经济学方法与博弈论讲义一

经济理论与博弈论邓大才[e-mail](请不要将讲义放在网上)课程的安排第一讲博弈论导论第二讲完全信息静态博弈第三讲完全信息动态博弈第四讲不完全信息静态博弈第五讲不完全信息动态博弈博弈论教学参考书及建议阅读书目教学参考书1、《经济博弈论》(第二版)谢识予编著，复旦大学出版社2、《博弈论与信息经济学》张维迎著，上海三联书店、上海人民出版社如果想进一步深入学习的学生建议阅读5、弗登博格，博弈论中国人民大学出版社6、冯诺依曼等，博弈论与经济行为，三联书店建议课外阅读(通俗读物)：1、《冲突的战略》，谢林。2、《博弈论：战略分析入门》，机械工业出版社3、《策略思维》迪克西特著中国人民大学出版社4、《新编博弈论平话》王则柯著中信出版社5、《博弈生存》潘天群中央编译出版社学习博弈论的两个网站人大经济论坛(=5)。中国经济学教育科研网（）中国经济学教育科研网论坛（）第一讲博弈论导论第一节博弈论与主流经济学的发展第二节什么是博弈及博弈论第三节博弈论的基本概念第四节博弈论的分类及典型的博弈案例第一节博弈论与主流经济学的发展经济学研究什么东西？从传统观点看：经济学是研究稀缺资源的有效配置的科学。从现代观点看：经济学是研究人的行为的科学，即研究“选择”。经济学研究行为与其他学科研究行为的区别？主要有两个方面：一是研究的顺序不同：经济学：从个人到社会(frommicrotomacro)社会学：从社会到个人(frommacrotomicro)心理学：用观察、实验的方法看人们实际上是怎么行为的。（行为科学）二是研究的假设不同：经济学假定人是理性的，在面临给定的约束条件下最大化自己的偏好。什么是理性人？理性人是指有一个很好偏好的人，在面临给定的约束条件下最大化自己的偏好的人。区别理性人与自私人。（利已不害人、利已不自私）引申：君子爱财取之有道。什么是偏好呢？偏好是行为人的喜好。偏好有两个假设：完备性（completeness)：任何两个可选择的方案之间都是可比较的；传递性（transitivity):(偏好具有一致性）,如果如果A＞B,B＞C,则A＞C；什么是约束条件呢？包括四个方面:技术性约束：如一天工作不能超过24小时；大飞机、航母的制造;制度性约束：如晚上12点必须熄灯；课程论文开学前三周交；经济性约束：一个月只有3000元的工资、一个月400元的生活费用信息性约束：如你并知道这门课有什么价值；对他人行为的预期。传统经济学的假设及其局限性二个基本假设：完全竞争，完美信息。二个基本局限性：交易主体的数量有限；信息不对称。一般均衡理论是整个经济学的理论基石和道义基础。它假定：市场机制是完美的，帕累托最优成立，平等与效率可以兼顾。然而在以下一般均衡理论不成立：非完全竞争：垄断越来越普遍外部性：市场不可能把所有的成本收益都计算在内公共产品：市场无法解决“搭便车”问题逆向选择问题：柠檬市场道德风险问题：为什么市场的交易费用比较高？百年来，经济学的主要发展围绕以上五方面，如垄断竞争理论、产业组织理论、企业理论、信息经济学、新制度经济学、不确定下的决策(投资理论)，宏观经济学传统微观经济学与博弈论的比较传统微观经济学的个人决策是在给定一个价格参数和收入的条件下最大化自己的效用，个人的效用与其他人无涉，所有其他人的行为都被总结在“价格”参数之中。博弈论中，个人效用不仅依赖于自己的选择，还依赖于他人的选择，研究在存在外部经济条件下的个人选择问题。简言之：传统经济学是研究别人不变情况下的个人最优化行为。博弈论是研究别人变化情况下的个人最优化行为。经济学对博弈论寄予厚望，认为用博弈论可以重写经济学原理。博弈论改写经济学，从放宽新古典的完全竞争和完全信息两个条件展开。博弈论进入主流经济学，反映在三个方面：经济学的研究对象越来越转向个体，放弃了一些没有微观基础的假设。经济学的研究对象越来越转向人与人之间行为的研究。经济学越来越重视对信息的研究。博弈论已经改造了传统经济学。80年代开始，博弈论逐渐成为主流经济学的一部分，甚至可以说是微观经济学的基础。博弈论与经济学形成了“你中有我，我中有你”的态势。不少赫赫有名的经济学就发迹于博弈论的研究。博弈论和经济学诺贝尔奖1994：非合作博弈：纳什(Nash)、海萨尼（Harsanyi）、塞尔顿（Selten）1996：不对称信息激励理论：莫里斯（Mirrlees）和维克瑞（Vickrey）2001：不完全信息市场博弈：阿克罗夫（Akerlof）（商品市场）、斯潘塞（Spence）（教育市场）、斯蒂格里兹（Stiglitze）（保险市场）2002：实验经济学：史密斯（Smith），心理经济学：卡尼曼（Kahneman）2005：第一节什么博弈及其博弈论什么是博弈？军事方面：围魏救赵、远交近攻、借刀杀人、声东击西贸易方面：世贸谈判、广告大战、能源大战官僚政治方面：中央政府与地方政府、村庄与乡镇、农民与地主人生方面：人与人的关系、“三角恋”、“婚外情”、“河蚌相争，渔翁得利”其他的方面：如长沙市与武汉市、制度之间的竞争博弈定义：决策主体互相对抗的一系列策略和行动的过程集合。参与人的利益有冲突。博弈是一个过程集合。(参与人、策略、行动、信息等。把博弈视为集合是思维从具体到抽象的重要一步)博弈的本质特征是策略的相互依存性。什么是博弈论（gametheory)，博弈论又称为对策论、游戏论。定义：研究决策主体相互作用时，人们如何进行决策、以及这种决策如何达到均衡。它是专门研究博弈如何出现均衡的规律的学问。博弈论是有关“互动行为”(interactivebehavior)的科学。注意两点：1、它是两个或两个以上参与者之间的对策论2、两个假设：理性人假设、共同知识假设共同知识：是一个关于信息的概念。所有参与人知道，所有参与人知道所有参与人知道，所有参与人知道所有参与人知道所有参与人知道……的知识。博弈论的理解博弈论说起来有些绕嘴，但理解起来很好理解，决策及行动时：既要考虑自己的利益，也要考虑决策对其他的影响。通过选择最佳行动计划，寻求收益或效用的最大化第二节博弈论的一些基本概念2.1博弈论的基本概念参与人（players)：博弈中决策主体的集合：什么人参与博弈？每个人是什么角色？行动（actions):每个人有些什么样行动可以选择？在什么时候行动？信息(information)：在博弈中的知识；每个人知道些什么（包括特征、行动等）？战略（strategies)：行动计划；每个人有什么战略可供选择？战略的完备性；支付（payoffs)：每个人在不同战略组合下得到些什么？依赖于所有参与人的选择；均衡（equilibrium)：所有参与人最优战略的组合；结果（outcomes)：我们所感兴趣的东西，即各种要素的集合，如均衡战略组合、均衡行动组合、均衡支付组合。2.2博弈论的四大要素参加者(Player)——博弈方或者局在人策略(Strategies)或行为(Actions)博弈次序(Order)博弈得益(Payoffs)2.3博弈论的规则规则必须说明四件事：“谁”（Who）：谁在参与“什么”(What)：以什么策略来参与。“何时”（When）：什么时候行动“多少”（Howmuch）：得到了多少2.4博弈模型模型表达式：G＝｛P，A，S，I，U｝一个博弈模型需要五方面内容组成：参与人、行动、结果、信息、得益P：为局中人，能够独立决策，独立承担责任的个人或组织，以最终实现自身利益最大化为目标。A：各局中人的所有可能的策略或行动的集合。分为有限博弈和无限博弈。S：博弈的进程或次序。分为静态博弈和动态博弈。I：博弈信息，能够影响最后博弈结局的所有局中人的情报，可以分为完全信息和不完全信息。U：为局中人获得利益，也是博弈各方追求的最终目标。分为零和博弈、常和博弈和变和博弈。2.5博弈论的表达形式两种表达形式：战略式和展开式，也有人称为正则式或者展开式。下面是战略式表达式，又称标准式：囚徒A坦白抵赖-8，-80，-10-10，0-1，-1囚徒B坦白抵赖抵赖支付函数行动囚徒困境展开式表达式：又称为博弈树，是由一个根和若干枝依次排列组成。A,1B,1右左右左M00扩展形2.6博弈中的博弈方或者博弈者博弈方：独立决策、独立承担博弈结果的个人或组织博弈者地位平等。不因各方之间权利、地位的差异而改变博弈者数量重要，对博弈结果和分析有影响。根据博弈者数量分单人博弈、两人博弈、多人博弈等。最常见的是两人博弈，单人博弈是退化的博弈一、单人博弈——只有一个博弈方的博弈例一：单人迷宫入口AB出口(奖金M)A,1B,1右左右左M00扩展形例二：运输路线-7000-16000-10000-10000好天气(75%)坏天气(25%)自然商人水路陆路运输路线得益矩阵01-7000-10000-16000-10000运输路线扩展形好天气(75%)坏天气(25%)单人博弈实质个体最优化问题二、两人博弈两人博弈即有两个博弈者的博弈。两人博弈最常见，研究最多，是最基本和有用的博弈类型。囚徒困境、猜硬币、齐威王田忌赛马、猜拳等都是两人博弈。两人博弈有多种可能性，博弈方的利益方向可能一致，也可以不一致。三、多人博弈三个博弈者之间的博弈。可能存在“破坏者”：其策略选择对自身的利益并没有影响，但却会对其他博弈方的利益产生很大的，有时甚至是决定性的影响。申办奥运会是典型例子。多人博弈的表示有时与两人博弈不同，需要多个得益矩阵，或者只能用描述法。如“小三问题”、“三角恋”2.7博弈中的策略策略：博弈者的选择内容。策略有定性和定量、简单和复杂之分。不同博弈方之间不仅可选策略不同，而且可选策略数量也可不同。有限博弈：每个博弈方的策略数都是有限的。无限博弈：至少有某些博弈方的策略有无限多个。2.8博弈中的得益得益：博弈者从博弈中获得的利益，又称为支付函数。得益对应于博弈结果，也就是各博弈方策略的组合。得益是各博弈方追求的根本目标，是行为和判断的主要依据。根据得益的博弈分类：零和博弈、常和博弈、变和博弈。零和博弈：也称“严格竞争博弈”。博弈方之间利益始终对立，偏好通常不同—猜硬币，田忌赛马，石头-剪刀-布，猜拳常和博弈：博弈方之间利益的总和为常数。博弈方之间的利益是对立的且是竞争关系—分配固定数额的奖金、利润，遗产官司变和博弈：零和博弈和常和博弈以外的所有博弈。合作利益存在，博弈效率问题的重要性。—囚徒困境、产量博弈、制式问题等2.9博弈者的能力和理性完全理性和有限理性完全理性：有完美的分析判断能力、不会犯选择的错误。有限理性：博弈者的判断、选择能力有缺陷。个体理性和集体理性个体理性：以个体利益最大为目标。集体理性：追求集体利益最大化。合作博弈：允许存在有约束力协议的博弈，强调团体理性，强调效率、公正、公平。（深度解释什么要合作）非合作博弈：不允许存在有约束力协议的博弈，强调个人理性、个人最优决策，其结果可能有效率，也可能无效率。第三节博弈论的分类3.1根据博弈过程分类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；—田忌赛马、猜硬币、古诺模型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。—下棋、市场进入、领导—追随型市场结构重复博弈：同一个博弈反复进行所构成的博弈，提供了实现更有效略博弈结果的新可能—长期客户、长期合同、信誉问题有限次重复博弈无限次重复博弈3.2.1根据信息结构的分类从