不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院

第11章不确定性和博弈论

生活的精髓就在于它无穷无尽和神秘多样，因而，就生活的完美性和变幻性而言，任何中心人物的智慧都无法加以涵盖和设计。

——维克拉夫·哈韦尔，《夏日静思》（1993年）

维克拉夫·哈韦尔：挪威人，由于他建立了现代经济计量学的基础性指导原则，而获得诺贝尔经济奖。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第1页!数学知识预备（11）集合[集合与元素]集合（set）是由一些可相互区分的客观对象汇集在一起构成的一个整体。这些对象称为构成集合的元素(elementormember)。例一 所有自然数构成的集合 在座全班同学构成的集合 所有偶数构成的集合例二博弈论中参与方的策略集合不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第2页!排列组合排列：从n个不同元素中，任取m(m≤n)个元素，按照一定的顺序排成一列，叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列．组合：从n个不同元素中，任取m(m≤n)个元素并成一组，叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合．不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第3页!

写出从a,b,c,d四个元素中任取三个元素的所有组合．aabc，abd，acd，bcd.bcddbccd不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第4页!课前思考1、“股市有风险，入市需谨慎”，“天有不测风云，人有旦夕祸福”，日常生活中我们都听说过很多关于风险的说法，你是如何认识风险的呢？你认为风险与危险有区别吗？2.现代经济社会，投保是一种十分常见的行为。你和你的家庭有参加过任何形式的保险吗？你认为保险为什么能减少你所可能遭遇的风险呢？3.电影《美丽心灵》的主人公纳什是一位伟大的经济学家，他以在博弈论领域的贡献获得了诺贝尔经济学奖，你对博弈论了解多少，谈谈你所知道的博弈论。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第5页!A.1投机：资产与商品的跨时空调配投机(speculation)：包括对有价值物品或商品的买卖，是从市场价格的波动中谋取利益的一种活动。投机商的经济作用：将各种商品从数量丰富的时期“运送”至商品稀缺的时期。对整个社会而言，投机并非没有益处。事实上正是由于投机者的存在，消除了价格在时间和空间上的差异，提高了市场的效率。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第6页!不同时间的投机与价格行为

以玉米的仓储和出售为例：是什么使玉米的价格保持稳定，同时不会发生短缺？玉米投机商的活动：（1）在秋季价低时买进玉米；（2）将玉米储藏；（3）当价格上涨时把玉米卖掉，从而赚取利润。

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要储藏一种商品，预期价格必须要能抵偿储藏成本。

投机揭示了看不见的手的法则在起作用。

投机商们在追求他们私人利益（利润）的同时，提高了公共经济福利（总效用）。值得注意的是不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第8页!通过套期保值分摊风险套期保值(hedging)：通过对所拥有的一种商品做对冲交易来回避价格波动的风险。某人计划秋季买入200万斤玉米，在明年春天卖出，刚好可以抵消成本。但由于价格存在波动，如果明年玉米价格上涨，他将获利丰厚；反之如果价格下降，将出现亏损。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第9页!投机的经济影响

投机市场不仅从时间上和空间上促进了价格及配置形式的改善，还有助于风险的转移。

这些任务都是由那些想从价格变动中获利的投机商所完成的。事实上，这表明了看不见的手在起作用，即将商品从其数量丰盛（价格低）时期向数量稀缺（价格高）时期进行重新配置。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第10页!

一般来说，人们都不愿冒险。在其他条件相同的情况下，相对于不确定的消费水平来说，人们更喜欢做有把握的事情。也就是说，在同样的平均值条件下人们宁愿要不确定性小的结果。由于这个原因，降低消费不确定性的活动能够导致经济福利的改善。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第11页!A.3保险与风险分摊风险分摊(riskspreading)：将对一个人来说可能是很大的风险分摊给许多人，从而使每个人所承担的风险很小。风险分摊的主要形式：保险(insurance)

作为一种社会经济制度，保险是一种社会化的安排。面临风险的人即广大被保险人通过保险公司组织起来，保险公司将风险损失资料进行集中分析管理，用统计方法来预测风险带来的损失，并用所有风险转移者缴纳的保险费建立起保险基金，来集中承担被保险人因风险事故发生造成的经济损失。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第12页!A.4信息经济中的市场不灵市场不灵的两个重要因素：道德风险和逆向选择道德风险(moralhazard)：当保险减小了个人躲避和防止风险的动力，从而扭曲了损失的原本概率时，便会发生道德风险。逆向选择

(adverseselection)：当风险最大者成为最可能购买保险的人群，便会发生逆向选择。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第13页!关于逆向选择，经常举的例子就是保险市场。在保险市场上存在高风险投保者驱逐低风险投保者的现象。因为提高保费，低风险的人退出，高风险的人不退。市场会充满高风险投保者。这样提高价格带来的损失更大。一定时间后，供给量不升反降。

不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第14页!B博弈论博弈论(gametheory)：也叫对策论，所分析的是两个或两个以上的比赛者或参与者选择能够共同影响每一参加者的行动或策略的方式。约翰·冯·纽曼（冯·诺伊曼，JohnvonNeumann，1903—1957）：现代电子计算机创始人之一。在经济学领域，1944年诺伊曼与奥斯卡·摩根斯特恩合着的巨作《博弈论与经济行为》出版，标志着现代系统博弈理论的的初步形成。他被称为“博弈论之父”。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第15页!B.1基本概念双寡头垄断的价格博弈(duopolypricegame)如果市场上的供给只由两个企业提供，那么就称之为一个双寡头垄断市场。支付矩阵(payofftable)：体现两个企业或两个人之间相互作用的工具。指出了对弈者的策略、利润的分配和不同博弈者的利益。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第16页!博弈论的指导思想假设你的对手在研究你的策略，并采取追求自身最大利益行动的时候，你如何选择最有效的策略。在前面双寡头市场的价格战例子中，支付矩阵表说明，竞争者之间不同的策略会导致不同的获利情况。当双方都运用正常价格战略的时候，是每个企业获得共同最大利益的时候。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第17页!对抗博弈200100150-20-301501010

nEwBooks的价格高价格正常价格*Amazing的价格

高价格正常价格*不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第18页!纳什均衡(Nashequilibrium)：在其他博弈者的策略给定时，没有一方还能改善自己的获利的境况。也叫非合作性均衡(noncooperativeequilibrium)。纳什：由于其对非合作博弈理论中的均衡问题进行了开创性分析，与哈尔萨尼教授和泽尔滕教授分享了1994年度的诺贝尔经济学奖.不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第19页!囚徒困境囚徒困境（prisoners’sdilemma）有两个同案犯的囚徒，莫利和纳克尔兹。如果两人中只有一人坦白，则坦白者只被判3个月徒刑，而另一人会被判10年。而如果两个人都坦白的话，则都将被判5年。都不坦白则都会被判1年。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第20页!

在囚徒困境中，尽管不坦白对双方都更有利，但最后的结果是两个囚徒都会选择坦白，从而每人坐5年牢。在面对这样的情况下，无论对方如何选择，对于任何一个囚犯来说，坦白和不合作（自私）是相对较好的策略。但是只有通过合作或是利他的策略，博弈双方的利益才最大。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第21页!污染博弈100100120-30-30120100100

美国钢铁公司低污染高污染*Oxy钢铁公司

低污染高污染*不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第22页!致命的军备竞赛军备竞赛是具备非效率均衡特征的一个极度危险的博弈案例。在不确定对手意图的情况下，只能采取安全的做法，即在武器上超越对手。危险的非效率的非合作性均衡，需要合作的解决方式：“武器控制协定”，将博弈结果从无效率的非合作性均衡移动到效率程度较低的合作结果。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第23页!胜者全得博弈胜者全得博弈(winner-take-allgame)，这种博弈的一个特征是报酬严重的集中在顶级精英分子中。顶级模特克劳迪亚·希弗1998年赚了1050万美元，而大多数模特收入微薄。最畅销书的作者，如斯蒂芬·金可以从其书的版权中获得高达6000万美元的收入，而普通作者的报酬却比最低工资水平高不出多少。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第24页!

最终的结果是在右下角的“过度拥挤”状态下达到均衡。一个无效率的胜者全得均衡产生了收入的最大不平等。当自由市场者主张市场激励导致社会有效结果时，胜者全得市场吸引了过多的参与者，导致了无效率的消费和投资，并且经常使文化堕落……顶级工薪的剧增根源于胜者全得市场的逐渐流行。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第25页!小结风险与不确定性的含义。理解投机、套利、套期保值。风险分摊的方式。信息经济的市场不灵的表现形式。理解策略、回报、支付矩阵。区分占优均衡、纳什均衡和合作性均衡。理解合谋博弈、囚徒困境、污染博弈、胜者全得博弈。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第26页!2.可口可乐与百事可乐一直以来都是饮料行业的竞争对手，双方都可以选择保持价格不变或者提高价格来改变自己的策略，从而使自己的利润最大化。博弈有四种策略组合，其结局是：

（1）如果双方都不涨价，各得利润10单位；

（2）如果可口可乐不涨价，百事可乐涨价，可口可乐利润100，百事可乐利润-30；

（3）如果可口可乐涨价，百事可乐不涨价，可口可乐利润-20，百事可乐利润30；

（4）如果双方都涨价，可口可乐利润140，百事可乐利润35；

那么这一博弈的均衡状态是什么？不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第27页!本章主要内容与结构

A、风险和不确定性经济学

投机：资产与商品的跨时空调控风险和不确定性保险与风险分摊信息经济中的市场不灵B、博弈论基本概念博弈论的一些重要例子不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第28页!A风险和不确定性经济学

“风险”一词的由来最为普遍的一种说法是，在远古时期，以打鱼捕捞为生的渔民们，每次出海前都要祈祷，祈求神灵保佑自己能够平安归来，其中主要的祈祷内容就是让神灵保佑自己在出海时能够风平浪静、满载而归；他们在长期的捕捞实践中，深深的体会到“风”给他们带来的无法预测无法确定的危险，他们认识到，在出海捕捞打鱼的生活中，“风”即意味着“险”，因此有了“风险”一词的由来。

不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第29页!套利和价格地理格局套利(arbitrage)：在某一市场买入的同时，以较高的价格在另一市场卖出。最简单的投机活动，降低或消除了地区差价。由于套利的结果，市场之间的价格差通常不会超过商品在市场之间的转移成本。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第30页!投机者拉平了商品不同时节的价格。结果：提高了秋季的玉米价格，而春季的玉米供给量增加，从而使春季的玉米价格下降。买卖过程平衡了玉米的供给量，从而也使一年内的玉米价格趋向于平稳。P玉米的价格秋季秋季春季春季不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第31页!通过拉平供给量和价格，投机实际上在提高经济效率。通过将商品从数量丰盛的时期转移到数量稀缺的时期，投机商在价格和边际效用低的市场购进商品，又在价格和边际效用高的地方卖出。结论不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第32页!回避风险的方法：套期保值套期保值的方法：秋季在买入玉米的同时，即以收支平衡的价格将玉米卖出，而非等到明年春天在进行交割。套期保值的金融工具：远期、期货、期权。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第33页!A.2风险和不确定性风险规避(risk-averse)者：一个人为损失一定量的收入而产生的痛苦感大于他为得到同等数量的收入而产生的满足感。

风险规避意味着某一数量的额外收入增加的效用小于失去同样数量的收入所减少的效用。

不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第34页!赌博与投机的区别：（1）赌博对市场的波动压注，而投机则等待市场不可避免的上涨和下跌。（2）理想的投机行为可以增加社会的经济福利，而赌博则会带来严重的经济问题。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第35页!资本市场与风险分担

另一种分散风险的方式：资本市场。有形资本的资金所有权可以通过企业所有权这个媒介，将风险在很多的所有者之间进行分摊。通过将风险性资产的所有权分散到众多的所有者身上，资本市场便可以分散风险，并且能够提供比单个的所有者大得多的资本和承担大得多的风险。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第36页!在经济活动中，道德风险问题相当普遍。获2001年度诺贝尔经济学奖的斯蒂格里茨在研究保险市场时，发现了一个经典的例子：

美国一所大学学生自行车被盗比率约为10%，有几个有经营头脑的学生发起了一个对自行车的保险，保费为保险标的15%。按常理，这几个有经营头脑的学生应获得5%左右的利润。但该保险运作一段时间后，这几个学生发现自行车被盗比率迅速提高到15%以上。何以如此？这是因为自行车投保后学生们对自行车安全防范措施明显减少。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第37页!社会保险(socialinsurance)：政府提供的强制性保险。如失业保险、老年人医疗保险。我国社会保障体系：中国的社会保障体系包括社会保险、社会福利、优抚安置、社会救助和住房保障等。社会保险是社会保障体系的核心部分，包括养老保险、失业保险、医疗保险、工伤保险和生育保险。

不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第38页!定价策略一旦开始考虑他人会如何对待自己的决策作出的反应，你便进入了博弈论的领域。P1P220201010nEwBooks的削价Amazing相应的行动当两个企业坚持相互削价竞争时发生的情况。价格动态下调步骤导致两个对手越来越低的价格。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第39页!价格战的支付矩阵1010-100-10-10-100-50-50

nEwbooks的价格正常价格*价格战Amazing的价格正常价格*价格战不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第40页!策略选择占优策略(dominantstrategy)：无论其他博弈者采用何种战略，该博弈者的策略总是最好的。在价格博弈中，正常价格对两个企业来说都是一种占优策略。占优均衡(dominantequilibrium)：在两个（或全部）博弈者都采用占优策略时的结果。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第41页!对抗博弈中，每个企业按正常价格都可盈利10美元。如果双方抬高价格以达到垄断水平，则共同利润最大。然而，由于每一个企业都想“欺骗”对手并通过降价获取更对利润。因此，每个企业都会选择正常价格做为自己的策略。博弈论的一条基本准则：把自己的战略建立在假定对手会按其最佳利益行动的基础上。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第42页!B.2博弈论的一些重要例子合谋还是不合谋非合作性均衡(noncooperativeequilibrium)：对于博弈各方而言不是有效率的均衡。合作性均衡(cooperativeequilibrium)：博弈各方结成联盟，实行总利润最大化的策略。完全竞争均衡是非合作均衡或纳什均衡，非合作性行为造成了社会所期望的经济效率状态，此时合作会导致无效率。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第43页!囚徒困境5年5年10年3个月3个月10年1年1年

莫利坦白*不坦白纳克尔兹

坦白*不坦白不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第44页!污染博弈污染博弈是“看不见的手”这种竞争机制失败的典型例证。在企业不受管制的环境里，每个追求利润最大化的企业都宁肯污染环境，也不愿安装昂贵的污染处理设备。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第45页!

在这种情况下，非合作均衡活纳什均衡是无效率的。如果企业要消除污染，则其产品价格会提高，从而生意受损，利润下降。非合作纳什均衡导致了严重的污染，是无效率的。此时政府应介入，通过强制方式使企业达到合作性均衡，企业获得同样的利润，而环境污染也得以消除。不确定性和博弈论萨缪尔逊《经济学》第十八版微观经济学-浙江财经学院》共51页，您现在浏览的是第46页!军备竞赛指和平时期敌对国家或潜在敌对国家互为假想敌、在军事装备方面展开的质量和数量上的竞赛。近代比较著名的是次世界大战前20年中欧洲列强之间开展的军备竞赛(如“无畏舰”建造竞赛)、北大西洋公约组织与华沙条约组织从第二次世界大战结束后到苏联解体前展开