新国大傅强教授:一篇文章读懂博弈论精华

2022年02月21日   •   1万次阅读

次贷危机更像是灰犀牛,有很多经济学家和金融大鳄都曾经预测过崩盘的风险。花旗银行在次贷危机中损失惨重,但是花旗的前主席Chuck Prince早就公开预警,次贷市场的大规模崩盘可能波及其它证券市场,带来市场流动性的极度枯竭。甚至呼吁政府加强监管。但是,花旗无意撤出,他说,“流动性市场的深度前所未有。在某一时刻,流动性可能会转向流出市场,但是我不认为已经糟糕到了那个地步。”这是为什么?这同样是一种囚徒困境,给定其它机构仍然乐此不疲,如果撤出次贷市场,而危机没有发生,那就意味着机构的业绩下滑,个人声誉和收入都会受到损失;如果随大流,继续在次贷市场扎堆,即使危机发生,那也只不过犯了所有人都会犯的错误。我们看,我们看到的就是一个糟糕但是现实的均衡。Chuck Prince对此有一句名言,只要音乐响起,你就要跳进舞池。身在局中,身不由己。

03 静态博弈的经典情境之二

智猪博弈

我来介绍另外一个经典的博弈情境,这就是智猪博弈。猪圈中有一大一小两只猪。食槽在猪圈一侧,而另一侧则有一个控制饲料供应的踏板,必须要踩踏板,才有食物来,每踩一下踏板,将有十份饲料进槽,但是往返踏板与食槽需要消耗两份饲料所带来的热量。

每头猪需要选择是否要去踩踏板,如果小猪踩踏板,大猪先得到食物,大猪获得九份,小猪获得一份;如果大猪踩踏板,则小猪先得到食物,大猪获得六份,小猪获得四份。如果都去踩踏板,则同时得到食物,大猪可获得七份,小猪获得三份;如果都等待,则无食物。这个博弈最终的结果是什么呢?

我们来看一看,我们还是用2乘2的矩阵来表述这个博弈。大猪在上下之间做选择,踩踏板,或者等待。小猪在左右之间选,踩踏板或是等待。有四个可能的策略组合,在每格中,左边的数字代表相应的策略组合之下大猪的回报,右边的数字是小猪的回报。我们先来看一看,小猪应该怎么想。如果大猪去踩踏板,小猪应该等待,它不费事,还先得到食物,兵不血刃吃到4份;如果大猪等待呢?小猪如果去踩,花费了力气,等到跑回来,大猪已经吃了九份了,自己只吃到1份,还消耗了相当于两份饲料的热量,这是不是得不偿失?还不如自己也等待。

所以我们看到,无论大猪做什么,小猪都应该等待,这是它的占优策略。那么给定小猪一定会等待,大猪做什么?如果大猪也按兵不动,那就没得吃,如果大猪花点力气,虽然让小猪占了便宜,自己还是有得吃。所以智猪博弈有唯一的均衡结果,那就是大猪做贡献,小猪占便宜。

大家看,这个情境,和刚才的囚徒困境有所不同。在囚徒困境中,人人都想占便宜,个体理性带来集体的损失。在这个智猪博弈之中,虽然大猪小猪也心怀鬼胎,但是最终的结果,其实是皆大欢喜,实现了效率。

那么,这和囚徒困境的根本不同在哪里?

在这里,博弈的参与人,有大有小,是非对称的,大小不同,激励和行为也就不同。

欧佩克的减产博弈

我们来举一个例子,OPEC,或者OPEC+,是石油出产国的一个共谋机制,他们订立协议,限制产量,来支持石油价格。在理论上,这类操纵市场的共谋机制是非常难以维持的,还是那句话,个体是自利的。我们订好协议减产,我回去就要琢磨琢磨,我要不要遵守协议呢?给定别人都在减产,那么油价就会推高,那么我的最优选择,可能就是偷偷增产,单位利润增加,卖得还更多,这个诱惑必然存在,这个价格共谋可能就会瓦解。

那么OPEC+为什么可以长期存在呢?就是因为这里有沙特,以及俄罗斯这样的大户,我们从这张图中可以看到,就是沙特与俄罗斯承担了减产的主要责任。它们默许小国作弊,多生产一些,并不影响大局,自己的市场份额大,减产支持价格的大头还是落在自己手上;相反,如果沙特、俄罗斯也像科威特一样作弊,价格可能一泻千里,最后吃亏的还是自己。

要想富,谁来修路?

这样的情境,在现实生活中也同样非常普遍,比如说,我们来想一下。一个村里,有富人大户,也有升斗小民,现在说,咱们来集资修条路吧,修条路咱们就可以往城里卖土特产了。这个故事的结局,我相信大家都想得到,那就是富人出钱,穷人沾光,道理非常简单,修了路,富人从中获利更多,路修不起来,损失自然也更大。所以,我们看啊,在社会上要实现合作,避免囚徒困境,有一个可能的途径,就是找一个老大,来贡献公共资源。

大猪的无奈:

全球多边经济治理体系为何面对分崩离析?

比如基辛格就讲过,“几乎是某种自然定律,每一世纪似乎总会出现一个有实力、有意志、且有知识与道德动力,希图根据其自身的价值观来塑造整个国际体系的国家。”(亨利·基辛格,《大外交》)。20世纪50年代以来,这个大猪,就是美国,美国的一家独大,在很大程度上,有助于多边国际治理体系的稳定和效率。美国经济地位的相对下滑,和经济重心的多极化,也在一定程度上造成当今国际治理体系的举步维艰,带来了三个和尚没水喝的局面。

04 动态博弈

倒推法的思维方式

狭路相逢的三个抢手

我们下边再来介绍另外一种场景。有三位枪手狭路相逢,A有80%的命中率,B有70%的命中率,C有50%的命中率。如果三人同时开枪射击,请问谁的存活概率最高?是枪法最好的A吗?事实上,不是。我们来看一下三个人在第一轮射击中的目标选择。对于A而言,最好的选择是B,如果可以击中B,自己活下来,那么下一轮面对的就是C,这是一个更容易对付的对手。但是对B,他的目标一定是A,如果自己活下来,而A被击中,下一轮的对手就是C。那么对于C,这个问题很简单了,他的目标也是A,如果自己活下来,而A被击中,下一轮的对手就是B,这总会更容易一些。所以我们看,这一轮乱射之后,C100%可以存活,B活下来的概率是15%,那么A呢?B和C两个人都没有打中的概率,是15%。最强者存活概率是最低的,因为他是众矢之的。

如果我们把这个场景变个花样,让他们轮流开枪,假定C先动,B其次,A最后。那么对于C,最优的选择是什么?

在这个场景之下,参与人轮番出手,每个人都可以观察到对手过去的行动,这就与刚才我们所说的静态博弈有所不同了,行动有次序,这就是所谓的动态博弈,或者叫做序贯博弈。我们就必须采用一种新的分析思路。

其实我们下棋,就是一种动态博弈,双方交替进行。如何落子呢?我小时候下棋,长辈告诉我一句话,叫下棋要看三步,就是要有前瞻性,我权衡我的选择,我必须要预见,我走出一步棋,对手会如何反应,我必须把我自己代入对手的情境,预计对手对我所有可能的行动会做出的最优反应,再回到当下做出抉择,确保我的行动引导对手做出对自己最有利的应对。我们下棋是不是就是这样下的?

这样的思考方式,就是所谓的倒推法,即从动态博弈中的后动者出发,分析他在各种可能情境中的最优应对,再回到先动者,其选择要考虑后动者的应对,来寻找最佳的方案。

我们就用这样一种思维方式来考虑一下这个轮流射击的场景。三人中最后一位出手的是A,我们应用倒推法,如果他有机会出手,他的最优选择必定是向B开枪,因为B在未来给自己的威胁更大。那么我们回到B,如果B有机会出手,他的选择一定是A。那么我们回到C,这是第一位行动人,他预见到两位最强者会以各自作为目标,他的最优选择是什么呢?他必定要最大化B和A交火的机会,所以他最优的做法,就是朝天开枪。

三国夷陵之战:黄承彦为何救陆逊?

我讲两个大家熟悉的故事,都来自三国演义。第一个,是刘备伐吴,夷陵之战,火烧连营,蜀国几乎全军覆没,东吴的陆逊率军一路追击到鱼腹浦,被诸葛亮的八阵图困住,几乎要命丧其中,被诸葛亮的岳父黄承彦救出,陆逊率军班师。那我们就要问一个问题了,黄承彦为什么要救陆逊呢?我们来看一看这个选择是否是理性的。我们不要忘记这个博弈之中,还有一位参与人,就是魏国。救还是不救,需要考虑此后魏国的应对。蜀国此时已经是风中残烛。如果不救,吴国同样元气大伤。那么魏国必定挥师南下,两败俱伤的蜀吴没有还手之力。救下陆逊,就是帮助吴国保存实力。吴国不敢进一步紧逼,螳螂捕蝉,还有魏国黄雀在后;魏国的战略重心也必定转向吴国。救下吴国,其实最大化了蜀国的生存几率,在绝境中维护了三足鼎立的局面。

空城计:司马懿的博弈策略

另外一个故事,就是空城计。司马懿真的被诸葛亮的虚张声势唬住了吗?这是一种解释,我们还可以有另外一种解释。这个博弈中还有一个隐性的参与人,这就是魏明帝曹叡。那么对于司马懿而言,面对摆出空城计的诸葛亮,进还是退,必须考虑将来曹叡的反应。曹叡猜忌司马懿,为什么不对司马懿下手,就是需要司马懿对付诸葛亮的北伐。如果撤兵,诸葛亮将来卷土重来,曹叡还需要倚重自己;如果拿下诸葛亮,兔死狗烹,曹叡必定卸磨杀驴。两相权衡,退兵是司马懿最优的选择。

美铝经典案例

下面,我们用一个简单的市场进入的例子,来进一步介绍动态博弈和倒推法思维。

我们来考虑这样一个情境,这也是美铝的经典案例。一家企业A垄断市场,获利100。A面对潜在市场进入威胁,宣称如果有新进入者,一定会予以坚决反击,发动价格战,令其无利可图。

假定有一家企业B入场。如果A不予反击(价格战),两家平分市场,A获得50利润,而B则需要投资20的固定成本,因此获利30。如果A予以反击,则必须付出20投资扩大产能,增加产量,以压低价格,价格战结果为,A从市场获利60,而B获10,扣除20投资,A获得40,B遭遇10的损失。显然,如果A真的会如自己所承诺的这样发动价格战,B不可能进入?但是如果你是B呢?你会相信A的价格战威胁吗?你应该进入吗?

我们用博弈树来描述这个场景。这个博弈树始于一个节点,代表先动者,在这里谁是先动者呢?显然是企业B,先有B决定是否进入,才有A决定是否发动价格战。B有两个选择,就像树上的两个枝条,一个是进入,一个不进入,如果不进入,那么岁月静好,A继续享受垄断利润100。

那么如果进入呢?我们就来到了下一个结点,代表后动者,企业A的结点。A有两个选择,一个是不予反击,那么两家平分市场,A获得50,B扣除成本20后获得净利30。另一个选择,是投资20扩大产能发动价格战,那么它获利60,再扣除20成本,得到40,B企业遭遇损失。

那么我们就可以使用倒推法了,B企业必须考虑,A如果需要决策,是否会有积极性兑现承诺,发动价格战,如果发动价格战,获利是40,不发动价格战,平分市场,那获利50。我们看,价格战得不偿失,不如就算了。好了,我们知道A企业,会接纳市场中新的进入者,那么回到先动者B,它的最优选择是什么,考虑到A的反应,如果不进入,收益是0,如果进入,收益就是30,显然,它应该无视价格战的威胁。

我们用博弈树表述了这个情境,用倒推法做出了分析。

朝核谈判为何举步维艰?

因此我们也可以看到,朝鲜核谈判为何难以取得进展,无法实现互信,这就是博弈论中的所谓动态不一致性问题。谈判双方都没有积极性在对方履约之后兑现承诺。如果朝鲜不可逆转地销毁了核设施,还有什么必要继续为其提供所承诺的经济援助呢?反过来,当朝鲜获得了足够的经济补偿,最优的选择是在处置核设施上拖延怠工,虚与委蛇,保留筹码,继续讹诈。

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