纳什均衡和经济理论史bbga.docx
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1、Journall of EEconommic LiiterattureVool. XXXXVII (Septtemberr 19999) pp. 106771082纳什均衡和经济济理论史罗杰B梅耶耶森 clluo译1、回顾一场思思维的革命1999年111月16日日是国家学学术学报编编辑部接受约约翰纳什第一篇篇关于非合作作均衡论文的的五十周年纪纪念日。五十十周年纪念日日是我们反思思这一重大事事件再好不过过的时机了,所所幸我们仍然然对它保存有有鲜活的记忆忆,同时我们们还拥有足够够的距离来透透视它的更为为广阔的历史史意义。从上述角度度看,现在应应该把纳什的的非合作博弈弈理论看作为为二十世纪最最为卓越
2、的思思维进步之一一。纳什均衡衡的系统陈述述给经济学和和社会科学带带来的广泛而而且根本性的的震撼正如DDNA双螺旋旋结构的发现现给生物学带带来的震撼。但但是即使到现现在,仍然有有不少流行的的经济思想史史书甚至没有有用一页的篇篇幅来介绍纳纳什的工作(参参见Jurgg Niehhans 11990),而而且许多杰出出的学者可能能还在致力于于寻找一种“共同的”社会科学统统一基础,根根本无视非合合作博弈论提供的的坚实的统一一基础(参见见Edwarrd Willson 11998)。因因此,我们现现在应该有必必要在更加广广阔的历史背背景中来重新新审视纳什的的工作,以便便看出一个年年轻数学家的的几篇短文是是
3、如何成为社社会科学历史史中的一个伟伟大的分水岭岭式突破。E罗伊温邱布(11992)给给早期的博弈弈论历史提供供一个很好的的综述,他尤尤其把注意力力集中在约翰翰冯诺伊曼和奥奥斯卡摩根斯坦的的工作上(参参见摩根斯坦坦1976)。自自从19944年诺贝尔经经济学奖被授授予约翰纳什、约翰翰海萨尼和莱莱因哈德泽尔腾,才才陆续有一些些文章开始赞赞赏纳什的工工作;读者可可以参考罗伯伯特伦纳德(11994),哈哈罗德库恩(19994),约约翰麦洛(19995),艾艾里尔鲁宾斯坦(11995),艾艾里克范丹米和乔根根威布尔(11995)以以及梅耶森(11996),还还有肯宾莫尔为纳纳什的博弈论论文集集写的序言(
4、11996)。西西尔维亚赖莎(19998)是一一本详细的有有关纳什的自自传。在本文中,为为了揭示纳什什工作如何成成为经济思想想史的一个主主要的转折点点,我们尽可可能地把纳什什的贡献放到到一个更加广广阔的历史背背景中去。因因此除了回顾顾纳什最重要要的贡献之外外,我们还需需要考查纳什什的一些先驱驱者和追随者者。我们的目目的是更好地地把握纳什的的思想如何改改变了经济理理论,以及理理解为什么他他的那些思想想没有更早地地被发掘出来来,而是正好好在他的那个个时代及时地地被发掘出来来。为理解纳什什工作的重要要性以及它在在经济思想的的历史中是怎怎么被人们忽忽视的,我们们应该从经济济学的定义本本身开始考查查。在
5、纳什之之前的一代人人接受了一个个狭隘的经济济学定义,他他们把经济学学看作是一门门研究生产和和分配物质商商品的特殊社社会科学。纳纳什的工作最最初被看成是是接近经济学学边缘的数学学研究。但是是今天的经济济学家能够把把他们的领地地开拓的宽广广的多,他们们可以把经济济学看作是对对所有社会制制度中的激励励的分析。当当我们审查这这种变化是如如何发生之时时,我们发现现纳什的贡献献在其中扮演演了一个中心心角色,尽管管在纳什之前前和之后,经经济学家重新新定义经济学学领地的过程程都有一段很很长的历史。经济学定义中的含糊不清在奥古斯丁古诺(1838,第5节)那里就已经被认识到了,古诺写道:从纯粹语源学的立场看,任何
6、有关社会组织的东西都属于政治经济学的领域;但是人们习惯于在一种更加受到限制的意义上使用后一个术语主要专心于研究人类的物质需求。情况确实是这这样,首先使使用经济学这这个术语的是是古希腊的哲哲学家们,他他们对研究文文明社会中的的所有制度都都非常感兴趣趣,而且并没没有发展出一一门单独研究究市场的专门门学科。但是是在古诺之前前的年代,数数量越来越多多的学者开始始发展出一门门关于国民收收入增长和分分配的数学理理论。物质商商品的生产和和分配看起来来比社会系统统的其它方面面更适宜于数数学分析,因因为市场中的的货币和商品品之流已经可可以计量了,并并且市场中的的价格和需求求量方程组可可以从非套利利和流量平衡衡两
7、种条件推推导出来。于于是经济学发发展成为一门门集中关注解解决有关物质质商品生产和和分配问题的的分析方法的的道德哲学特特殊分支,就就是很自然的的事情了。在古诺(11838)之之后的年代,理理汉斯(19990)称之之为边际主义义时代,经济济理论家根据据生产者和消消费者的理性性竞争决策发发展出一套更更高深的关于于市场供给和和需求决定因因素的理论。然然后随着经济济学家知道如如何系统地思思考理性的竞竞争决策,考考虑应用理性性选择来分析析物质商品生生产和分配之之外的社会问问题就是很自自然的事情了了。但是为了了在没有传统统的商品和价价格的市场结结构中应用理理性选择方法法,在非市场场中应用理性性选择分析方方法
8、要求一种种更一般的分分析框架。早早期的博弈论专家承承担起寻找此此类框架的责责任。纳什的的非合作博弈弈论是把理性性选择分析方方法拓展到一一般性竞争局局势的过程中中的关键性突突破。2、经济学、理理性和制度因此要理解非非合作博弈论的重要要性的话,我我们需要把握握为什么理性性选择分析对对经济学如此此的重要。完完全理性的假假设当然不能能成为对人类类真实行为完完全描述。人人们在决策的的实验性研究究中发现,人人类的行为并并不具有一致致性,而且经经常出现背离离完全理性预预测的愚蠢行行为。所以我我们一定会问问,为什么完完全理性的极极端假设对经经济分析如此此富有成果,以以至于从在某某种方面来说说其它任何有有关人类
9、行为为的理论都无无法对其构成成挑战。一个答案是是,简单地说说迄今为止人人们还没有发发展出一套可可靠精确的并并且容易分析析的关于人类类行为不一致致性和愚蠢的的理论,所以以我们最好的的分析模型由由于缺少更好好的基础仍然然只有基于理理性假设。第第二个答案是是,在长期中中赌注下得很很高,相比实实验室中的实实验,我们应应该期望人们们的行为更接接近完全理性性的理想形态态。但是,当当我们承认社社会科学的功功能性目的不不仅是抽象地地预测人类行行为,而且还还要分析社会会制度和评价价制度改革的的目标之时,我我们可以发现现第三个更加加说服力的答答案。当我们的目目标是寻找社社会制度中的的潜在缺陷时时,假设处于于制度之
10、中的的行动者本身身没有缺陷来来分析社会制制度是非常有有帮助的。否否则,如果我我们在这种制制度结构中发发现有缺陷的的个人遭遇不不幸之事,我我们不可能说说我们的发现现是改革现行行制度的证据据,或者说是是给予个人争争取更佳教育育的证据。因因此为了看清清楚社会问题题何时必定通通过制度变革革来实现,经经济学家发现现假设个人的的某种完全性性是很有帮助助的。(如何何提高个人教教育的问题可可以认为是属属于心理学家家管辖的领域域,心理学家家自然会发现现此类型的个个人完全性假假设更加没用用。)正如在非合合作博弈论的模型型中一样,为为表明为什么么个人完全性性假设应该是是一种明智的的理性最大化化,上述争论论可能尖锐起
11、起来。要进行行任何类型的的分析性社会会理论,我们们必须概括一一个模型包涵涵对我们正在在研究的社会会制度的描述述以及这些局局势中个人可可能的行为的的预测。要处处理规范的问问题,我们的的模型中也必必须存在某种种人类福利的的概念。如果果我们假设某某些个人没有有最大化自身身福利的动机机(正如我们们模型中所度度量)或者某某些个人不能能理解其周围围的环境(正正如我们的分分析所预测),那那么我们在分分析中发现的的任何福利损损失都可以归归咎于此类功功能失常或消消息误报的个个人行为,而而不归咎于社社会的制度结结构。因此,当当把改革社会会制度建立在在一个假设个个人会明智地地理解其身处处的环境并且且理性地最大大化自
12、身福利利的模型上时时,改革社会会制度的论证证(而不是个个人的再教育育)是最有说说服力的。所所以应用社会会理论专家会会发现,给定定其他个体的的行为已经被被预测到,当当社会的每个个成员评估自自己的福利时时,假设社会会成员在其控控制的范围内内行动最大化化自身的福利利,这有助于于仔细地审查查社会制度。纳什均衡概念本质上是这个假设的一般性概括。纳什(1950b)正式地把一组策略组合定义成非合作博弈的均衡,对博弈中的每个参与人来说,给定其他参与人的策略,此策略组合导致每个参与人最大化自己的期望得益。如果我们可以预测此类博弈的所有参与人的行为,那么我们的预测必定是一个纳什均衡,否则它将背离明智的理性个人行为
13、的假设。这就是说,如果我们的预测不满足纳什均衡的条件,那么至少存在一个参与人希望,在没有任何其它社会性改变的情况下,简单地通过自身再教育参与人去有效地追求最佳个人利益就能够期望提高自身福利。注意上述论证并不是证明纳什均衡应该成为社会制度分析的唯一方法论基础。但是它确实说明了为什么纳什均衡应该成为几乎任何社会制度批判性分析的有效部分。3、纳什的先驱驱者:古诺、波波莱尔和冯诺伊曼如果承认纳什什均衡是任何何社会制度激激励分析实用用的解概念,承承认纳什均衡衡在逻辑上的的明显的简单单明了性,那那么这个解概概念没有在社社会科学的更更早期的历史史中被表达出出来就是让人人奇怪的事情情了。用非合合作博弈论模型把
14、把马基雅维利利和霍布斯的的思想重新陈陈述一遍可能能是一件有趣趣而且报酬丰丰厚的事情。但但是第一次在在简洁的数学学模型中清楚楚地应用纳什什均衡是古诺诺的工作。古诺(19938)在一一本才气横溢溢的开创性书书籍中建立了了一种寡头厂厂商理论,把把垄断和完全全竞争看作极极端的情况。古古诺发展出寡寡头竞争的博博弈模型,他他在模型中用用纳什均衡的整整套方法进行行了分析。当当然他是在纳纳什的一个多多世纪之前进进行创作,所所以我们必须须追问古诺是是否应该得到到发现非合作作博弈均衡的荣荣誉。一些经经济学家的确确已经提议,我我们不应该使使用“纳什均衡”,我们应该该使用“古诺纳什均衡”或者是“古诺均衡”。但是此类术
15、术语是一种非非常严重的误误导。我们可可以说古诺是是寡头理论的的奠基者,可可是把发现非非合作博弈论基本解解概念的荣誉誉归功于他,会会导致人们混混淆解概念的的一般陈述和和一种方法的的具体应用。这这种区别是古古诺本人会赞赞赏的。古诺诺写下了有关关数理经济学学的短篇书籍籍,但是他在在有关科学哲哲学和人们知知识的基础方方面的创作更更加丰富。如如果古诺意识识到非合作博博弈论可能为为所有类型的的社会制度分分析提供一般般性的统一结结构,那么他他会比同时代代的其他任何何人更希望就就此进行创作作。但是古诺没没有看到这一一点。他没有有在特定的博博弈模型的陈陈述和用来分分析前者的一一般性方法之之间作出概念念性区分。古
16、古诺起初分析析了为出售相相同消费者商商品而竞争的的厂商之间的的竞争,然后后他分析了第第二个为生产产制成品而投投入互补的生生产者模型。在在后一个模型型的分析中,古古诺确实评论论说他在应用用第一个模型型中用过的相相同推理方法法。但是除了了古诺的介绍绍性评论,他他没有企图陈陈述一种均衡衡分析的一般般性方法。当然,不同同于我们企图图从古诺那里里寻找一般性性分析方法,从从约瑟夫伯特兰(11883)到到威廉凡尔纳(11949)的的这些读者发发现,特定的的寡头模型可可以得到一些些有趣的实用用性预测(参参见Leonnard 11994),但但是看起来存存在一些不合合理的假设。特特别地,一旦旦古诺揭示出出厂商2
17、的最最优产量依赖赖于厂商1的的产量,如果果厂商1的经经理人改变厂厂商1的产量量,看起来经经理人假设厂厂商2的产量量固定就是不不合理的。因因此在此这种种评能够得到到回答之前,古古诺的方法看看来不是一个个有吸引力的的一般性理性性行为理论。对上述批评的回答最初出现在埃米尔波莱尔(1921)一个短文的评论中。考虑一类经典的两人零和博弈,波莱尔着手“寻找是否可能存在一种玩法总是优于任何其他玩法”。当把模型的正式结构展开时,波莱尔认为一种玩法应该理解成“在每一种可能环境中(假设其数量有限)决定参与人应该如何行动的规则”。在作出这翻评论之后,波莱尔满意地忽视了大量的临时性博弈结构。因此在这篇论文和后来有关博
18、弈的论文中(参见Maurice Frechet 1953),波莱尔简单地用一个描述每个参与人在每种玩法下的预期得益的数量矩阵来代表每个博弈。冯诺伊曼(1928)在博弈论上的第一篇伟大论文用标题为“一般性简化”的小节作为开始,这个小节全面发展了上述思想。冯诺伊曼在此小节中清楚地概括了拓展式博弈的一般性模型,在此模型中参与人在不知道其他参与人先前行动的不完美信息情况下序贯地行动。因为参与人可以得到有关其他参与人先前行动的部分信息,我们不能假设参与人的行动在此类拓展式博弈中不相关。但是冯诺伊曼追随波莱尔,为每个参与人定义一个完全的行动计划作为策略,此行动计划是参与人在各阶段信息的函数,描述了参与人到
19、达每个阶段时的行动。(冯诺伊曼给策略这个概念的德语术语叫作Spielmethode,是波莱尔法语术语mthode de jeu显而易见的翻译。)理性参与人可以不失一般性在博弈开始之前选择策略,因为策略规定了在博弈过程中的每种可能身处的情况下他所选择的不同行动。但是“在博弈开始之前”意味着在任何其他参与人决策后果可以观察到之前。因此在冯诺伊曼的“一般性简化”小节,他总结认为每个参与人必须在不知道其他参与人策略选择情况下选择自己的策略。(“Jeder hat seinen Entschluss zu fassen, ohne ueber die Resultate der Wahlen seine
20、r Mitspieler Kenntnis zu haben.”)这样,冯诺伊曼(1928)认为实际上任何竞争性博弈都可以用数学博弈模型化为下面的简单结构:存在一组参与人,每个参与人有一个策略集,每个参与人都有一个从策略集的笛卡儿积映射到一个实数的得益函数,每个参与人都必须独立于其他参与人选择自己的策略。冯诺伊曼和摩根斯坦(1944)把这种代表一般拓展式博弈的结构称作标准式。一旦我们理解了标准式的结构,我们就可以明白在研究参与人独立决策的博弈中不会失去一般性。在今天这个洞见允许我们接受古诺关于竞争者独立决策的基本假设。也许厂商2根据厂商1本年度的产量决定下一年度的产量;但是这点仅仅意味着厂商2
21、的策略空间比古诺承认的来得更大一些。在策略设计的级别上,我们仍然可以假设厂商2选择策略独立于厂商1的策略选择。这种一般的策略独立的思想不可能为古诺(1838)所承认,也不可能为古诺之后年代的经济理论家所承认,直到他们可能从冯诺伊曼那里学到这种思想。尽管冯诺伊曼(1953)在策略的基本概念上给予波莱尔优先的荣誉,很难看出经济学家如何能够从波莱尔的简短评论中学到一般的策略独立的原则。因此标准式的全部解释和策略独立的概念都可以算作冯诺伊曼对博弈论第一个重要的贡献。但是冯诺伊曼没有一致地应用策略独立原则。在分析有两个以上参与人的博弈中,冯诺伊曼(1928)假设参与人不会简单地独立选择其策略,而是以联盟
22、的方式协调策略。此外,通过强调最大最小值,冯诺伊曼在隐含地假设参与人的任何策略选择或者联盟都应该在考虑其他参与人的理性反应后得到权衡,就好象其他参与人在观察到此策略选择之后权衡自己的反应一样。但是在纳什之前,看起来没人注意到这些假设和冯诺伊曼自己对标准式参与人策略独立原则的论述不一致。冯诺伊曼(1928)也给标准式强加了两个限制,严重地损害到标准式成为所有的社会科学的一般性社会互动模型:他假设得益是可转移的,并且所有博弈都是零和的。为了明白为什么冯诺伊曼强加了表面上多余的限制,我们必须回忆他对博弈论的第二个伟大贡献:最小化最大定理。在最小化最大定理中,冯诺伊曼揭示了两人的有限零和博弈的随机化策
23、略存在一般性的最小化最大解。对于这种类型的博弈来说,最小化最大定理在逻辑上等价于纳什均衡存在性定理。冯诺伊曼(1928)的最小化最大定理证明用到了一个天才的技巧,他把问题还原到一系列一维空间的步骤,后者可以通过应用后来的角谷不动点定理的一维形式加以证明(Shizuo Kakutani 1941)。(在冯诺伊曼于1937年经济增长模型的分析中应用了布劳维沃不动点定理之后,角谷把自己的不动点定理作为这两种数学技巧的一般化就是自然的了,冯诺伊曼曾经用它来证明经济模型解的存在性。)但是冯诺伊曼认为最小化最大定理等价于,不管对手如何行动,每个参与人能够保证得到的得益值,而不是一对特定策略组合互相之间的最
24、佳值。因此定理被概括为有保证的最大最小值,于是定理就不可能超越两人零和博弈的情形。追随波莱尔(1921),冯诺伊曼认识到,除非承认随机化策略,两人零和博弈的最小化最大解的存在性不可能被证明。但是为分析随机化博弈,我们需要参与人在不确定性情况下如何决策的理论。波莱尔和冯诺伊曼应用传统的假设(追随丹尼尔伯努力 1738)认为,当存在不确定性时,每个参与人希望最大化其期望得益。但是冯诺伊曼不满意这种假设。期望值的比较要求得益基数可测性,这违背了同时代经济学家的智慧,他们已经明白效用是一种纯粹的序数概念。在1928年的书中,后来在1944年书中,摩根斯坦和冯诺伊曼试图通过把得益等同于货币转移支付以证明
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