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博弈模型简介主讲人:唐飞中国矿业大学徐海学院经济与管理系博弈模型简介主讲人:唐飞1什么是博弈论(1)博弈论翻译自英文“GameTheory”,台湾地区将其翻译为“赛局理论”,其直译为“游戏理论”。事实上,很多游戏都具有一个共同的特点:策略(计谋)在游戏胜负中具有举足轻重的作用!虽然在扑克游戏和体育竞技中,运气或身体素质的作用很大,但一旦这些因素既定以后,策略的选择则是游戏结果的关键因素。什么是博弈论(1)博弈论翻译自英文“GameTheory”2什么是博弈论(2)另一方面,在游戏参加者的初始条件基本相同的游戏中,如棋类游戏,策略选择的好坏则更是决定游戏胜负的惟一因素。综上所述,由于身体素质等固有条件早已存在或不可改变,而运气又非游戏参与者可以控制,因此游戏中真正值得研究的是其中的策略(计谋)问题!什么是博弈论(2)另一方面,在游戏参加者的初始条件基本相同的3什么是博弈论(3)许多游戏都有如下共同的特征:(1)都有一定的规则;(2)都有一个结果;(3)策略至关重要;(4)策略有相互依存性。即每一个游戏参与者所得结果的好坏,不仅取决于自身的策略选择,也取决于其他游戏参加者的策略选择。因此,策略本身并没有绝对的好坏之分,只有相对于他方策略的相对好坏之分。什么是博弈论(3)许多游戏都有如下共同的特征:4什么是博弈论(3)博弈的非技术性定义:博弈即一些个人、对组或其他组织,面对一定的环境条件,在一定的规则下,同时或先后,一次或多次,从各自允许选择的行为或策略中进行选择并加以实施,各自取得相应结果的过程。什么是博弈论(3)博弈的非技术性定义:5模型1
囚徒困境(prisoners’dilemma)两个嫌疑犯作案后被警察抓住,被分别关在不同的房间内受审讯。警察知道两人有罪,但缺乏足够的证据定罪,除非两人当中至少有一个坦白。警察告诉每个人:如果两人都不承认,没人都以轻微的犯罪判刑1年;如果两人都坦白,各判刑8年;如果两人中一个人坦白另一个人抵赖,坦白的释放出去,抵赖的判刑10年。模型1
囚徒困境(prisoners’dilemma)两个6模型1
囚徒困境:个人理性与集体理性的矛盾嫌犯B嫌犯A坦白抗拒坦白(-8,-8)(0,-10)抗拒(-10,0)(-1,-1)模型1
囚徒困境:个人理性与集体理性的矛盾嫌犯B嫌犯A坦白抗7囚徒困境的现实应用卡特尔军备竞赛冷战期间,美苏两国都竞相增加各自的军费预算。如果不搞军备竞赛,而是把各自的资源用于民品生产,不是可以进一步提高人民的生活福利水平吗?公共产品的供给囚徒困境的现实应用卡特尔8模型2
智猪博弈(boxedpigsgame)猪圈里圈着两头猪,一头大猪,一头小猪。猪圈的一头有一个猪食槽,另一头安装着一个按钮,控制着猪食的供应。按一下按钮,8个单位的猪食进槽,但需要支出2个单位的成本。若大猪先到,大猪吃到7个单位,小猪只能吃到1个单位;若小猪先到,大猪和小猪各吃到4个单位;若两猪同时到,大猪吃到5个单位,小猪吃到3个单位。模型2
智猪博弈(boxedpigsgame)猪圈里圈着9模型2
智猪博弈:搭便车与机会主义小猪大猪按钮等待按钮(3,1)(2,4)等待(7,-1)(0,0)模型2
智猪博弈:搭便车与机会主义小猪按钮等待按钮(3,1)10智猪博弈的现实应用股票市场上炒股股票市场上有大户,也有小户,大户类似于大猪,小户类似于小猪。对小户而言,“跟大户”是最优选择,而大户则必须自己搜集信息,进行分析。市场中大企业与小企业的关系。进行技术研发,做广告,对大企业是值得的,对小企业则得不偿失。因此,小企业的最佳策略是把精力放在模仿大企业的产品上。智猪博弈的现实应用股票市场上炒股11模型3
斗鸡博弈(汽车博弈)两个年轻人分别从一条街的两头,驾驶汽车笔直地驶向对方。第一个转向的人会颜面尽失;但是,如果没有人转向,那么,他们会最终撞在一起,两败俱伤!模型3
斗鸡博弈(汽车博弈)两个年轻人分别从一条街的两头,驾12模型3
斗鸡博弈(ChickenGame)BA进转进(-3,-3)(2,0)转(0,2)(0,0)模型3
斗鸡博弈(ChickenGame)B进转进(-3,13斗鸡博弈的现实应用冷战期间,美苏两个军事集团在世界各地抢占地盘:如果一方已经抢占了一块地盘,另一方就设法占领另一块地盘,而不是与对手竞争同一块地盘。夫妻矛盾通常也会形成一个斗鸡博弈。一般来说,吵得厉害了,不是妻子回娘家躲一躲,就是丈夫出门抽支烟。斗鸡博弈的现实应用冷战期间,美苏两个军事集团在世界各地抢占地14模型4
性别战博弈(battleofthesexes)一男一女谈恋爱,有些业余活动需要安排:或者去看足球比赛,或者看芭蕾。男的偏好足球,女的则更喜欢芭蕾;但是他们更愿意在一起,不愿分开。模型4
性别战博弈(battleofthesexes)15模型4
性别战博弈(协调博弈)女男足球芭蕾足球(2,1)(0,0)芭蕾(0,0)(1,2)模型4
性别战博弈(协调博弈)女足球芭蕾足球(2,1)(0,16模型5
市场进入阻挠博弈(entrydeterrance)设想有一个垄断企业(在位者)已在市场上,另一个企业(进入者)虎视眈眈想进入。在位者想保持自己的垄断地位,所以就要阻挠进入者进入。这个博弈中,进入者有两种策略选择:进入或不进入;在位者也有两种策略:默许或斗争。模型5
市场进入阻挠博弈(entrydeterrance)17模型5
市场进入阻挠博弈在位者进入者合作斗争进入(40,50)(-10,0)不进入(0,300)(0,300)模型5
市场进入阻挠博弈在位者进入者合作斗争进入(40,5018模型6
鹰-鸽博弈(hawk-dovegame)鹰鸽博弈研究的实际上并不是鹰和鸽两种动物之间的博弈,恰恰是同一物种、种群内部竞争和冲突中的策略和均衡问题。其中,鹰指“攻击型”策略,鸽指“和平型”策略。考虑豺狗的情形。当两只豺狗同时遇到一块食物时,它们必须决定是争斗还是分享。“争斗”是鹰派的策略,“分享”则是鸽派的策略。模型6
鹰-鸽博弈(hawk-dovegame)鹰鸽博弈研19模型6
鹰-鸽博弈豺狗2豺狗1鹰派鸽派鹰派(-2,-2)(4,0)鸽派(0,4)(2,2)模型6
鹰-鸽博弈豺狗2豺狗1鹰派鸽派鹰派(-2,-2)(420鹰-鸽博弈的求解(1)很显然,两只豺狗都采取鹰派策略不可能是一个均衡。因为如果一方转向鸽派策略,它最终获得的收益就不是-2而是0;如果两只豺狗都采取鸽派策略,那么,某一方转向鹰派策略就是有利可图的。因此,在均衡状态,一定存在鹰派和鸽派这两种类型的某个混合比例。鹰-鸽博弈的求解(1)很显然,两只豺狗都采取鹰派策略不可能是21鹰-鸽博弈的求解(2)假设种群中鹰派的比例是p,则一个鹰派遇见另一个鹰派的概率是p,而遇见一个鸽派的概率是1-p。基于此,鹰派的期望收益是:H=-2p+4(1-p)而鸽派的期望收益为D=2(1-p)鹰-鸽博弈的求解(2)假设种群中鹰派的比例是p,则一个鹰派遇22鹰-鸽博弈的求解(3)假定具有较高收益的类型的繁殖速度更快一些,并且,它会将其采取鹰派策略或鸽派策略的倾向遗传给后代。那么,如果H>D,则种群中鹰派的比例就将上升;如果H<D,则鸽派的比例将上升。种群处于均衡状态的惟一途径就是H=D。由此解出:p=1/2。鹰-鸽博弈的求解(3)假定具有较高收益的类型的繁殖速度更快一23学习博弈论的相关参考书籍1.初级谢识予.经济博弈论(第二版)[M].复旦大学出版社,2005.安东尼·凯利.决策中的博弈论[M].北京大学出版社,2007.艾里克·拉斯缪森.博弈与信息[M].北京大学出版社,2003.2.中级张维迎.博弈论与信息经济学[M].上海三联书店,2004.3.高级朱·弗登博格,让·梯若尔.博弈论[M].中国人民大学出版社,2002.学习博弈论的相关参考书籍1.初级24谢谢大家!谢谢大家!25博弈模型简介主讲人:唐飞中国矿业大学徐海学院经济与管理系博弈模型简介主讲人:唐飞26什么是博弈论(1)博弈论翻译自英文“GameTheory”,台湾地区将其翻译为“赛局理论”,其直译为“游戏理论”。事实上,很多游戏都具有一个共同的特点:策略(计谋)在游戏胜负中具有举足轻重的作用!虽然在扑克游戏和体育竞技中,运气或身体素质的作用很大,但一旦这些因素既定以后,策略的选择则是游戏结果的关键因素。什么是博弈论(1)博弈论翻译自英文“GameTheory”27什么是博弈论(2)另一方面,在游戏参加者的初始条件基本相同的游戏中,如棋类游戏,策略选择的好坏则更是决定游戏胜负的惟一因素。综上所述,由于身体素质等固有条件早已存在或不可改变,而运气又非游戏参与者可以控制,因此游戏中真正值得研究的是其中的策略(计谋)问题!什么是博弈论(2)另一方面,在游戏参加者的初始条件基本相同的28什么是博弈论(3)许多游戏都有如下共同的特征:(1)都有一定的规则;(2)都有一个结果;(3)策略至关重要;(4)策略有相互依存性。即每一个游戏参与者所得结果的好坏,不仅取决于自身的策略选择,也取决于其他游戏参加者的策略选择。因此,策略本身并没有绝对的好坏之分,只有相对于他方策略的相对好坏之分。什么是博弈论(3)许多游戏都有如下共同的特征:29什么是博弈论(3)博弈的非技术性定义:博弈即一些个人、对组或其他组织,面对一定的环境条件,在一定的规则下,同时或先后,一次或多次,从各自允许选择的行为或策略中进行选择并加以实施,各自取得相应结果的过程。什么是博弈论(3)博弈的非技术性定义:30模型1
囚徒困境(prisoners’dilemma)两个嫌疑犯作案后被警察抓住,被分别关在不同的房间内受审讯。警察知道两人有罪,但缺乏足够的证据定罪,除非两人当中至少有一个坦白。警察告诉每个人:如果两人都不承认,没人都以轻微的犯罪判刑1年;如果两人都坦白,各判刑8年;如果两人中一个人坦白另一个人抵赖,坦白的释放出去,抵赖的判刑10年。模型1
囚徒困境(prisoners’dilemma)两个31模型1
囚徒困境:个人理性与集体理性的矛盾嫌犯B嫌犯A坦白抗拒坦白(-8,-8)(0,-10)抗拒(-10,0)(-1,-1)模型1
囚徒困境:个人理性与集体理性的矛盾嫌犯B嫌犯A坦白抗32囚徒困境的现实应用卡特尔军备竞赛冷战期间,美苏两国都竞相增加各自的军费预算。如果不搞军备竞赛,而是把各自的资源用于民品生产,不是可以进一步提高人民的生活福利水平吗?公共产品的供给囚徒困境的现实应用卡特尔33模型2
智猪博弈(boxedpigsgame)猪圈里圈着两头猪,一头大猪,一头小猪。猪圈的一头有一个猪食槽,另一头安装着一个按钮,控制着猪食的供应。按一下按钮,8个单位的猪食进槽,但需要支出2个单位的成本。若大猪先到,大猪吃到7个单位,小猪只能吃到1个单位;若小猪先到,大猪和小猪各吃到4个单位;若两猪同时到,大猪吃到5个单位,小猪吃到3个单位。模型2
智猪博弈(boxedpigsgame)猪圈里圈着34模型2
智猪博弈:搭便车与机会主义小猪大猪按钮等待按钮(3,1)(2,4)等待(7,-1)(0,0)模型2
智猪博弈:搭便车与机会主义小猪按钮等待按钮(3,1)35智猪博弈的现实应用股票市场上炒股股票市场上有大户,也有小户,大户类似于大猪,小户类似于小猪。对小户而言,“跟大户”是最优选择,而大户则必须自己搜集信息,进行分析。市场中大企业与小企业的关系。进行技术研发,做广告,对大企业是值得的,对小企业则得不偿失。因此,小企业的最佳策略是把精力放在模仿大企业的产品上。智猪博弈的现实应用股票市场上炒股36模型3
斗鸡博弈(汽车博弈)两个年轻人分别从一条街的两头,驾驶汽车笔直地驶向对方。第一个转向的人会颜面尽失;但是,如果没有人转向,那么,他们会最终撞在一起,两败俱伤!模型3
斗鸡博弈(汽车博弈)两个年轻人分别从一条街的两头,驾37模型3
斗鸡博弈(ChickenGame)BA进转进(-3,-3)(2,0)转(0,2)(0,0)模型3
斗鸡博弈(ChickenGame)B进转进(-3,38斗鸡博弈的现实应用冷战期间,美苏两个军事集团在世界各地抢占地盘:如果一方已经抢占了一块地盘,另一方就设法占领另一块地盘,而不是与对手竞争同一块地盘。夫妻矛盾通常也会形成一个斗鸡博弈。一般来说,吵得厉害了,不是妻子回娘家躲一躲,就是丈夫出门抽支烟。斗鸡博弈的现实应用冷战期间,美苏两个军事集团在世界各地抢占地39模型4
性别战博弈(battleofthesexes)一男一女谈恋爱,有些业余活动需要安排:或者去看足球比赛,或者看芭蕾。男的偏好足球,女的则更喜欢芭蕾;但是他们更愿意在一起,不愿分开。模型4
性别战博弈(battleofthesexes)40模型4
性别战博弈(协调博弈)女男足球芭蕾足球(2,1)(0,0)芭蕾(0,0)(1,2)模型4
性别战博弈(协调博弈)女足球芭蕾足球(2,1)(0,41模型5
市场进入阻挠博弈(entrydeterrance)设想有一个垄断企业(在位者)已在市场上,另一个企业(进入者)虎视眈眈想进入。在位者想保持自己的垄断地位,所以就要阻挠进入者进入。这个博弈中,进入者有两种策略选择:进入或不进入;在位者也有两种策略:默许或斗争。模型5
市场进入阻挠博弈(entrydeterrance)42模型5
市场进入阻挠博弈在位者进入者合作斗争进入(40,50)(-10,0)不进入(0,300)(0,300)模型5
市场进入阻挠博弈在位者进入者合作斗争进入(40,5043模型6
鹰-鸽博弈(hawk-dovegame)鹰鸽博弈研究的实际上并不是鹰和鸽两种动物之间的博弈,恰恰是同一物种、种群内部竞争和冲突中的策略和均衡问题。其中,鹰指“攻击型”策略,鸽指“和平型”策略。考虑豺狗的情形。当两只豺狗同时遇到一块食物时,它们必须决定是争斗还是分享。“争斗”是鹰派的策略,“分享”则是鸽派的策略。模型6
鹰-鸽博弈(hawk-dovegame)鹰鸽博弈研44模型6
鹰-鸽博弈豺狗2豺狗1鹰派鸽派鹰派(-2,-2)(4,0)鸽派(0,4)(2,2)模型6
鹰-鸽博弈豺狗2豺狗1鹰派鸽派鹰派(-2,-2)(445
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