博弈论-1
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博弈论的发展
思想萌芽
2000年多年前我国《孙子兵法》、“田忌赛马” 1500年前巴比伦犹太教法典中的“三妾争产” 1838年古诺寡头模型 1883年伯川德寡头模型 1913年齐默罗象棋博弈定理——“逆向归纳法” 1921-1927年波雷尔给出混合战略的第一个现代表述 ,并给出有数种战略两人博弈的极小化极大解 1928年冯•诺伊曼和摩根斯坦扩展式博弈定义,证明 有限策略两人零和博弈有确定性的结果
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一代数学天才——约翰· 纳什
影片《美丽心灵》是一部以纳什的生平经历为基础创作的人物传 记片,荣获2002年奥斯卡金像奖,几乎包揽了2002年电影类全球 最高奖项。主人公原型纳什因而成为热门的公众人物。
约翰· 纳什( John F· Nash,1928- ),美国人。父亲是电子工程师与教师, 第一次世界大战的老兵。纳什小时孤独内向,虽然父母对他照顾有加,但老 师认为他不合群不善社交。纳什的数学天分大约在14岁开始展现。他在普林 斯顿大学读博士时刚刚二十出头,但他的一篇关于非合作博弈的博士论文和 其他相关文章,确立了他博弈论大师的地位。在20世纪50年代末,他已是闻 名世界的科学家了。 然而,正当他的事业如日中天的时候,30岁的纳什得了严重的精神分裂症。 他的妻子艾利西亚———麻省理工学院物理系毕业生,表现出钢铁一般的意 志。漫长的半个世纪之后,她的耐心和毅力终于创下了了不起的奇迹:纳什 教授渐渐康复。由于他与另外两位数学家在非合作博弈的均衡分析理论方面 做出了开创性的贡献,对博弈论和经济学产生了重大影响,而获得1994年诺 贝尔经济奖。 27 如今,纳什已经基本恢复正常,重新开始科学研究。并受聘青岛大学教授。
莱因哈德· 泽尔腾
泽尔腾(Reinhard Selten, 1930-)出生于德国的布莱斯劳(二战后划 属波兰)。 1958年前后,泽尔腾了解到西蒙关于有限理性的论文,并试图构造 一个有限理性多目标决策模型。 1960年代早期,泽尔腾做了寡头博弈的实验,发现对该实验模型的 博弈理论分析太困难了。他定义了子博弈精炼的概念,并于1965年 发表了他最著名的博弈论论文《一个具有需求惯性的寡头博弈模型 》。子博弈精炼均衡正式定义的提出成为他后来获得诺贝尔经济学 奖的主要原因。 在颤抖的手均衡概念中,泽尔腾利用人类行为包含非理性因素(局 中人会犯错)这一特点,形成对理性概念的一种新理解。这种方法 无疑是博弈理论的一个重大突破。 2009年泽尔腾曾到东北财经大学讲学
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博弈论的成长 第一个研究高潮(20世纪40年代末50年代初)
1950年Nash提出“纳什均衡” 概念和证明纳什定理 ,发展非合作博弈的基础理论。 1952-1953年期间Shapley和Gillies提出“核” 的概 念,作为合作博弈的一般解概念。 1953年Shapley在讨论联盟博弈解的过程中,提出了 合作博弈的“Shapley值” 概念。
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经济学中广泛应用博弈论的意义
经济学研究对象日益转向个体,放弃了一些没有微 观基础的假定,从个人效用函数及约束条件开始推 导行为和均衡,更贴近现实。 经济学越来越转向对人与人之间关系的研究,特别 是人与人之间行为的互相影响、利益冲突与一致、 竞争与合作等。 经济学越来越重视对信息的研究,特别是信息不对 称对个人选择及制度安排的影响。
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博弈论:以数学为基础,研究对抗冲突中 问题最优解决方案的方法。
“博弈论是研究决策主体的行为发生直接相 互作用时候的(最优)决策以及这种决策的均 衡问题的”
——张维迎
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警察抓小偷—囚徒困境
囚徒 2 坦 白 坦 白 囚 徒 1 -5, -5 -8, 0 抵 赖 0, -8 -1, -1 (坦白,坦白)
——弗农· 史密斯获2005诺奖
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博弈论与诺贝尔经济学奖
1994年度诺奖得主: 非合作博弈 约翰· 纳什(John F.Nash) 约翰· 海萨尼(John C.Harsanyi) 莱因哈德· 泽尔腾(Reinhard Selten); 1996年度诺奖得主: 不对称信息激励理论 威廉· 维克瑞(William Vickrey) 詹姆斯· 莫里斯(James A. Mirrlees); 2001年度诺奖得主: 不对称信息市场博弈 迈克尔· 斯彭斯(A· Michael Spence) 约瑟夫· 斯蒂格利茨 (Joseph E. Stigliz) 乔治· 阿克洛夫(George A. Akerlof);
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这些游戏的共同之处在于参与者在做决策 时,都面临同一种局势—决策时必须考虑 其他人的行动。 决策者间的相互依存正是博弈(Game) 的实质。
经济——寡头企业决策、市场阻止、 招标拍卖 军事、政治——朝核问题、中日关系、 乌克兰危机
——Shapley在20世纪50年代作出了开创性贡献。
从理性主义到经验主义:演化博弈兴盛,并且关于 博弈中学习的研究成为学科的热点之一;
——20世纪80年代M.Simth《演化与博弈论》、Price, Weibull、Levine、Friedman、Binmore等。
从理论分析到实证检验:实验博弈
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博弈论与经济学
博弈论不是经济学
博弈论是一种方法——“数学的一个分支”
Nash(1951)的博弈论奠基之作“Non-cooperative Games”发表于数学杂志 Shapley(1953)关于合作博弈的重要文章“A Value for N-person Games”本身也是数学手稿 政治、军事、外交、司法、体育等诸多领域都广泛 涉及博弈论的内容
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Selten(1965)提出“子博弈精炼纳什均衡” 求解 动态博弈;1975年提出的“颤抖的手均衡”,考查 动态博弈均衡的稳定性。 Harsanyi1967-1968三篇系列论文,探讨了如何求解 不完全信息博弈,提出了Harsanyi 转换和贝叶斯均 衡” ;1973年提出关于“混合战略”的不完全信息 解释,以及“严格纳什均衡” 。 20世纪70年代“演化博弈论”获得重要发展,梅纳 德•史密斯(M.Smith)1972年引进“演化稳定战略 ”( Evolutionarily Stable Strategy,ESS)。 “共同知识”(Common Knowledge)的重要性, 因为Aumann 1976年的文章引起广泛的重视。
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2002年度诺奖得主:实验经济学和心理 弗农· 史密斯(Vernon L. Smith) 丹尼尔· 卡内曼(Daniel Kahneman); 2005年度诺奖得主: 博弈论基础和应用 罗伯特· 奥曼(Robert J. Aumann) 托马斯· 谢林(Thomas C. Schelling) 2007年度诺奖得主: 机制设计 里奥尼德· 赫维茨(Leonid Hurwicz) 埃瑞克· 马斯金(Eric S. Maskin) 罗杰· 迈尔森(Roger B. Myerson) 2012年度诺奖得主: 合作博弈 罗伊德· 夏普利(Lloyd Shapley) 埃尔文· 罗斯(Alvin Roth)
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博弈论的成熟(20世纪80年代以来)
Kohlberg(1981) 采用“前向归纳法”(Forward Induction)探讨动态博弈均衡的稳定性问题。 Kreps and Wilson(1982 )年提出“序贯均衡”( Sequential Equilibria)。 M.Smith (1982)出版了《演化与博弈论》,继续 丰富演化博弈论。 Bernheim and Pearce (1984)提出“可合理化解” (Rationalizability),丰富非合作博弈解的概念。 Selten and Harsanyi(1988)提出了在非合作和合作 博弈中均衡选择的一般理论和标准。 Fudenberg and Tirole(1991)首先提出 “精炼贝叶 斯均衡”(Perfect Bayesian Equilibrium)概念。
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博弈论与经济学关系最为紧密
博弈论在经济学中应用最广泛、最成功;博弈论的 许多成果都是借助经济学的案例发展而来的 经济学家对博弈论的贡献巨大,特别是在动态分析 和不完全信息引入博弈论之后,Tirole、Kreps和 Wilson等都是经济学家。 经济学和博弈论的研究模式相同——最根本 二者均强调个人理性,追求既定约束条件下的效用 最大化
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简评
这个时期博弈理论仍然没有成熟,理论体系还比较 混乱,概念和分析方法很不统一,在经济学中的作 用和影响还比较有限,但这个时期博弈论研究的进 展却是非常显著的。 这一阶段博弈论研究的迅速发展,除了得益于理论 发展自身规律的作用以外,全球政治、军事、经济 特定环境条件的影响(战争和冷战时期的军事对抗 和威慑策略研究的需要,国内外经济竞争的加剧) ,以及经济学理论发展本身的需要等,都起了重要 的作用。正是因为有了这一阶段博弈论研究的繁荣 发展,才有20世纪80、90年代博弈论的成熟和对经 济学的博弈论革命。
“(20世纪)40年代末50年代初是博弈论历史上令人 振奋的时期,原理已经破茧而出,正在试飞它们的双 翅,活跃着一批巨人。” ——R.J.Aumann 19
第二个研究高潮(20世纪50-70年代)
1954-1955年 “微分博弈” 的概念得以提出。 “重复博弈” 在20世纪50年代末开始被研究,这自 然引出了关于重复博弈的“Folk theorem”。 1959年Aumann提出了“强均衡”(Strong Equilibrium)的概念。 1960年Schelling引进了“Focal Point”的概念。 博弈论在演化生物学(Evolutionary Biology)中的 公开应用也是在20世纪60年代初出现的。
抵 赖
囚徒困境支付矩阵
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夫妻博弈—性别战
妻子
乡7
乡7 丈 夫 甄嬛 0, 0 2, 1
甄嬛
0, 0 1, 2 (乡7,乡7) (甄嬛,甄嬛)
性别战支付矩阵
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阻止进入博弈
进入者
进 不进
(0,300)
在位者
斗争
(-10,0)
默许
(40,50) (进,默许)
进入博弈支付矩阵
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围点打援 围魏救赵 声东击西 远交近攻,近交远攻 明修栈道,暗渡陈仓
参考书
Gibbons, R., A Primer in Game Theory, Harvester Wheatsheaf Press, 1992. 吉本斯,《博弈论基础 》(中文版),中国 社会科学出版社》,1999。 张维迎:《博弈论与信息经济学》,上海三 联书店,1996。
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课程要求
博弈论
Game Theory
Hale Waihona Puke 董维刚大连理工大学经济学院
Email:wgdxgn@ 办公电话:84707596 综合实验2号楼509
1
课程概要
课程内容
导论 完全信息静态博弈 完全信息动态博弈 不完全信息静态博弈 不完全信息动态博弈
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教材
谢识予:《经济博弈论》(第三版),复旦 大学出版社,2006。
“有一些名字不能不提。首字母简略词NASH或许有助于我们记住他们 的名字:纳什(Nash)本人是字母N,A代表Aumann,S表示Shapely和 Selton,H指的是Harsanyi” 23 ——Binmore,1992
博弈论发展的新动向
从非合作行为到合作行为:合作博弈理论重新受到 关注,并与非合作博弈一起研究联盟;
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形成 冯•诺伊曼和摩根斯坦《博弈论和经济行为》 (Theory of Games and Economic Behavior,1944) ——奠定经济博弈论的基础
引进博弈的扩展式(Extensive Form)表述和标准式 (Normal Form)[或称战略式(Strategy Form)、 矩阵式(Matrix Form)]表述 提出稳定集(Stable Sets)解概念 正式提出构建博弈论一般理论的想法
课堂表现:20%
保证出勤 遵守纪律 认真听讲 积极交流
特别说明:三次无正当理由缺席者取消期 末考试资格
作业:10% 期末考试:70%
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第1章 导论
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第1节 博弈论概述
什么是博弈论 博弈论与经济学 博弈论的发展 博弈论与诺贝尔经济学奖
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什么是博弈论
从孩提时代,我们就玩游戏 (Game),如捉迷藏、扑克、象 棋和网球等。