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博弈論與信息經(jīng)濟學(xué)的幾個事例


兩個嫌疑犯作案后被警察抓住,分別被關(guān)在不同的屋于里審訊。警察告訴他們,如果兩人都坦白,各判刑8年;如果兩個都抵賴,各判1年(或許因證據(jù)不足);如果其中一人坦白另一人抵賴,坦白的放出去,不坦白的判刑10年(坦自從寬、抗拒從嚴)。

結(jié)果是怎樣呢?

分析:給定B坦白的情況下,A的最優(yōu)戰(zhàn)略是坦白;同樣,給定A坦白的情況下,B的最優(yōu)戰(zhàn)略也是坦白。如果B不坦白,A坦白的話被放出來,不坦白的話判一年,所以坦白比不坦白好;如果B坦白,A坦白的話判8年,不坦白的話判10年,所以,坦白還是比不坦白好。這樣,坦白就是A的占優(yōu)戰(zhàn)略;同樣,坦白也是B的占優(yōu)戰(zhàn)略。結(jié)果是,每個人都選擇坦白,各判刑8年。

例2:智豬博弈(boxed pigs)。

這個例子講的是,豬圈里圈兩頭豬,一頭大豬,一頭小豬。豬圈的一頭有一個豬食槽,另一頭安裝一個按鈕,控制著豬食的供應(yīng)。按一下按鈕會有10個單位的豬食進槽,但誰按按鈕誰就需要付2個單位的成本。若大豬先到,大豬吃到9個單位,小豬只能吃1個單位;若同時到,大豬吃7個單位,小豬吃3個單位;若小豬先到,大豬吃6個單位,小豬吃4個單位。

結(jié)果是怎樣呢?

分析:右表列出對應(yīng)不同戰(zhàn)略組合的支付水平,如第一格表示兩豬同時按按鈕,因而同時走到豬食槽,大豬吃7個,小豬吃3個,扣除2個單位的成本,支付水平分別為5和1。其他情形可以類推。首先我們注意到,不論大豬選擇“按”還是“等待”,小豬的最優(yōu)選擇均是“等待”。比如說,給定大豬按,小豬也按時得到1個單位,等待則得到4個單位;給定大豬等待,小豬按得到-1單位,等待則得0單位。所以,“等待”是小豬的占優(yōu)戰(zhàn)略。給定小豬總是選擇“等待”,大豬的最優(yōu)選擇只能是“按”。所以,其結(jié)果是:大豬按,小豬等待,各得4個單位。這反映了什么問題?

例3:性別戰(zhàn)(Battle of the sexes)

“性別戰(zhàn)” 弈描述的是一對戀人間的矛盾。其中男方想看拳擊,女方喜歡芭蕾。盡管他們都是自利的,但他們是如此深愛,以致如果需要的話,他們都會犧牲自己的喜好來陪伴對方。他們的支付(這么說盡管不太浪漫)由表給出。

性別戰(zhàn)中不存在重復(fù)剔除優(yōu)勢均衡。它有兩個納什均衡, (拳擊,拳擊)是其中之一。給定男方選擇拳擊,女方也會夫唱婦隨,而給定女方選擇拳擊,男方自然求之不得。基于同樣的推理,策略組合(芭蕾,芭蕾)則顯而易見是另一個納什均衡。參與人如何知道選擇哪個納什均衡呢?去看拳擊和去欣賞芭蕾都是納什策略,但分別是針對不同均衡而言的。納什均衡假定參與人的信念是正確且一致的。若這對戀人事先互不通氣,則彼此可能誤會對方的意圖,出現(xiàn)男方去欣賞芭蕾,女方反倒去看拳擊的情況。但即使參與人不交流信息,僅僅通過博弈的重復(fù)進行,納什均衡有時也能得以實現(xiàn)。如果這對戀人互不通氣,但每晚都重復(fù)進行這一博弈,那么可以預(yù)見,他們將最終穩(wěn)定在某一納什均衡上。

在性別戰(zhàn)中,誰先采取行動是至關(guān)重要的,這一點與囚徒困境有所不同。如果男方提前就買了拳擊賽的票,那么他的這一行為就會使得女方也去看拳擊。在許多(但是決非全部)博弈中,先采取行動(這相當于承諾)的參與人擁有先動優(yōu)勢(First—mover advantage)。性別戰(zhàn)的經(jīng)濟應(yīng)用十分廣泛。其中之一就是同一行業(yè)內(nèi)的兩家公司選擇行業(yè)標準的問題。這兩家公司對標準的看法不同,但為了鼓勵消費者購買其產(chǎn)品,都樂于采取統(tǒng)一的標準。另一應(yīng)用就是兩家公司之間合約語言的選擇問題,盡管它們偏好不同的術(shù)語,但它們都不想讓買賣泡湯。

問題延伸:“信息交流缺乏是美”

歐.亨利(O.Henry)的小說《麥琪的禮物》(The Gift of Magi)講述的就是一個協(xié)調(diào)博弈,但其非凡動人之處恰恰在于排除了信息交流。

在小說中丈夫賣掉了懷表來給妻子買梳子作為圣誕禮物,可妻子卻賣掉了秀發(fā)給丈夫買來了表鏈。任何事先的交流都只會使結(jié)局變得索然無味,而這是比不協(xié)調(diào)更壞的結(jié)果。

請寫出“麥琪的禮物”的策略式博弈。

延伸問題思考:“單相思的性別戰(zhàn)” or不協(xié)調(diào)的性別戰(zhàn)

設(shè)想一男一女,男方想看拳擊賽,女方喜歡看芭蕾舞,他們各自分別選擇看拳擊賽或芭蕾舞。這里男方千方百計地想和女方出現(xiàn)在同一個場合,可女方卻想方設(shè)法躲避他。

構(gòu)造一個博弈矩陣表示此博弈,選擇相應(yīng)的數(shù)值以符合題設(shè)中參與人的偏好。

·若女方選行動,將發(fā)生什么?

·此博弈中存在“先動優(yōu)勢”嗎?

·若男女二人同時行動,將發(fā)生什么?

例4:分級協(xié)調(diào)博弈(Ranked Coordination )

參與人史密斯和瓊斯決定到底是為他們即將出售的計算機設(shè)計使用大軟驅(qū),還是使用小軟驅(qū)。若他們的軟驅(qū)一樣,則他們的銷量都會更大,收益由表給出。

某些時候,我們可以憑支付的大小在多個納什均衡之間選擇。v策略組合(大,大)和(小,小)都是納什均衡,但是(大,大)帕累托優(yōu)于(小,小)。兩個參與人都偏好(大,大),故而絕大多數(shù)建模者都會用帕累托有效均衡來預(yù)測實際結(jié)果。

我們可以假定這一點是通過在模型設(shè)定之外所發(fā)生的史密斯和瓊斯間的信息交流而實現(xiàn)的。但更為有趣的問題是,若信息交流是不可能的,則結(jié)果將會怎樣。帕累托有效均衡依然是更為合情合理的嗎?這與其說是一個經(jīng)濟學(xué)問題,不如說是一個心理學(xué)問題。

有一大類博弈被稱為協(xié)調(diào)博弈,其共同特點是參與人需要在幾個納什均衡中協(xié)調(diào)以選取一個。分級協(xié)調(diào)是其中一種。它的額外特點是均衡可按帕累托原則分級。

如收益矩陣所示的是另一個協(xié)調(diào)博弈——“危險的協(xié)調(diào)”。它與分級協(xié)調(diào)有著相同的均衡,但在偏離均衡時的支付則大相徑庭。

例5:聚點

在以下的博弈中,你的選擇與其他參與人的選擇一致的次數(shù)越多,你就贏得越多。請你想想你將采取什么策略,

(1)是要硬幣的正面還是反面。

(2)是要硬幣的反面還是正面。

(3)選擇下述一個數(shù),并畫上圈:7,100,13,261,99,666。

(4)你要在紐約城和一個人會面,但應(yīng)在何時何地碰頭呢?

(5)你和別人一起分蛋糕,你們各自報出欲分得的比例,但若你們報的比例之和超過百分之百,則你們都一無所獲。

(6)選擇下述一個數(shù),并畫上圈:14,15,16,17,18,100

上述博弈中的每一個都有許多納什均衡——如果我認為你會選666,而你也認為我會選666,那么666就會是我們共同的選擇。但在這些納什均衡中,總有一些看起來或多或少要更可能些。這些特定的策略組合就稱為聚點(Focal Points),即出于心理上的原因尤為引人注目的那些納什均衡。要使得某一策略組合成為聚點的緣由正規(guī)地形式化并非易事,這往往有賴于具體的環(huán)境。在例(3)中,某人發(fā)現(xiàn)選7是最常見的策略,但在一群貪得無厭的人中,666沒準就會成為聚點。

在重復(fù)博弈中,過去的歷史常常就規(guī)定了聚點之所在。如果我們頭一回分蛋糕,我們可能會同意五五開。但是,若去年我們曾按四六開分過一次蛋糕,則這就為今年規(guī)定了一個聚點。

例6:邊界(Boundary)

邊界是一種特殊的聚點;

邊界處的行為具有極度的不連續(xù)性。

邊界一旦建立起來,就具有與眾不同的重要性,因為針對邊界的行為就傳遞了信息。如果要保證邊界不被侵犯,那么它必須被嚴格劃定且成為共識。因此為了劃界清楚,無論是在法律上還是在外交上都要耗盡心血。在商業(yè)領(lǐng)域也會出現(xiàn)類似邊界的問題。當兩家公司都生產(chǎn)不益于健康的產(chǎn)品時,他們也許會達成默契:不在廣告中提及各自產(chǎn)品的相對健康程度。但是,諸如“如果你樂意,不妨提一提,只要別大肆渲染”這種邊界規(guī)則是不會奏效的。

例如“北緯五十四度四十分或者戰(zhàn)爭”。這一口號正是由于其任意性而變得格外鮮明,它是在19世紀40年代美國和英國發(fā)生俄勒岡之爭時,由美國的好戰(zhàn)分子喊出來的。他們想將北緯五十四度四十分作為美國和加拿大之間的邊界。

例7:信息甄別:所羅門王的故事

所羅門王是古代以色列國的一位以智慧著稱的君主。一次,兩個女人為爭奪一個嬰兒爭扯到所羅門王殿前,她們都說嬰兒是自己的,請所羅門王作主。所羅門王稍加思考后作出決定:將嬰兒一刀劈為兩段,兩位婦人各得一半。

這時,其中一位婦人立即要求所羅門王將嬰兒判給對方,并說嬰兒不是自己的,應(yīng)完整歸還給另一位婦人,千萬別將嬰兒劈成兩半。

聽罷這位婦人的求訴,所羅門王立即作出最終裁決——嬰兒是這位請求不殺嬰兒的婦人的,應(yīng)歸于她。

例8: 一元與兩元的故事

美國19世紀有一個頗有成就的政治家,其幼年時是流浪街頭的孤兒。他經(jīng)常在大街上向行人討錢,但當有人讓他在一塊錢和兩塊錢之間選擇時,他選擇了一塊錢。于是,許多人都為了親眼驗證關(guān)于他的“犯傻”行為的傳聞,專門來找他并讓他在一塊錢和兩塊錢之間選擇。他依然故我地只選擇一塊錢,于是來找他的人愈來愈多。

終于有一天,有一位女士問他:難道你不知道兩塊錢比一塊錢更多一些錢嗎?他如此回答道:如果我有一次選擇了兩塊錢,就不會有人來找我讓我在一塊錢與兩塊錢之間選擇了,我也討不到錢了。

未完待續(xù)明天

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