信息经济学第三章博弈论精选PPT.ppt
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1、信息经济学第三章博弈论第1页,此课件共46页哦博弈:博弈:博弈:博弈:国家之间、企业之间、人与人之间国家之间、企业之间、人与人之间生活中的博弈:生活中的博弈:打牌、下棋打牌、下棋 宿舍打扫卫生宿舍打扫卫生 宿舍买电风扇宿舍买电风扇 家庭装修家庭装修 挤公共汽车挤公共汽车第2页,此课件共46页哦二、产生与发展二、产生与发展通常,人们将数学家冯通常,人们将数学家冯 诺依曼(诺依曼(von Neumann)于)于1928年提出的二人零和博弈的极小化极大定理作为博弈论奠年提出的二人零和博弈的极小化极大定理作为博弈论奠基的标志。基的标志。1944年,数学家冯年,数学家冯 诺依曼(诺依曼(von Neum
2、ann)和经济学)和经济学家摩根斯坦恩(家摩根斯坦恩(Morgenstern)合作发表了)合作发表了博弈论和经博弈论和经济行为济行为一书,被认为是应用博弈论进行经济分析的开始。一书,被认为是应用博弈论进行经济分析的开始。第3页,此课件共46页哦50年代合作博弈发展到鼎盛期:纳什和夏普里提出年代合作博弈发展到鼎盛期:纳什和夏普里提出“讨讨价还价价还价”模型;吉利斯和夏普里提出模型;吉利斯和夏普里提出“核核”的概念。的概念。50年代非合作博弈开始创立:年代非合作博弈开始创立:1950和和1951年,纳什发年,纳什发表了两篇关于非合作博弈的重要论文表了两篇关于非合作博弈的重要论文n人博弈中的人博弈中
3、的均衡点均衡点、非合作博弈非合作博弈。1950年,塔克定义了年,塔克定义了“囚徒困境囚徒困境”(prisoners dilemma)。第4页,此课件共46页哦6060年代,泽尔腾将纳什均衡的概念引入了动态分析,年代,泽尔腾将纳什均衡的概念引入了动态分析,提出提出“精炼纳什均衡精炼纳什均衡”概念。概念。1967-19681967-1968年,海萨尼将年,海萨尼将不完全信息引入博弈论的研究。此后,他们两人长期合不完全信息引入博弈论的研究。此后,他们两人长期合作,发展了非合作博弈理论。作,发展了非合作博弈理论。8080年代,克瑞普斯和威尔逊于年代,克瑞普斯和威尔逊于19821982年合作发表了关于年
4、合作发表了关于动态不完全信息博弈的重要文章。动态不完全信息博弈的重要文章。第5页,此课件共46页哦 1994年诺贝尔经济学奖获得者:年诺贝尔经济学奖获得者:1928年纳什出生于美国,年纳什出生于美国,1950年获普林斯顿大学数学博士学位,其博年获普林斯顿大学数学博士学位,其博士论文士论文非合作博弈非合作博弈首次区分了合作博弈与非合作博弈,并且提首次区分了合作博弈与非合作博弈,并且提出了非合作博弈的所谓纳什均衡概念。出了非合作博弈的所谓纳什均衡概念。1930年年 泽尔滕出生于现属于波兰的德国城市,泽尔滕出生于现属于波兰的德国城市,1961年获法兰克福大学数学博士学位,曾先后任教年获法兰克福大学数
5、学博士学位,曾先后任教于柏林自由大学、比勒菲尔特大学和波恩大学。于柏林自由大学、比勒菲尔特大学和波恩大学。其主要贡献是在博弈论中引入了动态分析。其主要贡献是在博弈论中引入了动态分析。1920年海萨尼出生于匈牙利,年海萨尼出生于匈牙利,1947年获布达佩斯大学博士学位,年获布达佩斯大学博士学位,后到美国,后到美国,1954年获斯坦福大学博士学位,曾先后任教于澳大利亚年获斯坦福大学博士学位,曾先后任教于澳大利亚国立大学、加州伯克利分校。于国立大学、加州伯克利分校。于2000年去世。他的贡献是将不完全年去世。他的贡献是将不完全信息引入了博弈论的研究。信息引入了博弈论的研究。第6页,此课件共46页哦第
6、二节第二节第二节第二节 基本概念基本概念基本概念基本概念一、组成要素:一、组成要素:局中人局中人局中人局中人(playersplayers):指做决策的个体。每个局中人的目标都是通):指做决策的个体。每个局中人的目标都是通过选择行动来使自己的效用最大化。过选择行动来使自己的效用最大化。信息信息信息信息(informationinformation)指局中人在博弈中的知识,特别是有关其)指局中人在博弈中的知识,特别是有关其他局中人(竞争者或对手)的特征和行动的知识。他局中人(竞争者或对手)的特征和行动的知识。策略策略策略策略(strategiesstrategies)是局中人选择行动的规则,它告
7、诉局中人在什么)是局中人选择行动的规则,它告诉局中人在什么时候选择什么行动。时候选择什么行动。第7页,此课件共46页哦 支付支付支付支付(payoff):指每个参与人从博弈中获得的效用水平。):指每个参与人从博弈中获得的效用水平。均衡均衡均衡均衡(equilibrium):指所有局中人的最优战略组合或行动组):指所有局中人的最优战略组合或行动组合。或者,均衡合。或者,均衡s*=(s1*,sn*)指由博弈中的)指由博弈中的n个局中人每个局中人每人选取的最佳战略所组成的一个战略组合。人选取的最佳战略所组成的一个战略组合。第8页,此课件共46页哦二、划分类型二、划分类型二、划分类型二、划分类型1.1
8、.行动顺序行动顺序行动顺序行动顺序 静态博弈静态博弈静态博弈静态博弈(static game):博弈中局中人同时选择行动,或虽):博弈中局中人同时选择行动,或虽然不是同时行动但后行动者并不了解前行动者采取了什么具体行然不是同时行动但后行动者并不了解前行动者采取了什么具体行动。动。动态博弈动态博弈动态博弈动态博弈(dynamic game):指局中人的行动有先后顺序,且后行动):指局中人的行动有先后顺序,且后行动者能够观察到先行动者所选择的行动。者能够观察到先行动者所选择的行动。2.2.信息结构信息结构 完全信息博弈完全信息博弈完全信息博弈完全信息博弈(complete information)
9、:指局中人完全了解其):指局中人完全了解其他局中人的特征、战略空间及支付函数。他局中人的特征、战略空间及支付函数。不完全信息博弈不完全信息博弈不完全信息博弈不完全信息博弈(incomplete information):指至少有一个局中):指至少有一个局中人不完全了解其他局中人的收益或收益函数。人不完全了解其他局中人的收益或收益函数。第9页,此课件共46页哦3.3.3.3.合作博弈与非合作博弈合作博弈与非合作博弈合作博弈与非合作博弈合作博弈与非合作博弈 合作博弈(合作博弈(cooperative game):是以局中人整体的可能联合行动):是以局中人整体的可能联合行动集合为基本要素。通俗地说,
10、如果局中人能够达成有约束力的协议或集合为基本要素。通俗地说,如果局中人能够达成有约束力的协议或合约,则该博弈称为合作博弈。合作博弈强调的是集体理性。合约,则该博弈称为合作博弈。合作博弈强调的是集体理性。非合作博弈(非合作博弈(non-cooperative game):是以单个局中人的可):是以单个局中人的可能行动集合为基本要素的博弈。通俗地说,如果局中人不能在博能行动集合为基本要素的博弈。通俗地说,如果局中人不能在博弈中达成有约束力的协议或合约,则称该博弈为非合作博弈。非弈中达成有约束力的协议或合约,则称该博弈为非合作博弈。非合作博弈强调的是个体理性。合作博弈强调的是个体理性。第10页,此课
11、件共46页哦4.4.4.4.零和博弈与非零和博弈零和博弈与非零和博弈零和博弈与非零和博弈零和博弈与非零和博弈 按照博弈的收益分配结果划分,博弈可以划分为零和博弈和按照博弈的收益分配结果划分,博弈可以划分为零和博弈和非零和博弈。非零和博弈。零和博弈指在博弈中一组局中人所得到的支付(或收益)恰好零和博弈指在博弈中一组局中人所得到的支付(或收益)恰好是另一组局中人的损失。通俗地说,博弈结果总和为零的博弈称为是另一组局中人的损失。通俗地说,博弈结果总和为零的博弈称为零和博弈。零和博弈。非零和博弈指所有局中人的支付(或收益)的代数和不为零。为正非零和博弈指所有局中人的支付(或收益)的代数和不为零。为正或
12、为负。或为负。第11页,此课件共46页哦基于信息结构和行动结构来划分博弈的结果:基于信息结构和行动结构来划分博弈的结果:基于信息结构和行动结构来划分博弈的结果:基于信息结构和行动结构来划分博弈的结果:博弈的类型及对应的均衡概念博弈的类型及对应的均衡概念 行动顺序行动顺序 静态结构静态结构 动态结构动态结构 信信 息息 (战略博弈)(战略博弈)(扩展博弈)(扩展博弈)完全信息静态博弈完全信息静态博弈 完全信息动态博弈完全信息动态博弈 完全信息结构完全信息结构 Nash均衡均衡 子博弈精练子博弈精练Nash均衡均衡 Nash(1950,1951)Selten(1965)不完全信息静态博弈不完全信息
13、静态博弈 不完全信息动态博弈不完全信息动态博弈不完全信息结构不完全信息结构 贝叶斯贝叶斯Nash均衡均衡 精练贝叶斯精练贝叶斯Nash均衡均衡 Harsanyi(1967-1968)Selten(1975)等等第12页,此课件共46页哦三、支付矩阵表示方法三、支付矩阵表示方法三、支付矩阵表示方法三、支付矩阵表示方法 双因素表示法:双因素表示法:双因素表示法:双因素表示法:指在两个局中人的博弈中,每一单元格都有两个数字指在两个局中人的博弈中,每一单元格都有两个数字分别表示两个局中人的收益。分别表示两个局中人的收益。局中人局中人B 左左 右右 上上 2,1 0,0局中人局中人A 下下 0,0 1,
14、2第13页,此课件共46页哦第三节第三节 经典模型经典模型 博弈论的目的在于巧妙的策略,而不是解法。我们学习博弈论的目的,不是为了享受博弈分析的过程,而在于赢得更好的结局。博弈的思想既然来自现实生活,它就既可以高度抽象化地用数学工具来表述,也可以用日常事例来说明,并运用到生活中去。没有高深的数学知识,我们同样通过博弈论的学习成为生活中的策略高手,学习到最适合的为人处世的方法。第14页,此课件共46页哦一、囚徒困境一、囚徒困境自愿坐牢的嫌疑人自愿坐牢的嫌疑人 两个嫌疑犯作案后被警察抓住,被分别关在不同的房间里受审讯。警察知道两个人有罪,但缺乏足够的证据定罪,除非两个人当中至少有一个人坦白。警察告
15、诉每个人:1、如果两个人都坦白,各判刑5年;2、如果两个人都不承认,每人判刑1年;3、两个人一人坦白一人抵赖,坦白者释放,抵赖者判刑8年;第15页,此课件共46页哦这样,每个嫌疑犯面临4种可能后果:释放(自己坦白同伙抵赖);判刑1年(两人都抵赖);判刑5年(两人都坦白);判刑8年(自己抵赖同伙坦白)。囚徒困境的支付矩阵 囚犯B 坦白 抵赖囚犯A坦白抵赖-5,-5 0,-8-8,0-1,-1 第16页,此课件共46页哦对A而言:如B坦白,A坦白时的支付为-5,抵赖时的支付为-8,因而坦白好;如B抵赖,A坦白时的支付为0,抵赖时的支付为-1,还是坦白好;这样,坦白是A的唯一最优策略。同样也是B的唯
16、一最优策略。此博弈的纳什均衡是(坦白,坦白)。分析分析第17页,此课件共46页哦应用应用应用应用1 1:军备竞赛:军备竞赛 20多多年年前前,美美、苏苏两两国国是是两两个个超超级级大大国国,他他们们相相互互对对垒垒都都竞竞相相增增加加各各自自的的军军费费预预算算。假假设设他他们们有有两两种种策策略略选选择择:扩扩军军或或裁裁军军。双双方方选选择择的的支付如下:支付如下:苏苏 联联 扩扩 军军 裁裁 军军 扩扩 军军 -2000,-2000 8000,-美美 国国 裁裁 军军 -,8000 0,0 第18页,此课件共46页哦应用应用应用应用2:公共事业:公共事业 两两个个企企业业(u1,u2)被
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