浙江大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院博士生博弈論課程習(xí)題及答案_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、納什均衡1在下表所示的戰(zhàn)略式博弈中,找出重復(fù)刪除劣戰(zhàn)略的占優(yōu)均衡表1.1S1S2LMRU4,35,16,2M2,18,43,6D3,09,62,8首先,找出S2的劣戰(zhàn)略。對(duì)于S2,M策略嚴(yán)格劣于R策略,所以M為嚴(yán)格劣策略。刪除后M再找出S1的劣戰(zhàn)略,顯然對(duì)于S1而言,M策略和D策略嚴(yán)格劣于U策略,所以M和D為嚴(yán)格劣策略。刪除M與D后找占優(yōu)均衡為(U,L)即,(4,3)。2求解下表所示的戰(zhàn)略博弈式的所有的純戰(zhàn)略納什均衡表1.2S1S2和S3X3Y3X2Y2X2Y2X10,0,06,5,44,6,50,0,0Y15,4,60,0,00,0,00,0,0首先看S1選擇X策略。如果S2同樣選擇X策略,

2、那么S3一定選擇Y策略;同樣,如果S3選擇Y策略,S2也一定會(huì)選擇X策略,因此(X,X,Y)是一個(gè)納什均衡;如果S2選擇Y策略,那么S3一定選擇X策略;同樣,如果S3選擇X策略,S2也一定會(huì)選擇Y策略,因此,(X,Y,X)是一個(gè)納什均衡。其次看S1選擇Y策略。如果S2選擇X策略,S3一定選擇X策略;同樣,如果S3選擇X策略,S2也一定會(huì)選擇X策略,因此(Y,X,X)是一個(gè)納什么均衡。如果S2選擇Y策略,S3選擇Y策略是理性的,如果S3選擇X,S2將選擇X,這樣(Y,Y,X)將不是一個(gè)納什均衡;同樣,如果S3選擇Y策略,S2也一定會(huì)選擇Y策略,因此(Y,Y,Y)是一個(gè)納什均衡。所以該博弈式的純戰(zhàn)

3、略納什均衡有4個(gè):(X,X,Y)(X,Y,X)(Y,X,X)(Y,Y,Y)。3(投票博弈)假定有三個(gè)參與人(1、2和3)要在三個(gè)項(xiàng)目(A、B和C)中選中一個(gè)。三人同時(shí)投票,不允許棄權(quán),因此,每個(gè)參與人的戰(zhàn)略空間Si=A,B,C。得票最多的項(xiàng)目被選中,如果沒(méi)有任何項(xiàng)目得到多數(shù)票,項(xiàng)目A被選中。參與人的支付函數(shù)如下:U1(A)=U2(B)=U3(C)=2U1(B)=U2(C)=U3(A)=1U1(C)=U2(A)=U3(B)=0求解以上博弈的所有純戰(zhàn)略納什均衡。首先:將上述博弈過(guò)程轉(zhuǎn)換為戰(zhàn)略式博弈矩陣。12和3A3B3C3A2B2C2A2B2C2A2B2C2A12,0,12,0,12,0,12,0

4、,11,2,02,0,12,0,12,0,10,1,2B22,0,11,2,02,0,11,2,01,2,01,2,02,0,11,2,00,1,2C12,0,12,0,10,1,22,0,11,2,00,1,20,1,20,1,20,1,2由上,若參與人1選擇A策略。如果參與人2同樣選擇A策略,那么參與人3選擇ABC策略是無(wú)差異的,但均衡策略只能是參與人3選擇A策略,因此(A,A,A)是一個(gè)納什均衡。如果參與人2選擇B策略,參與人3選擇AB策略是差異的,但均衡策略只能是其選擇A,因此(A,B,A)是一個(gè)納什均衡。如果參與人2選擇C策略,參與人3將選擇C策略;同樣,如果參與3選擇C策略,參與人

5、2也將選擇C策略。因此,(A,C,C)是一個(gè)納什均衡。若參與人1選擇B策略。如果參與人2選擇A策略,那么參與人3將選擇A或C策略;但當(dāng)參與人3選擇C策略時(shí),參與人2的最優(yōu)策略是選擇B,當(dāng)其選擇A策略時(shí),參與人2將選擇B策略,因此,這種情況不存在納什均衡。如果參與人2選擇B策略,參與人3將選擇ABC是無(wú)差異的,但其選擇A和C都不滿足納什均衡,因此當(dāng)其選擇A和C時(shí),參與人1將選擇A或C,因此有當(dāng)參與人3選擇B策略時(shí),才存在納什均衡(B,B,B)。如果參與人2選擇C策略,參與人3也將選擇C策略;但參與人3選擇C策略時(shí),參與人2將選擇B策略,因此,這時(shí)不存在納什均衡。若參與人1選擇C策略。如果參與人2

6、選擇A或B策略,那么參與人3將選擇C策略;但當(dāng)參與人3選擇C策略時(shí),參與人1的最優(yōu)策略是選擇B,因此,這種情況不存在納什均衡。如果參與人2選擇C策略,參與人3將選擇C 策略;因?yàn)檫@時(shí)的AB策略都不滿足納什均衡,因此,存在一個(gè)納什均衡(C,C,C)。所以,該博弈的所有純戰(zhàn)略納什均衡有5個(gè),分別是(A,A,A)(A,B,A)(A,C,C)(B,B,B)(C,C,C)。4求解以下戰(zhàn)略式博弈的所有納什均衡表1.3S1S2LMRT7,22,73,6B2,77,24,5首先考慮純納什均衡。如果S1選擇T戰(zhàn)略S2將選擇M戰(zhàn)略S1選擇B戰(zhàn)略S2將選擇L戰(zhàn)略S1選擇T戰(zhàn)略因此,該博弈不存在純納什均衡戰(zhàn)略。所以我

7、們考慮尋找混合戰(zhàn)略納什均衡。因此,S1可以對(duì)T與B策略進(jìn)行混合,而S2則可以對(duì)L、M、R中的任意至少兩個(gè)策略進(jìn)行選擇,因此,設(shè)S1選擇T策略的概率為,S2選擇L策略的概率為,M策略的概率為,則可能有以下情況:(1)S2選擇L、M和R的混合戰(zhàn)略。對(duì)于S2而言,如果三種戰(zhàn)略同時(shí)混合,必然滿足三種戰(zhàn)略的期望效用相同,因此,這一混合戰(zhàn)略能否成立取決于是否滿足以下兩個(gè)方程:該方程組無(wú)解,所以S2無(wú)法同時(shí)采用L、M和R同時(shí)混合的戰(zhàn)略(2)S2選擇L和M混合戰(zhàn)略。如果兩種戰(zhàn)略同時(shí)混合,必然滿足兩種戰(zhàn)略的期望效用相同,因此,需要滿足以下方程:,解得:1/2。但是將1/2代入等式可得效用為9/2;同時(shí),將1/2

8、代入可得其值等于11/2。9/2<11/2表明L和M的混合戰(zhàn)略的期望效用小于R戰(zhàn)略的期望效用,因此,這一混合戰(zhàn)略也不滿足納什均衡。(3)S2選擇L和R混合戰(zhàn)略。如果兩種戰(zhàn)略同時(shí)混合,必然滿足兩種戰(zhàn)略的期望效用相同,因此,需要滿足以下方程:,解得:1/3。同樣,將1/3代入等式可得16/3;將1/3代入可得其值等于13/3。16/3>13/3表明L和R的混合戰(zhàn)略的期望效用大于M戰(zhàn)略的期望效用,因此,這一混合戰(zhàn)略滿足納什均衡。另一方面,計(jì)算S1的混合戰(zhàn)略,需要滿足以下等式:,解得:1/2,因此這一混合戰(zhàn)略的納什均衡為。(4)S2選擇M和R的混合戰(zhàn)略。顯然,這一戰(zhàn)略不可能是納什均衡戰(zhàn)略,

9、對(duì)于S2來(lái)說(shuō),如果放棄了L戰(zhàn)略,那么對(duì)S1而言T戰(zhàn)略將是劣戰(zhàn)略,其將直接選擇B戰(zhàn)略,這時(shí)S2只能選擇R戰(zhàn)略,S1的反應(yīng)只可能是L戰(zhàn)略,這顯然與假設(shè)矛盾。5模型化下述劃拳博弈:兩個(gè)朋友在一些劃拳喝酒,每個(gè)人有四個(gè)純戰(zhàn)略:桿子、老虎、雞和蟲(chóng)子。輸贏規(guī)則是:桿子降老虎,老虎降雞,雞降蟲(chóng)子,蟲(chóng)子降桿子。兩個(gè)人同時(shí)出令,如果一個(gè)打敗另一個(gè)人,贏者的效用為1,輸者的效用為1;否則效用為0。給出以上博弈的戰(zhàn)略式描述并求出所有的納什均衡。(1)以上博弈的戰(zhàn)略式表述為12桿子老虎雞蟲(chóng)子桿子0,01,10,01,1老虎1,10,01,10,0雞0,01,10,01,1蟲(chóng)子1,10,01,10,0(2)顯然,這一博

10、弈戰(zhàn)略并不存在純納什均衡。假定參與人1選擇桿子,老虎,雞和蟲(chóng)子四種戰(zhàn)略的混合戰(zhàn)略,其概率分別為a,b,c和d,且abcd1。如果這四種戰(zhàn)略同時(shí)混合,必須使得這四種戰(zhàn)略的期望效用相同,因此,必須滿足以下四個(gè)方程:解得:abcd,所以abcd1/4。同理可得參與人2的戰(zhàn)略,所以該博弈的唯一混合策略納什均衡是參與者以1/4的概率隨機(jī)選擇各自的四個(gè)純戰(zhàn)略。6一群賭徒圍成一圈賭博,每個(gè)人將自己的錢(qián)放在邊上(每個(gè)人只知道自己有多少錢(qián)),突然一陣風(fēng)吹來(lái)將所有的錢(qián)混在一起,使得他們無(wú)法分辨哪些錢(qián)是屬于自己的,他們?yōu)榇税l(fā)生了爭(zhēng)執(zhí),最后請(qǐng)來(lái)一位律師。律師宣布這樣的規(guī)則,每個(gè)人將自己的錢(qián)數(shù)寫(xiě)在紙上,然后將紙條交給律

11、師,如果所有人要求的錢(qián)數(shù)加總不大于已有錢(qián)的總數(shù),每個(gè)人得到自己要求的那部分,剩余部分歸律師;如果所有人要求的錢(qián)加總大于已有錢(qián)的總數(shù),則所有的錢(qián)歸律師所有。寫(xiě)出這個(gè)博弈每個(gè)參與人的戰(zhàn)略空間與支付函數(shù),求出所有的納什均衡。(假設(shè)錢(qián)的總數(shù)為M,M為共同知識(shí))。博弈參與人的戰(zhàn)略空間是,參與人i的支付函數(shù)是: , 0, 因此,對(duì)于參與人i來(lái)說(shuō),只要采用都能實(shí)現(xiàn)自己的最大收益,也就是說(shuō),在該博弈中有著多個(gè)納什均衡,所有使得,成立的戰(zhàn)略組合都是該博弈的純戰(zhàn)略納什均衡。7考慮一個(gè)工作申請(qǐng)的博弈。兩個(gè)學(xué)生同時(shí)向兩家企業(yè)申請(qǐng)工作,每家企業(yè)只有一個(gè)工作崗位。工作申請(qǐng)規(guī)則如下:每個(gè)學(xué)生只能向其中一家企業(yè)申請(qǐng)工作;如果

12、一家企業(yè)只有一個(gè)學(xué)生申請(qǐng),該學(xué)生獲得工作;如果一家企業(yè)有兩個(gè)學(xué)生申請(qǐng),則每個(gè)學(xué)生獲得工作的概率為1/2。現(xiàn)在假定每家企業(yè)的工資滿足:W1/2<W2<2W1,則問(wèn): a寫(xiě)出以上博弈的戰(zhàn)略式描述 b求出以上博弈的所有納什均衡(1)該博弈的戰(zhàn)略式描述為甲乙申請(qǐng)企業(yè)1申請(qǐng)企業(yè)2申請(qǐng)企業(yè)1W1,W2申請(qǐng)企業(yè)2W2,W1(2)若甲選擇企業(yè)1,乙將選擇企業(yè)2;若乙選擇企業(yè)2,甲必然選擇企業(yè)1,因此,(企業(yè)1,(企業(yè)2,企業(yè)1)是一個(gè)純戰(zhàn)略納什均衡。若甲選擇企業(yè)2,乙將選擇企業(yè)1;若乙選擇企業(yè)1,甲必然選擇企業(yè)2,因此,(企業(yè)2,(企業(yè)2,企業(yè)1)也是一個(gè)純戰(zhàn)略納什均衡。(3)假定甲選擇企業(yè)1的概

13、率為,選擇企業(yè)2的概率為;乙選擇企業(yè)1的概率為,選擇企業(yè)2的概率為,則甲選擇企業(yè)1的期望收益為,選擇企業(yè)2的期望收益為,由二者相等可得乙選擇兩個(gè)企業(yè)的概率分別為:,。同理可得甲選擇兩家企業(yè)的概率:,。因此,最后的混合均衡是兩學(xué)生均以的概率決定向企業(yè)1與企業(yè)2提出申請(qǐng)。8考慮存在事前交流的性別戰(zhàn)博弈。在丈夫決定去看足球還是芭蕾之前,丈夫有機(jī)會(huì)向妻子傳遞以下信息:我們?cè)谧闱驁?chǎng)見(jiàn)面,或者我們?cè)诎爬兖^見(jiàn)面。當(dāng)以上信息交流完成以后,兩者同時(shí)決定去足球場(chǎng)還是去芭蕾館。博弈支付如下:如果兩者在足球場(chǎng)見(jiàn)面,則丈夫獲得3,妻子獲得1;如果兩者在芭蕾館見(jiàn)面,則丈夫獲得1,妻子獲得3;在其他條件下兩者的支付都是0。

14、 a給出以上博弈的戰(zhàn)略式描述 b求出所有的純戰(zhàn)略納什均衡,并討論哪個(gè)均衡更加合理假定丈夫向妻子傳遞了信息,由于他不一定必須遵守這個(gè)決定,因此,其戰(zhàn)略可以有四種:。在此第一個(gè)大寫(xiě)字母表示丈夫給出的信息是去足球場(chǎng),而實(shí)際上也是去了足球場(chǎng),其他同理。而妻子的戰(zhàn)略空間是:,其中第一個(gè)字母表示丈夫建議去足球場(chǎng)下妻子做出的決策,而第二個(gè)字母表示丈夫建議去芭蕾舞館的情況下妻子做出的決策。因此戰(zhàn)略式表述是:丈夫妻子3,13,10,00,00,00,01,11,13,10,03,10,00,01,10,01,1這個(gè)博弈的純戰(zhàn)略均衡有很多,比如,丈夫發(fā)出在足球場(chǎng)見(jiàn)面的信息,但是他去了芭蕾館,而妻子則不管丈夫什么建

15、議都去了芭蕾館;,丈夫發(fā)出去芭蕾館見(jiàn)面的信息,但是他去了足球場(chǎng),而妻子也去了足球場(chǎng);,丈夫發(fā)出去足球場(chǎng)見(jiàn)面的信息,他也去了足球場(chǎng),妻子也跟著去了足球場(chǎng),即她跟著丈夫的建議而行動(dòng)。這個(gè)均衡是一個(gè)聚點(diǎn)均衡,是更合理的均衡。9(庫(kù)諾特博弈)假定有n個(gè)庫(kù)諾特寡頭企業(yè),每家企業(yè)生產(chǎn)成本函數(shù)為cq,市場(chǎng)逆需求函數(shù)是P=a-Q,其中P是價(jià)格,Q=qi是總供給,a是大于c的常數(shù)。企業(yè)i的戰(zhàn)略是選擇自身產(chǎn)量qi最大化自己的利潤(rùn),即其他企業(yè)的產(chǎn)量q-i;選擇自身產(chǎn)量最大化自己的利潤(rùn)。求解以上博弈的納什均衡,以及均衡產(chǎn)量和價(jià)格如何隨n的變化而變化。根據(jù)已知條件可以設(shè)廠商i的利潤(rùn)函數(shù)為:。將代入上式可得:,因此一階條

16、件為:,解得各廠商對(duì)其它廠商產(chǎn)量的反應(yīng)函數(shù)為:。由n個(gè)廠商之間的對(duì)稱性,可知q1q2qn,代入上述反應(yīng)函數(shù)可解得:。因此,該博弈的納什均衡是每個(gè)廠商都生產(chǎn)產(chǎn)量。所以隨著n的增加,每個(gè)廠商的產(chǎn)量是下降的。另外,因?yàn)槭袌?chǎng)的總供給Q=,所以市場(chǎng)價(jià)格。 10(伯川德博弈)假定兩個(gè)寡頭企業(yè)之間進(jìn)行價(jià)格競(jìng)爭(zhēng),兩企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品是完全替代的,并且兩家企業(yè)的生產(chǎn)成本函數(shù)為cq。市場(chǎng)逆需求函數(shù)是P=a-Q,Q=qi是總供給,a是大于c的常數(shù)。求出企業(yè)i所面臨市場(chǎng)需求以及納什均衡時(shí)的價(jià)格。假定消費(fèi)者從價(jià)格低的廠商購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品,如果兩企業(yè)價(jià)格相同,就平分市場(chǎng),如果企業(yè)i的價(jià)格高于另一企業(yè),則企業(yè)i的需求量為0,反之,其它

17、企業(yè)的需求量為0。因此,企業(yè)i的需求函數(shù)由下式給出:從上述需求函數(shù)的可以看出,企業(yè)i絕不會(huì)將其價(jià)格定得高于其它企業(yè);由于對(duì)稱性,其它企業(yè)也不會(huì)將價(jià)格定的高于企業(yè)i,因此,博弈的均衡結(jié)果只可能是每家企業(yè)的價(jià)格都相同,即pipj。但是如果pipj>c那么每家企業(yè)的利潤(rùn),因此,企業(yè)i只要將其價(jià)格略微低于其它企業(yè)就將獲得整個(gè)市場(chǎng)的需求,而且利潤(rùn)也會(huì)上升至,。同樣,其它企業(yè)也會(huì)采取相同的策略,如果此下去,直到每家廠商都不會(huì)選擇降價(jià)策略,此時(shí)的均衡結(jié)果只可能是pipjc。此時(shí),企業(yè)i的需求函數(shù)為。11(差異價(jià)格競(jìng)爭(zhēng))假定兩個(gè)寡頭企業(yè)進(jìn)行價(jià)格競(jìng)爭(zhēng),但產(chǎn)品并不完全相同,企業(yè)i的市場(chǎng)需求,兩家企業(yè)的生產(chǎn)成

18、本函數(shù)為cq,求兩個(gè)寡頭同時(shí)選擇價(jià)格時(shí)的納什均衡。企業(yè)i的利潤(rùn)函數(shù)為,由一階條件可得企業(yè)i的反應(yīng)函數(shù)為??紤]到對(duì)稱性,同樣方法可以得到企業(yè)j的反應(yīng)函數(shù)為,聯(lián)立此兩方程可得兩個(gè)寡頭同時(shí)選擇價(jià)格時(shí)的納什均衡為:。12構(gòu)造一個(gè)例子說(shuō)明博弈中可能存在如下情況:一個(gè)參與人的選擇空間越打大,他的處境越差。習(xí)題1中去掉R戰(zhàn)略。13如果重復(fù)剔除嚴(yán)格劣戰(zhàn)略只剩下唯一的戰(zhàn)略組合,證明該組合必然是唯一的納什均衡。證明:在n個(gè)博弈方的博弈G=S1,Sn;U1,Un中,如果使用重復(fù)剔除嚴(yán)格劣戰(zhàn)略方法排除了(S1*,Sn*)以外的所有策略組合,則(S1*,Sn*)一定是G的唯一的納什均衡。 首先,假設(shè)嚴(yán)格劣戰(zhàn)略已經(jīng)剔除了

19、除(S1*,Sn*)以外的所有策略組合,但(S1*,Sn*)卻不是一個(gè)納什均衡。表明至少存在某個(gè)博弈方i和他的某個(gè)策略空間Si中的策略si,使得ui(s1*,si-1*, si*, si+1*,. sn*)< ui(s1*,si-1*, si, si+1*,. sn*) (a) 但是,由于(S1*,Sn*)是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格劣戰(zhàn)略反復(fù)剔除后唯一留下的策略組合,因此si必然屬于被嚴(yán)格劣戰(zhàn)略剔除的戰(zhàn)略,即,在嚴(yán)格劣戰(zhàn)略剔除過(guò)程中的某個(gè)階段,必然存在某個(gè)當(dāng)時(shí)還未被剔除的si/,使得ui(s1,si-1, si, si+1,. sn)< ui(s1,si-1, si/, si+1,. sn) (b

20、) 對(duì)由在此尚未被剔除的其他博弈方的策略構(gòu)成的所有可能的策略組合(s1*,si-1*, si*, si+1*,. sn*)都成立,即ui(s1*,si-1*, si, si+1*,. sn*)< ui(s1*,si-1*, si/, si+1*,. sn*) (c) 如果si/就是si*,即si*是相對(duì)于si的嚴(yán)格非劣戰(zhàn)略,則(a)和(c)相矛盾,從而(S1*,Sn*)不是納什均衡的假設(shè)不能成立,如果si/和si*不同,則si/在劣戰(zhàn)略的剔除過(guò)程中也必須被排除,可進(jìn)一步推論肯定在某階段存在si/是相對(duì)于si/的非劣戰(zhàn)略,用si/ 和si/分別替代si 和si/,(b)和(c)式仍然必須成

21、立,如果si/就是si*,則與上相同也證明了命題,否則再進(jìn)一步推論到類(lèi)似的si/的存在。由于最終只能有si*在嚴(yán)格劣戰(zhàn)略剔以后不被消除,且博弈方的策略是有限的,因此,不斷重復(fù)上述過(guò)程,總會(huì)找到某個(gè)si(n)就是si*,從而證實(shí)在假設(shè)下必然導(dǎo)致(b)和(c)的矛盾,進(jìn)而證明題目。子博弈精練納什均衡1用戰(zhàn)略式表示下圖的擴(kuò)展式博弈(Myerson書(shū)中習(xí)題2.4)12a2b2W1Y19,10/30,3W1Z120/3,16/32/3,4X1Y119/3,410/3,5X1Z14,64,62在市場(chǎng)進(jìn)入模型中,市場(chǎng)逆需求函數(shù)為p13-Q,進(jìn)入者和在位者生產(chǎn)的邊際成本都為1,固定成本為0,潛在進(jìn)入者的進(jìn)入成

22、本為4。博弈時(shí)序?yàn)椋涸谖徽呤紫葲Q定產(chǎn)量水平;潛在進(jìn)入者在觀察到在位者的產(chǎn)量水平之后決定是否進(jìn)入;如果不進(jìn)入,則博弈結(jié)束,如果進(jìn)入,則進(jìn)入者選擇產(chǎn)量水平。求解以上博弈精煉納什均衡。在市場(chǎng)進(jìn)入模型中,設(shè)在位者選擇產(chǎn)量,潛在進(jìn)入者產(chǎn)量為,如果潛在進(jìn)入者進(jìn)入,則最優(yōu)化為:。一階條件下,求得。在位者選擇產(chǎn)量,在潛在者進(jìn)入的情況下,其最優(yōu)化為。由一階條件可得,因此,。此時(shí),。如果在位者設(shè)置壁壘,使得潛在進(jìn)入不進(jìn)入,即,代入,解得,此時(shí),。因?yàn)椋栽谖徽邔⑦x擇產(chǎn)量8,即最后的精練子博弈納什均衡是在位者選擇產(chǎn)量8,潛在進(jìn)入者不進(jìn)入。3兩位投資者各自將D存在銀行,而銀行則將他們資金用于長(zhǎng)期投資。本博弈的規(guī)則如

23、下:在第一期,兩位投資者同時(shí)決定是否收回資金。如果任何投資者收回資金,則項(xiàng)目被迫清算,項(xiàng)目收益為2r。此時(shí)抽取資金投資者收益為D,而未抽回資金投資者收益為2rD;如果兩位投資者都抽回資金,則投資者收益都為r;如果兩者都未抽回資金,博弈進(jìn)入第二期。第二期項(xiàng)目成熟且項(xiàng)目收益為2R。此時(shí)如果兩投資者都抽回資金則收益為R;如果只有一位抽取資金,抽回資金投資者收益為2R-D,未抽回為D;如果兩者都不抽回資金則收益為R,假定R>D>r>D/2,求解子博弈精煉納什均衡。首先考慮第二期博弈,可以用如下戰(zhàn)略式來(lái)表示:抽不抽抽不抽用劃線法可知,若第一期不抽回,則第二期的均衡是(抽回,抽回)??紤]

24、第一期的博弈,用戰(zhàn)略式表示如下:抽不抽抽不抽用劃線法可知存在兩個(gè)均衡(抽回,抽回)與(不抽回,不抽回)。因此,該博弈的子博弈精練納什均衡有兩個(gè):(第一期抽回,第一期抽回)與(第一期不抽回第二期抽回,第一期不抽回第二期抽回)。4在囚徒困境中,“針?shù)h相對(duì)”戰(zhàn)略定義為:(1)每個(gè)參與人開(kāi)始選擇“抵賴”;(2)在t階段選擇對(duì)方在t-1的行動(dòng)。假定貼現(xiàn)因子1,證明以上戰(zhàn)略不是子博弈精煉納什均衡。假定兩囚徒博弈的戰(zhàn)略式表述如下:坦白抵賴坦白6,60,8抵賴8,01,1 給定針?shù)h相對(duì)戰(zhàn)略,如果參與人j堅(jiān)持針?shù)h相對(duì)戰(zhàn)略,參與人i沒(méi)有積極性首先坦白,因?yàn)槿绻x擇抵賴,他的支付是:,而若選擇坦白然后再轉(zhuǎn)向針?shù)h相

25、對(duì)戰(zhàn)略,則他的支付是:,前者嚴(yán)格大于后者。因此,在合作路徑上針?shù)h相對(duì)戰(zhàn)略是納什均衡。但是,如果參與人j首先選擇坦白,參與人i并沒(méi)有積極性懲罰他,因?yàn)槿绻麘土P,將得到的支付是,而如果原諒則可以連續(xù)得到1的支付;類(lèi)似的,參與人i也沒(méi)有積極性懲罰自己。所以在懲罰路徑上,針?shù)h相對(duì)戰(zhàn)略不是子博弈納什均衡。5如果以下重復(fù)博弈兩次,支付(4,4)是否能作為子博弈精煉納什均衡結(jié)果出現(xiàn),請(qǐng)說(shuō)明理由。假定貼現(xiàn)因子1。S1S2LCRT3,10,05,0M2,11,23,1B1,20,14,4該靜態(tài)博弈有兩個(gè)純戰(zhàn)略納什均衡(T,L)和(M,C),其支付均小于(B,R)帶給兩方的收益,因此,在兩次博弈中,雙方有可能選擇

26、(B,R)。由于對(duì)而言,(B,R)帶來(lái)的是最大收益,因此,他沒(méi)有偏離的動(dòng)機(jī)。然而仍可以選擇T戰(zhàn)略已獲得更高的收益,因此可以設(shè)置如下制約行為的觸發(fā)戰(zhàn)略:第一階段選擇B策略,第二階段選擇T策略;:第一階段選擇R策略;在第二階段,如果第一階段的結(jié)果是(B,R),則采取L,否則采取C。如此,由于從第一階段選擇B第二階段選擇T的戰(zhàn)略中獲得的收益為437大于第一階段偏離選擇T,第二階段選擇M的收益516,所以也沒(méi)有動(dòng)機(jī)偏離。因此,(B,R)將作為二階段博弈的子博弈精練納什均衡結(jié)果在第一階段出現(xiàn)。6考慮如下戰(zhàn)略式博弈重復(fù)兩次,在第二階段開(kāi)始時(shí)能夠觀察到第一階段的博弈結(jié)果,假定貼現(xiàn)因子是1,則x滿足什么條件的

27、情況下(4,4)可以作為第一階段博弈的均衡結(jié)果。S1S2X2Y2W2Z2X12,2x,01,00,0Y10,x4,41,00,0W10,00,00,30,0Z10,10,11,13,0考慮兩種情況,(1)若,則單階段博弈的納什均衡為,構(gòu)造如下戰(zhàn)略,若第一階段出現(xiàn),則第二階段選擇;若第一階段偏離,選擇,則第二階段選擇;若第一階段偏離,選擇,則第二階段選擇。如此,對(duì)于與而言,第一階段出現(xiàn)的條件是,其總收益426將不小于他們?cè)诘谝浑A段選擇其他戰(zhàn)略下的收益x0x,即。即,在第一階段出現(xiàn)的條件是。(2)當(dāng)時(shí),單階段的納什均衡為,則完全有可能在第一階段出現(xiàn),因?yàn)榕c都沒(méi)有偏離的動(dòng)機(jī)。綜上,在第一階段出現(xiàn)的條

28、件是。7如下的雙寡頭市場(chǎng)戰(zhàn)略性投資模型:企業(yè)1和企業(yè)2目前的單位生產(chǎn)成本都c2。企業(yè)可以引進(jìn)一項(xiàng)新技術(shù)使單位生產(chǎn)成本降至c1,而該項(xiàng)技術(shù)需要的投資為f,企業(yè)2可以觀察到企業(yè)1的投資決策,在企業(yè)1做出是否投資的決策之后,兩個(gè)企業(yè)同時(shí)選擇產(chǎn)量。在以上兩階段博弈中市場(chǎng)逆需求為p14-Q,問(wèn)f取什么值時(shí),企業(yè)1將投資引進(jìn)新技術(shù)。若企業(yè)1引進(jìn)新技術(shù),則雙方企業(yè)的利潤(rùn)函數(shù)為 一階條件:,與。聯(lián)立可得。 這時(shí)企業(yè)1的利潤(rùn)為。 若企業(yè)1不引進(jìn)新技術(shù),則雙方企業(yè)的利潤(rùn)函數(shù)為:一階條件:,與。聯(lián)立可得。此時(shí)企業(yè)1的利潤(rùn)為。因此,企業(yè)1引進(jìn)新技術(shù)的必要條件必須滿足,即。8考慮一個(gè)政策采納博弈,存在兩個(gè)參與人,政策建

29、議者與政策采納者。政策建議者首先剔除政策建議s1,并且s1R。政策采納者觀察到s1決定是否采用,如果采用則執(zhí)行政策s1,否則執(zhí)行s0。現(xiàn)在假定政策建議者效用函數(shù)是,而政策采納者的效用函數(shù)是,其中為執(zhí)行的政策,b為外生參數(shù),表示兩者之間的利益沖突。問(wèn)以上博弈的精練納什均衡。對(duì)政策采納者而言,最優(yōu)化問(wèn)題是:,所以政策的采用者最有可能采用的是接近的。所以, 若 若對(duì)于政策建議者而言,最優(yōu)化問(wèn)題是:,因此,因此重點(diǎn)考慮的情況,有兩種:(1) 若,則,;(2) 若,則,。所以,若,子博弈納什均衡為,;若,子博弈納什均衡為,。9考慮一個(gè)承諾博弈,存在兩個(gè)參與人。參與人2首先行動(dòng),選擇行動(dòng),的取值范圍是。參

30、與人1觀察到參與人2的行動(dòng),決定向參與人2轉(zhuǎn)移支付t,但是參與人1也可以事先確定支付規(guī)則。現(xiàn)在假定參與人2的效用函數(shù)為,參與人1的效用函數(shù)為,其中表示參與人采取行動(dòng)的成本,且時(shí)為0,時(shí)為1/2。(1)如果參與人1沒(méi)有承諾能力,可以隨意修改事先宣布的支付規(guī)則,則此時(shí)的子博弈精練納什均衡。(2)如果參與人1有承諾能力,只能按照事先確定的支付規(guī)則進(jìn)行支付,則此時(shí)的子博弈精練納什均衡。(1)若參與人1沒(méi)有承諾能力,則該博弈的行動(dòng)順序便為參與人2先行動(dòng),而后參與人1再行動(dòng)。在這種情況下,t是可以隨便改變的。對(duì)于參與人1而言,其最優(yōu)化問(wèn)題為:,最大時(shí),。對(duì)于參與人2而言,其最優(yōu)化問(wèn)題為:,把參與人1的最優(yōu)

31、條件代入可得:,最優(yōu)化得,此時(shí),。所以該博弈的子博弈精練納什均衡為:,。(2)若參與人1有承諾能力,則它在最優(yōu)的情況下應(yīng)該支付以使得盡可能偏向1,由于,所以在取的情況下, 。當(dāng)時(shí),。所以該博弈的子博弈精練納什均衡是:參與人1承諾,結(jié)果是, 。10考慮電力設(shè)備和一個(gè)發(fā)電廠之間的兩階段博弈,在第一階段設(shè)備廠決定是否投資以及投資多少;在第二階段,雙方?jīng)Q定是否交易以及在什么價(jià)格交易。在此以C代表設(shè)備的生產(chǎn)成本,V代表設(shè)備對(duì)電廠的價(jià)值,X代表投資額。假定C時(shí)X的遞減凸函數(shù),V和X無(wú)關(guān),VC(0)并且X時(shí)專用性投資,對(duì)于其他發(fā)電廠而言沒(méi)有任何價(jià)值,求下述情況下的精練納什均衡時(shí)的投資水平。(1)沒(méi)有事前合同

32、,雙方根據(jù)納什討價(jià)還價(jià)決定成交價(jià)格。(2)事前簽訂合同,規(guī)定設(shè)備廠有權(quán)單方面決定價(jià)格,發(fā)電廠只有接受或者拒絕的選擇。(3)事前簽訂合同,規(guī)定發(fā)電廠有權(quán)單方面決定價(jià)格,設(shè)備廠只有接受或者拒絕的選擇。(1)在沒(méi)有事前合同的情況下,納什討價(jià)還價(jià)解為每個(gè)參與人從中獲得剩余的1/2,即成交價(jià)格是。在這種情況下,投資應(yīng)該是:。(2)若設(shè)備廠有權(quán)單方面決定價(jià)格,則剩余肯定完全被設(shè)備廠獨(dú)享,即設(shè)備廠的利潤(rùn)為,而發(fā)電廠的利潤(rùn)為0。在這種情況下,投資應(yīng)該是:。(3)若發(fā)電廠有權(quán)單方面決定價(jià)格,則剩余肯定完全被發(fā)電廠獨(dú)享,即發(fā)電廠的利潤(rùn)為,而設(shè)備廠的利潤(rùn)為0。在這種情況下,投資應(yīng)該是:。11兩個(gè)廠商在市場(chǎng)進(jìn)行價(jià)格競(jìng)

33、爭(zhēng),廠商1首先確定價(jià)格水平,廠商2在觀察廠商1的價(jià)格水平之后決定價(jià)格水平。廠商1和廠商2的產(chǎn)品是完全同質(zhì)的,且市場(chǎng)逆需求函數(shù)是P=a-Q,問(wèn)以下條件下的精煉納什均衡的價(jià)格: (1)如果廠商1和廠商2的生產(chǎn)成本函數(shù)為cq(c<a) (2)如果廠商1和廠商2的生產(chǎn)成本函數(shù)為q2/2(1)廠商2的最優(yōu)化問(wèn)題是: 0 所以;同理可得,所以子博弈精練納什均衡為。(2)廠商2的最優(yōu)價(jià)格戰(zhàn)略為:廠商2的最優(yōu)產(chǎn)量決策:,(),可得,()。廠商2的利潤(rùn)。給定企業(yè)2最優(yōu)價(jià)格戰(zhàn)略,企業(yè)1的最優(yōu)價(jià)格戰(zhàn)略是:,()。由一階條件可得或者另外,:(1)如果,則,當(dāng)時(shí),也最大,這是不可能的;(2)如果,則,一階條件下可

34、求得。所以子博弈精練納什均衡為。12在霍特林價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)模型中,兩個(gè)廠商的生產(chǎn)邊際成本都是c,運(yùn)輸成本參數(shù)為t。博弈進(jìn)行兩期,在第一階段兩個(gè)廠商同時(shí)在線性城市上選擇自己的位置;第二階段在觀察到兩者位置后選擇自己的價(jià)格。(1)如果運(yùn)輸成本為線性函數(shù),證明以上博弈不存在純戰(zhàn)略精煉納什均衡(2)如果運(yùn)輸成本為二次型函數(shù)(運(yùn)輸成本為tx2),證明以上博弈的精煉納什均衡的結(jié)果是兩個(gè)廠商位于城市兩端。(1)假設(shè)運(yùn)輸成本為線性函數(shù);并假設(shè)廠商1和廠商2的價(jià)格分別為p1和p2,則:x點(diǎn)到廠商1和廠商2購(gòu)買(mǎi)的最終支付成本相等,即滿足:,可得:。廠商1和廠商2的最優(yōu)價(jià)格應(yīng)該滿足:,。求一階條件可得:,。因此,因此,不

35、符合實(shí)際。因此不存在純戰(zhàn)略精練納什均衡。 (2)運(yùn)輸成本為二次型函數(shù),設(shè)為tx2;并假設(shè)廠商1和廠商2的價(jià)格分別為p1和p2,則:x點(diǎn)到廠商1和廠商2購(gòu)買(mǎi)的最終支付成本相等,即滿足:,可得:。廠商1和廠商2的最優(yōu)價(jià)格應(yīng)該滿足:,。求一階條件可得:,。給定最優(yōu)價(jià)格,讓我們確定最優(yōu)位置。將p1和p2分別代入利潤(rùn)函數(shù)中可得,。因此, 根據(jù)上述條件可知,只要,廠商間的利潤(rùn)將不對(duì)稱,這時(shí)廠商必然將對(duì)其位置進(jìn)行調(diào)以使得利潤(rùn)相等,最終調(diào)整的結(jié)果一定是使得,顯然,當(dāng)時(shí),雙方的利潤(rùn)要大于的結(jié)果,因此最終的精煉納什均衡必然使得,即廠商位于城市的兩端。13考慮兩個(gè)國(guó)家的關(guān)稅模型,每個(gè)要家只有一家企業(yè),其單位生產(chǎn)成本

36、都為c,每個(gè)國(guó)家市場(chǎng)逆需求函數(shù)為。博弈時(shí)序如下。第一階段兩個(gè)國(guó)家政府同時(shí)選擇稅收水平ti;第二階段兩個(gè)國(guó)家的企業(yè)在觀察稅收水平ti之后,同時(shí)選擇產(chǎn)量水平以及供應(yīng)本國(guó)市場(chǎng)產(chǎn)量hi和出口ei。假定兩個(gè)企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品完全同質(zhì),以上博弈的子博弈精煉納什均衡結(jié)果。給定關(guān)稅水平,則兩企業(yè)的最優(yōu)為。企業(yè)i的利潤(rùn)最大化可拆分為在國(guó)內(nèi)與國(guó)內(nèi)兩個(gè)市場(chǎng)上的利潤(rùn)最大化,即國(guó)內(nèi)市場(chǎng)產(chǎn)量滿足:,國(guó)際市場(chǎng)上的出口量滿足:。假設(shè):,則可得,。同理可得與,如此解得:。下面給定企業(yè)的最優(yōu)產(chǎn)量水平,求解最優(yōu)關(guān)稅水平。此時(shí),對(duì)于國(guó)家i而言要實(shí)現(xiàn)其福利水平最大化,則要求實(shí)現(xiàn)居民消費(fèi)者剩余、企業(yè)利潤(rùn)和關(guān)稅收入總和的最大化,即,()。即:。

37、解一階條件得。由此可得子博弈精煉均衡為()。 14在三寡頭的市場(chǎng)中,市場(chǎng)的逆需求函數(shù),每家企業(yè)的不變邊際成本為c,固定成本為0。如果企業(yè)1首先選擇產(chǎn)量,企業(yè)2和企業(yè)3觀察到企業(yè)1的產(chǎn)量后同時(shí)選擇產(chǎn)量,則均衡時(shí)的市場(chǎng)價(jià)格。(1)給定企業(yè)1產(chǎn)量,求解企業(yè)2和企業(yè)3同時(shí)選擇產(chǎn)量時(shí)的價(jià)格。我們有三家企業(yè)的利潤(rùn)函數(shù):,。求解企業(yè)2與企業(yè)3的一階條件,有,。可得。 給定企業(yè)2與企業(yè)3的產(chǎn)量,企業(yè)1的最優(yōu)滿足:,得到。所以,均衡時(shí)的市場(chǎng)價(jià)格為:。(2)給定企業(yè)1的價(jià)格為,企業(yè)2與企業(yè)3的最優(yōu)滿足: 若 0 若所以,。給定企業(yè)2與企業(yè)3的選擇,企業(yè)1的最優(yōu)滿足: 若 0 若 因此,若,則,;若,不生產(chǎn),可見(jiàn)企

38、業(yè)1的最優(yōu)選擇是。因此,最優(yōu)的子博弈精練納什均衡是:。15考慮兩個(gè)工人之間的錦標(biāo)賽。每個(gè)工人的生產(chǎn)函數(shù),其中表示產(chǎn)量,表示努力水平,表示隨機(jī)干擾項(xiàng)。博弈時(shí)序如下:第一階段,企業(yè)指定錦標(biāo)賽中贏者工資和輸者;第二階段工人觀察工資的規(guī)則后同時(shí)選擇努力水平;第三階段產(chǎn)量得以實(shí)現(xiàn),工資支付。企業(yè)為風(fēng)險(xiǎn)中性,工人的效用的函數(shù),工人的保留效用為0。是服從均值為0,方差為的正態(tài)分布,和獨(dú)立。問(wèn)在對(duì)稱均衡時(shí),和為多少。假定工資水平已定,贏者的工資為,輸者工資為,則工人努力下的最優(yōu)收益滿足:求一階條件可得:。由于,考慮對(duì)稱均衡,則一階條件可以化為:。給定工人的最優(yōu)選擇,企業(yè)的最優(yōu)選擇滿足:,由于在對(duì)稱均衡的情況下

39、,每個(gè)工人獲勝的概率是1/2,所以,該最優(yōu)存在約束條件:。特別的,在最優(yōu)的情況下,等號(hào)成立,因此,問(wèn)題轉(zhuǎn)化為,一階條件為。代入工人的一階條件,可得,聯(lián)立企業(yè)最優(yōu)的約束條件可得。16有n個(gè)完全相同且每個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)函數(shù)為cq,市場(chǎng)需求Q=a-p,假定博弈重復(fù)無(wú)窮次,每次每個(gè)企業(yè)的定價(jià)和產(chǎn)量都能被下一階段所有企業(yè)觀察到,每個(gè)企業(yè)都使用“觸發(fā)戰(zhàn)略”。假定每個(gè)企業(yè)的貼現(xiàn)因子都相同,問(wèn)在以下條件下,壟斷價(jià)格作為子博弈精煉納什均衡結(jié)果出現(xiàn)的最低貼現(xiàn)因子:(1)如果每個(gè)階段企業(yè)之間進(jìn)行古諾博弈,則最低貼現(xiàn)因子。(2)如果每個(gè)階段企業(yè)之間進(jìn)行伯川德博弈,則最低貼現(xiàn)因子。(1)由于古諾博弈的階段均衡是,此時(shí)的利潤(rùn)

40、為;若各家企業(yè)合作壟斷市場(chǎng),則此時(shí)的最優(yōu)產(chǎn)量是,可求得,此時(shí)的利潤(rùn)為,此時(shí)若有企業(yè)i背叛,其產(chǎn)量就是,其收益為。下面我們來(lái)看重復(fù)博弈下的古諾博弈。在這個(gè)博弈中,有兩個(gè)博弈路徑,我們分別進(jìn)行討論。首先,在懲罰路徑上,由于每個(gè)階段參與企業(yè)選擇的都是最優(yōu)的產(chǎn)量,因此能夠獲得最優(yōu)的收益,因此是均衡的。其次,在合作路徑上,只要合作的收益大于背叛的收益,則均衡也是可以實(shí)現(xiàn)的,這要求:,解得。(2)伯川德博弈的階段均衡是,此時(shí)參與者的利潤(rùn)均為0。若各企業(yè)合作,則此時(shí)的最優(yōu)價(jià)格是:,此時(shí),則,利潤(rùn)為。而若有企業(yè)i背叛,則其選擇價(jià)格,其產(chǎn)量為Q,利潤(rùn)為。下面我們來(lái)看重復(fù)博弈下的伯川德博弈,在這個(gè)博弈中,也有兩個(gè)

41、博弈路徑,我們分別討論如下:首先在懲罰路徑上,由于每個(gè)階段的企業(yè)選擇都是眼前最優(yōu),因此,它能夠?qū)崿F(xiàn)均衡。其次,在合作路徑上,只要合作的收益大于背叛的收益,則均衡也是可以實(shí)現(xiàn)的,這就要求:,求得。(3)伯川德博弈中的最低貼現(xiàn)因子小于古諾博弈中的貼現(xiàn)因子的原因在于其懲罰要嚴(yán)重的多,因此其對(duì)于耐心的要求也就要相對(duì)較小。貝葉斯均衡1海薩尼(1968)認(rèn)為博弈參與人關(guān)于博弈結(jié)構(gòu)的不確定性總是可以歸為三類(lèi)不確定性:a.參與人關(guān)于其他參與人戰(zhàn)略空間的不確定性;b.參與人關(guān)于博弈結(jié)果的不確定性,或者說(shuō)從戰(zhàn)略組合SY之間映射的不確定性;參與人關(guān)于其他參與人從某個(gè)博弈結(jié)果得到效用的不確定性,或者說(shuō)從結(jié)果YV的效用

42、空間的不確定性。(1)證明關(guān)于某個(gè)參與人是否參與博弈可以歸結(jié)為以上不確定性。(2)證明參與人關(guān)于某個(gè)參與人是否知道某個(gè)消息的不確定性可以歸結(jié)為以上三類(lèi)不確定性。(3)證明以上三類(lèi)不確定性都可以歸結(jié)為對(duì)參與人效用函數(shù)的不確定性,即對(duì)于從戰(zhàn)略組合到參與人的效用空間的映射的不確定性。(1)某個(gè)參與人是否參與博弈可以看成其戰(zhàn)略空間的不確定性,因?yàn)?,如果一個(gè)參與人沒(méi)有參與博弈可以看成其選用的戰(zhàn)略是不在博弈的戰(zhàn)略空間中的。(2)某個(gè)參與人i不知道參與人j是否知道某個(gè)具體事件e是否發(fā)生往往可以看成是戰(zhàn)略空間的不確定性,即參與人i可能不知道參與人j的戰(zhàn)略空間。究其原因,從博弈論的角度看,此類(lèi)情形的關(guān)鍵事實(shí)是參

43、與人i不能判定,參與人j是采用當(dāng)事件e確定發(fā)生時(shí)所用的包含一組行動(dòng)的戰(zhàn)略,還是采用當(dāng)事件e不發(fā)生時(shí)所用的包含另一組行動(dòng)的戰(zhàn)略。這就是說(shuō),這種情況本質(zhì)上等同于參與人i不知道相關(guān)戰(zhàn)略對(duì)參與人j的可行性。(3)首先,我們看第二種情況,它可以轉(zhuǎn)化成效用函數(shù)的不確定性。很簡(jiǎn)單,這是因?yàn)橹Ц侗旧砭褪遣┺慕Y(jié)果的函數(shù),所以博弈結(jié)果的不確定性肯定可以轉(zhuǎn)化為支付函數(shù)的不確定性。接著,我來(lái)看第一種情況下,戰(zhàn)略空間的不確定性也可以轉(zhuǎn)化為效用函數(shù)的不確定性。因?yàn)?,從博弈論的角度看,一個(gè)戰(zhàn)略對(duì)參與人i不可行的假設(shè)等價(jià)于參與人i從來(lái)不會(huì)實(shí)際采用該戰(zhàn)略(即使該戰(zhàn)略是實(shí)際可行的)。因?yàn)?,無(wú)論其他參與人可能采用什么樣的戰(zhàn)略,參與

44、人i如采用戰(zhàn)略總會(huì)得到非常低(如)的支付。所以,所有的不確定性都可以歸結(jié)為對(duì)參與人效用函數(shù)的不確定性。 2考慮如下貝葉斯博弈:(1)自然決定支付矩陣(a)或(b),概率分別為u和1-u;(2)參與人1知道自然的選擇,即知道自然選擇支付矩陣(a)或(b),但是參與人2不知道自然的選擇;(3)參與人1和參與人2同時(shí)行動(dòng)。給出這個(gè)博弈的擴(kuò)展式表述并求純戰(zhàn)略貝葉斯均衡。 表3.1.aS1S2LRT1,10,0B0,00,0表3.1.bS1S2LRT0,00,0B0,02,2 在該博弈中,S1的戰(zhàn)略是私人信息類(lèi)型的函數(shù),當(dāng)自然選擇a時(shí),S1選擇T,當(dāng)自然選擇b時(shí),S1選擇B。S2的戰(zhàn)略則根據(jù)期望利益最大

45、化進(jìn)行決定。S2選擇L的期望收益是u×1(1u)×0u,選擇R的期望收益是u×0(1u)×222u。由兩種戰(zhàn)略的無(wú)差異可得u2/3。所以當(dāng)u>2/3時(shí),S2選擇L,當(dāng)u<2/3時(shí),S2選擇R。因此該博弈的純戰(zhàn)略貝葉斯納什均衡是:S1在自然選擇a時(shí),選擇T,在自然選擇b時(shí),選擇B;S2在u>2/3時(shí),選擇L,在u<2/3時(shí),選擇R。3考慮如下擾動(dòng)的性別戰(zhàn)略博弈,其中ti服從0,1的均勻分布,,t1和t2是獨(dú)立的,ti是參與人i的私人信息。(1)求出以上博弈所有純戰(zhàn)略貝葉斯均衡 (2)證明當(dāng)時(shí),以上貝葉斯均衡和完全信息的混合戰(zhàn)略納什均

46、衡相同 S1S2足球芭蕾足球3+,1,芭蕾0,01,3+構(gòu)造一個(gè)貝葉斯均衡:存在一個(gè)t1*0,1和一個(gè)t2*0,1。如果t1t1*,男的將選擇足球賽;如果t2t2*,女的將選擇芭蕾舞。因此,男的選擇足球的概率是(1t1*),女的選擇芭蕾的概率是(1t2*)?,F(xiàn)在我們來(lái)求解t1*和t2*。給定男的戰(zhàn)略,女的選擇足球和芭蕾的期望效用分別為:(1t1*)×1t1*×0(1t1*)與(1t1*)×t2t1*×(3t2)(3t1*t2)。因此t2*滿足:(1t1*)(3t1*t2*)。因?yàn)椴┺氖菍?duì)稱的,在均衡的情況下,t1*t2*,解上述條件可得:t*1/(4)。

47、因此,貝葉斯均衡是:(1)男參與人:如果t1t*,男的將選擇足球賽,否則選擇芭蕾;如果t2t*,女的將選擇芭蕾舞,否則選擇足球。給定不完全信息,男方認(rèn)為女方選擇芭蕾的概率和女方認(rèn)為男方選擇足球的概率為:11/(4)。當(dāng)0時(shí),上述概率收斂于3/4,即在完全信息下的混合戰(zhàn)略的概率:男的以3/4的概率選擇足球,女的以3/4的概率選擇芭蕾。4考慮如下戰(zhàn)略式博弈的均衡,存在的唯一均衡就是每個(gè)參與人i都以1/2的概率選擇H。利用海薩尼純化定理,構(gòu)造一個(gè)擾動(dòng)的不完全信息博弈,其純戰(zhàn)略貝葉斯納什均衡收斂于以下完全信息的混合戰(zhàn)略均衡。S1S2HTH1,11, 1T1, 11,1假設(shè)的私人信息為,的私人信息為,。

48、則該博弈的戰(zhàn)略式描述變?yōu)椋篐THT假定當(dāng)時(shí),選擇H;當(dāng)時(shí),選擇T。因此,選擇H的概率是,選擇T的概率是;選擇H的概率是,選擇T的概率是。對(duì)于而言,選擇H與T的期望收益分別為:與,由此可得在時(shí),會(huì)選擇H。同理,在時(shí),會(huì)選擇T。由上述兩個(gè)結(jié)論聯(lián)立,并考慮的對(duì)稱均衡可得,因此,可得,在時(shí),。由于,所以,因此該博弈的純戰(zhàn)略貝葉斯納什均衡收斂于其完全信息下的混合戰(zhàn)略均衡。5在私人價(jià)值的一級(jí)價(jià)格拍賣(mài)中是貝葉斯納什均衡我,其中bi是參與人i的叫價(jià),vi是參與人i的類(lèi)型。利用顯示原理構(gòu)造一個(gè)直接機(jī)制,其均衡結(jié)果與以上均衡完全相同。構(gòu)造一規(guī)則如下: 1 0 0 則要證明的就是是貝葉斯納什均衡,也就是說(shuō)給定其他人

49、如實(shí)報(bào)價(jià)i是否需要如實(shí)報(bào)價(jià)。由于效用函數(shù)是:。一階條件是:,可求得:,即構(gòu)造的直接機(jī)制下的貝葉斯納什均衡結(jié)果與原均衡相同。6兩個(gè)企業(yè)同時(shí)決定是否進(jìn)入一個(gè)市場(chǎng),企業(yè)i的進(jìn)入成本是私人信息,是服從分布函數(shù)的隨機(jī)變量以及分布密度嚴(yán)格大于零,并且和兩者獨(dú)立。如果只有一個(gè)企業(yè)進(jìn)入,進(jìn)入企業(yè)i的利潤(rùn)函數(shù);如果兩個(gè)企業(yè)都進(jìn)入,則企業(yè)i的利潤(rùn)函數(shù)為;如果沒(méi)有企業(yè)進(jìn)入,利潤(rùn)為零。假定和是共同知識(shí),且>>0,計(jì)算貝葉斯均衡并證明均衡是唯一的。根據(jù)問(wèn)題的假設(shè),可構(gòu)造博弈的支付矩陣如下:企業(yè)1企業(yè)2進(jìn)入不進(jìn)入進(jìn)入,0不進(jìn)入0,0,0假設(shè)企業(yè)1采用如下戰(zhàn)略:當(dāng)時(shí)采用進(jìn)入戰(zhàn)略,當(dāng)時(shí)采用不進(jìn)入戰(zhàn)略。假設(shè)企業(yè)2采

50、用如下戰(zhàn)略:當(dāng)時(shí)采用進(jìn) 入戰(zhàn)略,當(dāng)時(shí)采用不進(jìn)入戰(zhàn)略。因此企業(yè)1采用進(jìn)入戰(zhàn)略的概率是P(),不進(jìn)入的戰(zhàn)略的概率是1P();企業(yè)2采用進(jìn)入戰(zhàn)略的概率是P(),不進(jìn)入戰(zhàn)略的概率是1P()。從企業(yè)1的角度看,選擇進(jìn)入與不進(jìn)入的期望收益分別是:與,所以企業(yè)1選擇進(jìn)入的條件是:,因此,可得同理可得:。從已知的分布函數(shù)及上述兩個(gè)條件式當(dāng)可以解得與,如此可得該博弈的貝葉斯納什均衡。7考慮如下結(jié)構(gòu)的古諾博弈。市場(chǎng)逆需求函數(shù),兩個(gè)企業(yè)成本函數(shù);市場(chǎng)需求是不確定的,的概率為,的概率為;企業(yè)1知道a的確切取值,企業(yè)2不知道,但是知道a的概率分布?,F(xiàn)在假定兩個(gè)企業(yè)同時(shí)選擇產(chǎn)量水平,并且以上博弈結(jié)構(gòu)是共同知識(shí),求解以上博

51、弈的貝葉斯納什均衡。設(shè)企業(yè)1在時(shí)的產(chǎn)量是,在時(shí)的產(chǎn)量是,企業(yè)2的產(chǎn)量是,則兩企業(yè)的利潤(rùn)函數(shù)分別為:通過(guò)一階條件可得:解得:因此,本博弈的貝葉斯均衡是,當(dāng)時(shí),企業(yè)1生產(chǎn)上述,當(dāng)時(shí),企業(yè)1生產(chǎn)上述;而企業(yè)2的產(chǎn)量都是上述。8考慮如下非對(duì)稱信息的產(chǎn)品差異化的伯川德博弈:企業(yè)i的市場(chǎng)需求,兩個(gè)企業(yè)生產(chǎn)成本都為零;b1取值是bH或bL且bH>bL>0,且b1=bH的概率為,而;b1是企業(yè)1的私人信息,b2是共同信息。現(xiàn)假定兩個(gè)企業(yè)同時(shí)選擇價(jià)格,以上博弈結(jié)構(gòu)是共同知識(shí),求解以上博弈的貝葉斯納什均衡。假設(shè)當(dāng)b1取值是bH時(shí)企業(yè)1的價(jià)格為p1H,b1取值是bL時(shí)企業(yè)1的價(jià)格為p1L,企業(yè)2的價(jià)格為

52、p2。 企業(yè)1和企業(yè)2的利潤(rùn)函數(shù)分別為 可求得反應(yīng)函數(shù)為: 解得廠商1的策略為: 廠商2的策略為: 將代入p2即可得結(jié)果。因此,本博弈的貝葉斯納什均衡是:當(dāng)時(shí),廠商1價(jià)格為,時(shí)廠商1價(jià)格為,廠商2的價(jià)格只有上述9考慮兩個(gè)參與人的公共物品供給模型。參與人1和2同時(shí)決定是否提供某項(xiàng)公共物品,提供公共物品是01決策。如果一個(gè)參與人i已經(jīng)提供公共物品,則每個(gè)參與人j都可以得到效用1。參與人i提供公共物品成本ci都是定義域在,分布函數(shù)為F(.),而且提供成本是參與人私人信息。(1)如果成本服從0,2均勻分布,求解其對(duì)稱均衡。(2)證明如果滿足條件,證明以上博弈存在非對(duì)稱均衡。(1)假設(shè)S1采取以下戰(zhàn)略:

53、當(dāng)時(shí),提供,反之不提供;S2采用以下戰(zhàn)略:當(dāng)時(shí)提供,反之不提供。由于成本服從0,2的均勻分布,所以S1提供的概率是,不提供的概率是;S2提供的概率是,不提供的概率是。對(duì)于S1來(lái)說(shuō),選擇提供與不提供的期望收益分別為:與。因此,S1的提供條件是:,即:。同理可得:S2的提供條件是:,即。所以,該博弈的對(duì)稱均衡解為:。(2)考慮這樣一個(gè)均衡:S1從來(lái)不提供,。S1選擇不提供是因?yàn)樗淖钚〕杀境鏊麖脑黾庸┙o中得到的收益,對(duì)于所有的 S2都選擇提供,這是因?yàn)槿绻惶峁?,則肯定不會(huì)有公共品供給,在這個(gè)時(shí)候他提供要比不提供好。所以如果條件滿足,以上博弈就存在非對(duì)稱均衡。10在n人參與的私人價(jià)值拍賣(mài),參與人的類(lèi)型Vi都服從0,M

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