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第16章 合作博弈论

博弈论课堂实验

博弈论课堂实验。 第一个实验是二级价格拍卖,拍卖品被强制地规定为对每个同学价值10元。让他们出价。结果有1人出8元,有2人出9元,有9人出10元,有5人出11元,有2人出12元,有1人出13元,还有7人出到15元或以上。 第二个实验是苏比克拍卖。我以10元人民币向同学拍卖。依次有同学出价5元,6元,7元,10元,11元,最后叫10元的同学放弃。我10元钱拍卖得到21元(净赚11元)。 第三个实验是选美博弈,结果如下: 学生编号第一轮第二轮第三轮第四轮 1503972 2252533 3313186 4402333 52520207 6281772 723622320 83030102 9251276 101312100 115216 12505071 1390901414 142556100 1551000 163212 176860148 181111 19262642 20351532 21444411

220022 23252075 2440000 25101003 26251205 2755500 282548155 293029157 30303274 3138844 32251386 3315752 34152582 35250.9 2.53 36303073 372510010 ===================== 补充:二级价格拍卖规则是,每个人写下他们的出价交给拍卖者,出价最高的人得到拍卖物品,但他只需要付出次高价格的价钱。其余人未得到物品,也不付钱。课堂的实验结果表明约有1半的人出价超过了其对于物品的评价,这并不是理性的选择。理性的结果应该是出价为其对物品的评价。但是,这也可能是因为事前强制了物品对他们价值10元有关(每个人都清楚此物对其他人价值十元)。不过,出价高于、低于十元仍是不理性的。 苏比克拍卖规则:直接叫价拍卖,喊价最高者得到拍卖品(10元钱),但是喊价最高和次高的都需要付出其喊价给拍卖者。理性的做法是不参加拍卖,或者一旦有人参加则自己放弃参加。因为会出现轮番加价的陷阱。 选美博弈规则:每人任选[0,100]区间的一个整数,然后以众人的选择求平均,再在平均值基础上乘0.5,得到一个数,与这个数越接近的选择就得到越高的回报(成绩分数,譬如确定分数计算的公式为100-|xi-0.5∑xi/n|,以此记载学生平时成绩一次)。标准的博弈论解最后是大家都会选择0。但是很多实验表明结果并不如此,因为很多时候人们不一定有这么深的推理能力,即使自己有这样的推理能力也不能确保其他人有同样深的推理能力。课堂实验结果与其他许多同样的实验结果是差不多的。最初人们多选择20-40的数字,但是重复数次后就出现向零方向的收敛,尤其是在获悉前次博弈的结果的时候。选美博弈的思想最早可

博弈论经典案例分析

博弈论经典案例分析 囚徒困境 案例:警察把甲乙分开关押,并在提审时分别告之,如果你坦白而他不坦白,那么你将只判0年,他将被判8年;如果你不坦白而他坦白,那么你判8年,他判0年;如果你们两人都坦白了,各判5年;如果你们两人都不坦白了,各判1年。 分析:每个博弈方选择自己的策略时,虽然无法知道另一方的实际选择,但他却不能忽视另一方的选择对他自己的得益的影响,因此他应该考虑到另一方有两种可能的选择,并分别考虑自己相应的最佳策略。对囚徒A 来说,囚徒B 有坦白和不坦白两种可能的选择,假设囚徒B 的选择是不坦白,则对囚徒A 来说,不坦白得益为-1,坦白得益为0,他应该选择坦白; 假设囚徒B 选择的是坦白,则囚徒A 不坦白得益为-8,坦白得益为-5,他还是该选择坦白。因此,在此博弈中,无论囚徒B 采取何种策略囚徒A 的选择只有一种,即坦白,因为在另一方两种可能的情况下,坦白给自己带来的得益都是较大的。同样的道理,囚徒B 的唯一的选择也是坦白。 所以最可能的结局:该博弈的最终结果是两博弈方同选择坦白策略。 其支付矩阵如下: 性格大战 案例:一对恋人准备在周末晚上一起出去,男的喜欢看足球,但女的喜欢看时装表演。当然两个人都不愿意分开活动。不同的选择给他们带给他们不同的满足。 分析:可以看出,分开将使他们两人得不到任何满足,只要在一起,不管是看时装表演还是看足球,两人都会得到一定的满足。但看足球将使男的得到更大的满足,看时装表演则使女的得到更大的满足。 在这样的一个对局中,男的和女的都没有占优战略。他们的最优侧率依赖于对方的选择,一旦对方选定了某一项活动,另一个人选择同样的活动就是最好的策略。因此,如果男的已经买好了足球的门票,女的当然就不再反对;反之,如果女的已经买好了时装表演票,男的也就会与她一起看时装表演。 1,1 8, 0 不坦白 0,8 5,5 坦白 嫌疑犯乙 不坦白 坦白 嫌疑犯甲 1,2 -1, -1 时装 0,0 2,1 足球 男 时装 足球 女

博弈论

博弈论 1 引言 博弈论包括局中人,策略和支付函数三个要素。有n个局中人参入的博弈称为n人博弈, n≥ 2。每个局中人有个支付函数,其收益或损失由所有局中人的策略按照该支付函数计算。每个局中人采用的策略可以是其多个策略中的某一个,或者是策略的某种概率分布。前者称为纯策略博弈,后者称为混合策略博弈。纯策略可以看作是混合策略的特殊情形。根据局中人之间的关系,博弈分为合作博弈和非合作博弈。每个局中人都希望使自己的利益最大化。但是在非合作博弈中,由于局中人的利益是互相冲突的,只能寻求一组策略使每个局中人较为满意。一组策略是指由每个局中人的一种策略构成的策略组合。如果存在一个策略组合,无论那个局中人单方面地改变其策略,不会使其收益增加,只可能使其收益减少,这个策略组合就叫做納什均衡(或納什均衡解、納什均衡点)。以下是关于納什均衡的正式定义及其存在性定理(见[1])。 Formal definition Let (S,f) be a game with n players, where S i is the strategy set for player i, S = S1?S2?…?S n is the set of strategy profiles and f = (f1(x), f2(x), … , f n(x)) is the payoff function for x∈S. Let x i be a strategy profile of player i and x-i be a strategy profile of all players except for player i. When each player i∈ {1, 2, … , n} chooses strategy x i resulting in strategy profile x = (x1, x2, … , x n) then player i obtains payoff f i(x). Note that the payoff depends on the strategy profile chosen, i.e., on the strategy chosen by play i as well as the strategies chosen by all the other players. A strategy profile x*∈S is a Nash Equilibrium (NE) if no unilateral deviation in strategy by any single player is profitable for the player, that is ?i, x i∈S i: f i(x i*, x-i*) ≥f i(x i, x-i*). Nash’s Existence Theorem If we allow mixed strategies, then every game with a finite many pure strategies has at least one Nash Equilibrium.(有限策略的非合作n人博弈至少有一个納什均衡) 2 二人博弈 2.1 纯策略博弈 局中人I有m个策略A1, A2, … , A m,局中人II有n个策略B1, B2, … ,B n,不同策略下双方的收益如表2.1所示([2]p72)。 表2.1 二人博弈的收益表 由每个单元格中前一个数字构成的矩阵A = (a ij)m?n是局中人I的收益矩阵,由后一个数

博弈论第七章习题

第七章习题 一、判断下列表述是否正确,并作简单分析 (1)海萨尼转换可以把不完全信息静态博弈转换为不完美信息博弈,说明有了海萨尼转换,不完全信息静态博弈和一般的不完美信息动态博弈是等同的,不需要另外发展分析不完全信息静态博弈的专门分析方法和均衡概念。 答:错误。即使海萨尼转换把不完全信息静态博弈转换为不完美信息动态博弈,也是一种特殊的有两个阶段同时选择的不完美信息动态博弈,对这种博弈的分析进行专门讨论和定义专门均衡的概念有利于提高分析的效率。 (2)完全信息静态博弈中的混合策略可以被解释成不完全信息博弈的纯策略贝叶斯纳什均衡。 答:正确。完全信息静态博弈中的混合策略博弈几乎总是可以解释成一个有少量不完全信息的近似博弈的一个纯策略Bayes—Nash均衡。夫妻之争的混合策略Nash均衡可以用不完全信息夫妻之争博弈的Bayes—Nash均衡表示就是一个例证。 (3)证券交易所中的集合竞价交易方式本质上就是一种双方报价拍卖。 答:正确。我国证券交易中运用的集合竞价确定开盘价的方式就是一种双方报价拍卖。与一般双方报价拍卖的区别只是交易对象,标的不是一件而是有许多件。 (4)静态贝叶斯博弈中之所以博弈方需要针对自己的所有可能类型,都设定行为选择,而不是只针对实际类型设定行为选择,是因为能够迷惑其他博弈方,从而可以获得对自己更有利的均衡。

答:错误。不是因为能够迷惑其他博弈方,而是其他博弈方必然会考虑这些行为选择并作为他们行为选择的依据。因为只根据实际类型考虑行为选择就无法判断其他博弈方的策略,从而也就无法找出自己的最优策略。其实,在这种博弈中一个博弈方即使自己不设定针对自己所有类型的行为选择,其他博弈方也会替他考虑。因为设定自己所有类型下的行为,实际上是要弄清楚其他博弈方对自己策略的判断。 (5)“鼓励—响应”的直接机制能保证博弈方都按他们的真实类型行为并获得理想的结果。 答:错误。“鼓励—响应”机制也就是说真话的直接机制,实际上只保证博弈方揭示,也就是说出自己的真实类型。 博弈方不直接选择行为,也不保证根据真实类型行为,更谈不上一定能实现最理想的结果。因为直接机制的结果常常是带有随机选择机制的,并不一定理想。实际上对所有博弈方都理想的结果在静态贝叶斯博弈中本身不一定存在。 二、双寡头古诺模型,倒转的需求函数为 ()P Q a Q =-, 其中12Q q q =+为市场总需求,但a 有h a 和l a 两种可能的情况,并且厂商1知道a 究竟是h a 还是l a , 而厂商2只知道h a a =的概率是θ, l a a =的概率是1θ-,这种信息不对称情况双方都是了解的。双方的总成本仍然是i i i c q cq =。如果两厂商同时选择产量,问双方的策略空间是什么?本博弈的贝叶斯纳什均衡是什么? 解:设厂商1已知h a a =时的产量为11()h q a q =,已知l a a =时的产量是11()l q a q =;再假设厂商2的产量是 2q ,这两个函数关系就是两个厂商的策略空间。 11211()h h h h h a q q q cq π=---

博弈论分析

中美军备竞赛的博弈分析 1.理论介绍 1.1博弈论的概念 博弈论(Game Theory),亦名“对策论”、“赛局理论”,属应用数学的一个分支,博弈论已经成为经济学的标准分析工具之一。目前在生物学、经济学、国际关系、计算机科学、政治学、军事战略和其他很多学科都有广泛的应用。博弈论主要研究公式化了的激励结构间的相互作用。是研究具有斗争或竞争性质现象的数学理论和方法。也是运筹学的一个重要学科。博弈论考虑游戏中的个体的预测行为和实际行为,并研究它们的优化策略。 1.2博弈论的主要特点 博弈论考虑游戏中的个体的预测行为和实际行为,并研究它们的优化策略。表面上不同的相互作用可能表现出相似的激励结构(incentive structure),所以他们是同一个游戏的特例。其中一个有名有趣的应用例子是囚徒困境悖论(Prisoner's dilemma)。 具有竞争或对抗性质的行为成为博弈行为。在这类行为中,参加斗争或竞争的各方各自具有不同的目标或利益。为了达到各自的目标和利益,各方必须考虑对手的各种可能的行动方案,并力图选取对自己最为有利或最为合理的方案。比如日常生活中的下棋,打牌等。博弈论就是研究博弈行为中斗争各方是否存在着最合理的行为方案,以及如何找到这个合理的行为方案的数学理论和方法。 1.3博弈的分类 博弈的分类根据不同的基准也有不同的分类。一般认为,博弈主要可以分为合作博弈和非合作博弈。合作博弈和非合作博弈的区别在于相互发生作用的当事人之间有没有一个具有约束力的协议,如果有,就是合作博弈,如果没有,就是非合作博弈。 从行为的时间序列性,博弈论进一步分为静态博弈、动态博弈两类:静态博弈是指在博弈中,参与人同时选择或虽非同时选择但后行动者并不知道先行动者采取了什么具体行动;动态博弈是指在博弈中,参与人的行动有先后顺序,且后行动者能够观察到先行动者所选择的行动。通俗的理解:"囚徒困境"就是同时决策的,属于静态博弈;而棋牌类游戏等决策或行动有先后次序的,属于动态博弈。 按照参与人对其他参与人的了解程度分为完全信息博弈和不完全信息博弈。完全博弈是指在博弈过程中,每一位参与人对其他参与人的特征、策略空间及收益函数有准确的信息。不完全信息博弈是指如果参与人对其他参与人的特征、策略空间及收益函数信息了解的不够准确、或者不是对所有参与人的特征、策略空间及收益函数都有准确的信息,在这种情况下进行的博弈就是不完全信息博弈。 目前经济学家们现在所谈的博弈论一般是指非合作博弈,由于合作博弈论比非合作博弈论复杂,在理论上的成熟度远远不如非合作博弈论。非合作博弈又分为:完全信息静态博弈,完全信息动态博弈,不完全信息静态博弈,不完全信息动态博弈。与上述四种博弈相对应的均衡概念为:纳什均衡(Nash equilibrium),子博弈精炼纳什均衡(sub game perfect Nash equilibrium),贝叶斯纳什均衡(Bayesian Nash equilibrium),精炼贝叶斯纳什均衡(perfect Bayesian Nash equilibrium)。 博弈论还有很多分类,比如:以博弈进行的次数或者持续长短可以分为有限博弈和无限博弈;以表现形式也可以分为一般型(战略型)或者展开型等等。 1.4纳什均衡 纳什均衡的定义:在博弈G=﹛S1,…,Sn:u1,…,un﹜中,如果由各个博弈方的各一个策略组成的某个策论组合(s1*,…,sn*)中,任一博弈方i的策论si*,都是对其余博

博弈论基础复习

《博弈论基础》主要知识点 一、名词解释(5×2=10分) 策略型博弈它是由三个部分组成,即局中人、策略和各种策略组合中所得到的利益。 纳什均衡指参与博弈的每一局中人在给定其他局中人策略的条件下选择上策所构成的一种策略组合。 混合策略局中人的混合策略是其纯策略空间上的一种概率分布,表示局中人实际博弈时根据这种概率分布在纯策略中随机选择加以实施。 扩展型博弈博弈存在着局中人行动的先后次序,是对具有动态结构的决策形式进行研究的规范分析工具。 博弈树对于任何一种双人完备博弈,都可以用一个博弈树来描述,并通过博弈树搜索策略寻找最佳解。博弈树类似于状态图和问题求解搜索中使用的搜索树。 完美信息博弈是指一次只有一个局中人在行动,而且他在行动时知道博弈的所有以往行动历史的一类特殊博弈。 子博弈指由原扩展型博弈中的一个决策节点与它的所有后续节点组成的博弈。行为策略是指每一个参与人在每一个信息集上随机的选择行动。 逆向归纳法逆向归纳法是求解子博弈精炼纳什均衡的最简便方法。在求解子博弈精炼纳什均衡时,从最后一个子博弈开始逆推上。 冷酷策略又称触发策略。指参与人在开始时选择合作,在接下来的博弈中,如果对方合作则继续合作,而如果对方一旦背叛,则永远选择背叛,永不合作。 类型 :一般地,将一个参与人所拥有的所有私人信息称为他的类型。 信号博弈是研究具有信息传递作用的信号机制的一般博弈模型,其基本特征是两个博弈方,分别称为信号发出方和信号接收方。 分离均衡信号博弈中的完美贝叶斯均衡之一,这种均衡中不同类型的发送者以概率1选择不同的信号,接收者完全可以通过信号来准确判断出发送者的类型。 混同均衡信号博弈中的完美贝叶斯均衡之一,这种均衡中不同类型的发送者选择了相同的信号,接收者无法从信号中得到新的信息,无法对先验信念进行修正。 特征函数特征函数型博弈对每一种可能联盟给出相应的联盟总和收益,也就是给出了一种集合函数,称为特征函数。 联盟

(数学建模教材)7第七章对策论

第七章 对策论 §1 引言 社会及经济的发展带来了人与人之间或团体之间的竞争及矛盾,应用科学的方法来 解决这样的问题开始于 17 世纪的科学家,如 C.,Huygens 和 W.,Leibnitz 等。现代对 策论起源于 1944 年 J.,V on Neumann 和 O.,Morgenstern 的著作《Theory of Games and Economic Behavior 》。 对策论亦称竞赛论或博弈论。是研究具有斗争或竞争性质现象的数学理论和方法。 一般认为,它既是现代数学的一个新分支,也是运筹学中的一个重要学科。对策论发展 的历史并不长,但由于它所研究的现象与人们的政治、经济、军事活动乃至一般的日常 生活等有着密切的联系,并且处理问题的方法又有明显特色。所以日益引起广泛的注意。 在日常生活中,经常看到一些具有相互之间斗争或竞争性质的行为。具有竞争或对 抗性质的行为称为对策行为。在这类行为中。参加斗争或竞争的各方各自具有不同的目 标和利益。为了达到各自的目标和利益,各方必须考虑对手的各种可能的行动方案,并 力图选取对自己最为有利或最为合理的方案。对策论就是研究对策行为中斗争各方是否 存在着最合理的行动方案,以及如何找到这个合理的行动方案的数学理论和方法。 §2 对策问题 对策问题的特征是参与者为利益相互冲突的各方,其结局不取决于其中任意一方的 努力而是各方所采取的策略的综合结果。 先考察一个实际例子。 例 1(囚徒的困境) 警察同时逮捕了两人并分开关押,逮捕的原因是他们持有大 量伪币,警方怀疑他们伪造钱币,但没有找到充分证据,希望他们能自己供认,这两个 人都知道:如果他们双方都不供认,将被以持有大量伪币罪被各判刑 18 个月;如果双 方都供认伪造了钱币,将各被判刑 3 年;如果一方供认另一方不供认,则供认方将被从 宽处理而免刑,但另一方面将被判刑 7 年。将嫌疑犯 A 、 B 被判刑的几种可能情况列 于表 1。 表 1 表 1 中每对数字表示嫌疑犯 A 、B 被判刑的年数。如果两名疑犯均担心对方供认并希 望受到最轻的惩罚,最保险的办法自然是承认制造了伪币。 从这一简单实例中可以看出对策现象中包含有的几个基本要素。 2.1 对策的基本要素 (i )局中人 在一个对策行为(或一局对策)中,有权决定自己行动方案的对策参加者,称为局 中人。通常用 I 表示局中人的集合.如果有 n 个局中人,则 I = {1,2,L , n }。一般要求 一个对策中至少要有两个局中人。在例 1 中,局中人是 A 、B 两名疑犯。 (ii )策略集 一局对策中,可供局中人选择的一个实际可行的完整的行动方案称为一个策略。参 加对策的每一局中人 i , i ∈ I ,都有自己的策略集 S i 。一般,每一局中人的策略集中 至少应包括两个策略。 -154- 嫌疑犯 B 供认 不供认 嫌疑犯 A 供认 不供认 (3,3) (0,7) (7,0) (1.5,1.5)

博弈论论文--非合作博弈论

非合作博弈论 博弈论也叫对策论,是现代微观经济学的基础领域之一,主要研究在彼此互动的情形下个人是如何做决策的。近年来它已经被广泛地应用于商业、政治、社会学等其他社会科学的分析中。博弈的分类根据不同的基准也有不同的分类。一般认为,博弈主要可以分为合作博弈和非合作博弈。合作博弈和非合作博弈的区别在于相互发生作用的当事人之间有没有一个具有约束力的协议,如果有,就是合作博弈,如果没有,就是非合作博弈。 1950年和1951年纳什的两篇关于非合作博弈论的重要论文,彻底改变了人们对竞争和市场的看法。他证明了非合作博弈及其均衡解,并证明了均衡解的存在性,即著名的纳什均衡。从而揭示了博弈均衡与经济均衡的内在联系。纳什的研究奠定了现代非合作博弈论的基石,后来的博弈论研究基本上都沿着这条主线展开的。 1944年冯·诺依曼与奥斯卡·摩根斯特恩合著的巨作《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。尽管对具有博弈性质的问题的研究可以追溯到19世纪甚至更早。例如,1838年古诺(Cournot)简单双寡头垄断博弈;1883年伯特兰和1925年艾奇沃奇思研究了两个寡头的产量与价格垄断;2000多年前中国著名军事家孙武的后代孙膑利用博弈论方法帮助田忌赛马取胜等等都属于早期博弈论的萌芽,其特点是零星的,片断的研究,带有很大的偶然性,很不系统。冯·诺依曼和摩根斯特恩的《博弈论与经济行为》一书中提出的标准型、扩展型和合作型博弈模型解的概念和分析方法,奠定了这门学科的理论基础。合作型博弈在20世纪50年代达到了巅峰期。然而,诺依曼的博弈论的局限性也日益暴露出来,由于它过于抽象,使应用范围受到很大限制,在很长时间里,人们对博弈论的研究知之甚少,只是少数数学家的专利,所以,影响力很有限。正是在这个时候,非合作博弈—“纳什均衡”应运而生了,它标志着博弈论的新时代的开始!纳什不是一个按部就班的学生,他经常旷课。据他的同学们回忆,他们根本想不起来曾经什么时候和纳什一起完完整整地上过一门必修课,但纳什争辩说,至少上过斯蒂恩罗德的代数拓扑学。斯蒂恩罗德恰恰是这门学科的创立者,可是,没上几次课,纳什就认定这门课不符合他的口味。于是,又走人了。然而,纳什毕竟是一位英才天纵的非凡人物,他广泛涉猎数学王国的每一个分支,如拓扑学、代数几何学、逻辑学、博弈论等等,深深地为之着迷。纳什经常显示出他与众不同的自信和自负,充满咄咄逼人的学术野心。1950年整个夏天纳什都忙于应付紧张的考试,他的博弈论研究工作被迫中断,他感到这是莫大的浪费。殊不知这种暂时的“放弃”,使原来模糊、杂乱和无绪的若干念头,在潜意识的持续思考下,逐步形成一条清晰的脉络,突然来了灵感!这一年的10月,他骤感才思潮涌,妙笔生花。其中一个最耀眼的亮点就是日后被称之为“纳什均衡”的非合作博弈均衡的概念。纳什的主要学术贡献体现在1950年和1951年的两篇论文之中(包括一篇博士论文)。1950年他才把自己的研究成果写成题为“非合作博弈”的长篇博士论文,1950年11月刊登在美国全国科学院每月公报上,立即引起轰动。说起来这全靠师兄戴维·盖尔之功,就在遭到冯·诺依曼贬低几天之后,他遇到盖尔,告诉他自己已经将冯·诺依曼的“最小最大原理”推到非合作博弈领域,找到了普遍化的方法和均衡点。盖尔听得很认真,他终于意识到纳什的思路比冯·诺伊曼的合作博弈的理论更能反映现实的情况,而对其严密优美的数学证明极为赞叹。盖尔建议他马上整理出来发表,以免被别人捷足先登。纳什这个初出茅庐的小子,根本不知道竞争的险恶,从未想过要这么做。结果还是盖尔充当了他的“经纪人”,代为起草致科学院的短信,系主任列夫谢茨则亲自将文稿递交给科学院。纳什写的文章不多,就那么几篇,但已经足够了,因为都是精品中的精品。这一点也是值得我们深思的。国内提一个教授,要求在“核心的刊物”上发表多少篇文章。按照这个标准可能纳什还不一定够资格。 1996年诺贝尔经济学奖得主莫尔里斯当牛津大学艾奇沃思经济学讲座教授时也没有发

博弈论与纳什平衡

博弈论与纳什平衡 博弈论(game theory)对人的基本假定是:人是理性的(rational,或者说自私的),理性的人是指他在具体策略选择时的目的是使自己的利益最大化,博弈论研究的是理性的人之间如何进行策略选择的。 纳什(John Nash)编制的博弈论经典故事"囚徒的困境",说明了非合作博弈及其均衡解的成立,故称"纳什平衡"。 所有的博弈问题都会遇到三个要素。在囚徒的故事中,两个囚徒是当事人(players)又称参与者;当事人所做的选择策略(strategies)是承认了杀人事实,最后两个人均赢得(payoffs)了中间的宣判结果。如果两个囚徒之中有一个承认杀人,另外一个抵赖,不承认杀人,那么承认者将会得到减刑处理,而抵赖者将会得到最严厉的死刑判决,在纳什故事中两个人都承认了犯罪事实,所以两个囚徒得到的是中间的结果。 类似的:我们也能从“自私的基因”等理论中看到“纳什平衡”的体现。 在互联网这个原始丛林中:最优策略是如何产生的呢? 一、博弈中最优策略的产生 艾克斯罗德(Robert Axelrod)在开始研究合作之前,设定了两个前提:一、每个人都是自私的;二、没有权威干预个人决策。也就是说,个人可以完全按照自己利益最大化的企图进行决策。在此前提下,合作要研究的问题是:第一、人为什么要合作;第二、人什么时候是合作的,什么时候又是不合作的;第三、如何使别人与你合作。 社会实践中有很多合作的问题。比如国家之间的关税报复,对他国产品提高关税有利于保护本国的经济,但是国家之间互提关税,产品价格就提高了,丧失了竞争力,损害了国际贸易的互补优势。在对策中,由于双方各自追求自己利益的最大化,导致了群体利益的损害。对策论以著名的囚犯困境来描述这个问题。 A和B各表示一个人,他们的选择是完全无差异的。选择C代表合作,选择D代表不合作。如果AB都选择C合作,则两人各得3分;如果一方选C,一方选D,则选C的得零分,选D的得5分;如果AB都选D,双方各得1分。 显然,对群体来说最好的结果是双方都选C,各得3分,共得6分。如果一方选C,一方选D,总体得5分。如果两人都选D,总体得2分。 对策学界用这个矩阵来描述个体理性与群体理性的冲突:每个人在追求个体利益最大化时,就使群体利益受损,这就是囚徒困境。在矩阵中,对于A来说,当对方选C,他选D得5

博弈论经典案例与分析

博弈论的经典案例与分析 囚徒困境 案例:警察把甲乙分开关押,并在提审时分别告之,如果你坦白而他不坦白,那么你将只判0年,他将被判8年;如果你不坦白而他坦白,那么你判8年,他判0年;如果你们两人都坦白了,各判5年;如果你们两人都不坦白了,各判1年。 分析:每个博弈方选择自己的策略时,虽然无法知道另一方的实际选择,但他却不能忽视另一方的选择对他自己的得益的影响,因此他应该考虑到另一方有两种可能的选择,并分别考虑自己相应的最佳策略。对囚徒A来说,囚徒B有坦白和不坦白两种可能的选择,假设囚徒B的选择是不坦白,则对囚徒A来说,不坦白得益为-1,坦白得益为0,他应该选择坦白; 假设囚徒B选择的是坦白,则囚徒A不坦白得益为-8,坦白得益为-5,他还是该选择坦白。因此,在此博弈中,无论囚徒B采取何种策略囚徒A的选择只有一种,即坦白,因为在另一方两种可能的情况下,坦白给自己带来的得益都是较大的。同样的道理,囚徒B 的唯一的选择也是坦白。 所以最可能的结局:该博弈的最终结果是两博弈方同选择坦白策略。 其支付矩阵如下: 性格大战 嫌疑犯乙

案例:一对恋人准备在周末晚上一起出去,男的喜欢看足球,但女的喜欢看时装表演。当然两个人都不愿意分开活动。不同的选择给他们带给他们不同的满足。 分析:可以看出,分开将使他们两人得不到任何满足,只要在一起,不管是看时装表演还是看足球,两人都会得到一定的满足。但看足球将使男的得到更大的满足,看时装表演则使女的得到更大的满足。 在这样的一个对局中,男的和女的都没有占优战略。他们的最优侧率依赖于对方的选择,一旦对方选定了某一项活动,另一个人选择同样的活动就是最好的策略。因此,如果男的已经买好了足球的门票,女的当然就不再反对;反之,如果女的已经买好了时装表演票,男的也就会与她一起看时装表演。 价格战 案例:假设市场中仅有A 、B 两家企业,每家企业可采取的定价策略都是10元或15元,我们可以得出得益矩阵如下: 分析:无论对企业A 还是企业B 来说,低价都是他们的占优战略。从表可见,企业A 的占优战略是10元,因为无论B 采取什么战略,企业A 都能获取比定价15元更多的利润。 如果企业B 定价10元,企业A 定价10元能够获利80万元,而定价15元只能获得30万元;如果企业B 定价15元,企业A 定价10元可获利170万元,而定价15元却只能获利120万元。同样地,企业B 的占优战略也是定价10元的策略。 企业B 男

博弈论

1.“求爱博弈”:“自然”以P和1-P的概率决定求爱者是善良还是邪恶,但被求爱者不知道求爱者的真实情况,只知道其不同类型的概率分布,得益矩阵如下:通过海萨尼转换表示以上博弈问题; 找出该静态贝叶斯博弈贝叶斯纳什均衡。 *善良求爱者得益矩阵 被求爱者 接受不接受 求爱者求爱100,100 -50,0 不求爱0,0 0,0 *邪恶求爱者得益矩阵 被求爱者 接受不接受 求爱者求爱100,-100 -50,0 不求爱0,0 0,0 https://www.doczj.com/doc/712301228.html,im、Peter和John三人,由于Wet特被谋杀而受到传讯。犯罪现场的证据表明,可能有一名律师参与了对Wet特的谋杀。 这三人中肯定有一人是谋杀者,每一名可疑对象所作的两条供词是:Laim:(1)我不是律师。(2)我没有谋杀德怀特。 Peter:(3)我是个律师。(4)但是我没有杀害德怀特。 John:(5)我不是律师。(6)有一个律师杀了德怀特。 警察最后发现:a.上述六条供词中只有两条是实话;b.这三个可疑对象中只有一个不是律师。 你知道是谁杀害了德怀特吗? 3.张教授、李同学和王同学一起做推理实验。张教授用两张小纸片,各写一个正整数,且两者差是1。他把一张纸片贴在李同学额头上,另一张贴在王同学额头上。于是,两个人只能看见对方额头上的数。张教授不断地问:你们谁能猜到自己头上的数吗? 李说:“我猜不到。” 王说:“我也猜不到。” 李又说:“我还是猜不到。” 王又说:“我也猜不到。” 李仍然猜不到; 王也猜不到。 李同学和王同学都已经三次猜不到了。 可是,到了第四次,李同学喊起来:“我知道了!”王同学也喊道:“我也知道了!”问:李同学和王同学头上各是什么数?

博弈论经典模型全解析

博弈论经典模型全解析(入门级) 1. 囚徒困境这是博弈论中最最经典的案例了——囚徒困境,非常耐人寻味。“囚徒困境”说的是两个囚犯的故事。这两个囚徒一起做坏事,结果被警察发现抓了起来,分别关在两个独立的不能互通信息的牢房里进行审讯。在这种情形下,两个囚犯都可以做出自己的选择:或者供出他的同伙(即与警察合作,从而背叛他的同伙),或者保持沉默(也就是与他的同伙合作,而不是与警察合作)。这两个囚犯都知道,如果他俩都能保持沉默的话,就都会被释放,因为只要他们拒不承认,警方无法给他们定罪。但警方也明白这一点,所以他们就给了这两个囚犯一点儿刺激:如果他们中的一个人背叛,即告发他的同伙,那么他就可以被无罪释放,同时还可以得到一笔奖金。而他的同伙就会被按照最重的罪来判决,并且为了加重惩罚,还要对他施以罚款,作为对告发者的奖赏。当然,如果这两个囚犯互相背叛的话,两个人都会被按照最重的罪来判决,谁也不会得到奖赏。那么,这两个囚犯该怎么办呢?是选择互相合作还是互相背叛?从表面上看,他们应该互相合作,保持沉默,因为这样他们俩都能得到最好的结果:自由。但他们不得不仔细考虑对方可能采取什么选择。A犯不是个傻子,他马上意识到,他根本无法相信他的同伙不

会向警方提供对他不利的证据,然后带着一笔丰厚的奖赏出狱而去,让他独自坐牢。这种想法的诱惑力实在太大了。但他也意识到,他的同伙也不是傻子,也会这样来设想他。所以A犯的结论是,唯一理性的选择就是背叛同伙,把一切都告诉警方,因为如果他的同伙笨得只会保持沉默,那么他就会是那个带奖出狱的幸运者了。而如果他的同伙也根据这个逻辑向警方交代了,那么,A犯反正也得服刑,起码他不必在这之上再被罚款。所以其结果就是,这两个囚犯按照不顾一切的逻辑得到了最糟糕的报应:坐牢。企业在信息化过程中需要与咨询企业、软件供应商打交道的。在与这些企业打交道的过程中,我们不可避免地也会遇到类似的两难境地,这个时候需要相互之间有足够的了解与信任,没有起码的信任做基础,切不可贸然合作。在对对方有了足够的信任之后,诚意也是必不可少的,如果没有诚意或者太过贪婪,就可能闹到双方都没有好处的糟糕情况,造成企业之间的双输。 2. 智猪博弈在博弈论(Game Theory)经济学中,“智猪博弈”是一个着名的纳什均衡的例子。假设猪圈里有一头大猪、一头小猪。猪圈的一头有猪食槽,另一头安装着控制猪食供应的按钮,按一下按钮会有10个单位的猪食进槽,但是谁按按钮就会首先付出2个单位的成本,若大猪先到槽边,大小猪吃到食物的收益比是9∶1;同时到槽边,收益比是

博弈论的经典案例与分析

博弈论的经典案例与分析 囚徒困境 案例:警察把甲乙分开关押,并在提审时分别告之,如果你坦白而他不坦白,那么你将只判0年,他将被判8年;如果你不坦白而他坦白,那么你判8年,他判0年;如果你们两人都坦白了,各判5年;如果你们两人都不坦白了,各判1年。 分析:每个博弈方选择自己的策略时,虽然无法知道另一方的实际选择,但他却不能忽视另一方的选择对他自己的得益的影响,因此他应该考虑到另一方有两种可能的选择,并分别考虑自己相应的最佳策略。对囚徒A 来说,囚徒B 有坦白和不坦白两种可能的选择,假设囚徒B 的选择是不坦白,则对囚徒A 来说,不坦白得益为-1,坦白得益为0,他应该选择坦白; 假设囚徒B 选择的是坦白,则囚徒A 不坦白得益为-8,坦白得益为-5,他还是该选择坦白。因此,在此博弈中,无论囚徒B 采取何种策略囚徒A 的选择只有一种,即坦白,因为在另一方两种可能的情况下,坦白给自己带来的得益都是较大的。同样的道理,囚徒B 的唯一的选择也是坦白。 所以最可能的结局:该博弈的最终结果是两博弈方同选择坦白策略。 其支付矩阵如下: 性格大战 案例:一对恋人准备在周末晚上一起出去,男的喜欢看足球,但女的喜欢看时装表演。当然两个人都不愿意分开活动。不同的选择给他们带给他们不同的满足。 分析:可以看出,分开将使他们两人得不到任何满足,只要在一起,不管是看时装表演还是看足球,两人都会得到一定的满足。但看足球将使男的得到更大的满足,看时装表演则使女的得到更大的满足。 在这样的一个对局中,男的和女的都没有占优战略。他们的最优侧率依赖于对方的选择,一旦对方选定了某一项活动,另一个人选择同样的活动就是最好的策略。因此,如果男的已经买好了足球的门票,女的当然就不再反对;反之,如果女的已经买好了时装表演票,男的也就会与她一起看时装表演。 1,1 8, 0 不坦白 0,8 5,5 坦白 嫌疑犯乙 不坦白 坦白 嫌疑犯甲 1,2 -1, -1 时装 0,0 2,1 足球 男 时装 足球 女

博弈论知识点总结完整版

博弈论 (一):基本知识 1.1定义:博弈论,又称对策论,是使用严谨的数学模型研究冲突对抗条件下最优决策问题的理论,是研究竞争的逻辑和规律的数学分支。即,博弈论是研究决策主体在给定信息结构下如何决策以最大化自己的效用,以及不同决策主体之间的均衡。 1.2基本要素:参与人、各参与人的策略集、各参与人的收益函数,是博弈最重要的基本要素。 1.3博弈的分类:博弈论根据其所采用的假设不同而分为合作博弈理论和非合作博弈理论。两者的区别在于参与人在博弈过程中是否能够达成一个具有约束力的协议(binding agreement)。倘若不能,则称非合作博弈(Non-cooperative game)。 合作博弈强调的是集体主义,团体理性,是效率、公平、公正;而非合作博弈则主要研究人们在利益相互影响的局势中如何选择策略使得自己的收益最大,强调个人理性、个人最优决策,其结果有时有效率,有时则不然。目前经济学家谈到博弈论主要指的是非合作博弈,也就是各方在给定的约束条件下如何追求各自利益的最大化,最后达到力量均衡。 博弈的划分可以从参与人行动的次序和参与人对其他参与人的特征、战略空间和支付的知识、信息,是否了解两个角度进行。把两个角度结合就得到了4种博弈: a、完全信息静态博弈,纳什均衡,Nash(1950) b、完全信息动态博弈,子博弈精炼纳什均衡,泽尔腾(1965) c、不完全信息静态博弈,贝叶斯纳什均衡,海萨尼(1967-1968) d、不完全信息动态博弈,精炼贝叶斯纳什均衡,泽尔腾(1975)Kreps, Wilson(1982) Fudenberg, Tirole(1991) 1.4课程主要内容:完全信息静态博弈完全信息动态博弈不完全信息静态博弈机制设计合作博弈 1.5博弈模型的两种表示形式:策略式表述(Strategic form), 扩展式表述(Extensive form) 1.6占优均衡: a、占优策略:在博弈中如果不管其他参与人选择什么策略,一个参与人的某个策略给他带来的支付值始终高于其他策略,或至少不劣于其他策略,则称该策略为该参与人的严格占优策略或占优策略。 对于所有的s-i,si*称为参与人 i的严格占优战略,如果满足: ui(si*,s-i)>ui(si',s-i) ?s-i, ?si' ?si* b、占优均衡:一个博弈的某个策略组合中,如果对应的所有策略都是各参与人的占优策略,则称该策略组合为该博弈的一个占优均衡。 1.7重复剔除严劣策略均衡: a、“严劣”和“弱劣”的含义: 设s i’和s i’’是参与人i可选择的两个策略,若对其他参与人的任意策略组合s-i, 均成立 u i(s i’, s-i) < u i(s i’’, s-i), 则说策略s i’严劣于策略s i’’。 上面式子中,若将“<”改为“≤”,则说策略s i’弱劣于策略s i’’。 b、定义:重复剔除严格策略就是 各参与人在其各自策略集中, 不断剔除严劣策略…如果最终 各参与人仅剩下一个策略,则 该策略组合就被称为重复剔除 严劣策略均衡。 (二):纳什均衡(Nash Equilibrium) 2.1纳什均衡定义:对于一个策略式表述的博弈G={N,S i, u i,i∈N},称策略组合s*=(s1, …s i, …, s n)是一个纳什均衡,如果对于每一个i ∈N, s i*是给定其他参与人选择s-i*={s1*, … ,s i-1*, s i+1*, … ,s n*} 情况下参与人i 的最优策略(经济理性策略),即:u i(s i*, s-i*)

博弈论与实验研究(泽尔腾)

我今天讲的是博弈理论,这也是实验研究的一个重要基础。首先是博弈论的起源,它来自德国冯·诺依曼1928年的文章。但博弈论的真正开始是冯·诺依曼和摩根斯腾(John von Neumann-Oskar Morgenstern)1944年的著作《博弈论和经济行为》。 先来讲一下什么是博弈论,博弈论是基于目标导向的冲突和合作中交互作用的数学建模和分析方法,即一种数学建模的分析方法。博弈论研究的情况发生在几个参与者发生目标导向交互作用的时候,交互作用包括冲突、合作或者二者并存。参与者可以是人,也可以是动物,还可以是人类构成的组织,如企业间的冲突和合作等。 下面,我们需要澄清一些误解,即博弈论不是什么。为何它不是帮助我们赢得纸牌赌博或者轮盘赌的学问?从长期来讲,你是不会赢得这些人机游戏的,它们不是多个参与者的活动。博弈论也不是告诉人们如何通过投机在股票市场上致富的理论。另外,博弈论给你一些基本的思考原则和启示,但也不是帮你赢得下棋或者扑克等复杂游戏的理论。那么,博弈论对于什么有帮助呢?博弈论是一种提供参与者在交互过程中策略和行动的内在逻辑洞察力的学问,可以应用到人类社会的经济理论、政治理论、军事理论或者生态演化理论中,也可以用于机制设计和成本会计等具体领域。 接下来,我们通过一个例子来说明博弈论的一些基本概念。 这里有三个企业(i =1, 2, 3)互相竞争,处在一种求大于供的市场,x i (x i 的取值区间为0到20)为各个企业的产品供应数量,总供应量x 为三者之和,即x =x 1+x 2+x 3。当x ≤20时,价格由公式p =20-x 给出,其它情况价格为0。各个厂商的利润P i 为x i 乘以p 。这个实验可以以学生为对象参与进行,获得结果后随机分 博弈论与实验研究 ○ (德)莱茵哈德·泽尔滕 第一种情况下,三个厂商供应量分别为4、8、6个单位,总量为18,所以价格为2,三个厂商的利润分别为8、16和12。第一问题是谁表现最出色?是否为厂商2?因为在此次博弈中它的利润比其他两个厂商高。不过,我们可以看到,在第二种实验情况下,如果它将供应量调整为5,那么价格为5,它的利润便会提升为25。实际上它犯了一个错误,自己损失了9个利润单位,在这个错误中,它的利润高于其他厂商是因为它对其他厂商的损害大于对自己的损害。 第二个问题是这种情况下应该如何做。有人讲,每个厂商供应量应该为3,则三个厂商总的最大利润为99,每个厂商利润为33。那么这是满意的解决方案吗?还不是,如果每个人供应量为3,而第一个厂商如果提供7个而不是3个单位,那么它就得到49的利润,其他人获得21的利润,这是一个很大的诱惑,供应量都为3的情况容易被否决,所以某个厂商如果获悉其他人的供应量为3,那么它就可以在3到7之间进行选择。也就是每个人都提供三个产量在具有绑定的协议的情况下是可以实现的;但是绑定的协议在这

博弈论经典案例《智猪博弈》

在经济学中,在经济学中,智猪博弈”(PigS ' PayoffS(BoXed PigS) 是一个著名博弈论例子。 这个例子讲的是:猪圈里有两头猪,一头大猪,一头小猪。猪圈的一边有个踏板,每踩一下踏板,在远离踏板的猪圈的另一边的投食口就会落下少量的食物。如果有一只猪去踩踏板,另一只猪就有机会抢先吃到另一边落下的食物。当小猪踩动踏板时,大猪会在小猪跑到食槽之前刚好吃光所有的食物;若是大猪踩动了踏板,则还有机会在小猪吃完落下的食物之前跑到食槽,争吃到另一半残羹。 那么,两只猪各会采取什么策略?答案是:小猪将选择搭 便车”策略,也就是舒舒服服地等在食槽边;而大猪则为一点残羹不知疲倦地奔忙于踏板和食槽之间。 原因何在?因为,小猪踩踏板将一无所获,不踩踏板反而能吃上食物。对小猪而言,无论大猪是否踩动踏板,不踩踏板总是好的选择。反观大猪,已明知小猪是不会去踩动踏板的,自己亲自去踩踏板总比不踩强吧,所以只好亲力亲为了。 小猪躺着大猪跑”的现象是由于故事中的游戏规则所导致的。规则的核心指标是:每次落下的事物数量和踏板与投食口之 间的距离。 如果改变一下核心指标,猪圈里还会出现同样的小猪躺着 大猪跑”的景象吗?试试看。 改变方案一:减量方案。投食仅原来的一半分量。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。 如果目的是想让猪们去多踩踏板,这个游戏规则的设计显然 是失败的。 改变方案二: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。小猪和大猪相当于生活在物质相对丰富的 共产主义”社会,所以竞争意识却不会很强。 对于游戏规则的设计者来说,这个规则的成本相当高(每次提供双份的食物);而且因为竞争不强烈,想让猪们去多踩踏板的效 果并不好。 改变方案三:减量加移位方案。投食仅原来的一半分量,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 宀 完。 对于游戏设计者,这是一个最好的方案。成本不高,但收获最 大。 原版的智猪博弈”故事给了竞争中的弱者(小猪)以等待为最佳策略的启发。但是对于社会而言,因为小猪未能参与竞争,小猪搭便车时的社会资源配置的并不是最佳状态。为使资源最有效配置,规 则的设计者是不愿看见有人搭便车的,政府如此,公 司的老板也是如此。而能否完全杜绝搭便车”现象,就要看游戏 规则的核心指标设置是否合适了。

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