本书是博弈论的入门教材,涵盖了博弈论中最基本和最重要的概念、理论与方法,对大量的经典案例进行了详细的数学建模与分析,对各种类型的博弈都给出了具体的求解过程。全书共六章,包括概论、完全信息静态博弈、不完全信息静态博弈、完全信息动态博弈、不完全信息动态博弈和合作博弈。
博弈也叫对策,是指带有竞争或对抗性质的行为。博弈论(对策论)就是研究竞争或对抗的各方是否存在着最合理的行为方案,以及如何找到这个合理的行为方案的数学理论和方法。
朴素的博弈思想在中国古代源远流长,《孙子兵法》和《三十六计》中有许多博弈案例,田忌赛马便是其中之一。在西方,Cournot(1838)、Edgeworth(1881)和Bertrand(1883)运用数学模型研究了经济学中的博弈;Zermelo(1913)用逆向归纳方法讨论过国际象棋的下法;Borel(1924)用数学语言刻画了博弈问题,提出了策略和混合策略等概念,并试图把它们作为应用数学的分支加以系统研究;vonNeumann(1928)首次证明了博弈论基本定理——最大最小定理,至此现代博弈论正式诞生。
VonNeumann和Morgenstern(1944)合著的《博弈论和经济行为》一书标志着博弈理论系统初步形成。Nash(1950)提出了非合作博弈的均衡局势的概念,解决了混合均衡的存在性问题,奠定了非合作博弈研究的基石;Selten(1965)提出了子博弈精炼Nash均衡的概念,对动态博弈进行了开拓性的研究;Harsanyi(1967)通过将不完全信息静态博弈转换成完全但不完美信息的动态博弈,提出了Bayes-Nash均衡的概念,构建了不完全信息博弈的基础;Selten(1975)将不完全信息引入动态博弈,提出了精炼Bayes均衡的概念。他们的工作形成了非合作博弈的完整体系。对于合作博弈,继vonNeumann和Morgenstern(1944)提出的稳定集的概念之后,Nash(1950)研究了二人合作博弈的谈判解;Gillies(1953)提出了核心的概念;Shapley(1953)深入地研究了核心非空的充要条件,并提出了合作博弈的值的概念,由此证明了合作博弈的解的存在性;Aumann和Maschler(1964)提出了谈判集的概念;Davis和Maschler(1965)提出了核的概念;Schmeidler(1969)提出了核仁的概念。
博弈论在深化和完善自身理论体系的同时,对现代经济学的发展产生了重大而又深刻的影响,引起了现代经济学根本性的变革。因此,1994年的Nobel经济学奖授予了Harsanyi,Nash和Selten三位博弈论学者。后来又有13位经济博弈论学者六次荣获Nobel经济学奖。
博弈论是运筹学的一个分支,它不但已成为经济学的一种标准分析工具,而且在生物学、管理学、国际关系、计算机科学、政治学、军事战略等许多学科中都有着广泛的应用。
作为博弈论的入门教材,本书涵盖了博弈论中最基本和最重要的概念、理论与方法,对大量的经典案例进行了详细的数学建模与分析,对各种类型的博弈给出了具体的求解过程。阅读本书需要微积分、线性代数、概率论和线性规划的基础知识。
第1章 概论
1.1 博弈的特征及分类
1.1.1 博弈的例子
1.1.2 博弈的特征
1.1.3 博弈的分类
1.2 博弈的基本模型
1.2.1 策略型博弈
1.2.2 展开型博弈
1.2.3 特征函数型博弈
1.3 基本模型之间的关系
1.3.1 策略型化为展开型
1.3.2 展开型化为策略型
1.3.3 策略型化为特征函数型
1.4 博弈论的产生与发展过程
习题1
第2章 完全信息静态博弈
2.1 Nash均衡
2.1.1 Nash均衡的定义
2.1.2 二人有限博弈的Nash均衡
2.1.3 应用案例——俾斯麦海之战
2.2 无限博弈的Nash均衡及其应用
2.2.1 无限博弈的Nash均衡
2.2.2 凹凸博弈的Nash均衡
2.2.3 无限博弈Nash均衡的应用
2.3 混合Nash均衡
2.3.1 混合策略
2.3.2 混合Nash均衡及其存在性
2.3.3 混合Nash均衡的性质
2.3.4 策略优超
2.4 双矩阵博弈
2.5 矩阵博弈
2.5.1 图解法
2.5.2 线性方程组方法
2.5.3 线性规划方法
习题2
第3章 不完全信息静态博弈
3.1 Harsanyi转换与Bayes博弈
3.1.1 罪犯两难的拓展
3.1.2 Harsanyi转换
3.1.3 Bayes博弈
3.2 Bayes-Nash均衡
3.2.1 Bayes-Nash均衡的定义
3.2.2 Bayes-Nash均衡的存在性
3.2.3 应用案例——古巴导弹危机
3.3 混合Bayes-Nash均衡
3.4 无限Bayes博弈的应用
3.4.1 不完全信息的Cournot双寡头竞争
3.4.2 一级密封拍卖
3.4.3 双向报价拍卖
3.5 Bayes-Nash均衡与混合Nash均衡的关系
习题3
第4章 完全信息动态博弈
4.1 完全信息动态博弈的Nash均衡
4.2 完全且完美信息动态博弈
4.2.1 子博弈精炼Nash均衡和逆向归纳法
4.2.2 应用案例——张绣降曹
4.2.3 完全且完美信息无限动态博弈的应用
4.3 重复博弈
4.3.1 阶段博弈有唯一Nash均衡的有限重复博弈
4.3.2 阶段博弈存在多个Nash均衡的有限重复博弈
4.3.3 阶段博弈有唯一Nash均衡的无限重复博弈
4.3.4 阶段博弈不存在Nash均衡的有限重复博弈
4.4 两阶段可观察动态博弈
习题4
第5章 不完全信息动态博弈
5.1 不完全信息动态博弈的例子
5.1.1 黔驴技穷
5.1.2 市场进入
5.1.3 市场进入的拓展
5.2 精炼Bayes均衡
5.2.1 推断
5.2.2 序贯理性
5.2.3 推断的计算及合理性
5.2.4 精炼Bayes均衡的定义
5.2.5 应用案例——越南抗法战争
5.3 信号博弈
5.3.1 信号博弈的基本概念
5.3.2 信号博弈均衡的分析
5.3.3 信号博弈均衡的求法
5.4 信号博弈的应用
5.4.1 劳务市场
5.4.2 二手车交易
习题5
第6章 合作博弈
6.1 特征函数与分配
6.1.1 特征函数
6.1.2 本质博弈与非本质博弈
6.1.3 分配的定义
6.1.4 分配的优超
6.2 核心与稳定集
6.2.1 核心的定义及性质
6.2.2 几类博弈的核心
6.2.3 稳定集
6.3 核仁与核
6.3.1 核仁
6.3.2 核
6.4 谈判集
6.5 Shapley值
6.6 双矩阵合作博弈的谈判解
6.6.1 谈判问题
6.6.2 恐吓问题
6.7 合作博弈的应用案例
6.7.1 费用分摊
6.7.2 邺城之惑
6.7.3 赤壁鏖兵
习题6
参考文献
名词索引