博弈論與信息經(jīng)濟學

(GameTheoryandInformationEconomics)第0章：導論

Chapter0:Introduction基本信息lpy@電話程名稱：博弈論與信息經(jīng)濟學

GameTheoryandinformationeconomics授課教師：李攀藝經(jīng)濟博弈論(第三版)，謝識予編著，復旦大學出版社，2008.5。教材參考書籍推薦科普讀物：《身邊的博弈》，董志強，機械工業(yè)出版社《無處不在的博弈》，蒲勇健，重慶大學出版社初級：策略博弈（第二版），蒲勇健等譯，中國人民大學出版社，2009.1.中級：博弈論與信息經(jīng)濟學，張維迎著，上海人民出版社，三聯(lián)出版社，1996。高級：博弈論，弗登博格與梯若爾著，中國人民出版社，2002。課程考核要求期末考試論文（70％）平時作業(yè)+出勤（30%）課程性質(zhì)經(jīng)濟學諾貝爾獎先后5個年度頒發(fā)給研究博弈論及其相關(guān)領域的13位經(jīng)濟學家/數(shù)學家1994年3位：納什、海薩尼、澤爾滕1996年2位：米/莫里斯、維克瑞2001年3位：斯賓塞、阿科諾夫、斯蒂格勒茨2005年2位：奧曼、謝林2007年3位：梅耶森、馬斯汀、赫維茲經(jīng)濟管理學科一種主流的研究方法或工具課程性質(zhì)你隨時都在博弈。與父母、朋友、老師等等；你可能已經(jīng)獲得大量本能性技巧，而你通過博弈論的學習發(fā)現(xiàn)你已經(jīng)學到的經(jīng)驗；博弈論是對這些經(jīng)驗的系統(tǒng)整理，以便你提高策略技巧并運用自如。薩繆爾森：要在現(xiàn)代社會做一個有文化的人，你必須對博弈論有大致的了解

日常生活中一種極重要的思維方式課程性質(zhì)博弈論覆蓋廣泛領域：商業(yè)、外交、戰(zhàn)爭、法律、政治等博弈論幫助你學習其他學科（如，生物學深受進化博弈的影響）洞悉這樣的博弈，可以豐富你對世界的理解?！聦嵣?，只要人為了達成協(xié)議或解決沖突而彼此互動時，博弈就發(fā)生課程性質(zhì)對于大多數(shù)人而言，學習博弈論不輕松。正式的博弈論往往用數(shù)學語言表達出來；大多數(shù)人把博弈論學習看作是一件艱難而痛苦的事情；其實，博弈論是非常有趣的學問，把博弈論的學習看作是一件痛苦之事，實在不應該。——快樂地學習博弈論一、什么是博弈game：游戲。如何在游戲中獲勝？策略思維：本質(zhì)上是你與他人之間的互動，別人也在進行類似的思考。機會/運氣：除非傳說中的魔法，運氣是不能改變的技巧：雖然后天鍛煉可以改進，但是改進程度有限。策略：絕大多數(shù)人可以通過學習，提高在競爭中策略性地選擇自己行為的技能。博弈論就是這樣的互動決策分析的科學。一、什么是博弈？請10個志愿者來參加，每人在字條上寫一個數(shù)字，該數(shù)字是0-100之間任何一個整數(shù)。只有一個人是贏家，他怎么會贏呢？游戲規(guī)則：誰寫的數(shù)字最接近平均數(shù)的一半，誰就是贏家?！百€博式”實驗一、什么是博弈？分析：每個人獲勝的概率不僅取決于自己寫什么數(shù)字，也取決于別人寫什么?！銈兊臎Q策相互影響和依賴拳擊手的決策：一拳擊手打算攻擊對方要害時，不僅他的每一步計劃都會招致抵抗，而且他還面臨對方主動攻擊。他須設法克服這些抵抗和攻擊。博弈最本質(zhì)的特征：決策主體的行為選擇相互作用博弈即策略性的互動。——羅伯特·奧曼（05年Nobel經(jīng)濟學）二、什么是博弈論？博弈論：研究互動情形下人們?nèi)绾芜M行決策、以及這種決策如何達到均衡的問題。換句話說，就是研究個體如何在錯綜復雜的相互影響中得出最合理的策略博弈論衍生于古老的游戲如象棋、撲克等。研究游戲過程中如何“出招”。又稱“對策論”三、為什么學習博弈論學習博弈論，就是訓練策略思維，提高在互動環(huán)境中的謀略技巧。不能說博弈論可以交給你精于對抗的秘訣，它能提供的僅僅是一些思考策略互動問題的一般原理。博弈論：就是研究在互動局勢中如何策略性選擇自己行為的系統(tǒng)理論三、為什么學習博弈論因此，當代最偉大的經(jīng)濟學家薩繆爾森說：要在現(xiàn)代社會做一個有文化的人，你必須對博弈論有大致的了解。學習博弈論的目的學習一種謀略技巧，提高人生成功的可能性學習一種思維方式，加深對社會現(xiàn)象的認識程度學習一種交流語言，擴大交流圈子學習一種研究方法，提高學術(shù)研究水平三、為什么學習博弈論博弈論的用處解釋——許多事件促使我們探尋其發(fā)生的原因預測——在觀察多名決策者策略互動時，可用博弈論預測他們將采取的行動以及結(jié)果提出建議或者找出解決的辦法——輔助參與人，告訴他們哪些策略可能獲得良好的結(jié)果，哪些可能帶來糟糕的結(jié)果。四、博弈事例別人的紅包更誘人地主在年終給長工張三和李四每人一個紅包，他們都知道自己紅包里有1000元，但是不知道對方紅包里有多少錢。地主說：“每人的紅包里可能是1000元，也可能是3000元。如果你們都愿意和對方換的話，那么我來做公證人，收取每人公證費100元。你們愿不愿和對方交換？”張三想，假定換，若他是1000元，則虧100公證費，可能性僅50%；若他是3000元，則扣除公證費，凈賺1900，可能性50%。預期凈賺900元。所以應該換。四、博弈事例在互動情形中，缺乏策略思維，難免會犯錯誤于是，張三和李四異口同聲地說：“愿意?！钡刂髀冻鲆唤z狡詐的微笑：“真的？”張三和李四又異口同聲地說：“真的！”結(jié)果，張三、李四各虧損100，地主用他小小伎倆騙了200元四、博弈事例如果你選了門課程，課程成績評定按某曲線分布進行。無論你如何用功，都只有40%的學生得A，40%學生得B。因此你需相對于其他同學更用功。全班同學在第一次課后大家開會，達成一個協(xié)議，大家都不要太用功。無謂競爭想法不錯，但無法實施!稍加努力即可勝過他人，誘惑大。畢竟，其他人并不能觀察到你的用功程度，對你也沒有實際約束力。四、博弈事例問題是，大家都這么做。這樣一來，所有人的成績都不比大家遵守協(xié)議來得高。而且，大家還付出了更多的功夫。——囚徒困境無謂競爭囚徒困境有可能導致兩敗俱傷。Q:每個博弈必有輸贏？正因為這樣的博弈對所有參與者存在著或大或小的潛在成本，如何達成和維護互利的合作就成為一個值得探究的重要問題。四、博弈事例

Westley背著Vizzini往兩杯酒中的其中一杯里面下毒，而Vizzini決定誰飲用哪杯酒。Vizzini就對Westley可能把毒藥放進哪一杯酒進行了大量的循環(huán)推斷，但是所有的推斷本身是互相矛盾的。因為Westley都會預期Vizzini的邏輯并選擇把毒藥放進另一杯酒里面。反推過來，如果Westley利用特定邏輯或規(guī)律選擇某一杯酒，Vizzini就可以預期并飲用另一杯，讓Westley引用剩下的有毒的那杯酒。電影《公主新娘》：英雄與惡棍之間的“斗智”Westley的策略必須隨機或者非規(guī)律化四、博弈事例上海一男一女，各自擁有一套廉租房；但是他們的關(guān)系已發(fā)展到同居的地步，只需要其中一套。女人建議男人退房，與她合租。男士堅持擁有更多的（住房）選擇，即使他認為他們分手的可能性很小，但是只要有分手的可能，保留第二套房子留作后備，不至于狼狽不堪，四處求房。女方反應強烈，宣布分手。約會博弈四、博弈事例在這樣的博弈中，真正的策略問題是信息披露。誘使他人采取行動，以可靠地顯示其私人信息（好或壞），這樣的策略稱為“篩選”。傳遞關(guān)于自己的好信息的策略稱作“信號”。約會博弈女人無法確認男人的愛，建議放棄一套公寓，是一種篩選策略，讓男方要么放棄公寓（顯示很愛對方），要么反對（顯示缺乏真心）?！陬^的愛總是很廉價。而他拒絕這樣做實際上是給出了負面證明，女人選擇分手是明智的。四、博弈事例曾經(jīng)有個乞丐小孩，面對他人施舍只要1元，而不要10元。因“傻”而出名，結(jié)果不斷有人聞訊前來試驗，每次都發(fā)現(xiàn)小孩真的“傻”。為什么要1元而不要10元小乞丐面臨的是一個長期重復博弈：單期中，對他來說最好選擇10元而放棄1元一旦接受了10元就不會再有人出于好奇給他1元。所以，如果貪眼前小財而卻會損失后面細水長流的許許多多1元。乞丐通過“裝傻”的策略性行為，樹立起“傻”的聲譽，獲得長期接受他人施舍的好處長期關(guān)系對博弈的重要影響四、博弈事例暗度陳倉：偷偷地沿著陳倉通道突破楚河（兵分兩路，一路明攻，另一路暗攻，使敵人預料不到在最后一刻才分兵抵抗）打草驚蛇：拍打周邊草叢驚動蛇（當你不了解對手策略時，可發(fā)起直接迅速進攻，觀察對手反應。敵人的行為會顯出其策略）中國在策略方面的智慧——《孫子兵法》

《三十六計》四、博弈事例隆中對“今操已擁百萬之眾，挾天子而令諸侯，此誠不可與爭鋒。孫權(quán)據(jù)有江東，已歷三世，國險而民附，賢能為之用，此可以為援而不可圖也。荊州北據(jù)漢、沔，利盡南海，東連吳會，西通巴蜀，此用武之國，而其主不能守，此殆天所以資將軍，將軍豈有意乎？益州險塞，沃野千里，天府之土，高祖因之以成帝業(yè)。劉璋暗弱，張魯在北，民殷國富而不知存恤，智能之士思得明君。將軍既帝室之胄，信義著于四海，總攬英雄，思賢如渴，若跨有荊、益，保其巖阻，西和諸戎，南撫夷越，外結(jié)好孫權(quán)，內(nèi)修政理；天下有變，則命一上將將荊州之軍以向宛、洛，將軍身率益州之眾出于秦川，百姓孰敢不簞食壺漿，以迎將軍者乎？誠如是，則霸業(yè)可成，漢室可興矣?！彼?、博弈事例赤壁之戰(zhàn)背景：曹操此時基本統(tǒng)一長江以北的中原大部分地區(qū)，三分天下有其二，在進一步吞并荊州之后，把劉備追逐到了江夏，并威脅到江東孫氏政權(quán)。相對實力弱小的孫劉兩家只有聯(lián)合抗曹才能生存。舌戰(zhàn)群儒蔣干盜書智激周瑜草船借箭黃蓋詐降連環(huán)計火燒戰(zhàn)船曹操三笑華容道五、博弈的基本概念決策與博弈博弈與決策的區(qū)別：人與人的行為存在互動效應：一個人的行為影響另一個人的結(jié)果。參與人相互意識到這種互動效應這種對互動效應的相互意識，以及雙方據(jù)此認識而采取的行動，構(gòu)成策略中最有趣的部分。決策無須考慮他人反應的場合下選擇行為；博弈必須有兩個以上參與人，每個參與人都對他人的行為作出反應，否則就不是博弈。兩個小偷行竊未果被抓，隔離審訊?！疤拱讖膶?，抗拒從嚴”：如果兩人都坦白則各判8年；如果一人坦白另一人不坦白，坦白的放出去，不坦白的判10年；如果都不坦白則因證據(jù)不足各判1年。坦白否？囚徒困境（Prisoners’Dilemma）（塔克，1950）-8，-80，-10-10，0-1，-1囚徒A坦白抵賴坦白抵賴囚徒B基于收益矩陣的模型描述：參與人囚徒B的支付囚徒B的可選策略囚徒A的支付五、博弈論的基本概念3，-31，-11，-11，-1-1，11，-11，-13，-31，-11，-11，-1-1，11，-1-1，13，-31，-11，-11，-1-1，11，-1，1，-13，-31，-11，-11，-11，-11，-1-1，13，-31，-11，-11，-1-1，11，-11，-13，-3上中下上下中中上下中下上下上中下中上上中下上下中中上下中下上下上中下中上田忌齊威王田忌賽馬五、博弈論的基本概念博弈的定義（P4）處于互動局勢中的個體在一定的規(guī)則下，同時或先后，一次或多次，從各自允許選擇的行為或策略中進行選擇并加以實施，各自取得相應結(jié)果的過程。博弈的基本要素：例：田忌賽馬

田忌的戰(zhàn)略是：{下，上，中}。齊威王的戰(zhàn)略是：{上，中，下}參與人（players）：博弈中的決策主體行動(actions/moves)：局中人可能選擇的決策變量戰(zhàn)略/策略（strategies)：參與人一套完整的行動計劃五、博弈論的基本概念描述一個博弈所需要的最少的要素：參與人戰(zhàn)略支付收益/支付/得益（payoffs)：每個人在不同戰(zhàn)略組合下獲得的好處，可以是利益或者效用次序(order)：各博弈方選擇實施行為的先后順序均衡(equilibrium)：所有參與人最優(yōu)戰(zhàn)略或行動的組合結(jié)果：博弈分析者感興趣的要素集合。五、博弈論的基本概念每個參與人均以獲取最大支付為目標。但是參與人達成其目標的能力如何？能否計算出對自己最有利的策略，并在實際的博弈中依計而行？理性≠自私。一項基本假設：完全理性(completerationality)追求個人最大利益非常聰明——在任何情況下都知如何追求個人最大利益（參與人都精于計算并嚴格按照其最優(yōu)策略行事）五、博弈論的基本概念假設參與人在某種程度上對博弈的規(guī)則有共同認知——共同知識(commonknowledge)博弈規(guī)則包括（1）參與人名單；（2）每個參與人的可行策略；（3）每個參與人在所有參與人可能的策略組合下獲得的支付；（4）參與人都是理性的共同知識本質(zhì)在于保證所有信息在雙方之間是完全的，這樣博弈的雙方才不致因為對博弈的規(guī)則的認知不同而使得均衡力量被一方所打破。六、博弈分類國際象棋：白棋先行，然后黑棋行，然后再白棋行石油開采權(quán)或項目競標中：因為不知道競爭對手的報價，競標者相當于同時寫下各自標價多數(shù)博弈兼有這兩種特征。如籃球比賽中，雙方教練同時下達戰(zhàn)術(shù)，但比賽過程中觀察到對方戰(zhàn)術(shù)，可暫停并改變戰(zhàn)術(shù)。兩類博弈需要不同的思維模式：動態(tài)博弈中，每個人需要想如果我這樣做，我的對手如何反應，你對未來結(jié)果的算計支配你的行動；靜態(tài)博弈中，你得精明猜測對手現(xiàn)在會如何行動？而你的對手也在猜測你現(xiàn)在會如何行動博弈各方是序貫行動還是同時行動的？——靜態(tài)博弈和動態(tài)博弈六、博弈分類博弈只進行一次還是重復進行?單次博弈(one-shotgame)重復博弈(repeatedgame)：一個博弈反復進行所構(gòu)成的博弈六、博弈分類賭博：一方所得即另一方所失，得失總和為零參與人分割任一數(shù)量的利益，如遺產(chǎn)官司基本思想：參與人的利益是完全沖突的絕大多數(shù)的經(jīng)濟博弈和社會博弈都是非零和的如貿(mào)易；戰(zhàn)爭參與人的利益完全沖突還是有一些一致之處——按照博弈中的支付(payoffs)零和博弈常和博弈變和博弈六、博弈分類國際象棋中，雙方都了解目前的戰(zhàn)況以及過去的棋步，而且也均了解對方以贏棋為目的?！@種情況并不常見絕大多數(shù)博弈中的參與人面臨信息限制。第一，在博弈的某些決策時點上面，參與人可能無法觀察到對手的行動。第二，至少一個參與人對于其他參與人的支付函數(shù)沒有準確的認識參與人擁有完全或相同的信息嗎？——從博弈中的信息結(jié)構(gòu)角度：

不完美信息不完全信息六、博弈的分類從博弈中的信息結(jié)構(gòu)角度：

完全(complete)/對稱(symmetric)信息博弈：各博弈方都完全了解所有博弈方在各種情況下的支付不完全信息博弈