博弈論完整課件浙江大學(xué)-GAME-Cha

博弈論完整課件浙江大學(xué)博弈論課件全面介紹博弈論基本概念、經(jīng)典模型和應(yīng)用場景。導(dǎo)言博弈論是研究多個個體在相互依存的情況下，如何做出最優(yōu)決策的理論。它廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)學(xué)、政治學(xué)、社會學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域，幫助我們理解人們在競爭與合作中的行為。什么是博弈論策略與決策博弈論分析人們在相互依存的局勢中如何做出決策。理性行為博弈論假設(shè)參與者都是理性的，他們會根據(jù)自己的利益做出最佳選擇?；优c均衡博弈論研究參與者之間的互動如何導(dǎo)致最終的平衡結(jié)果。博弈論的特點理性假設(shè)博弈論假設(shè)參與者是理性的，他們會選擇對自己最有利的策略。策略互動參與者的選擇會影響其他參與者的收益，從而形成策略互動。信息不完全參與者可能無法完全了解其他參與者的策略，因此需要在不確定性中做出決策。均衡分析博弈論的目標(biāo)是找到一個均衡狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，每個參與者都沒有改變策略的動力。博弈論的發(fā)展歷程早期萌芽19世紀(jì)晚期，數(shù)學(xué)家和經(jīng)濟(jì)學(xué)家開始對博弈進(jìn)行研究，但缺乏統(tǒng)一的理論框架?，F(xiàn)代博弈論誕生20世紀(jì)40年代，馮·諾依曼和摩根斯坦出版了《博弈論與經(jīng)濟(jì)行為》，奠定了現(xiàn)代博弈論的基礎(chǔ)。博弈論的快速發(fā)展20世紀(jì)50年代以后，博弈論得到快速發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎多位博弈論學(xué)者獲得諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎，證明了其重要性和影響力。未來展望博弈論將繼續(xù)發(fā)展，在人工智能、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域發(fā)揮更重要的作用。博弈論的應(yīng)用領(lǐng)域1經(jīng)濟(jì)學(xué)博弈論幫助分析市場競爭，制定經(jīng)濟(jì)政策。2政治學(xué)預(yù)測選舉結(jié)果，制定外交策略。3軍事戰(zhàn)略制定作戰(zhàn)計劃，評估敵我雙方實力。4社會學(xué)研究社會互動模式，分析人際關(guān)系?；靖拍顓⑴c者博弈的參與者被稱為玩家，他們做出決策以實現(xiàn)自己的目標(biāo)。策略每個玩家可選擇的行動方案被稱為策略，每個玩家都擁有自己的策略集。結(jié)果所有玩家的策略組合決定了博弈的結(jié)果，每個結(jié)果都會帶來相應(yīng)的收益。收益每個結(jié)果都會給每個玩家?guī)硐鄳?yīng)的收益，收益可以是經(jīng)濟(jì)利益、效用等。策略與收益策略策略是指參與者在博弈中所選擇的行動方案。它可以是具體的行動，也可以是策略規(guī)則。策略的合理性取決于參與者的目標(biāo)和對其他參與者行為的預(yù)期。收益收益是指參與者在博弈中獲得的結(jié)果，通常用效用值來衡量。收益可以是物質(zhì)的，也可以是精神的，可以是正向的，也可以是負(fù)向的。靜態(tài)博弈靜態(tài)博弈是指博弈各方同時行動，或在不知道對方行動的情況下選擇行動。1參與者博弈的參與者，通常稱為玩家。2策略每個玩家可選擇的行動方案。3收益每個玩家根據(jù)策略獲得的結(jié)果。4均衡博弈的最終結(jié)果。靜態(tài)博弈的特點是行動同時進(jìn)行，且參與者無法觀察到對方的選擇。納什均衡穩(wěn)定狀態(tài)每個博弈方都選擇最佳策略，且沒有人有動機(jī)單方面改變策略。最佳策略在給定其他博弈方策略的情況下，每個博弈方都選擇對其自身最有利的策略。博弈模型納什均衡是博弈論中的重要概念，幫助我們理解和預(yù)測博弈結(jié)果。優(yōu)勢策略優(yōu)勢策略的定義優(yōu)勢策略是指無論對手選擇什么策略，對于玩家來說都是最優(yōu)的選擇。優(yōu)勢策略的特點優(yōu)勢策略的收益總是高于其他策略，無論對手選擇哪種策略。優(yōu)勢策略的應(yīng)用在現(xiàn)實生活中，優(yōu)勢策略可以幫助玩家在競爭中獲得優(yōu)勢，并做出最優(yōu)的決策。優(yōu)勢和劣勢策略優(yōu)勢策略無論其他玩家采取什么策略，玩家都能獲得最佳收益的策略被稱為優(yōu)勢策略。它是一種穩(wěn)定的策略，不會因為其他玩家的行動而改變。劣勢策略無論其他玩家采取什么策略，玩家都無法獲得最佳收益的策略被稱為劣勢策略。玩家通常會避免使用劣勢策略，因為它會導(dǎo)致較差的結(jié)果?；旌喜呗援?dāng)沒有優(yōu)勢策略時，玩家可以選擇隨機(jī)選擇多個策略，以達(dá)到均衡結(jié)果，這就是混合策略。動態(tài)博弈1順序行動者按順序決策。2信息行動者有關(guān)于過去行動的信息。3策略行動者根據(jù)信息制定策略。4結(jié)果最終結(jié)果取決于所有行動者的策略。動態(tài)博弈是指行動者在決策時可以觀察到其他行動者的行動，并根據(jù)這些信息調(diào)整自己的決策。動態(tài)博弈通常涉及時間和信息因素，這意味著行動者可以在博弈過程中獲得新的信息并根據(jù)這些信息調(diào)整自己的行為。子博弈完美均衡定義子博弈完美均衡是一種策略組合，它在每個子博弈中都構(gòu)成納什均衡。這個概念對預(yù)測和分析動態(tài)博弈中的結(jié)果至關(guān)重要。應(yīng)用它在現(xiàn)實世界中的應(yīng)用非常廣泛，例如，談判、競爭和合作中。了解子博弈完美均衡可以幫助我們更好地理解決策過程和預(yù)測結(jié)果。重復(fù)博弈1重復(fù)博弈的概念是指在相同條件下，博弈雙方多次重復(fù)進(jìn)行同一個博弈。2影響因素重復(fù)博弈中的結(jié)果不僅取決于單次博弈的策略選擇，還取決于博弈雙方對未來博弈的預(yù)期和對彼此的信任。3策略分析在重復(fù)博弈中，博弈雙方可以根據(jù)對方的行為調(diào)整自己的策略，從而實現(xiàn)長期的利益最大化。賽局理論博弈分析賽局理論提供了一個框架來分析戰(zhàn)略性互動，幫助理解參與者的行為和決策。理性行為假設(shè)參與者在做出決策時是理性的，他們會根據(jù)自己的利益最大化選擇最優(yōu)策略。均衡分析賽局理論預(yù)測在博弈中可能出現(xiàn)的均衡狀態(tài)，即參與者在給定條件下不會改變其策略。應(yīng)用范圍賽局理論應(yīng)用廣泛，包括經(jīng)濟(jì)學(xué)、政治學(xué)、社會學(xué)、軍事戰(zhàn)略等領(lǐng)域。重復(fù)博弈中的合作與背信合作重復(fù)博弈中，雙方可以建立起合作關(guān)系，共同獲得更高收益。背信一方背信棄義，短期內(nèi)可能獲得更多利益，但長期來看，會損害雙方信任關(guān)系，導(dǎo)致合作破裂。懲罰對于背信行為，合作方可以實施懲罰，降低背信者的收益，維護(hù)合作關(guān)系。博弈論工具期望效用理論預(yù)測理性個體在不確定情況下的決策。決策樹分析分析決策過程，評估不同選擇的結(jié)果和概率。博弈矩陣展示參與者策略組合及其對應(yīng)的收益，簡化博弈分析。動態(tài)博弈圖可視化動態(tài)博弈的時間順序和決策節(jié)點，輔助理解復(fù)雜博弈。期望效用理論概述期望效用理論是博弈論中重要的理論基礎(chǔ)。它將決策者的偏好轉(zhuǎn)化為效用函數(shù)，并通過期望值來衡量不同行動的價值?；驹砥谕в美碚撜J(rèn)為，理性決策者會選擇能夠最大化其期望效用的行動。期望效用是指每個行動可能結(jié)果的效用值乘以該結(jié)果發(fā)生的概率之和。應(yīng)用場景期望效用理論可以應(yīng)用于多種場景，例如投資決策、保險決策、風(fēng)險評估等。它能夠幫助決策者在不確定性條件下做出更理性的選擇。決策樹分析1定義決策樹是一種樹形結(jié)構(gòu)2節(jié)點表示決策或事件3分支表示不同選擇或結(jié)果4葉子最終的決策或預(yù)測決策樹是一種直觀且強(qiáng)大的工具，用于分析決策問題。它可以幫助人們理解不同選擇之間的關(guān)系，并選擇最優(yōu)的行動方案。信息不對稱1信息差距信息不對稱是指在博弈中，參與者對博弈的規(guī)則、其他參與者的策略或其他相關(guān)信息了解程度不同。2信息優(yōu)勢擁有更多信息的一方通常在博弈中占據(jù)優(yōu)勢，可以制定更有利的策略。3市場失靈信息不對稱會導(dǎo)致市場失靈，例如逆向選擇和道德風(fēng)險。4解決方法解決信息不對稱可以通過信息披露、監(jiān)管、聲譽機(jī)制等方式。逆選擇信息不對稱逆選擇問題源于信息不對稱，一方擁有另一方所沒有的信息。隱藏信息買方無法完全了解賣方所擁有的信息，例如二手車的真實狀況。風(fēng)險選擇高風(fēng)險的買方更有可能購買保險，從而提高保險公司的賠付風(fēng)險。道德風(fēng)險信息不對稱一方擁有另一方所沒有的信息，造成信息不對稱。行為偏差一方的行為可能與另一方預(yù)期不符，導(dǎo)致?lián)p失。保險市場保險公司無法完全了解投保人的真實風(fēng)險，可能導(dǎo)致高風(fēng)險者更容易投保。金融市場借款人可能利用貸款進(jìn)行高風(fēng)險投資，增加違約風(fēng)險。信號傳遞信息不對稱信息不對稱是指一方擁有更多信息，而另一方擁有較少信息。例如，二手車賣家比買家更了解車的真實狀況。信號傳遞信號傳遞是指一方通過行動向另一方傳遞信息。例如，賣家可以通過提供質(zhì)量保證或延長保修期來傳遞車輛狀況良好的信號。拍賣理論拍賣機(jī)制拍賣是一種將商品或服務(wù)分配給價值最高買方的機(jī)制。它通過競爭性出價來確定價格，以實現(xiàn)資源的最優(yōu)配置。參與者行為拍賣理論分析了參與者在不同拍賣規(guī)則下的出價行為，以及拍賣設(shè)計對參與者策略的影響。拍賣設(shè)計拍賣設(shè)計包括選擇合適的拍賣類型、確定出價規(guī)則、設(shè)定拍賣時間等，以最大限度地提高拍賣收益并實現(xiàn)資源的合理分配。應(yīng)用領(lǐng)域拍賣理論廣泛應(yīng)用于藝術(shù)品拍賣、政府招標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)廣告等領(lǐng)域，對市場機(jī)制和資源配置研究具有重要意義。拍賣的分類英文拍賣拍賣人喊價，競拍者出價，價高者得。荷蘭拍賣拍賣人從高價喊價，逐漸降價，第一個愿意出價的人獲得物品。密封拍賣競拍者私下寫下報價，所有報價同時公開，最高報價者得。反向拍賣買方提出需求，供應(yīng)商競價，報價最低的供應(yīng)商獲得訂單。拍賣的分析拍賣過程拍賣過程涉及出價者競標(biāo)購買商品或服務(wù)，最終以最高出價者獲得。競價策略出價者需要根據(jù)自身對商品的估值以及其他出價者的行為來制定出價策略，以最大化其收益。均衡分析拍賣理論分析出價者的行為，并預(yù)測拍賣的最終結(jié)果，包括成交價格和獲勝者。設(shè)計優(yōu)化拍賣設(shè)計者可以根據(jù)不同的目標(biāo)，例如最大化收益或提高效率，設(shè)計不同的拍賣機(jī)制。競爭與合作1競爭競爭通常指個體或群體為了爭取有限的資源而進(jìn)行的斗爭。在市場經(jīng)濟(jì)中，企業(yè)之間會為了市場份額而進(jìn)行競爭。2合作合作指多個主體為了共同目標(biāo)而進(jìn)行的協(xié)調(diào)行動。在企業(yè)合作中，企業(yè)可以共同開發(fā)新技術(shù)，降低成本，或拓展新市場。3競爭與合作的關(guān)系競爭與合作不是對立的，而是相互依存的。競爭可以促進(jìn)合作，合作可以促進(jìn)競爭。4案例例如，在國際貿(mào)易中，各國之間既有競爭，也有合作。各國通過貿(mào)易競爭，來提高自身的經(jīng)濟(jì)實力，但也需要通過合作，來解決全球性的問題。外部性與公共物品外部性外部性是指經(jīng)濟(jì)活動對他人或社會產(chǎn)生的影響，但沒有通過市場機(jī)制得到反映。例如，工廠排放污染影響居民健康，但工廠沒有為污染買單。公共物品公共物品是指非排他性和非競爭性的商品或服務(wù)，例如公共道路、國防、空氣質(zhì)量等。每個人都可以享用這些物品，且一個人使用不會影