《博弈论与信息经济学》.docx

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《博弈论与信息经济学》

《博弈论与信息经济学》

博弈论与信息经济学

（GameTheoryandInformationEconomics）

管理学院

前言

本课程的教学安排

本课程的主要内容

博弈论概述

本课程的教学目的

讲课及考核方式

学科属性：

公共选修课

学时/学分：

30/1

预修课程：

微观经济学

讲课及考核方式

讲课：

课堂讲授+讨论

考试：

考勤：

10分

讨论、作业：

30分

答卷：

60分

共计：

100分

预期时间安排

预期时间安排：

2月21日开始

每周二3-4节

课时：

30学时

教材及参考书

教材：

张维迎，博弈论与信息经济学，上海三联书店，上海人民出版社.1996.

主要参考书：

1.潘天群，博弈生存-社会现象的博弈论解读，中央编译出版社北京图书发行

2．雷霖，现代企业经营决策-博弈论方法应用，清华大学出版社发行

3．王则柯，新编博弈论平话，出版：

中信出版社

4．白波，博弈游戏，哈尔滨出版社

5．王国成，企业治理结构与企业家选择-博弈论在企业组织行为选择中的应用，经济管理出版社

6．姚国庆，21世纪高等院校经济学专业系列教材-博弈论，南开大学出

7.jeantirole，经济科学译丛-博弈论，中国人民大学出版社

前言

本课程的教学安排

本课程的主要内容

博弈论概述

本课程的教学目的

主要内容简介

第一章概述-人生处处皆博弈

第一篇非合作博弈理论

第二章完全信息静态信息博弈-纳什均衡

第三章完全信息动态搏弈-子博弈精炼纳什均衡

第四章不完全信息静态博弈-贝叶斯纳什均衡

第五章不完全信息动态博弈-精练贝叶斯纳什均衡

第二篇信息经济学

第六章委托-代理理论（I）

第七章委托-代理理论（II）

第八章逆向选择与信号传递

主要内容简介

前言

本课程的教学安排

本课程的主要内容

博弈论概述

本课程的教学目的

主要内容简介

第一章概述-人生处处皆博弈

第一篇非合作博弈理论

第二章完全信息静态信息博弈-纳什均衡

第三章完全信息动态搏弈-子博弈精炼纳什均衡

第四章不完全信息静态博弈-贝叶斯纳什均衡

第五章不完全信息动态博弈-精练贝叶斯纳什均衡

第一章概述-人生处处皆博弈

人生是永不停歇的博弈过程，博弈意略达到合意的结果。

作为博弈者，最佳策略是最大限度地利用游戏规则，最大化自己的利益；

作为社会最佳策略，是通过规则使社会整体福利增加。

第一章概述-人生处处皆博弈-定义

博弈论（gametheory，又译为对策论，游戏论）

定义：

研究决策主体的行为在直接相互作用时，人们如何进行决策、以及这种决策如何达到均衡。

开始于-冯.诺曼（VonNeumann）与摩根斯坦（Morgenstern）在1944年合作的《博弈论与经济行为》（TheTheoryofGamesandEconomicBehaciour）

第一章概述-人生处处皆博弈

注意两点：

1、是两个或两个以上参与者之间的对策论

当鲁滨逊遇到了“星期五”

石匠的决策与拳击手的决策的区别

第一章概述-人生处处皆博弈

2、理性人假设

理性人是指一个很好定义的偏好，在面临定的约束条件下最大化自己的偏好。

博弈论说起来有些绕嘴，但理解起来很好理解，那就是每个对弈者在决定采取哪种行动时，不但要根据自身的利益的利益和目的行事，而且要考虑到他的决策行为对其他人可能的影响，通过选择最佳行动计划，来寻求收益或效用的最大化。

囚徒困境

第一章概述-人生处处皆博弈-囚徒困境

案例1-囚徒困境-纳什均衡

-1，-1

-10，0

0，-10

-8，-8

囚徒A

囚徒B

坦白

抵赖

坦白

抵赖

-8大于-10

0大于-1

（坦白，坦白）是纳什均衡

第一章概述-人生处处皆博弈-囚徒困境

设定：

（1）每个局中人都知道博弈规则和博弈结果的支付矩阵；

（2）每个局中人都是理性的（个人理性和个人最优决策）；

（3）不能“串通”

第一章概述-人生处处皆博弈-囚徒困境

通俗地讲：

纳什均衡的含义是：

给定别人战略情况下，没有任何单个参与人有积极性选择其他战略，从而没有人有积极性打破这种均衡。

第一章概述-人生处处皆博弈-囚徒困境

一只河蚌正张开壳晒太阳，不料，飞来了一只鸟，张嘴去啄他的肉，河蚌连忙合起两张壳，紧紧钳住鸟的嘴巴，鸟说：

“今天不下雨，明天不下雨，就会有死蚌肉。

”河蚌说：

“今天不放你，名天不放你，就会有死鸟。

”谁也不肯松口，有一个渔夫看见了，便过来把他们一起捉走了。

第一章概述-人生处处皆博弈-囚徒困境

两个寡头企业选择产量的博弈：

如果两个企业联合起来形成卡特尔，选择垄断利润最大化的产量，每个企业都可以得到更多的利润。

给定对方遵守协议的情况下，每个企业都想增加产量，结果是，每个企业都只得到纳什均衡产量的利润，它严格小于卡特而产量下的利润。

请举几个囚徒困境的例子

第一章概述-人生处处皆博弈-囚徒困境

同样的情形发生在：

公共产品的供给

美苏军备竞赛

经济改革

中小学生减负

……

第一章概述-人生处处皆博弈-囚徒困境

囚徒困境的性质：

个人理性和集体理性的矛盾；

个人的“最优策略”使整个“系统”处于不利的状态。

思考：

为什么会造成囚徒困境

是否由于“通讯”问题造成了囚徒困境？

“要害”是否在于“利己主义”即“个人理性”？

是否囚徒困境的结果就一定不利？

第一章概述-人生处处皆博弈-囚徒困境

亚当斯密在1776年发表的经典之作《原富》中认为：

我们的晚餐不是来自屠夫、酿酒的商人或面包师傅的仁慈之心，而是因为他们对自己的利益特别关注。

。

。

每个人都会尽其所能，运用自己的资本争取最大的利益，一般而言，他不会有意图为公众服务，也不自知对社会有什么贡献，他关心的仅仅是自己的安全、自己的利益，但如此一来，他就好象被一只无形的手引领，在不知不觉中对社会改进尽力而为。

。

。

第一章概述-人生处处皆博弈-囚徒困境

人类自私的天性，使他们陷入“囚徒困境”，难以自拔。

解决囚徒困境问题的“出路”

“解决个人理性和集体理性之间冲突的办法不是否认个人理性，而是设计一种机制，在满足个人理性的前提下达到集体理性”；

“一种制度安排，要发生效力，必须是一种纳什均衡。

否则，这种制度安排便不能成立”。

囚徒困境的效果在不同情况下对社会而言可能是“负面”的，也可能是“正面”的。

第一章概述-人生处处皆博弈-囚徒困境

第一章概述-人生处处皆博弈-智猪博弈

案例2-智猪博弈

第一章概述-人生处处皆博弈-智猪博弈

0，0

9，-1

4，4

5，1

等待

小猪

大猪

按

等待

按

4大于1

0大于-1

案例2-智猪博弈

纳什均衡：

大猪按，小猪等待

各得四个单位（4，4）

多劳者不多得

第一章概述-人生处处皆博弈-智猪博弈

请举类似的例子

第一章概述-人生处处皆博弈-智猪博弈

大猪小猪博弈

股份公司中大股东小股东监督

纳什均衡：

大股东担当监督经理的责任，小股东搭便车

村中的富人穷人修路

纳什均衡：

大户修路

改革中得到好处多的少的改革

股市的大户小户炒股

纳什均衡：

大户搜集信息，小户跟大户

第一章概述-人生处处皆博弈-性别战

1，2

0，0

0，0

2，1

芭蕾

女

男

足球

芭蕾

足球

案例3-性别战

纳什均衡：

足球，足球；芭蕾，芭蕾

先动优势

第一章概述-人生处处皆博弈-斗鸡博弈

案例4-斗鸡博弈

0，0

0，2

2，0

-3，-3

退

B

A

进

退

进

独木桥

纳什均衡：

A进，B退；A退，B进

第一章概述-人生处处皆博弈-斗鸡博弈

村子里有两户富户，有两种可能：

一家修，另一家就不修；一家不修，另一家就得修。

冷战期间美苏抢占地盘：

一方抢占一块地盘，另一方就占另一块。

夫妻吵架，一方厉害，另一方就出去躲躲。

注意：

在混合战略纳什均衡条件下，也可能两败俱伤。

第一章概述-人生处处皆博弈-斗鸡博弈

案例5-市场进入阻挠

0，300

0，300

-10，0

40，50

斗争

在位者

进入者

进入

不进入

默许

纳什均衡：

进入，默许；不进入，斗争

人生是永不停歇的博弈过程，博弈意略达到合意的结果。

作为博弈者，最佳策略是最大限度地利用游戏规则，最大化自己的利益；

作为社会最佳策略，是通过规则使社会整体福利增加。

第一章概述-人生处处皆博弈

第一章概述-人生处处皆博弈

分析：

上述博弈属于何种类型的博弈？

-1，-1

-10，0

0，-10

-8，-8

囚徒A

囚徒B

坦白

抵赖

坦白

抵赖

参与人

支付函数

均衡

行动

第一章概述-人生处处皆博弈-基本概念

博弈论的基本概念包括：

参与人：

博弈论中选择行动以最大化自己效用的决策主体；

行动：

参与人的决策变量

战略：

参与人选择行动的规则

信息：

参与人在博弈中的知识，特别是有关其他参与人的特征和行动的知识

支付函数：

参与人从博弈中获得的效用水平

结果：

博弈分析真正感兴趣的要素的集合

均衡：

所有参与人的最优战略的组合

参与人、行动、结果称为博弈规则；博弈分析的目的是使用博弈规则决定均衡。

第一章概述-人生处处皆博弈-博弈的划分

博弈的划分：

从参与人行动的先后顺序：

静态博弈和动态博弈

静态博弈：

参与人同时选择行动或非同时行动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：

参与人行动有先后顺序，且后行动者能够观察先行动者选择的行动。

第一章概述-人生处处皆博弈-博弈的划分

参与人对其他参与人（对手）的特征、战略空间及支付函数的知识：

完全信息博弈和不完全信息博弈。

完全信息：

每一个参与人对所有其他参与人的（对手）的特征、战略空间及支付函数有准确的知识，否则为不完全信息。

第一章概述-人生处处皆博弈-基本概念

博弈的划分：

不完全信息动态博弈

精练贝叶斯纳什均衡

泽尔腾（1965）

Kreps和Wilson（1982）

Fudenberg和Tirole（1991）

不完全信息静态博弈

贝叶斯纳什均衡

海萨尼（1967-1968）

不完全信息

完全信息动态博弈

子博弈精练纳什均衡

泽尔腾（1965）

完全信息静态博弈

纳什均衡

纳什（1950，1951）

完全信息

动态

静态

行动顺序

信息

第一章概述-人生处处皆博弈

分析：

上述博弈属于何种类型的博弈？

-1，-1

-10，0

0，-10

-8，-8

囚徒A

囚徒B

坦白

抵赖

坦白

抵赖

支付函数

行动

完全信息静态博弈

纳什均衡

纳什（1950，1951）

囚徒困境

第一章概述-人生处处皆博弈-智猪博弈

0，0

9，-1

4，4

5，1

等待

小猪

大猪

按

等待

按

4大于1

0大于-1

智猪博弈

支付函数

行动

囚徒困境

完全信息静态博弈

纳什均衡

纳什（1950，1951）

完全信息动态博弈-子博弈精练纳什均衡（举例）泽尔腾（1965）

进入者

进入

不进入（0，300）

在位者

合作（40，50）

斗争（-10，0）

市场进入阻挠博弈树

特点：

剔除博弈中包含的不可置信威胁；

承诺行动-破釜沉舟

给定进入者进入，剔除（进入，斗争），（进入，默许）是唯一的子博弈精练纳什均衡-举例（结婚-反对）

不可置信威胁

支付函数

行动

不完全信息静态博弈-贝叶斯纳什均衡

海萨尼（1967-1968）

0，0

0，0

-50，0

100，100

不接受

求爱博弈：

品德优良者求爱

求爱者

进入

不进入

接受

0，0

0，0

-50，0

100，100

斗争

你

求爱者

进入

不进入

默许

求爱博弈：

品德恶劣者求爱

你

100x+（-100）（1-x）=0

当x大于1/2时，接受求爱

对手特征、战略空间

行动

不完全信息动态博弈-精练贝叶斯纳什均衡泽尔腾（1965）

成语故事：

黔之驴-驴虎博弈

老虎通过不断试探来修正对毛驴的看法，每一步行动都是给定它的信念下最优的。

最终将毛驴吃掉。

对手特征、支付函数、战略空间未知

行动

有先后

主要内容简介

第一章概述-人生处处皆博弈

第一篇非合作博弈理论

第二章完全信息静态信息博弈-纳什均衡

第三章完全信息动态搏弈-子博弈精炼纳什均衡

第四章不完全信息静态博弈-贝叶斯纳什均衡

第五章不完全信息动态博弈-精练贝叶斯纳什均衡

第二篇信息经济学

第六章委托-代理理论（I）

第七章委托-代理理论（II）

第八章逆向选择与信号传递

主要内容简介

前言

本课程的教学安排

本课程的主要内容

博弈论概述

本课程的教学目的

学习本课程的目的

张维迎认为：

“近几十年来，经济学一直在为其他学科提供武器，但恐怕没有任何其他工具比博弈论更有力了”。

博弈论可以：

引导学生运用书中介绍的理论分析现实的经济现象

扩大学生的知识面

开阔思路和思维模式

主要内容简介

第一章概述-人生处处皆博弈

第一篇非合作博弈理论

第二章完全信息静态信息博弈-纳什均衡

第三章完全信息动态搏弈-子博弈精炼纳什均衡

第四章不完全信息静态博弈-贝叶斯纳什均衡

第五章不完全信息动态博弈-精练贝叶斯纳什均衡

第二篇信息经济学

第六章委托-代理理论（I）

第七章委托-代理理论（II）

第八章逆向选择与信号传递

主要内容简介

第二章完全信息静态信息博弈-纳什均衡

一博弈的基本概念及战略表述

二占优战略均衡

三重复剔除的占优均衡

四纳什均衡

五纳什均衡应用举例

一博弈的基本概念及战略表述

案例-房地产开发项目-假设有A、B两家开发商

市场需求：

可能大，也可能小

投入：

1亿

假定市场上有两栋楼出售：

需求大时，每栋售价1.4亿，

需求小时，售价7千万；

如果市场上只有一栋楼

需求大时，可卖1.8亿

需求小时，可卖1.1亿

一、博弈的基本概念及战略表述

0，0

0，8000

8000，0

4000，4000

不开发

开发商A

开发

不开发

开发

0，0

0，1000

1000，0

-3000，-3000

不开发

开发商B

开发商A

开发

不开发

开发

开发商B

需求小的情况

需求大的情况

博弈的战略式表述

一、博弈的基本概念及战略表述

博弈论的基本概念包括：

参与人：

博弈论中选择行动以最大化自己效用的决策主体；

行动：

参与人的决策变量

战略：

参与人选择行动的规则

信息：

参与人在博弈中的知识，特别是有关其他参与人的特征和行动的知识

支付函数：

参与人从博弈中获得的效用水平

结果：

博弈分析真正感兴趣的要素的集合

均衡：

所有参与人的最优战略的组合

参与人、行动、结果称为博弈规则；博弈分析的目的是使用博弈规则决定均衡。

一、博弈的基本概念及战略表述

参与人：

博弈论中选择行动以最大化自己效用的决策主体。

可以是自然人，也可以是团体，如企业、国家甚至由若干

国家组成的集团（OPEC、欧盟等）。

虚拟参与人：

“自然”作为虚拟参与人

自然：

指决定外生的随机变量的机制

为分析方便引入，自然作为虚拟参与人没有自己的支付和

目标函数（即所有结果对它是无差异的）

参与人决策的后果依赖于自然的选择。

在不完全信息博弈

中，自然选择参与人的类型

不完全信息静态博弈-贝叶斯纳什均衡海萨尼（1967-1968）

0，0

0，0

-50，0

100，100

不接受

求爱博弈：

品德优良者求爱

求爱者

进入

不进入

接受

0，0

0，0

-50，0

100，100

斗争

你

求爱者

进入

不进入

默许

求爱博弈：

品德恶劣者求爱

你

100x+（-100）（1-x）=0

当x大于1/2时，接受求爱

对手特征、战略空间

行动

自然选择参与人的类型

一、博弈的基本概念及战略表述

行动：

参与人在某个时点的决策变量

Ai表示第i个参与人的一个特定行动

行动的顺序：

行动的顺序对于博弈的结果是非常重要的，事实上，不同的行动顺序意味着不同的博弈。

在博弈论中，一般假设参与人的行动空间和行动顺序是所有参与人的共同知识。

一、博弈的基本概念及战略表述

0，0

0，8000

8000，0

4000，4000

不开发

开发商A

开发

不开发

开发

0，0

0，1000

1000，0

-3000，-3000

不开发

开发商B

开发商A

开发

不开发

开发

开发商B

需求小的情况

需求大的情况

博弈的战略式表述

不完全信息动态博弈-精练贝叶斯纳什均衡泽尔腾（1965）

成语故事：

黔之驴-驴虎博弈

老虎通过不断试探来修正对毛驴的看法，每一步行动都是给定它的信念下最优的。

最终将毛驴吃掉。

对手特征、支付函数、战略空间未知

行动

有先后

一、博弈的基本概念及战略表述

信息：

参与人在博弈中的知识，特别是有关其他参与人的特征和行动的知识。

如房地产开发博弈中，如果A不知道市场需求，而B知道，则A的信息集为{大，小}，B的信息集为{大}或{小}

完美信息：

指一个参与人对其他参与人（包括“自然”）的行动选择有准确了解的情况，即每一个信息集只包含一个值。

完全信息：

指自然不首先行动或自然的行动的初始行动所有参与人观察到的情况。

共同知识：

指“所有参与人知道所有参与人知道所有参与人知道….”的知识。

一、博弈的基本概念及战略表述

战略：

参与人在给定信息集的情况下选择行动的规则，它规定参与人在什么情况下选择什么行动，是参与人的“相机行动方案”。

在静态博弈中，战略和行动是相同的。

作为一种行动规则，战略必须是完备的。

一、博弈的基本概念及战略表述

0，0

0，8000

8000，0

4000，4000

不开发

开发商A

开发

不开发

开发

0，0

0，1000

1000，0

-3000，-3000

不开发

开发商B

开发商A

开发

不开发

开发

开发商B

需求小的情况

需求大的情况

博弈的战略式表述

一、博弈的基本概念及战略表述

支付函数：

参与人从博弈中获得的效用水平，或者指参与人得到的期望效用水平。

博弈的基本特征是一个参与人的支付不仅取决于自己的战略选择，而且取决于所有其他参与人的战略选择

一、博弈的基本概念及战略表述

0，0

0，8000

8000，0

4000，4000

不开发

开发商A

开发

不开发

开发

0，0

0，1000

1000，0

-3000，-3000

不开发

开发商B

开发商A

开发

不开发

开发

开发商B

需求小的情况

需求大的情况

博弈的战略式表述

一、博弈的基本概念及战略表述

结果：

博弈分析感兴趣的所有东西

如均衡战略组合、均衡行动组合、均衡支付组合等。

一、博弈的基本概念及战略表述

均衡：

所有参与人的最优战略的组合

一般记为：

一、博弈的基本概念及战略表述

博弈的战略式表述：

一、博弈的基本概念及战略表述

寡头产量博弈中，企业是参与人，产量是战略空间，利润是支付；战略式表述博弈为：

一、博弈的基本概念及战略表述

有限博弈

1、参与人的个数是有限的；

2、每个参与人可选的战略是有限的。

两个人有限博弈的战略表述可以用矩阵形式表述：

一、博弈的基本概念及战略表述

0，0

0，8000

8000，0

4000，4000

不开发

开发商A

开发

不开发

开发

0，0

0，1000

1000，0

-3000，-3000

不开发

开发商B

开发商A

开发

不开发

开发

开发商B

需求小的情况

需求大的情况

博弈的战略式表述

第二章完全信息静态信息博弈-纳什均衡

一博弈的基本概念及战略表述

二占优战略均衡

三重复剔除的占优均衡

四纳什均衡

五纳什均衡应用举例

二占优战略均衡

完全信息静态博弈

完全信息：

每个参与人对所有其他参与人的特征（包括战略空间、支付函数等）完全了解

静态：

所有参与人同时选择行动且只选择一次。

同时：

只要每个参与人在选择自己的行动时不知道其他参与人的选择，就是同时行动

博弈分析的目的是预测均衡结果

二占优战略均衡

案例1-囚徒困境

-1，-1

-10，0

0，-10

-8，-8

囚徒A

囚徒B

坦白

抵赖

坦白

抵赖

-8大于-10

0大于-1

-8大于-10

0大于-1

抵赖是A的严格劣战略

抵赖是B的严格劣战略

二占优战略均衡

占优战略：

不论其他人选择什么战略，参与人的最优战略是唯一的，这样的最优战略称为“占优战略”（dominantstrategy）。

二占优战略均衡

占优战略均衡

定义：

在博弈的战略表达式中，如果对于所有的i，Si*是i的占优战略，下列战略组合称为占优战略均衡：

二占优战略均衡

注意：

如果所有人都有（严格）占优战略存在，那么占优战略均衡就是可以预测的唯一均衡。

占优战略只要求每个参与人是理性的，而不要求每个参与人知道其他参与人是理性的（也就是说，不要求理性是共同知识）。

为什么？

二占优战略均衡

0，0

0，8000

8000，0

4000，4000

不开发

开发商A

开发

不开发

开发

0，0

0，1000

1000，0

-3000，-3000

不开发

开发商B

开发商A

开发

不开发

开发

开发商B

需求小的情况

需求大的情况

博弈的战略式表述

A严格劣战略

B严格劣战略

0，0

9，-1

4，4

5，1

等待

小猪

大猪

按

等待

按

案例2-智猪博弈

等待是小猪的严格占优战略

大猪有无严格占优战略？

4大于1

0大于-1

第二章完全信息静态信息博弈-纳什均衡

一博弈的基本概念及战略表述

二占优战略均衡

三重复剔除的占优均衡

四纳什均衡

五纳什均衡应用举例

三重复剔除的占优均衡

重复剔除严格劣战略：

思路：

首先找到某个参与人的劣战略（假定存在），把这个劣战略剔除掉，重新构造一个不包含已剔除战略的新的博弈，然后再剔除这个新的博弈中的某个参与人的劣战略，一直重复这个过程，直到只剩下唯一的战略组合为止。

这个唯一剩下的战略组合就是这个博弈的均衡解，称为“重复剔除的占优均衡”。

三重复剔除的占优均衡

注意：

与占优战略均衡中的占优战略和劣战略不同，这里的占优战略或劣战略可能只是相对于另一个特定战略而言。

三重复剔除的占优均衡

0，0

9，-1

4，4

5，1

等待

小猪

大猪

按

等待

按

案例2-智猪博弈

按是小猪的严格劣战略-剔除

4大于1

0大于-1

“按”是大猪的占优战略，纳什均衡：

大猪按，小猪等待

三重复剔除的占优均衡

重复剔除的占优均衡

战略组合称为重复剔除的占优均衡，如果它是重复剔除劣战略后剩下的唯一战略组合。

如果这种唯一战略