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浅谈经济学中的博弈论

2018-09-01

福建质量管理 2018年16期
关键词:食槽囚徒博弈论

(兰州财经大学 甘肃 兰州 730020)

一、引言

“博弈”本意是下棋,为了利益而进行的竞争。作为一种争取利益的手段,始终伴随着人类的发展。但是博弈论作为一门科学理论,是匈牙利数学家约翰﹒冯﹒诺依曼在1928年开始逐渐建立起来。起先博弈论只是一套数学理论,未受到人们的关注。在1944年,由冯﹒诺依曼和摩根斯坦合著的《博弈论与经济行为》的出版,将单纯的二人博弈推广到了n人;同时将博弈论运用在经济领域中,也正是在经济领域中难以替代的作用,才成就了这一理论体系。现如今,博弈论的应用非常广泛,在经济中尤为突出。到目前为止因博弈论研究而获得诺贝尔经济学奖的经济学家占诺贝尔奖得主的比例是最高的。由此可以看出博弈论的无可替代的影响力和重要性。

二、概念的界定及其历史渊源

(一)概念的界定

博弈论是指双方或者多方在竞争、合作、冲突等状况下,充分了解信息并依此寻找一种能自己争取最大利益的或最小损失的最优决策的理论,又叫对策论,它作为现代数学与运筹学相结合形成的学科,主要用来实现博弈参与者最大化效用以及不同参与者之间决策的均衡,同时为理性的参与者找到其应该采用的最佳策略。

其中,博弈有4个要素,即参与者(至少2人)、利益、信息、策略。博弈可分为正和博弈、零和博弈与负和博弈,在经济学中均有着广泛的运用。

(二)博弈论与经济学的历史渊源

博弈论最早是在什么时候被应用于经济领域目前无任何记载,但其在经济活动中的作用是绝对不容忽略的。由于博弈论的发展是经济学史上的一次巨大的飞跃,它为人们解决问题提供了一种新的方法,基于此,研究博弈论的经济学家在1994年、1996年、2005年均荣获了诺贝尔经济学奖。从中我们不难看出博弈论不仅成为经济学中思考问题的一种重要手段,也在国际上受到了高度的关注。

三、博弈论在经济中的应用

(一)囚徒困境

“囚徒困境”是1950年美国的梅里尔·弗勒德和梅尔文·德雷希尔提出困境理论,后由艾伯特·塔克以囚徒方式阐述,由此命名为“囚徒困境”。考问题的一种重要手段,也在国际上受到了高度的关注。比如市场经济环境下竞争是常态,但是竞争面临一个很大的问题就是囚徒困境。通常表现在同行之间的恶性竞争—价格大战。如果一方选择降价,而另一方就只能选择降价,否则将失去市场,收益受损——囚徒困境。这个问题也存在于社会生活中,这种竞争往往是不利的。然而合作也是常态,这也是走出囚徒困境的最有效的方式。当然合作的前提是共同利益,合作就意味着双方的让利。也就是说合作能带来更高的利益,同样也承担着伙伴背叛的风险。而这种风险的降低则需要道德标准、制度安排、信息披露和社会关系等[1]。

博弈中,如果参与者事先掌握了相关的信息和知识,那么他们的行动的目的性就会被增强,行动就会更有规划。但是并不是所有的参与者所获得的信息都是均等的。罗伯特·奥曼在他的一篇论文中说:“信息的披露会导致博弈双方资源的配置情况发生变化,并最终改变博弈的结果”[2]。下面以具体案例进行分析:

两个同谋犯罪的人同时被捕入狱,且相互隔离不能沟通。如果两个人都不揭发对方,则会由于证据不足,两个人都坐牢1年;如果一个人揭发,另一个人沉默,则揭发者因为揭发有功无罪释放,而沉默者就会坐牢6年;如果两个人相互揭发,会由于证据确凿,都会坐牢3年。由于相互的不信任,所以双方都会揭发对方。博弈的矩阵如表1所示:

表1

由表1我们可以看到,相互揭发对方并不是两人的最优策略,然而双方为什么会这样选择呢?双方在被隔离的情况下也就避免了串供的可能,罪犯A和B所掌握的信息完全,但是他们不知道对方是否会揭发自己。出于对自己有利的考虑,罪犯A会考虑选择揭发对方对自己有利,还是沉默对自己有利。如果选择揭发对方自己可能坐3年牢或者释放;如果选择沉默,自己可能会坐6年或1年牢,这时(3,0)与(6,1)做比较,当然是(3,0)对自己更有利。这样罪犯A会选择揭发对方。同样的罪犯B同样也会这样想,而做出相同的决策。

经济中也存在相同的问题。家电价格战:20世纪初,由于彩电行业为寡头控制的,9大厂商控制了70%的市场份额。1999年4月,长虹为扩大市场宣布彩电产品降价,各整个行业市场造成巨大震动,随即康佳、TCL、创维达成默契:建立彩电联盟。直到4月20日上午,康佳仍表示不降价,但是当晚即改变主意,使得TCL和创维措手不及,价格战立即蔓延。大家都降价对于各自的扩大市场没有多大帮助,反而使得利润都被削弱了,1996~2000年,彩电行业发生大的价格战达到8次以上,整个行业的利润被极大削减,全行业进入亏损,信息产业部统计价格战使行业利润减少147亿元。

价格战于人于己都不利,这明显是一个简单的囚徒困境博弈。对于双方而言,降价都是“优势策略”。当年8月康佳响应长虹的降价20%口号,率先脱离9家同盟会,价格战再次开打。所以,任何同盟都抵挡不住“先下手为强”的背义利益。由此可见,博弈论在囚徒困境中得到了有效应用。

(二)智猪博弈

智猪博弈涉及到一个著名的纳什均衡的例子,在1950年由约翰·纳什提出的。设计一个这样的猪圈,假如猪圈里有2头猪,一大一小,而且在一个槽里进食猪必须到猪圈的另一边按下按钮,才能将一定量的食物落到食槽中。假如每次落下10份,两头猪都有智慧。一只猪按下按钮,另一只猪就会抢先进食。由于按钮到食槽有一定的距离,按完按钮的猪再赶到食槽时,食物必然会减少。如果大猪去按按钮,小猪会等在食槽旁。由于返回食槽需要一定的时间。最终大猪和小猪进食的比例是5:5;如果小猪前去按按钮,则大猪等在食槽旁,大猪进食快于小猪,等小猪返回食槽时,食物已经被大猪吃完。大猪小猪的进食比例为10:0;如果大猪和小猪都不去启动按钮,结果为大猪和小猪的进食比例为0:0。博弈的矩阵如表2所示:

表2

由表2可以看出,对小猪而言,等在食槽旁或许有吃的,而若是去碰按钮,结果是什么也吃不到。所以小猪的优势策略就是等在食槽旁边。对于大猪而言,它若是选择启动按钮,还会有一半的食物,如果不去,结果是都没吃的。于是便形成了大猪忙碌,小猪坐享其成。这与囚徒困境模式有所不同,在囚徒困境模式中双方都有各自的严格优势策略,而在智猪博弈模式中只有小猪严格优势策略,且小猪损害大猪的利益适中。

在股票市场上也存在搭便车现象,在这里我们不讨论其中的道德问题的问题。股票和证券市场上的博弈过程是非常复杂的。依据投资金额的多少,我们将投资者分为大户投资者和散户投资者。因为大户投资者的投资金额较大,为了降低风险,他们在投资前都会对股市的具体情况或是未来情况进行技术分析,这需要专业的分析人员或分析公司做出预测和分析,这都需要一定的投入,当然大户投资者会将这部分投资计入总投资中。因此相对于散户,大户投资者的投资计划就更为可靠。

在确定股票后,他们就会收集该股票的信息,确保以较低的价格吃进。而对于散户来说,最好的策略就是清楚了解大户投资者的策略,跟紧大户投资者吃进同一种股票。这样,散户便像“小猪”那样守株待兔了。当然这只是一理想化的模型,在股票和证券交易市场中存在很大的不确定性,且大户与小户之间的博弈也十分复杂,毕竟大户投资者不会像“大猪”那样傻乎乎的忙碌。由此可见,博弈论在智猪博弈中同样得到了广泛应用。

(三)猎鹿博弈

猎鹿博弈(SHG)又叫猎鹿模型,指对应与信任困境,它最早起源于法国启蒙思想家卢梭的著作《论人类不平等的起源和基础》中的一个故事[3]:从前的一个村庄里有两个猎人,他们以打猎为生。一天两人一同出去打猎,不久他们就发现了一只梅花鹿。他们很高兴,准备一起抓住梅花鹿。当时的情况是,梅花鹿可以逃走的路有2条,分被两个猎人守住,也就是说有一个人放弃围猎,则不能抓住梅花鹿。意外的事发生了。正当两人围捕梅花鹿的时候,突然从旁边跑出一群兔子。如果其中一个猎人去抓兔子,可以抓3只,能吃3天。如果两人同心协力抓住梅花鹿,从所得利益的多寡来看,一只梅花鹿可以让他们每人吃10天。博弈的矩阵如表3。

表3

情况一:两个人都去抓兔子,则都得到3天的收益;情况二:其中一个人去抓兔子,另一个人捕鹿,则抓兔子的猎人获得3天的收益,捕鹿的猎人一无所获;情况三:两个人团结合作,都选择捕鹿,则两个人都得到10天的收益。

我们可以看出,这场博弈中存在2个纳什均衡。分别是:甲、乙精诚合作捕鹿,都获得10天的收益;甲、乙都选择抓兔子,各自获得3天的收益。对于这两种选择来说,很明显前者给他们带来的利益最大。这也正是猎鹿模型所反映的问题,即合作可以产生最大的利益。

应该知道,我们国家的房地产行业是从19世纪70-80年代起步的,21世纪初,随着各地房价的不断上涨,房地产行业不断壮大,这跟它对资源的聚积规模和聚积速度有非常大的关系。然而在20世纪90年代初,那时海南等地的房地产泡沫破裂,政府为了保证国家经济安全,预防房地产过热对经济发展产生更为不利影响,出台了紧缩银根的政策。此政策的出台对房地产开发商的冲击巨大,甚至会切断了房地产炒作的资金链。

房地产开发商利用媒体和其他机构的影响力,召开研讨会,极力劝说政府放松银根政策。在巨大的利益面前,房地产开发商们没有各自为战,而是选择合作,壮大了他们的影响力和经济实力,为博弈添加了筹码,实现了利益的最大化。可以说,博弈论在猎鹿博弈中得到了充分的应用。

四、启示

博弈与人类生活的关系密切,它可以帮助我们应对方方面面的问题,但是以上的举例都是单阶段的非合作博弈,有些问题的解释仍需重复博弈去解释。囚徒困境是博弈论中非零和博弈的具有代表性的例子,反映了个人利益的最优选择并非是团队利益的最优选择。这里我们应该学会选择,首先,团队利益总和要高于个人利益总和;其次,在结果上各自的收益也会比实际所得利益要高。从表1我们可以看出,(1,1)的结果才是对双方最有利的,同时又很难办到,因为当你选择沉默的时候,并不能保证对方也沉默,单方面的沉默所承担的风险过大。

智猪博弈与囚徒困境的不同就在于:囚徒困境中的参与者都有自己的严格优势策略;但智猪博弈中,只有小猪有严格优势策略,而大猪没有。智猪模型听起来有些可笑,但是不可否认的是,确实存在这种均衡的博弈模型。小猪智慧之处就在于,它了解自己的实力有限,想要吃饭,就得借助外力,当然,这个外力可以是自然的或是人为的;而人为可以是朋友的或是对手的。在这个博弈中,弱者对强者的利益造成了一定程度的损害,这是会有两种结果:其一,这个损害在强者可以接受的范围之内,强者会忍痛接受;其二,这个损害超过了强者愿意接受的底线,则强者可能会终结弱者。这就说,弱者也需要拥有一定的能力,对强者形成一定的威胁且能长久保持。

猎鹿博弈中,双方合作所获得的收益比各自为政的多,这说明合作双赢的机会是存在的。2013年1-5月我国共对全球144个国家和地区的2000多家境外企业进行了直接投资实现非金融类对外直接投资343亿美元,增长20%,对外承包工程业务完成营业额437亿美元,增加19%。(2013年5月我国对外投资和经济合作数据)由此可见,与人合作更容易获得成功。合作有两个前提:共同利益和诚信保障[4]。在囚徒困境中减刑便是共同利益,智猪博弈中进食为共同利益,猎鹿博弈中捕鹿就是共同利益,但是利益分配不公也会破坏合作,正是由于这种诚信保障的缺乏和不公的分配,才造成了这样的困境。

所以,囚徒困境启示我们要学会选择;智猪博弈指示我们要策略化思维;猎鹿博弈鼓励我们要学会合作。不得不说博弈论在经济学中有着非同凡响的重要意义。相信在未来的几年,博弈论将会得到更加广泛的应用。

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