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第1次作业
1、考虑一个工作申请的博弈。两个学生同时向两家企业申请工作,每家企业只有一个工作岗位。工作申请规则如下:每个学生只能向其中一家企业申请工作;如果一家企业只有一个学生申请,该学生获得工作;如果一家企业有两个学生申请,则每个学生获得工作的概率为1/2。现在假定每家企业的工资满足:W1/2>0,试计算此博弈的贝叶斯均衡。
博弈论第1次作业答案
1、a.写出以上博弈的战略式描述
学生B
企业1
企业2
学生A
企业1
企业2
b.求出以上博弈的所有纳什均衡(包括混合策略均衡)
存在两个纯战略纳什均衡:分别为(企业1,企业2),收益为。(企业2,企业1),收益为。
存在一个混合策略均衡:令学生A选择企业1的概率为,选择企业2的概率为;学生B选择企业1的概率为,选择企业2的概率为。
当学生A以的概率选择时,学生B选择企业1的期望收益应该与选择企业2的期望收益相等,即:
解得:
,
同理求出:
解得:
,
所以,混合策略纳什均衡为:学生A、B均以的概率选择企业1,企业2。
2、该模型的纳什均衡是什么?当趋向于无穷大时博弈分析是否仍然有效?
各厂商的利润函数为:
求解:
对其求导,令导数为0,解得反应函数为:
纳什均衡,必是n条反应函数的交点
.....
......
得到:
,且为唯一的纳什均衡。
当趋向于无穷大时博弈分析无效。
,此时为完全竞争市场,此时博弈分析无效。
3、问这两个厂商的边际成本各是多少?各自的利润是多少?
设:边际成本不变,为,。
计算得市场出清价格为:
两个厂商的利润函数为:
求解:
对其求导,令导数为0,解得反应函数为:
纳什均衡,即(20,30)为两条反应函数的交点
得到:
,。
此时:
,。
4、若所有居民同时决定养鸭的数量,问该博弈的纳什均衡是什么?
设居民选择的养鸭数目为,则总数为。
假设:
居民的得益函数为:
计算:
得到反应函数:
5、 反应函数的交点是博弈的纳什均衡。
将带入反应函数,得:
。
此时:
。
此时,
然后讨论下
若,则,上述博弈成立。
若,则
5、问:这三个博弈的纳什均衡分别是什么?这三对夫妻的感情状态究竟如何?
矩阵1:
妻子
丈夫
活着
死了
活着
1,1
-1,0
死了
0,-1
0,0
矩阵2:
妻子
丈夫
活着
死了
活着
0,0
1,0
死了
0,1
0,0
矩阵3:
妻子
丈夫
活着
死了
活着
-1,-1
1,0
死了
0,1
0,0
用划线法得出三个矩阵的纳什均衡分别为:
矩阵1:
(活着,活着) (死了,死了)
可以看出这对夫妻间感情十分深厚。这对夫妻同生共死,一个死了,则另一个也选择死去。如果一个死了,一个活着,那么活着的将生不如死。
矩阵2:
(活着,活着) (活着,死了) (死了,活着)
可以看出这对夫妻间感情一般。这对夫妻共同活着没有收益,一个死了,对于另一个来说反而更好。
矩阵3:
(活着,死了) (死了,活着)
可以看出这对夫妻间感情很槽糕。这对夫妻共同活着对双方来说是生不如死。一个死了,对于另一个来说反而更好。
6、(1)如果,,试求此博弈的Nash均衡(即两个个体选择的最优努力程度)。
(2)如果,,试求此博弈的Nash均衡。
(1)收益为:
得出反应函数为:
纳什均衡为两条反应函数的交点,代入得出:
两个人都不会努力的
(2)收益为:
分别求偏导:
此时,两个人的努力程度都与对方的努力程度有关
时,博弈一方越努力,另一方就选择努力程度为0,
此时纳什均衡为(0,0)
时,双方收益均达到最大值,此时纳什均衡为
时,博弈一方越努力,另一方选择努力程度为1,
此时纳什均衡为(1,1)
第2次作业答案
1, (1)用扩展型表示这一博弈。
(2) 这一博弈的子博弈完美纳什均衡是什么?
运用逆向法,由乙先来选择,在两个子博弈中,乙选择红色所示的路径。
再由甲选择,在(高档,低档),(低档,低档)之间选择。甲选择绿色所示路径。最终的子博弈完美纳什均衡是(高档,低档),双方的收益为(1000,700)
2、(1)两个企业同时决策的纯策略纳什均衡;
同时决策时,两个企业都为了各自利润最大化
分别对各自利润求导,并令导数为0
解得:
,
此时,两个企业同时决策的纯策略纳什均衡为企业1,2的价格为
(2)企业1先决策的子博弈完美纳什均衡;
企业1先决策,则企业2会在知道企业1的决策后,寻求自身利润最大化
所以:
将带入
此时,
,跟同时决策时的纳什均衡相同。
企业1先决策的子博弈完美纳什均衡为企业1,2的价格为
(3) 企业2先决策的子博弈完美纳什均衡;
企业2先决策,则企业1会在知道企业2的决策后,寻求自身利润最大化
所以:
将带入
此时,
企业2先决策的子博弈完美纳什均衡为企业1,2的价格为
(4)是否存在参数的特定值或范围,使两个企业都希望自己先决策?
企业在先决策时得到的利润大于后决策时的利润时,会希望先决策
企业1希望先决策:
,
企业2希望先决策:
,
结论:,
3、(1)企业1没有引入新技术
求两个企业的利润最大化,只要对利润函数求偏导,并另偏导为0
得到: ,
(2)企业1引入新技术
求两个企业的利润最大化,只要对利润函数求偏导,并另偏导为0
得到:,
此时,
引入新技术使得企业1的利润不少于没有引入新技术前的利润,所以
得到
时,企业1会选择引进新技术。
4、(1)企业1的产量,企业2以产量进入市场
企业2后进入市场,则企业2会在知道企业1的决产量后,寻求自身利润最大化
所以:
将带入,得
此时, ,
(2)企业1的产量,企业2以产量进入市场时利润为0,觉得不进入市场
企业2后进入市场,则企业2会在知道企业1的决产量后,寻求自身利润最大化
所以:
将带入,得
,此时,企业2不进入市场。
5、三个企业的利润函数为:
企业2和企业3观察到企业1的产量后同时选择产量
企业2和3均为了各自利润最大化选择产量,求解出各个的反应函数:
,将反应函数带入企业1的利润函数,得
对其求偏导,求解出企业1利润最大时的产量
得到:, ,
此时:
第三次作业答案
1、两个人的得益矩阵如下:
B
A
努力
偷懒
努力
偷懒
一次博弈纳什均衡为(偷懒,偷懒),无法实现帕累托最优(努力,努力)。无限次博弈时,对于A,第一阶段选择努力,
(1) 若前t-1时刻选择均为努力,t时刻也选择努力
(2) t时刻选择偷懒,则前面的行为均为偷懒
达到(努力,努力)这个均衡,使,即,采取触发策略。、
均衡为(努力,努力),合作产生。
2、假设:厂商2在时,产量为,利润为;
厂商2在时,产量为,利润为
对于厂商2来说,分别具有50%的概率得到以下的利润
对于厂商1来说,利润为
求解上面三个式子的一阶导数,并令其为零,得到
得到:
该博弈的纯战略贝叶斯均衡为,厂商1的产量为,厂商2在时,产量为;在时,产量为。
3、考虑到在上呈均匀分布,
对于厂商1,
对于厂商2,
对于厂商1,2的利润函数求一阶导数,并令其为零
得到
该博弈的纯战略贝叶斯均衡为,厂商1,2的产量均为1
4、假设:此博弈的贝叶斯均衡为企业1,2的成本为
企业1,2的收益矩阵如下图:
2
1
进入
不进入
进入
不进入
对于企业1来说
当,企业1选择进入;当,企业1选择进入
企业1进入的概率为
不进入的概率为
企业2进入的期望收益为
不进入的期望收益为
企业1进入的条件为
所以
因为该博弈是对称的
所以
此博弈的贝叶斯均衡为企业1,2的以概率进入
均衡的成本为
,(中为
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