1、博弈论专题,为什么要博弈? 如何博弈?,一、基本概念 、参与人;、行动;、信息;、战略;、支付函数 、结果;、均衡; 二、分类 、静态博弈:参与人同时参与选择行动。 、动态博弈:参与人的行动有先后顺序,且后行动者能够观察到先行动者所选择的行动。 、完全信息: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。 、不完全信息: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没有准确的知识。 5、非合作博弈:非合作博弈是指一种参与者不可能达成具有约束力的协议的博弈类型,这是一种具有互不相容味道的情形。非合作博弈研究人们在利益相互影响的局势中如何选决策使自己
2、的收益最大,即策略选择问题。 6、合作博弈:合作博弈是研究人们达成合作时如何分配合作得到的收益,即收益分配问题。合作博弈与非合作博弈的重要区别在于前者强调联盟内部的信息互通和存在有约束力的可执行契约。,博弈的基本概念,博弈论的基本概念包括: 参与人:博弈论中选择行动以最大化自己效用的决策主体; 行动:参与人的决策变量 战略:参与人选择行动的规则 信息:参与人在博弈中的知识,特别是有关其他参与人的特征和行动的知识 支付函数:参与人从博弈中获得的效用水平 结果:博弈分析真正感兴趣的要素的集合 均衡:所有参与人的最优战略的组合 参与人、行动、结果称为博弈规则;博弈分析的目的是使用博弈规则决定均衡。,
3、博弈的分类及对应的均衡概念,所谓博弈均衡指博弈中所有参与者都不想改变自己的策略的这样一种状态。纳什均衡: 、如果的选择是给定的,则的选择是最优的;如果的选择是给定的,则的选择是最优的;这样策略组合的均衡为纳什均衡; 、它是这样一种战略组合,这种战略组合由所有参与人的最优战略组成,即给定别人战略的情况下,没有任何单个参与人有积极性选择其他战略,从而没有任何人有积极性打破这种均衡,即僵局。,非合作博弈理论完全信息静态信息博弈-纳什均衡 完全信息动态搏弈-子博弈精炼纳什均衡 不完全信息静态博弈-贝叶斯纳什均衡 不完全信息动态博弈-精练贝叶斯纳什均衡,信息经济学委托-代理理论 逆向选择与信号传递,不完
4、全信息静态博弈-贝叶斯纳什均衡 海萨尼(1967-1968),不接受,求爱博弈: 品德优良者求爱,求爱者,求爱,不求爱,接受,你,求爱者,求爱,不求爱,求爱博弈: 品德恶劣者求爱,你,100x+(-100)(1-x)=0 当x大于1/2时,接受求爱,自然选择参与人的类型,不接受,接受,两寡头古诺模型, ,为市场出清价格,两个厂商的边际成本不同,分别为 。如果 ,问纳什均衡产量各为多少?如果 ,则纳什均衡产量又各为多少?,当 时,根据上述两个厂商的反应函数,直接求出两个厂商的纳什均衡产量分别为:q1,q2都大于;,当 时,根据反应函数求出来的厂商产量 。这意味着厂商不会生产,这是厂商 成了垄断厂
5、商,厂商的最优产量选择是利润最大化的垄断产量:,因此这种情况下的纳什均衡为,课后第一题: 解:,剪刀,剪刀,石头,石头,布,布,求纳什均衡?,解:,当选择剪刀、石头和布时,三者的期望收益相等,即,同理:,当选择剪刀、石头和布时,三者的期望收益相等,即,计算题:两个寡头企业进行价格竞争博弈,企业的利润函数是:,,企业的利润函数是:,其中p是企业的价格,q是企业的价格,求 ()两个企业同时决策的纯策略纳什均衡? ( )企业先决策的子博弈完美纳什均衡? ()企业先决策的子博弈完美纳什均衡?,例:博弈论在供应链管理中的应用,“横向一体化”形成了一条从供应商到制造商再到分销商的贯穿所有企业的“链”。由于
6、相邻节点企业表现出一种需求与供应的关系,当把所有相邻企业依此连接起来,便形成了供应链。这条链上的节点企业必须达到同步、协调运行,才有可能使链上的所有企业都能受益。于是便产生了供应链管理(Supply Chain Management, 简称SCM)这一新的经营与运作模式。,零部件供应商,合同制造商,系统制造(生产)商,分销商,零售商,消费者,外包物流 服务商,供应链视图,典型供应链的构成,例:博弈论在供应链管理中的应用,供应链运作的原理实际是个二律悖反理论:链上每一个环节的利益最大化并不能得到整个链的利益最大化,它受诸方面因素影响。(囚徒困境),例:博弈论在供应链管理中的应用,供应链的发展闭环
7、供应链,例:博弈论在供应链管理中的应用,制造商的问题: 要回收吗?如何回收?回收后的产品要实施再利用吗?如果再利用,如何定价呢?如何协调供应链呢?,闭环供应链的定价与协调问题,例:博弈论在供应链管理中的应用,分散决策下,构成Stackelberg 博弈,逆向归纳法求解。零售商的决策问题为:制造商的决策问题为:,例:博弈论在供应链管理中的应用,解得:系统总利润:,例:博弈论在供应链管理中的应用,集中决策下:解得系统总利润:,比较可得结论,例:博弈论在供应链管理中的应用,命题4表明集中式决策相对分散式决策而言,新产品及再制造产品的零售价更低,而市场需求更高,且供应链系统利润更高。这说明集中式决策相
8、对分散式决策更有效率,分散式决策下制造商、零售商及闭环供应链系统利润均未达到最优,存在进一步优化的空间。因此,需要设计有效的协调机制来提高闭环供应链系统及各成员的利润。,例:博弈论在供应链管理中的应用,此时零售商的决策问题为:,制造商的利润函数为:,例:博弈论在供应链管理中的应用,例:博弈论在供应链管理中的应用,收益共享契约下制造商及零售商的利润分别为:,显然有,这说明该收益共享契约能协调再制造闭环供应链。,例:博弈论在供应链管理中的应用,例:博弈论在供应链管理中的应用,更多的管理问题: 不确定需求下如何决策? 电子商务背景下如何决策? 正向物流与逆向物流如何协调运作? 多节点、多周期采购、库存、仓储、正逆向物流一体化运作? 供应链金融? 供应链管理中的信息化? ,