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博弈论的发展历程(二)
[ 作者:boyilun.net  加入时间:2008-12-13 00:00:00  来自:boyilun.net ]

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在博弈论的发展过程中,纳什奠定了非合作博弈的理论框架与概念基础,他的名字与博弈论的中心概念——纳什均衡联在一起;豪尔绍尼与泽尔滕则致力于博弈论的进一步发展与应用。

在非合作博弈论和经济分析里所应用的博弈论思想中,纳什均衡都处于核心地位。克雷普斯(D.Kreps)教授认为,如今在每一个经济学领域及与其相关的金融、会计、市场学甚至政治学等领域,在消化其近期研究成果过程中,对纳什均衡概念的理解均起着重要作用。虽然作为先驱者的古诺(Cournot)已在其研究中开创这一思想的先河,但其目前的形式则是纳什独立完成得出的卓越成就。美国普林斯顿大学的数学家和统计学家纳什。从1950年至1954年,他发表了多篇论述博弈论的文章,为非合作的一般理论和合作博弈的谈判理论奠定了基础。他规定了非合作博弈的形式,并定义了著名的“纳什均衡点”。纳什最先对合作与非合作进行了区别。纳什认为以前的理论包含着某种被称为合作类型的n人博弈思想,它以一种对能由局中人形成的不同合作之间相互关系的分析为基础;与此相反,纳什认为他自己的理论则“以缺乏合作为基础,在其中假定每个参与者都各行其是,与其他人之间没有合作与沟通”。该思想拓展了博弈论的研究范围,并增强了其应用性。在阐明了合作与非合作之间区别的基础上,纳什定义了著名的“纳什均衡点”,并对它的存在进行了证明。纳什均衡的定义一般是通过简单确定一个正常形式的有限局中人和行动的博弈来给出的。在纯策略中,它是指这样一种策略分布:假使其他局中人不变换其策略,则任何一个局中人都不能以单方面变换自己的策略来增加其效用。纳什还证明,在一个有限局中人和行动的博弈中,至少总存在一个纳什均衡,虽然当我们考察混合策略时才能完全保证其存在,因为有例子表明,存在着没有纯策略均衡的对策。这一定义实际上包含着一个前提假定,即局中人对游戏结构有充分的了解,也就是说拥有完全信息,以便能够导出他们自己的预测。纳什均衡的意义直到现在仍是探讨与争论的题目。一般认为,它是随不同情况而变化的一种过程。例如,假设在某种博弈中,局中人通过某些非强制手段就局中人的策略选择达成协议,这项协议具体确定了每个局中人选择的策略。由于协议无强制力量,局中人如果能通过违背协议而获得利益,则该协议无效。所以,为了保证协议有效,必须有一种局中人不可能因单方面违背协议而获益的机制,即形成一种纳什均衡。即,纳什均衡使得协议能够自我约束,无外力作用下也能保证协议的生效。这里纳什均衡的意义在于保证协议的自我强制执行。但这并不是说每个纳什均衡都具有自我强制性,就多个局中人背信问题而言可能得出不同的结论。此外,这里并未讨论协议如何实施及无协议时的情况。纳什均衡在上述情况中的含义是有差别的。纳什均衡刻画了人们理性选择的结果:利益冲突达到一种稳态以至无人会单方面加以改变。纳什均衡并未对这一结果做出福利上即总体上优与劣的判断。这就允许存在一种情形:由于人们的不合作使得每个人都达不到可能的最大收益。在囚徒困境中表现得十分明显,其中唯一的纳什均衡是双方均交待,因为在其它策略组合下均有一方能因改变策略而获益。但是这一局势中的帕累托最优是双方均不交待。这表明,帕累托最优并不一定能在纳什均衡点上实现。也即,在存在利益冲突的情况下,利己主义个人理性选择的结果在总体上可能并不是最有效的。进而,西方经济学中在经济人假设下,市场经济会达到或者趋向帕累托最优这一结论在引入利益冲突后有可能无法成立。在囚徒困境中,双方虽可在均不交待的情况下达到帕累托最优,却难以实现这一结果。这是由于缺乏对对方的信任。因对方可把策略改为交待而使自己获释得利,故无法信任对方会信守承诺。每个人追求自身利益最大化这个理性人假设更使这种信任失去基础。这说明,个人利己的理性选择并不能保证人们的处境都得到改善,结果可能对大家都不利。就此而言,纳什均衡揭示了利己理性的弱点。在人人求得自利的同时,如何防止对一切人均不利的结果出现,这已成为今天博弈论和经济学中研究的热点问题。

实际上,纳什的研究是基于“一个时期的模式”而做出的,是静态的,即在稳定的环境条件下,双方在不改变策略的情况下进行。但现实却在不断变化,并常有重复。后来人们在利用策略均衡分析特定的经济模型时,发现扩展形式的每一步在给定一局中人信息的情况下,纳什定义忽视了“离开均衡路线”的偶然性。为弥补这一不现实假设的缺陷,泽尔滕发展了动态的适应于每个不同时期的博弈,从而以此为开端,促进对策略均衡的各种精细改进的定义的出现。并且,在纳什均衡中还有一个完全信息的重要假设,即局中人都了解其对手要采取的策略。这种假设在以下一些情况中看来特别不可信:某些局中人起初拥有其他人所缺乏的关于他们自己的爱好、能力甚至博弈规则方面的知识。如在经济学的应用中,这种不确定性可能反映为一个厂商起初对其竞争者的财务或人力资本资源等信息的不确定性。因此,要把纳什均衡分析运用于那种情景就不明智了。为此,豪尔绍尼建立了所谓不完全信息博弈,从而扩展了纳什分析的应用范围。

泽尔滕的研究成果使纳什均衡概念进一步精致化与详细化,并推动了博弈论在各学科中的应用。针对纳什均衡概念的不完善性,纳什以后的不少研究者试图精化原来的概念,附加条件以便排除无说服力的纳什均衡点。泽尔滕在这方面提出了两个著名的新概念:子博弈完美均衡点(或简称子博弈完美点)和颤抖手完美均衡点(或简称“颤抖手完美点)。子博弈完美点是泽尔滕1965年提出的。他认为在局中人选择应变计划的博弈中,并非所有纳什均衡点都是同样合理的,因为某些均衡解要求局中人具有实施“空洞威胁”(emptythreat)的能力,即采用事实上无法实施的应变计划,从而这类均衡解失去实际意义。泽尔滕提出子博弈完美点的概念,是要把依赖于这类威胁的均衡点排除在考虑之外,即在原则上排除直观不合理的纳什均衡。在扩展型模式中,其思想表明了先行者利用其先行地位及后行者必然理性地反应的事实,来达到对其最有利的纳什均衡点。求解子博弈完美点的方法是逆向归纳法(倒推法)。这一概念可以推广到动态多时段博弈的情况。泽尔滕的子博弈完美点概念简单、直观,且与经济学中许多实际情况如寡头市场等相符合。在许多情景中,由于局中人的策略选择会引起一系列层次的连锁反应,在策略选择时就应对此加以考虑。但子博弈均衡点集合取决于扩展型博弈的细节,同时不能完全排除所有不直观不合理的纳什均衡点。为弥补不足,泽尔滕(1975)提出了“颤抖手完美点”的概念。“颤抖手完美点”概念的意蕴是:在博弈中每个局中人按纳什均衡点进行策略选择时难免会犯错误,即偶尔会偏离均衡策略(形象地说,可能手会颤抖)。这样局中人应该选择那样的纳什均衡点,使得自己犯错误时,其它人按照他们的最佳反应策略,仍如同自己未发生错误一样做出同样的策略选择。事实上,这意味着局中人在策略选择时应考虑到自己有可能做出错误选择,从而会力图避免因自己的偶然错误而蒙受其它局中人改变相应策略给自己带来的损失。当然这一概念假定对任一方的颤抖概率都是一样的。其实,在博弈中人们会更小心地避免在损失大的方向上犯错误,这样向不同方向的颤抖概率就会不同。由此麦逊(R.Myerson)提出了“适当均衡点”的概念,进一步完善了颤抖手均衡点。在颤抖手均衡点概念中,泽尔滕利用人类行为包含非理性因素(局中人会犯错)这一特点,形成对理性概念的一种新理解。这种方法无疑是博弈理论的一个重大突破。此外,泽尔滕在把博弈论应用于具体经济分析方面做出了卓越成就,如对非合作博弈中的联盟形成和议价模型等的深入研究。他在把博弈论应用于实验研究和生物学等方面也有突出贡献。总之,泽尔滕在纳什均衡概念的扩展与深化及博弈论在各学科的应用上都做出突出贡献,从而与豪尔绍尼一起推动了博弈论理论体系的丰富与完善。

在纳什博弈中,博弈双方的信息是完全的,即假定博弈双方都能认清对方每次对局的情况。而在现实生活中,博弈各方要想获得完全的信息可能性极小,而且即使可能获得完全信息也要付出高昂成本。因此,豪尔绍尼就以纳什均衡的出发点和以现实的不完全信息为条件,证明了如何分析不完全信息下的博弈,从而为研究信息经济学奠定了理论基础。他是在纳什均衡的基础上,吸取了贝叶斯的研究成果,以贝叶斯理性原则为出发点,对纳什均衡做了全面广泛的展开。首先是不完全信息理论。豪尔绍尼对博弈论最大的贡献在于他在不完全信息问题上的突破。古典经济模型几乎无一例外地假设,个人(或厂商)的资源与偏好情况不仅为自己,也为他们的竞争对手所知,即完全信息假设。这显然不符合实际。不过,这并非模型建立者本身所希望的,而只是因为缺乏解决不完全信息问题的工具而不得不做出的简化。博弈论的发展也遇到同样问题。由于对不完全信息问题一度苦无良策,博弈论曾受到严厉批评。因为局中人事实上不可能清楚关于对手决策的所有信息。由此导致博弈理论建模的应用范围也受到了限制。豪尔绍尼对这一问题的解决方法是将不完全信息建模为自然完成的一种抽彩。这种抽彩决定局中人的特征。而这些特征是局中人偏好与经验的总和,其中,每个局中人清楚自己的特征,但不知道别人的真实特征。即他对整个博弈局势只有不完全信息。据其特征,局中人可分为一些类型。每个局中人知道自己的类型,不知道别人的类型,但知道类型上的联合分布,从而能对其它局人的类型作出先验分布判断。不完全信息的这种博弈局势把实际中千变万化的不完全信息都№归结为局中人对他人的主观判断。这种方法成功地将不易建模的不完全信息转化为数学上可处理的不完善信息:即局中人根据经验与知识对对手的类型得出关于可能性大小的主观判断,即数学上的一种先验分布。不完全信息博弈的解是由纳什均衡概念推广而来的。其均衡点(贝叶斯均衡点)是一个n重策略,每个局中人每种类型的个人策略均是对其它局中人的(n-1)重策略的那种类型的最佳应对。以类型为基础的不完全信息博弈是豪尔绍尼(1967~1968年)提出的。他运用这种方法来克服将局中人的信息与偏好以及他对其它局中人信息与偏好的了解进行建模时所遇到的复杂性。这一思路极富创造性,使不完全信息博弈成为解决经济问题的一个有力工具。其次是关于混合战略的解释。混合战略概念的传统解释是,局中人应用一种随机方法来决定所选择的纯战略。这种解释在理论与实际上均不能令人满意。豪尔绍尼对此提出杰出的解释方法。他说明在每一真实的博弈形势中,总受一些微小的随机波动因素影响。在一标准型博弈模型中,这些影响表现为微小的独立连续随机变量,每个局中人的每一策略均对应一个。这些随机变量的具体取值仅为相关局中人所知,这种知识即成为私有信息;而联合分布则是博弈者的共有信息。这称为变动收益博弈。变动收益博弈适用豪尔绍尼的不完全信息博弈理论,各随机变量的一种取值类型影响着一个博弈者的收益。在适当的技术条件下,变动收益博弈所形成的纯策略组合与对应无随机影响的标准型博弈的混合战略组合恰好一致。豪尔绍尼证明,当随机变量趋于零时,变动收益博弈的纯战略均衡点转化为对应无随机影响的标准型博弈的混合战略均衡点。豪尔绍尼的变动收益博弈理论提供了对混合战略均衡点具有说服力的解释。局中人只是表面上以混合战略博弈,实际上,他们是在各种略为不同的博弈情形中以纯战略博弈。这种重新解释是一个具有重大意义的概念创新,是豪尔绍尼对博弈论所采用的贝叶斯研究方法的一块基石。再次就是关于合作博弈的通解。豪尔绍尼关于博弈论的第一篇论文(1956)把纳什的合作理论与Zeuthen的议价模型结合,这是他建立n人合作博弈的通用议价模型(1959,1965)的第一步。绝大多数合作解概念基于具有或不具有旁支付(sidepayment)的特征方程型博弈。而他的通用议价模型是第一个适用于标准型博弈问题的几人合作理论。通过对均衡时效用权重与联盟对局中人分红具有独创性的构造,他成功地定义了一种议价解法,与非合作博弈的一种均衡点非常相似。直至现在,他的几人议价模型仍是合作博弈理论中最为重要的理论之一。最后是关于对合作的非合作形式建模。现在一种观点已被广泛接受,即有关一种博弈形势的充分详细的模型必为一个非合作博弈理论。而在1960年代以前,一般观点认为,合作理论比非合作理论更为重要。豪尔绍尼是促使产生这种观念变迁的博弈论研究者之一。他首先认识到合作机会以非合作博弈形式建模的必要性。由此观点,合作理论可视为一个简化形式,需要建立具有更多细节的非合作模型。以这种思路,豪尔绍尼(1974)为特征方程型博弈中一个重要的合作理论——冯·诺伊曼——摩根斯顿稳定集——进行了创造性的非合作形式重建。豪尔绍尼的议价模型中为一个具有可转移效用的零和特征方程型博弈设计了一个收益向量序列,以其序列递推过程描述联盟的选择过程。其理论利用非直接优势概念形成了修正的稳定集概念。豪尔绍尼对稳定集概念的非合作重建为考察联盟形成的非合作模型构造提供了方法上的突破。

对不可置信威胁的研究引出了博弈论中一个很重要的概念,即承诺行动。承诺行动是博弈中的主体使自己的威胁战略变得可置信的行动。一种威胁是否可以置信,取决于当事人在不施行这种威胁时是否会遭受更大的损失。承诺行动意味着当事人要为自己的失信付出成本,尽管这种成本并不一定真的发生,但承诺行动给当事人带来很大的好处,因为它会改变均衡结果。


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