机制设计
第四章机制设计理论
第四章机制设计理论
机制设计理论是运用经济学原理和技术手段，以实现其中一客观目标，发挥最大社会效益的一种理论和方法。
机制设计理论是近年来实现新型经
济治理的重要工具，能够将精确、严格的政策目标转换成可以依据实际情
况运作的经济手段，让政策变得更加具体、更加落实。
机制设计理论常应用于以下四个领域：
（1）经济政策：机制设计理论可以有效实施政府经济管理政策，比
如政府会在经济政策设计上推行稳定的政策，并采用机制设计来实现稳定
的政策效果。
（2）税收体系设计：机制设计理论可以用于设计有利于激励市场参
与者行为的税收体系，以及制定促使参与者产生有利于社会财富的税收政策。
（3）政府采购：机制设计理论可以有效推行政府采购政策。
机制设计课程设计
机制设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握机制设计的基本原理和方法，培养学生运用机制设计解决实际问题的能力。
具体分为以下三个维度：1.知识目标：学生需要理解机制设计的基本概念、分类和应用场景；掌握机制设计的主要方法和步骤；了解机制设计的最新发展动态。
2.技能目标：学生能够运用所学知识进行简单的机制设计；具备分析、评价和优化机制设计方案的能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对机制设计的兴趣和热情，使其认识到机制设计在工程和科技领域中的重要性，培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.机制设计的基本概念和分类：包括机制设计的定义、目的、分类和应用场景。
2.机制设计的主要方法：包括传统设计方法、现代设计方法和智能优化方法。
3.机制设计的步骤：包括问题定义、方案设计、方案评价和方案优化。
4.机制设计的最新发展动态：包括新技术、新方法和新应用。
三、教学方法为了实现教学目标，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握机制设计的基本概念、方法和步骤。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解机制设计在工程和科技领域的应用。
3.讨论法：学生进行分组讨论，培养学生的创新意识和团队合作精神。
4.实验法：安排学生进行实验，锻炼学生的动手能力和实际操作技能。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：推荐学生阅读相关参考书，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高课堂教学的趣味性和生动性。
4.实验设备：准备相关的实验设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和积极性。
2.作业：布置适量的作业，评估学生对知识的理解和应用能力。
机制设计原理
机制设计原理
机制设计原理是指在设计和构建机制或系统时所遵循的一系列原则和方法。
它们旨在确保机制的有效性、可靠性和可持续性。
以下是几个常见的机制设计原理：
1. 目标一致性原则：机制的设计应与其所服务的目标相一致。
机制的运作方式应与目标的要求相匹配，确保实现预期的结果。
2. 可行性原则：机制的设计应保证在实际操作中能够顺利实施。
这需要考虑技术、经济、政治和法律等方面的限制和条件。
机制的设计应符合可行性和可操作性的要求。
3. 适应性原则：机制的设计应具备适应环境变化的能力。
它应能够应对不同的条件、需求和挑战，并能灵活地做出相应的调整和改变。
4. 效率原则：机制的设计应追求高效和优化。
这包括在资源利用、决策制定、信息传递和任务分配等方面的优化，以最大程度地提高机制的效率和效果。
5. 公正原则：机制的设计应保证公正和公平的原则。
它应确保公正的资源分配、权益保护和机会平等，并避免出现任何形式的歧视或偏见。
6. 透明度原则：机制的设计应具有透明度和可理解性。
每个参与者都应能够理解机制的运作方式和影响，以便能够理性地参与和作出决策。
7. 可持续性原则：机制的设计应考虑长期可持续性的要求。
它应具备适应时代发展和变化的能力，并能够满足未来需求和挑战。
机制设计原理的应用可以帮助提高机制的有效性、可靠性和可持续性。
合理运用这些原则，可以为机制设计提供科学的指导，从而实现更好的设计结果。
机制设计的原理及应用
机制设计的原理及应用1. 什么是机制设计？机制设计是指从个体行为和信息不完全出发，设计一种制度或机制来达到社会目标的一种方法。
机制设计主要关注如何设计合理的规则和奖励机制来引导个体行为，以达到整体最优的效果。
2. 机制设计的原理机制设计的原理主要包括以下几点：2.1. 激励相容性激励相容性是指设计的机制能够使个体在追求自身利益的同时，也能够达到整体最优的结果。
这需要考虑到个体之间的相互作用和信息不对称的情况，通过合理的激励机制，使个体的行为能够自愿地促进整体利益的最大化。
2.2. 信息经济学信息经济学是机制设计的重要理论基础，它研究个体之间信息的获取和传递对决策和市场效果的影响。
机制设计需要考虑信息的不对称性，通过适当的奖励和处罚机制，来解决信息不对称问题，确保信息的准确性和有效性。
2.3. 契约理论契约理论是机制设计的基础理论之一，它研究在不完全契约条件下，个体之间如何进行协作和合作。
机制设计需要建立合理的契约关系，明确个体之间的权利和义务，以确保各方的利益得到保障和最大化。
3. 机制设计的应用机制设计的原理可以应用于各个领域，在经济学、社会学、政治学等方面都有广泛的应用。
3.1. 经济领域在经济学中，机制设计理论被广泛应用于拍卖市场、合同设计、竞争政策等方面。
例如，在拍卖市场中，机制设计可以设计出合理的拍卖规则和竞价机制，以实现价格的确定、资源的配置和社会福利的最大化。
3.2. 社会领域在社会学中，机制设计可以应用于公共政策、社会福利、社会治理等方面。
例如，在公共政策中，机制设计可以设计出合理的激励机制和分配机制，促使个体行为与社会目标相符合。
3.3. 政治领域在政治学中，机制设计可以应用于选举制度、制度设计、决策机制等方面。
例如，在选举制度中，机制设计可以设计出公正、民主、有效的选举规则，保障选民的知情权和选择权。
4. 机制设计的挑战机制设计需要面对一些挑战，如信息不完全、协助难题、路径依赖等。
机制设计理论PPT
1985年，乐透前七位，选择排名，其他队伍按常 规赛战绩倒叙排列。
1987年，乐透前三位
今天，乐透前14位。。。（由于队伍扩容）
最终签位确定方法
因为有14只球队未进入季后赛，所以他们进入乐透区抽 签 编号为1-14号的14个乒乓球，放在一个容器中，从14个 球中随意抽出4个球，不计数字的先后顺序，一共可以产 生1001种可能的组合，而去掉这个11-12-13-14组合，正 好还剩下1000种。抽签前，没有获得季后赛资格的各队 已经依照常规赛战绩倒序排名，得到与之相应的赢取状 元签的组合数(机率)
签位确定后，各球队的的选择有许多种， 也充满了博弈„„各球队也需要研究博弈 论才能选到心仪的球员。
NBA选秀机制已经设计的比较到位。就像马 斯金说的：设计好一个机制。这些人都为 了自己的利益做事情，在这样的机制引导 下行动。
埃瑞克·马斯金
1，1977年，马斯金完成论文《纳什 均衡和福利最优化》证明了纳什均衡 实施的充分和必要条件，为寻找可行 的规则提出一种标准。 2，不需要一个中央计划者命令人们 怎么去做，而是设计好一个机制。这 些人都为了自己的利益做事情，在这 样的机制引导下行动。 3，机制设计创造利润，如拍卖行业 等
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
罗格·迈尔森
1，将“经济理论”化虚为实
迈尔森对现实经济的贡献让美国经济学家 感叹，可以因此而创立一门“经济工程 学”，把经济学变得同工程学一样实用， 一样可以设计经济现象。
举例：NBA选秀
NBA联盟每年会有新人加入，那么制定怎样的 选秀规则才会公平、公正呢？ 1966-1984年，最早的时候，东西部倒数第一掷硬 币，来争夺状元，其他队伍按常规赛战绩倒叙排 列。
利奥· 赫尔维茨
埃瑞克· 马斯金
机制设计理论
机制设计理论机制设计理论：创造有效的激励和约束引言机制设计理论是博弈论的一个重要分支，研究如何设计有效的机制以激励参与者行为和约束其行为。
在现实生活中，我们常常需要设计各种机制，例如拍卖机制、奖励机制、合约机制等，来解决各种博弈和决策问题。
机制设计理论旨在构建一套理论框架，帮助我们理解机制的本质和设计有效的机制。
一、机制设计理论的基本概念1.1 机制设计机制设计是指设计一种规则或者机制，以引导个体的行为达到某种期望的目标。
机制设计通常包括三个主要要素：参与者、策略和激励机制。
参与者是指参与博弈的个体，策略是指参与者可以选择的行动，激励机制是指为了激励参与者采取某种行动而设计的相应规则。
1.2 博弈论基础机制设计理论的基础是博弈论。
博弈论是研究理性决策者如何进行博弈和决策的理论，其研究主要集中在博弈的规则、策略和结果等方面。
在机制设计中，我们需要基于博弈论的基本概念和原理，设计合适的机制以实现我们的目标。
1.3 不完全信息和激励机制在机制设计中，通常情况下参与者的信息是不完全的。
不完全信息博弈是指参与者只对一部分游戏信息有完全的准确了解，而对另一部分信息则一无所知。
为了解决不完全信息博弈中的激励问题，机制设计理论引入了一些概念，如激励兼容性和激励约束等，以确保机制可以有效地激励参与者的行为。
二、机制设计的目标和原则2.1 社会效益最大化机制设计的一个重要目标是使得整体社会效益最大化。
社会效益最大化意味着设计一个机制，使得参与者的行为与整个社会的利益相一致。
在机制设计中，需要依据不同的背景和情境，确定合适的评价标准和社会效益函数。
2.2 激励兼容性机制设计中的激励兼容性指的是机制对于参与者的激励机制是否与参与者的行为目标一致。
激励兼容性是机制设计中一个重要的原则，通过激励兼容的机制，可以引导参与者积极主动地参与博弈，并采取最优策略。
2.3 约束不良行为机制设计不仅要激励良好的行为，还需要制约不良行为。
机制设计
组织的机制设计
一个组织的直接参与者和间接参与者都是这个组织的利益相关者（Stakeholders）。
组织应该设计一种机制（Mechanism）, 在所有相关者之间维持一种均衡，实现成本的最小化、利益的最大化和可持续性。
如果组织的一方或数方比较强势，在制定组织活动规则中忽略其他方的利益，其他方若存在受迫性参与组织活动，组织的劳动生产率会大幅下降，或维持组织的成本增加。
条件有可能时，受到不公平待遇的参与者可以选择离开。
被迫待待在组织的人可能选择“你假装给我发工资，我假装给你干活”。
所以一个组织的主导方应考虑到短期利益和长期利益的关系，平衡好不同参与者的利益诉求。
不同利益方的诉求达到均衡，组织获得收益的成本就会降低，从而为长期的获利（可能不是某一方的短时的最大利益）提供了必要条件。
市场条件下人们选择能满足自己需求或权衡（Trade-off）后作出选择的机会大大提高。
所谓“此处不留爷，自有留爷处”。
于右任先生曾说“计利当计天下利，求名应求万世名”，组织中的强势者在制定组织规则中千万不要假定其他方是傻瓜。
不要希望组织中的人都有道德，必须依靠机制来约束和激励。
机制设计综述
机制设计综述机制设计综述机制设计是指在制定规则时考虑各方行为对规则影响的行为设定过程。
此为人类社会规范化发展的必要阶段之一。
目前，机制设计已渗透到各行各业。
在游戏、金融、医疗卫生等领域，机制设计都起到了重要作用。
那么，在这些领域，机制设计一般按哪种方式划分呢？首先，针对游戏这一领域，机制设计主要按照其核心玩法内容划分。
例如，有卡牌游戏、塔防游戏、SLG策略游戏、角色扮演游戏等。
在卡牌游戏中，机制设计主要以卡牌的抽取、使用和消耗为主，卡牌的数值和种类都会影响到胜负结果。
在塔防游戏中，机制设计主要关注塔的布置、敌人的行动路线和速度等，影响玩家的分数和通关难度。
在SLG策略游戏中，机制设计主要关注资源分配、部队指挥和领土争夺等方面。
在角色扮演游戏中，机制设计主要关注角色属性的培养、成长和技能的获取和使用等方面。
其次，针对金融领域，机制设计主要按照其风险和收益的规律划分。
例如，有证券市场、保险市场、银行业务等。
在证券市场中，机制设计主要关注如何实现市场信息的透明度和有效性，如何协调买卖双方的利益。
保险市场中，机制设计主要关注如何实现风险分散和个性化定制。
银行业务中，机制设计主要关注风险控制和盈利模式的创新。
最后，针对医疗卫生领域，机制设计主要按照其服务对象和服务性质划分。
例如，有医疗机构、保健品市场、互联网医疗等。
在医疗机构中，机制设计主要关注如何提高服务质量和安全性，如何合理调配医疗资源等。
在保健品市场中，机制设计主要关注如何规范市场秩序，如何防范虚假宣传和欺诈行为。
在互联网医疗中，机制设计主要关注如何保障患者的隐私和信息安全，如何提高医疗服务的效率和便捷性。
在不同的领域中，机制设计都遵循着不同的规则和方法。
但是，无论处于哪个领域，机制设计的本质都是为了更好的服务用户。
因此，我们需要不断学习和探索，不断提高机制设计的水平和质量，为各个领域的发展做出贡献。
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➢( q,T )表示类型为 的消费者提供的价值 数量组合， ( q,T )表示类型为 的消费者 提供的价值数量组合。卖方的收益为
Eu0 p(T cq) p(T cq)
10
机制设计一个简例——非线性 定价
卖方面临两类约束
❖消费者愿意购买约束（个人理性或参与约束IR）
(IR1) V (q) T 0
(IR2) V (q) T 0
消费者选择为其设计的价格数量组合。这一 类约束称为激励相容约束IC),要求
(IC1) V (q) T V (q) T
(IC2) V (q) T V (q) T
11
机制设计一个简例——非线性 定价
卖方的问题是在满足两个IR和两个IC约束时，
(IC2) V (q) T V (q) T （卖方利润最
12
大化）
机制设计一个简例——非线性
定价
T 型通过A的
B
无差异曲线
C
A点表示类型为的
消费者的配置(q,T )
B点 表 示 类 型 为的
消费者的配置(q,T )
A 型通过A的
无差异曲线
13
O
q
机制设计一个简例——非线性 定价
因此只要考虑约束IR1和IC2的子约束规划问 题即可，如果子约束规划问题同时还满足满 足条件IC1，则子约束规划问题的解同时也是 整个规划问题的解。
于是卖者的目标为下式的最大化
(IR1) V (q) T 0 (IR2) V (q) T 0
14
(IC1) V (q) T V (q) T (IC2) V (q) T V (q) T
机制设计一个简例——非线性 定价
因此只要考虑约束IR1和IC2的子约束规划问 题即可
于是卖者的目标为下式的最大化
[( p p( ))V (q) pcq] p(V (q) cq)
16
机制设计一个简例——非线性 定价
这两组式子能得出什么结论呢？
V '(q)
c
(1 p( ) )
p
V ' (q) c
结论1：高需求者的购买量是社会最优的（消 费的边际效用等于卖方的边际成本）
17
机制设计一个简例——非线性 定价
针对不同类型消费者选择(q,T)，使其收益最
大化。 (IR1) V (q) T 0
由IR1及IC2可推出
(IR2) V (q) T 0 IR2及IC1
消费者选择为其设计的价格数量组合。这一
类约束称为激励相容约束IC),要求
(IC1) V (q) T V (q) T
其次，IR1， IC2等式成立
❖参与约束或个人理性约束：一个有理性的代理人 有兴趣参与这个约束。数学的语言为：（如果参 与该约束）代理人在该机制下得到的期望效用必 须不小于他在不接受该机制时得到的最大期望效 用。
❖激励相容约束(incentive-compatibility constraints)： 给定委托人不知道代理人的类型的情况下，代理 人在所设计的机制下必须有积极性选择委托人希 望他选择的行动。
❖除了拍卖外，政府对企业的规制 (Regulation)、公共产品的供给、雇主对垄 断企业的职位安排、保险公司的收费和赔 偿政策，都是机制设计例子。
3
序言
著名的委托-代理机制模型
❖机制设计可用委托(Principal)——代理 (Agents)机制模型描述
❖委托人的支付函数是共同知识 ❖代理人的支付函数只有自己知道，委托人
V '(q)
c
(1 p( ) )
p
V ' (q) c
结论2：低需求者的购买量是社会次优的(注意 V''<0)
18
显示原理
显示原理在贝叶斯博弈的条件下最先由迈尔 森(1979)提出，是在参与人掌握私人信息时进 行博弈设计的重要工具。
通俗地说，显示原理说的是委托人可以只考 虑“直接”显示机制。在这种直接显示机制 博弈中，信号空间就是类型空间。无论何种 类型的代理人都在博弈的第二阶段接受该机 制，且在第三阶段代理人同时如实地报出自 己的信息。
p(T cq) p(T cq)
[( p p( ))V (q) pcq] p(V (q) cq)
15
机制设计一个简例——非线性 定价
一阶条件为（假定 p ,V '(0) 0 关于q）
V '(q)
c
(1 p( ) )
p
V ' (q) c
p(T cq) p(T cq)
机制设计理论简介
1
进行的。
现代经济学发展表明，机制是可以改变， 甚至可以设计的。
❖激励相容问题 ❖效率性问题 ❖机制设计来源于拍卖理论，创始人是
Vickrey.
2
序言
机制设计实质上是一种特殊的不完全信 息博弈分析
❖当卖者在选择出售商品的方式时，他事实 上是在选择或设计一个博弈规则。
和其他代理人均不知道。如… ❖委托人选择机制，而不是使用一个给定的
机制，这是机制设计的一个基本特征。
4
序言
委托人设计机制的目的是最大化其期望 效用
❖对于委托人来说，最简单的办法是要求代 理人将其私人信息直言相告，但代理人不 太可能说真话
❖需要委托人提供货币或其他方式激励
5
序言
在实现效用期望最大化同时，面临两个约束
6
序言
机制设计包括
❖单一代理人博弈 ❖多代理人博弈
机制设计实质上是三阶段不完全信息博弈
❖第一阶段，委托人设计一个“机制”（契约或激 励方案）
❖第二阶段，代理人同意或拒绝该机制 ❖第三阶段，接受该机制的代理人在该机制下选择
自己的行动。 7
机制设计一个简例——非线性 定价
问题描述 假设有一个垄断厂商，以不变的边 际成本c生产某一商品并出售q≥0数量的商品 给一个消费者。消费者获得的效用是
❖卖方首先宣布自己的收费标准（可能是非 线性的）
❖消费者选择接受或拒绝卖方的机制。若消 费者消费q的商品，则其总支出为T(q)。不 失一般性，假设卖方的收费标准满足 T(0)=0，且消费者总是接受该机制。
➢如果卖方知道θ值，他可以供给数量为q的商品， 并收取T= θV(q)总费用…但是
9
机制设计一个简例——非线性 定价
u1(q,T, ) V (q) T
这里θV(q)是消费者总剩余，V(0)=0, V '>0, V ''<0，T是消费者对卖者的转移支付。V是共同 知识，但θ是消费者私人信息。
对于卖者而言，他只知道θ服从二值分布：
8
P( ) p, P( ) p
机制设计一个简例——非线性 定价
博弈的顺序如下