博弈論是研究決策者（參與者）在互動決策中如何製定策略以實現自身目標的理論工具。它被廣泛應用於經濟學、管理學、政治學和生物學等領域。以下是博弈論的核心理論和概念：
一、博弈論的基本概念
1.參與者
?決策者或博弈的玩家，每個參與者都有自己的策略集和目標。
2.策略
?參與者可選擇的行動方案。
?純策略：明確選擇一種行動。
?混合策略：以一定概率隨機選擇多種行動。
3.收益
?每位參與者在不同策略組合下獲得的結果，通常以支付矩陣或收益函數表示。
4.信息結構
?完全信息博弈：所有參與者都了解博弈規則及對方的策略和收益。
?不完全信息博弈：參與者無法完全了解其他人的策略或收益。
5.博弈類型
?零和博弈：一方的收益完全等於另一方的損失。
?非零和博弈：參與者的收益和損失總和不為零，可能存在合作空間。
二、經典博弈模型
1.囚徒困境
?兩個犯罪嫌疑人麵臨獨立決策：合作（保持沉默）或背叛（揭發對方）。
?核心特征：雙方背叛是納什均衡，但如果合作，整體收益更高。
?意義：揭示了個體理性選擇可能導致集體非最優結果的問題。
2.納什均衡
?概念：在一個策略組合中，每個參與者都無法通過單方麵改變策略來獲得更高的收益。
?意義：描述了穩定的策略選擇狀態，是博弈論的核心解決方案概念。
3.智豬博弈
?兩隻豬分享同一食槽，大豬和小豬通過合作或競爭決定食槽開啟。
?展示了合作與權衡在博弈中的重要性。
4.公共物品博弈
?參與者決定是否為公共物品（如環境保護）貢獻資源。
?核心問題：個人追求免費搭車效應可能導致公共物品供給不足。
5.演化博弈
?研究生物種群中策略選擇的演化過程。
?重要概念：進化穩定策略（ess），即在群體中無法被其他策略入侵的穩定策略。
三、博弈的主要分類
1.靜態博弈與動態博弈
?靜態博弈：參與者同時或獨立選擇策略，無時間因素。
?動態博弈：參與者根據時間順序依次做出決策，考慮先發製人或後發優勢。
2.完全信息博弈與不完全信息博弈
?完全信息：所有參與者都了解博弈規則和收益。
?不完全信息：參與者對對方的策略或收益有不確定性。
3.合作博弈與非合作博弈
?合作博弈：參與者可以簽訂協議共同分享收益。
?非合作博弈：參與者獨立決策，無法約束對方。
四、重要定理與解決方法
1.小規模博弈解法
?支付矩陣的分析。
?通過純策略或混合策略找到納什均衡。
2.極大極小原理
?應用於零和博弈中，決策者選擇能使自己最小損失最大化的策略。
3.子博弈完美均衡
?動態博弈中特別重要，要求每個子博弈都符合納什均衡。
4.貝葉斯博弈
?用於分析不完全信息博弈，通過引入概率分布描述參與者的信念。
五、博弈論的應用
1.經濟學
?分析市場競爭（如寡頭壟斷）。
?定價策略、拍賣設計、資源分配問題等。
2.政治學
?國家間博弈（如軍備競賽）。
?政策製定中的合作與衝突。
3.商業與管理
?企業間的競合關係。
?談判和激勵機製設計。
4.生物學與社會學
?物種競爭與合作關係（如捕食者與獵物模型）。
?社會行為分析（如道德困境）。
六、博弈論的局限性
1.假設參與者是完全理性的，這與現實中的行為可能不符。
2.無法充分處理複雜、多維度的決策問題。
3.參與者間的信息不對稱可能導致博弈結果偏離理論預測。
博弈論作為現代決策科學的重要工具，為分析複雜互動中的策略選擇提供了豐富的理論框架，幫助人們理解競爭與合作的本質及其動態變化。
一、博弈論的基本概念
1.參與者
?決策者或博弈的玩家，每個參與者都有自己的策略集和目標。
2.策略
?參與者可選擇的行動方案。
?純策略：明確選擇一種行動。
?混合策略：以一定概率隨機選擇多種行動。
3.收益
?每位參與者在不同策略組合下獲得的結果，通常以支付矩陣或收益函數表示。
4.信息結構
?完全信息博弈：所有參與者都了解博弈規則及對方的策略和收益。
?不完全信息博弈：參與者無法完全了解其他人的策略或收益。
5.博弈類型
?零和博弈：一方的收益完全等於另一方的損失。
?非零和博弈：參與者的收益和損失總和不為零，可能存在合作空間。
二、經典博弈模型
1.囚徒困境
?兩個犯罪嫌疑人麵臨獨立決策：合作（保持沉默）或背叛（揭發對方）。
?核心特征：雙方背叛是納什均衡，但如果合作，整體收益更高。
?意義：揭示了個體理性選擇可能導致集體非最優結果的問題。
2.納什均衡
?概念：在一個策略組合中，每個參與者都無法通過單方麵改變策略來獲得更高的收益。
?意義：描述了穩定的策略選擇狀態，是博弈論的核心解決方案概念。
3.智豬博弈
?兩隻豬分享同一食槽，大豬和小豬通過合作或競爭決定食槽開啟。
?展示了合作與權衡在博弈中的重要性。
4.公共物品博弈
?參與者決定是否為公共物品（如環境保護）貢獻資源。
?核心問題：個人追求免費搭車效應可能導致公共物品供給不足。
5.演化博弈
?研究生物種群中策略選擇的演化過程。
?重要概念：進化穩定策略（ess），即在群體中無法被其他策略入侵的穩定策略。
三、博弈的主要分類
1.靜態博弈與動態博弈
?靜態博弈：參與者同時或獨立選擇策略，無時間因素。
?動態博弈：參與者根據時間順序依次做出決策，考慮先發製人或後發優勢。
2.完全信息博弈與不完全信息博弈
?完全信息：所有參與者都了解博弈規則和收益。
?不完全信息：參與者對對方的策略或收益有不確定性。
3.合作博弈與非合作博弈
?合作博弈：參與者可以簽訂協議共同分享收益。
?非合作博弈：參與者獨立決策，無法約束對方。
四、重要定理與解決方法
1.小規模博弈解法
?支付矩陣的分析。
?通過純策略或混合策略找到納什均衡。
2.極大極小原理
?應用於零和博弈中，決策者選擇能使自己最小損失最大化的策略。
3.子博弈完美均衡
?動態博弈中特別重要，要求每個子博弈都符合納什均衡。
4.貝葉斯博弈
?用於分析不完全信息博弈，通過引入概率分布描述參與者的信念。
五、博弈論的應用
1.經濟學
?分析市場競爭（如寡頭壟斷）。
?定價策略、拍賣設計、資源分配問題等。
2.政治學
?國家間博弈（如軍備競賽）。
?政策製定中的合作與衝突。
3.商業與管理
?企業間的競合關係。
?談判和激勵機製設計。
4.生物學與社會學
?物種競爭與合作關係（如捕食者與獵物模型）。
?社會行為分析（如道德困境）。
六、博弈論的局限性
1.假設參與者是完全理性的，這與現實中的行為可能不符。
2.無法充分處理複雜、多維度的決策問題。
3.參與者間的信息不對稱可能導致博弈結果偏離理論預測。
博弈論作為現代決策科學的重要工具，為分析複雜互動中的策略選擇提供了豐富的理論框架，幫助人們理解競爭與合作的本質及其動態變化。