第六完全但不完美信息动态.ppt
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1、第六完全但不完美信息动态2022/10/91现在学习的是第1页,共52页5.1 5.1 不完美信息动态博弈不完美信息动态博弈l l概念概念l l多节点信息集和不完美信息动态博弈的表示多节点信息集和不完美信息动态博弈的表示l l多节点信息集和子博弈多节点信息集和子博弈2022/10/92现在学习的是第2页,共52页5.1.1 5.1.1 概念概念l l完美信息动态博弈完美信息动态博弈:完全了解自己行为之前博弈:完全了解自己行为之前博弈进程进程的博弈方称为的博弈方称为“完美信息的博弈方完美信息的博弈方”,如果,如果一个动态博弈中所有博弈方都是具有完美信息的,一个动态博弈中所有博弈方都是具有完美信息
2、的,该博弈就为该博弈就为“完全信息动态博弈完全信息动态博弈”。l l由于保密或信息不灵等原因,许多动态博弈中后由于保密或信息不灵等原因,许多动态博弈中后行为的某些博弈方无法看到在自己行为之前其他行为的某些博弈方无法看到在自己行为之前其他博弈方的选择博弈方的选择“不完美信息动态博弈不完美信息动态博弈”。2022/10/93现在学习的是第3页,共52页例:二手车问题例:二手车问题 原车主(卖方)的车子有好、差两种情况(可原车主(卖方)的车子有好、差两种情况(可以分为多种)以分为多种)原车主决定是否卖,分高低两种价格(可以是原车主决定是否卖,分高低两种价格(可以是多种)多种)买方决定是否购买(此处不
3、可讨价还价)买方决定是否购买(此处不可讨价还价)而各种两方可能的收益是清楚给出的而各种两方可能的收益是清楚给出的 分析分析:对:对 、原车主是清楚的,而买方是原车主是清楚的,而买方是不清楚的,并且不清楚的,并且是早已确定的(客观的)!是早已确定的(客观的)!2022/10/94现在学习的是第4页,共52页例:二手车问题例:二手车问题l l注意:这个例子仅是完全不完美的一种情况!注意:这个例子仅是完全不完美的一种情况!l l比如:在动态博弈中,只要有一个博弈方看不比如:在动态博弈中,只要有一个博弈方看不到自己选择前其他某一博弈方的行为就能构成到自己选择前其他某一博弈方的行为就能构成一个不完美信息
4、的动态博弈。一个不完美信息的动态博弈。2022/10/95现在学习的是第5页,共52页5.1.25.1.2多节点信息集和多节点信息集和 不完美信息动态博弈的表示不完美信息动态博弈的表示l l完美信息的动态博弈可用有根树来表示(用逆完美信息的动态博弈可用有根树来表示(用逆推法求解),那么不完美信息动态博弈该如何推法求解),那么不完美信息动态博弈该如何表示呢?表示呢?l l例:一商人要外出旅行,他可能遇到好天气或例:一商人要外出旅行,他可能遇到好天气或坏天气(他不知),他所要做的是决定走陆路坏天气(他不知),他所要做的是决定走陆路还是水路(这实际是一个单人博弈问题),由还是水路(这实际是一个单人博
5、弈问题),由于天气好坏不确定,假设有另一博弈方(自然)于天气好坏不确定,假设有另一博弈方(自然)0 0来选择天气。来选择天气。2022/10/96现在学习的是第6页,共52页5.1.25.1.2多节点信息集和多节点信息集和 不完美信息动态博弈的表示不完美信息动态博弈的表示 1 10 0好天气好天气好天气好天气75757575坏天气坏天气坏天气坏天气25252525水路水路水路水路陆陆陆陆路路路路水水水水路路路路陆路陆路陆路陆路1 1-7 000-7 000-16 000-16 000-10 000-10 000-10 000-10 0002022/10/97现在学习的是第7页,共52页5.1.
6、25.1.2多节点信息集和多节点信息集和 不完美信息动态博弈的表示不完美信息动态博弈的表示l l由于由于1 1不知不知0 0的选择,他所能知道的仅是一个以历的选择,他所能知道的仅是一个以历史根据为依据的一个概率。而他在选择时无法知史根据为依据的一个概率。而他在选择时无法知道道0 0的确切情况,所以将第二层的两个的确切情况,所以将第二层的两个结点结点结合结合起来表示这个博弈过程。于是产生四种可能的结起来表示这个博弈过程。于是产生四种可能的结果(好,水)(好,陆)(坏,水)(坏,陆)。果(好,水)(好,陆)(坏,水)(坏,陆)。l l注意!此处仅有注意!此处仅有1 1的收益,而的收益,而0 0的收
7、益本身并无意的收益本身并无意义。此为一个完全不完美信息的动态博弈。义。此为一个完全不完美信息的动态博弈。2022/10/98现在学习的是第8页,共52页二手车问题(图示)二手车问题(图示)2111好好差差不卖不卖买买买买卖卖卖卖不买不买不卖不卖不买不买2,10,01,1 1,00,00,0四种可能的结局四种可能的结局2022/10/99现在学习的是第9页,共52页二手车问题(图示)二手车问题(图示)l l注意到最后的得益一定要有一个注意到最后的得益一定要有一个基本的前提基本的前提:即有一个选择信息集中两个节点各自达到的概即有一个选择信息集中两个节点各自达到的概率的判断(比如天气好坏,好差的可能
8、性)率的判断(比如天气好坏,好差的可能性)l l1 1代表伪装的费用代表伪装的费用2022/10/910现在学习的是第10页,共52页5.1.3 5.1.3 多节点信息集和子博弈多节点信息集和子博弈 如何利用完全完美信息动态博弈中的子博如何利用完全完美信息动态博弈中的子博弈和逆推归纳法来求解完全不完美信息的解。弈和逆推归纳法来求解完全不完美信息的解。由于不完美博弈存在多节点信息集的情况,由于不完美博弈存在多节点信息集的情况,直接利用已有结果有一定的困难。直接利用已有结果有一定的困难。2022/10/911现在学习的是第11页,共52页子博弈的概念子博弈的概念l l即能够即能够自成博弈自成博弈的
9、某动态博弈的某一点起的全的某动态博弈的某一点起的全部后续阶段,它必须有一个部后续阶段,它必须有一个初始节点初始节点(子博弈(子博弈开始的明确的起点)。且具备进行博弈所必须开始的明确的起点)。且具备进行博弈所必须的各种信息。的各种信息。2022/10/912现在学习的是第12页,共52页子博弈的含义:子博弈的含义:1.1.1.1.因为原博弈本身不会成为原博弈的后续阶段,因为原博弈本身不会成为原博弈的后续阶段,因此子博弈不能从原博弈的第一个节点开始,因此子博弈不能从原博弈的第一个节点开始,即即原博弈不是自己的一个子博弈原博弈不是自己的一个子博弈。2.2.2.2.包含所有跟在该子博弈初始节点之后的所
10、有选包含所有跟在该子博弈初始节点之后的所有选择节点和终点,但不包含不跟在此初始节点之择节点和终点,但不包含不跟在此初始节点之后的节点。后的节点。3.3.3.3.不分割任何信息集。即如果一选择节点不分割任何信息集。即如果一选择节点n n是包含是包含在一子博弈中的,则包含在一子博弈中的,则包含n n的信息集中的所有节的信息集中的所有节点都必须包含在该子博弈中。这实际上就是专点都必须包含在该子博弈中。这实际上就是专对有多节点信息集的不完美信息动态博弈而言对有多节点信息集的不完美信息动态博弈而言的。的。2022/10/913现在学习的是第13页,共52页子博弈的含义:子博弈的含义:l l1 1、2 2
11、对完全完美和完全不完美是同样的约束。对完全完美和完全不完美是同样的约束。3 3则针对完全不完美而言。则针对完全不完美而言。l l3 3说明框出的部分不能作为子博弈说明框出的部分不能作为子博弈原因在于它分割了节点原因在于它分割了节点3 3的信息集的信息集因为到达因为到达3 3的路径有两条的路径有两条 LL,RLLL,RL可知的信息是可知的信息是2 2选选L L,而,而1 1选选R R还是还是L L的可能性都存在。的可能性都存在。3221LRLLLLRRRR2022/10/914现在学习的是第14页,共52页5.2 5.2 完美贝叶斯均衡完美贝叶斯均衡l l在完全信息静态博弈中,所求的解为在完全信
12、息静态博弈中,所求的解为纳什均衡纳什均衡。l l在完全且完美信息动态博弈中,满足在完全且完美信息动态博弈中,满足子博弈完子博弈完美纳什均衡美纳什均衡。其中引入子博弈、可信性概念,。其中引入子博弈、可信性概念,由此才可保证在一定的条件下解的存在性。由此才可保证在一定的条件下解的存在性。l l对动态而言这种均衡策略组合必须有一定的可对动态而言这种均衡策略组合必须有一定的可信性加以保证(确保其为均衡,某种最优性)信性加以保证(确保其为均衡,某种最优性)l l理想的均衡必须能够排除任何不可信的威胁和理想的均衡必须能够排除任何不可信的威胁和诺言。诺言。2022/10/915现在学习的是第15页,共52页
13、5.2 5.2 完美贝叶斯均衡完美贝叶斯均衡l l由于在完全但不完美信息动态博弈中存在多节由于在完全但不完美信息动态博弈中存在多节点信息集,一些重要的选择及其后续阶段不构点信息集,一些重要的选择及其后续阶段不构成子博弈。因此,只是要求子博弈完美性已无成子博弈。因此,只是要求子博弈完美性已无法完全排除不可信的威胁或诺言,必须发展和法完全排除不可信的威胁或诺言,必须发展和利用新的纳什均衡概念。利用新的纳什均衡概念。l l尽管为多节点集,但这时通常有可能性的概率,尽管为多节点集,但这时通常有可能性的概率,所以修正是可行的。所以修正是可行的。2022/10/916现在学习的是第16页,共52页新的纳什
14、均衡需满足的要求:新的纳什均衡需满足的要求:1.1.1.1.在各个信息集,轮到选择的博弈方必须具有在各个信息集,轮到选择的博弈方必须具有一个关于博弈达到该信息集中各节点的一个关于博弈达到该信息集中各节点的概率概率的的“判断判断”。(非单节点上,相当于一个概。(非单节点上,相当于一个概率分布,单节点概率为率分布,单节点概率为1 1)2.2.2.2.给定各博弈方的给定各博弈方的“判断判断”,他们的策略必须,他们的策略必须是是“序列理性序列理性”的。(即以得益或期望得益的。(即以得益或期望得益最大为目标)最大为目标)2022/10/917现在学习的是第17页,共52页新的纳什均衡需满足的要求:新的纳
15、什均衡需满足的要求:3.3.3.3.在均衡路径上的信息集处,在均衡路径上的信息集处,“判断判断”由由贝叶贝叶斯法则斯法则和各博弈方的和各博弈方的均衡策略均衡策略决定。决定。4.4.4.4.在不处于均衡路径上的信息集处,在不处于均衡路径上的信息集处,“判断判断”由由贝叶斯法则贝叶斯法则和各博弈方在此处和各博弈方在此处可能的均衡可能的均衡策略策略决定。决定。当一个策略组合及相应的判断满足以上当一个策略组合及相应的判断满足以上四个要求时,称其为四个要求时,称其为“完美贝叶斯均衡完美贝叶斯均衡”。2022/10/918现在学习的是第18页,共52页新的纳什均衡需满足的要求:新的纳什均衡需满足的要求:l
16、 l注意!注意!2 2中的序列理性要求与子博弈完美纳什中的序列理性要求与子博弈完美纳什均衡中的子博弈完美性相对应,由此也称这种均衡中的子博弈完美性相对应,由此也称这种均衡为均衡为“序列均衡序列均衡”。l l子博弈完美纳什均衡是完美贝叶斯均衡的一个子博弈完美纳什均衡是完美贝叶斯均衡的一个特例,完美贝叶斯均衡在静态博弈中就是纳什特例,完美贝叶斯均衡在静态博弈中就是纳什均衡(理性)。均衡(理性)。2022/10/919现在学习的是第19页,共52页新的纳什均衡需满足的要求:新的纳什均衡需满足的要求:l l以二手车交易博弈说明要求以二手车交易博弈说明要求3 32111好好差差不卖不卖买买买买卖卖卖卖不
17、买不买不卖不卖不买不买2,10,01,11,00,00,02022/10/920现在学习的是第20页,共52页新的纳什均衡需满足的要求:新的纳什均衡需满足的要求:l l只有当买方在卖方决定卖的情况下需要做出只有当买方在卖方决定卖的情况下需要做出“判断判断”,1 1)是好还是差,概率各多少?)是好还是差,概率各多少?!注意:一般有!注意:一般有 用用 来表示好坏的概率,通常来表示好坏的概率,通常可以通过以往的信息来决定。可以通过以往的信息来决定。2022/10/921现在学习的是第21页,共52页新的纳什均衡需满足的要求:新的纳什均衡需满足的要求:l l令令 分别表示好坏时卖方选卖分别表示好坏时
18、卖方选卖的概率,那么由条件概率和贝叶斯法则的概率,那么由条件概率和贝叶斯法则 有有 l l再由再由 2022/10/922现在学习的是第22页,共52页概率中的几个概念概率中的几个概念l l条件概率:在事件条件概率:在事件A A发生条件下,事件发生条件下,事件B B发发生的概率生的概率公式:公式:公式:公式:变换即有:变换即有:变换即有:变换即有:2022/10/923现在学习的是第23页,共52页概率中的几个概念概率中的几个概念l l全概率公式:全概率公式:事件事件B B仅当互不相容事件仅当互不相容事件 中任何一件出现时才可能会出现,则中任何一件出现时才可能会出现,则 2022/10/924
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