產業經濟學下(已修改)

　

【正文】 經貿系 張捷 產業經濟學 《 產業經濟學 》 （下） 612章 授課教師： 張 捷 經濟貿易系 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 2 第六講 博弈論與產業組織 一 博弈與博弈論 二 三大寡占理論模型 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 3 一 博弈與博弈論 (一 )、 博弈與博弈論的基本概念 博弈是指一些個人 、 團隊或組織 ， 面對一定的環境條件 ， 在一定的規則下 ， 同時或先后 ， 一次或多次 ， 從各自允許選擇的行為或策略中進行選擇并加以實施 ， 各自從中取得相應結果的過程 。 博弈論研究 決策主體的行為發生直接相互作用時的決策以及這種決策的均衡問題 ， 換言之 ， 是當一個主體的選擇受到其他主體選擇的影響 ， 而且反過來影響到其他主體選擇時的決策問題和均衡問題 。主體之間決策行為相互影響的例子很多 。 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 4 主要包括： 參與人 、 行動 、 信息 、 策略 、支付函數 、 結果 、 均衡 。 參與人 : 指的是博弈中選擇行動以最大化自己效用 (收益 )的決策主體 ， 參與人有時也稱局中人 ， 可以是個人 ， 也可以是企業 、 國家等團體； 策略 是參與人選擇行動的規則 ， 如“ 以牙還牙 ” 是一種策略； 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 5 信息 :是指參與人在博弈中的知識 ，尤其是有關其他參與人的特征和行動的知識； 支付函數 :是參與人從博弈中獲得的效用水平 ， 它是所有參與人策略或行動的函數 ， 是每個參與人很關心的東西； 結果 :是指博弈分析者感興趣的要素的集合 ， 常用支付矩陣或收益矩陣來表示； 均衡 :是 所有參與人的最優策略或行動的組合 。 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 6 （ 1） 根據參與人行動的先后順序 ， 博弈分為： 靜態博弈和動態博弈 。 靜態博弈指參與人同時選擇行動或雖非同時但后行動者并不知道先行動者采取什么樣的行動； 動態博弈指參與人的行動有先后順序 ，且后行動者能夠觀察到先行動者所選擇的行動 。 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 7 （ 2）根據參與人對 掌握 有關其他參與人的特征、策略空間和支付函數的 知識程度分 為：完全信息博弈和不完全信息博弈。 完全信息博弈指每一個參與人對所有其他參與人的特征、策略空間和支付函數有準確的知識； 否則，就是不完全信息博弈。 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 8 綜合兩個分類方法，可得四類博弈： 完全信息靜態博弈 ， 也叫納什均衡 完全信息動態博弈 ， 子博弈精練納什均衡 不完全信息靜態博弈 ， 貝葉斯納什均衡 不完全信息動態博弈 。 精練貝葉斯納什均衡 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 9 ? 行動順序 信 息 靜態 動態 完全信息 完全信息靜態博弈； 納什均衡； 納什（ 1950,1951） 完全信息動態博弈； 子博弈精煉納什均衡； 澤爾騰（ 1965） 不完全信息 不完全信息靜態博弈； 貝葉斯納什均衡； 海薩尼（ 19671968） 不完全信息動態博弈； 精煉貝葉斯納什均衡； 澤爾騰（ 1975） 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 10 下面用 囚徒困境 (prisoners’ dilemma) 來解釋納什均衡。 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 11 納什均衡的經典： 囚徒困境 囚徒困境是博弈論里最著名的例子之一 .兩囚徒被指控是同案犯，被分別關在不同的牢房無法互通信息。各囚徒都被要求坦白罪行。 如果兩人都坦白，各被判 5年；如果兩人都不坦白，則很難對他們提起刑事訴訟，因而兩囚徒各被判 2年；如果一人坦白而另一不坦白，坦白的僅判 1年，而不坦白的被判 10年。 下表給出的收益矩陣，每人有兩種策略：坦白或不坦白。表中的數字分別代表囚徒甲和乙的得益。 (注意，這里的得益是負值。 ) 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 12 囚徒困境 (prisoners’ dilemma) 囚徒甲 囚徒乙 坦白 不坦白 坦白 不坦白 5， 5 1， 10 10， 1 2， 2 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 13 在囚徒困境這個模型中 ， 納什均衡就是雙方都坦白 ， 給定甲坦白的情況下 ， 乙的最優策略是坦白；給定乙坦白的情況下 ， 甲的最優策略也是坦白 。 而且這里雙方都坦白不僅是納什均衡 ， 而且是一個 上策均衡 ， 即不論對方如何選擇 ， 個人的最優選擇是坦白 。 當然也是乙的上策 。 其結果是雙方都坦白 。 囚徒困境反映了 個人理性與集體理性 的矛盾 。其實 ， 如果兩個囚徒都不坦白 ， 他們各判 2年 ，比都坦白各判 5年的情況要好 。 但這不符合個人理性 。 甚至即使這兩個囚徒在被抓之前協議 ， 被抓后拒不坦白 ， 但是又有誰有遵守這個協議的積極性呢 ？ 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 14 寡頭壟斷廠商定產時面臨囚徒困境 寡頭壟斷廠商經常發現它們自己處于一種囚徒的困境。當寡頭廠商選擇產量時，如果寡頭廠商們聯合起來形成卡特爾，選擇 壟斷利潤最大化產量， 每個廠商都可以得到更多的利潤。但卡特爾協定不是一個 納什均衡，因為給定雙方遵守協議的情況下，每個廠商都想增加生產，結果是每個廠商都只得到納什均衡產量的利潤，它遠小于卡特爾產量下的利潤。 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 15 重復博弈 寡頭廠商在產量或定價決策時常常會發現處于囚徒的困境中 。 但事實上 ， 不是所有的寡頭都選擇低價策略的 ， 而且在有些情況下 ， 寡頭的公開或不公開的協調和 合作能夠成功 。 因為大多數的寡頭廠商的定價或定產卻是不斷重復的 。 這就意味著 ， 寡頭廠商進行的是 重復博弈 。 在類似囚徒困境的重復博弈中 ， 各廠商都會造成關于它們行為的名聲 ， 并且能夠研究競爭對手的行為 。 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 16 寡頭廠商的收益矩陣（一次博弈） 廠商 2 低價 高價 廠商 1 低價 高價 20， 20 200， 100 100， 200 100， 100 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 17 重復博弈：以牙還牙 ” (titfortat) 策略 羅伯特 阿克斯羅德 (Robert Axelrod)等人用計算機對各種博弈策略進行模擬 ，發現在重復博弈的情況下 ， 最好的策略是一種極為簡單的策略： “ 一報還一報 ”或稱 “ 以牙還牙 ” (titfortat)的策略 ，即雙方從一個高價開始 ， 只要雙方繼續“ 合作 ” 就一直保持下去；一旦一方降價 ， 另一方馬上降價；如果以后一方決定合作并再提價 ， 另一方也會提高價格 。 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 18 最優策略：以牙還牙策略 如果博弈是無限重復的 ， 以牙還牙策略的理性反應 。 原因：假設在某次博弈中 廠商 2定了一個低價 ， 削價與廠商 1競爭 ， 并在該次博弈中賺到 較大的利潤 。 但廠商 2也知道下一次博弈廠商 1也會定低價 ， 從而廠商2的利潤就會下降 ， 并且只要雙方一直都定低價就會一直低下去 。 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 19 理性選擇：高價 在無限重復的重復博弈中 ， 以牙還牙是最好的策略 ， 理性選擇是定高價 。 如博 弈 n次 ， n無窮大 。 如果廠商 2是理性的 ， 并且相信廠商 1也是理性的 ，廠商 2就可以這樣推理：由于廠商 1采用以牙還牙策略 ， 它在最后一次博弈之前不能降價競爭 ， 而應該在最后一次博弈中降價競爭 ， 這樣它就能在最后一次博弈中獲得更大的利潤 ， 而且因為這是最后一次 ， 所以廠商 1無法在下一次博弈中報復 。 因而廠商 2就考慮在最后一次博弈中降價 ， 而在這之前一直定高價 。 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 20 動態 博弈： 序列博弈與先動優勢 在前面博弈模型中 ， 博弈各方都是同時行動的如 ， 雙寡頭的古諾模型中 ， 兩廠商同時決定產量 。 在序列博弈或序貫博弈中 ， 博弈各方依次行動 。 例 如斯塔克爾伯格模型 就是序列博弈的例子 ， 在這個例子中 ， 廠商 1在廠商 2之前做出產量決策 。 序列博弈通常要比博弈各方同時行動時容易分析 ， 因為在序列博弈中 ， 主要是通過各博弈方可能的行為和理性來做出策略選擇 。為此 ， 先介紹一下稱為 “ 性別戰 ” 的博弈論例子 。 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 21 序列博弈：性別戰 “ 性別戰 ” ：一對戀人有二種選擇 ， 或去看足球比賽 ， 或去看芭蕾舞 。 男方偏好足球 ， 女方偏好芭蕾 ，但他們寧愿在一起 ， 不愿分開 。 在這個博弈中 ， 如果雙方同時決定 ， 則有 兩個納什均衡 ， 即都去看足球比賽和都去看芭蕾演出 。 但是到底最后他們去看足球比賽還是去看芭蕾演出 ， 并不能從中獲得結論 。 如果假設這是個序列博弈 ，例如 ， 當女方先作出選擇看芭蕾演出時 ， 男方只能選擇芭蕾；同理 ， 男方先作出決策時 ， 也是一樣 。 總之 ， 具有先動優勢 。 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 22 性別戰：先動優勢 女 足球 芭蕾 男 足球 芭蕾 2， 1 0， 0 0， 0 1， 2 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 23 二 三大寡占理論模型 本節的主體部分 博弈類型 選擇變量 同時 序列 以產量為選擇變量 古諾均衡 產量的“領導－追隨”模型 以價格為選擇變量 Bertrand模型 價格領導模型 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 24 古諾模型和斯塔克爾伯格模型是寡頭壟斷市場中兩個有代表性的產量競爭模型 。 對于一個由大致相似的廠商構成 ，沒有哪一個寡頭具有較強的經營優勢或領導地位的行業 ， 古諾模型可能更適用一些 。 而對于有些由一個在推出新產品或生產方面領頭的大廠商主導的行業 ， 斯塔克爾伯格模型要更符合一些 。 如：在計算機市場 ， HP是斯塔克爾伯格模型中的先行者廠商 。 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 25 （一） 古諾雙寡頭模型 古諾雙寡頭模型是由法國經濟學家奧古斯汀 古諾 (Augustin Cournot)在 1838年出版的 《 財富理論的數學原理研究 》一書中首先提出來的 。 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 26 古諾雙寡頭模型：假定和結論 假定： (1)兩個寡頭廠商生產的產品是同質的 、 無差別的； (2)每個廠商都根據對手采取的行動，并假定對手會 繼續這樣做，來作出自己的決策； (3) 兩廠商不存在任何正式或非正式的串謀行為。 (4))兩個廠都通過調整產量以實現各自利潤最大化。 結論： 兩廠商的產量相等且等于最大市場產量的 1/3 2021/12/1 廣東金融學院經濟貿易 27 古諾雙寡頭模型： 數學推導 假設需求函數是 P(Q)=abQ, 成本是 C(q)=cq， 其中 q是企業的產出， Q＝ q1+q2是總產出。 廠商 1的利潤函數是 ＝ 利潤最大值條件是求其一階導數即