第二章完全信息静态博弈(09)
第二章 完全信息静态博弈

两寡头间的囚徒困境博弈
厂商2
不突破
厂 不突破 商 1 突破
突破
4.5,4.5
5,3.75
3.75,5
4,4
以自身最大利益为目标:各生产 2单位产量,各自得益为4 以两厂商总体利益最大:各生产 1.5单位产量,各自得益为4.5
2.3.2 反应函数(划线法)
古诺模型的反应函数
(0,6) R1(q2)
Cont…
反应函数: *
P
* 2
P 1
1 * ( a1 d1 P 2 ) 2b 1
2.3 无限策略分析和反应函数
2.3.1 古诺的寡头模型 2.3.2 反应函数 2.3.3 伯特兰德寡头模型 2.3.4 豪泰琳模型
2.3.1 古诺的寡头模型
企业Cournot模型 (无限策略博弈) 古诺( Cournot ,1838)比纳什(1950)定义早100年 假设条件: 1. 在一个寡头市场上两企业生产销售同质产品,市场 总产量Q = q1+q2 (两寡头企业就是指这两家企业 垄断了某一行业的市场) 2. 市场出清价格 P = 8 - Q 3. 生产无固定成本,边际成本 c=c1=c2=2 4. 两企业同时独立地决定各自的生产产量(q1, q2) 问题:两家企业应如何决策?
2.2.2
纳什均衡与一致预期
一致预期:基于信念的选择是合理的;支持选择的 信念是正确的; 预期的自我实现:如何所有人认为这个结果会出现, 这个结果就会出现。预期是自我实现的,预期不会 错误。如果你认为我预期你将选择X,你就真的会 选择X。
2.2.3 纳什均衡与严格下策反复消去法
上策均衡定是纳什均衡,但纳什均衡不一定是上策均衡 命题2.1:在n个博弈方的博弈 G {S1 ,Sn ; u1 ,un } 中,如 * * 果严格下策反复消去法排除了除 (s1 , sn ) 之外的所有策 * * 略组合,那么 (s1 , sn ) 一定是该博弈的唯一的纳什均衡 命题2.2:在n个博弈方的博弈中G {S1,Sn ; u1,un } 中,如 * * , sn )是 果 (s1 G 的 一个纳什均衡,那么严格下策 反复消去法一定不会将它消去 上述两个命题保证在进行纳什均衡分析之前先通过严 格下策反复消去法简化博弈是可行的
[数学]第二章完全且完美信息静态博弈
![[数学]第二章完全且完美信息静态博弈](https://img.taocdn.com/s3/m/d52717dc941ea76e59fa0407.png)
ui (si/,s-i) > ui (si*,s-i)
s-i=(s1,…,si-1,si+1,…,sn)都成立。
…(1)
对任意由其他博弈方此时尚未消去的所有策略构成的策略组合
由于假设si*是纳什均衡(s1*,s2*,…,sn*)的各方策略中第一 个被消去的,因此其他博弈方的策略s1*,…,si-1*,
相对最佳对策总是存在的,不过不一定唯一)。若存在一个
策略组合,使得所有博弈方的得益值下都划了线,则该策略
14:49:49
组合就是一个纳什均衡。
12
例3:博弈G如右图: 上
博弈方Ⅰ
下
博弈方Ⅱ 左 中 右 1,0 1,3 0,1 0,4 0,2 0,0
解:该博弈的纳什均衡为(上,中)。
14:49:49
U
2,8 S 0,8 D 0,8
1,6 0,6 1,5 R
1,8 0,8 0,9
博弈方Ⅰ的策略“S”和“D” 都是策略“U”的严格下策,消去 策略“S”和“D” 后剩下唯一策略 组合(U,R)。
14:49:49
U S D
1,8 0,8 0,9
10
L
2)博弈方Ⅰ的策略“S” 和“D”都是策略“U”的下策
该博弈反复消去严格下策均衡。
14:49:49
严格下策反复消去法中每次消去的必须是严格下策,否
则会出现一些意想不到的结果。
例2:博弈G如下图:
博弈方Ⅱ
U
L 2,8
M 1,6
0,6
R 1,8
0,8
博弈方Ⅰ S 0 , 8 D 0,8
14:49:49
1,5
0,9
9
L
M
应用博弈论第二讲完全信息静态博弈

•
生活中的例子
例1 股市博弈 在股票市场上,大户是大猪,他们
要进行技术分析,收集信息、预测股价 走势,但大量散户就是小猪。
他们不会花成本去进行技术分析, 而是跟着大户的投资战略进行股票买卖 ,即所谓“散户跟大户”的现象。
•
例2
为什么中小企业不会花钱去开发新产品 ?
•
完全信息静态博弈的内涵
完全信息静态博弈,它有两个条件,(1 )各博弈方一次性的、同时决策(如剪 刀、石头、布的游戏,以及囚徒困境) ,(2)所有博弈方对各方得益都了解的 博弈,即各博弈方都完全了解所有博弈 方在各种情况下的得益。
见下页具体实例(石头、剪子、布游戏 )来理解什么是完全信息静态博弈。
•
生活中的“囚徒困境”例子
至迟从休谟(1739)开始,政治哲学
和经济学家已经认识到如果公民只关注 个人福利,公共物品就会出现短缺,并
且公共资源也会过度使用。因此政府应 该积极合理的干预经济生活。
•
例子
为什么政府要负责修建公共设施,因
为私人没有积极性出资修建公共设施
设想有两户相居为邻的农家,十分需要 有一条好路从居住地通往公路。修一条路的成 本为4,每个农家从修好的好路上获得的好处为 3。如果两户居民共同出资联合修路,并平均分 摊修路成本,则每户居民获得净的好处(支付 )为3-4/2=1;当只有一户人家单独出资修路时 ,修路的居民获得的支付为3-4=-1(亏损), “ 搭便车”不出资但仍然可以使用修好的路的另一 户人家获得支付3-0=3,见表2。
在技术创新市场上,大企业是大猪,它 们投入大量资金进行技术创新,开发新 产品,而中小企业是小猪,不会进行大 规模技术创新,而是等待大企业的新产 品形成新的市场后生产模仿大企业的新 产品的产品去销售。
第二讲 完全信息静态博弈

得每个参与人的策略是对其他
参与人策略的最优反应。
在纳什均衡点上,每一个理性 的参与者都不会有单独改变策略的冲动 均衡不一定是博弈的最优结果
19
纳什均衡
2.3 博弈的解和纳什均衡
纳什均衡定义: 在博弈 G S1,..., Sn ; u1,..., un 中,
* * 如果策略组合 ( s1 ,...sn )
中任一博弈方i的策略
* si* 都是对其余博弈方的策略组合 (s1* ,..., si*1, si*1,..., sn )
的最佳对策,也即
ui (s ,..., s , si , s ,..., s ) ui (s ,..., s , sij , s ,..., s )
* 1 * i 1 * * i 1 * n * 1 * i 1 * i 1 * n
* i
命题2.1 在n个博弈方的博弈 G S1,..., Sn ; u1,..., un 中,如 * * 果严格下策反复消去法排除了 (s1 ,..., sn ) 以外的所有策略组 * * ,..., sn ) 一定是G的唯一的纳什均衡。 合,则 (s1 命题2.2 在n个博弈方的博弈 G S1,..., Sn ; u1,..., un 中, * * 如果 (s1 ,..., sn ) 是G的一个纳什均衡,则严格下策反复消去 法一定不会将它消去。
11
2.2 基本分析思路和方法
箭头法 思路 对博弈中的每个策略组合进行分析,考察在每 个策略组合处各个博弈方能否通过单独改变自己的 策略而增加得益。 如能,则从所分析的策略组合对应的得益数组 引一箭头,到改变策略后策略组合对应的得益数组。
完全信息静态博弈——基本分析思路和方法
第2章_完全信息静态博弈

2. “斗鸡博弈” 斗鸡博弈”
甲、乙两人相对而行,试图通过一座独木桥。 乙两人相对而行,试图通过一座独木桥。 独木桥仅能容纳一人通行。 独木桥仅能容纳一人通行。 如果两人坚持继续前行, 如果两人坚持继续前行,那么互不相让的二人势必都掉下狭仄 的独木桥,两人都会掉到河里, 的独木桥,两人都会掉到河里,均得到收益 -10。 。 如果甲选择退让,让乙先行, 如果甲选择退让,让乙先行,那么得意的乙将得到收益 20, , 面子受损的甲 得到收益 -2。 。 如果乙选择退让,让甲先行, 如果乙选择退让,让甲先行,那么得意的甲将得到收益 20, , 面子受损的乙得到收益 -2。 。 如果甲和乙均选择退让, 如果甲和乙均选择退让,那么双方均得到收益 10。 。
2.智猪博弈 .
猪栏里养了两头猪,一头大猪、一头小猪。 猪栏里养了两头猪,一头大猪、一头小猪。 在猪圈的一端有一个盛食槽。 在猪圈的一端有一个盛食槽。 在猪圈的另一端有一个按压式开关。 在猪圈的另一端有一个按压式开关。 开关每被按压一次,就有固定数量的食物出现在盛食槽中。 开关每被按压一次,就有固定数量的食物出现在盛食槽中。 大猪和小猪都在思考是否去按压开关。 大猪和小猪都在思考是否去按压开关。
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第二章
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2.通过“划横线法”求解“智猪博弈”的均衡 .通过“划横线法”求解“智猪博弈”
小猪 按开关 按开关 大猪 等待 (10,-2) , ) (0,0) , ) (5,-1) , ) 等待 (4,2) , )
完全信息静态博弈

• (三)最优反应函数法 • 所谓最优反应,指的是对某个局中人而言, 当其他人的策略给定时,使自己的收益最 大的那个策略。
Bi (si ) {si Si : ui (si , si ) ui (s 'i , si ), s 'i Si }
• 如果某个策略组合中,彼此都互为最优反 应,那么,这个结果是均衡的,我们称之 为纳什均衡。
• (1) 古诺模型 • 两个寡头企业进行产量竞争, 市场需求函数如 下: p (q1 q2 ) ,边际称为常数c , 产量为 qi 。
• 首先,推导两家企业的最优反应函数。
c qj qi (q j ) 2 2
• 联立方程组,可以解出纳什均衡产量。
2( c) q* 3
• 社会规范是聚点形成的一个重要原因,例 如,大家都靠右边行驶。
• 交通博弈:人们可以选择靠左或靠右行驶。
•
R R L L
1, 1 0, 0
0, 0 1, 1
2. 性别之争(Battle of Sexes)
•
F F O 2, 1 0, 0 O 0, 0 1, 2
• 男士偏好足球,女士偏好看戏。 • 两者既有协作,又有冲突。
• • • •
(F,F)和(O,O)都是纳什均衡。 三个实验: (1)你是其中之一(男士),如何选? (2)如果女士有权声明:看戏,你如何选? (cheap talk) • (3)如果女士有权发表如上声明,但放弃 了,你如何选?
3. 协作与风险占优
A A B
B
9, 9 8, -15
-15, 8 7, 7
• 如果一方坦白,而另一方不坦白。则坦白 的一方因立功而释放;不坦白的一方因抗 拒且证据确凿,从众判10年徒刑。
完全信息静态博弈教学课件

完全信息静态博弈的解决方法
1
纳什均衡
纳什均衡是指在某个策略配置下,没有参与者希望通过改变自己的策略来获得更多的收益。
2
完美均衡
完美均衡是指在完全信息静态博弈中,每个参与者都做出了最优策略,并且没有其他可行的 更优策略。
3
计算方法
我们将学习计算纳什均衡和完美均衡的方法,并通过案例演示应用技巧。
案例讲解和应用பைடு நூலகம்
完全信息博弈
完全信息博弈是指所有参与者都清楚地知道博弈的规则、对手的策略和每个参与者的收益函数。 我们将探讨完全信息博弈的特点,并了解如何在这种情况下进行决策和制定最优策略。
静态博弈
静态博弈是指所有参与者一次性做出决策,没有机会进行反复决策。 我们将学习静态博弈的概念和分类,为后续的解决方法打下基础。
国际象棋中的博弈
我们将用国际象棋为例,讲解完 全信息静态博弈的应用和分析过 程。
谈判中的博弈
探讨在谈判中的决策制定者之间 如何利用博弈论分析对方策略, 并制定最优的谈判策略。
拍卖中的博弈
了解不同类型的拍卖博弈以及竞 拍者如何制定最佳出价策略。
完全信息静态博弈教学课 件PPT
博弈论是研究决策制定者之间相互影响的数学模型。本课件将介绍完全信息 静态博弈的定义、特点以及解决方法,并通过案例讲解和应用帮助理解。
什么是博弈论?
博弈论研究经济和社会决策制定者之间的相互关系和互动方式。它提供了一种分析和预测决策结果的工具。 我们将深入探讨博弈论的应用和它在现实生活中的重要性。
第二章完全信息静态博弈的基本理论

第二章完全信息静态博弈的基本理论第二章完全信息静态博弈的基本理论0.完全信息(complete information)博弈与不完全信息(incomplete information)博弈完全信息博弈是指每个参与人的支付函数都是该博弈的公共知识;只要有一个参与人的支付函数不是该博弈的公共知识,就意味着该博弈是不完全信息博弈。
特别提示:如果该博弈是完全信息博弈,这意味着参与人不仅知道自己是什么类型的人,也知道对手们是什么类型的人。
一.求解方法之一:剔除严格劣策略1.占优策略与劣策略。
严格占优策略与严格劣策略:不管对手采取什么策略,如果参与人采取a策略所获得的支付严格大于b策略,则称a策略是相对于b 策略的严格占优策略(strictly dominating strategy),b策略是相对于a策略的严格劣策略(strictly dominated strategy)。
弱占优策略与弱劣策略:不管对手采取什么策略,如果参与人采取a策略所获得的支付不低于b策略,且至少有一种情况下的支付会严格大于b策略,则称b策略是相对于a策略的弱劣策略(weakly dominated strategy );a策略则是相对于b策略的弱占优策略(weakly dominating strategy)。
占优策略就是我们平时所说的上策,劣策略就是我们平时所说的下策。
特别提示:本文对占优策略的理解与其他教材不同,本文可以将以上述方式定义出来的占优策略称为局部占优策略;如果不管对手采取什么策略,如果参与人采取a策略所获得的支付严格大于其他所有策略,则称a策略是全局严格占优策略。
类似地,可以定义局部劣策略与全局劣策略。
理性的人在博弈时绝对不会选择严格劣策略。
通过剔除严格劣策略所获得的博弈解就称之为占优策略均衡。
2.案例案例1乙坦白不坦白甲坦白-6-6-10不坦白-10-1-1案例2乙不作广告作广告甲不作广告 8810 2作广告 21044在上面的两个例子中,通过剔除严格劣策略,可以获得一个占优策略均衡(坦白,坦白),(作广告,作广告)。
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2、占优战略均衡定义:在博弈的战略 式表述中,如果对于任意参与人i,
s 是占优策略,那么策略组合
* i
s ( s, , s)
* * 1 * n
被称为占优战略均衡(Dominant-
strategy equilibrium)。
(四)重复剔除的战略均衡
“重复剔除严格劣战略”(Iterated elimination of strictly dominated strategies) 思路就是排 除法。
(二)纳什均衡定义: 在博弈G={S1,…,Sn;u1,…,un}中,如果
* * * * 策略组合 s 中任一参与人i ( s , , s , , s ) 1 i n
* s 的策略 i 是对其他参与人策略组合
* * * * * s ( s , , s , s , , s ) 的最优策略,即 i 1 i 1i 1 n
成立时,策略组合s*才是一个强纳什均衡 (Strict or strong Nash equilibrium)。
(三)占优战略均衡
1、 “占优战略”(Dominant strategy) 是指参与人在一些特殊的博弈中不受其 它参与人的策略选择影响的最优策略。 也就是说,不论其它参与人选择什么策 略,他的最优策略都是唯一的、不变的。
智猪博弈 小猪
按 按 等待
大 猪 等
待
3 ,1 7,-1
2,4 0,0
参与人B L M R
参 与 人 A U D 1, 1, 0, 0 2 1 0, 0, 2, 3 1 0
C1
参 与 人 A R1 R2 R3
参与人B C2 C3
2,12 1,10 1,12 0,12 0,10 0,11 0,12 0,10 0,13
R3→C3→C2→R2 (R1, C1) C2→R2→C1→R3 (R1, C3)
参与人B L R 参 与 人 A
U D
8, 10 10 00, 9 7, 6, 6 5
(五)重复剔除劣策略的 占优战略均衡的应用
第二高价拍卖 (Second Price Auction)
An auction in which the bidder who submitted the highest bid is awarded the object being sold and pays a price equal to the second highest amount bid.
S1,…,Sn——参与人的策略空间,所谓策略空间是 指每个参与人的全部可选策略的集合;
sij∈Si——参与人i的第j个策略,其中j可取有限个值 (有限策略博弈),也可以取无限个值(无限策略 博弈)。
ui——参与人i的得益或效用,它是各参与人策略的多 元函数。
n人博弈可以写成G={S1,…,Sn;u1,…,un}
Reference books:
张维迎,博弈论与信息经济学,
Drew Fudenberg and Jean Tirole, Game Theory,
the MIT Press,1991. Eric Rasmusen, Games & Information—an Introduction to Game Theory, Third Edition, Blackwell Publishers Inc., 2001. Roger B. Myerson, Game Theory—Analysis of Conflict, Harvard University Press, 1991.
Characteristics of Different Types of Auctions
Type Rules
English, or ascending-price. Open.
Seller announces reserve price or some low opening bid. Bidding increases progressively until demand falls. Winning bidder pays highest valuation. Bidder may re-assess evaluation during auction. Seller announces very high opening bid. Bid is lowered progressively until demand rises to match supply. Bids submitted in written form with no knowledge of bids of others. Winner pays the exact amount he bids.
3、注意:
如果每次剔除的是严格劣策略,均衡结果与
剔除的顺序无关。 如果剔除的是弱劣策略,则均衡结果可能与 剔除顺序有关。 重复剔除的占优战略均衡不仅要求每个参与 人是理性的,而且要求“理性”是参与人的 共同知识。即所有参与人都知道所有参与人 是理性的,所有参与人都知道所有参与人…。 当支付取某些极端值时,重复剔除的占优均 衡不一定是一个合理的预测结果。
** * u ( s , s ) u ( s , s ), s S , i i i i i ij i ij i
* * * * 则称 s 为博弈G的一个“纳 ( s , , s , s ) 1 i, n
什均衡”。
纳什均衡是所有参与人最优策略的组合。 在给定别人策略的情况下,没有任何单个参与人 有积极性选择其它策略,从而没有任何人有积极性 打破这种均衡。
李四
A
B
C
甲
张 三
2, 2
1, 3
3, 1
2, 2
0, 2
3, 2
乙
丙
2, 0
2, 3
2, 2
最后归宿的博弈
纳什均衡有强弱之分( Harsanyi,1973)
当且仅当对于所有的参与人i,s
' i
s
* i
不
等式
u ( s , s ) u ( s , s ), s i
* i i i ' i i i
称
s
' i
弱劣于策略
s
'' i
,
s
'' i
称为相对于 s i'
的弱占优策略。
2、重复剔除的占优均衡
如果策略组合 s ( s, , s)是重复剔除劣
* * 1 * n
策略后剩下的唯一的策略组合,那么,策略
* * * s ( s , , s ) 被称为重复剔除的占优 组合 1 n
战略均衡。
第二章 完全信息静态博弈
Static Games of Complete Information
@ 2009 Zheng Daowen, All Rights Reserved
什么是完全信息静态博弈?
“完全信息”是指每个参与人对其它参与 人的特征(包括战略空间、支付函数等) 有完全的了解或者说了如指掌。 “静态”是指所有参与人同时选择行动, 且只选择一次。即使不是同时选择行动, 只要每个参与人在选择行动时不知道其 它参与人的选择,在知道后不改变自己 的选择,参与人的行动也可以被看作是 同时行动。
第二节 无限策略博弈的解和反应函数 第三节 混合策略
第四节 纳什均衡的存在性
第一节 纳什均衡 Nash Equilibrium
一、求解博弈的方法
1、划线法就是在每一个参与人针对竞争对手 每一策略的最大可能收益(或效用)下划线 以求得博弈解的方法。
2、箭头法就是通过反映参与人选择倾向的箭 头寻找稳定性策略组合的方法。
si ∈[0,+∞).
The highest bidder wins the object and pays the second bid, that is si max sj
ji
Bidder i has utility
u sj max i i
j i
The other bidders pay nothing, and therefore have utility 0. For player i the strategy of bidding his valuation (si=υi) weekly dominates all other strategies
“完全信息静态博弈”是每个参与人 都知道其它参与人特征的情况下, “同时”选择策略或采取行动的 博弈。
博弈分析的目的→预测博弈的均衡结果
给定每个参与人都是理性的(Rational),
每个参与人都知道所有参与人都是理性
的情况下,什么是参与人的最优策略? 什么是参与人的最优策略组合?
第一节
纳什均衡
左 上 甲 方 下 1,0
乙方 中 1,3
右
0,1
0,4
0,2
2,0
参与人B
L C 4,0 0,4 3,5 R 5,3 5,3 6,6
参 与 人 A
U M D
0,4 4,0 3,5
Hale Waihona Puke 左 上 1,0乙 方 中
1,3
右 0,1
甲 方
下 0,4 0,2 2,0
二、纳什均衡
(一)博弈的标记法
常用G表示一个博弈;n——博弈参与人的数量;