博弈论在经济学中的应用课件.ppt

1、博弈论在经济学中的博弈论在经济学中的应用应用 假如你正跟恋人用手机通电话，突然信号断了。这时，你会立即拨电话过去，还是等你的恋人拨电话过来? 很显然，你是否应拨电话过去，取决于你的恋人是否会拨过来。如果你们其中一方要拨，那么另一方最好是等待；如果一方等待，那么另一方就最好是拨过去。因为如果双方都拨，那么就会出现线路忙；如果双方都等待，那么时间就会在等待中流逝。想一想想一想 *在一场博弈中，你必须考虑对方的选择以确定你自己在一场博弈中，你必须考虑对方的选择以确定你自己的最优选择，而对方也必须考虑你的选择来确定他的的最优选择，而对方也必须考虑你的选择来确定他的最优选择。最优选择。*你从博弈中得到的

2、，不仅取决于你自己的行动，也取你从博弈中得到的，不仅取决于你自己的行动，也取决于对方的行动。决于对方的行动。如果你知道恋人不会打过来（如以前断线就是她在如果你知道恋人不会打过来（如以前断线就是她在等电话，如果你的手机包月额度很难用完而她的接听免等电话，如果你的手机包月额度很难用完而她的接听免费），那么你的最优行动就是拨过去。费），那么你的最优行动就是拨过去。*博弈最本质的特征是：双方的行动相互影响又相互依赖博弈最本质的特征是：双方的行动相互影响又相互依赖博弈无处不在金庸小说中的珍珑棋局，多少高手未曾破解；而棋艺浅陋的虚竹“退一步”，闭了眼睛乱下一子，杀死自己白棋一片，反而天地一宽，破解迷局。田

3、忌赛马田忌赛马 比赛规则：马按奔跑的速度分为上中下三等，等次不同装饰不同，各家的马依等次比赛，三赛二胜。 比赛前田忌按照孙膑的主意，第一场，用上等马鞍将下等马装饰起来，冒充上等马， 与齐威王的上等马比赛；第二场，用上等马与齐威王的中等马比赛；第三场，田忌的中等马和齐威王的下等马比赛。结果二比一，田忌赢了齐威王。 在双方条件相当时，对策得当可以战胜对方；在双方条件相差很远时，对策得当也可将损失减低到最低程度。博弈论的光环 博弈论时髦且神秘，谁懂博弈论，或在文博弈论时髦且神秘，谁懂博弈论，或在文章中使用博弈方法，似乎挺有面子章中使用博弈方法，似乎挺有面子. 以数学为基础，感觉很高端以数学为基础，感

4、觉很高端. 有广泛的用途，但在生活中很难感受到直有广泛的用途，但在生活中很难感受到直接有效的运用接有效的运用.博弈! 博弈论（Game Theory）又名对策论，游戏论博弈论，英文为Game theory，是研究相互依赖、相互影响的决策主体的理性决策行为以及这些决策的均衡结果的理论。博弈论试图研究既存在冲突又存在合作的情况下（如寡头垄断）人们的决策行为。博弈是一种势态，在该势态中，两个或更多的参与人都在追求他们各自的利益，没有人能够支配结果。博弈的过程就是一个策略上的相互作用过程。这使得任何一方的行为都必须考虑到对方可能作出的反映。 博弈论是研究理性的决策主体在其行博弈论是研究理性的决策主体在

5、其行为发生直接的相互作用时的策略选择及策为发生直接的相互作用时的策略选择及策略均衡的理论。略均衡的理论。 博弈分析的关键步骤是找出在别人选博弈分析的关键步骤是找出在别人选择既定的情况下自己的最优反应策略（给择既定的情况下自己的最优反应策略（给自己带来最大收益的策略）。自己带来最大收益的策略）。博弈论研究对象博弈论研究对象博弈论与经济学 博弈论已经成为经济学的标准分析工具之一。目前在生物学、经济学、国际关系、计算机科学、政治学、军事战略和其他很多学科都有广泛的应用。博弈论主要研究公式化了的激励结构间的相互作用。是研究具有斗争或竞争性质现象的数学理论和方法。也是运筹学的一个重要学科。 博弈论考虑游

6、戏中的个体的预测行为和实际行为，并研究它们的优化策略.博弈论还是属于运筹学的范畴。博弈论在经济学中的应用 经济学中的应用就是运用矩阵的方式来分析问题，详细清楚，最经典的就是囚徒困境，帕内托效率，帕内托定律，帕内托改进。纳什均衡，边际效用和成本，边际递增和递减规律。 经济博弈论 经济博弈论是指将博弈论知识用于经济问题的分析之中，如针对经济问题的种类、结构，构建出相应的数学博弈模型，用于描述、反映经济问题参与人的策略选择动机，以便寻找到己方的问题最优解（其实也是其他利益主体的最优解）。在市场经济中，企业之间、企业与消费者之间、企业与政府之间、政府与消费者之间、政府与纳税人之间的相互影响、相互依存和

7、相互制约不断加强，以这些经济主体间的对抗、依赖和制约为研究前提和出发点的博弈论研究更具有现实意义。 经济与博弈 例如，近一两年来，国家为了防范经济过热，央行适当调高了贷款利率，其目的是遏制各地过猛过热的项目建设。面对这一财政政策，各地企业，尤其是那些有当地政府支持的大中型企业，所选择的策略无非是与央行合作，减缩当前的投入，停止大型项目的审批；另一种策略就是，为了发展地方经济，维系其一己私利，置全国一盘棋的整体利益于不顾，大中型企业间暗自串通，继续上马新项目，妄图影响或架空中央的财政政策。于是，形成了政府与地方大中型企业之间的博弈，如何协调，如何处理，仁者见仁，智者见智。从孙子兵法到三十六计从孙

8、子兵法到三十六计从田忌赛马到孙庞斗智从田忌赛马到孙庞斗智从运筹帷幄到韬光养晦从运筹帷幄到韬光养晦从曹刿论战到论持久战从曹刿论战到论持久战 1. 1994年三位获诺奖的博弈论学者年三位获诺奖的博弈论学者John NashJohn HarsanyLeihaden Selten2. 2005年二位获诺奖的博弈论学者年二位获诺奖的博弈论学者Robert AumannThomas Shelling二、基本概念二、基本概念1. 局中人或参与者（局中人或参与者（Players） 2. 规则（规则（rules）：规定博弈各方的行动）：规定博弈各方的行动顺序、方式、以及最终的结果等。顺序、方式、以及最终的结果等

9、。3. 策略（策略（Strategy）:一整套的行动方案，一整套的行动方案，规定了各种情况下的行动。比如：敌进规定了各种情况下的行动。比如：敌进我退，敌退我追，敌驻我扰，敌疲我打。我退，敌退我追，敌驻我扰，敌疲我打。4.相机策略（相机策略（contingent strategy）：仅在不）：仅在不确定事件发生时才会采取的策略。如：人不确定事件发生时才会采取的策略。如：人不犯我，我不犯人；人若犯我，我必犯人。犯我，我不犯人；人若犯我，我必犯人。5.行动：局中人在特定条件下的行为行动：局中人在特定条件下的行为6.支付支付( Pay-off )：博弈结束时，各方得到的：博弈结束时，各方得到的收益。收

10、益。7.策略均衡：参与者之间稳定的、可预测的互策略均衡：参与者之间稳定的、可预测的互动行为模式，就是策略均衡。动行为模式，就是策略均衡。l上策均衡：l我所做的是不管你做什么我所能做的最好的l你所做的是不管我做什么你所能做的最好的lNASH均衡：l我所做的是给定你所做的我所能做的最好的l你所做的是给定我所做的你所能做的最好的上策与上策均衡上策与上策均衡所谓上策，是指这样一种策略，即不管对手采取什么策略，这种策略都是最优的。 而当对局者选择的都是上策的时候，这种均衡叫做上策均衡 所谓均衡是指一种稳定的结局，当这种结局出现的时候，所有的对局者都不想再改变他们所选择的策略。 上策均衡与前面的均衡的区别

11、：上策均衡与前面的均衡的区别：第一，完全竞争、垄断竞争等市场结构中最终实现的均衡状态都是在假定厂商是追求最大利润的，而且厂商在均衡状态也实现了最大利润 第二，在上述几种竞争模式中，可供厂商选择的竞争策略也相对较少。上策均衡是博弈均衡的一种特殊状态。 A、B、C三人决斗，每人有三人决斗，每人有2颗子弹，每次发一枪。颗子弹，每次发一枪。A、B、C的命中概率分别为的命中概率分别为0.3、0.8、1.0。三人依次发射，两轮后对决结束。三人依次发射，两轮后对决结束。每次可以选择向对手发射，也可以放空枪。每次可以选择向对手发射，也可以放空枪。射中即死。射中即死。问在这场博弈中问在这场博弈中A的最优策略。的

12、最优策略。故事模型故事模型B（80%）A：30%C（100%）分析过程的行动选择集合的行动选择集合（）对空发射，（）射，（）射（）对空发射，（）射，（）射如对空发射，如对空发射，有有80%的可能杀死（必然射，因为一定选择射击，的可能杀死（必然射，因为一定选择射击，则必死）；然后有则必死）；然后有30%可能杀死（仅，；必射）；可能杀死（仅，；必射）；如未能杀死，则向射击（存活概率如未能杀死，则向射击（存活概率0.2)。对局结束。存。对局结束。存活概率为活概率为0.8*(0.3+0.7*0.2)0.352。如未射死，则射杀，然后要么成功射杀，要么被如未射死，则射杀，然后要么成功射杀，要么被射杀；存

13、活概率为射杀；存活概率为0.2*0.3=0.06。总体存活概率。总体存活概率41.2%。概率树工具概率树工具射空射空射死射死0.8未射死未射死0.2射死射死0.3未射死未射死0.7射射A不中不中0.2射死射死0.3未射死未射死0.7射不中射不中0对空发射：对空发射：存活概率为0.8(0.3+0.70.2)+0.20.3=41.2%A可以采取的行动可以采取的行动向向C发射：发射：存活概率为0.30.2(0.7+0.30.2)+0.741.2%=33.4%向向B发射：发射：存活概率为0.741.2%=28.84%再说再说三个三个枪手枪手 A A和和B B似乎达成了某种默契：在似乎达成了某种默契：在

14、C C被干掉之前，他被干掉之前，他们相互不是敌人。们相互不是敌人。 这不难理解，毕竟人总要优先考虑对付最大的威这不难理解，毕竟人总要优先考虑对付最大的威胁，同时这个威胁还为他们找到了共同利益，联手打胁，同时这个威胁还为他们找到了共同利益，联手打倒这个人，他们的生存机会都上升。而且，从悲观的倒这个人，他们的生存机会都上升。而且，从悲观的角度看，他们恐怕也活不到需要相互拼个你死我活的角度看，他们恐怕也活不到需要相互拼个你死我活的时候。时候。 但这个但这个“同盟同盟”也是很不牢固的，两个人都在时也是很不牢固的，两个人都在时时权衡利弊，一旦背叛的好处大于默契的好处，他们时权衡利弊，一旦背叛的好处大于默

15、契的好处，他们马上就会翻脸。马上就会翻脸。 在这个在这个“同盟同盟”里，最忠诚的是里，最忠诚的是B B 只要只要C C不不死，他就不会背叛；死，他就不会背叛；A A就要滑头多了，在前面轮流开就要滑头多了，在前面轮流开枪的例子中，他不朝枪的例子中，他不朝C C开枪，从同盟者的角度说，就开枪，从同盟者的角度说，就是没有履行义务，而把盟友送上危险的境地，这不是是没有履行义务，而把盟友送上危险的境地，这不是因为道德水平不同，而是处境不同。因为道德水平不同，而是处境不同。 是是C C的头号目标，这个敌人一定要向他开枪的，的头号目标，这个敌人一定要向他开枪的，完全没有回旋的余地；而完全没有回旋的余地；而A

16、 A不同，他随时愿意牺牲不同，他随时愿意牺牲换取下次自己的先手之利。换取下次自己的先手之利。 除了压力较小之外，而且还有一个动力驱使除了压力较小之外，而且还有一个动力驱使A A背背叛，那就是一旦干掉叛，那就是一旦干掉C C后，的机会比他要大，他至后，的机会比他要大，他至少要保持先下手，才可能一争高下。少要保持先下手，才可能一争高下。啦啦啦同学们 你们感受到博弈的味道了吗诸葛亮在隆中对中提出“跨有荆益、东有孙权、北图中原”，他舌战群儒，力劝东吴孙权与刘备联盟。三国中的博弈三国中的博弈联吴抗魏联吴抗魏所以，弱者总是有动力去维持一个稳定的三角形结构：与次强者联盟，但是却不愿真正消灭强者。既然既然“兔

17、死狗烹兔死狗烹”，那么猎狗最好不要让兔子全部死掉。，那么猎狗最好不要让兔子全部死掉。面对诸葛亮的空城，司马懿真的是不敢攻城吗？三国中的博弈三国中的博弈空城计空城计非也！正是因为诸葛亮的存在，才使曹魏对其有所依赖。一旦诸葛亮倒下，也就是他被逐出朝廷甚至迫害的日子。“兔死狗烹”即是这个道理。什么是智猪博弈 智猪博弈说的是，有两头非常聪明的猪（要不怎么叫智猪呢），一大一小共同生活在一个猪圈里。猪圈的一端有一个踏板，踏板连着开放饲料的机关。只要踏一下，在猪圈的另一端就会出现10个单位食物。经过精确的衡量，任何一头猪去踏这个踏板都会付出相当于两个单位食物的成本；每只猪都可以选择“踏”或者“不踏”踏板。

18、那么，大猪小猪分别会做那么，大猪小猪分别会做什么选择呢？什么选择呢？选择若小猪去踏，大猪若小猪去踏，大猪先候在槽边，则当先候在槽边，则当小猪赶到槽边时大小猪赶到槽边时大猪已经吃光了猪已经吃光了10个单位食物，小猪个单位食物，小猪不仅什么都没吃到不仅什么都没吃到，反而付出了，反而付出了2个个单位成本单位成本智猪们的选择智猪们的选择若大猪去踏，小猪若大猪去踏，小猪先等候在食槽边，先等候在食槽边，则大猪因时间耽搁则大猪因时间耽搁只食得只食得6个单位食个单位食物，小猪食得物，小猪食得4个个单位食物，大猪扣单位食物，大猪扣除成本后赢利除成本后赢利4单单位食物，小猪没有位食物，小猪没有成本因而赢利也为成本

19、因而赢利也为4单位食物；单位食物；两只猪一起去踏，然两只猪一起去踏，然后一起回槽边进食，后一起回槽边进食，则大猪由于吃的更快则大猪由于吃的更快可吃下可吃下8个单位食物个单位食物，小猪只能吃到个，小猪只能吃到个单位食物，扣除各自单位食物，扣除各自的成本，大猪实际赢的成本，大猪实际赢利利6个单位食物，小个单位食物，小猪则赢利猪则赢利0个单位食个单位食物；物；两只猪都不去踏两只猪都不去踏，则大家都只能，则大家都只能赢利赢利0该博弈的赢利表见图4-1智智 猪猪 博博 弈弈 的的 收收 益益 矩矩 阵（）阵（） 小猪小猪 踏踏 不踏不踏 踏踏大猪大猪 不踏不踏6，0 4，410，-2 0，0观察此博弈发

20、现：小猪有优势策略观察此博弈发现：小猪有优势策略无论大猪踏或不踏，无论大猪踏或不踏，小猪选择不踏总是最合适的，但是大猪没有优势策略小猪选择不踏总是最合适的，但是大猪没有优势策略改变方案一：减量方案改变方案一：减量方案投食仅原来的一半分量。结果是小猪大猪都投食仅原来的一半分量。结果是小猪大猪都不去踩踏板了。小猪去踩，大猪将会把食物不去踩踏板了。小猪去踩，大猪将会把食物吃完；大猪去踩，小猪将也会把食物吃完。吃完；大猪去踩，小猪将也会把食物吃完。谁去踩踏板，就意味着为对方贡献食物，所谁去踩踏板，就意味着为对方贡献食物，所以谁也不会有踩踏板的动力了。以谁也不会有踩踏板的动力了。如果目的是想让猪们去多踩

21、踏板，这个游戏如果目的是想让猪们去多踩踏板，这个游戏规则的设计显然是失败的。规则的设计显然是失败的。 改变方案二：增量方案改变方案二：增量方案投食为原来的一倍分量。结果是小猪、大猪都会去踩投食为原来的一倍分量。结果是小猪、大猪都会去踩踏板。谁想吃，谁就会去踩踏板。反正对方不会一次踏板。谁想吃，谁就会去踩踏板。反正对方不会一次把食物吃完。小猪和大猪相当于生活在物质相对丰富把食物吃完。小猪和大猪相当于生活在物质相对丰富的的“共产主义共产主义”社会，所以竞争意识却不会很强。社会，所以竞争意识却不会很强。对于游戏规则的设计者来说，这个规则的成本相当高对于游戏规则的设计者来说，这个规则的成本相当高（每次

22、提供双份的食物）；而且因为竞争不强烈，想（每次提供双份的食物）；而且因为竞争不强烈，想让猪们去多踩踏板的效果并不好。让猪们去多踩踏板的效果并不好。 改变方案三：减量加移位方案改变方案三：减量加移位方案投食仅原来的一半分量，但同时将投食口移投食仅原来的一半分量，但同时将投食口移到踏板附近。结果呢，小猪和大猪都在拼命到踏板附近。结果呢，小猪和大猪都在拼命地抢着踩踏板。等待者不得食，而多劳者多地抢着踩踏板。等待者不得食，而多劳者多得。每次的收获刚好消费完。得。每次的收获刚好消费完。对于游戏设计者，这是一个最好的方案。成对于游戏设计者，这是一个最好的方案。成本不高，但收获最大。本不高，但收获最大。智猪

23、博弈的启示智猪博弈的启示原版的原版的“智猪博弈智猪博弈”故事给了竞争中的弱者故事给了竞争中的弱者（小猪）以等待为最佳策略的启发。但是对于（小猪）以等待为最佳策略的启发。但是对于社会而言，因为小猪未能参与竞争，小猪搭便社会而言，因为小猪未能参与竞争，小猪搭便车时的社会资源配置的并不是最佳状态。为使车时的社会资源配置的并不是最佳状态。为使资源最有效配置，规则的设计者是不愿看见有资源最有效配置，规则的设计者是不愿看见有人搭便车的，政府如此，公司的老板也是如此。人搭便车的，政府如此，公司的老板也是如此。而能否完全杜绝而能否完全杜绝“搭便车搭便车”现象，就要看游戏现象，就要看游戏规则的核心指标设置是否合

24、适了。规则的核心指标设置是否合适了。 搭便车者 智猪博弈深刻的反映了经济和社会生活中的免费搭便车智猪博弈深刻的反映了经济和社会生活中的免费搭便车问题。无论大猪踏或不踏，小猪都选择不踏；给定小猪问题。无论大猪踏或不踏，小猪都选择不踏；给定小猪不踏，大猪最好去踏。不踏，大猪最好去踏。 有意思的是大猪选择踏在主观上是为了自己的利益，但有意思的是大猪选择踏在主观上是为了自己的利益，但在客观上小猪也享受到了好处。在经济学里，这头小猪在客观上小猪也享受到了好处。在经济学里，这头小猪被称为被称为“搭便车者搭便车者”。 若全部的博弈主体都试图免费搭车，那么就可能陷入囚若全部的博弈主体都试图免费搭车，那么就可能

25、陷入囚徒困境徒困境改革与制度锁定 如果一个制度不是一个好制度，那么就会有人试图推翻这项制度并建立新的制度。但是，改革是有成本的，需要流汗，甚至流血。总有一些人充当“大猪”的角色，为改革东奔西走，承担为改革而付出的代价，而另一些人就象小猪一样，没有为改革付出努力，却坐享了改革的成果，是“免费搭车者”。 如果这个社会人人都想搭免费车，都不站出来向旧制度发难，那么并不美好的旧制度就会被长期锁定。这也许可以解释为什么有些制度明明不合理却又长期存在的现象。技术创新便车 小企业通常模仿大企业的产品，等大企业通过广告打开市场后出售廉价模仿品。大企业作为“大猪”常会花钱进行研究开发、技术创新，而小企业作为小猪

26、，常常等待大企业开发出新技术、新产品后模仿起技术和产品并生产和出售类似产品。博弈论的重要性 无论在社会经济宏观层面，还是涉及到个人、经济组织的微观层面，博弈论的功用都是显而易见的。更为重要的是，通过对博弈论的学习，使我们在分析经济现象和协调经济利益时，能够学着以战略的思维来统领我们的原则；以谋略的方式来做出我们的选择。随着我们进一步系统掌握博弈论的基本原理和方法，定能使我们在未来对抗性更强，竞争更激烈的市场活动中，思路更开阔，决策错误更少，活动效率更高，成功机会更多。 经经 济济 如如 局局人人 生生 如如 棋棋博博 弈弈 之之 道道生生 活活 之之 常常运运 用用 之之 妙妙存存 乎乎 一一 心心Thanks for looking！