重复博弈和无名氏定理
动态博弈的另一种特殊但是非常重要的类型就是所谓的“重复博弈”。
顾名思义,重复博弈是指同样结构的博弈重复多次,其中的每次博弈称为“阶段博弈”
有限次重复博弈:连锁店悖论
考虑市场进入阻挠博弈
0,300
0,300
不进入
-10,0
40,50
进入
进入者
斗争
默许
在位者
现在假定同样的市场有20个(可以理解为在位者有20个连锁店),进入者每次进入一个市场,博弈就变成了20次重复博弈。假定进入者先进入第一个市场,在位者应该如何反应?
大家可能会猜想,尽管从一个市场上看,在位者的最优选择是默认,但因为现在有20个市场要保护,为了阻止进入者进入其他19个市场,在位者应该选择斗争。
在这个博弈中,在位者选择斗争的惟一原因是希望斗争能起到一种威摄力量,使进入者不敢进入。但在有限次重复博弈中,斗争并不是一个值得置信的威胁。
该博弈的惟一子博弈精炼均衡是:在位者在每一个市场上都选择默许,进入者在每一个市场上选择进入。
囚徒困境与市场进入阻挠博弈类似。只要博弈重复的次数是有限的,最后阶段的惟一纳什均衡就是两个囚徒都选择坦白;逆向归纳法意味着“总是坦白”是惟一的子博弈精炼均衡。
上述结果表明:只要博弈的重复次数是有限的,重复本身并不改变囚徒困境的结果。
无限次重复博弈和无名氏定理
当博弈重复无穷次而不是有限次时,存在着完全不同于一次博弈的子博弈精炼均衡。
考虑囚徒困境博弈,假定博弈重复无穷次。
囚徒2的战略囚徒1的战略
沉默
招认
沉默
-1,-1
-9,0
招认
0,-9
-6,-6
考虑下列所谓的“冷酷战略”: (1)开始选择沉默;(2)选择沉默直到有一方选择坦白,然后永远选择坦白。
根据这个战略,一旦一个囚徒在某个阶段博弈中选择了坦白,之后他将永远选择坦白。
我们首先证明冷酷战略是一个纳什均衡。我们将证明不论囚徒j是否选择冷酷战略,冷酷战略始终是i的最优战略。
假定囚徒j选择上述冷酷战略,冷酷战略是不是囚徒i的最优战略呢?
令为贴现因子(假定两人的贴现因子相同)。如果i在博弈的某个阶段首先选择了坦白,他在该阶段得到0单位的支付。但他的这种行为将触发囚徒j的“永远坦白”的惩罚,因此,i随后每个阶段的支付都是-6。因此如果给定下列条件满足,假设j没有选择坦白,i将不会选择坦白:
或
解上述条件得:
也就是说,如果
,给定j坚持冷酷战略并且j没有
首先坦白,i不会选择首先坦白。
现在假定j首先选择了坦白,那么i是否有积极性坚持冷酷战略惩罚j的不合作行为呢?
假定j坚持冷酷战略,j一旦坦白将永远坦白;如果i坚持冷酷战略,他随后每阶段的支付是-6,但如果他选择任何其它战略,他在任何阶段的支付不会大于-6,因此不论为多少,i有积极性坚持冷酷战略。类似的,假定j坚持冷酷战略,即使i自己首先选择了坦白,坚持冷酷战略也是最优的。
这样,我们就证明了冷酷战略是一个纳什均衡。接下来的任务是证明这个纳什均衡是一个子博弈精炼纳什均衡,即在每一个子博弈上构成纳什均衡。
因为博弈重复无限次,从任何一个阶段开始的子博弈与这个博弈的结构相同。
在冷酷战略纳什下,子博弈可以划分为两类:A类,没有任何人曾经坦白;B类,至少一人曾经坦白。我们已经证明,冷酷战略在A类子博弈中构成纳什均衡。在B类,根据冷酷战略,参与人只是重复单阶段博弈的纳什均衡,它自然也是整个子博弈的纳什均衡。
由此我们证明,如果>=1/6,冷酷战略是无限次重复博弈的一个子博弈精炼纳什均衡,帕雷托最优(沉默,沉默)是每一个阶段的均衡结果,囚徒走出了一次性博弈的困境。
实际上,也存在一些其它的战略使得当事人之间实现合作。
大众定理:存在无穷多对战略,可以成为无限次重复博弈的平衡点,并同时实现双方的合作。
其他的战略
恕道战略
恶棍战略
流氓战略
傻客战略