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纳什的博弈论到底讲了些什么?

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纳什的博弈论到底讲了些什么?

纳什将博弈论发展成为了经济学家手中的一把利器。

资料图片:1994年诺贝尔经济学家奖得主约翰·纳什(John Nash)

编者按:524日,1994年诺贝尔奖经济学奖得主、奥斯卡获奖电影《美丽心灵》的主人公原型约翰·纳什夫妇在出租车车祸中去世。本文介绍了纳什对博弈论研究的贡献,原刊登于19941015日的《经济学人》。

博弈论如今已经成为了几乎每位经济学家的研究工具,1994年10月,三位研究博弈论的经济学家获得诺贝尔经济学奖便是对其重要性的肯定。

这听上去似乎是一位体育迷的梦想。10月11日,三位男士凭借其分析博弈的技术分享了100万美元的奖金。他们不是对曼联、迈阿密海豚队评头论足的电视评论员和评论人士,而是经济学家,其中一位便是约翰·纳什(John Nash),另外两位中一位是和纳什一样来自美国的约翰·海萨尼(John Harsanyi)、一位是来自德国的赖因哈德·泽尔腾(Reinhard Selten),让他们获奖的正是对“博弈论”的研究。

博弈论听上去似乎是一套微不足道的理论。实际上并非如此。在过去20年左右的时间里,它彻底改变了产业组织经济学,同时影响了众多分支学科领域,特别是货币政策和国际贸易理论。如今,没有学过博弈论基础知识的经济学专业学生几乎没有可能毕业。

直到博弈论出现之前,多数经济学家都认为企业可以无视他们的行为对其他对手的影响,虽然这听起来有点怪异,但事实确实如此。当然,如果一个市场是完全竞争性的市场,企业这样想也是无可厚非的,因为完全竞争市场条件下一个企业、或者一个消费者的行为对整体市场是不会有任何影响的。在一个完全由垄断企业控制的市场中也是如此,因为寡头们根本没有竞争对手可担心。

然而,在许多情况下,上述假设都是不成立的。许多行业被少数几家企业控制,通过新建工厂、降价(或者威胁降价),一家企业可以影响其他竞争对手的行为。而且,这不仅仅是产业经济学领域研究的问题。一些国家为了进入其他国家未开放的市场,可能会对其实施(或威胁实施)贸易制裁;一国政府在通胀率低的时候,可能会调高短期利率,好让金融市场相信政府正在严肃应对通胀问题,如果运气好的话,市场之后会要求调低长期利率。

这些案例从某种意义上看就像是比赛和博弈:没有哪个足球教练会在完全不设想对方如何防守的情况下来组织进攻。现代博弈论之父是数学家约翰·冯·诺伊曼(John von Neumann)和经济学家奥斯卡·摩根施特恩(Oskar Morgenstern),他们1944年合著出版了《博弈论与经济行为》(Theory of Games and Economic Behaviour)。而海萨尼、纳什和泽尔腾进一步将博弈论发展成为了今天经济学家们手中的一把利器。

早在上世纪50年代,纳什就发展出了一套后来被称为“纳什均衡”的理论,当博弈各方在获知对方策略的情况下无一想改变策略时,就达到了“纳什均衡”。

下面是 “纳什均衡”的一个著名案例。某行业有两家公司(公司1和公司2),它们都可以选择“高价”或者“低价”。如果它们都选择“高价”,就能分别获得300万美元的丰厚利润;如果都选择 “低价”,它们的利润都将减少至200万美元。然而,如果一家公司选择高价、另一家公司选择低价,选择低价的公司则会获得400万美元的利润,而选择高价的公司只能获得100万美元利润。虽然都选择高价对两家公司最有利,但它们不会这样做。如果公司1选择了低价,那么公司2的最好选择便是低价,这样它能挣到200万美元而不是100万美元;同样的情况也会发生在公司1身上,促使它也选择低价。因此,最终的结果是两家公司都选择低价,每家公司都只能挣到200万美元。

不过纳什的理论还需要完善。首先,这一理论适用于一次性博弈中,或者在博弈各方同时行动的情况下。然而事实上,所有有趣的经济博弈都是各方不断地在进行互动调整。泽尔腾在这方面进一步发展了纳什的理论,并突出了可信度的重要性:当一个博弈者的计划已经被其他博弈者知晓必须要调整的时候,再继续执行这个计划就毫无意义了。

比如,一家垄断企业为了将可能的竞争对手挡在市场之外,它可能会威胁说要来场价格战。面对这样的价格战,进入市场就意味着亏钱。不过,垄断企业也要为此付出高昂的代价。如果价格战耗资不菲,垄断企业和新入市企业分享市场将会是更好的选择。在这种情况下,价格战威胁就是不可信的:新来的企业就可以进入市场,因为它清楚地知道垄断企业用价格战来还击是愚蠢的行为。

纳什的理论仍需完善的另外一个理由是:它假设了博弈各方都知道对方的想法。正如哈佛商学院(Harvard Business School)亚当·布兰登伯格(Adam Brandenburger)所言,这些都是“迷雾中的博弈。”海萨尼拨开了这些迷雾,提出了不完全信息理论:在各方都不太了解对方的博弈中,也一样能通过分析来完成博弈。

当一些博弈者知道其他人不知道的信息时,他们的策略可以朝着有利于自己的方向以改变他们的声誉。一国政府通过加息来表明自己对抗通胀的信誉就是一个例子。阻止竞争对手进入市场的垄断企业也是此类例证,当它知道潜在的竞争对手担心它会打价格战时,它真就会这么做,即便由此带来不菲的成本。通过打击那些闯入市场的竞争对手,垄断企业能塑造起自己作为价格战士的声誉,赶走入侵者。而且,垄断企业也可以通过设定高价、树立对竞争者友好的形象来保持获得较高的利润。

不过,仍有一些经济学家对于博弈论持谨慎态度,原因之一就是它实在太难了:需要大量复杂的数学计算,当然它也不过是复杂现实世界的一个映射。说到底,博弈论只是一种理论,迄今能进行实际应用的机会少之又少。它能很好地解释各方策略互相依存背后的复杂性关系、能创造更为精确的均衡概念,但却难以为政府和企业提供实用的建议。

本文为转载内容,授权事宜请联系原著作权人。

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纳什的博弈论到底讲了些什么?

纳什将博弈论发展成为了经济学家手中的一把利器。

资料图片:1994年诺贝尔经济学家奖得主约翰·纳什(John Nash)

编者按:524日,1994年诺贝尔奖经济学奖得主、奥斯卡获奖电影《美丽心灵》的主人公原型约翰·纳什夫妇在出租车车祸中去世。本文介绍了纳什对博弈论研究的贡献,原刊登于19941015日的《经济学人》。

博弈论如今已经成为了几乎每位经济学家的研究工具,1994年10月,三位研究博弈论的经济学家获得诺贝尔经济学奖便是对其重要性的肯定。

这听上去似乎是一位体育迷的梦想。10月11日,三位男士凭借其分析博弈的技术分享了100万美元的奖金。他们不是对曼联、迈阿密海豚队评头论足的电视评论员和评论人士,而是经济学家,其中一位便是约翰·纳什(John Nash),另外两位中一位是和纳什一样来自美国的约翰·海萨尼(John Harsanyi)、一位是来自德国的赖因哈德·泽尔腾(Reinhard Selten),让他们获奖的正是对“博弈论”的研究。

博弈论听上去似乎是一套微不足道的理论。实际上并非如此。在过去20年左右的时间里,它彻底改变了产业组织经济学,同时影响了众多分支学科领域,特别是货币政策和国际贸易理论。如今,没有学过博弈论基础知识的经济学专业学生几乎没有可能毕业。

直到博弈论出现之前,多数经济学家都认为企业可以无视他们的行为对其他对手的影响,虽然这听起来有点怪异,但事实确实如此。当然,如果一个市场是完全竞争性的市场,企业这样想也是无可厚非的,因为完全竞争市场条件下一个企业、或者一个消费者的行为对整体市场是不会有任何影响的。在一个完全由垄断企业控制的市场中也是如此,因为寡头们根本没有竞争对手可担心。

然而,在许多情况下,上述假设都是不成立的。许多行业被少数几家企业控制,通过新建工厂、降价(或者威胁降价),一家企业可以影响其他竞争对手的行为。而且,这不仅仅是产业经济学领域研究的问题。一些国家为了进入其他国家未开放的市场,可能会对其实施(或威胁实施)贸易制裁;一国政府在通胀率低的时候,可能会调高短期利率,好让金融市场相信政府正在严肃应对通胀问题,如果运气好的话,市场之后会要求调低长期利率。

这些案例从某种意义上看就像是比赛和博弈:没有哪个足球教练会在完全不设想对方如何防守的情况下来组织进攻。现代博弈论之父是数学家约翰·冯·诺伊曼(John von Neumann)和经济学家奥斯卡·摩根施特恩(Oskar Morgenstern),他们1944年合著出版了《博弈论与经济行为》(Theory of Games and Economic Behaviour)。而海萨尼、纳什和泽尔腾进一步将博弈论发展成为了今天经济学家们手中的一把利器。

早在上世纪50年代,纳什就发展出了一套后来被称为“纳什均衡”的理论,当博弈各方在获知对方策略的情况下无一想改变策略时,就达到了“纳什均衡”。

下面是 “纳什均衡”的一个著名案例。某行业有两家公司(公司1和公司2),它们都可以选择“高价”或者“低价”。如果它们都选择“高价”,就能分别获得300万美元的丰厚利润;如果都选择 “低价”,它们的利润都将减少至200万美元。然而,如果一家公司选择高价、另一家公司选择低价,选择低价的公司则会获得400万美元的利润,而选择高价的公司只能获得100万美元利润。虽然都选择高价对两家公司最有利,但它们不会这样做。如果公司1选择了低价,那么公司2的最好选择便是低价,这样它能挣到200万美元而不是100万美元;同样的情况也会发生在公司1身上,促使它也选择低价。因此,最终的结果是两家公司都选择低价,每家公司都只能挣到200万美元。

不过纳什的理论还需要完善。首先,这一理论适用于一次性博弈中,或者在博弈各方同时行动的情况下。然而事实上,所有有趣的经济博弈都是各方不断地在进行互动调整。泽尔腾在这方面进一步发展了纳什的理论,并突出了可信度的重要性:当一个博弈者的计划已经被其他博弈者知晓必须要调整的时候,再继续执行这个计划就毫无意义了。

比如,一家垄断企业为了将可能的竞争对手挡在市场之外,它可能会威胁说要来场价格战。面对这样的价格战,进入市场就意味着亏钱。不过,垄断企业也要为此付出高昂的代价。如果价格战耗资不菲,垄断企业和新入市企业分享市场将会是更好的选择。在这种情况下,价格战威胁就是不可信的:新来的企业就可以进入市场,因为它清楚地知道垄断企业用价格战来还击是愚蠢的行为。

纳什的理论仍需完善的另外一个理由是:它假设了博弈各方都知道对方的想法。正如哈佛商学院(Harvard Business School)亚当·布兰登伯格(Adam Brandenburger)所言,这些都是“迷雾中的博弈。”海萨尼拨开了这些迷雾,提出了不完全信息理论:在各方都不太了解对方的博弈中,也一样能通过分析来完成博弈。

当一些博弈者知道其他人不知道的信息时,他们的策略可以朝着有利于自己的方向以改变他们的声誉。一国政府通过加息来表明自己对抗通胀的信誉就是一个例子。阻止竞争对手进入市场的垄断企业也是此类例证,当它知道潜在的竞争对手担心它会打价格战时,它真就会这么做,即便由此带来不菲的成本。通过打击那些闯入市场的竞争对手,垄断企业能塑造起自己作为价格战士的声誉,赶走入侵者。而且,垄断企业也可以通过设定高价、树立对竞争者友好的形象来保持获得较高的利润。

不过,仍有一些经济学家对于博弈论持谨慎态度,原因之一就是它实在太难了:需要大量复杂的数学计算,当然它也不过是复杂现实世界的一个映射。说到底,博弈论只是一种理论,迄今能进行实际应用的机会少之又少。它能很好地解释各方策略互相依存背后的复杂性关系、能创造更为精确的均衡概念,但却难以为政府和企业提供实用的建议。

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