博弈论与身边的经济学 ppt课件

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这就是我们看到的为什么大多数路、 桥等公共设施都是由政府出资修建的原 因。
同样的道理，国防、教育、社会保 障，环境卫生等都由政府承担资金投入， 私人一般没有积极性承担这方面服务的 积极性和能力。
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例子3 苏格兰的草地为什么消失了？公共资源 经常被过度利用的原因。
在18世纪以前，英国苏格兰地区有 大量的草地，其产权没有界定，属公共 资源，大家都可以自由地在那里放牧。 草地属于“可再生资源”，如果限制放 牧的数量，没有被牛羊吃掉的剩余草皮 还会重新长出大面积草场，但如果不限 制放牧规模，过多的牛羊将草吃得一光 二净，则今后不会再有新草生长出来， 草场就会消失。
中央电视台《百家论坛》
博弈论与生活中的经济学
蒲勇健 主讲专家：重庆大学经济及工商管理学院
副院长、教授、博士生导师
蒲勇健
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博 弈 论 （ game theory) 是 由 美 国 数 学 家 冯·诺依曼(Von. Neumann)和经济学家摩根斯坦 (Morgenstern) 于 1944 年 创 立 的 带 有 方 法 论 性 质 的学科，它被广泛应用于经济学、人工智能、 生物学、火箭工程技术、军事及政治科学等。 1994年，三位博弈论专家即数学家纳什(Nash， 他的故事被好莱坞拍成电影《美丽心灵》，该 影片获得了2002年奥斯卡金像奖的四项大奖)、 经济学家海萨尼（Harsanyi）和泽尔滕（Selten） 因在博弈论及其在经济学中的应用研究上所作 出巨大贡献而获得诺贝尔经济学奖。
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表2 修路博弈
乙
修
不修
修
1,1
-1,3
甲
不修 3,-1
0,0
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我们看到，对甲和乙两家居民来说， “修路”都是劣战略，因而他们都不会 出资修路。
这里，为了解决这条新路的建设问 题，需要政府强制性地分别向每家征税2 单位，然后投入4单位资金修好这条对大 家都有好处的路，并使两家居民的生活 水平都得到改善。
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二、智猪博弈：对诸多经济现象的解释
1. 智猪博弈
猪圈中有一头大猪和一头小猪，在猪圈的 一端设有一个按钮，每按一下，位于猪圈另一 端的食槽中就会有10单位的猪食进槽，但每按 一下按钮会耗去相当于2单位猪食的成本。如果 大猪先到食槽，则大猪吃到9单位食物，小猪仅 能吃到1单位食物；如果两猪同时到食槽，则大 猪吃7单位，小猪吃3单位食物；如果小猪先到， 大猪吃6单位而小猪吃4单位食物。表4给出这个 博弈的支付矩阵。
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如果其他牧民约束放牧规模，我单 独一家人过度放牧不会破坏广褒的牧场， 但自己却获得了高额的收益。因此，任 何一位牧民的结论都会是：无论其他牧 民是否过度放牧，我选择“约束自己的 放牧规模”都是劣战略，从而被剔除。 大家最终都会选择过度放牧，结果导致 草地消失，生态破坏。
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2. 例子
在经济生活中，有许多“智猪博弈”的例 子。
例子6 股市博弈
在股票市场上，大户是大猪，他们要进行 技术分析，收集信息、预测股价走势，但大量 散户就是小猪。
他们不会花成本去进行技术分析，而是跟 着大户的投资战略进行股票买卖，即所谓“散 户跟大户”的现象。
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例子7 为何股份公司中的大股东才有投 票权？
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为什么博弈论在经济学领域会 产生如此大的影响呢？这是因为博 弈论从一个独特的视角帮助我们更 加深刻地理解和把握经济现象，并 指导更加有效的经济政策制订。
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博弈论是一门十分有趣但理论上又 是十分艰深的学问，我今天打算用一些 大家能够凭直观或简单分析就能把握的 例子为大家介绍博弈论的基本概念及应 用，以引起大家对这门目前已成为热门 科学的兴趣和获得初步的了解。这些例 子也是我们在日常生活中经常所遇到的 问题或观察到的现象，通过博弈论，我 们能够更加深刻地理解它们。
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例子4 为什么在城市中心道路上禁止汽 车鸣喇叭？
禁鸣喇叭一方面是为了控制城市噪 声污染，另一方面是基于以下的博弈论 原因。见表3，当汽车司机可以鸣喇叭时， 可能为汽车超速抢行提供条件。但当大 家都抢行时，城市交通拥挤加重，反而 都难以顺利通行，获得低支付（2,2)。
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表3 交通博弈
他厂商是否降价，我自己降价是
有利于自己的市场份额扩
大的。
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例子2 为什么政府要负责修建公共设施，因 为私人没有积极性出资修建公共设施
设想有两户相居为邻的农家，十分需要 有一条好路从居住地通往公路。修一条路的 成本为4，每个农家从修好的好路上获得的好 处为3。如果两户居民共同出资联合修路，并 平均分摊修路成本，则每户居民获得净的好 处（支付）为3-4/2=1；当只有一户人家单独 出资修路时，修路的居民获得的支付为3-4=-1 （亏损）， “搭便车”不出资但仍然可以使 用修好的路的另一户人家获得支付3-0=3，见 表2。
司机2
缓行
抢行
缓行 8,8
1,9
司机1
抢行
9, 1
2,2
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但当对方缓行时，自己抢行会占便 宜，获得支付9。
这个博弈中，“缓行”是劣战略， 剔除后得到“剔除劣战略后的占优战略 均衡”（抢行,抢行），这不是一个好的 均衡。当禁止鸣喇叭时，司机为了避免 造成交通事故，只得缓行，从而得到好 的结果（缓行,缓行）。
类似的例子还有：
渤海中的鱼愈来愈少了，工业化中的大气 及河流污染，森林植被的破坏等。解决公共资 源过度利用的出路是政府制订相应的规制政策 加强管理，如我国政府规定海洋捕鱼中，每年 有一段时间的“休渔期”，此时禁止捕鱼，让 小鱼苗安安静静地生长，大鱼好好地产卵，并 对鱼网的网眼大小作出规定，禁用过小网眼的 捕网打鱼，保护幼鱼的生存。又如在三峡库区， 为了保护库区水体环境，关闭了前些年泛滥成 灾的许多小造纸厂等。
在股份公司中，大股东是大猪，他 们要收集信息监督经理，因而拥有决定 经理任免的投票权，而小股东是小猪， 不会直接花精力去监督经理，因而没有 投票权。
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例子8 为什么中小企业不会花钱去开发 新产品？
在技术创新市场上，大企业是大猪， 它们投入大量资金进行技术创新，开发 新产品，而中小企业是小猪，不会进行 大规模技术创新，而是等待大企业的新 产品形成新的市场后生产 模仿大企业的新产品的产 品去销售。
P谈 起
1. 囚徒困境
两个小偷甲和乙联手作案，私入民宅被警方逮 住但未获证据。警方将两人分别置于两间房间分 开审讯，政策是若一人招供但另一人未招，则招 者立即被释放，未招者判入狱10年；若二人都招 则两人各判刑8年;若两人都 不招则未获证据但因私入民宅 各拘留1年。
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表4 智猪博弈
按 大猪
等待
小猪
按
等待
5,1
4,4
9, -1
0,0
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这个博弈没有“剔除劣战略均衡”，因为
大猪没有劣战略。
但是，小猪有一个劣战略“按”，因为无 论大猪作何选择，小猪选择“等待”是比选择
“按”更好一些的战略。
所以，小猪会剔除“按”，而选择“等 待”；大猪知道小猪会选择“等待”，从而自 己选择“按”，所以，可以预料博弈的结果是 (按,等待）。这称为“重复剔除劣战略的占优 战略均衡”，其中小猪的战略“等待”占优于 战略“按”，而给定小猪剔除了劣战略“按” 后，大猪的战略“按”又占优于战略“等待”。
我们可以运用“剔除劣战 略”的方法来获得这样的结果。
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甲或乙可以作出的选择被 称为“战略”，如“招”或 “不招”都是战略。
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对甲来说 ，尽管他不 知道乙是选择了“招”还是“不 招”，他发现他自己选择“招”都是比 选择“不招”为好的。因此，“不招” 是相对于“招”的劣战略，他不会选择 劣战略。所以，甲会选择“招”。 同样，根据对称性，乙也会选择 “招”，结果是甲乙两人都“招”。
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由于草地的产权没有界定，政府也 没有对放牧作出规模限制，每家牧民都 会如此盘算：如果其他牧民不约束自己 的放牧规模，让自己的牛羊过多地到草 地上吃草，那么，我自己一家约束自己 的放牧规模规模对保护草场的贡献是微 乎其微的，不会使草场免于破坏；相反， 我也加入过度放牧的行列，至少在草场 消失之前还会获得一部分短期的收益。
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表1 囚徒困境博弈
乙
招
不招
招 甲
不招
-8,-8 -10,0
0,-10 -1,-1
（问题1：甲、乙如何选择？）
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尽管甲不知乙是否招供，但他认为 自己选“招”最好，因而甲会选择 “招”，乙也同样会选择“招”，结果 各判8年；但若两人都不招，结果是两 人只被判1年，但这种结果是不会出现 的。
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譬如，2000年我国几家生产彩电的大
厂商合谋将彩电价格维持高位，他们搞了
一个“彩电厂家价格自律联盟”，并在深
圳举行了由多家彩电厂商首脑参加的“彩
电厂商自律联盟高峰会议”。当时，国家
有关部门还未出台相关的反垄断法律，对
于这种在发达国家明显属于违法行为的所
谓“自律联盟”，国家在法律上暂时还是
无能为力的。寡头厂商在光天化日之下进
行价格合谋，并且还通过媒体大肆炒作，
这在发达国家是不可思议的。
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但是，尽管政府当时无力制止这种
事情，公众也不必担心彩电价格会上涨。
这是因为，“彩电厂商自律联盟”只不
过是一种“囚徒困境”，彩电价格不会
上涨。在高峰会议之后不到二周，国内
彩电价格不是上涨而是一路下跌。这是
因为厂商们都有这样一种心态：无论其
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1996年，两位将博弈论应用于不对 称信息下机制设计的经济学家莫里斯 (Mirrlees) 和 维 克 里 (Vickrey) 、 以 及 2001 年 三 位 经 济 学 家 阿 克 洛 夫 (Akerlof) 、 斯 蒂格利茨(Stiglitz)和斯宾塞(Spence)因运 用博弈论研究信息经济学所取得的成就 而成为这两个年度的诺贝尔经济学奖得 主。专家预计，近几年还会有更多的博 弈论专家可能获得诺贝尔经济学奖。
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甲和乙是参与博弈的人，称为“局中 人”。表1中每一个小方格内的数字被称 为局中人的支付，其中左边的数字代表 甲的支付，右边的是乙的支付。表1中的 双变量矩阵称为博弈支付矩阵。
局中人所选择的战略构成的组合 （招,招）被称为博弈均衡。这个组合中 前后两个战略分别表示甲和乙所选择的 战略。
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表1 囚徒困境博弈
乙
招
不招
招 甲
不招
-8,-8 -10,0
0,-10 -1,-1
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甲和乙都不会选择劣战略“不 招”，称为“剔除劣战略的占优战 略均衡”。其中“招”是占优于(优 于)“不招”的占优战略。
我们可以利用这个道理来分析 日常生活中的许多不合作现象。
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2. 生活中的“囚徒困境”例子
例子1 商家价格战
出售同类产品的商家之间本来可以 通过共同将价格维持在高位而获利，但 实际上却是相互杀价，结果都赚不到钱。
当一些商家共谋将价格抬高，消费 者实际上不用着急，因为商家联合维持 高价的垄断行为一般不会持久，可以等 待垄断的自身崩溃，价格就会掉下来。
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表5 存在纳什均衡的博弈 乙
LMR U 1,1 4,2 1,3 甲 D 2,3 1,2 2,1
（问题2：甲和乙分别会选择什么战略？）
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例子5 为什么要加入WTO？
WTO是一个自愿性申请加入的自由贸易 联盟，即WTO成员国之间实现低关税或零关 税的相互间自由贸易。为什么需要一个组织来 协调国家之间的自由贸易呢？这是因为，如果 没有一个协调组织，国与国之间的贸易就不会 呈现低关税或零关税的自由贸易局面，因为这 时国与国之间的贸易是一个“囚徒困境”。给 定一个国家对另一个国家的货物实行低关税， 另一个国家反过来对这个国家的货物实行高关 税是占优于实行低关税的战略的。
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例子9 为什么只有大企业才会花巨额金
钱打广告？
大企业是大猪，中小企 业是小猪。大企业投入大量 资金为产品打广告，中小企 业等大企业的广告为产品打开销路形成市场后
才生产类似产品进行销售。
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三、纳什均衡与商业中心区的形成
表5给出的博弈中，甲和乙都没有 劣战略，所以，不能通过重复剔除劣 战略获得博弈结果。