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扩展式博弈

北京理工大学
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本次将为大家介绍扩展式博弈。在分析扩展式博弈时,我们通常会用到“博弈树”,博弈树是通过节点和分支来分析博弈的工具

首先我们通过“阻吓博弈”的例子介绍如何使用博弈树进行分析。

现在市场上只有一家企业(incumbent),另一家企业可以选择是否入场,如果选择入场,对于旧企业而言,如果选择保持价格,那么新企业获得10收益,旧企业获得50收益;如果选择降低价格打价格战,那么新企业获得10亏损,旧企业获得30收益;如果选择不入场,对于旧企业而言,如果保持价格,那么旧企业获得100收益,如果降低价格,则旧企业获得90收益,而新企业无论如何都不会获得收益。但新企业如果不入场,旧企业就不会选择降价,所以在博弈树上,新企业的“do not enter”下没有多的分支。

与该博弈类似的还有“协调博弈”,即每个参与者的收益取决于他们与对方的协调程度,如果选择同样的策略,双方获得相同的收益,如果选择了不同的收益,那么双方获得相同的亏损,博弈的目的是使每位参与者的收益最大化。而该博弈中可能存在多个纳什均衡。

这里要特别解释一下表格中对策略的描述:(L,L)是指,第一个L对应A的第一个策略,当A选择L时,那么B选择第一个策略,当A选择S时,那么B选择第二个策略,例如:(S,L):A选择L时,B选择S,A选择S时,B选择L。由此我们根据右边的博弈树,得到左边的收益表格。利用画线法可以得到三个均衡,分别是:A选L时B选L;A选L时B选L;A选S时B选S。与协调博弈的要求相符。

当对博弈树分析纳什均衡时,可以采用“逆向归纳”法:

从最终的结果开始分析,倒推回最初的策略。举图片中的例子:对于所有的结果,由于最后一步由2决定,那么就要比较2的收益。在左边的分支中,(2,1)和(0,0)相比,1大于0,那么选择(2,1),在分支上画一个倒回的箭头,右侧同理选择(3,2),此时回到第一步,也即1的选择,此时比较1的收益大小,(2,1)和(3,2)中3大于2,则选择(3,2),在右侧画一个倒推回的箭头指向最初的1,综上,最终得到的纳什均衡为(3,2)。

另一种扩展式博弈是重复博弈,参与者重复进行同一种博弈,最终每次博弈的收益是所有收益的的加权平均数。对于重复博弈来说,可以是静态博弈,也可以是动态博弈,但整体而言是动态博弈,后一次博弈不会受到前一次博弈的影响,每一次博弈的规则、策略等均完全相同。