不確定性和博弈論薩繆爾遜《經(jīng)濟(jì)學(xué)》第十八版微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)-浙江財經(jīng)學(xué)院課件

第11章不確定性和博弈論

生活的精髓就在于它無窮無盡和神秘多樣，因而，就生活的完美性和變幻性而言，任何中心人物的智慧都無法加以涵蓋和設(shè)計。

——維克拉夫·《》（1993

維克拉夫·哈韋爾：挪威人，由于他建立了現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)計量學(xué)的基礎(chǔ)性指導(dǎo)原則，而獲得諾貝爾經(jīng)濟(jì)獎。數(shù)學(xué)知識預(yù)備（11）集合[集合與元素]集合（set）是由一些可相互區(qū)分的客觀對象匯集在一起構(gòu)成的一個整體。這些對象稱為構(gòu)成集合的元素(elementormember)。例一 所有自然數(shù)構(gòu)成的集合 在座全班同學(xué)構(gòu)成的集合 所有偶數(shù)構(gòu)成的集合例二博弈論中參與方的策略集合排列組合排列：從n個不同元素中，任取m(m≤n)個元素，按照一定的順序排成一列，叫做從n個不同元素中取出m個元素的一個排列．組合：從n個不同元素中，任取m(m≤n)個元素并成一組，叫做從n個不同元素中取出m個元素的一個組合．本章主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)

A、風(fēng)險和不確定性經(jīng)濟(jì)學(xué)

投機(jī)：資產(chǎn)與商品的跨時空調(diào)控風(fēng)險和不確定性保險與風(fēng)險分?jǐn)傂畔⒔?jīng)濟(jì)中的市場不靈B、博弈論基本概念博弈論的一些重要例子課前思考1、“股市有風(fēng)險，入市需謹(jǐn)慎”，“天有不測風(fēng)云，人有旦夕禍?！?，日常生活中我們都聽說過很多關(guān)于風(fēng)險的說法，你是如何認(rèn)識風(fēng)險的呢？你認(rèn)為風(fēng)險與危險有區(qū)別嗎？2.現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會，投保是一種十分常見的行為。你和你的家庭有參加過任何形式的保險嗎？你認(rèn)為保險為什么能減少你所可能遭遇的風(fēng)險呢？3.電影《美麗心靈》的主人公納什是一位偉大的經(jīng)濟(jì)學(xué)家，他以在博弈論領(lǐng)域的貢獻(xiàn)獲得了諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎，你對博弈論了解多少，談?wù)勀闼赖牟┺恼?。A風(fēng)險和不確定性經(jīng)濟(jì)學(xué)

“風(fēng)險”一詞的由來最為普遍的一種說法是，在遠(yuǎn)古時期，以打魚捕撈為生的漁民們，每次出海前都要祈禱，祈求神靈保佑自己能夠平安歸來，其中主要的祈禱內(nèi)容就是讓神靈保佑自己在出海時能夠風(fēng)平浪靜、滿載而歸；他們在長期的捕撈實(shí)踐中，深深的體會到“風(fēng)”給他們帶來的無法預(yù)測無法確定的危險，他們認(rèn)識到，在出海捕撈打魚的生活中，“風(fēng)”即意味著“險”，因此有了“風(fēng)險”一詞的由來。

套利和價格地理格局套利(arbitrage)：在某一市場買入的同時，以較高的價格在另一市場賣出。最簡單的投機(jī)活動，降低或消除了地區(qū)差價。由于套利的結(jié)果，市場之間的價格差通常不會超過商品在市場之間的轉(zhuǎn)移成本。不同時間的投機(jī)與價格行為

以玉米的倉儲和出售為例：是什么使玉米的價格保持穩(wěn)定，同時不會發(fā)生短缺？玉米投機(jī)商的活動：（1）在秋季價低時買進(jìn)玉米；（2）將玉米儲藏；（3）當(dāng)價格上漲時把玉米賣掉，從而賺取利潤。

投機(jī)者拉平了商品不同時節(jié)的價格。結(jié)果：提高了秋季的玉米價格，而春季的玉米供給量增加，從而使春季的玉米價格下降。買賣過程平衡了玉米的供給量，從而也使一年內(nèi)的玉米價格趨向于平穩(wěn)。P玉米的價格秋季秋季春季春季通過拉平供給量和價格，投機(jī)實(shí)際上在提高經(jīng)濟(jì)效率。通過將商品從數(shù)量豐盛的時期轉(zhuǎn)移到數(shù)量稀缺的時期，投機(jī)商在價格和邊際效用低的市場購進(jìn)商品，又在價格和邊際效用高的地方賣出。結(jié)論通過套期保值分?jǐn)傦L(fēng)險套期保值(hedging)：通過對所擁有的一種商品做對沖交易來回避價格波動的風(fēng)險。某人計劃秋季買入200萬斤玉米，在明年春天賣出，剛好可以抵消成本。但由于價格存在波動，如果明年玉米價格上漲，他將獲利豐厚；反之如果價格下降，將出現(xiàn)虧損?；乇茱L(fēng)險的方法：套期保值套期保值的方法：秋季在買入玉米的同時，即以收支平衡的價格將玉米賣出，而非等到明年春天在進(jìn)行交割。套期保值的金融工具：遠(yuǎn)期、期貨、期權(quán)。A.2風(fēng)險和不確定性風(fēng)險規(guī)避(risk-averse)者：一個人為損失一定量的收入而產(chǎn)生的痛苦感大于他為得到同等數(shù)量的收入而產(chǎn)生的滿足感。

風(fēng)險規(guī)避意味著某一數(shù)量的額外收入增加的效用小于失去同樣數(shù)量的收入所減少的效用。

一般來說，人們都不愿冒險。在其他條件相同的情況下，相對于不確定的消費(fèi)水平來說，人們更喜歡做有把握的事情。也就是說，在同樣的平均值條件下人們寧愿要不確定性小的結(jié)果。由于這個原因，降低消費(fèi)不確定性的活動能夠?qū)е陆?jīng)濟(jì)福利的改善。賭博與投機(jī)的區(qū)別：（1）賭博對市場的波動壓注，而投機(jī)則等待市場不可避免的上漲和下跌。（2）理想的投機(jī)行為可以增加社會的經(jīng)濟(jì)福利，而賭博則會帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)問題。資本市場與風(fēng)險分擔(dān)

另一種分散風(fēng)險的方式：資本市場。有形資本的資金所有權(quán)可以通過企業(yè)所有權(quán)這個媒介，將風(fēng)險在很多的所有者之間進(jìn)行分?jǐn)?。通過將風(fēng)險性資產(chǎn)的所有權(quán)分散到眾多的所有者身上，資本市場便可以分散風(fēng)險，并且能夠提供比單個的所有者大得多的資本和承擔(dān)大得多的風(fēng)險。A.4信息經(jīng)濟(jì)中的市場不靈市場不靈的兩個重要因素：道德風(fēng)險和逆向選擇道德風(fēng)險(moralhazard)：當(dāng)保險減小了個人躲避和防止風(fēng)險的動力，從而扭曲了損失的原本概率時，便會發(fā)生道德風(fēng)險。逆向選擇(adverseselection)：當(dāng)風(fēng)險最大者成為最可能購買保險的人群，便會發(fā)生逆向選擇。在經(jīng)濟(jì)活動中，道德風(fēng)險問題相當(dāng)普遍。獲2001年度諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎的斯蒂格里茨在研究保險市場時，發(fā)現(xiàn)了一個經(jīng)典的例子：

美國一所大學(xué)學(xué)生自行車被盜比率約為10%，有幾個有經(jīng)營頭腦的學(xué)生發(fā)起了一個對自行車的保險，保費(fèi)為保險標(biāo)的15%。按常理，這幾個有經(jīng)營頭腦的學(xué)生應(yīng)獲得5%左右的利潤。但該保險運(yùn)作一段時間后，這幾個學(xué)生發(fā)現(xiàn)自行車被盜比率迅速提高到15%以上。何以如此？這是因為自行車投保后學(xué)生們對自行車安全防范措施明顯減少。社會保險(socialinsurance)：政府提供的強(qiáng)制性保險。如失業(yè)保險、老年人醫(yī)療保險。我國社會保障體系：中國的社會保障體系包括社會保險、社會福利、優(yōu)撫安置、社會救助和住房保障等。社會保險是社會保障體系的核心部分，包括養(yǎng)老保險、失業(yè)保險、醫(yī)療保險、工傷保險和生育保險。

B博弈論博弈論(gametheory)：也叫對策論，所分析的是兩個或兩個以上的比賽者或參與者選擇能夠共同影響每一參加者的行動或策略的方式。約翰·馮·紐曼（馮·諾伊曼，JohnvonNeumann，1903—1957）：現(xiàn)代電子計算機(jī)創(chuàng)始人之一。在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域，1944年諾伊曼與奧斯卡·摩根斯特恩合著的巨作《博弈論與經(jīng)濟(jì)行為》出版，標(biāo)志著現(xiàn)代系統(tǒng)博弈理論的的初步形成。他被稱為“博弈論之父”。價格戰(zhàn)的支付矩陣1010-100-10-10-100-50-50

nEwbooks的價格正常價格*價格戰(zhàn)Amazing的價格正常價格*價格戰(zhàn)博弈論的指導(dǎo)思想假設(shè)你的對手在研究你的策略，并采取追求自身最大利益行動的時候，你如何選擇最有效的策略。在前面雙寡頭市場的價格戰(zhàn)例子中，支付矩陣表說明，競爭者之間不同的策略會導(dǎo)致不同的獲利情況。當(dāng)雙方都運(yùn)用正常價格戰(zhàn)略的時候，是每個企業(yè)獲得共同最大利益的時候。策略選擇占優(yōu)策略(dominantstrategy)：無論其他博弈者采用何種戰(zhàn)略，該博弈者的策略總是最好的。在價格博弈中，正常價格對兩個企業(yè)來說都是一種占優(yōu)策略。占優(yōu)均衡(dominantequilibrium)：在兩個（或全部）博弈者都采用占優(yōu)策略時的結(jié)果。對抗博弈200100150-20-301501010

nEwBooks的價格高價格正常價格*Amazing的價格

高價格正常價格*對抗博弈中，每個企業(yè)按正常價格都可盈利10美元。如果雙方抬高價格以達(dá)到壟斷水平，則共同利潤最大。然而，由于每一個企業(yè)都想“欺騙”對手并通過降價獲取更對利潤。因此，每個企業(yè)都會選擇正常價格做為自己的策略。博弈論的一條基本準(zhǔn)則：把自己的戰(zhàn)略建立在假定對手會按其最佳利益行動的基礎(chǔ)上。納什均衡(Nashequilibrium)：在其他博弈者的策略給定時，沒有一方還能改善自己的獲利的境況。也叫非合作性均衡(noncooperativeequilibrium)。納什：由于其對非合作博弈理論中的均衡問題進(jìn)行了開創(chuàng)性分析，與哈爾薩尼教授和澤爾滕教授分享了1994年度的諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎.B.2博弈論的一些重要例子合謀還是不合謀非合作性均衡(noncooperativeequilibrium)：對于博弈各方而言不是有效率的均衡。合作性均衡(cooperativeequilibrium)：博弈各方結(jié)成聯(lián)盟，實(shí)行總利潤最大化的策略。完全競爭均衡是非合作均衡或納什均衡，非合作性行為造成了社會所期望的經(jīng)濟(jì)效率狀態(tài)，此時合作會導(dǎo)致無效率。囚徒困境囚徒困境（prisoners’sdilemma）有兩個同案犯的囚徒，莫利和納克爾茲。如果兩人中只有一人坦白，則坦白者只被判3個月徒刑，而另一人會被判10年。而如果兩個人都坦白的話，則都將被判5年。都不坦白則都會被判1年。囚徒困境5年5年10年3個月3個月10年1年1年

莫利坦白*不坦白納克爾茲

坦白*不坦白

在囚徒困境中，盡管不坦白對雙方都更有利，但最后的結(jié)果是兩個囚徒都會選擇坦白，從而每人坐5年牢。在面對這樣的情況下，無論對方如何選擇，對于任何一個囚犯來說，坦白和不合作（自私）是相對較好的策略。但是只有通過合作或是利他的策略，博弈雙方的利益才最大。污染博弈污染博弈是“看不見的手”這種競爭機(jī)制失敗的典型例證。在企業(yè)不受管制的環(huán)境里，每個追求利潤最大化的企業(yè)都寧肯污染環(huán)境，也不愿安裝昂貴的污染處理設(shè)備。污染博弈100100120-30-30120100100

美國鋼鐵公司低污染高污染*Oxy鋼鐵公司

低污染高污染*

在這種情況下，非合作均衡活納什均衡是無效率的。如果企業(yè)要消除污染，則其產(chǎn)品價格會提高，從而生意受損，利潤下降。非合作納什均衡導(dǎo)致了嚴(yán)重的污染，是無效率的。此時政府應(yīng)介入，通過強(qiáng)制方式使企業(yè)達(dá)到合作性均衡，企業(yè)獲得同樣的利潤，而環(huán)境污染也得以消除。致命的軍備競賽軍備競賽是具備非效率均衡特征的一個極度危險的博弈案例。在不確定對手意圖的情況下，只能采取安全的做法，即在武器上超越對手。危險的非效率的非合作性均衡，需要合作的解決方式：“武器控制協(xié)定”，將博弈結(jié)果從無效率的非合作性均衡移動到效率程度較低的合作結(jié)果。軍備競賽指和平時期敵對國家或潛在敵對國家互為假想敵、在軍事裝備方面展開的質(zhì)量和數(shù)量上的競賽。近代比較著名的是第一次世界大戰(zhàn)前20年中歐洲列強(qiáng)之間開展的軍備競賽(如“無畏艦”建造競賽)、北大西洋公約組織與華沙條約組織從第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后到蘇聯(lián)解體前展開的長期軍備競賽。

美國和前蘇聯(lián)在1945——1991年這一時期內(nèi)的非合作性軍備競賽，曾導(dǎo)致大規(guī)模的武力擴(kuò)張，擁有的核武器彈頭多達(dá)

10萬枚。勝者全得博弈勝者全得博弈(winner-take-allgame)，這種博弈的一個特征是報酬嚴(yán)重的集中在頂級精英分子中。頂級模特克勞迪亞·希弗1998年賺了1050萬美元，而大多數(shù)模特收入微薄。最暢銷書的作者，如斯蒂芬·金可以從其書的版權(quán)中獲得高達(dá)6000萬美元的收入，而普通作者的報酬卻比最低工資水平高不出多少。勝者全得博弈505030050502003000

贏家或冠軍在一般行業(yè)工作在勝者全得行業(yè)工作居勝者之后的人在一般行業(yè)工作在勝者全得行業(yè)工作

最終的結(jié)果是在右下角的“過度擁擠”狀態(tài)下達(dá)到均衡。一個無效率的勝者全得均衡產(chǎn)生了收入的最大不平等。當(dāng)自由市場者主張市場激勵導(dǎo)致社會有效結(jié)果時，勝者全得市場吸引了過多的參與者，導(dǎo)致了無效率的消費(fèi)和投資，并且經(jīng)常使文化墮落……頂級工薪的劇增根源于勝者全得市場的逐漸流行。博弈，無處不在博弈論已遍及經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會科學(xué)、工商業(yè)活動以及日常生活等各個領(lǐng)域。許多博弈的一個關(guān)鍵問題是建立信譽(yù)(credibility)博弈論的基本結(jié)構(gòu)：具有不同策略、行動的競爭者，競爭者的支付和分配情況以及在每一種結(jié)果下博弈者得到的其他利益。小結(jié)風(fēng)險與不確定性的含義。理解投機(jī)、套利、套期保值。風(fēng)險分?jǐn)偟姆绞?。信息?jīng)濟(jì)的市場不靈的表現(xiàn)形式。理解策略、回報、支付矩陣。區(qū)分占優(yōu)均衡、納什均衡和合作性均衡。理解合謀博弈、囚徒困境、污染博弈、勝者全得博弈。

1.“智豬博弈”是一個著名的納什均衡的例