《社會(huì)學(xué)博弈論》PPT課件.ppt

1、博弈論理論及應(yīng)用,參考書目,經(jīng)濟(jì)博弈論 謝識(shí)予 復(fù)旦大學(xué)出版社 博弈論與信息經(jīng)濟(jì)學(xué) 張維迎 上海三聯(lián)出版社 納什均衡論 謝識(shí)予 上海財(cái)大出版社 博弈學(xué)習(xí)理論 陳學(xué)彬 上海財(cái)大出版社 微觀信息經(jīng)濟(jì)學(xué) 謝康 中山大學(xué)出版社 詹姆斯莫里斯論文精選 商務(wù)印書館,博弈論（game theory）是由美國(guó)數(shù)學(xué)家馮諾依曼和經(jīng)濟(jì)學(xué)家摩根斯坦于1944年創(chuàng)立的帶有方法論性質(zhì)的學(xué)科，它被廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)、心理學(xué)、智能計(jì)算、生物學(xué)、火箭工程技術(shù)、軍事及政治科學(xué)等。1994年，三位博弈論專家即數(shù)學(xué)家納什（美麗心靈）、經(jīng)濟(jì)學(xué)家海薩尼和澤爾滕因在博弈論及其在經(jīng)濟(jì)學(xué)中的應(yīng)用研究上所作出巨大貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)。

2、,1996年，兩位將博弈論應(yīng)用于不對(duì)稱信息下機(jī)制設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)學(xué)家莫里斯(Mirrlees)和維克里(Vickrey)、以及2001年三位經(jīng)濟(jì)學(xué)家阿克洛夫(Akerlof)、斯蒂格利茨(Stiglitz)和斯賓塞(Spence)因運(yùn)用博弈論研究信息經(jīng)濟(jì)學(xué)所取得的成就而成為這兩個(gè)年度的諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主。,博弈論的發(fā)展過(guò)程,1. 博弈思想源于對(duì)策問(wèn)題，可謂歷史悠久，至少可追溯到2000多年前我國(guó)古代的“田忌賽馬”；1500年前巴比倫猶太教法典中的“婚姻合同問(wèn)題”等； 2. 博弈論早期研究的起點(diǎn)1883年的“古諾模型”。這一模型同1883年伯特蘭德的寡頭競(jìng)爭(zhēng)模型都是對(duì)博弈問(wèn)題的早期研究； 3. 博弈論

3、的系統(tǒng)研究是從本世紀(jì)初期開(kāi)始的。系統(tǒng)研究博弈理論的發(fā)端是齊默羅和波雷爾對(duì)象棋博弈等的系統(tǒng)研究；,4. 博弈論的真正起點(diǎn)為馮諾伊曼、摩根斯坦1944年博弈論和經(jīng)濟(jì)行為（Theory of Games and Economic Behavior），在這本著作中引進(jìn)了擴(kuò)展形表示和策略形表示，定義了極小化極大解提出了穩(wěn)定集解概念等，正式提出了博弈論的一般理論，這時(shí)期也是博弈論研究的第一個(gè)高潮時(shí)期；,博弈論的發(fā)展過(guò)程,5. 博弈論研究的第二個(gè)高潮時(shí)期為20世紀(jì)50年代后期到70年代，其中的重要代表人物是海薩尼和澤爾滕，產(chǎn)生了微分博弈、重復(fù)博弈的重要理論以及子博弈完美納什均衡和貝葉斯納什均衡的概念；,博弈

4、論的發(fā)展過(guò)程,6. 博弈論研究的第三個(gè)高潮時(shí)期為20世紀(jì)80至90年代，其中提出了順推歸納法、序列均衡以及進(jìn)化博弈的重要理論。,諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)與博弈論,諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)與博弈論,諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)與博弈論,諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)與博弈論,諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)與博弈論,為什么博弈論在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域會(huì)產(chǎn)生如此大的影響呢？這是因?yàn)椴┺恼搹囊粋€(gè)獨(dú)特的視角幫助我們更加深刻地理解和把握經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，并指導(dǎo)更加有效的經(jīng)濟(jì)政策制訂。,博弈論在經(jīng)濟(jì)學(xué)中的應(yīng)用,產(chǎn)業(yè)組織理論 信息經(jīng)濟(jì)學(xué) 討價(jià)還價(jià)理論 拍賣理論 公共經(jīng)濟(jì)學(xué) 產(chǎn)權(quán)與制度分析 國(guó)際貿(mào)易政策 宏觀經(jīng)濟(jì)政策分析,此外，博弈論在保險(xiǎn)市場(chǎng)、金融市場(chǎng)、企業(yè)管理、跨國(guó)公司經(jīng)營(yíng)、會(huì)計(jì)學(xué)等領(lǐng)域也

5、有廣泛的應(yīng)用,博弈論的發(fā)展前景,新的博弈分析工具和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷發(fā)現(xiàn)成為博弈論繼續(xù)向前發(fā)展的根本基礎(chǔ)和保證 隨著博弈理論的發(fā)展和博弈研究的不斷深入，博弈論本身還存在著許多問(wèn)題，特別是理論基礎(chǔ)方面還存在一些沒(méi)有很好解決的根本性問(wèn)題 金融、貿(mào)易、法律、政治等眾多領(lǐng)域，不斷提出新的博弈論應(yīng)用課題，也不斷有新的應(yīng)用博弈模型產(chǎn)生，這些是今后博弈論進(jìn)一步發(fā)展的巨大動(dòng)力 在合作博弈和非合作博弈中，非合作博已成為當(dāng)今博弈論的主流。然而，合作博弈理論的發(fā)展及合作與非合作博弈的重新融合，將為博弈論發(fā)展提出新的方向和課題,博弈論 (Game theory) 是針對(duì)多個(gè)利益主體間的利益沖突和相互決策研究方面而產(chǎn)生和發(fā)

6、展起來(lái)的一門學(xué)科，用來(lái)分析人類的社會(huì)行為和管理活動(dòng)以及自然界生物的相互行為。,什么是博弈論？,博弈人 策略集 支付函數(shù),博弈論的三要素,博弈模型,支付,Player 1,博弈類型分類方法,得益 過(guò)程 完全 完美,完全且完美信息動(dòng)態(tài)博弈,完全但不完美動(dòng)態(tài)博弈,博弈類型,博弈分類,博弈中的博弈方 單人博弈 兩人博弈 多人博弈 博弈中的策略 有限策略博弈 無(wú)限策略博弈 博弈中的得益 零和博弈 常和博弈 變和博弈 博弈的過(guò)程 靜態(tài)博弈 動(dòng)態(tài)博弈 重復(fù)博弈,博弈的解與Nash均衡,Nash均衡分析,劃線法：,反應(yīng)函數(shù)法：,Nash均衡分析,常見(jiàn)經(jīng)典博弈模型,1. 囚徒困境 2. 賭勝博弈 3. 產(chǎn)量決策

7、的古諾模型,坦 白,不坦白,坦 白,不坦白,囚徒 2,囚 徒 1,囚徒1：坦白 囚徒2：坦白,囚徒困境,囚徒困境,-5， -5,0， -8,-8， 0,-1， -1,兩個(gè)罪犯的得益矩陣,雙寡頭削價(jià)競(jìng)爭(zhēng),政府組織協(xié)調(diào)的 必要性和重要性,寡頭1：低價(jià)(70) 寡頭2：低價(jià)(70),囚徒困境,田忌賽馬,取勝關(guān)鍵：不讓對(duì)方猜到自己策略，盡可能猜出對(duì)方策略,賭勝博弈,硬幣博弈,賭勝博弈,石頭-剪子-布,0， 0,1， -1,-1， 1,-1， 1,1， -1,0， 0,1， -1,-1， 1,0， 0,石 頭,剪 子,布,博弈方2,石 頭,剪 子,布,博 弈 方 1,賭勝博弈,產(chǎn)量決策的古諾模型,古諾模

8、型是寡頭產(chǎn)量競(jìng)爭(zhēng)，是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中最常見(jiàn)的問(wèn)題之一 古諾1838年提出，直到現(xiàn)在還是經(jīng)常使用 古諾模型有很多擴(kuò)展 古諾模型與囚徒困境相似，對(duì)理解市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和博弈分析本身都有重要價(jià)值,古諾的寡頭模型,博弈方1利潤(rùn)： 博弈方2利潤(rùn)： 在本博弈中， 的納什均衡的充分必要條件是 和 的最大值問(wèn)題： 社會(huì)收益最大化： 假設(shè)總產(chǎn)量為Q，總收益為UQP（Q）CQ Q（8-Q）2Q6QQ2 其最大值為Q*=3, ；該結(jié)果與納什均衡有較大的差異，這就是納什均衡是源于各廠商追求自身利益最大化的結(jié)果。,產(chǎn)量決策的古諾模型,伯特蘭德的寡頭模型,在該模型中廠商選擇價(jià)格而不是產(chǎn)量 廠商1的價(jià)格與需求函數(shù)： P1， 廠商2的價(jià)格

9、與需求函數(shù)： P2， 其中，d1，d20為兩廠商產(chǎn)品的替代系數(shù)。假設(shè)兩廠商無(wú)固定 成本，邊際成本分別為c1和c2。 收益： 納什均衡：,產(chǎn)量決策的古諾模型,兩個(gè)小偷甲和乙聯(lián)手作案，私入民宅被警方逮住但未獲證據(jù)。警方將兩人分別置于兩間房間分開(kāi)審訊，政策是若一人招供但另一人未招，則招供者立即被釋放，未招供者判入獄10年；若二人都招供則兩人各判刑8年;若兩人都不招供則未獲證據(jù)但因私入民宅各拘留1年。,案例分析（1）,招 供,不招供,招 供,不招供,囚徒2,囚 徒 1,-8， -8,0， -10,-10， 0,-1， -1,兩個(gè)罪犯的得益矩陣,問(wèn)題：罪犯如何做出選擇？,設(shè)想有兩戶相居為鄰的農(nóng)家，十分需

10、要有一條好路從居住地通往公路。修一條路的成本為4，每個(gè)農(nóng)家從修好的好路上獲得的好處為3。如果兩戶居民共同出資聯(lián)合修路，并平均分?jǐn)傂蘼烦杀?，則每戶居民獲得凈的好處（支付）為3-4/2=1；當(dāng)只有一戶人家單獨(dú)出資修路時(shí)，修路的居民獲得的支付為3-4=-1（虧損），“搭便車”不出資但仍然可以使用修好的路的另一戶人家獲得支付3-0=3。,案例分析（2）,修 路,不 修,修 路,不 修,乙,甲,1， 1,-1，3,3，-1,0， 0,修路博弈的得益矩陣,問(wèn)題：為什么政府要負(fù)責(zé)修建公共設(shè)施？,我們看到，對(duì)甲和乙兩家居民來(lái)說(shuō)，“修路”都是劣戰(zhàn)略，因而他們都不會(huì)出資修路。 這里，為了解決這條新路的建設(shè)問(wèn)題，需

11、要政府強(qiáng)制性地分別向每家征稅2單位，然后投入4單位資金修好這條對(duì)大家都有好處的路，并使兩家居民的生活水平都得到改善。這就是我們看到的為什么大多數(shù)路、橋等公共設(shè)施都是由政府出資修建的原因。 同樣的道理，國(guó)防、教育、社會(huì)保障，環(huán)境衛(wèi)生等都由政府承擔(dān)資金投入，私人一般沒(méi)有積極性承擔(dān)這方面服務(wù)的積極性和能力,豬圈中有一頭大豬和一頭小豬，在豬圈的一端設(shè)有一個(gè)按鈕，每按一下，位于豬圈另一端的食槽中就會(huì)有10單位的豬食進(jìn)槽，但每按一下按鈕會(huì)耗去相當(dāng)于2單位豬食的成本。如果大豬先到食槽，則大豬吃到9單位食物，小豬僅能吃到1單位食物；如果兩豬同時(shí)到食槽，則大豬吃7單位，小豬吃3單位食物；如果小豬先到，大豬吃6單

12、位而小豬吃4單位食物。,案例分析（3）,按,等 待,按,等 待,小豬,大 豬,5， 1,4，4,9，-1,0，0,智豬博弈的得益矩陣,問(wèn)題：大豬小豬會(huì)如何選擇？,智豬博弈沒(méi)有“剔除劣戰(zhàn)略均衡”，因?yàn)榇筘i沒(méi)有劣戰(zhàn)略。 但是，小豬有一個(gè)劣戰(zhàn)略“按”，因?yàn)闊o(wú)論大豬作何選擇，小豬選擇“等待”是比選擇“按”更好一些的戰(zhàn)略。 所以，小豬會(huì)剔除“按”，而選擇“等待”；大豬知道小豬會(huì)選擇“等待”，從而自己選擇“按”，所以，可以預(yù)料博弈的結(jié)果是(按,等待）。這稱為“重復(fù)剔除劣戰(zhàn)略的占優(yōu)戰(zhàn)略均衡”，其中小豬的戰(zhàn)略“等待”占優(yōu)于戰(zhàn)略“按”，而給定小豬剔除了劣戰(zhàn)略“按”后，大豬的戰(zhàn)略“按”又占優(yōu)于戰(zhàn)略“等待”。,為何

13、股份公司中的大股東才有投票權(quán)？ 在股份公司中，大股東是大豬，他們要收集信息監(jiān)督經(jīng)理，因而擁有決定經(jīng)理任免的投票權(quán)，而小股東是小豬，不會(huì)直接花精力去監(jiān)督經(jīng)理，因而沒(méi)有投票權(quán)。,為什么中小企業(yè)不會(huì)花錢去開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品？ 在技術(shù)創(chuàng)新市場(chǎng)上，大企業(yè)是大豬，它們投入大量資金進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，而中小企業(yè)是小豬，不會(huì)進(jìn)行大規(guī)模技術(shù)創(chuàng)新，而是等待大企業(yè)的新產(chǎn)品形成新的市場(chǎng)后生產(chǎn)模仿大企業(yè)的新產(chǎn)品的產(chǎn)品去銷售。,為什么只有大企業(yè)才會(huì)花巨資打廣告？ 大企業(yè)是大豬，中小企業(yè)是小豬。大資金為產(chǎn)品打廣告，中小企業(yè)等大企業(yè)的廣告為產(chǎn)品打開(kāi)銷路形成市場(chǎng)后才生產(chǎn)類似產(chǎn)品進(jìn)行銷售。,博弈論作為經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的有力工具，真正大行

14、其道是在70年代不對(duì)稱信息下經(jīng)濟(jì)行為分析的興起。不對(duì)稱信息指一些局中人擁有別的局中人不擁有的“私人信息”，也就是說(shuō)一些局中人知道別的局中人不知道的某些情況。下面用一些例子說(shuō)明這種情形下的博弈行為。,不對(duì)稱信息博弈,二手車市場(chǎng)為什么難以建立？,在發(fā)達(dá)國(guó)家，二手車（舊車）的價(jià)格往往比新車差一大截，即使舊車本身沒(méi)有什么質(zhì)量問(wèn)題，一旦舊車進(jìn)入二手車市場(chǎng)，其價(jià)格就會(huì)與新車相比差得老遠(yuǎn)。在我國(guó)許多城市，二手車市場(chǎng)甚至難以建立起來(lái)，原因是進(jìn)入市場(chǎng)的買車人太少。這是為什么呢？二手車市場(chǎng)的博弈理論為我們解答了這個(gè)謎語(yǔ)。,案例分析（4）,在二手車市場(chǎng)上，賣車人比買車人更多地知道車的質(zhì)量情況，但賣車人不會(huì)將舊車的質(zhì)

15、量問(wèn)題老老實(shí)實(shí)地告訴買車人。買車人也知道這種情形，因此，買車人在開(kāi)出價(jià)格時(shí)會(huì)考慮到車的質(zhì)量問(wèn)題。假定沒(méi)有問(wèn)題的好車價(jià)值20萬(wàn)元，有問(wèn)題的壞車只值10萬(wàn)元，并且設(shè)買車人認(rèn)為市場(chǎng)上出現(xiàn)好車和壞車的可能性各占一半。這時(shí)，買車人開(kāi)出的價(jià)格不會(huì)高于15萬(wàn)元。這樣，如果賣車人的車果真是好車，他就不會(huì)出售，好車退出市場(chǎng)，但當(dāng)賣車人的車是壞車時(shí)，他會(huì)十分積極地將只值10萬(wàn)元的車按15萬(wàn)元賣給他。,但買車人知道愿意按15萬(wàn)元賣的車一定是壞車，從而認(rèn)定市場(chǎng)上全是壞車。所以，除非他愿意買一輛壞車，否則他會(huì)退出市場(chǎng)。當(dāng)他愿買壞車時(shí)，他只開(kāi)出10萬(wàn)元的價(jià)。于是，舊車市場(chǎng)或者建立不起來(lái)，沒(méi)有買主，或者充斥著壞車，真正的好

16、車退出市場(chǎng)，而壞車在不斷成交，但價(jià)格很低。 類似現(xiàn)象廣泛存在如人才市場(chǎng)、信貸市場(chǎng)等。如一個(gè)公司往往流走的是能力強(qiáng)的人，因?yàn)楣静荒苷_評(píng)價(jià)一個(gè)能力強(qiáng)的員工的能力，給予的薪水低于其市場(chǎng)價(jià)值。,如果有一件古董需要拍賣，有許多人參加競(jìng)爭(zhēng)性拍賣。這件古董在每個(gè)買主心中有一個(gè)價(jià)值評(píng)價(jià)。但是，賣主不知道買主的評(píng)價(jià)，買主也不會(huì)老實(shí)將其對(duì)古董的評(píng)價(jià)告訴賣主。不同買主之間也不知道其他人的價(jià)值評(píng)價(jià)。,案例分析（5）,如果采用“英式拍賣法”，買主們輪流出價(jià)，直到開(kāi)出最高價(jià)的買主拿走古董并支付所開(kāi)出的最高價(jià)格。按這種拍賣方法，古董并不能按買主心中的最高評(píng)價(jià)價(jià)值賣出。壁如，當(dāng)買主中的最高評(píng)價(jià)為100萬(wàn)元，第二高評(píng)價(jià)為9

17、0萬(wàn)元時(shí)，當(dāng)評(píng)價(jià)最高的買主開(kāi)出91萬(wàn)元時(shí)，就可買走其評(píng)價(jià)為100萬(wàn)元的古董但只支付了91萬(wàn)元。由于這是公開(kāi)競(jìng)價(jià)，會(huì)出現(xiàn)圍標(biāo)問(wèn)題，即買主們合謀壓價(jià)。,另一種方法是：“一級(jí)密封價(jià)格拍賣法”。買主每人將其開(kāi)出的價(jià)格寫入一個(gè)信封，密封后交給賣主。賣主拆開(kāi)所有信封，將古董賣給信封中出價(jià)最高的買主，并要求支付最高的價(jià)格。這種方法可避免圍標(biāo)，但不能將古董按買主中最高的評(píng)價(jià)價(jià)值賣出。因?yàn)橘I主不會(huì)按心中的評(píng)價(jià)老老實(shí)實(shí)地將價(jià)格寫為其價(jià)值評(píng)價(jià)。如果該買主認(rèn)為古董值100萬(wàn)元，他不會(huì)寫出價(jià)格為100萬(wàn)元，因?yàn)楫?dāng)他開(kāi)出比100萬(wàn)更低一些的價(jià)格時(shí)，有可能贏得古董但凈賺一個(gè)價(jià)值與價(jià)格的差額。如當(dāng)他開(kāi)出90萬(wàn)元時(shí)，有可能成交

18、并凈賺10萬(wàn)元。相反，當(dāng)他開(kāi)出100萬(wàn)元時(shí)，即使成交也無(wú)賺頭。所以，大家都不會(huì)老老實(shí)實(shí)報(bào)出心中的價(jià)值。,經(jīng)濟(jì)學(xué)家維克里發(fā)明的“二級(jí)密封價(jià)格拍賣法”（維克里拍賣法），既可避免圍標(biāo)，又可誘使買主們老老實(shí)實(shí)地開(kāi)出心中的真實(shí)評(píng)價(jià)。 維克里拍賣法要求每個(gè)買主寫入信封一個(gè)出價(jià)，密封后交給賣主，賣主拆開(kāi)信封后宣布將古董賣給出價(jià)最高的人，但只需支付開(kāi)出的第二高的價(jià)格。譬如，出價(jià)最高的為100萬(wàn)元，第二高的為90萬(wàn)元，古董就賣給開(kāi)出100萬(wàn)元的人，但他只需支付給賣主90萬(wàn)元。,對(duì)每個(gè)買主來(lái)說(shuō)，他不知道其他買主的評(píng)價(jià)，但給定其他買主的評(píng)價(jià)（盡管他不知道），他一旦獲勝，支付的第二高的價(jià)格是固定的，不會(huì)隨他開(kāi)出的價(jià)格

19、而變；但他開(kāi)出的價(jià)格愈高，獲勝的可能就愈大；但是，他不能開(kāi)出比他的價(jià)值評(píng)價(jià)更高的價(jià)格。因?yàn)橐坏┐嬖趧e的人開(kāi)出的價(jià)格比他的價(jià)值評(píng)價(jià)還要高，當(dāng)他獲勝時(shí)，就必須以高出他的價(jià)值評(píng)價(jià)的價(jià)格購(gòu)買古董，對(duì)他來(lái)說(shuō)是得不償失的。,所以，每個(gè)人都會(huì)老老實(shí)實(shí)在按心中的評(píng)價(jià)開(kāi)出價(jià)格。如果所有人的評(píng)價(jià)是一樣的，古董就以真實(shí)的最高價(jià)值賣出。維克里拍賣法可以誘使買主說(shuō)出真話。 70年代美國(guó)聯(lián)邦政府運(yùn)用維克里招標(biāo)法進(jìn)行公共工程招標(biāo)，為聯(lián)邦政府節(jié)省了大筆開(kāi)支。,在18世紀(jì)以前，英國(guó)蘇格蘭地區(qū)有大量的草地，其產(chǎn)權(quán)沒(méi)有界定，屬公共資源，大家都可以自由地在那里放牧。草地屬于“可再生資源”，如果限制放牧的數(shù)量，沒(méi)有被牛羊吃掉的剩余草皮

20、還會(huì)重新長(zhǎng)出大面積草場(chǎng)，但如果不限制放牧規(guī)模，過(guò)多的牛羊?qū)⒉莩缘靡还舛?，則今后不會(huì)再有新草生長(zhǎng)出來(lái)，草場(chǎng)就會(huì)消失。,案例分析（6）,由于草地的產(chǎn)權(quán)沒(méi)有界定，政府也沒(méi)有對(duì)放牧作出規(guī)模限制，每家牧民都會(huì)如此盤算：如果其他牧民不約束自己的放牧規(guī)模，讓自己的牛羊過(guò)多地到草地上吃草，那么，我自己一家約束自己的放牧規(guī)模規(guī)模對(duì)保護(hù)草場(chǎng)的貢獻(xiàn)是微乎其微的，不會(huì)使草場(chǎng)免于破壞；相反，我也加入過(guò)度放牧的行列，至少在草場(chǎng)消失之前還會(huì)獲得一部分短期的收益。,如果其他牧民約束放牧規(guī)模，我單獨(dú)一家人過(guò)度放牧不會(huì)破壞廣褒的牧場(chǎng)，但自己卻獲得了高額的收益。因此，任何一位牧民的結(jié)論都會(huì)是：無(wú)論其他牧民是否過(guò)度放牧，我選擇“約束自己的放牧規(guī)?！倍际橇討?zhàn)略，從而被剔除。大家最終都