理论教育 子博弈精炼纳什均衡在寡头市场中的应用

子博弈精炼纳什均衡在寡头市场中的应用

时间:2023-06-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:1934年,斯坦克尔伯格提出了描述寡头垄断市场的斯坦克尔伯格模型,这是一个完全信息动态博弈的例子。各厂商的行动空间都是自己的产量,支付为各自的利润函数。最终得到两厂商的子博弈精炼纳什均衡Q*=()。如果需求函数的逆函数为P=T-,其中,T为一常数,两寡头的产量QA与QB之和为市场总产量。也就是说,此时,子博弈精炼纳什均衡的策略组合是这就是斯坦克尔伯格模型的逆向归纳求解的结果。这意味着丙只需争取到丁、戊当中的一票即可。

子博弈精炼纳什均衡在寡头市场中的应用

1934年,斯坦克尔伯格(Stackelberg)提出了描述寡头垄断市场的斯坦克尔伯格模型(Stackelberg model),这是一个完全信息动态博弈的例子。在这个模型中,有两个参与人:一个主导厂商A和一个追随厂商B;行动顺序是:主导厂商A首先确定产量QA,追随厂商B观察到厂商A的选择后再确定自己的产量QB。各厂商的行动空间都是自己的产量,支付为各自的利润函数。下面是这一模型的动态博弈描述,并用逆向归纳法予以求解。

用QA、QB分别表示厂商A和厂商B的产量;CA(QA )和CB(QB )表示两者的成本函数;P=P(QA+QB )表示需求函数的逆函数,其中P是价格。厂商A和厂商B的利润函数分别为:

按照逆向归纳求解的方法,首先来计算厂商B对厂商A可能的选择所作出的反应,即求厂商B的反应函数。厂商B达到支付(即利润)最大时,有:

由此得到厂商B对厂商A的反应函数:

将式(9-16)代入到厂商A的利润函数中:

为了求解厂商A利润最大化的产量,对式(9-17)求一阶导数

可得到厂商A的均衡产量。将代入厂商B对厂商A的反应函数,即式(9-16)中,可得到厂商B的均衡产量?。最终得到两厂商的子博弈精炼纳什均衡Q*=()。

如果需求函数的逆函数为P=T-(QA+QB ),其中,T为一常数,两寡头的产量QA与QB之和为市场总产量。假定两厂商的单位成本不变等于c,计算可知两寡头厂商各自的产量为QA=·(T-c ),QB=·(T-c)。也就是说,此时,子博弈精炼纳什均衡的策略组合是

这就是斯坦克尔伯格模型的逆向归纳求解的结果。把这一结果与古诺模型比较,可以看出,在古诺模型中,每个厂商的产量为·(T-c),总产量为·(T-c);而斯坦克尔伯格模型的总产量为·(T-c)。因为两个模型的市场需求曲线都一样,所以斯坦克尔伯格模型中的价格要低一些。另外,在斯坦克尔伯格模型中,先行动的厂商A实际上也可以选择古诺产量·(T-c),这时厂商B对此的反应是也将选择古诺产量·(T-c)。厂商A本来可以选择古诺产量而选择了斯坦克尔伯格产量,这说明厂商A借助先行的机会,获得了更多的利润,这就是所谓的“先行者优势”。这是因为,厂商A一旦将产品生产出来就无法改变,从而使厂商B不得不认为这个威胁是可置信的。

案例9.4 强盗分赃

假设5个强盗抢到100枚金币然后分赃。制定了如下的分赃规则:首先由第1个人提出方案,全体表决。超过绝对半数同意才实施该方案,否则提案者将被丢进海里。然后第2个人继续提案,直到剩下最后一个人。问题是:第1个人可以获得多少金币?他应该如何提案?

这是一个完全信息动态博弈。在博弈的视角里,参与博弈的这5个强盗(按照提案顺序依次给他们命名为甲、乙、丙、丁、戊)都是完全理性的经济人,追求自身的最大得分,本案例中的最大得分则指:在不被丢进海里的前提下,获得最多数量的金币。在规则中可以看出,提案是否被采纳还要取决于后续提案者的投票,然而我们发现按顺序找出提案策略显然太繁琐,那么不妨采取逆向归纳法找到最优策略。(www.daowen.com)

1.“戊”一人独得

假设前面4人都因得不到超过绝对半数的同意票,而都被扔到海里时,那么现在轮到第5个强盗戊提案时,他将独吞所有金币。因此得分情况可以表示如下:

2.“丁”提案通过

由上述情况倒推第4个强盗丁的行为,丁如果想要自己的提案通过,这时还剩2人,需要获得2票同意,他只能选择将全部金币都给戊才能通过。此时得分情况可以表示如下:

3.“丙”提案通过

当丙进行提案时,还剩下3人,丙需要获得2票同意,才能使提案通过。这意味着丙只需争取到丁、戊当中的一票即可。在上一情况中戊已经拿到了全部金币,无法超越,争取这一票显然没有意义;而只要增加丁一点点金币,他将同意丙的提案,剩下的金币将属于丙所有。此时得分情况可以表示如下:

4.和上面的推论道理一样,我们可以得到当“乙”提案通过时的情形

5.最后,我们得到“甲”提案通过时的最佳分配方案

我们发现结论是第一个人最多可以获得97枚金币,他的提案为:依次分给大家97、0、1、0、2枚金币。这个结果多少有些出乎意料,但是又包含了深刻的博弈哲理

资料来源:吴玮.数学爱好者.2006年,第2期

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