博弈论与信息经济学讲义2012-1(2012[1].2.22)

1、博弈论与信息经济学（Game Theory and Information Economics ),周江华 中国科学院研究生院管理学院 ,联系方式,周江华 新浪微博：Javajoe 办公室：管理学院 青年公寓7号楼217办公室,今天议题,本课程的教学安排 本课程的教学目的 本课程的主要内容 博弈论概述,讲课及考核方式,学科属性：公共选修课 学 时：40 预修课程：微积分、微观经济学,讲课及考核方式,讲课：课堂讲授+讨论 考试：考勤：10分 讨论、作业：30分 答卷：60分 共计：100分,预期时间安排,预期时间安排：2月20日开始 每周一、三9-10节 课时：40学时,今天议题,本课程的教学安

2、排 本课程的教学目的 本课程的主要内容 博弈论概述,学习本课程的目的,“近几十年来，经济学一直在为其他学科提供武器，但恐怕没有任何其他工具比博弈论更有力了”（张维迎）。 博弈论可以： 引导学生运用书中介绍的理论分析现实的经济现象 扩大学生的知识面 开阔思路和思维模式,教材及参考书,教材： 张维迎，博弈论与信息经济学，上海三联书店，上海人民出版社.1996. 主要参考书： 1.潘天群，博弈生存-社会现象的博弈论解读，中央编译出版社北京图书发行 2雷霖，现代企业经营决策-博弈论方法应用，清华大学出版社发行 3王则柯，新编博弈论平话，出版：中信出版社 4白波，博弈游戏，哈尔滨出版社 5王国成，企业治

3、理结构与企业家选择-博弈论在企业组织行为选择中的应用，经济管理出版社 6姚国庆，21世纪高等院校经济学专业系列教材-博弈论，南开大学出 7. jean tirole，经济科学译丛-博弈论，中国人民大学出版社,今天议题,本课程的教学安排 本课程的教学目的 本课程的主要内容 博弈论概述,主要内容简介,第一章 概述-人生处处皆博弈 第一篇 非合作博弈理论 第二章 完全信息静态博弈-纳什均衡 第三章 完全信息动态搏弈-子博弈精炼纳什均衡 第四章 不完全信息静态博弈-贝叶斯纳什均衡 第五章 不完全信息动态博弈-精练贝叶斯纳什均衡,主要内容简介,博弈论的发展过程 1944年，冯.诺曼（Von Neuman

4、n)与摩根斯坦(Morgenstern)在1944年合作的博弈论与经济行为-与现代博弈论关系不大； 1950年，纳什和夏普里的“讨价还价”模型以及“核”的概念等-合作博弈； Tucker于1950年定义了“囚徒困境”，纳什（1950，1951）非合作博弈的文章；-奠定现代非合作博弈的基石； 60年代后期，纳什提出纳什均衡；泽尔腾（1965）将引入动态分析，提出“子博弈精练纳什均衡”；海萨尼（1967-1968）将不完全信息引入博弈论研究-快速发展期； 80年代后期出现了几个重要人物，如克瑞普斯、威尔逊等； 至今，博弈论已成为主流经济学的重要组成部分,主要内容简介,博弈论与经济学、数学（日本与阿

5、根廷） 上世纪70年代之前： 新古典经济学的两个基本假定：（1）市场参与者的人数足够多从而市场是完全竞争的；（2）参与人之间不存在信息不对称问题；价格制度。 个人决策：在给定一个价格参数和收入的条件下，最大化效用。 上世纪70年代以后： 逐渐强调个人理性，开始关注两个问题：信息与时序。 -80年代后，博弈论成为主流经济学的一部分，甚至是微观经济学的基础,主要内容简介,第二篇 信息经济学 第六章 委托-代理理论（I） 第七章 委托-代理理论（II） 第八章 逆向选择与信号传递 从本质上讲，信息经济学是非对称信息博弈论在经济学上的应用。,主要内容简介,博弈论与信息经济学,博弈论 给定信息结构，求均

6、衡结果 均衡理论 方法论导向 实证的,信息经济学 给定信息结构，求契约安排 契约设计理论 问题导向 规范的,注意： 这个区分不宜过分强调。 信息经济学是从研究具体的制度安排中独立发展起来的。,二 信息经济学的基本分类,非对称信息发生的内容,非对称信息发生的时间,非对称发生在事前（签约前），逆向选择模型； 非对称发生在事后（签约后），道德风险模型。 研究不可观测行动的模型称为隐藏行动模型； 研究不可观测信息的模型称为隐藏信息（或知识）模型,课程进度安排,今天议题,本课程的教学安排 本课程的主要内容 本课程的教学目的 博弈论概述,主要内容简介,博弈论的发展过程 1944年，冯.诺曼（Von Neu

7、mann)与摩根斯坦(Morgenstern)在1944年合作的博弈论与经济行为-与现代博弈论关系不大； 1950年，纳什和夏普里的“讨价还价”模型以及“核”的概念等-合作博弈； Tucker于1950年定义了“囚徒困境”，纳什（1950，1951）非合作博弈的文章；-奠定现代非合作博弈的基石； 60年代后期，纳什提出纳什均衡；泽尔腾（1965）将引入动态分析，提出“子博弈精练纳什均衡”；海萨尼（1967-1968）将不完全信息引入博弈论研究-快速发展期； 80年代后期出现了几个重要人物，如克瑞普斯、威尔逊等； 至今，博弈论已成为主流经济学的重要组成部分,第一章 概述-人生处处皆博弈-定义,博

8、弈论（game theory，又译为对策论，游戏论） 定义：研究决策主体的行为在直接相互作用时，人们如何进行决策、以及这种决策如何达到均衡。,第一章 概述-人生处处皆博弈,注意两点： 1、是两个或两个以上参与者之间的对策论 视频：美丽心灵 人无我有，人有我强 赤壁之战,第一章 概述-人生处处皆博弈,2、理性人假设 理性人是指一个很好定义的偏好，在面临定的约束条件下最大化自己的偏好。 博弈论说起来有些绕嘴，但理解起来很好理解，那就是每个对弈者在决定采取哪种行动时，不但要根据自身的利益的利益和目的行事，而且要考虑到他的决策行为对其他人可能的影响，通过选择最佳行动计划，来寻求收益或效用的最大化。,第

9、一章 概述-人生处处皆博弈-基本概念,博弈论的基本概念包括： 参与人：博弈论中选择行动以最大化自己效用的决策主体； 行动：参与人的决策变量 战略：参与人选择行动的规则 信息：参与人在博弈中的知识，特别是有关其他参与人的特征和行动的知识 支付函数：参与人从博弈中获得的效用水平 结果：博弈分析真正感兴趣的要素的集合 均衡：所有参与人的最优战略的组合 参与人、行动、结果称为博弈规则；博弈分析的目的是使用博弈规则决定均衡。,博弈练习：鏖战定军山,案例一 囚徒困境,第一章 概述-人生处处皆博弈-囚徒困境,设定： （1）每个局中人都知道博弈规则和博弈结果的支付矩阵； 如果双方都坦白，各判8年； 如果一方坦

10、白，另一方抵赖， 抵赖方判10年，坦白方被释放（0年）； 如果双方都抵赖，各判1年。 （2）每个局中人都是理性的（个人理性和个人最优决策）； （3）不能“串通”。,第一章 概述-人生处处皆博弈-囚徒困境,案例1-囚徒困境-纳什均衡,囚徒A,囚徒 B,坦白,抵赖,坦白,抵赖,-8大于-10 0大于-1,（坦白，坦白）是纳什均衡,如果双方都坦白，各判8年； 如果一方坦白，另一方抵赖， 抵赖方判10年，坦白方被释放（0年）； 如果双方都抵赖，各判1年。,第一章 概述-人生处处皆博弈-囚徒困境,通俗地讲： 纳什均衡的含义是：给定别人战略情况下，没有任何单个参与人有积极性选择其他战略，从而没有人有积极性

11、打破这种均衡。,纳什均衡,就构成了一个纳什均衡。,占优战略均衡,占优战略：不论其他人选择什么战略，参与人的最优战略是唯一的，这样的最优战略称为“占优战略”(dominant strategy)。,占优战略均衡,囚徒困境是一些非常普遍而有趣情形的抽象，在这些情形中，从个人角度来说，背叛是最好的选择，但双方背叛会导致不甚理想的结果。 个人的占有战略，对集体来说却不是最糟糕的。,占优战略均衡,第二次世界大战胜利在望，可是为了给自己捞取功劳，一个飞行大队的指挥官没完没了地下达提高下属的任务定额，弄得所有的人都人心惶惶。 投弹手尤塞里安不想成为胜利前夕的最后一批牺牲品，千方百计逃避任务。他的上级问：“假

12、如，我的士兵都象你这样想，这仗还怎么打？”，可尤塞里安回答到：“那我若不这么想，岂不成了一个大傻瓜？”,第一章 概述-人生处处皆博弈-囚徒困境,一只河蚌正张开壳晒太阳，不料，飞来了一只鸟，张嘴去啄他的肉，河蚌连忙合起两张壳，紧紧钳住鸟的嘴巴，鸟说：“今天不下雨，明天不下雨，就会有死蚌肉。”河蚌说：“今天不放你，名天不放你，就会有死鸟。”谁也不肯松口，有一个渔夫看见了，便过来把他们一起捉走了。,弱占优战略：,第一章 概述-人生处处皆博弈-囚徒困境,两个寡头企业选择产量的博弈： 如果两个企业联合起来形成卡特尔，选择垄断利润最大化的产量，每个企业都可以得到更多的利润。给定对方遵守协议的情况下，每个企

13、业都想增加产量，结果是，每个企业都只得到纳什均衡产量的利润，它严格小于卡特尔产量下的利润。,第一章 概述-人生处处皆博弈-囚徒困境,同样的情形发生在： 价格战 创新 VS 模仿 美苏军备竞赛 中小学生减负 ,二 占优战略均衡,囚徒困境是一些非常普遍而有趣情形的抽象，在这些情形中，从个人角度来说，背叛是最好的选择，但双方背叛会导致不甚理想的结果。,二 占优战略均衡,第二次世界大战胜利在望，可是为了给自己捞取功劳，一个飞行大队的指挥官没完没了地下达提高下属的任务定额，弄得所有的人都人心惶惶。 投弹手尤塞里安不想成为胜利前夕的最后一批牺牲品，千方百计逃避任务。他的上级问：“假如，我的士兵都象你这样想

14、，这仗还怎么打？”，可尤塞里安回答到：“那我若不这么想，岂不成了一个大傻瓜？”,第一章 概述-人生处处皆博弈-囚徒困境,囚徒困境的性质： 个人理性和集体理性的矛盾； 个人的“最优策略”使整个“系统”处于不利的状态。 思考：为什么会造成囚徒困境 是否由于“通讯”问题造成了囚徒困境？ “要害”是否在于“利己主义”即“个人理性”？ 是否囚徒困境的结果就一定不利？,第一章 概述-人生处处皆博弈-囚徒困境,亚当斯密在1776年发表的经典之作原富中认为： 我们的晚餐不是来自屠夫、酿酒的商人或面包师傅的仁慈之心，而是因为他们对自己的利益特别关注。 每个人都会尽其所能，运用自己的资本争取最大的利益，一般而言，

15、他不会有意图为公众服务，也不自知对社会有什么贡献，他关心的仅仅是自己的安全、自己的利益，但如此一来，他就好象被一只无形的手引领，在不知不觉中对社会改进尽力而为。,解决囚徒困境问题的“出路”,如果可以有效沟通，是否能合谋？签订合同是否有效？ 宿舍卫生问题需要合同吗？ 改变收益函数是否有效？,第一章 概述-人生处处皆博弈-囚徒困境,人类自私的天性，使他们陷入“囚徒困境”，难以自拔。 解决囚徒困境问题的“出路” “解决个人理性和集体理性之间冲突的办法不是否认个人理性，而是设计一种机制，在满足个人理性的前提下达到集体理性”； “一种制度安排，要发生效力，必须是一种纳什均衡。否则，这种制度安排便不能成立

16、”。 囚徒困境的效果在不同情况下对社会而言可能是“负面”的，也可能是“正面”的。,第一章 概述-人生处处皆博弈-囚徒困境,囚徒A,囚徒 B,坦白,抵赖,坦白,抵赖,人生是永不停歇的博弈过程，博弈意略达到合意的结果。 作为博弈者，最佳策略是最大限度地利用游戏规则，最大化自己的利益； 作为社会最佳策略，是通过规则使社会整体福利增加。,第一章 概述-人生处处皆博弈,第一章 概述-人生处处皆博弈-智猪博弈,案例2-智猪博弈,阀门,小猪,大猪,收益(或支付)共10个单位，按要付出2单位。 大猪比小猪吃得快. 小猪按，大猪吃9，小猪吃1 大猪按，大猪吃6，小猪吃4 同时按，大猪吃7，小猪吃3,投食口,第一

17、章 概述-人生处处皆博弈-智猪博弈,等待,小猪,大猪,按,等待,按,4大于1 0大于-1,案例2-智猪博弈,纳什均衡：大猪按，小猪等待 各得四个单位（4，4） 多劳者不多得,共10个单位，按要付出2单位。,第一章 概述-人生处处皆博弈-智猪博弈,大猪 小猪 博弈 单位中勤劳能干的人 能力低下的人 是否努力干活 纳什均衡：能者多劳，其他人悠哉 村中的富人 穷人 修路 纳什均衡：大户修路,如何改变大猪的困境,方案一：增量方案，投食为原来的一倍分量。结果是小猪、大猪都会去踩踏板。谁想吃，谁就会去踩踏板。反正对方不会一次把食物吃完。 “共产主义”社会，竞争意识不会很强。,方案二：减量方案，投食为原来的

18、一半分量。结果是小猪大猪都不去踩踏板了。小猪去踩，大猪将会把食物吃完；大猪去踩，小猪将也会把食物吃完。谁去踩踏板，就意味着为对方贡献食物，所以谁也不会有踩踏板的动力了。,方案三：减量加移位方案，投食为原来的一半分量，但同时将投食口移到踏板附近。结果呢，小猪和大猪都在拼命地抢着踩踏板。等待者不得食，而多劳者多得。每次的收获刚好消费完。,第一章 概述-人生处处皆博弈-性别战,女,男,男方家过年,案例3-性别战,纳什均衡： （男方家，男方家）； （女方家，女方家） 取决于这是个大男子主义还是妻管严,女方家过年,男方家过年,女方家过年,第一章 概述-人生处处皆博弈-斗鸡博弈,案例4-斗鸡博弈,退,B,

19、A,进,退,进,独木桥,纳什均衡：A进，B退；A退，B进,第一章 概述-人生处处皆博弈-斗鸡博弈,案例： 村子里有两户富户，有两种可能：一家修，另一家就不修；一家不修，另一家就得修。 冷战期间美苏抢占地盘：一方抢占一块地盘，另一方就占另一块。 夫妻吵架，一方厉害，另一方就出去躲躲。 注意：在混合战略纳什均衡条件下，也可能两败俱伤。,第一章 概述-人生处处皆博弈-市场进入阻挠,案例5-市场进入阻挠,斗争,在位者,进入者,进入,不进入,默许,纳什均衡：进入，默许；不进入，斗争,人生是永不停歇的博弈过程，博弈意略达到合意的结果。 作为博弈者，最佳策略是最大限度地利用游戏规则，最大化自己的利益； 作为

20、社会最佳策略，是通过规则使社会整体福利增加。,第一章 概述-人生处处皆博弈,第一章 概述-人生处处皆博弈-博弈的划分,博弈的划分： 从参与人行动的先后顺序：静态博弈和动态博弈 静态博弈：参与人同时选择行动或非同时行动但后行动者并不知道前行动者采取了什么具体行动； 动态博弈：参与人行动有先后顺序，且后行动者能够观察先行动者选择的行动。,第一章 概述-人生处处皆博弈-博弈的划分,参与人对其他参与人（对手）的特征、战略空间及支付函数的知识：完全信息博弈和不完全信息博弈。 完全信息：每一个参与人对所有其他参与人的（对手）的特征、战略空间及支付函数有准确的 知识，否则为不完全信息。,第一章 概述-人生处

21、处皆博弈-基本概念,博弈的划分：,第一章 概述-人生处处皆博弈,分析：上述博弈属于何种类型的博弈？,囚徒A,囚徒 B,坦白,抵赖,坦白,抵赖,支付函数,行动,完全信息静态博弈 纳什均衡 纳什（1950，1951）,囚徒困境,第一章 概述-人生处处皆博弈-智猪博弈,等待,小猪,大猪,按,等待,按,4大于1 0大于-1,智猪博弈,支付函数,行动,完全信息静态博弈 纳什均衡 纳什（1950，1951）,完全信息动态博弈-子博弈精练纳什均衡（举例）泽尔腾（1965）,进入者,进入,不进入（0，300）,在位者,默许（40，50）,斗争（-10，0）,市场进入阻挠博弈树,特点：剔除博弈中包含的不可置信威胁； 承诺行动-破釜沉舟 给定进入者进入，剔除（进入，斗争），（进入，默许）是唯一的子博弈精练纳什均衡-举例（结婚-反对）,不可置信威胁,支付函数,行动,不完全信息静态博弈-贝叶斯纳什均衡海萨尼（1967-1968）,情人节表白博弈,不完全信息静态博弈-贝叶斯纳什均衡海萨尼（1967-1968）,不接受,品德优良者表白,表白者,表白,不表白,接受,不接受,你,表白