博弈论与寡头垄断市场分析.ppt

第十章第十章 博弈博弈论论与寡与寡头垄头垄断市断市场场分析分析 1 1.第一第一节节 博弈博弈论论与主流与主流经济经济学学n n传统传统的新古典的新古典经济经济学学(neo-classic economics)(neo-classic economics)的局限的局限n n经经济济学学假假定定人人是是理理性性的的。理理性性人人是是指指有有一一个个很很好好定定义义的的偏偏好好，在在面面临给临给定的定的约约束条件下最大化自己的偏好束条件下最大化自己的偏好 。n n注注意意，理理性性人人与与自自私私人人不不同同。理理性性人人可可能能是是利利己己主主义义者者，也也可可能能是是利他主利他主义义者。者。n n无无论论是是利利己己的的还还是是利利他他的的，理理性性人人在在最最大大化化偏偏好好时时，需需要要相相互互合合作作(cooperation)(cooperation)，而而合合作作中中又又存存在在着着冲冲突突(conflicts)(conflicts)。为为了了实实现现合合作作的的潜潜在在利利益益和和有有效效地地解解决决合合作作中中的的冲冲突突，理理性性人人发发明明了了各各种种各各样样的的制制度度规规范范他他们们的的行行为为。价价格格制制度度(或或称称市市场场制制度度)是是人人类类为为达达到到合合作作和和解解决决冲冲突突所所发发明明的的最最重重要要的的制制度度之之一一 。传传统统的的新新古古典典经经济济学学(neo-(neo-classic classic economics)economics)就就是是以以价价格格制制度度为为研研究究对对象象的的，故故又又称称为为价价格格理理论论。2 2.传统传统的新古典的新古典经济经济学学(neo-classic economics)的局限的局限n n新古典新古典经济经济学的两个基本假定是学的两个基本假定是 n n市市场场参与者的数量足参与者的数量足够够多从而市多从而市场场是是竞竞争性的争性的 ；n n参与人之参与人之间间不存在信息不不存在信息不对对称称问题问题 n n关于关于竞竞争性争性问题问题n n在在现实现实中，中，买卖买卖双方的人数常常是非常有限的。双方的人数常常是非常有限的。在有限人数下，市在有限人数下，市场场不可能是完全不可能是完全竞竞争的。在不争的。在不完全完全竞竞争市争市场场中，人中，人们们之之间间的行的行为为是直接影响的，是直接影响的，所以一个人在决策所以一个人在决策时时必必须须考考虑对虑对方的反方的反应应。这这就就是博弈是博弈论论要研究的要研究的问题问题。3 3.关于信息关于信息对对称称问题问题n n现实现实中市中市场场参与者之参与者之间间的信息一般是不的信息一般是不对对称的，比如称的，比如说说，卖卖者者对产对产品品质质量的了解通常比量的了解通常比买买者多。当参与人者多。当参与人之之间间存在信息不存在信息不对对称称时时，任何一种有效的制度安排必，任何一种有效的制度安排必须满须满足足“激励相容激励相容(incentive compatible)(incentive compatible)和和“自自选择选择”(self-selection)(self-selection)条件，条件，这这是信息是信息经济经济学研究的学研究的问题问题。n n19941994年年诺贝诺贝尔尔经济经济学学奖奖授授给给了三位博奔了三位博奔论专论专家：家：纳纳什什(Nash)(Nash)、泽泽尔尔腾腾(Seleten)(Seleten)和海和海萨萨尼尼(Harsanyi)(Harsanyi)。n n20012001年年诺贝诺贝尔尔经济经济学学奖颁给奖颁给三位信息三位信息经济经济学学专专家：家：George AAkerlofGeorge AAkerlof、Michael Spence Michael Spence、Joseph EStiglitz Joseph EStiglitz4 4.第二第二节节 博弈博弈论论n n基本概念基本概念n n博弈博弈论论，英文，英文为为game theorygame theory，是研究决策主体的行，是研究决策主体的行为为发发生直接相互作用生直接相互作用时时候的决策以及候的决策以及这这冲决策的均衡冲决策的均衡问问题题的。的。n n博弈博弈论论，英文，英文为为game theorygame theory，是研究决策主体的行，是研究决策主体的行为为发发生直接相互作用生直接相互作用时时候的决策以及候的决策以及这这冲决策的均衡冲决策的均衡问问题题的。也就是的。也就是说说，当一个主体，好比，当一个主体，好比说说一个人或一个一个人或一个企企业业的的选择选择受到其他人、其他企受到其他人、其他企业选择业选择的影响，而且的影响，而且反反过过来影响到其他人、其他企来影响到其他人、其他企业选择时业选择时的决策的决策问题问题和和均衡均衡问题问题。所以在。所以在这这个意个意义义上上说说，博弈，博弈论论又称又称为为“对对策策论论”。5 5.n n博弈博弈论论研究的是在存在相互外部研究的是在存在相互外部经济经济条件下的个人条件下的个人选择问选择问题题。在。在传统传统微微观经济观经济学中，寡学中，寡头头市市场场是一个例外，而是一个例外，而这这一一部分正是博弈部分正是博弈论论最主要的最主要的应应用用领领域之一。域之一。n n合作博弈和非合作博弈之合作博弈和非合作博弈之间间的区的区别别主要在于人主要在于人们们的行的行为为相相互作用互作用时时，当事人能否达成，当事人能否达成个具有个具有约约束力的束力的协议协议。如果。如果有，就是合作博弈；反之，有，就是合作博弈；反之，则则是非合作博弈。例如我是非合作博弈。例如我们刚们刚才才讲讲的两个寡的两个寡头头企企业业，如果它，如果它们们之之间间达成达成个个协议协议，联联合合最大化最大化垄垄断利断利润润，并且各自按，并且各自按这这个个协议协议生生产产，这这就是合作就是合作博弈。它博弈。它们们面面临临的的问题问题就是如何分享合作就是如何分享合作带带来的剩余。但来的剩余。但是如果是如果这这两个企两个企业间业间的的协议协议不具有不具有约约束力，就是束力，就是说说，没有，没有哪一方能哪一方能够够强强制另一方遵守制另一方遵守这这个个协议协议。每个企。每个企业业都只都只选择选择自己的最自己的最优产优产量量(或价格或价格)，则则是非合作博弈。是非合作博弈。这这就是就是这这两两个概念的区个概念的区别别。6 6.n n般般认认为为，博博弈弈理理论论开开始始于于19441944年年由由冯冯 诺诺依依曼曼（Von Von Neumann)Neumann)和和摩摩根根斯斯坦坦恩恩(Morgenstern)(Morgenstern)合合作作的的博博弈弈论论和和经经济济行行为为一一书书的的出出版版。严严格格地地讲讲，博博弈弈论论并并不不是是经经济济学学的的一一个个分分支支。它它是是一一种种方方法法，应应用用范范围围不不仅仅包包括括经经济济学学。政政治治学学、军军事事、外外交交、国国际际关关系系、公公共共选选择择，还还有有犯犯罪罪学学，都都涉涉及及到到博博弃弃论论。实实际际上上，好好多多人人把把博博弈弈论论看看成成是是数数学学的的一一个个分分支支。纳纳什什在在19511951年年的的奠奠基基性性文文章章就就是是发发表表在在数数学学杂杂志志上上，而而不不是是经经济济学学杂杂志志上上，在在相相当当长长一一段段时时间间里里经经济济学学家家们们并并不不把把纳纳什什当当作作一一个个经经济济学学家。家。7 7.n n博弈论在经济学中的绝大多数应用模型都是在70年代中期之后发展起来的。大体从80年代开始，博弈论逐渐成为主流经济学的一部分，甚至可以说成为微观经济学的基础。博弈论的发展和经济学的发展可以说是你中有我，我中有你。不少当今赫赫有名的经济学家就发迹于其在博弈论方面的研究成果。8 8.n n博博弈弈论论的的基基本本概概念念包包括括：参参与与人人、行行动动、信信息息、战战略、支付函数、略、支付函数、结结果、均衡。果、均衡。n n参参与与人人指指的的是是博博弈弈中中选选择择行行动动以以最最大大化化自自己己效效用用的的决决策策主主体体(可可能能是是个个人人，也也可可能能是是团团体体，如如同同家家、企企业业)；n n行行动动是参与人的决策是参与人的决策变变量；量；n n战战略略是是参参与与人人选选择择行行动动的的规规则则，它它告告诉诉参参与与人人在在什什么么时时候候选选择择什什么么行行动动(如如“人人下下犯犯我我，我我不不犯犯人人；人人若若犯犯我我，我我必必犯犯人人”是是种种战战略略，这这里里，“犯犯”与与“不不犯犯”是是两两种种不不同同的的行行动动，战战略略规规定定了了什什么么时时候候选择选择“犯犯”，什么，什么时时候候选择选择“不犯不犯”)；9 9.n n信信息息指指的的是是参参与与人人在在博博弈弈中中的的知知识识，特特别别是是有有关关其其他他参与人参与人(对对手手)的特征和行的特征和行动动的知的知识识；n n支支付付函函数数是是参参与与人人从从博博弈弈中中获获得得的的效效用用水水平平，它它是是所所有有参参与与人人战战略略或或行行动动的的函函数数，是是每每个个参参与与人人真真正正关关心心的的东东西；西；n n结结果果是是指指博博弈弈分分析析者者感感兴兴趣趣的的要要素素的的集集合合；均均衡衡是是所所有参与人的最有参与人的最优战优战略或行略或行动动的的组组合。合。n n 上上述述概概念念中中，参参与与人人、行行动动、结结果果统统称称为为博博弈弈规规则则，博弈分析的目的是使用博弈博弈分析的目的是使用博弈规则规则决定均衡。决定均衡。1010.博弈的博弈的类类型型n n博弈的划分可以从两个角度博弈的划分可以从两个角度进进行。第一个角度行。第一个角度是参与人行是参与人行动动的先后的先后顺顺序。从序。从这这个角度，博弈个角度，博弈可以划分可以划分为为静静态态博弈博弈(static game)(static game)和和动态动态博弈博弈(dynamic game)(dynamic game)。n n静静态态博弈指的是博弈中，参与人同博弈指的是博弈中，参与人同时选择时选择行行动动或或虽虽非同非同时时但后行但后行动动者并不知道前行者并不知道前行动动者采取者采取了什么具体行了什么具体行动动；n n动态动态博弈指的是参与人的行博弈指的是参与人的行动动有先后有先后顺顺序，且序，且后行后行动动者能者能够观够观察到先行察到先行动动者所者所选择选择的行的行动动。1111.博弈的博弈的类类型型n n划分博弈的第二个角度是参与人对有关其他参与人(对手)的特征、战略空间及支付函数的知识。从这个角度。博弈可以划分为完全信息博弈和不完全信息博弈。n n完全信息指的是每一个参与人对所有其他参与人(对手)的特征、战略空间及支付函数有准确的知识；n n否则，就是不完全信息。1212.博弈的博弈的类类型型n n将上述两个角度的划分结合起来，我们就得到四种不同类型的博弈：n n完全信息静态博弈；n n完全信息动态博弈；n n不完全信息静态博弈；n n不完全信息动态博弈1313.完全信息静完全信息静态态博弈：博弈：纳纳什均衡什均衡 n n纳什均衡 n n假假设设有有n n个个人人参参与与博博弈弈，给给定定其其他他人人战战略略的的条条件件下下，每每个个人人选选择择自自己己的的最最优优战战略略(个个人人最最优优战战略略可可能能依依赖赖于于也也可可能能不不依依赖赖于于其其他他人人的的战战略略)，所所有有参参与与人人选选择择的的战战略略一一起起构构成成一一个个战战略略组组合合。纳纳什什均均衡衡指指的的是是这这样样一一种种战战略略组组合合，这这种种战战略略组组合合由由所所有有参参与与人人的的最最优优战战略略组组成成也也就就是是说说，给给定定别别人人战战略略的的情情况况下下，没没有有任任何何单单个个参参与与人人有有积积极极性性选选择择其其他他战战略略，从从而而没没有有任任何何人人有有积积极极性性打打破破这这种种均均衡衡。用用句句不不太太褒褒义义的的话话来来说说，纳纳什什均均衡衡是是一一种种“僵僵局局”：给给定定别别人人不不动动的情况下，没有人有的情况下，没有人有兴兴趣趣动动。1414.n n纳纳什均衡可以从另一个角度来理解。假什均衡可以从另一个角度来理解。假设设博弈中博弈中的所有参与人事先达成一的所有参与人事先达成一项协议项协议，规规定出每个人定出每个人的行的行为规则为规则。那么，我。那么，我们们要要问问的一个的一个问题问题是，在是，在没有外在的没有外在的强强制力制力约约束束时时，当事人是否会自，当事人是否会自觉觉地地遵守遵守这这个个协议协议?或者或者说说，这这个个协议协议是否可以自是否可以自动实动实施施?说说当事人会自当事人会自觉觉遵守遵守这这个个协议协议，等于，等于说这说这个个协协议议构成一个构成一个纳纳什均衡：什均衡：给给定定别别人遵守人遵守协议协议的情况的情况下，没有人有下，没有人有积积极性偏离极性偏离协议规协议规定的自己的行定的自己的行为为规则规则。1515.例一，囚徒困境例一，囚徒困境(prisonersdilemma)n n囚徒困境囚徒困境讲讲的是两个嫌疑犯作的是两个嫌疑犯作案后被警察抓住，分案后被警察抓住，分别别被关在被关在不同的屋子里不同的屋子里审讯审讯。警察告。警察告诉诉他他们们：如果两人都坦白，各判：如果两人都坦白，各判刑刑8 8年；如果两个都抵年；如果两个都抵赖赖，各判，各判l l年年(或或许许因因证证据不足据不足)；如果其；如果其中一人坦白另一人抵中一人坦白另一人抵赖赖，坦白，坦白的放出去，不坦白的判刑的放出去，不坦白的判刑1010年年(这这有点有点“坦白从坦白从宽宽、抗拒从、抗拒从严严”的味道的味道)。8，80，1010，01，1囚徒B坦白抵赖囚徒A坦白抵赖囚徒困境的支付矩阵1616.n n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(dominant strategy)均衡，就是说，不论对方如何选择，个人的最优选择是坦白。1717.n n囚徒困境在囚徒困境在经济经济学上有着广泛的学上有着广泛的应应用，用，这这里里举举几个几个例子。一是，两个寡例子。一是，两个寡头头企企业选择产业选择产量的博弈。如果量的博弈。如果两企两企业联业联合起来形成卡持合起来形成卡持尔尔，选择垄选择垄断利断利润润最大化最大化的的产产量，每个企量，每个企业业都可以得到更多的利都可以得到更多的利润润。但卡特。但卡特尔尔协协定不是一个定不是一个纳纳什均衡，因什均衡，因为给为给定定对对方遵守方遵守协议协议的情况下，每个企的情况下，每个企业业都想增加生都想增加生产产，结结果是，每个果是，每个企企业业都只得到都只得到纳纳什均衡什均衡产产量的利量的利润润。它。它严严格小于卡格小于卡特特尔尔产产量下的利量下的利润润。这这个例子也个例子也说说明，在有些情况明，在有些情况下，个人理性与集体理性的冲突下，个人理性与集体理性的冲突对对整个社会来整个社会来说说也也许许是是件好事，尽管它件好事，尽管它对该对该集体的成集体的成员员而言是而言是件件坏事。前述囚徒的行坏事。前述囚徒的行为为也如此。也如此。1818.n n公共产品的供给、军备竞赛、经济改革 等n n从囚徒困境中，我们可以引出一个很重要的结论：一种制度(体制)安排，要发生效力，必须是一种纳什均衡。否则，这种制度安排便不能成立。1919.例二，智猪博弈例二，智猪博弈(boxed pigsn n猪圈里圈两猪圈里圈两头头猪，一猪，一头头大猪，大猪，头头小猪。猪圈的一小猪。猪圈的一头头有一个猪食有一个猪食槽，另一槽，另一头头安装一个按安装一个按钮钮，控制，控制着猪食的供着猪食的供应应。按一下按。按一下按钮钮会有会有1010个个单单位的猪食位的猪食进进槽，但槽，但谁谁按按按按钮谁钮谁就需要付就需要付2 2个个单单位的成本。位的成本。若大猪先到，大堵吃到若大猪先到，大堵吃到9 9个个单单位位小猪只能吃小猪只能吃1 1个个单单位；若同位；若同时时到，大猪吃到，大猪吃7 7个个单单位，小猪吃位，小猪吃3 3个个单单位；若小猪先到，大猪吃位；若小猪先到，大猪吃6 6个个单单位，小猪吃位，小猪吃4 4个个单单位位。5，14，49，10，0小猪按等待大猪按等待智猪博弈的支付矩阵2020.n n纳纳什均衡就是：大猪按，小猪等待，各得什均衡就是：大猪按，小猪等待，各得4 4个个单单位。位。多多劳劳者不多得者不多得 。n n这这个个纳纳什均衡也有什均衡也有许许多多应应用的例子。比如用的例子。比如说说，股份，股份公司中，股公司中，股东东承担着承担着监监督督经经理的理的职职能，但股能，但股东东中有中有大股大股东东和小股和小股东东之分，他之分，他们们从从监监督中得到的收益并督中得到的收益并不一不一样样。监监督督经经理需要搜集信息，花理需要搜集信息，花费时间费时间。在。在监监督成本相同的情况厂，大股督成本相同的情况厂，大股东东从从监监督中得到的好督中得到的好处处显显然多于小股然多于小股东东。这这里，大股里，大股东类东类似似“大猪大猪”，小，小股股东类东类似似“小猪小猪”，纳纳什均衡是，大股什均衡是，大股东东担当起搜担当起搜集信息、集信息、监监督督经经理的理的责责任，小股任，小股东则东则搭大股搭大股东东的便的便车车。2121.例三，性例三，性别战别战(battle of the sexes)n n一男一女谈恋爱，有些业余活动要安排，或者去看足球比赛，或者看芭蕾舞演出。男的偏好足球。女的则更喜欢芭蕾，但他们都宁愿在一起，不愿分开。2，10，00，01，2女足球芭蕾男足球芭蕾性别战的支付矩阵2222.例四，双寡例四，双寡头头市市场场的的对对抗博弈抗博弈n n一男一女谈恋爱，有些业余活动要安排，或者去看足球比赛，或者看芭蕾舞演出。男的偏好足球。女的则更喜欢芭蕾，但他们都宁愿在一起，不愿分开。2，10，00，01，2女足球芭蕾男足球芭蕾性别战的支付矩阵2323.例四，双寡例四，双寡头头市市场场的的对对抗博弈抗博弈n n双寡头企业都将考虑：是采用正常价格，还是抬高价格形成垄断并尽力获取垄断利润。2424.