博弈模型
博弈模型
这一节主要是列举博弈模型中的几种比较特殊的博弈论模型,它们具有一些特殊的性质。
这几种模型分别为超模、潜在以及重复博弈模型。
(1) 超模博弈模型。
假设在博弈模型中,其效用函数呈现出超模性,那么这个博弈模型即为超模博弈模型。
下面先给出超模性的定义:在一个偏序集 X ,如果在这个集合中的任意 a ,b ∈ X,都存在着a ∧ b ∈ X 及a ∨ b ∈ X,其中a ∨ b = sup { a ,b}, a ∧ b = inf { a ,b},则这个函数称之为超模的。
博弈模型超模性的判定:从定义可以推导出,只要在博弈模型中的所有博弈方的策略为紧集合,并且收益表示式都满足式(2-8),满足以上两点则这个博弈过程就可以称之为超模博弈。
2( )ii jU aa a≥j ≠ i ∈ N(2-8)并且超模博弈具有纳什均衡,而且肯定是唯一的纳什均衡点。
(2) 潜在博弈模型。
潜在博弈是一个特殊的类型。
定义函数V :A → R。
ΔV 代表博弈整体的效用改变,iΔu 表示用户 i 的效用改变,当任意用户 i 进行策略的改变,都有iΔu = Δ V,如果所有的任意博弈参与者都单方面的策略改变,都存在iΔV = Δu ,则称该博弈模型为潜在博弈。
否则,如果sgn sgniΔV = Δu ,则这样的博弈模型称之为顺序的潜在博弈已模型。
模型的判定:只要在博弈模型中的所有博弈方的策略为紧集合,并且收益表示式都满足式(2-9),满足以上两点则这个博弈过程就可以称之为潜在博弈模型。
22( )( )jii j i jU aU aa a a a=j ≠ i ∈ N ,a ∈ A(2-9)并且潜在博弈具有纳什均衡,而且肯定是唯一的纳什均衡点。
(3) 重复博弈模型。
这种博弈模型表示 N 多相同的“阶段博弈”组成的博弈模型的整体,参与者在博弈过程中,可以根据过去的策略的了解,以及对未来的形式的估计,和根据当时的情况来实时的调整选用的策略组合。
博弈模型汇总
博弈模型汇总如下:
1.合作博弈与非合作博弈:这是根据参与者之间是否可以达成具
有约束力的协议来划分的。
合作博弈强调团队合作和协作,目标是达成共赢;而非合作博弈则强调个人利益最大化,不考虑其他参与者的利益。
2.静态博弈与动态博弈:这是根据参与者做出决策的时间顺序来
划分的。
静态博弈是指所有参与者同时做出决策,或者决策顺序没有影响;动态博弈是指参与者的决策有先后顺序,后行动者可以观察到先行动者的决策。
3.完全信息博弈与不完全信息博弈:这是根据参与者对其他参与
者的偏好、策略和支付函数了解的程度来划分的。
完全信息博弈是指所有参与者都拥有完全的信息,能够准确判断其他参与者的策略和支付函数;不完全信息博弈则是指参与者只拥有部分信息,无法准确判断其他参与者的策略和支付函数。
4.零和博弈与非零和博弈:这是根据所有参与者的总收益是否为
零来划分的。
零和博弈是指所有参与者的总收益为零,一方的收益等于另一方的损失;非零和博弈则是指所有参与者的总收益不为零,各方的收益和损失不一定相关。
5.竞争博弈与合作博弈:这是根据参与者之间是否存在竞争或合
作关系来划分的。
竞争博弈是指参与者之间存在竞争关系,目标是追求个人利益最大化;合作博弈则是指参与者之间存在合作关系,目标是追求共同利益最大化。
6.微分博弈与离散博弈:这是根据决策变量的连续性来划分的。
微分博弈是指决策变量是连续变化的,需要考虑时间、速度等因素;离散博弈则是指决策变量只有有限个可能的取值,通常只考虑状态的变化而不考虑时间、速度等因素。
数学建模博弈模型
博弈模型在实际问题中的应用前景
政策制定
01
利用博弈模型分析政策制定中的利益关系和策略选择,为政策
制定提供科学依据。
企业竞争策略
02
利用博弈模型分析企业竞争中的策略选择和预期行为,为企业
制定合理的竞争策略。
国际关系
03
利用博弈模型分析国际关系中的利益关系和冲突解决机制,为
国际关系管理提供理论支持。
THANKS
猎鹿博弈
总结词
描述两个猎人合作与竞争的关系,揭示了合作与背叛的平衡。
详细描述
在猎鹿博弈中,两个猎人一起打猎,猎物可以平分。如果一个猎人选择合作而另一个选择背叛,则背叛者可以独 吞猎物。但如果两个猎人都不合作,则都没有猎物可吃。最佳策略是合作,但个体理性可能导致两个猎人都不合 作,造成双输的结果。
03
智猪博弈
总结词
描述大猪与小猪在食槽竞争中的策略,揭示了合作与竞 争的平衡。
详细描述
在智猪博弈中,一个大猪和一个小猪共同生活在一个猪 圈里。每天都有一桶食物放在食槽中,大猪和小猪需要 竞争才能吃到食物。如果大猪和小猪同时到达食槽,大 猪会因为体型优势占据更多食物。但如果小猪先到食槽 等待,大猪到来时已经没有食物可吃。最佳策略是小猪 等待,大猪先吃,然后小猪再吃剩下的食物。
博弈模型的基本要素
参与者
在博弈中作出决策和行动的个体或组织。
策略
参与者为达到目标而采取的行动或决策。
支付
参与者从博弈中获得的收益或损失。
均衡
在博弈中,当所有参与者都选择最优策略时,达到的一种稳定状态。
博弈模型的建立过程
策略空间
确定每个参与者的所有可能采 取的策略。
均衡分析
通过分析收益函数和策略空间 ,找出博弈的均衡点。
bertrand博弈模型
bertrand博弈模型
摘要:
1.简介
2.博弈模型的基本概念
3.bertrand 博弈模型的特点
4.bertrand 博弈模型的应用
5.我国对bertand 博弈模型的研究
6.结论
正文:
博弈论是研究决策制定和结果影响的数学理论。
在博弈论中,博弈模型是一种理论工具,用于描述参与者在特定情况下做出的决策。
bertrand 博弈模型是博弈模型中的一种,被广泛应用于经济学、社会学等领域。
2.博弈模型的基本概念
博弈模型是一种理论工具,用于描述决策者在特定情况下做出的决策。
在博弈模型中,决策者被称为“玩家”,每个玩家都有多个可选策略。
玩家的目标是最大化自己的利益,而游戏的结果是由所有玩家的策略决定的。
3.bertrand 博弈模型的特点
bertrand 博弈模型是一种特殊的博弈模型,它的特点是每个玩家都有一定的生产成本,并且每个玩家都可以选择生产数量。
在bertrand 博弈模型中,玩家的目标是最大化自己的利润,而游戏的结果是由所有玩家的生产决策决定的。
4.bertrand 博弈模型的应用
bertrand 博弈模型被广泛应用于经济学、社会学等领域。
例如,它可以用于研究市场竞争、价格制定、政策制定等问题。
5.我国对bertand 博弈模型的研究
我国对bertrand 博弈模型的研究主要集中在经济学领域。
学者们利用bertrand 博弈模型研究了市场竞争、价格制定等问题,并提出了一些有价值的结论。
6.结论
bertrand 博弈模型是一种重要的博弈模型,被广泛应用于经济学、社会学等领域。
十大经典博弈论模型
十大经典博弈论模型博弈论是一门研究决策者之间互动的学科,其应用范围广泛,涉及到经济、政治、生物学等领域。
在博弈论中,经典博弈论模型是基础和核心,以下是介绍十大经典博弈论模型:1. 囚徒困境博弈模型囚徒困境博弈模型是博弈论中最为著名的模型之一,也是最为典型的非合作博弈模型。
该模型主要讲述的是两个囚犯被抓后面临的选择问题,如果两个人都招供,那么都将受到较重的惩罚;如果两个人都不招供,那么都将受到轻微的惩罚;如果一个人招供而另一个人不招供,那么招供的人将受到宽大处理,而另一个人将受到较重的惩罚。
2. 零和博弈模型零和博弈模型是博弈论中最为简单的模型之一,其特点是参与者之间的利益完全相反,即一方获得利益就意味着另一方的利益受到损失。
在这种情况下,参与者之间的互动往往是竞争和对抗的。
3. 博弈树模型博弈树模型是一种用于描述博弈过程的图形模型,它可以清晰地展示出参与者在不同阶段的选择和决策,以及每个选择所带来的收益和风险。
4. 纳什均衡模型纳什均衡模型是博弈论中最为重要的概念之一,它指的是一个博弈中所有参与者都采取了最优策略的状态。
换句话说,如果所有参与者都遵循纳什均衡,那么任何一个人单方面改变策略都将无法获得更多的利益。
5. 最小最大化模型最小最大化模型是一种解决零和博弈问题的方法,其思想是在所有可能的情况中,选择让对手收益最小的情况,从而实现自己的最大化收益。
6. 帕累托最优解模型帕累托最优解模型是一种解决多人博弈问题的方法,其核心思想是通过合作和协商,使得所有参与者都能获得最大的收益,而不是只有某个人获得了最大的收益。
7. 博弈矩阵模型博弈矩阵模型是一种常用的博弈论分析工具,它可以清晰地展示出参与者在不同策略下的收益和风险,从而帮助参与者做出最优决策。
8. 拍卖模型拍卖模型是博弈论中的一个重要应用领域,其目的是通过竞价的方式,让参与者以最低的价格获得所需的商品或服务。
9. 逆向选择模型逆向选择模型是一种解决信息不对称问题的方法,其核心思想是通过知道对方的信息,来预测对方的行为和决策,从而做出最优策略。
博弈模型解决方案
博弈模型解决方案
《博弈模型解决方案》
博弈模型是一种用于分析决策制定和竞争情景的数学工具。
在许多领域,例如经济学、政治学和生物学中,博弈模型都被广泛应用。
通过建立数学模型来描述各方的利益和策略选择,博弈模型可以帮助决策者做出最佳的决策。
博弈模型解决方案是一种利用博弈论原理来解决实际问题的方法。
在博弈模型中,各方的利益和对策都会被建模,并且通过计算和分析来找到最优的策略。
这种方法可以应用到很多领域,例如竞争策略、投资决策和资源分配等问题中。
在博弈模型解决方案中,常用的方法包括纳什均衡、博弈树和博弈矩阵等。
纳什均衡是指在博弈中各方选择的策略是最优的,并且在互相了解对方策略的情况下不会改变。
博弈树是一种图形化工具,用于描述博弈过程和各方的决策路径。
博弈矩阵则用来清晰地展示各种情景下各方的策略选择和最终结果。
通过这些方法,博弈模型解决方案可以帮助人们更清晰地分析和理解各种竞争和决策情景。
通过对各方利益和策略的深入分析,我们可以更好地做出决策,最大化自己的利益并且减少风险。
因此,博弈模型解决方案是一种重要的工具,可以帮助我们更好地应对各种决策和竞争情景。
博弈模型的结果解释_解释说明以及概述
博弈模型的结果解释解释说明以及概述1. 引言1.1 概述博弈模型是研究不同决策者在特定情境中进行策略选择的数学框架,它广泛应用于经济学、社会科学以及其他相关领域。
通过分析各方的利益和行为方式,博弈模型可以帮助我们理解决策者之间的相互作用和最终结果。
本文旨在探讨博弈模型的结果解释,即如何对博弈模型得出的结果进行解读与说明。
通过深入研究博弈模型,我们可以更好地理解其运作机制,并从中获得有价值的见解。
1.2 文章结构本文主要包括以下几个部分:引言、博弈模型的结果解释、解释说明以及概述、结论和参考文献。
在引言部分,我们将首先对博弈模型进行概述,介绍其基本原理和应用领域。
随后,我们会详细阐述本文的目的和主要内容,并提供一个全面的文章结构框架。
1.3 目的本文旨在探讨博弈模型的结果解释方法和技巧,并提供一些实例分析。
通过这样做,我们希望能够帮助读者更好地理解博弈模型的结果,以及如何有效地解释和说明这些结果。
在深入探讨解释说明的重要性和方法技巧之后,我们将进一步介绍如何汇总和概述研究结果。
最后,我们将总结本文的主要发现和贡献,并展望博弈模型结果解释领域未来的研究方向。
通过本文的阐述与探讨,读者将能够更好地应用博弈模型,并准确地解释和说明其得出的结果。
2. 博弈模型的结果解释:2.1 博弈模型介绍:在博弈论中,博弈模型是用来描述参与者行为和可能结果的数学框架。
它由参与者、策略和支付函数组成。
参与者根据自己的理性选择策略,并得到相应的支付。
2.2 结果解释方法论:当我们得到了博弈模型的结果后,我们需要对这些结果进行解释和分析。
结构化且系统性地解释模型结果对于深入理解博弈过程、预测参与者行为以及制定合适决策具有重要意义。
在进行结果解释时,我们可以采用以下方法论:首先,需要对博弈模型中所使用的各种概念和符号进行定义和解释,确保读者对模型基本原理有清晰直观的认识。
其次,通过分析参与者之间的相互作用和选择行为,阐述模型所揭示出来的策略均衡点或优势策略。
博弈模型分析范文
博弈模型分析范文博弈模型分析是研究博弈论的一种方法,通过分析参与博弈的各方的利益和策略选择,来推断博弈的结果及其影响因素。
博弈模型能够帮助了解决策者的行为动机,预测博弈结果以及寻找策略的改进空间。
下面将详细介绍博弈模型分析的步骤和应用。
第一步:定义博弈参与者,即博弈的主体。
参与者可以是个人、团队、企业或国家等。
第二步:确定参与者的策略空间。
策略是参与者在博弈中可以采取的行动。
策略空间则是所有参与者可能的策略组合。
在确定策略空间时,需要考虑参与者的限制条件和能力。
第三步:建立效用函数。
效用函数是博弈参与者对不同结果和策略的偏好程度的量化表示。
通过建立效用函数,可以分析参与者的动机、目标和行为。
第四步:制定收益矩阵。
收益矩阵是对博弈参与者在不同策略组合下可能的收益或成本进行展示的矩阵。
收益矩阵可以帮助分析博弈参与者选择不同策略的概率。
第五步:找到均衡解。
均衡解是指在博弈中不存在任何参与者可以改变自己的策略来获得更好收益的状态。
常见的均衡概念包括纳什均衡、帕累托最优解等。
通过寻找均衡解,可以预测博弈的结果和可能出现的情况。
1.经济领域:博弈模型可以应用于市场竞争、定价策略、合作与竞争等经济问题的分析。
例如,博弈模型可以用于分析企业之间的定价策略,预测市场价格的稳定性,同时帮助企业制定合理的竞争策略。
2.政治领域:博弈模型可以应用于政治家、政党及国家之间的决策分析。
例如,博弈模型可以用于分析选举策略、政府决策的权衡及外交策略的选择。
3.环境领域:博弈模型可以应用于环境保护、资源分配、排放管理等环境问题的研究。
例如,博弈模型可以用于分析各方在资源分配中的决策行为,预测不同策略对环境的影响,并提出合理的管理政策。
4.决策分析:博弈模型可以应用于决策分析中,帮助决策者理解和预测各方行为,并制定最优决策策略。
例如,在商业决策中,博弈模型可以用于分析市场竞争、产品定价等问题,帮助企业做出最优的决策。
总结来说,博弈模型分析是一种重要的决策分析工具,通过对博弈参与者的动机和策略选择进行细致分析,可以帮助理解和预测博弈的结果,并为决策者提供策略改进的空间。
博弈模型汇总
博弈模型汇总博弈模型是博弈论的重要工具,用于描述博弈参与者之间的策略和利益关系。
在博弈论中,通过建立合适的博弈模型,可以帮助我们分析和理解各种不同类型的博弈情境,并预测博弈参与者的行为和可能的结果。
下面将对几种常见的博弈模型进行汇总和介绍。
1. 零和博弈模型:零和博弈模型是博弈论中最简单和最基本的模型之一。
在零和博弈中,博弈参与者的利益完全相反,一方的利益的增加必然导致另一方的利益的减少。
这种博弈模型常常用于描述双方的冲突和竞争情境。
常见的零和博弈模型有二人零和博弈和多人零和博弈。
2. 非合作博弈模型:非合作博弈模型是博弈论中较为常见的模型之一。
在非合作博弈中,博弈参与者之间的行动和决策是相互独立的,每个博弈参与者都追求自身的最大利益。
在非合作博弈模型中,博弈参与者可以选择不同的策略,根据对手的行动做出最优的响应。
常见的非合作博弈模型有纳什均衡模型和博弈树模型。
3. 合作博弈模型:合作博弈模型是博弈论中另一个重要的模型。
在合作博弈中,博弈参与者之间可以进行协作和合作,共同追求最大化整体利益。
合作博弈模型通常用于描述多个博弈参与者之间的联盟和合作情境。
常见的合作博弈模型有核心模型和合作博弈解。
4. 演化博弈模型:演化博弈模型是博弈论中较为新颖和有趣的模型之一。
在演化博弈中,博弈参与者的行动和策略可以随时间变化和演化。
演化博弈模型通常用于描述博弈参与者之间的适应性和进化过程。
常见的演化博弈模型有进化博弈动力学模型和演化博弈解。
博弈模型的应用广泛,不仅在经济学中有重要的地位,也在其他学科领域得到广泛运用。
博弈模型可以帮助我们分析和解决各种决策和策略问题,对于理解社会、经济和生物系统中的行为和演化具有重要意义。
总结起来,博弈模型是博弈论的核心工具之一,用于描述和分析博弈参与者之间的策略和利益关系。
常见的博弈模型包括零和博弈模型、非合作博弈模型、合作博弈模型和演化博弈模型。
这些模型在各个领域中都有广泛的应用,对于理解和解决各种决策和策略问题具有重要意义。
斯坦伯格博弈模型
斯坦伯格博弈模型斯坦伯格博弈模型是一种经典的博弈论模型,它被广泛应用于经济学、政治学、社会学等领域。
该模型的核心思想是通过分析参与者的策略和利益,来预测博弈的结果。
下面将从定义、特点、应用等方面进行阐述。
一、定义斯坦伯格博弈模型是一种博弈论模型,它描述了两个参与者在一个有限的资源池中进行博弈的情形。
在这个模型中,参与者可以选择合作或者背叛对方,从而获得不同的收益。
如果两个参与者都选择合作,那么他们将会平分资源池中的收益;如果两个参与者都选择背叛,那么他们将会失去所有的收益;如果一个参与者选择合作,而另一个参与者选择背叛,那么背叛者将会获得全部的收益,而合作者将会失去所有的收益。
二、特点斯坦伯格博弈模型具有以下几个特点:1. 零和博弈:在斯坦伯格博弈模型中,参与者的收益是互相矛盾的,即一个人的收益增加必然导致另一个人的收益减少。
因此,该模型被称为零和博弈。
2. 非合作博弈:在斯坦伯格博弈模型中,参与者没有任何形式的沟通和协商,他们只能根据自己的利益来做出决策。
3. 稳定性:在斯坦伯格博弈模型中,如果两个参与者都选择合作,那么他们将会获得最大的收益。
因此,合作是最稳定的策略。
三、应用斯坦伯格博弈模型被广泛应用于经济学、政治学、社会学等领域。
以下是一些具体的应用:1. 囚徒困境:囚徒困境是斯坦伯格博弈模型的一个经典案例。
在这个案例中,两个囚犯被关在不同的房间里,他们都面临着是否供出对方的选择。
如果两个囚犯都选择合作,那么他们将会获得最小的刑期;如果两个囚犯都选择背叛,那么他们将会获得最大的刑期;如果一个囚犯选择合作,而另一个囚犯选择背叛,那么背叛者将会获得最小的刑期,而合作者将会获得最大的刑期。
2. 市场竞争:在市场竞争中,企业之间也存在着斯坦伯格博弈模型的情形。
如果所有的企业都选择合作,那么他们将会共同获得市场的收益;如果所有的企业都选择背叛,那么他们将会共同失去市场的收益;如果一个企业选择合作,而另一个企业选择背叛,那么背叛者将会获得市场的全部收益,而合作者将会失去市场的全部收益。
博弈模型构建
博弈模型构建一、博弈模型的种类博弈模型可以根据不同的分类标准进行划分。
根据参与人的数量,博弈可以分为单人博弈、双人博弈和多人博弈。
根据参与人之间是否有合作的可能性,博弈可以分为合作博弈和非合作博弈。
根据信息是否完全,博弈可以分为完全信息博弈和不完全信息博弈。
此外,根据决策结构的不同,博弈还可以分为静态博弈和动态博弈。
二、博弈模型的要素一个完整的博弈模型通常包括以下要素:参与人、行动、信息、策略、支付函数和均衡。
参与人是指参与博弈的个人或组织;行动是指参与人在博弈中可以采取的行动或决策;信息是指参与人在博弈中所掌握的知识和数据;策略是指参与人在给定信息和对手策略的条件下所选择的行动方案;支付函数是指参与人在博弈中所获得的收益或效用;均衡是指博弈达到的一种状态,其中每个参与人的策略都是最优的。
三、博弈模型的建立过程建立博弈模型的过程可以分为以下几个步骤:1.确定参与人:确定博弈中的参与人,包括个人、组织、国家等。
2.确定行动空间:确定每个参与人在博弈中可以选择的行动或决策。
3.确定信息集:确定每个参与人在博弈中所掌握的知识和数据,即每个参与人的信息集。
4.确定策略空间:在给定信息和对手策略的条件下,确定每个参与人可以选择的行动方案,即每个参与人的策略空间。
5.确定支付函数:根据各方的利益关系及均衡结果,为每个参与人设定一个效用水平,并使各方的支付函数相互制约、相互影响。
6.寻找均衡:通过逻辑推理和分析,找出均衡状态,即每个参与人的最优策略组合。
7.评估和比较:对不同均衡状态下各方的收益进行评估和比较,以选择最有利的策略组合。
8.调整和优化:根据实际情况和需要,不断调整和优化模型参数和假设条件,以提高模型的预测准确性和应用价值。
四、案例研究:公共资源博弈模型公共资源博弈是一种典型的资源分配博弈,其中资源是公共的,所有参与者都可以使用这些资源来最大化自己的利益。
然而,如果每个参与者都只考虑自己的利益,就可能会导致资源的过度使用和破坏。
博弈模型扩展式
博弈模型扩展式博弈模型中的扩展式,亦称为“博弈树”,是描述动态博弈的一种方式。
这种方式注重对参与人在博弈过程中所遇到决策问题的序列结构的详细分析。
它包含以下要素:参与人集:即参与博弈的所有个体或团体。
参与人的行动集:每个参与人在博弈中可能采取的所有行动的集合。
博弈历史:指参与人行动之前所有参与人的行动序列,它影响当前参与人的信息集和可选行动。
信息集:描述参与人在特定时刻所掌握的信息,即他们在选择行动时所依据的信息。
博弈的先后顺序:即谁在什么时候行动,这决定了博弈的动态结构。
事前的概率分布:在不完全信息博弈中,“自然”根据客观的概率分布选择参与人的类型。
参与人的效用函数:描述每个参与人在博弈结束时所获得的收益或效用,它是参与人选择行动的依据。
扩展式博弈的每一个节点(称作决策节点)表示博弈进行中的每一个可能的状态。
博弈从唯一一个初始节点开始,通过由参与者决定的路径到达终端节点,此时博弈结束,参与者得到相应的收益。
每个非终端节点只属于一个参与者,参与者在该节点选择其可能的行动,每个可能的行动通过边从该节点到达另一个节点。
此外,扩展式允许互动的显式模型,这意味着一个参与者可以在博弈中多次行动,并且在不同的状态中可以做出不同的行为。
但需要注意的是,一些博弈中,参与者并不是一直能观察到另一个人的选择(例如,同时行动或者行动被隐藏),这使得参与者无法区分信息集里的多个节点。
每一个扩展式博弈都对应唯一的一个策略式博弈,但反过来不成立,因为同一个策略式博弈可能有不同的扩展式博弈与之相对应。
当我们继续深入探讨扩展式博弈模型时,可以进一步考虑以下几个方面:完美信息与非完美信息:完美信息博弈:在这种博弈中,每个参与者在选择行动时都能观察到之前所有参与者的行动。
换句话说,每个参与者都知道博弈的完整历史。
国际象棋和围棋都是完美信息博弈的例子,因为在这些游戏中,每个玩家都可以看到棋盘上的所有棋子及其移动历史。
非完美信息博弈:在这种博弈中,至少有一个参与者在选择行动时无法观察到之前所有参与者的行动。
博弈模型 纳什均衡
博弈模型纳什均衡摘要:1.博弈模型的概述2.纳什均衡的概念和特点3.纳什均衡的应用案例4.纳什均衡的现实意义和局限性正文:一、博弈模型的概述博弈模型,是经济学中研究决策制定的一种数学工具,主要用于分析多个决策者在特定规则下的决策行为。
在博弈模型中,决策者通过选择不同的策略来达到各自的目标,同时考虑到其他决策者的可能反应。
博弈模型可以分为合作博弈和非合作博弈,其中非合作博弈又可分为静态博弈和动态博弈。
二、纳什均衡的概念和特点纳什均衡,又称为纳什讨价还价解,是由美国经济学家约翰·纳什于1950 年提出的一种非合作博弈解。
纳什均衡是指在博弈过程中,当每个决策者都选择了最优策略,且没有人愿意改变策略时,达到的一种平衡状态。
纳什均衡具有以下特点:1.纳什均衡是基于理性决策者的假设,即每个决策者都会选择能够带来最大利益的策略。
2.纳什均衡是一种局部最优解,即在给定其他决策者的策略下,每个决策者的选择都是最优的。
3.纳什均衡不保证全局最优,即在某些情况下,博弈的参与者可以通过合作达成更好的结果,但在纳什均衡下,他们无法实现这种合作。
三、纳什均衡的应用案例纳什均衡在经济学、社会学、政治学等领域具有广泛的应用。
以下是两个典型的纳什均衡应用案例:1.囚徒困境博弈:囚徒困境是一种经典的非合作博弈,描述了两个罪犯被捕后,警方分别与他们单独进行审讯。
如果两人都保持沉默,那么警方无法证明他们有罪,两人都将获得轻判;如果其中一个人供认,而另一个人保持沉默,那么沉默者将被重判,而另一个人则不被惩罚;如果两人都供认,则两人都将被重判。
在纳什均衡下,两个罪犯都选择供认,因为这是他们各自的最优策略。
2.拍卖博弈:拍卖是一种常见的经济活动,纳什均衡在拍卖中起到了关键作用。
在拍卖中,竞拍者需要根据自己的估值和竞争对手的策略来选择出价。
当所有竞拍者都选择了最优策略时,达到纳什均衡,此时的拍卖结果可能是最优的,也可能不是。
四、纳什均衡的现实意义和局限性纳什均衡为研究非合作博弈提供了一种有效的分析方法,有助于我们理解决策者在特定规则下的行为选择。
博弈模型要素
博弈模型要素
博弈模型是用于描述在策略互动中理性参与者如何决策的数学框架。
其构成要素主要包括以下几个方面:
参与者(Players):博弈中的决策主体,他们可以是个人、组织或国家等。
每个参与者都有自己的利益和目标,并会根据自己的利益和目标进行决策。
策略(Strategies):参与者可选择的行动方案,策略的选择直接影响到参与者的收益。
每个参与者都有自己的策略集,即可以选择的所有策略的集合。
信息(Information):参与者在进行决策时所依赖的知识,包括关于其他参与者身份、策略和历史数据等方面的知识。
信息的完整性、准确性和及时性对博弈的结果具有重要影响。
收益(Payoffs):参与者从博弈中获得的利益或损失。
收益通常取决于参与者的策略选择以及对手的策略。
在非零和博弈中,各方的收益之和可能大于或小于零,体现了各方利益的相互影响。
结果(Outcome):博弈结束时各方的状态和利益分配情况。
每个结果都对应于一定的策略组合,是所有参与者策略选择的综合体现。
均衡(Equilibrium):当所有参与者都选择最优策略,并且该策略组合不再发生变化时,就达到了博弈的均衡状态。
均衡是博弈分析的重要概念,它描述了在给定他方策略的情况下,每个参与者的最优选择。
理解这些要素是建立和分析博弈模型的基础,有助于深入理解不同策略和信息条件下参与者的行为模式和博弈结果。
博弈论的几个经典模型课件
02
在这个模型中,如果双方都抵赖,则各自获得2年的监禁;如果双方都坦白,则 各自获得3年的监禁;如果一方坦白而另一方抵赖,则坦白的一方获得1年的监 禁,抵赖的一方获得10年的监禁。
03
囚徒困境反映了人类在有限理性和不完全信息下的决策问题。
囚徒困境的策略和最优解
01
02
03
在囚徒困境中,每个参 与者都有两种策略:坦
博弈论的发展趋势和应用前景
发展趋势
随着计算机科学的发展,博弈论在人工智能、机器学 习等领域的应用逐渐增多。同时,博弈论也在生物学 、环境科学、社会学等多个学科中得到广泛应用和发 展。未来,博弈论将继续探索更为复杂和现实的模型 ,以解释和预测更为复杂的行为和现象。
应用前景
博弈论在经济学、政治学、军事等领域有着广泛的应 用前景。例如,博弈论可以帮助理解国际贸易中的策 略行为、国际政治中的权力均衡以及军事战略中的最 优攻击策略等。此外,博弈论也在社交网络分析、市 场机制设计等领域展现出强大的应用潜力。
政治学中的应用
投票悖论
投票悖论是指在某些情况下,多数投票的结 果可能导致无法达成一致意见或产生不合理 的结果。在政治学中,投票悖论被用于探讨 民主制度的缺陷和改进方法。
权力均衡
权力均衡是一种政治博弈模型,它描述了政 治权力在多个参与者之间的分配和转移。在 政治学中,权力均衡被用于分析权力斗争、
政治制度稳定性和政策制定等问题。
纳什均衡模型被广泛应用于市场均衡、产业组织、公共经济学
等领域。
生物学
02
纳什均衡模型也被用于解释生物种群竞争、生态系统平衡等问
题。
社会学
03
纳什均衡模型可以用来分析社会现象,如犯罪、婚姻、教育等
博弈模型-数模
* * * s s ( s , s 优战略是 =坦白。因此,囚徒困境问题的解是 1 2 ) =(坦白,坦白)。
* 2
注释:这正是囚徒困境的“困境”两个字的体现,如果用经济学中的“有效” 的术语的意思来讲,(沉默,沉默)是一个有效结局。有效结局并不是囚 徒问题的博弈解。这体现了个人利益和全体利益的矛盾。
现在,让我们试问一下,这个传教徒告诉了这些丈夫们他们所不知 道的什么?每个丈夫都已经知道了99个不贞的妻子,故这对任何人来 说都不是新闻。但“这个传教徒对所有男人做了一个声明”是共同知 识,从而这个传教徒所声明的内容,即有一个不贞的妻子,也就成了 所有男人中间的共同知识。在传教徒宣告之前,每个形如“(每个丈 夫知道)有一个不贞的妻子”的判断对于99都是正确的,但对100就 不正确了。
(3)收益函数
在博弈论中,收益指的是在一个特定的战略组合下参与者得到的确定效 用或期望效用。效用通常表现为博弈结果中输赢、得失、盈亏。效用必 须能用数值刻画其大小。收益是博弈参与者真正关心的问题 。 注释:博弈论的一个基本特征是一个参与者的收益不仅取决于自己的战略选 择,而且取决于所有参与者的战略选择。或者说,收益是所有参与者各选 定一个战略形成的战略组合的函数。 在博弈论中,通常用ui表示参与者i的收益,一个战略组合是,每个参与者 的收益可以表示为
* * * * s ( s , , s , , s 的解,则战略组合 1 i n ) 称为博弈 G 的一个解或纳什均
衡。
注释:研究博弈问题就是建立博弈模型,求解博弈的纳什均衡,下面我们用实例来说明我们的理论及应用
信息
经典博弈模型
按 大猪
等
小猪
按
等
5,1
4,4
9,-1
0,0
收益:(大猪,小猪)
大猪按,小猪选择等待 例:大企业进行新产品旳研究开发及市场旳
开拓,而小企业则选择模仿及跟随;大股东与 小股东对企业经营旳监督选择等
经典模型三:情侣博弈
一对年青旳情侣,男孩喜欢足球赛,女 孩喜欢欣赏音乐会。某一天,同步有一 场尤其主要旳足球赛和一场女孩期待已 久旳音乐会。假如一起去看足球赛,则 男孩收益2,女孩1;一起去欣赏音乐会, 则女孩收益2,男孩收益1。不然,收益 均为0。请问:看足球赛还是欣赏音乐 会?
足球 男
音乐
女孩
足球
音乐
2,1
0,0
0,0
1,2
收益:(男,女)
为了能做自己喜欢旳事,男孩和女孩怎 样做?
例:供给链上旳合作关系
经典模型四:斗鸡博弈
在美国,某些飞车党党徒为了表达勇敢, 一般由两个人分别驾驶两辆车急速对撞。 因怕死而让道旳一方被称为小鸡,在飞 车党内备受歧视;而不让道旳一方在飞 车党内备受推崇。
假如两人都不让道,不死即残,收益为w;假如让道,受大家讥笑,收益为-10; 假如不让道,受大家尊敬,收益为+10。 让道还是不让道?
党徒1
党徒2
让
撞
让 -10,-10 -10,+10
撞 +10,-10 -w,-w
收益:(党徒1,党徒2)
作为党徒之一,是撞还是让?
经典模型五:鸽?鹰?
苏联和美国是冷战时代旳两个超级大国, 长久处于对抗状态。两国各有妥协(鸽) 和强硬(鹰)两种路线。其收益如下:
偷 小偷
不偷
守卫
睡
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有趣味的博弈论模型
按语: 本文已经发表在“百科知识”2009年6月下半月总第413期第14-15页;在今年2月下半月总第405期第11-13页上发表了“网络科学三大里程碑”;2005年11月上半月总第326期第21-22页发表了“网络科学的三大发现”。
令我意外的是去年在网上偶然发现“共检索到 10 条读者推荐文章”(请看最后附录),这篇科普文章名列首位,我们还有一篇文章名列第七。
如果读者有兴趣可以去看看,或等我有时间找出来。
我觉得,把新兴科学应用通俗易懂的语言写出来,有利于科学知识普及。
这也应该是一个科学工作者的责任。
在自然界和人类社会经济等领域中广泛存在合作与竞争,而能够反映这种既激烈竞争又需要合作的一门学科就是博弈论(Game Theory),也称对策论,它是模拟和分析理性的个体在利益冲突环境下相互作用的形式、决策及其均衡理论,研究个体之间行为的相互影响和相互作用规律,它可以描述现实生活中参与者面对有限资源的合作与竞争行为。
令人惊奇的是,有三次诺贝尔获奖者是博弈论的杰出科学家,他们是1985年获得诺贝尔奖的公共选择学派的领导者布坎南,1994年经济学诺贝尔奖颁发给美国普林斯顿大学的纳什博士、塞尔屯、哈桑尼3位博弈论专家,1995年获奖的理性主义学派的领袖卢卡斯。
博弈论在经济学、政治学、管理学、社会学、军事学、生物学等诸多学科领域具有广泛的实际背景和应用价值。
进入20世纪末,随着复杂网络科学的一些新的发现,博弈论也成为网络时代人们的一种思维方式、竞争与合作的模式。
博弈论对人有一个最基本假定:人是理性的,人在具体策略选择的目的全是使自己的利益最大化。
博弈论就是研究理性的人之间如何进行策略选择的,因此博弈论也称为对策论。
博弈论就凭这么一条最简单的假定可以展开广泛的研究,并获得了丰富多彩的结果,利用博弈论可以解读人类的社会行动或集体行动,更易理解人类社会的复杂性和特殊性。
为了刻画个体间利益的冲突对整个系统的影响,人们已经提出和研究了许多博弈模型,比较著名的有三个模型:囚徒困境、“雪堆”博弈和“少数者”博弈,下面笔者通过对这三个模型进行简单而通俗的介绍,让大家了解博弈论及其应用概况。
“囚徒困境”模型
囚徒困境作为一个经典的博弈模型受到广泛关注。
这个博弈模型假设两个小偷合伙作案时被捕,分别关在不同的屋子里,如果双方都拒绝承认同伴的罪行,则由于证据不足两人都会被轻判(收益为);为此,警方设计了一个机制:如果一方出卖同伴,而另一方保持忠
诚,则背叛者将无罪释放(收益为T )
;坚持忠诚的一方将被重判(收益为);如果双方都背叛了对方,则双方都会被判刑(收益为R S P )。
这里假设上述收益参数满足下面的条件:。
对每个参与者来说,如果对手坚持忠诚,则他也选择忠诚得到的收益T R P S >>>R 小于他选择背叛得到的收益T ;如果对手选择背叛,则他选择忠诚得到的收益仍小于他选择背叛得到的收益。
S P 可见,无论对手采取哪种策略,自己的最佳策略就是背叛,双方都选择背叛称为囚徒困境的唯一“纳什均衡”(纳什因其提出的“非合作完全信息博弈的纳什均衡”概念而荣获了1994年的诺贝尔获得经济学奖);同时选择背叛所取得的平均收益要低于两个人同时选择合作取得的平均收益。
在这种情况下,理性参与者面临着两难的困境。
自然界中广泛存在的合作现象——从单细胞生物的协同工作到人类的无私奉献的行为
说明,还有其他的动力学机制激励一般所认为的自私的个体认识到合作的重要性。
为了揭示这种潜在的演化机制,有人提出了“针锋相对”演化规则,采用“去输存赢”策略,改进囚徒困境中的两难结局。
“雪堆”博弈模型
“雪堆”博弈又称为“鹰鸽”博弈或者“小鸡”博弈(Chicken Game),是另一类两人对称博弈模型,描述了两个人相遇时是彼此合作共同受益,还是彼此欺骗来相互报复。
它揭示了个体理性和群体理性的矛盾对立。
可以这样来描述雪堆博弈:在一个风雪交加的夜晚,两人相向而来,被一个雪堆所阻,假设铲除这个雪堆使道路通畅需要的代价为c , 如果道路通畅则带给每个人的好处量化为b 。
如果两人一齐动手铲雪,则他们的收益为;如果只有一人铲雪,虽然两个人都可以回家,但是背叛者逃避了劳动,它的收益为,而合作者的收益为;如果两人都选择不合作,两人都被雪堆挡住而无法回家,他们的收益都为。
这里假设收益参数满足下面的条件:T R 。
雪堆模型与囚徒困境不同的是,遇到背叛者时合作者的收益高于双方相互背叛的收益。
因此,一个人的最佳策略取决于对手的策略:如果对手选择合作,他的最佳策略是背叛;反过来,如果对手选择背叛,那么他的最佳策略是合作。
这样合作在系统中不会消亡,而与囚徒困境相比,合作更容易在雪堆博弈中涌现。
/2R b c =−T b =S b c =−0P =S P >>>
“争当少数者”模型
该模型由查勒特和张翼成于1997年提出,他们假设在一个系统中有(奇数)个参与者,在某一时刻各自独立地在两个策略中做出选择,参与人数少的策略获胜。
该模型的核心思想是少数者获胜,这是从实际中提炼出来的一个好模型,股票交易就是一个典型例子。
需要指出,少数者博弈模型是对著名“酒吧问题”的一种抽象和简化。
N 酒吧问题研究的是一群生活在美国圣塔菲的人们在周四晚上是否去该地区的一个著名酒吧的决策问题:每周四晚上这个酒吧都会有优雅的爱尔兰音乐演奏,然而如果去的人数过多,超过了酒吧所能容纳的人数(阈值c ),酒吧就会变得嘈杂拥挤,人们也无法悠闲地欣赏音乐。
因此人们需要根据过去的公共信息来对当晚去酒吧的人数做预测,以决定自己究竟是去酒吧还是留在家里。
酒吧问题和少数者博弈模型都反映了社会经济活动中众多千差万别的参与者对有限资源竞争的基本特征,其思想是金融市场中的普遍原则——少数人获胜。
争当少数者博弈模型原则上与前面两个模型不同,双方并非完全自私、完全理性且具有相当完整信息,并按照严格的收益计算而决策,以便达到某种博弈的均衡。
人们看到该模型中的双方基本上是根据“成功的经验”或“模仿成功者”进行决策,并非理性,信息也非完整,因此它不存在争当少数者博弈模型的均衡,似乎可以说,非理性和非完整信息的博弈更为重要。
确实,现实生活中究竟有哪些面临的决择是“完全理性”地根据完全信息严格计算而决策的博弈?
进而,提出演化少数者博弈(EMG)模型,将进化论与少数者博弈结合在一起,发现通过学习过去的公共历史信息,可以提高参与者的平均收益。
在EMG 模型中,对于某一轮博弈,参与者根据他记忆中保存的公共历史信息来独立地决策本轮自己是加入“1”组还是“0”组;当所有人都做出选择后,进入人数少的一组的人为获胜者,进入人数多的一组的人为失败者。
人们通过对EMG 模型的研究发现一个有趣的结论:一个相互间竞争的人群最终总是趋向于分离成为具有两种相反的极端行为的人群。
这意味着为了在竞争社会中生存,参与者的行为最终会走向极端:要么始终遵循基本策略,要么始终反其道而行之。
博弈后获胜者的收益加,S
而失败者的收益减1,因此也被称为奖惩比。
实际上,还有更复杂的情形,例如,奖惩比情况下发现:策略分布既可形成“M ”形(S 1S <0992S .=),也可形成“”形分布
(),这意味着随着奖惩比S 的减小,参与者采取的策略从极端转向中庸。
进一步,在争当少数者博弈演化模型中,发现在 S<l 的情况下可从自分离为两个极端人群的相转变为中庸人群峰化相,这种相变是普遍存在的,它不仅依赖于奖惩比, 而且依赖于参与博弈的总人数, 还与经纪人破产更新的最低积累财富的阙值有关。
因此,特殊的具体的博弈情形要深入具体分析,也不能一概而论,这也是博弈论丰有吸引力所在。
∩0971S .=本文以囚徒困境、雪堆博弈和少数者博弈三个典型模型为例,简单介绍了近年来博弈论研究概况。
在现实生活和许多领域中,博弈行为对网络结构演化的作用是令人关注的课题。
随着演化博弈动力学行为与复杂网络之间关系深入研究,博弈必定会推动复杂网络的发展,乃至社会的进步,其应用前景十分美好。
附录:网上10 条读者推荐文章目录如下:
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