新國大傅強教授:一篇文章讀懂博弈論精華

2022年02月21日   •   1萬次閱讀

次貸危機更像是灰犀牛,有很多經濟學家和金融大鱷都曾經預測過崩盤的風險。花旗銀行在次貸危機中損失慘重,但是花旗的前主席Chuck Prince早就公開預警,次貸市場的大規模崩盤可能波及其它證券市場,帶來市場流動性的極度枯竭。甚至呼籲政府加強監管。但是,花旗無意撤出,他說,「流動性市場的深度前所未有。在某一時刻,流動性可能會轉向流出市場,但是我不認為已經糟糕到了那個地步。」這是為什麼?這同樣是一種囚徒困境,給定其它機構仍然樂此不疲,如果撤出次貸市場,而危機沒有發生,那就意味著機構的業績下滑,個人聲譽和收入都會受到損失;如果隨大流,繼續在次貸市場扎堆,即使危機發生,那也只不過犯了所有人都會犯的錯誤。我們看,我們看到的就是一個糟糕但是現實的均衡。Chuck Prince對此有一句名言,只要音樂響起,你就要跳進舞池。身在局中,身不由己。

03 靜態博弈的經典情境之二

智豬博弈

我來介紹另外一個經典的博弈情境,這就是智豬博弈。豬圈中有一大一小兩隻豬。食槽在豬圈一側,而另一側則有一個控制飼料供應的踏板,必須要踩踏板,才有食物來,每踩一下踏板,將有十份飼料進槽,但是往返踏板與食槽需要消耗兩份飼料所帶來的熱量。

每頭豬需要選擇是否要去踩踏板,如果小豬踩踏板,大豬先得到食物,大豬獲得九份,小豬獲得一份;如果大豬踩踏板,則小豬先得到食物,大豬獲得六份,小豬獲得四份。如果都去踩踏板,則同時得到食物,大豬可獲得七份,小豬獲得三份;如果都等待,則無食物。這個博弈最終的結果是什麼呢?

我們來看一看,我們還是用2乘2的矩陣來表述這個博弈。大豬在上下之間做選擇,踩踏板,或者等待。小豬在左右之間選,踩踏板或是等待。有四個可能的策略組合,在每格中,左邊的數字代表相應的策略組合之下大豬的回報,右邊的數字是小豬的回報。我們先來看一看,小豬應該怎麼想。如果大豬去踩踏板,小豬應該等待,它不費事,還先得到食物,兵不血刃吃到4份;如果大豬等待呢?小豬如果去踩,花費了力氣,等到跑回來,大豬已經吃了九份了,自己只吃到1份,還消耗了相當於兩份飼料的熱量,這是不是得不償失?還不如自己也等待。

所以我們看到,無論大豬做什麼,小豬都應該等待,這是它的占優策略。那麼給定小豬一定會等待,大豬做什麼?如果大豬也按兵不動,那就沒得吃,如果大豬花點力氣,雖然讓小豬占了便宜,自己還是有得吃。所以智豬博弈有唯一的均衡結果,那就是大豬做貢獻,小豬占便宜。

大家看,這個情境,和剛才的囚徒困境有所不同。在囚徒困境中,人人都想占便宜,個體理性帶來集體的損失。在這個智豬博弈之中,雖然大豬小豬也心懷鬼胎,但是最終的結果,其實是皆大歡喜,實現了效率。

那麼,這和囚徒困境的根本不同在哪裡?

在這裡,博弈的參與人,有大有小,是非對稱的,大小不同,激勵和行為也就不同。

歐佩克的減產博弈

我們來舉一個例子,OPEC,或者OPEC+,是石油出產國的一個共謀機制,他們訂立協議,限制產量,來支持石油價格。在理論上,這類操縱市場的共謀機制是非常難以維持的,還是那句話,個體是自利的。我們訂好協議減產,我回去就要琢磨琢磨,我要不要遵守協議呢?給定別人都在減產,那麼油價就會推高,那麼我的最優選擇,可能就是偷偷增產,單位利潤增加,賣得還更多,這個誘惑必然存在,這個價格共謀可能就會瓦解。

那麼OPEC+為什麼可以長期存在呢?就是因為這裡有沙特,以及俄羅斯這樣的大戶,我們從這張圖中可以看到,就是沙特與俄羅斯承擔了減產的主要責任。它們默許小國作弊,多生產一些,並不影響大局,自己的市場份額大,減產支持價格的大頭還是落在自己手上;相反,如果沙特、俄羅斯也像科威特一樣作弊,價格可能一瀉千里,最後吃虧的還是自己。

要想富,誰來修路?

這樣的情境,在現實生活中也同樣非常普遍,比如說,我們來想一下。一個村裡,有富人大戶,也有升斗小民,現在說,咱們來集資修條路吧,修條路咱們就可以往城裡賣土特產了。這個故事的結局,我相信大家都想得到,那就是富人出錢,窮人沾光,道理非常簡單,修了路,富人從中獲利更多,路修不起來,損失自然也更大。所以,我們看啊,在社會上要實現合作,避免囚徒困境,有一個可能的途徑,就是找一個老大,來貢獻公共資源。

大豬的無奈:

全球多邊經濟治理體系為何面對分崩離析?

比如基辛格就講過,「幾乎是某種自然定律,每一世紀似乎總會出現一個有實力、有意志、且有知識與道德動力,希圖根據其自身的價值觀來塑造整個國際體系的國家。」(亨利·基辛格,《大外交》)。20世紀50年代以來,這個大豬,就是美國,美國的一家獨大,在很大程度上,有助於多邊國際治理體系的穩定和效率。美國經濟地位的相對下滑,和經濟重心的多極化,也在一定程度上造成當今國際治理體系的舉步維艱,帶來了三個和尚沒水喝的局面。

04 動態博弈

倒推法的思維方式

狹路相逢的三個搶手

我們下邊再來介紹另外一種場景。有三位槍手狹路相逢,A有80%的命中率,B有70%的命中率,C有50%的命中率。如果三人同時開槍射擊,請問誰的存活機率最高?是槍法最好的A嗎?事實上,不是。我們來看一下三個人在第一輪射擊中的目標選擇。對於A而言,最好的選擇是B,如果可以擊中B,自己活下來,那麼下一輪面對的就是C,這是一個更容易對付的對手。但是對B,他的目標一定是A,如果自己活下來,而A被擊中,下一輪的對手就是C。那麼對於C,這個問題很簡單了,他的目標也是A,如果自己活下來,而A被擊中,下一輪的對手就是B,這總會更容易一些。所以我們看,這一輪亂射之後,C100%可以存活,B活下來的機率是15%,那麼A呢?B和C兩個人都沒有打中的機率,是15%。最強者存活機率是最低的,因為他是眾矢之的。

如果我們把這個場景變個花樣,讓他們輪流開槍,假定C先動,B其次,A最後。那麼對於C,最優的選擇是什麼?

在這個場景之下,參與人輪番出手,每個人都可以觀察到對手過去的行動,這就與剛才我們所說的靜態博弈有所不同了,行動有次序,這就是所謂的動態博弈,或者叫做序貫博弈。我們就必須採用一種新的分析思路。

其實我們下棋,就是一種動態博弈,雙方交替進行。如何落子呢?我小時候下棋,長輩告訴我一句話,叫下棋要看三步,就是要有前瞻性,我權衡我的選擇,我必須要預見,我走出一步棋,對手會如何反應,我必須把我自己代入對手的情境,預計對手對我所有可能的行動會做出的最優反應,再回到當下做出抉擇,確保我的行動引導對手做出對自己最有利的應對。我們下棋是不是就是這樣下的?

這樣的思考方式,就是所謂的倒推法,即從動態博弈中的後動者出發,分析他在各種可能情境中的最優應對,再回到先動者,其選擇要考慮後動者的應對,來尋找最佳的方案。

我們就用這樣一種思維方式來考慮一下這個輪流射擊的場景。三人中最後一位出手的是A,我們應用倒推法,如果他有機會出手,他的最優選擇必定是向B開槍,因為B在未來給自己的威脅更大。那麼我們回到B,如果B有機會出手,他的選擇一定是A。那麼我們回到C,這是第一位行動人,他預見到兩位最強者會以各自作為目標,他的最優選擇是什麼呢?他必定要最大化B和A交火的機會,所以他最優的做法,就是朝天開槍。

三國夷陵之戰:黃承彥為何救陸遜?

我講兩個大家熟悉的故事,都來自三國演義。第一個,是劉備伐吳,夷陵之戰,火燒連營,蜀國幾乎全軍覆沒,東吳的陸遜率軍一路追擊到魚腹浦,被諸葛亮的八陣圖困住,幾乎要命喪其中,被諸葛亮的岳父黃承彥救出,陸遜率軍班師。那我們就要問一個問題了,黃承彥為什麼要救陸遜呢?我們來看一看這個選擇是否是理性的。我們不要忘記這個博弈之中,還有一位參與人,就是魏國。救還是不救,需要考慮此後魏國的應對。蜀國此時已經是風中殘燭。如果不救,吳國同樣元氣大傷。那麼魏國必定揮師南下,兩敗俱傷的蜀吳沒有還手之力。救下陸遜,就是幫助吳國保存實力。吳國不敢進一步緊逼,螳螂捕蟬,還有魏國黃雀在後;魏國的戰略重心也必定轉向吳國。救下吳國,其實最大化了蜀國的生存幾率,在絕境中維護了三足鼎立的局面。

空城計:司馬懿的博弈策略

另外一個故事,就是空城計。司馬懿真的被諸葛亮的虛張聲勢唬住了嗎?這是一種解釋,我們還可以有另外一種解釋。這個博弈中還有一個隱性的參與人,這就是魏明帝曹叡。那麼對於司馬懿而言,面對擺出空城計的諸葛亮,進還是退,必須考慮將來曹叡的反應。曹叡猜忌司馬懿,為什麼不對司馬懿下手,就是需要司馬懿對付諸葛亮的北伐。如果撤兵,諸葛亮將來捲土重來,曹叡還需要倚重自己;如果拿下諸葛亮,兔死狗烹,曹叡必定卸磨殺驢。兩相權衡,退兵是司馬懿最優的選擇。

美鋁經典案例

下面,我們用一個簡單的市場進入的例子,來進一步介紹動態博弈和倒推法思維。

我們來考慮這樣一個情境,這也是美鋁的經典案例。一家企業A壟斷市場,獲利100。A面對潛在市場進入威脅,宣稱如果有新進入者,一定會予以堅決反擊,發動價格戰,令其無利可圖。

假定有一家企業B入場。如果A不予反擊(價格戰),兩家平分市場,A獲得50利潤,而B則需要投資20的固定成本,因此獲利30。如果A予以反擊,則必須付出20投資擴大產能,增加產量,以壓低價格,價格戰結果為,A從市場獲利60,而B獲10,扣除20投資,A獲得40,B遭遇10的損失。顯然,如果A真的會如自己所承諾的這樣發動價格戰,B不可能進入?但是如果你是B呢?你會相信A的價格戰威脅嗎?你應該進入嗎?

我們用博弈樹來描述這個場景。這個博弈樹始於一個節點,代表先動者,在這裡誰是先動者呢?顯然是企業B,先有B決定是否進入,才有A決定是否發動價格戰。B有兩個選擇,就像樹上的兩個枝條,一個是進入,一個不進入,如果不進入,那麼歲月靜好,A繼續享受壟斷利潤100。

那麼如果進入呢?我們就來到了下一個結點,代表後動者,企業A的結點。A有兩個選擇,一個是不予反擊,那麼兩家平分市場,A獲得50,B扣除成本20後獲得凈利30。另一個選擇,是投資20擴大產能發動價格戰,那麼它獲利60,再扣除20成本,得到40,B企業遭遇損失。

那麼我們就可以使用倒推法了,B企業必須考慮,A如果需要決策,是否會有積極性兌現承諾,發動價格戰,如果發動價格戰,獲利是40,不發動價格戰,平分市場,那獲利50。我們看,價格戰得不償失,不如就算了。好了,我們知道A企業,會接納市場中新的進入者,那麼回到先動者B,它的最優選擇是什麼,考慮到A的反應,如果不進入,收益是0,如果進入,收益就是30,顯然,它應該無視價格戰的威脅。

我們用博弈樹表述了這個情境,用倒推法做出了分析。

朝核談判為何舉步維艱?

因此我們也可以看到,朝鮮核談判為何難以取得進展,無法實現互信,這就是博弈論中的所謂動態不一致性問題。談判雙方都沒有積極性在對方履約之後兌現承諾。如果朝鮮不可逆轉地銷毀了核設施,還有什麼必要繼續為其提供所承諾的經濟援助呢?反過來,當朝鮮獲得了足夠的經濟補償,最優的選擇是在處置核設施上拖延怠工,虛與委蛇,保留籌碼,繼續訛詐。

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