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博弈论算法讲义

博弈论算法讲义
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(完整版)博弈论知识点总结

博弈论知识总结 博弈论概述: 1、博弈论概念: 博弈论:就是研究决策主体的行为发生直接相互作用时的决策以及这种决策的均衡问题。 博弈论研究的假设: 1、决策主体是理性的,最大化自己的收益。 2、完全理性是共同知识 3、每个参与人被假定为可以对所处环境以及其他参与者的行为形成正确的信念 与预期 2、和博弈有关的变量: 博弈参与人:博弈中选择行动以最大化自己受益的决策主体。 行动:参与人的决策选择 战略:参与人的行动规则,即事件与决策主体行动之间的映射,也是参与人行动的规则。 信息:参与人在博弈中的知识,尤其是其他决策主体的战略、收益、类型(不完全信息)等的信息。 完全信息:每个参与人对其他参与人的支付函数有准确的了解;完美信息:在博 弈过程的任何时点每个参与人都能观察并记忆之前各局中人所选择的行动,否则 为不完美信息。 不完全信息:参与人没有完全掌握其他参与人的特征、战略空间及支付函数等信 息,即存在着有关其他参与人的不确定性因素。 支付:决策主体在博弈中的收益。在博弈中支付是所有决策主题所选择的行动的函数。 从经济学的角度讲,博弈是决策主体之间的相互作用,因此和传统个人决策存在着区别: 3、博弈论与传统决策的区别: 1、传统微观经济学的个人决策就是在给定市场价格、消费者收入条件下,最大化自己 效用,研究工具是无差异曲线。可表示为:maxU(P,I),其中P为市场价格,I为消

费者可支配收入。 2、 其他消费者对个人的综合影响表示为一个参数——市场价格,所以在市场价格既定 下,消费者效用只依赖于自己的收入和偏好,不用考虑其他消费者的影响。但是在博弈论理个人效用函数还依赖于其他决策者的选择和效用函数。 4、博弈的表示形式:战略式博弈和扩展式博弈 战略式博弈:是博弈问题的一种规范性描述,有时亦称标准式博弈。 战略式博弈是一种假设每个参与人仅选择一次行动或战略,并且参与人同时进行选择的决策模型,因此,从本质上来讲战略式博弈是一种静态模型,一般适用于描述不需要考虑博弈进程的完全信息静态博弈问题。 1、参与人集合 : 2、每位参与人非空的战略集 S i 3、每位参与人定义在战略组合 上的效用函数Ui(s1,s2,…,sn). 扩展式博弈:是博弈问题的一种规范性描述。 与战略式博弈侧重博弈结果的描述相比,扩展式博弈更注重对参与人在博弈过程中遇到决策问题时序列结构的分析。 包含要素: 1、 参与人集合 2、 参与人的行动顺序,即每个参与 人在何时行动; 3、 序列结构:每个参与人行动时面 临的决策问题,包括参与人行动时可供选择的行动方案、所了解的信息; 4、 参与人的支付函数。 比较: 1、战略式博弈从本质上来讲是一种静态模型。 2、扩展式博弈从本质上来讲是一种动态模型。 {1,2,...,} n Γ={1,2,...,}n Γ=11 (,...,,...,) n i i n i s s s s ==∏

《博弈论原理模型与教程》第06章扩展式博弈第01节.

《博弈论:原理、模型与教程》 第二部分完全信息动态博弈 第6章扩展式博弈 (已精细订正!) 对博弈问题的规范性描述是科学、系统地分析博弈问题的基础。 前面介绍了一种常用的博弈问题描述方式—战略式博弈,虽然这种博弈模型结构简单,只要给出博弈问题的三个基本构成要素(即参与人、参与人的战略集及参与人的支付),就可完成对博弈问题的建模。 但是,由于战略式博弈假设每个参与人仅选择一次行动或行动计划(战略),并且参与人同时进行选择,因此从本质上来讲战略式博弈是一种静态模型,一般适用于描述不需要考虑博弈进程的完全信息静态博弈问题。 虽然战略式博弈也可以对动态博弈问题进行建模,但是从所得到的模型中只能看到博弈的结果,而无法直观地了解到博弈问题的动态特性。 本章将介绍一种新的博弈问题描述方式—扩展式博弈。从扩展式博弈模型中,不仅可以看到博弈的结果,而且还能直观地看到博弈的进程。在介绍扩展式博弈构成的基础上,还将对扩展式博弈的战略和解进行讨论。 6.1 扩展式博弈(文字描述、博弈树描述) 所谓扩展式博弈(extensive form game),是博弈问题的一种规范性描述。与战略式博弈侧重博弈结果的描述相比,扩展式博弈更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。 一般而言,要了解一个博弈问题的具体进程,就必须弄清楚以下两个问题: (1)每个参与人在什么时候行动(决策、选择); (2)每个参与人行动时,他所面临决策问题的结构,包括参与人行动时可供他选择的行动方案及所了解的信息(集)。 [注: 行文中频繁出现的“行动”一词,有两义: 其一,动词的“行动”,指选择、决策。 其二,名词的“行动”,指策略、战略、谋略、行动方案、方案。] 上述两个问题构成了参与人在博弈过程中所遇到决策问题的序列结构。对于一个博弈问题,如果能够说清楚博弈过程中参与人的决策问题的序列结构,那么就意味着知道了博弈问题的具体进程。

纳什博弈论的原理与应用的论文

纳什博弈论的原理与应用的论文 1950年和1951年纳什的两篇关于非合作博弈论的重要论文,彻底改变了人们对竞争和市场的看法。他证明了非合作博弈及其均衡解,并证明了均衡解的存在性,即著名的纳什均衡。从而揭示了博弈均衡与经济均衡的内在联系。纳什的研究奠定了现代非合作博弈论的基石,后来的博弈论研究基本上都沿着这条主线展开的。然而,纳什天才的发现却遭到冯·诺依曼的断然否定,在此之前他还受到爱因斯坦的冷遇。但是骨子里挑战权威、藐视权威的本性,使纳什坚持了自己的观点,终成一代大师。要不是30多年的严重精神病折磨,恐怕他早已 站在诺贝尔奖的领奖台上了,而且也绝不会与其他人分享这一殊荣。 纳什是一个非常天才的数学家,他的主要贡献是1950至1951年在普林斯顿读博士学位时做出的。然而,他的天才发现———非合作博弈的均衡,即“纳什均衡”并不是一帆风顺的。 1948年纳什到普林斯顿大学读数学系的博士。那一年他还不到20岁。当时普林斯顿可谓人杰地灵,大师如云。爱因斯坦、冯·诺依曼、列夫谢茨(数学系主任)、阿尔伯特·塔克、阿伦佐·切奇、哈罗德·库恩、诺尔曼·斯蒂恩罗德、埃尔夫·福克斯……等全都在这里。博弈论主要是由冯·诺依曼(1903—1957)创所立的。他是一位出生于匈牙利的天才的数学家。他不仅创立了经济博弈论,而且发明了计算机。早在20世纪初,塞梅鲁(zermelo)、鲍罗(borel)和冯·诺伊曼已经开始研究博弈的准确的数学表达,直到1939年,冯·诺依曼遇到经济学家奥斯卡·摩根斯特恩(oskar morgenstern),并与其合作才使博弈论进入经济学的广阔领域。 1944年他与奥斯卡·摩根斯特恩合著的巨作《博弈论与经济行为》出版,标志着现代系统博弈理论的的初步形成。尽管对具有博弈性质的问题的研究可以追溯到19世纪甚至更早。例如,1838年古诺(cournot)简单双寡头垄断博弈;1883年伯特兰和1925年艾奇沃奇思研究了两个寡头的产量与价格垄断;2000多年前中国著名军事家孙武的后代孙膑利用博弈论方法帮助田忌赛马取胜等等都属于早期博弈论的萌芽,其特点是零星的,片断的研究,带有很大的偶然性,很不系统。冯·诺依曼和摩根斯特恩的《博弈论与经济行为》一书中提出的标准型、扩展型和合作型博弈模型解的概念和分析方法,奠定了这门学科的理论基础。合作型博弈在20世纪50年代达到了巅峰期。然而,诺依曼的博弈论的局限性也日益暴露出来,由于它过于抽象,使应用范围受到很大限制,在很长时间里,人们对博弈论的研究知之甚少,只是少数数学家的专利,所以,影响力很有限。正是在这个时候,非合作博弈———“纳什均衡”应运而生了,它标志着博弈论的新时代的开始!纳什不是一个按部就班的学生,他经常旷课。据他的同学们回忆,他们根本想不起来曾经什么时候和纳什一起完完整整地上过一门必修课,但纳什争辩说,至少上过斯蒂恩罗德的代数拓扑学。斯蒂恩罗德恰恰是这门学科的创立者,可是,没上几次课,纳什就认定这门课不符合他的口味。于是,又走人了。然而,纳什毕竟是一位英才天纵的非凡人物,他广泛涉猎数学王国的每一个分支,如拓扑学、代数几何学、逻辑学、博弈论等等,深深地为之着迷。纳什经常显示出他与众不同的自信和自负,充满咄咄逼人的学术野心。1950年整个夏天纳什都忙于应付紧张的考试,他的博弈论研究工作被迫中断,他感到这是莫大的浪费。殊不知这种暂时的“放弃”,使原来模糊、杂乱和无绪的若干念头,在潜意识的持续思考下,逐步形成一条清晰的脉络,突然来了灵感!这一年的10月,他骤感才思潮涌,梦笔生花。其中一个最耀眼的亮点就是日后被称之为“纳什均衡”的非合作博弈均衡的概念。纳什的主要学术贡献体现在1950年和1951年的两篇论文之中(包括一篇博士论文)。1950年他才把自己的研究成果写成题为“非合作博弈”的长篇博士论文,1950年11月刊登在美国全国科学院每月公报上,立即引起轰动。说起来这全靠师兄戴维·盖尔之功,就在遭到冯·诺依曼贬低几天之后,他遇到盖尔,告诉他自己已经将冯·诺依曼的“最小最大原理”(minimax solution)推到非合作博弈领域,找到了普遍化的方法和均衡点。盖尔

博弈论与社会科学方法论(潘天群)

通识课 课程中文名称:博弈论与社会科学方法论 课程英文名称:Game Theory and Methodology of Social Sciences 课程代号:开课学期:第一学期(秋学期) 主讲教师:潘天群职称:教授、博导 研究专长:博弈论、逻辑学、科学方法论 所在院系:哲学联系电邮:tqpan@https://www.doczj.com/doc/1811182400.html, 授课对象:全校二、三年级本科生(不限专业) 一、主讲教师简介: 潘天群,哲学博士,现为南京大学哲学系、南京大学现代逻辑与逻辑应用研究所教授、博士生导师。兼任中国逻辑学会常务理事、中国逻辑学会经济逻辑专业委员会副主任委员。教育部新世纪人才(2006)。曾于2001年9月-2002年2月在美国纽约大学政治学系从事“博弈论中的方法论问题”的访问研究。 主要研究领域为:逻辑学、哲学、博弈论。在《哲学研究》等国内外学术杂志发表学术论文约70余篇。独立出版著作5部:《行动科学方法论》,《博弈生存——社会现象的博弈论解读》、《博弈思维——逻辑使你决策制胜》、《社会决策的逻辑结构》与《合作之道——博弈中共赢方法论》。其中《博弈生存——社会现象的博弈论解读》,自2002年出版以来深受读者欢迎,为畅销书与长销书,已出版第三版。 主持国家社会科学基金项目“博弈论的哲学基础与应用功能研究”(2009)。 二、课程简介 由于“他人”与“我”是既合作又竞争的关系,研究冲突与合作的博弈论自上一世纪由冯?诺依曼等人创立与发展以来,对社会现象表现出强大的解释力,已经成为社会科学的一个通用工具。迄今至少有五位博弈论专家获得诺贝尔经济学奖,许多诺贝尔经济学奖获得者其研究与博弈论相关。博弈论也也渐渐渗透到自然科学(如生物学、人工智能)之中。 本课程突破数理博弈论的框架,结合主讲教师十年来的研究工作,构建适合

普林斯顿大学博弈论讲义10

Eco514—Game Theory Lecture10:Extensive Games with(Almost)Perfect Information Marciano Siniscalchi October19,1999 Introduction Beginning with this lecture,we focus our attention on dynamic games.The majority of games of economic interest feature some dynamic component,and most often payo?uncertainty as well. The analysis of extensive games is challenging in several ways.At the most basic level, describing the possible sequences of events(choices)which de?ne a particular game form is not problematic per se;yet,di?erent formal de?nitions have been proposed,each with its pros and cons. Representing the players’information as the play unfolds is nontrivial:to some extent, research on this topic may still be said to be in progress. The focus of this course will be on solution concepts;in this area,subtle and unexpected di?culties arise,even in simple games.The very representation of players’beliefs as the play unfolds is problematic,at least in games with three or more players.There has been a?erce debate on the“right”notion of rationality for extensive games,but no consensus seems to have emerged among theorists. We shall investigate these issues in due course.Today we begin by analyzing a particu-larly simple class of games,characterized by a natural multistage structure.I should point out that,perhaps partly due to its simplicity,this class encompasses the vast majority of extensive games of economic interest,especially if one allows for payo?uncertainty.We shall return to this point in the next lecture. Games with Perfect Information Following OR,we begin with the simplest possible extensive-form game.The basic idea is as follows:play proceeds in stages,and at each stage one(and only one)player chooses an 1

博弈论的基础知识与应用

博弈论的基础知识与应用(转) 1 基础知识 博弈论是一种独特的处于各学科之间的研究人类行为的方法。与博弈论有关的学科包括数学、经济学以及其他社会科学和行为科学。博弈论(如同计算科学理论和许多其他的贡献一样)是由约翰.冯.诺伊曼(John von Neumann)创立的。博弈论领域第一本重要著作是诺伊曼与另一个伟大的数理经济学家奥斯卡.摩根斯坦(Oskar Morgenstern)共同写成的《博弈论与经济行为》(The Theory of Games and Economic Behavior)。当然,摩根斯坦把新古典经济学的思想带入了合作中,但是诺伊曼也同样意识到那些思想并对新古典经济学做出了其他的贡献。 ■一个科学的隐喻 由于诺伊曼的工作,在更广阔的人类行为互动的范围内,“博弈”成为了一个科学的隐喻。在人类的互动行为中,结局依赖于两个或更多的人们所采取的交互式的战略,这些人们具有相反的动机或者最好的组合动机(mixed motives)。在博弈论中常常讨论的问题包括:1)当结局依赖于其他人所选择的战略以及信息是完全的时候,“理性地”选择战略意味着什么? 2)在允许共同得益或者共同损失的“博弈”中,寻求合作以实现共同得益(或避免共同损失)是否“理性”?或者,采取侵略性的行动以寻求私人利益而不顾共同得益或共同损失,这是否是“理性”的? 3)如果对2)的回答是“有时候是”,那么在什么样的环境下侵略是理性的,在什么样的情况下合作是理性的? 4)在特定情况下,正在持续的关系与单方退出这种关系是不同的吗? 5)在理性的自我主义者的行为互动中,合作的道德规则可以自然而然地出现吗? 6)在这些情况下,真正的人类行为与“理性”行为是否相符? 7)如果不符,在那些方面不符?相对于“理性”,人们更倾向于合作?或者更倾向于侵略?抑或二者皆是? 因而,博弈论研究的“博弈”包括: 破产 门口的野蛮人(Barbarians at the Gate) 网络战(Battle of the Networks) 货物出门,概不退换(Caveat Emptor) 征召(Conscription) 协调(Coordination) 逃避(Escape and Evasion) 青蛙呼叫配偶(Frogs Call for Mates) 鹰鸽博弈(Hawk versus Dove) Mutually Assured Destruction 多数决定原则(Majority Rule) Market Niche 共同防卫(Mutual Defense) 囚徒困境(Prisoner’s Dilemma) 补贴小商业Subsidized Small Business 公共地悲剧Tragedy of the Commons 最后通牒Ultimatum

1.3.7 博弈论分析方法的主要特征

博弈论分析方法的主要特征 博弈论已形成一套完整的思想体系和方法论体系。其分析方法具有下列特征: 1. 研究对象的普遍性和应用范围的广泛性 人们的行为之间存在相互作用与相互依赖,不同的行为主体及其不同的行为方式所形成的利益冲突与合作,已成为一种普遍现象,这使博弈论的研究对象具有普遍性。一切涉及到人们之间利益冲突与一致的问题、一切关于竞争或对抗的问题都是博弈论的研究对象。 现实社会中广泛存在的合作与非合作博弈、完全信息与不完全信息博弈的事实,使博弈论的研究内容和应用范围十分广泛,涉及到政治学、社会学、伦理学、经济学、生物学、军事学等诸多领域,在经济学中的应用尤为突出。 2. 研究方法的模型化、抽象化以及涉及学科的综合性 一是运用数学模型来描述所研究的问题,使博弈论的分析更为精确。 二是研究方法具有抽象化的特征,由于博弈论分析大量使用了现代数学,使它所描述和分析的过程及所揭示的结论都带 有抽象、一般化的特点。 三是博弈论分析方法所体现的模式化特征,博弈论为人们提供了一个统一的分析框架或基本范式,从而使博弈论能够分 析和处理其它数学工具难以处理的复杂行为,成为对行为主 体间复杂过程进行建模的最适合的工具。

四是博弈论方法所涉及的学科的综合性。在博弈论分析中,不仅要应用现代数学的大量知识,还涉及到经济学、管理学、 心理学和行为科学等学科。 3. 研究方法的实证性与研究结论的真实性 博弈论中的最佳策略是经济学意义上的最优化,它只回答是什么导致博弈均衡,均衡的结果是什么,所遵循的基本原则是科学结论的客观性和普遍性。从实践上看,博弈论突破了传统的完全竞争、完全信息假定,更加强调决策者的个人理性,强调不完全信息、不完全竞争条件下的经济分析,强调决策个体之间的相互影响和相互作用等外部性,强调通过规则、机制和制度的设计和优化在个人理性得到满足的基础上达到个人理性和集体理性的一致,等等。作为一门方法论科学,除了提供分析和解决博弈问题的独特和新颖的具有战略思维的思想方法以外,还提供了更加贴近现实的分析工具并填补了传统经济分析的许多空白。从这个意义上说,博弈论方法具有实证的特征,使研究结果更具有真实性。

历史的制度分析:博弈论分析方法

历史的制度分析:博弈论分析方法 把博弈论作为研究方法和分析工具应用于经济体制与制度问题的研究,目前主要有两种方法。一种是“进化博弈论方法”(evolutionary game approach)。经济学中的进化博弈论是在生物学的进化博弈论的基础上产生、发展起来的。它将人类的经济活动和竞争性经济行为同生物的进化相类比,研究人类经济行为中的策略和行为方式的均衡,以及向均衡状态调整、收敛的过程与性质。采用这一方法的研究者认为,社会制度并不是由什么人有意设计出来的,而是在那些适应环境和社会变化的新的制度结构不断被发现、更为理想的制度结构不断被保存的过程中产生的。这就是所谓的“适应性进化”过程。进化博弈论的引入,就是为了分析和说明社会制度的这一适应性进化过程。进化博弈论之所以在制度变迁理论中受到重视,主要是因为它是在不严重依赖决策者计算能力的前提下来说明均衡选择过程,从而在纳什均衡的理性主义解释遇到理论困难时,显示出了通过进化机制实现纳什均衡的可能性。 应用博弈论研究制度变迁的另一种新方法是“重复博弈论方法”(repeated game approach),它运用更精细的均衡概念,如“子博弈精炼均衡”(subgame perfect equilibrium)来分析历史与现实中的制度选择与变迁过程。其中最具代表性的,就是格瑞夫进行的“历史的比较制度分析”。 所谓的重复博弈,实际上是指同样结构的博弈重复地进行多次。与一次性博弈不同,它是由若干个阶段博弈(stage game)构成的一个完整的和相对长期的博弈过程。因此,在重复博弈中,各博弈方的着眼点就不是其在某一阶段上的局部利益或短期利益,而是他们在整个博弈过程中的总体利益和长期利益。当各博弈方面对不同的策略选择时,他必须考察到其在当前阶段的博弈中所采取的策略,不致在随后阶段中引起其他博弈方的对抗、报复或恶性竞争。也就是说,他不能像在一次性博弈中那样,毫不顾及其他博弈方的利益。有时,一方若作出一种合作姿态,可能会使其他博弈方在随后的阶段中也采取合作态度,从而实现共同的长远利益。这样,在重复博弈中就存在着比一次性博弈更大的合作的可能性,也有可能实现比一次性博弈更有效率的均衡。重复博弈论的这一特征,为它说明人类之间的合作行为,特别是说明历史与现实社会中体制与制度的演变过程,提供了强有力的支持。 在历史的比较制度分析那里,制度被定义为本身是“自我实施的对行为的非技术决定的约束” ,即所谓的自我实施制度(self-enforcing institution )。自我实施制度的一个最基本的特征,就是它的自发产生和自我实施的性质。与那些由国家和法律强制实施的制度不同,自我实施制度必须是参与人各方经过协商、谈判、讨价还价后自愿达成一致的结果。因此,历史的比较制度分析将自我实施制度视为特定历史条件下制度博弈的一种均衡状态或均衡结果。自我实施制度产生的过程,也就是制度博弈各方在特定的战略局势中,根据自己不同的目标自主地选择各自的最优策略与对手进行博弈,最后求得制度均衡的过程。而所谓的“子博弈精炼均衡”,恰恰是指在构成动态博弈的所有子博弈阶段上都实现了纳什均衡。这就是说,一个子博弈精炼均衡,必须是各博弈方在整个博弈的每个阶段(子博弈)都选择了不愿单独改变的策略(纳什均衡)的最终结果。如果我们从博弈论的角度来观察自我实施制度,就会发现自我实施制度与子博弈精炼均衡之间的内在联系。简单地说,自我实施制度所具有的自发产生和自我实施的基本属性,说明了它必定是制度博弈各方在每个子博弈中都选择了不愿单独改变的最优策略的结果,也即实现子博弈精炼均衡的结果。更直接地说,自我实施制度的产生,必定是一个制度博弈实现了子博弈精炼均衡的结果。反过来说,如果一个制度博弈实现了子博弈精炼均衡的结果,那它也应该是自我实施的。

博弈论的基本概念

博弈论的基本概念 ?博弈论是研究两人或多人谋略和决策的理论。 ?博弈论思想古已有之,我国古代的《孙子兵法》就不仅是一部军事著作,而且算是最早的一部博弈论专著。博弈论最初主要研究象棋、桥牌、赌博中的胜负问题,人们对博弈局势的把握只停留在经验上,没有向理论化发展,正式发展成一门学科则是在20世纪初。1928年冯·诺意曼证明了博弈论的基本原理,从而宣告了博弈论的正式诞生。1944年,冯·诺意曼和摩根斯坦共著的划时代巨著《博弈论与经济行为》将二人博弈推广到n人博弈结构并将博弈论系统的应用于经济领域,从而奠定了这一学科的基础和理论体系。纳什的开创性论文《n人博弈的均衡点》(1950),《非合作博弈》(1951)等等,给出了纳什均衡的概念和均衡存在定理。此外,塞尔顿、哈桑尼的研究也对博弈论发展起到推动作用。今天博弈论已发展成一门较完善的的学科。 ?参与者:参与者是指一个博弈中的决策主体,通常又称为参与人或局中人。 参与人的目的是通过合理悬着自己的行动,以便取得最大化的收益。参与者可以是自然人,也可以是团体。 ?信息:信息是指参与者在博弈过程中能了解和观察到的知识。信息对参与者是至关重要,每一个参与者在每一次进行决策之前必须根据观察到的其他参与者的行动和了解到的有关情况作出自己的最佳选择。完全信息是指所有参与者各自选择的行动的不同组合所决定的收益对所有参与者来说是共同知识。

?策略:策略是参与者如何对其他参与者的行动作出反应的行动规则,它规定参与者在什么时候选择什么行动。通常用s i表示参与者i的一个特定策略,用S i表示参与者i的所有可选择的策略的集合(又成为而i的策略空间)。如果n个参与者没人选择一个策略,那么s=(s1,s2,…,s n)称为一个策略组合。 ?收益:收益是在一个特定的策略组合下参与者能得到的确定的效用。通常用u i表示参与者i的收益,它是策略组合的函数。 ?均衡:均衡是所有参与者的最优策略组合,记为s*。 几个经典的博弈实例 ?例一囚徒困境两个共同作案的犯罪嫌疑人被捕,并受到指控。除非至少一人认罪,否则警方无充分证据将他们按最论刑。警方把他们隔离审讯,并对他们说明不同行动所带来的后果。如果两人都采取沉默的抗拒态度,因警方证据不足,两人将均被判为轻度犯罪入狱一个月;如果双方都坦白,根据案情两人将被判入狱六个月;如果一个招认而另一个拒不坦白,招认者因由主动认罪立功的表现将立即释放,而另一人将被判入狱九个月。

论文-博弈论方法在经济学中

经济生活中的博弈论应用 摘要:博弈,这个原来只是在学术圈出现的名词,如今已经越来越多地走进了我们的生活。博弈论是运筹学的一个重要分支,其中,非合作博弈(non- cooperative game)是现代博弈理论中的核心内容和重要基础,下面通过对经典案例囚徒困境和智猪博弈的分析,对纳什均衡相关定义的研究,得到了在经济决策中行为人如何决定最优决策的方法。在此基础上,以纳什均衡作为理论支撑点,结合得益矩阵分析解决了经济生活中商家价格战的一些实际问题。 关键词:博弈论;均衡点;得益矩阵;纳什均衡

目录 一.引言 (3) 二.博弈论与纳什均衡的主要内容 (3) 2.1博弈论的主要思想 (3) 2.2博弈论的分类 (4) 2.3纳什均衡 (4) 2.4 纳什均衡的分类 (4) 三.案例分析 (5) 3.1 囚徒困境(1950年,图克) (5) 3.1.1案例分析 (5) 3.1.2案例应用 (6) 3.2 智猪博弈(1950年,约翰.纳什) (6) 3.1.1 案例分析 (7) 3.1.2 案例应用 (7) 四.价格战博弈 (8)

一.引言 近代对于博弈论的研究,开始于策墨咯(Zermelo),波雷尔(Borel)以及冯·诺伊曼(V on·Neumann)。1928年冯·诺伊曼证明了博弈论的基本原理,从而宣告了博弈论的正式诞生。1944年,冯·诺伊曼和摩根斯坦共同撰写了时代巨著《博弈论与经济行为》并将二人博弈推广到n人博弈结构并将博弈论系统的应用于经济领域,从而奠定了这一学期的基础和理论体系。1950-1951,约翰·福布斯·纳什(John Forbes Nash Jr)利用不动点定理证明了均衡点的存在,以此为博弈论的一般化奠定了坚实的基础。纳什的开创性论文《n人博弈的均衡点》(1950),《非合作博弈》(1951)等等,给出了纳什均衡的概念和均衡存在定理。此外,塞尔顿、哈桑尼等人的研究也对博弈论的发展起到了不小的推动作用。 二.博弈论与纳什均衡的主要内容 2.1博弈论的主要思想 书上是这样定义的:博弈是指一些个人或者组织面对一定的环境条件,在一定的规则下同时或者先后一次或者多次从各自允许选择的行为或策略中进行选择并加以实施,进而各自取得相应结果的结果。现代科学将这种“对策论”、“对局理论”称之为博弈论,主要研究公式化了的激励结构间的相互作用。从上述定义中可以看出,一个完整的博弈一般由以下几个要素组成:博弈的参加者,各博弈方各自选择的全部策略或行为的集合、博弈方的得益(得益矩阵)、结果、均衡等。 1、参与人指的是博弈中选择行动以最大化自己效用的决策主体(可以是个人,也可以是团体)。 2、行动是指参与人在博弈进程中轮到自己选择时所作的某个具体决策。 3、策略是指参与人选择行动的规则,即在博弈进程中,什么情况下选择什么行动的预先安排。 4、信息指的是参与人在博弈中所知道的关于自己以及其他参与人的行动、策略及其得益函数等知识。 5、得益是参与人在博弈结束后从博弈中获得的效用,一般是所有参与人的

博弈论理论经典讲解

博弈论经典案例 冰晶淩(杂物区)2010-04-09 22:31:28 阅读258 评论0 字号:大中小订阅 引用 光光的博弈论经典案例 1994年诺贝尔经济学奖授给了三位博弈论专家:纳什,泽尔腾和海萨尼.而博弈论可以划分为合作博弈和非合作博弈.那三位博弈论专家的贡献主要是在非合作博弈方面,而且现在经济学家谈到博弈论,一般指的是非合作博弈,很少指合作博弈.合作博弈与非合作博弈之间的区别主要在于人们的行为相互作用时,当事人能否达成一个具有约束力的协议,如果有,就是合作博弈;反之,就是非合作博弈.非合作博弈强调的是个人理性,个人最优决策,其结果可能是有效率的,也可能是无效率的.而合作博弈强调的是团体理性.下面是我收集的张维迎教授的几个有关博弈论的经典 案例. <案例一:囚徒困境> 囚徒困境讲的是两个嫌疑犯作案后被警察抓住,分别关在不同的屋子里审讯.警察告诉他们:如果两人都坦白,各判刑8年;如果两个都抵赖,各判1年(或许因证据不足);如果其中一人坦白一人抵赖,坦白的放出去,不坦白的判刑10年(这有点'坦白从宽,抗拒从严'的味道).这里,每个囚徒都有两种战略:坦白或抵赖.表中每一格的两个数字代表对应战略组合下两个囚徒的支付(效用),其中第一个数字是第一个囚徒的支付,第二个数字为第二个囚徒的支付.战略形式又称标准形式,是博弈的两种表述形式之一,它特别方便于静态博弈分析. 在这个例子里,纳什均衡就是(坦白,坦白):给定B坦白的情况下,A的最优战略是坦白;同样,给定A坦白的情况下,B的最优战略也是坦白.事实上,这里,(坦白,坦白)不仅是纳什均衡,而且是一个占优战略均衡.就是说,不论对方如何选择,个人的最优选择是坦白.比如说,如果B不坦白,A坦白的话被放出来,不坦白的话判1年,所以坦白比不坦白好;如果B坦白,A坦白的话判8年,不坦白的话判10年,所以,坦白还是比不坦白好。 这样,坦白就是A占优战略;同样,坦白也是B的占优战略.结果是,每个人都选择坦白,各判刑8年. <案例二:智猪博弈> 这个例子讲的是,猪圈里有两头猪,一大一小.猪圈的一头有一个猪食槽,另一头安装一个按钮,控制着猪食的供应。按一下按钮会有10个单位的猪食进槽,但谁按按钮需要付2个单位的成本.若大猪先到,大猪吃到9个单位,小猪只能吃1个单位;若同时到,大猪吃7个单位,小猪吃3个单位;若小猪先到,大猪吃6个单位,小猪吃4个单位。表中第一格表示两猪同时按按钮,因而同时走到猪食槽,大猪吃7个,小猪吃3个,扣除2个单位的 成本,支付水平分别为5和1.其他情形可以类推. 在这个例子中,什么是纳什均衡?首先我们注意到,无论大猪选择"按"还是"等待",小猪的最优选择均是"等待".比如说给定大猪按,小猪也按时得到1个单位,等待则得到4个单位;给定大猪等待,小猪按得到-1单位,等待则得0单位,所以,"等待"是小猪的占优战略.给定小猪总是选择"等待",大猪的最优选择只能是"按".所以,纳什均衡就是:大猪按,小猪等待,各得4个单位.多劳者不多得! <案例三:性别战>

博弈论知识点总结完整版

博弈论 (一):基本知识 1.1定义:博弈论,又称对策论,是使用严谨的数学模型研究冲突对抗条件下最优决策问题的理论,是研究竞争的逻辑和规律的数学分支。即,博弈论是研究决策主体在给定信息结构下如何决策以最大化自己的效用,以及不同决策主体之间的均衡。 1.2基本要素:参与人、各参与人的策略集、各参与人的收益函数,是博弈最重要的基本要素。 1.3博弈的分类:博弈论根据其所采用的假设不同而分为合作博弈理论和非合作博弈理论。两者的区别在于参与人在博弈过程中是否能够达成一个具有约束力的协议(binding agreement)。倘若不能,则称非合作博弈(Non-cooperative game)。 合作博弈强调的是集体主义,团体理性,是效率、公平、公正;而非合作博弈则主要研究人们在利益相互影响的局势中如何选择策略使得自己的收益最大,强调个人理性、个人最优决策,其结果有时有效率,有时则不然。目前经济学家谈到博弈论主要指的是非合作博弈,也就是各方在给定的约束条件下如何追求各自利益的最大化,最后达到力量均衡。 博弈的划分可以从参与人行动的次序和参与人对其他参与人的特征、战略空间和支付的知识、信息,是否了解两个角度进行。把两个角度结合就得到了4种博弈: a、完全信息静态博弈,纳什均衡,Nash(1950) b、完全信息动态博弈,子博弈精炼纳什均衡,泽尔腾(1965) c、不完全信息静态博弈,贝叶斯纳什均衡,海萨尼(1967-1968) d、不完全信息动态博弈,精炼贝叶斯纳什均衡,泽尔腾(1975)Kreps, Wilson(1982) Fudenberg, Tirole(1991) 1.4课程主要内容: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机制设计合作博弈 1.5博弈模型的两种表示形式:策略式表述(Strategic form), 扩展式表述(Extensive form) 1.6占优均衡: a、占优策略:在博弈中如果不管其他参与人选择什么策略,一个参与人的某个策略给他带来的支付值始终高于其他策略,或至少不劣于其他策略,则称该策略为该参与人的严格占优策略或占优策略。 对于所有的s-i,si*称为参与人 i的严格占优战略,如果满足: ui(si*,s-i)>ui(si',s-i) ?s-i, ?si' ?si* b、占优均衡:一个博弈的某个策略组合中,如果对应的所有策略都是各参与人的占优策略,则称该策略组合为该博弈的一个占优均衡。 1.7重复剔除严劣策略均衡: a、“严劣”和“弱劣”的含义: 设s i’和s i’’是参与人i可选择的两个策略,若对其他参与人的任意策略组合s-i, 均成立 u i(s i’, s-i) < u i(s i’’, s-i), 则说策略s i’严劣于策略s i’’。 上面式子中,若将“<”改为“≤”,则说策略s i’弱劣于策略s i’’。 b、定义:重复剔除严格策略就是 各参与人在其各自策略集中, 不断剔除严劣策略…如果最终 各参与人仅剩下一个策略,则 该策略组合就被称为重复剔除 严劣策略均衡。 (二):纳什均衡(Nash Equilibrium) 2.1纳什均衡定义:对于一个策略式表述的博弈G={N,S i, u i,i∈N},称策略组合s*=(s1, …s i, …, s n)是一个纳什均衡,如果对于每一个i ∈N, s i*是给定其他参与人选择s-i*={s1*, … ,s i-1*, s i+1*, … ,s n*} 情况下参与人i 的最优策略(经济理性策略),即:u i(s i*, s-i*)

博弈论(2)—讲义

9.2 完全信息静态博弈 9.2.1 博弈的战略式表述 Definition A normal (strategic) form game G consists of: (1) a finite set of agent s {1,2,,}D n = . (2) strategy sets 12,,,n S S S . (3) payoff functions 12:(1,2,,)i n u S S S R i n ???→= . 囚徒B 囚徒A 完全信息静态博弈是一种最简单的博弈,在这种博弈中,战略和行动是一回事。 博弈分析的目的是预测博弈的均衡结果,即给定每个参与人都是理性的,什么是每个参与人的最优战略?什么是所有参与人的最优战略组合? 纳什均衡是完全信息静态博弈解的一般概念,也是所有其他类型博弈解的基本要求。 下面,我们先讨论纳什均衡的特殊情况,然后讨论其一般概念。 9.2.2 占优战略(Dominated Strategies )均衡 一般说来,由于每个参与人的效用(支付)是博弈中所有参与人的战略的函数,因此, 每个参与人的最优战略选择依赖于所有其他参与人的战略选择。但是在一些特殊的博弈中,一个参与人的最优战略可能并不依赖于其他参与人的战略选择。也就是说,不管其他参与人选择什么战略,他的最优战略是唯一的,这样的最优战略被称为“占优战略”。 Definition Strategy s i is strictly dominated for player i if there is some i i s S '∈ such that (,)(,)i i i i i i u s s u s s --'> for al i i s S --∈. Proposition a rational player will not play a strictly dominated strategy. 抵赖 is a dominated strategy. A rational player would therefore never 抵赖. This solves the game since every player will 坦白. Notice that I don't have to know anything about the other player . 囚徒困境:个人理性与集体理性之间的矛盾。 This result highlights the value of commitment in the Prisoner's dilemma – commitment consists of credibly playing strategy 抵赖. 囚徒困境的广泛应用:军备竞赛、卡特尔、公共品的供给。 9.2.3 Iterated Deletion of Dominated Strategies (重复剔除劣战略) 智猪博弈(boxed pigs )

纳什博弈论的原理与应用

纳什博弈论的原理与应用 1950年和1951年纳什的两篇关于非合作博弈论的重要论文,彻底改变了人们对竞争和市场的看法。他证明了非合作博弈及其均衡解,并证明了均衡解的存在性,即着名的纳什均衡。从而揭示了博弈均衡与经济均衡的内在。纳什的研究奠定了现代非合作博弈论的基石,后来的博弈论研究基本上都沿着这条主线展开的。然而,纳什天才的发现却遭到冯·诺依曼的断然否定,在此之前他还受到爱因斯坦的冷遇。但是骨子里挑战权威、藐视权威的本性,使纳什坚持了自己的观点,终成一代大师。要不是30多年的严重精神病折磨,恐怕他早已站在诺贝尔奖的领奖台上了,而且也绝不会与其他人分享这一殊荣。 纳什是一个非常天才的数学家,他的主要贡献是1950至1951年在普林斯顿读博士学位时做出的。然而,他的天才发现———非合作博弈的均衡,即“纳什均衡”并不是一帆风顺的。 1948年纳什到普林斯顿大学读数学系的博士。那一年他还不到20岁。当时普林斯顿可谓人杰地灵,大师如云。爱因斯坦、冯·诺依曼、列夫谢茨(数学系主任)、阿尔伯特·塔克、阿伦佐·切奇、哈罗德·库恩、诺尔曼·斯蒂恩罗德、埃尔夫·福克斯……等全都在这里。博弈论主要是由冯·诺依曼(1903—1957)创所立的。他是一位出生于匈牙利的天才的数学家。他不仅创立了经济博弈论,而且发明了计算机。早在20世纪初,塞梅鲁(Zermelo)、鲍罗(Borel)和冯·诺伊曼已经开始研究博弈的准确的数学表达,直到19年,冯·诺依曼遇到经济学家奥斯卡·摩根斯特恩(Oskar Morgenstern),并与其合作才使博弈论进入经济学的广阔领域。 1944年他与奥斯卡·摩根斯特恩合着的巨作《博弈论与经济行为》出版,标志着现代系统博弈理论的的初步形成。尽管对具有博弈性质的问题的研究可以追溯到19世纪甚至更早。例如,1838年古诺(Cournot)简单双寡头垄断博弈;1883年伯特兰和1925年艾奇沃奇思研究了两个寡头的产量与价格垄断;20XX多年前中国着名军事家孙武的后代孙膑利用博弈论方法帮助田忌赛马取胜等等都属于早期博弈论的萌芽,其特点是零星的,片断的研究,带有很大的偶然性,很不系统。冯·诺依曼和摩根斯特恩的《博弈论与经济行为》一书中提出的标准型、扩展型和合作型博弈模型解的概念和分析方法,奠定了这门学科的理论基础。合作型博弈在20世纪50年代达到了巅峰期。然而,诺依曼的博弈论的局限性也日益暴露

博弈论给我的心得

博弈论给我的心里体会 潘慧明 201202034049 12金融数学 我是大学第二学期开始选修学习《博弈论》的,并且以前对它停留在表面意思。而在我的进一步对《博弈论》的学习下,我懂得了这门课程在我们的生活中无处不在,在未学习这门课程之前我对身边发生的一些事情无法用一个专业的学说来概述,经过这个学期的学习后,我才知道我身边发生的很多事情都可以用这门课程概述。那么什么是“博弈论”?所谓的“博弈论”——就是研究决策主体的行为发生直接相互作用时的决策及这种决策的均衡问题。并且学习后我还有个感受就是:博弈论有两个比较enlightening的观点,一是more information can hurt you(掌握更多的信息可能是一件坏事),二是more options can hurt you(拥有更多的选择可能是一件坏事).虽然博弈论主要用于研究经济问题,但是我觉得这些原理在我们现实生活中同样是适用的。 而且经过这段时间的学习,我现在对《博弈论》有了些比较肤浅的认识。诚然,一门学问想在短时间内有所深入理解是不现实的。生活之中到处充满着博弈,有人说没有,那是因为缺少发现博弈现象的眼睛。因此在生活中我们要懂得学以致用,要会灵活的去使用这门学科。 人生就是在弈棋,学会博弈。虽说博弈不是万能的,但没有博弈现象存在的生活是万万不能的。 社会生活中,共赢是一种优良的博弈方式。双赢策略其实是一种很高的智慧,帮助别人的同时接受别人的帮助,双方最终将获得独自奋战所不能拥有的东西。放弃内心的宁予外贼不予家奴的思想。中国人对竞争的理解大多不是“你死”就是“我活”,胜利的含义似乎就是阻止别人成功,可是这“胜利”是那么虚假,经不起风吹雨打,经不起时间考验。拥抱双赢,拥抱明天。双赢强调的是博弈双方的利益都要兼顾,就是所谓的“赢者不全赢,输者不全输”。但是双方都得到了满意的结果。这些双赢的事例,在商务上经常可以看到的。如:商务上的谈判,完完全全的运用到了《博弈论》的知识与原理来分析问题,并且从而找到最佳的均衡点,也就是最好的解决方法。 在所有的对抗和较量中,其胜负成败常常取决于三个基本的因素:机会或者说运气、体能和智能。头脑技能是一种策略技巧,或者说是在谋略方面的造诣。既然世间大多数对抗都与头脑技能有关,因此人们试图获得成功,就有必要研究在对抗局势中如何策略性地选择自己的行动。而今,博弈论就是一门专门研究互动局势下人们的策略行为的学问。事实上,每

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