博弈论与信息经济学
(Game Theory and Information Economics )
张玲玲
中国科学院研究生院管理学院
zhangll@
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
第五章 不完全信息动态博弈-精
练贝叶斯纳什均衡
一 精练贝叶斯纳什均衡
基本思路
贝叶斯法则
精练贝叶斯纳什均衡
不完美信息博弈的精练贝叶斯均衡
二 信号传递博弈及其应用举例
三 博弈论概念简要总结
基本思路-不完全信息动态博弈
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,毛驴也是如此。最终老虎将毛驴吃掉。
基本思路-不完全信息动态博弈
类型:自然首先选择参与人的类型,参与人自己知道,其
他参与人不知道。--不完全信息
行动:行动有先有后,后行动者能观测到先行动者的行动,
但不能观测到其类型。--动态博弈
但是,参与人是类型依存型的,每个参与人的行动都
传递有关自己类型的信息,后行动者可以通过观察先行动
者的行动来推断自己的最优行动。先行动者预测到自己的
行动被后行动者利用,就会设法传递对自己最有利的信息。
不完全信息动态博弈过程不仅是参与人选择行动的过程,
而且是参与人不断修正信念的过程。
精练贝叶斯均衡是泽尔腾不完全信息动态博弈子博弈精练
纳什均衡与海萨尼不完全信息静态博弈贝叶斯均衡的结合。
基本思路-不完全信息动态博弈
市场进入博弈:
参与人:在位者,进入者;
T=1,市场上只有一个垄断企业,在位者,一个潜在进入者考
虑是否进入;如果进入者进入,两个企业进行库诺特博弈,否则
在位者获得垄断利润。
类型:在位和有两种类型,高成本或低成本,进入者在博弈开始
时只知道在位者高成本的概率是x,低成本概率是1-x。称为先验
概率。
对于在位者:
价格 P=4 P=5 P=6
在位者高成本时的利润 2 6 7
在位者低成本时的利润 6 9 8
基本思路-不完全信息动态博弈
进入者只有一种类型:进入成本为2,如果进入,生产成本
函数与在位者高成本函数相同。
T=2,如果进入者已进入,在位者成本函数为共同知识,若在
位者为高成本,企业企业成本函数相同,对称库诺特均衡产量下
的价格p=5时,每个企业利润为3,扣除进入成本2,进入者利润为
1。若在位者为低成本,两个企业成本函数不同,非对称库诺特均
衡产量下的价格p=4,在位者利润是5,进入者利润为1,扣除进入
成本2,其利润为-1。
价格 P=4 P=5 P=6
在位者高成本时的利润 2 6 7
在位者低成本时的利润 6 9 8
进入者进入 在位者 进入者
在位者高成本p=5 3 1
在位者低成本p=4 5 -1
如何用扩展式表述两个企业的博弈过程?
N
高 低
在位者
P=5 P=6
进入
不进入
进入
不进入
进入
不进入 进入
不进入
(6,
0
)
(6,0
)
(7,0) (7,
0
)
(6,
0
)
(6,0
)
(9,0
)
(9,0
)
P=4
进入者
进入
不进入
(2,
0
)
(2,0
)
进入
不进入
(8,0
)
(8,0
)
[x] [1-x]
在位者
P=5 P=6P=4
第一阶段
第二阶段
(3,
1
)
(7,0
)
(3,1) (7,
0
)
(5,-1) (9,0
)
(5,-1) (9,0
)
(3,
1
)
(7,0
)
(5,-1) (9,0
)
市场进入博弈-2阶段不完全信息动态博弈
进入者只有一种类型:进
入成本为2,如果进入,生产
成本函数与在位者高成本函数
相同。
T=2,如果进入者已进入,在
位者成本函数为共同知识,若
在位者为高成本,p=5时,每
个企业利润为3,扣除进入成
本2,进入者利润为1。若在位
者为低成本,p=4,在位者利润
是5,进入者成本为1,扣除进
入成本2,其利润为-1。
该博弈的均衡结果将会是什么?
基本思路-不完全信息动态博弈
在静态贝叶斯均衡中,参与人的信念是事前给定的,均衡
概念没有规定参与人如何修正自己的信念。但是,如果进
入者可以任意修订自己有关在位者成本函数的信念,上述
不完全信息动态博弈可以有任意均衡。
如假定x<1/2,下列战略组合是一个贝叶斯均衡:不论在
位者选择什么价格,进入者总认为在位者是低成本的概率
为x*<1/2,总是选择不进入;高成本在位者选择p=6,低成
本在位者选择p=5。
这个均衡战略合理吗?是精练的纳什均衡吗?
价格 P=4 P=5 P=6
在位者高成本时的利润 2 6 7
在位者低成本时的利润 6 9 8
基本思路-不完全信息动态博弈
但显然这个均衡是不合理的,因为它包含了一
个不可置信威胁:进入者不会修正对在位者成
本函数的信念。
给定p=6不可能是低成本在位者的最优选择,如
果在位者选择了p=6,进入者为什么仍然认为在
位者是高成本的概率小于1/2呢?
那么如何寻找合理的精练的均衡呢?
基本思路-不完全信息动态博弈
在不完全信息动态博弈中:
与静态博弈不同的是,在观测到在位者第一阶段
的价格选择后,进入者可以修正对在位者成本函
数的先验概率x,因为在位者的价格可能包含其
成本函数的信息。(驴虎博弈,空城计)
那在位者会怎么做呢?
价格 P=4 P=5 P=6
在位者高成本时的利润 2 6 7
在位者低成本时的利润 6 9 8
N
高 低
在位者
P=5 P=6
进入
不进入
进入
不进入
进入
不进入 进入
不进入
(6,
0
)
(6,0
)
(7,
0
)
(6,
0
)
(6,0
)
(9,0
)
(9,0
)
P=4
进入者
进入
不进入
(2,
0
)
(2,0
)
进入
不进入
(8,0
)
(8,0
)
[x] [1-x]
在位者
P=5 P=6P=4
第一阶段
第二阶段
(3,
1
)
(7,0
)
(3,1) (7,
0
)
(5,-1) (9,0
)
(5,-1) (9,0
)
(3,
1
)
(7,0
)
(5,-1) (9,0
)
市场进入博弈-2阶段不完全信息动态博弈
进入者只有一种类型:进
入成本为2,如果进入,生产
成本函数与在位者高成本函数
相同。
T=2,如果进入者已进入,在
位者成本函数为共同知识,若
在位者为高成本,p=5时,每
个企业利润为3,扣除进入成
本2,进入者利润为1。若在位
者为低成本,p=4,在位者利润
是5,进入者成本为1,扣除进
入成本2,其利润为-1。
(7,0)
高成本在位者不
会选择p=6
基本思路-不完全信息动态博弈
如:高成本的在位者不会选择p=6,因此,如果
进入者观察到在位者选择了p=6,就可以推断在位
者一定是高成本,选择进入是有利可图的。预测
到p=6会招致进入者进入,即使高成本的在位者
也可能不会选择p=6,而招致进入者的进入。
在位者将如何选择?如何找精练均衡?--多阶段
收益最大化。
----问题的核心是:不同的价格如何影响进入者
的后验概率从而影响进入者的进入决策。
价格 P=4 P=5 P=6
在位者高成本时的利润 2 6 7
在位者低成本时的利润 6 9 8
N
高 低
在位者
P=5 P=6
进入
不进入
进入
不进入
进入
不进入 进入
不进入
(6,
0
)
(6,0
)
(7,
0
)
(6,
0
)
(6,0
)
(9,0
)
(9,0
)
P=4
进入者
进入
不进入
(2,
0
)
(2,0
)
进入
不进入
(8,0
)
(8,0
)
[x] [1-x]
在位者
P=5 P=6P=4
第一阶段
第二阶段
(3,
1
)
(7,0
)
(3,1) (7,
0
)
(5,-1) (9,0
)
(5,-1) (9,0
)
(3,
1
)
(7,0
)
(5,-1) (9,0
)
市场进入博弈-2阶段不完全信息动态博弈
进入者只有一种类型:进
入成本为2,如果进入,生产
成本函数与在位者高成本函数
相同。
T=2,如果进入者已进入,在
位者成本函数为共同知识,若
在位者为高成本,p=5时,每
个企业利润为3,扣除进入成
本2,进入者利润为1。若在位
者为低成本,p=4,在位者利润
是5,进入者成本为1,扣除进
入成本2,其利润为-1。
(7,0)
基本思路-不完全信息动态博弈
一个非单阶段最优价格会减少现期利润,但如果它
能阻止进入者进入,从而使在位者在第二阶段得到
的是垄断利润而不是库诺特均衡利润,如果垄断利
润与库诺特均衡利润的差距足够大,如果在位者有
足够的信心选择一个非单阶段最优价格可能是最优
的。
而且:不同的价格影响进入者的后验概率从而影响
进入者的进入决策。
在均衡情况下,在位者究竟选择什么价格,不仅与
成本函数有关,而且与进入者的先验概率x有关。
---这些都直接影响在位者和进入者的最终决策。
综合这些因素得到的均衡才是精练的均衡
基本思路-不完全信息动态博弈
在位者成本函数
进入者先验概率
在位者价格
进入者的
后验概率
进入者的策略
支付最大
在位者的策略
支付最大
究竟如何寻找
精练贝叶斯纳什均衡?
基本思路-不完全信息动态博弈
完全信息动态博弈中引入了子博弈精练纳什均衡
的概念概念剔除那些不可置信的威胁,但是不完全信
息动态博弈中,只有一个子博弈,不能将上述方法直
接用于求不完全信息动态博弈的均衡解,但可以借用
这一方法逻辑。
将每个信息集开始的博弈的剩余部分称为一个“
后续博弈”,一个“合理”的均衡应该满足如下要求:
给定每一个参与人有关其他参与人类型的后验信念,
参与人的战略组合在每一个后续博弈上构成贝叶斯均
衡。
剔除这种不可信行为的方式是:假定参与人(在
所有可能情况下)根据贝叶斯规则修正先验概念,并
且,每个参与人都假定其他参与人选择的是均衡战略。
N
高 低
在位者
P=5 P=6
进入
不进入
进入
不进入
进入
不进入 进入
不进入
(6,
0
)
(6,0
)
(7,
0
)
(6,
0
)
(6,0
)
(9,0
)
(9,0
)
P=4
进入者
进入
不进入
(2,
0
)
(2,0
)
进入
不进入
(8,0
)
(8,0
)
[x] [1-x]
在位者
P=5 P=6P=4
第一阶段
第二阶段
(3,
1
)
(7,0
)
(3,1) (7,
0
)
(5,-1) (9,0
)
(5,-1) (9,0
)
(3,
1
)
(7,0
)
(5,-1) (9,0
)
市场进入博弈-2阶段不完全信息动态博弈
进入者只有一种类型:进
入成本为2,如果进入,生产
成本函数与在位者高成本函数
相同。
T=2,如果进入者已进入,在
位者成本函数为共同知识,若
在位者为高成本,p=5时,每
个企业利润为3,扣除进入成
本2,进入者利润为1。若在位
者为低成本,p=4,在位者利润
是5,进入者成本为1,扣除进
入成本2,其利润为-1。
(7,0)
基本思路-不完全信息动态博弈
精练贝叶斯均衡是贝叶斯均衡、子博弈精练均
衡和贝叶斯推断的结合。它要求:
1、在每个信息集上,决策者必须有一个定义
在属于该信息集的所有决策结上的一个概率分
布(信念);
2、给定该信息集上的概率分布和其他参与人
的后续战略,参与人的行动必须是最优的;
3、每一个参与人根据贝叶斯法则和均衡战略
修正后验概率。
第五章 不完全信息动态博弈-精
练贝叶斯纳什均衡
一 精练贝叶斯纳什均衡
基本思路
贝叶斯法则
精练贝叶斯纳什均衡
不完美信息博弈的精练贝叶斯均衡
二 信号传递博弈及其应用举例
三 博弈论概念简要总结
第五章 不完全信息动态博弈-精练贝
叶斯纳什均衡
苏格拉底的三个弟子曾向老师求教,如何才能
找到理想的伴侣?苏格拉底没有直接回答,而
是把他们带到一块麦田,要求他们沿着田埂直
线前进,不许后退,而且仅给一次机会挑选一
支最大的麦穗。
第一个弟子……
第二个弟子……
第三个弟子……
贝叶斯法则
在日常生活中,当面临不确定时,我们对某事
件发生的可能性有一个判断,然后,会根据新
的信息来修正这个判断。
统计学上,修正之前的判断称为“先验概率”
修正后的判断称为“后验概率”
贝叶斯法则就是人们根据新的信息从先验概率
得到后验概率的基本方法。
贝叶斯法则
假定参与人的类型是独立分布的,参与人i有K个类型,
有h个可能的行动,өk和ah分别代表一个特定的类型和
一个特定的行动。
如果我们观察到i选择了ah,i属于өk的后验概率是多少
?
贝叶斯法则
人:好人(GP),坏人(BP)
事:好事(GT),坏事(BP)
• 一个人干好事的概率等于他是好人的概率p(GP)乘以好人
干好事的概率p(GT|GP),加上他是坏人的概率p(BP)乘
以坏人干好事的概率p(GT|BP):
Prob{GT}= p(GT|GP)* p(GP)+ p(GT|BP)* p(GT|BP)
假定观测到一个人干了一件好事,那么这个人的是好人的
后验概率是:
贝叶斯法则
假定我们认为这个人是好人的先验概率是1/2,观测到他干了好
事之后如何修正他的先验概率依赖于他干的好事好到什么程度:
1、是一件非常好的好事,坏人绝对不可能干,则p(GT|GP)=1
p(GT|BP)=0
2、这是一个非常一般的好事,好人会干,坏人也会干:p(GT|GP)=1
p(GT|BP)=1
3、介于上述两种情况之间:好人肯定会干,但坏人可能会干也可能不
会干:p(GT|GP)=1 p(GT|BP)=1/2
贝叶斯法则
假定我们观测到他干了一件坏事,我们相信,好人绝对不会干
坏事,,那么可以肯定他绝对不是一个好人。
假定我们原来认为他是个坏人,大突然发现他干了一件好事,
我们如何看待呢?
第五章 不完全信息动态博弈-精
练贝叶斯纳什均衡
一 精练贝叶斯纳什均衡
基本思路
贝叶斯法则
精练贝叶斯纳什均衡
不完美信息博弈的精练贝叶斯均衡
二 信号传递博弈及其应用举例
三 博弈论概念简要总结
精练贝叶斯纳什均衡
精练贝叶斯均衡是均衡战略和均衡信念的结合,
给定信念:
是使用贝叶斯法则从均衡战略和所观测到的行
动得到的。因此,精练贝叶斯均衡是一个对应
的不动点:
N
高 低
在位者
P=5 P=6
进入
不进入
进入
不进入
进入
不进入 进入
不进入
(6,
0
)
(6,0
)
(7,0) (7,
0
)
(6,
0
)
(6,0
)
(9,0
)
(9,0
)
P=4
进入者
进入
不进入
(2,
0
)
(2,0
)
进入
不进入
(8,0
)
(8,0
)
[x] [1-x]
在位者
P=5 P=6P=4
第一阶段
第二阶段
(3,
1
)
(7,0
)
(3,1) (7,
0
)
(5,-1) (9,0
)
(5,-1) (9,0
)
(3,
1
)
(7,0
)
(5,-1) (9,0
)
市场进入博弈-2阶段不完全信息动态博弈
x<1/2时,精练贝叶斯均
衡为:不论高成本还是低成本,
在位者选择p=5;进入者不进
入,当只当进入者观察到p=6
时。
混同均衡
X>=1/2时,精练贝叶斯均衡
为:低成本在位者选择p=4,高
成本在位者选择p=6;进入者选
择不进入,如果观测到p=4;进
入者选择进入,如果观测到
p=6.
分离均衡
精练贝叶斯纳什均衡
高-在位者
P=6
进入者
进入
在位者
利润:7+3
X<1/2
在位者
P=5
进入者
不进入
在位者
利润:6+7
牺牲1单位换取4
单位利润是合算的
在位者
P=5
给定在
位者的后验
概率和战略
低-在位者
P=5
进入者
不进入
在位者
利润:9+9
最优选择
给定两类在位者都选p=5,进入者不能从观测到价格中得
到任何信息,x(5)=(1*x)/(1*x+1*(1-
x))=x<1/2,进入的期望利润x(1)+(1-x)*(-
1)=2x-1<0,不进入的期望利润为0,因此不进入是最优的。
混同均衡
价格 P=4 P=5 P=6
在位者高成本时的利润 2 6 7
在位者低成本时的利润 6 9 8
精练贝叶斯纳什均衡
混同均衡
因为两类在位者选择同样的价格,直观地讲,
因为x<1/2,如果进入者不能从在位者的价格选
择中得到新的信息,她选择不进入。因此,高
成本在位者可以通过选择与低成本在位者相同
的价格隐藏自己是高成本的事实,低成本在位
者也没有必要批露自己是低成本的事实。
低-在位者
P=4
进入者
不进入
在位者
利润:6+9
X>=1/2
低-在位者
P=5
进入者
进入
在位者
利润:9+5
最优选择
在位者
P=4
给定在位
者的后验
概率和战
略
高-在位者
P=4
进入者
不进入
在位者
利润:2+7
给定在位者的战略,x(6)=1和x(4)=0是正确的,因
此进入者的最优战略是:如果观测到p=6,选择进入,如果
观测到p=4,选择不进入。
分离均衡
高-在位者
P=6
进入者
进入
在位者
利润:7+3
最优选择
在位者
P=6
精练贝叶斯纳什均衡
分离均衡
因为不同类型的在位者选择了不同的价格。低成本在位者选
择了非单阶段最优价格p=4;高成本在位者选择了单阶段最优垄断
价格p=6
如果低成本在位者选择p=5,无法将自己与高成本在位者分开,
进入者将进入,但如果他选择p=4,高成本在位者不会模仿,进入
者不进入,因此低成本在位者宁愿放弃3单位的现期利润换取4单
位的下期利润。
高成本在位者之所以不选择p=4,是因为成本太高,下阶段的4
单位例如不足以弥补现期5单位的损失。
不完全信息带来的唯一后果是,低成本在位者损失3单位的利润,
这也可以说是他为了证明自己是低成本而支付的“认证”费用。
价格 P=4 P=5 P=6
在位者高成本时的利润 2 6 7
在位者低成本时的利润 6 9 8
精练贝叶斯纳什均衡
啤酒-蛋糕博弈
参与人1是一个善于打架的强者的概率是,是一个
不善于打架的弱者的概率是,但是,即使参与人1
知道自己能打赢,也不想和别人打架。如果参与人1是
弱者,参与人2就想和他打架。参与人2不知道参与人1
的类型,但他能够观察参与人1早餐吃什么,如。参与
人2知道若者喜欢以蛋糕为早餐,而强者喜欢以啤酒为
早餐。
两个均衡:无论参与人1是什么类型,都选
择啤酒做早餐,参与人2选择不打架;
无论参与人1是什么类型,都选择蛋糕作为
早餐,参与人2选择打架。--被排除
第五章 不完全信息动态博弈-精
练贝叶斯纳什均衡
一 精练贝叶斯纳什均衡
基本思路
贝叶斯法则
精练贝叶斯纳什均衡
不完美信息博弈的精练贝叶斯均衡
二 信号传递博弈及其应用举例
三 博弈论概念简要总结
信号传递博弈及其应用举例
信号传递博弈是一种比较简单的但有广泛应用意义的
不完全信息动态博弈。
参与人:两个,信号发送者1和信号接收者2;1的类型
是私人信息,2 的类型是公共信息(即只有一个类型)。
博弈顺序:
1、“自然”首先选择参与人1的类型,参与人1知道,
但参与人2不知道。只知道1属于该类型x的先验概率。
2、参与人1观测到类型x后发出信号
3、参与人2观测到参与人1发出的信号,使用贝叶斯法
则从先验概率得到后验概率,然后选择行动。
N
高 低
在位者
P=5 P=6
进入
不进入
进入
不进入
进入
不进入 进入
不进入
(6,
0
)
(6,0
)
(7,0) (7,
0
)
(6,
0
)
(6,0
)
(9,0
)
(9,0
)
P=4
进入者
进入
不进入
(2,
0
)
(2,0
)
进入
不进入
(8,0
)
(8,0
)
[x] [1-x]
在位者
P=5 P=6P=4
第一阶段
第二阶段
(3,
1
)
(7,0
)
(3,1) (7,
0
)
(5,-1) (9,0
)
(5,-1) (9,0
)
(3,
1
)
(7,0
)
(5,-1) (9,0
)
参与人?
博弈顺序
?
博弈结果
?
市场进入博弈
精练贝叶斯纳什均衡
信号传递博弈的所有可能的精练贝叶斯均衡
可以划分为3类:
分离均衡:不同类型的发送者(参与人1)以1的概
率选择不同的信号,或者说,没有任何类型选择与
其他类型相同的信号在分离均衡下,信号准确地揭
示出类型。
混同均衡:不同类型的发送者选择相同的信号,或
者说,没有任何类型选择与其他类型不同的信号,
因此,接收者不修正先验概率。
准分离均衡:一些类型的发送者随机地选择信号,
另一些类型的发送者选择特定的信号。
练习-8-不完全信息动态博弈
下图是一个信号传递博弈:自然首先选择参与人1的类型,参与人
1知道自然的选择,参与人2 不知道,只知道参与人1属于类型t1
和t1的可能性相等,参与人1然后选择信号L或R,参与人2选择行
动U或D,博弈结束,支付向量如图所示,给出这个博弈所有纯战
略分离均衡和混同均衡。
N
t1
t2
1
L R
U
D
U
D
U
D U
D
(1,
1
)
(2,0
)
(2,2) (0,
0
)
(0,
0
)
(0,1
)
(1,0
)
(1,1
)
[] []
1
RL
参与人?
博弈顺序
?
博弈结果
?
2
2
第五章 不完全信息动态博弈-精
练贝叶斯纳什均衡
一 精练贝叶斯纳什均衡
基本思路
贝叶斯法则
精练贝叶斯纳什均衡
不完美信息博弈的精练贝叶斯均衡
二 信号传递博弈及其应用举例
三 博弈论概念简要总结
占优均衡
DSE
重复剔除占优均衡
IEDE
纯战略纳什均衡
PNE
混合战略纳什均衡
MNE
请各对每种均
衡举个例子
完全信息静态博弈-纳什均衡
占优战略均衡
案例1-囚徒困境
-8,-8 0,-10
-10,0 -1,-1
囚徒A
囚徒 B
坦白
抵赖
坦白 抵赖
抵赖是A的严
格劣战略
抵赖是B的严格劣战略
重复剔除的占优均衡
5,1 4,4
9,-1 0,0
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
纳什均衡
寻找纳什均衡
0,4 4,0 5,3
4,0 0,4 5,3
3,5 3,5 6,6
C2
R1
R2
C1 C3
R3
参与人B
参与人A
(R3,C3)是纳什均衡
五 混合战略纳什均衡
社会福利博弈
2
3,
3
-1,
1
-1,
0
0,
流浪
流浪汉
政府 救济
不救
济
寻找工作
没有一个战略组合构成纳什均衡
五 混合战略纳什均衡
2
3,
3
-1,
1
-1,
0
0,
流浪
流浪汉
政府
救济
不救济
寻找工作
即:流浪汉以的概率选择寻找工作,
的概率选择游荡
同样,可以根据流浪汉
的期望效用函数找到政
府的最优混合战略。?
?
支付最大
化法
五 混合战略纳什均衡
假定最优混合战略存在,给
定流浪汉选择混合战略(r
,1- r),政府选择纯战略
救济的期望效用为:
3r+(-1)(1-r)=4r-1
选择纯战略不救济的效用为:
-1r+0(1-r)=-r
如果一个混合战略(而不是
纯战略)是政府的最优选择,
一定意味着政府在救济与不
救济之间是无差异的。
4r-1=-r r=
2
3,
3
-1,
1
-1,
0
0,
流浪
流浪汉
政府
救济
不救济
寻找工作
支付等值
法
五 混合战略纳什均衡
社会福利博弈
2
3,
3
-1,
1
-1,
0
0,
流浪
流浪汉
政府
救济
不救济
寻找工作
设:政府救济的概率:1/2 ;不救济的概率:1/2。
流浪汉:寻找工作的概率:0. 2;流浪的概率:
每个参与人的战略都是给定对方混合战略时的最优战略
完全信息动态搏弈
-子博弈精炼纳什均衡
强盗分金
1
U D
L
(1,1)
2
2,0
R
U’
(3,0) (0,2)
2
D’
子博弈精练纳什均衡
((U,U’),L).
U’和L分别是参与人1和
参与人2在非均衡路径上的
选择。
逆向归纳法求解子博弈
精练纳什均衡的过程,实质
上是重复剔除劣战略的过程:
从最后一个决策结依次剔除
每个子博弈的劣战略,最后
生存下来的战略构成精练纳
什均衡。
不完全信息静态博弈
-贝叶斯纳什均衡
贝叶斯纳什均衡:n人不完全信息静态博弈的
纯战略均衡是一个类型依存战略组合,其中每
个参与人i在给定自己的类型θi和其他参与人
类型依存战略的情况下,最大化自己的期望效
用。
空城计
不完全信息博弈
100,100 -50,0
0,0 0,0
不接受
求爱者
求爱
不求爱
接受
100,-100 -50,0
0,0 0,0
不接受
你
求爱者
求爱
不求爱
接受
你
100x+(-100)(1-x)=0
当x大于1/2时,接受求爱
求爱博弈:
品德优良者求爱
求爱博弈:
品德恶劣者求爱
求爱者有两种类型:品德
优良,品德恶劣
N
高 低
[P
]
[1-
P]
不进入 进入 不进入
进入
B B
合作
斗争 合作
斗争
(0,30
0)
(40,50) (-10,0)
(30,80
)
(-
10,10
0)
进入者
在位者
在位者
(0,40
0)
市场进入博弈
均衡战略是:
高成本的在位者选择默许,低成本的在位者选择斗争。
只有当高成本的概率p=1/5时,进入者才选择进入,否则不进入。
不完全信息动态博弈
-精练贝叶斯纳什均衡
精练贝叶斯均衡是贝叶斯均衡、子博弈精练均
衡和贝叶斯推断的结合。它要求:
1、在每个信息集上,决策者必须有一个定义在属于该
信息集的所有决策结上的一个概率分布(信念);
2、给定该信息集上的概率分布和其他参与人的后续战
略,参与人的行动必须是最优的;
3、每一个参与人根据贝叶斯法则和均衡战略修正后验
概率。
黔之驴
信号传递博弈及其应用举例
信号传递博弈是一种比较简单的但有广泛应用意义的
不完全信息动态博弈。
参与人:两个,信号发送者1和信号接收者2;1的类型
是私人信息,2 的类型是公共信息(即只有一个类型)。
博弈顺序:
1、“自然”首先选择参与人1的类型,参与人1知道,
但参与人2不知道。只知道1属于该类型x的先验概率。
2、参与人1观测到类型x后发出信号
3、参与人2观测到参与人1发出的信号,使用贝叶斯法
则从先验概率得到后验概率,然后选择行动。
精练贝叶斯纳什均衡
高-在位者
P=6
进入者
进入
在位者
利润:7+3
X<1/2
在位者
P=5
进入者
不进入
在位者
利润:6+7
牺牲1单位换取4
单位利润是合算的
在位者
P=5
给定在
位者的后验
概率和战略
低-在位者
P=5
进入者
不进入
在位者
利润:9+9
最优选择
给定两类在位者都选p=5,进入者不能从观测到价格中得
到任何信息,x(5)=(1*x)/(1*x+1*(1-
x))=x<1/2,进入的期望利润x(1)+(1-x)*(-
1)=2x-1<0,不进入的期望利润为0,因此不进入是最优的。
混同均衡
价格 P=4 P=5 P=6
在位者高成本时的利润 2 6 7
在位者低成本时的利润 6 9 8
低-在位者
P=4
进入者
不进入
在位者
利润:6+9
X>=1/2
低-在位者
P=5
进入者
进入
在位者
利润:9+5
最优选择
在位者
P=4
给定在位
者的后验
概率和战
略
高-在位者
P=4
进入者
不进入
在位者
利润:2+7
给定在位者的战略,x(6)=1和x(4)=0是正确的,因
此进入者的最优战略是:如果观测到p=6,选择进入,如果
观测到p=4,选择不进入。
分离均衡
高-在位者
P=6
进入者
进入
在位者
利润:7+3
最优选择
在位者
P=6
精练贝叶斯纳什均衡
信号传递博弈的所有可能的精练贝叶斯均衡
可以划分为3类:
分离均衡:不同类型的发送者(参与人1)以1的概
率选择不同的信号,或者说,没有任何类型选择与
其他类型相同的信号在分离均衡下,信号准确地揭
示出类型。
混同均衡:不同类型的发送者选择相同的信号,或
者说,没有任何类型选择与其他类型不同的信号,
因此,接收者不修正先验概率。
准分离均衡:一些类型的发送者随机地选择信号,
另一些类型的发送者选择特定的信号。
精练贝叶斯纳什均衡
啤酒-蛋糕博弈
参与人1是一个善于打架的强者的概率是,是一个
不善于打架的弱者的概率是,但是,即使参与人1
知道自己能打赢,也不想和别人打架。如果参与人1是
弱者,参与人2就想和他打架。参与人2不知道参与人1
的类型,但他能够观察参与人1早餐吃什么,如。参与
人2知道若者喜欢以蛋糕为早餐,而强者喜欢以啤酒为
早餐。
两个均衡:无论参与人1是什么类型,都选
择啤酒做早餐,参与人2选择不打架;
无论参与人是什么类型,都选择蛋糕作为早
餐,参与人2选择不打架。--被排除