(2)如果(上,左)是纳什均衡,上述哪几个不等式必须满足?
答:
a>e,b>d
4、答:
(1)将这一市场用囚徒困境的博弈加以表示。
北方航空公司
合作
竞争
新华航空公司
合作
500000,500000
0,900000
竞争
900000,0
60000,60000
(2)解释为什么均衡结果可能是两家公司都选择竞争性策略。
答:
若新华选择“竞争”,则北方也会选择“竞争”(60000>0);若新华选择“合作”,北方仍会选择“竞争”(900000>500000)。
若北方选择“竞争”,新华也将选择“竞争”(60000>0);若北方选择“合作”,新华仍会选择“竞争”(900000>0)。
由于“竞争”为双方的占优策略,故均衡结果为两家公司都选择竞争性策略。
5、博弈的收益矩阵如下表:
乙
左
右
甲
上
a,b
c,d
下
e,f
g,h
(1)如果(上,左)是占优策略均衡,则a、b、c、d、e、f、g、h之间必然满足哪些关系?
答:
从占优策略均衡的定义出发:
对甲而言,策略“上”(a,c)优于策略“下”(e,g);
对乙而言,策略“左”(b,f)优于策略“右”(d,h)。
所以结论是:
a>e,b>d,f>h,c>g
(2)如果(上,左)是纳什均衡,则
(1)中的关系式哪些必须满足?
答:
纳什均衡只需满足:
a>e,b>d,
(3)如果(上,左)是上策均衡,那么它是否必定是纳什均衡?
为什么?
答:
占优策略均衡一定是纳什均衡,因为占优策略均衡的条件包含了纳什均衡的条件。
(4)在什么情况下,纯策略纳什均衡不存在?
答:
当对每一方来说,任意一种策略组合都不满足纳什均衡时,纯战略纳什均衡就不存在。
7、求纳什均衡。
小猪
按
等
大猪
按
5,1
4,4
等
9,-1
0,0
纳什均衡为:
大猪“按”,小猪“等”,即(按,等)
6、
乙
低价
高价
甲
低价
100,800
50,50
高价
-20,-30
900,600
(1)有哪些结果是纳什均衡?
答:
(低价,低价),(高价,高价)
(2)两厂商合作的结果是什么?
答:
(高价,高价)
8、用反应函数法结合划线法,求出下列博弈的所有纯策略纳什均衡。
参与人1
参与人2
甲
乙
丙
丁
A
2,3
3,2
3,4
0,3
B
4,4
5,2
0,1
1,2
C
3,1
4,1
1,4
10,2
D
3,1
4,1
-1,2
10,1
参与人1的反应函数:
R1
(2)=B,若2选择甲
=B,若2选择乙
=A,若2选择丙
=C或D,若2选择丁
参与人2的反应函数:
R2
(1)=丙,若2选择A
=甲,若2选择B
=丙,若2选择C
=丙,若2选择D
求共集,得纯策略纳什均衡为(B,甲)与(A,丙)
9、求出下面博弈的纳什均衡(含纯策略和混合策略)。
甲
乙
L
R
U
5,0
0,8
D
2,6
4,5
解:
(1)纯策略Nash均衡:
由划线法可知,该矩阵博弈没有纯策略Nash均衡。
(2)混合策略Nash均衡
设甲选择“U”的概率为P1,则选择“D”的概率为1-P1
乙选择“L”的概率为P2,则选择“R”的概率为1-P2
对甲而言,最佳策略是按一定的概率选“U”和“D”,使乙选择“L”和“R”的期望值相等
即P1*0+(1-P1)*6=P1*8+(1-P1)*5
解得P1=1/9
即(1/9,8/9)按1/9概率选“U”、8/9概率选“D”为甲的混合策略Nash均衡
对乙而言,最佳策略是按一定的概率选“L”和“R”,使乙选择“U”和“D”的期望值相等
即P2*5+(1-P2)*0=P2*2+(1-P2)*4
解得P2=4/7
即(4/7,3/7)按4/7概率选“L”、3/7概率选“R”为乙的混合策略Nash均衡
10、根据两人博弈的损益矩阵回答问题:
甲
乙
左
右
上
2,3
0,0
下
0,0
4,2
(1)写出两人各自的全部策略。
答:
全部策略:
(上,左),(上,右),(下,左),(下,右)
(2)找出该博弈的全部纯策略纳什均衡。
答:
由划线法可知,该矩阵博弈全部纯策略Nash均衡为
(上,左)和(下,右)两个
(3)求出该博弈的混合策略纳什均衡。
解:
设甲选择“上”的概率为P1,则选择“下”的概率为1-P1
乙选择“左”的概率为P2,则选择“右”的概率为1-P2
对甲而言,最佳策略是按一定的概率选“上”和“下”,使乙选择“左”和“右”的期望值相等
即P1*3+(1-P1)*0=P1*0+(1-P1)*2
解得P1=2/5
即(2/5,3/5)按2/5概率选“上”、3/5概率选“下”为甲的混合策略Nash均衡
对乙而言,最佳策略是按一定的概率选“左”和“右”,使乙选择“上”和“下”的期望值相等
即P2*2+(1-P2)*0=P2*0+(1-P2)*4
解得P2=2/3
即(2/3,1/3)按2/3概率选“左”、1/3概率选“右”为乙的混合策略Nash均衡
11、某寡头垄断市场上有两个厂商,总成本均为自身产量的20倍,市场需求函
数为Q=200-P。
求:
(1)若两个厂商同时决定产量,产量分别是多少?
(2)若两个厂商达成协议垄断市场,共同安排产量,则各自的利润情况如何?
(3)用该案例解释囚徒困境。
答:
(1)由已知条件Q=200-P,P=200-Q
TC1=20q1,TC2=20q2q1+q2=Q
可得1,2厂商的利润函数分别为:
K1=Pq1-TC1=(200-(q1+q2))q1-20q1=180q1-q12-q1q2
K2=Pq2-TC2=(200-(q1+q2))q2-20q2=180q2-q22-q1q2
令dK/dq1=0得厂商1的反应函数为180-2Q1-Q2=0,
令dK/dq2=0得厂商2的反应函数为180-Q1-2Q2=0,
联解可得q1=q2=60
K1=K2=3600
(2)由已知条件Q=200-P,P=200-Q
TC=TC1+TC2=20q1+20q2=20Q
可得1,2厂商的总利润函数为:
K=PQ-TC=(200-Q)Q-20Q=180Q-Q2
令dK/dQ=0得Q=90,q1=q2=45
K=PQ-TC=(200-Q)Q-20Q=180Q-Q2=8100
K1=K2=4050
(3)将q1=45,q2=60和q1=60,q2=45分别代入1,2厂商的利润函数
可得1,2厂商的利润为:
K1(q1=45,q2=60)=Pq1-TC1=(200-(q1+q2))q1-20q1=180q1-q12-q1q2=3375
K1(q1=60,q2=45)=Pq1-TC1=(200-(q1+q2))q1-20q1=180q1-q12-q1q2=4500
K2(q1=45,q2=60)=Pq2-TC2=(200-(q1+q2))q2-20q2=180q2-q22-q1q2=4500
K1(q1=60,q2=45)=Pq1-TC1=(200-(q1+q2))q1-20q1=180q1-q12-q1q2=3375
厂商2
合作(q2=45)
不合作(q2=60)
厂商1
合作(q1=45)
4050,4050
3375,4500
不合作(q1=60)
4500,3375
3600,3600
根据划线法,可得厂商1.2的上策是(不合作,不合作)即(3600,3600)
双方利润均低于(合作,合作)(4050,4050)显然它属于“囚徒困境”
13、(市场威慑)考虑下面一个动态博弈:
首先,在一个市场上潜在的进入者选择是否进入,然后市场上的已有企业(在位者)选择是否与新企业展开竞争。
在位者可能有两种类型,温柔型(左图)和残酷型(右图),回答下面问题。
.
左图:
温柔型右图:
残酷型
(1)找出给定在位者的两种类型所分别对应的纳什均衡,以及子博弈精炼纳什均衡
(1)温柔型在位者的纳什均衡为(进入,默认)
残酷型在位者的纳什均衡为(不进入,(进入,斗争))
(2)已有企业为温柔型的概率至少多少时,新企业才愿意进入?
四、论述题
1、解释“囚犯困境”,并举商业案例说明。
(1)假设条件举例:
两囚徒被指控是一宗罪案的同案犯。
他们被分别关在不同的牢房无法互通信息。
各囚徒都被要求坦白罪行。
如果两囚徒都坦白,各将被判入狱5年;如果两人都不坦白,两囚徒可以期望被从轻发落入狱2年;如果一个囚徒坦白而另一个囚徒不坦白,坦白的这个囚徒就只需入狱1年,而不坦白的囚徒将被判入狱10年。
(2)囚徒困境的策略矩阵表。
每个囚徒都有两种策略:
坦白或不坦白。
表中的数字分别代表囚徒甲和乙的得益。
囚徒乙
坦白
不坦白
囚徒甲
坦白
-5,-5
-1,-10
不坦白
-10,-1
-2,-2
(3)分析:
通过划线法可知:
在囚徒困境这个模型中,纳什均衡就是双方都“坦白”。
给定甲坦白的情况下,乙的最优策略是坦白;给定乙坦白的情况下,甲的最优策略也是坦白。
而且这里双方都坦白不仅是纳什均衡,而且是一个上策均衡,即不论对方如何选择,个人的最优选择是坦白。
其结果是双方都坦白。
(4)商业案例:
寡头垄断厂商经常发现它们自己处于一种囚徒的困境。
当寡头厂商选择产量时,如果寡头厂商们联合起来形成卡特尔,选择垄断利润最大化产量,每个厂商都可以得到更多的利润。
但卡特尔协定不是一个纳什均衡,因为给定双方遵守协议的情况下,每个厂商都想增加生产,结果是每个厂商都只得到纳什均衡产量的利润,它远小于卡特尔产量下的利润。
2、解释并讨论古诺的双寡头模型的纳什均衡。
为什么其均衡是一种囚徒困境?
见上课笔记
或计算题第11题
3、用“小偷与守卫的博弈”说明“激励(监管)悖论”。
(1)假设条件举例:
偷窃和防止偷窃是小偷和门卫之间进行博弈的一场游戏。
门卫可以不睡觉,或者睡觉。
小偷可以采取偷、不偷两种策略。
如果小偷知道门卫睡觉,他的最佳选择就是偷;如果门卫不睡觉,他最好还是不偷。
对于门卫,如果他知道小偷想偷,他的最佳选择是不睡觉,如果小偷采取不偷,自己最好去睡觉。
(2)小偷与门卫的支付矩阵表(假定小偷在门卫睡觉时一定偷成功,在门卫不睡觉时偷一定会被抓住):
门卫
睡觉
不睡觉
小偷
偷
1,-1
-2,0
不偷
0,2
0,0
(3)分析:
通过划线法可知:
这个博弈是没有纳什均衡的。
门卫不睡觉,小偷不偷,双方都没有收益也没有损失;门卫不睡觉,小偷偷,门卫因为是本职工作得不到奖励,小偷被判刑丧失效用2单位;门卫睡觉,小偷不偷,门卫睡觉的很愉快得到效用2单位,小偷没有收益也没有损失;门卫睡觉,小偷偷,门卫因失职被处分而丧失效用1单位,小偷偷窃成功获得效用1单位。
(4)“激励(监管)悖论”说明:
现实中,我们看到,当门卫不睡觉时,偷窃分子便收敛一阵;严打的时期一过,偷窃分子又开始兴风作浪,在不能容忍小偷过分猖狂的时候,门卫不得不再次开始认真。
即偷的小偷越多,那么不睡觉的门卫将会越多,偷的小偷越少,不睡觉的门卫将越少;反过来,不睡觉的门卫越多,偷的小偷就越少,不睡觉的门卫越少,偷的小偷就越多。
如果偷窃集团倾巢出动,那么门卫的选择也是全部不睡觉,但门卫一旦全部不睡觉,小偷最好选择全部不偷,小偷一旦选择全部不偷,门卫最好全部选择睡觉。
(5)结论:
加重对小偷的处罚在长期中并不能抑制偷窃(而只能使门卫偷懒);加重处罚失职门卫恰恰是会降低偷窃发生的概率。
这种门卫和小偷的博弈所揭示的,政策目标和政策结果之间的这种意外关系,常被称为“激励的悖论”。