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第八章 2 完全信息静态博弈:应用

完全信息静态博弈:应用
古诺的双寡头垄断模型 古诺(1838)早在一个多世纪之前就已提
出了纳什所定义的均衡(但只是在特定的双寡 头垄断模型中)。古诺的研究现在已理所当然 的成为博弈论的经典文献之一,同时也是产业 组织理论的重要里程碑。本例将说明:(1) 如何把对一个问题的非正式描述转化为一个博 弈的标准式表述;(2)如何通过计算解出博 弈的纳什均衡;(3)重复剔除严格劣战略的 步骤。
其产品的产量,我们假定产品是连续可分割的。由于
产出不可能为负,每一个企业的战略空间就可表示为 Ssii就=[是0,企∞]业,选即择包的含产所量有q非i≥负0。实也数许,有其的中读一者个提代出表特性别战大略 的产量也是不可能的,因而不应包括在战略空间中, 不出过。,由于Q≥a时,P=0,任一企业都不会有qi≥a的产
为求出古诺博弈中的纳什均衡,我们首先要将其
转化为标准式的博弈。前面已经讲过,博弈的标准式 表述包含下列要素:(1)博弈的参与人;(2)每一 个参与人可以选择的战略;(3)针对每一个可能出现 的参与人的战略组合,每一个参与人的收益。双头垄
断模型当然只有两个参与人,即模型中的两个垄断企
业。在古诺的模型中,每一个企业可以选择的战略是
如果认为代数方式解纳什均衡过于抽象,
难以理解,我们还可以通过图形求解,
方法如下。等式1.2.1给出的是针对企业 j
的均衡战略
s
* j
时企业 i
的最优反应,同
样的方法我们可以推导出针对对企
业2的任意一个战略企业1的最优反应。
假定企业1的战略 q1满足 q1 a ,c企业2的最优反
max
0qi

i
(qi
,
q*j
)

max
0qi
qi
[a
(qi

q*j )

c]
设q*j a c(下面将证明该假设成立),
企业最优化问题的一阶条件既是必要条 件,又是充分条件:
i
qi
a c 2qi
q*j
0

qi

1 (a 2

c

q
* j
)
(1.2.1)
(1)参与人:寡头1、寡头2
(2)战略:寡头1选择产量q1≥0;寡头2选择产量q2≥0

3)收益:寡头1的 cq1=q1[a-(q1+q2)-c] ;
收 寡
益 头
为 2
π的1=收q1p益-cq为1=qπ12[=aq-Q2p]--
cq2=q2[a-Q]-cq2=q2[a-(q1+q2)-c]
按照参定与义人,i,一si*对应战该略满(足s1*,s2*)如是纳什均衡,则对每一个
1 (a c) 2
2 (a c)2 9 2 (a c) 3
卡特尔
若干经济主体人结成产业内“卡特尔” (cartel),是当代经济生活中利益共谋 的一种形式。 卡特尔的宗旨,是协调每个成员的生产 决策,主要是限制产量,并从中分享所 有可能获得的好处。
欧佩克:现实中的卡特尔
一个实际的例子是欧佩克,他们通过压低 成员国的产量来维持石油的高价格,从 而使所有的成员国获利。但是维持一个 卡特尔是困难的。
贝特兰德的双头垄断模型
下面我们讨论双头垄断种两个企业相互竞争的另一模 型。贝特兰德(1883)提出企业在竞争时选择的是产 品价格,而不像古诺模型中选择产量。首先应该明确 贝特兰德模型和古诺模型是两个不同的博弈,这一点 十分重要:参与人的战略空间不同,收益函数不同, 并且(随后就可清楚的看到)在两个模型的纳什均衡 中,企业行为也不同。一些学者分别用古诺均衡和贝 特兰德均衡来概括所有这些不同点,但这种提法有时 可能会导致误解:它只表示古诺和贝特兰德博弈的差 别,以及两个博弈中均衡行为的差别,而不是博弈中 使用的均衡概念的不同。在两个博弈中,所用的都是 上节我们定义的纳什均衡。
一条件。
但这种安排存在一个问题,就是每一家企 业都有动机偏离它:因为垄断产量较低, 相应的市场价格 p(qm ) 就比较高,在这一
价格下每家企业都会倾向于提高产量, 而不顾这种产量的增加会降低市场出清 价格。于是古诺的解才是一个大家都不 会偏离的均衡,在古诺的均衡解中,两 企业的总产量要更高一些,相应的价格 有所降低。
那么,如果产量组合(q1*, q2* )要成为纳什均衡, 企业的产量必须选择满足:
q1*

1 2
(a

c

q2* )

q2*

1 2
(a

c

q1* )
解这一对方程得:q1*

q2*

a
3
c
均衡解的确小于 a c ,满足上面的假设。
对这一均衡的直观理解非常简单。每一家企业当 然都希望成为市场的垄断者,这时它会选择
要全面表述这一博弈并求出其均衡解,还 需把企业i的收益表示为他自己和另一企 业所选择战略的函数。我们假定企业的 收益就是其利润额,这样,在一般的两 个参与人标准式博弈中,参与人i的收益 ui(si,sj)就可写为:
πi=qip-cqi=qi[a-Q]-cqi=qi[a-(qi+qj)-c]
我们照此进行转化:
qi使自己的利润 i (qi ,0)最大化,结果其产量将为
垄断产量qm (a c) / 2
并可赚取垄断利润 i (qi ,0) (a c)2 / 4 。在市
场上有两家企业的情况下,要使两家企业总的
利润最大化,两企业的产量之和 q1 q2 应
等于垄断产量 qm ,比如 qi qm / 2 就可满足这
假设市场中只有两个寡头企业1与2,他们 生产同样的产品,市场上该产品的价格由需求 决定:p=a-Q(更为精确一些的表述为:Q<a 时,P=a-Q;Q>a时,P=0)。Q=q1+q2是总 供给,q1、q2分别表示企业1、2生产同质产品 的产量。设企业i生产qi的总成本Ci(qi)=cqi,即 企业不存在固定成本,且生产每单位产品的边 际成本为常数c,这里,我们假定c<a。根据古 诺的假定,两个企业同时进行产量决策。
ui(si*,sj*)≥ui(si,sj*)
上式对对每S个i中参每与一人个i,可si选*必战须略是s下i都面成最立优,化这问一题条的件解等:价于:
max
siSi
ui
(
si
,
s
* j
)
在古诺的双头垄断模型中,上面的条件可 具体表述为:一对产出组合若是纳什均 衡,对每一个企业,应为下面最大化问 题的解:
应为:R2 (q1)

1 2
(a

c

q1 )
类似的,如果 q2 a c ,则企业1的最优反应
为:R1(q2 )

1 2
(a

c

q。2 )
如图1.2.1所示,这两个最优反应函数只有一个交
点,其交点就是最优产量组合(q1*, q2* )。
垄断利润与纳什均衡利润
垄断
纳什均衡
利润 产量
1 (a c)2 4
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