第3章 博弈论与信息经济学--完全信息动态博弈
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《博弈论与信息经济学》
在当今复杂多变的商业环境中,博弈论和信息经济学作为两大重要理论工具,为企业和个人提供了分析竞争策略和决策制定的科学方法。本文将深入探讨博弈论与信息经济学的核心概念、应用场景以及在实际操作中的策略选择。
一、博弈论的基本概念
博弈论是研究理性决策者之间互动决策的理论,它关注的是在给定信息条件下,决策者如何选择最优策略以实现自身利益最大化。博弈论中的基本元素包括参与者、策略、支付和均衡。
参与者是指博弈中的决策者,他们根据自身利益和对手的行为选择策略。策略是参与者为达到目标而采取的行动方案,支付则是策略实施后参与者获得的收益或损失。均衡是指所有参与者都选择最优策略,且没有任何参与者可以通过单方面改变策略来增加自己的支付。
二、信息经济学的核心思想
信息经济学是研究信息不对称对市场交易和资源配置影响的理论。在信息经济学中,信息不对称是指交易双方所掌握的信息存在差异,这种差异可能导致市场失灵和资源配置效率低下。
信息经济学关注的核心问题是,如何在信息不对称的情况下,设计出有效的机制来激励参与者提供真实信息,从而实现资源配置的优化。这包括信号传递、筛选机制和激励机制等方面的研究。
三、博弈论与信息经济学的应用场景
博弈论和信息经济学在实际应用中具有广泛的应用场景。例如,在市场竞争中,企业可以通过博弈论分析竞争对手的策略,制定相应的竞争策略;在信息不对称的市场中,企业可以通过信息经济学理论设计出有效的信息传递和激励机制,以优化资源配置。
博弈论和信息经济学还在拍卖、招标、广告、保险、投资等领域发挥着重要作用。通过博弈论和信息经济学的分析,企业和个人可以更好地理解市场行为,制定出更有效的决策策略。
四、策略选择与实际操作
在实际操作中,博弈论和信息经济学为企业和个人提供了多种策略选择。例如,在市场竞争中,企业可以选择合作、竞争、模仿、创新等策略,以应对不同的市场环境和竞争对手。在信息不对称的市场中,企业可以通过信号传递、筛选机制和激励机制等手段,提高信息透明度,优化资源配置。
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完全信息(博弈):指所有博弈方完全了解参加博弈的所有博弈方各种情况下的得益的博弈。
不完全信息(博弈):指至少部分博弈方不完全了解其他博弈方各种情况下的得益的博弈。
完美信息(博弈):动态博弈中所有博弈方对自己选择之前的博弈过程完全了解的博弈。
不完美信息(博弈):动态博弈中存在博弈方对自己之前的全部博弈进程不完全了解的博弈。
划线法:通过在每个博弈方对其他博弈方的每个对策或者对策组的最佳对策的得益下划线,来分析博弈的方法被称为划线法。
纳什均衡: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策略组合(S1*……Sn*)中,任一个博弈方i的策略Si*都是其余博弈方策略组合(S1*…..Si-1*,Si+1*….Sn)的最佳对策,也即ui(S1*….SI-1*,Si*,Si+1*……Sn*)≥ui(S1….Si-1,Sij,Si+1*…..Sn),且Sij包含于Si*,则称(S1*……Sn*)为G的一个纳什均衡。
纳什定理:在一个有n个博弈方的博弈G=(S1….Sn;u1……un)中,如果n是有限的,且Si都是有限的集(对i=1….n),则该博弈至少存在一个纳什均衡,但可能包含混合策略,即每一个有限博弈至少有一个混合策略纳什均衡。
逆推归纳法:从动态博弈的最后一个阶段博弈方的行为开始分析,逐步倒推到前一个阶段博弈方的行为选择,直到第一个阶段的分析方法。
子博弈:由一个动态博弈第一阶段以外的某阶段开始的后续博弈阶段构成的,有初始信息集和进行博弈所需要的全部信息,能够自成一个博弈的原博弈的一部分,称为原博弈的一个子博弈。
子博弈完美纳什均衡:如果在一个完美信息的动态博弈中,各博弈方的策略构成的一个策略组合满足在整个动态博弈及它的所有子博弈中都构成纳什均衡,那么这个策略组合被称为这个动态博弈的一个“子博弈完美纳什均衡”。
触发策略:重复博弈中的两个博弈方所采用的,首先尝试合作,一旦发现一方不合作则用不合作来相报复的策略,称为触发策略。
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1、理性的人不一定是自私主义者,也有可能是利他主义者。
2、博弈论:game theory。是研究决策主体的行为发生直接相互作用时候的决策以及这种决策的均衡问题。博弈论研究的是在存在相互外部经济条件下的个人选择问题。
3、博弈论:合作博弈和非合作博弈,现在经济学家谈到的博弈论一般指得非合作博弈论。
合作博弈强调的是团体理性-----collective rationality,强调的是效率efficiency,、公正fairness、公平equality。
非合作博弈强调的是个人理性、个人最优决策。(纳什和tucker基本上奠定了现代非合作博弈论的基石)
4、博弈论的基本概念包括:参与人、行动、信息战略、支付、函数、结果和均衡。
5、博弈----动态博弈和静态博弈。静态博弈(static game)指的是博弈中,参与人同时选择行动或虽非同时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(dynamic)指的是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。
完全信息博弈和不完全信息博弈
对以上两种分类进行组合就得到了四种不同的博弈模型 行动顺序
信息
静态
动态
完全信息 完全信息静态博弈
纳什均衡
纳什(1950、1951) 完全信息动态博弈
子博弈精炼纳什均衡
泽尔腾(1965)
不完全信息 不完全信息静态博弈
贝叶斯纳什均衡
海薩呢(1967、1968) 不完全信息动态博弈
精炼贝叶斯纳什均衡
泽尔腾(1975)
Kreps和Wilson(1982)
Fudenberg和Tirole(1991)
6、
博弈论——完全信息动态博弈
2 完全信息的动态博弈
2.1完全和完美信息的动态博弈
动态博弈(dynamic game):参与⼈在不同的时间选择⾏动。
完全信息动态博弈指的是各博弈⽅先后⾏动,后⾏动者知道先⾏动者的具体⾏动是什么且各博弈⽅对博弈中各种策略组合下所有参与⼈相应的得益都完全了解的博弈
静态博弈习惯⽤战略式(Strategic form representation)表述,动态博弈习惯⽤扩展式(Extensive form representation)表述。战略式表述的三要素:参与⼈集合、每个参与⼈的战略集合、由战略组合决定的每个参与⼈的⽀付。扩展式表述的要素包括:参与⼈集合、参与⼈的⾏动顺序、参与⼈的⾏动空间、参与⼈的信息集、参与⼈的⽀付函数、外⽣事件(⾃然的选择)的概率分布。n⼈有限战略博弈的扩展式表述⽤博弈树来表⽰1
(1,2) (0,3)
①结:包括决策结和终点结。决策结是参与⼈采取⾏动的时点,终点结是博弈⾏动路径的终点。第⼀个⾏动选择对应的决策结为“初始结”,⽤空⼼圆表⽰,其它决策结⽤实⼼圆表⽰。X表⽰结的集合,x X表⽰某个特定的结。z表⽰终点结,Z表⽰终点结集合。 表⽰结之间的顺序关系,x x′表⽰x在x′之前。x之前所有结的集合称为x的前列集,x之后所有结的集合称为x的后续集。以下两种情况不允许:
前者违背了传递性和反对称性;后者违背了前列节必须是全排序的。在以上两个假设之下,每个终点结都完全决定了博弈树的某个路径。
②枝:博弈树上,枝是从⼀个决策结到其直接后续结的连线,每⼀个枝代表参与⼈的⼀个⾏动选择。在每⼀个枝旁标注该具体⾏动的代号。⼀般地,每个决策结下有多个枝,给出每次⾏动时参与⼈的⾏动空间,即此时有哪些⾏动可供选择。
③信息集(information sets):博弈树中某⼀决策者在某⼀⾏动阶段具有相同信息的所有决策结集合称为⼀个信息集。博弈树上的所有决策结分割成不同的信息集。每⼀个信息集是决策结集合的⼀个⼦集(信息集是由决策结构成的集合),该⼦集包括所有满⾜下列条件的决策结:(1)每⼀个决策结都是同⼀个参与⼈的决策结。(2)该参与⼈知道博弈进⼊该集合的某个决策结,但不知道⾃⼰究竟处于哪⼀个决策结。引⼊信息集的⽬的是为了描述当⼀个参与⼈要作出决策时他可能不知道“之前”发⽣的所有事情。(之前加引号是因为,博弈树中的决策结的排序并不⼀定与⾏动的时间顺序相⼀致)H 表⽰信息集集合,h 表⽰⼀个特定的信息集。h (x )表⽰包含决策结x 的信息集。h (x )是⼀个信息集,意味着在x 决策的参与⼈不确定他处在x 结点还是其它x ′ h (x )结点。这同时意味着⼀个决策结只能属于⼀个信息集。