第七讲 · 完全信息动态博弈的应用

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第八讲看起来塞满了不同领域的模型,其实全部在重复同一种求解动作:先求后行动者在每种历史下的最优反应,再让先行动者预见这些反应并选择第一步

一、所有模型共用的逆向结构

一个典型两阶段模型可以写成:

  1. 参与人 1 先选择 xx
  2. 参与人 2 观察 xx 后选择 yy
  3. 收益为 u1(x,y)u_1(x,y)u2(x,y)u_2(x,y)

求解时先得到参与人 2 的反应函数

y(x)argmaxyu2(x,y),y^*(x)\in\arg\max_y u_2(x,y),

再把它代回参与人 1 的问题:

xargmaxxu1(x,y(x)).x^*\in\arg\max_x u_1\bigl(x,y^*(x)\bigr).

最后得到的完整策略不只是 yy^*,而是整条函数 y(x)y^*(x):参与人 2 必须说明观察到每一种 xx 时分别怎样回应。

二、Stackelberg:先动者如何利用反应函数

两家企业生产同质产品。企业 1 先选产量 q1q_1,企业 2 观察后选 q2q_2

Stackelberg 模型的行动顺序

设市场需求和成本为

P=a(q1+q2),Ci=cqi.P=a-(q_1+q_2),\qquad C_i=cq_i.

企业 2 给定 q1q_1 后最大化

π2=q2(acq1q2),\pi_2=q_2(a-c-q_1-q_2),

所以反应函数为

q2(q1)=acq12.q_2(q_1)=\frac{a-c-q_1}{2}.

企业 1 预见该反应,最大化

π1=q1(acq1acq12),\pi_1=q_1\left(a-c-q_1-\frac{a-c-q_1}{2}\right),

得到

q1=ac2,q2=ac4.q_1^*=\frac{a-c}{2}, \qquad q_2^*=\frac{a-c}{4}.

相应利润为

π1=(ac)28,π2=(ac)216.\pi_1^*=\frac{(a-c)^2}{8}, \qquad \pi_2^*=\frac{(a-c)^2}{16}.

Cournot 同时行动时两家各生产 (ac)/3(a-c)/3。Stackelberg 领头企业主动扩大产量,迫使跟随者沿反应函数缩小产量,因此获得先动优势。

先动本身不保证有利。只有当先动者能公开、不可撤回地承诺自己的选择,并且对手的最优反应有利于先动者时,优势才成立。

三、Leontief 劳资谈判:先定工资,再定就业

工会先提出工资 ww,企业观察后决定就业量 LL。工会喜欢更高工资和更多就业,企业则按利润选择用工。

逆向求解分两步:

  1. 给定 ww,企业选择利润最大的劳动需求 L(w)L(w)
  2. 工会预见 L(w)L(w),再最大化自己的效用 U(w,L(w))U(w,L(w))

模型的重要结论不是某个固定工资公式,而是工资和就业之间的内生权衡:工会提高工资会增加每名受雇者的收益,却可能让企业减少就业。工会最终选择的是沿企业劳动需求曲线最适合自己的点。

若市场里企业数量、产品竞争或外部就业机会变化,企业的劳动需求函数也会变化,工会最优工资要随之重新求解。

四、关税与国际市场:先制定规则,再让企业竞争

课件中的时序是:

  1. 两国政府同时选择关税;
  2. 企业观察关税;
  3. 企业再同时选择产量。

关税模型中的政府与企业行动顺序

求解仍然从企业开始:给定关税,先求企业在国际市场上的产量 Nash 均衡;政府再预测该均衡如何随关税变化,并选择使本国福利最大的税率。

单个政府会把关税对外国企业和外国消费者的损失视为“外部”的,可能通过关税改善本国贸易条件;两国都这样做时,非合作关税会压低贸易和总福利。若把两国作为整体,相关外部性被内部化,自由贸易通常更优。

这与囚徒困境相似:各国分别最优的政策组合,可能不是共同最优。

五、工作竞赛:企业先设计奖金,工人再努力

企业不知道每位工人的精确产出噪声,但可以按相对排名发奖金。时序是:

  1. 企业设计第一名和第二名的报酬;
  2. 工人观察奖金差距后选择努力;
  3. 随机产出实现,企业按排名支付报酬。

工人 ii 的期望收益可以写成

P_i(e_i,e_j)w_H+igl(1-P_i(e_i,e_j)\bigr)w_L-C(e_i),

其中 PiP_i 是胜出的概率。真正刺激努力的是奖金差

Δw=wHwL,\Delta w=w_H-w_L,

而不是工资整体平移。企业先预测“奖金差会诱导多大努力”,再权衡额外产出、工资成本和风险。

该模型解释了晋升竞赛和绩效排名,也提醒我们:奖金差过大可能诱发破坏合作、过度冒险或只优化排名指标。

六、投票次序:议程本身就是策略

三名成员在 a,b,ca,b,c 三个方案间投票,偏好可能形成循环:

ab,bc,ca.a\succ b,\qquad b\succ c,\qquad c\succ a.

这时不存在一个方案能在两两多数决中击败所有其他方案,最终结果会依赖先比较哪两个、胜者再与谁比较。

课件中的三人偏好与投票议程

若议程已经公开,而且每位成员能预见后一轮,他不会只按当前两方案的直接偏好投票,而会考虑当前胜者在下一轮面对谁。求解方法仍是逆向归纳:

  1. 先求最后一轮两方案中谁会胜;
  2. 回到前一轮,成员比较的不是眼前方案,而是它们分别会导致的最终结果;
  3. 议程设置者可以利用这种预见能力影响结果。

所以制度设计不能只规定“多数决定”,还必须规定提案权、表决顺序、修正案规则和是否允许战略投票。

七、五个模型真正共同的结论

模型第一阶段第二阶段核心效应
Stackelberg领头企业定产量跟随者定产量可观察承诺带来先动优势
劳资谈判工会定工资企业定就业工资与就业的内生权衡
关税政府定政策企业定产量政策外部性造成低效率
工作竞赛企业定奖金工人定努力奖金差塑造激励
投票次序设定议程成员逐轮表决程序顺序改变最终选择

遇到新的动态应用时,不必先背它属于哪个著名模型。只要把时间顺序画清楚,先求后手反应,再代回前手问题,复杂故事就会还原成同一个 SPNE 求解框架。

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