博弈论与信息经济学.pptx
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1、第二章第二章 博弈论概述(博弈论概述(8 8个专题)个专题)1、博弈论的概念和历史沿革2、博弈论与主流经济学的关系3、博弈论的学习特点4、博弈论的基本概念及分类5、博弈论的思想6、不同类型的博弈的一些例子7、信息经济学的基本概念8、参考教材与课外阅读第1页/共70页1、概念和历史沿革一般概念:博弈论,又称对策论,是使用严谨的数学模型研究冲突对抗条件下最优决策问题的理论,是研究竞争的逻辑和规律的数学分支。简单地说,博弈论是研究决策主体在给定信息结构下如何决策以最大化自己的效用,以及不同决策主体之间决策的均衡。张维映的概念:张维映的概念:“博弈论是研究决策主体的行为发生直接相互作用时候的决策以及这
2、种决策的均衡问题的理论”。也就是说,当一个主体,好比说一个人或一个企业的选择受到其他人、其他企业选择的影响,而且反过来影响到其他人、其他企业选择时的决策问题和均衡问题。所以在这个意义上说,博弃论又称为“对策论”.第2页/共70页博弈论的提法可能太过于学术化,容易让人们退避三舍。其实它有一个非常通俗的名字游戏理论(博弈论的英文名字叫做“”,如果直译,就是“游戏理论”)。博弈论在我国还有一个名字,叫对策论。这些名字都很好理解,博弈字面意思就是赌博、下棋,赌博和下棋当然是游戏了,赌博和下棋的时候常常要千方百计地应付对手,自然是要讲究对策了。第3页/共70页经济学家泰勒尔说:“正如理性预期使宏观经济学
3、发生革命一样,博弈论广泛而深远地改变了经济学家的思维方式”从8080年代开始,博弈论迅速成为主流经济学的重要组成部分,甚至可以说是微观经济学的基础。第4页/共70页(二)历史沿革 博弈理论开始于1944年由冯诺依曼(Von Neumann)和摩根斯坦恩(Morgenstern)合作的博弈论和经济行为(The Theory of Games and Economic Behaviour)一书的出版。世纪年代以来,纳什、泽尔腾、海萨尼等人使博弈论最终成熟并进入实用。第5页/共70页三位大师主要的贡献1950年和1951年纳什的两篇关于非合作博弈论的重要论文,彻底改变了人们对竞争和市场的看法。他证明
4、了非合作博弈及其均衡解,并证明了均衡解的存在性,即著名的纳什均衡。从而揭示了博弈均衡与经济均衡的内在联系。因为在现实世界中,非合作博弈要比合作博弈普遍得多。第6页/共70页Selten and Harsanyi泽尔腾(1965)将纳什均衡的概念引入了动态分析,提出了“精炼纳什均衡”概念;以及进一步刻画不完全信息动态博弈的“完备贝叶斯纳什均衡”而海萨尼则发展了刻画不完全信息静态博弈的“贝叶斯纳什均衡”(19671968)。总之,他俩进一步将纳什均衡动态化,加入了接近实际的不完全信息条件。他们的工作为后人继续发展博弈论,提供了基本思路和模型 第7页/共70页非合作博弈 而非合作博弈则主要研究人们在
5、利益相互影响的局势中如何选择策略使得自己的收益最大,强调个人理性、个人最优决策,其结果是有时有效率,有时则不然。目前经济学家谈到博弈论主要指的是非合作博弈,也就是各方在给定的约束条件下如何追求各自利益最大化,最后达到力量均衡。第8页/共70页顺序和信息博弈论非常强调时间和信息的重要性,认为时间和信息是影响博弈均衡的主要因素。在博弈过程中,参与者之间的信息传递决定了其行动空间和最优战略的选择;同时,博弈过程中始终存在一个先后问题,参与人的行动次序对博弈最后的均衡有直接的影响。第9页/共70页著名案例著名案例囚徒困境囚徒困境prisoners dilemma个人理性最终导致集体理性的缺失个人理性最
6、终导致集体理性的缺失第10页/共70页囚徒困境说明了什么在(坦白、坦白)这个组合中,和都不能通过单方面的改变行动增加自己的收益,于是谁也没有动力游离这个组合,因此这个组合是纳什均衡,也叫非合作均衡。囚徒困境反映了个人理性和集体理性的矛盾。如果和都选择抵赖,各判刑年,显然比都选择坦白各判刑年好得多。当然,和可以在被警察抓到之前订立一个攻守同盟,但是这可能不会有用,因为它不构成纳什均衡,没有人有积极性遵守这个协定,显然最好的策略是双方都抵赖.第11页/共70页囚徒困境的意义“囚徒的两难选择”有着广泛而深刻的意义。个人理性与集体理性的冲突,各人追求利己行为而导致的最终结局是一个“纳什均衡”,也是对所
7、有人都不利的结局。他们两人都是在坦白与抵赖策略上首先想到自己,这样他们必然要服长的刑期。只有当他们都首先替对方着想时,或者相互合谋(串供)时,才可以得到最短时间的监禁的结果。第12页/共70页对经典经济学的冲击“纳什均衡”首先对亚当斯密的“看不见的手”的原理提出挑战。按照斯密的理论,在市场经济中,每一个人都从利己的目的出发,而最终全社会达到利他的效果。国富论:“通过追求(个人的)自身利益,他常常会比其实际上想做的那样更有效地促进社会利益。”从“纳什均衡”我们引出了“看不见的手”的原理的一个悖论:从利己目的出发,结果损人不利己,既不利己也不利他。两个囚徒的命运就是如此。从这个意义上说,“纳什均衡
8、”提出的悖论实际上动摇了西方经济学的基石。第13页/共70页Nash均衡条件下的行为规则合作是有利的“利己策略”。但它必须符合以下黄金律:按照你愿意别人对你的方式来对别人,但只有他们也按同样方式行事才行。所谓“己所不欲勿施于人”。但前提是人所不欲勿施于我。第14页/共70页革命(1)(1):博弈论成为经济学的基石2、博弈论与主流经济学、博弈论与主流经济学第15页/共70页革命(2):(2):思维方式的变革第16页/共70页革命(3):(3):研究对象和内容的革命博弈论进入主流经济学,反映了经济学发展的三大趋势1、经济学研究的对象越来越转向个体,放弃了一些没有微观基础的假设,如消费函数、投资函数
9、、销售最大化等。一切从个人效用函数及其约束条件开始,解约束条件下的个人效用最大化问题而导出行为及均衡结果。2、经济学越来越转向人与人之间关系的研究,特别是人与人之间行为的相互影响和作用,人们之间利益冲突与一致,竞争与合作的研究。过去研究人的行为时,总是假设其他人的行为都被总结在一个非人格化的参数即“价格”里面。3、经济学越来越重视对信息的研究,特别是信息不对称对个人选择及制度安排的影响。在某种意义下,信息经济学也可以称为:非对称信息博弈论。第17页/共70页传统经济学的假设及其局限性二基本假设:完全竞争,完美信息局限性:交易主体的数量其实很有限;信息是不对称的一般均衡理论是整个经济学的理论基石
10、和道义基础,市场机制是完美的,帕累托最优成立,平等与效率可以兼顾。然而在以下情况不成立:非完全竞争:垄断越来越普遍外部性:市场不可能把所有的成本收益都计算在内公共产品:市场无非解决“搭便车”问题逆向选择问题:柠檬市场道德风险问题:为什么市场的交易费用比较高?第18页/共70页百年来,经济学的主要发展围绕以上五方面,如垄断竞争理论、产业组织理论、企业理论、信息经济学、新制度经济学、不确定下的决策(投资理论),),宏观经济学。传统微观经济学的工具是数学(微积分、线性代数、统计学),而博弈论是一种新的数学。博弈论研究的是:当成果无法由个体完全掌握,而结局须视群体共同决策而定时,个人为了取胜,应该采取
11、什么策略。博弈论成为通用方法论,经济学、政治学、管理、军事、外交、国际关系、公共选择、犯罪学中都有广泛的运用。第19页/共70页博弈论在经济学中的应用最广泛、最成功;博弈论的许多成果也是借助于经济学的例子来发展的,特别是在应用领域。经济学家对博弈论的贡献越来越大,特别是在动态分析和不完全信息引入博弈论之后。最带根本性意义的原因是经济学和博弈论的研究模式是一样的,即强调个人理性,也就是在给定约束条件下追求效用最大化。第20页/共70页博弈论之博弈论之“数学数学”的特征的特征博弈论的数学方法只是数学思维、数学符号,有些符号怪模怪样,甚至不会读,但很少有什么艰深的数学。这里的符号比较麻烦,因为它和代
12、数中的纯粹抽象而无意义的符号不同,在脑子里要时刻记得它们的实际意义。但要熟悉这种简捷、抽象的思维方式,记住这些符号的代表意义。所以,一个比较有效的学习方法是重复。3、博弈论的学习特征第21页/共70页博弈论研究对象的根本不同博弈论研究对象的根本不同通常的学问或理论体系都以“系统内”为研究对象,如果研究多个主体之间的关系,也须纳入一个框架之中。每个学科都有自己的“整体观”显然,这里有明显的传统科学理性的风味。博弈论根本不同,它直接研究几个在逻辑层次上并列的主体之间的关系。看似简单的方法,其实开创了一个思路。它之所以不被广泛应用的一个猜测是:人们目前还不熟悉、不适应这种多维的思维方式。第22页/共
13、70页博弈论在思维方式上的特点博弈论在思维方式上的特点习惯的思维方式:还原论:整体可无穷拆分为不同级别的个体目的论:事物的发展有其目标其他事物不变博弈论思维方式历史理性多元化、相对化、历史化事物并不存在一种内在的、永恒的、抽象的“本质”,而只有一种在特定历史框架中的建构。对传统经济学的启发:将研究对象转向个体,放弃一些没有微观基础的假设,如消费函数及其投资函数,而在给出个人的支付函数及战略空间的条件下,研究每个人都选择其最优战略以最大化个人支付函数时将发生什么。第23页/共70页4 4、博弈论的基本概念、博弈论的基本概念参与人:博弈中选择行动以最大化自己效用的决策主体,如个人或团体。行动:参与
14、人的决策变量。信息:参与人在博弈中的知识,特别是有关其他参与人(对手)特征和行动的知识。战略:参与人选择行动的规则,何时选择何行动。支付函数:参与人从博弈中获得的效用水平,是所有参与人战略和行动的函数。结果:博弈分析者感兴趣的要素的集合。均衡:所有参与人的最优战略或行动的组合。第24页/共70页博弈:决策主体在互相对抗中,对抗双方(或多方)互相依存的一系列策略和行动的过程集合参与人的利益有冲突博弈是一个过程集合(参与人、策略、行动、信息等)。把博弈视为集合是思维从具体到抽象的重要一步博弈的一个本质特征是策略的相互依存性博弈论:专门研究博弈如何出现均衡的规律的学问第25页/共70页博弈有不同的种
15、类:从行动顺序角度:静态博弈。参与人同时选择行动动态博弈。参与人的行动有先后顺序从拥有信息角度:完全信息博弈。每个参与人对所有其他参与人的特征、战略空间、支付函数有准确的知识不完全信息博弈。将二角度结合,博弈有四种:完全信息静态博弈完全信息动态博弈不完全信息静态博弈不完全信息动态博弈第26页/共70页三位诺贝尔经济学奖(1994)(1994)得主在 非合作博弈论中的地位 行动行动顺序顺序信息信息 静态静态 动态动态 完全信息完全信息 完全信息静态博弈完全信息静态博弈 纳什均衡纳什均衡 纳什纳什(1950,1951)完全信息动态博弈完全信息动态博弈子博弈完美纳什均衡子博弈完美纳什均衡 泽尔腾泽尔
16、腾(1965)不完全信息不完全信息不完全信息静态博弈不完全信息静态博弈 贝叶斯纳什均衡贝叶斯纳什均衡海萨尼海萨尼(1967,1968)不完全信息动态博弈不完全信息动态博弈完美贝叶斯纳什均衡完美贝叶斯纳什均衡 泽尔腾泽尔腾(1975)等等第27页/共70页合作博弈与非合作博弈若在博弈过程中,当事人之间能够达成具有约束力的协议,这种博弈称合作博弈,否则称非合作博弈。合作博弈强调团体理性、效率、公正、公平。非合作博弈强调个人理性、个人最优决策。其结果可能是有效率的,也可能是无效率的。博弈论一般指非合作博弈。比如下面的两人游戏:第28页/共70页设有两个人一起玩游戏,每个人都有不同的策略,谁都希望自己
17、出“高招”使自己获胜(即寻求效用的最大化),但获胜并不完全依赖于自己的行为能力,还依赖于对手怎么做。有时,双方会形成这样一种状态:我的最好策略所依赖的条件就是你的最好策略。换言之:如果你那样做,我这样最好,而你“那样”做恰恰又是你的最佳策略。通俗地讲:如果别人不动,我也不能动第29页/共70页 2.搞清了非合作的博弈关系,合作的博弈关系就比较容易理解,在证明非合作博弈无效率或低效率的同时,就自然说明了存在着合作的可能性和必要性,因此从某种意义上说非合作博弈理论是合作博弈论的基础。非合作博弈更受重视的主要原因是:1.主导人们行为方式的主要还是个体理性而不是集体理性。或者说,竞争是一切社会、经济关
18、系的根本基础,不合作是基本的,合作是有条件和暂时的,因此非合作博弈关系比合作博弈关系更普遍。3.集体理性是更高级和更复杂的理性,因此研究合作博弈的难度更大,更难找到分析问题的一般概念和系统力法。第30页/共70页博弈中的重要因素信息能够影响最后博弈结局的所有局中人的情报。信息在博弈中占重要地位,博弈的赢得很大程度上依赖于信息的准确度与多寡。如果各方对各种局势下所有局中人的得益状况完全清楚,称为完全信息博弈。反之为不完全信息博弈。在动态博弈中还有一类信息:轮到行动的博弈方是否完全了解此前对方的行动。如果完全了解则称之为“具有完美信息”的博弈。反之称为“不完美信息的动态博弈”。由于信息不完美,博弈
19、的结果只能是概率期望,而不能像完美信息博弈那样有确定的结果。为局中人获得利益,也是博弈各方追求的最终目标。分为零和博弈和变和博弈。零和博弈中各方利益之间是完全对立的。变和博弈有可能存在合作关系,争取双赢的局面。第31页/共70页动态博弈中在轮到行为时对博弈的进程完全了解的博弈方,称为具有“完美信息”(Perfect Informati on)的博弈方,如果动态博弈的所有博弈方都有完美信息,则称为“完美信息的动态博弈”。动态博弈中轮到行为的博弈方不完全了解此前全部 博 弈 的 进 程 时,称 为 具 有“不 完 美 信 息”(Imperfect Information)的博奔方,有这种博弈方的动
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