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1、交通运输经济学,制作：交通运输经济学课程组,第12章 交通运输市场,主要内容,市场与市场均衡竞争与垄断：不同组合下的市场形态市场中的风险与博弈交通运输市场交通运输市场形态,主要内容,风险和不确定性博弈和决策,3,4,12.3.1 风险和不确定性,风险是指预期收益不能实现的可能性和概率。要定量地描述风险，通常需要知道某一特定行为的所有可能结果以及每一种结果发生的可能性。,5,12.3.1 风险和不确定性,例如，某投资者有100万元的资金可供投资，投资期限为1年，现在他有四个可供选择的投资方案，如表12-3-1所示。表12-3-1四种可供选择的投资方案,6,12.3.1 风险和不确定性,投资方案一
2、为全部投资于政府债券，投资期为1年，政府债券按面值发行，到期支付利息，利率为8。投资方案二为购买偿还期为10年，利率为9的公司债券，投资者将在年终售出该债券。债券的市场价值取决于出售时的股市状态，股市萧条不景气时，投资者大多愿意投资于利率稳定的债券，因此市场价值相应提高；反之，股市繁荣，公司债券市场价值较低。,7,12.3.1 风险和不确定性,投资方案三为购买A公司股票，若在投资年间无现金流量发生，年终时的收益取决于当时股市状况的好坏。投资方案四为购买B公司股票，其投资内容与方案三基本相同，只不过投资收益的概率分布与方案三不同。,8,12.3.1 风险和不确定性,（1）概率（2）期望值（3）方
3、差,9,12.3.1 风险和不确定性,（1）概率概率(probability)是表示某种状态出现的可能性。概率是一个很难表述的概念，因为它的形成依赖于不确定事件本身的性质和人们的主观判断。,10,12.3.1 风险和不确定性,（2）期望值期望值(expected value)是对不确定事件或行动方案的所有可能状态的一个加权平均，而权数就是每种状态发生的概率。期望值反映了每种行动方案的总体趋势或平均结果。,11,12.3.1 风险和不确定性,（2）期望值当某个事件有n种可能结果，n种结果的取值分别为x1xn，取以上可能值的概率分别为P1，P2，Pn，则该事件结果的期望值为： 其中：E(X)事件结
4、果的期望值,12,12.3.1 风险和不确定性,（2）期望值在前述的投资例子中，方案四(投资于股票B)有五种可能的状态，在每种股市状态中均有相应的收益率，用Pi表示概率，则方案四的期望值可表示如下：,13,12.3.1 风险和不确定性,（3）方差离差：不同方案中的报酬可能出现不同的波动程度，通常用实际值与期望值之差的绝对值，即离差来度量这种波动程度。方差：离差平方的平均值。标准差：方差的平方根。,14,12.3.1 风险和不确定性,（3）方差一般地，对于某个不确定性事件的n个可能结果xi (i=1，2，n)来说，其方差为：其标准差为：,15,12.3.2 博弈和决策,博弈论（Game Theo
5、ry）又称对策论、游戏理论或策略运筹学。是研究理性的决策主体之间发生冲突时的决策问题及均衡问题。也就是研究理性决策者之间冲突及合作的理论。,16,12.3.2 博弈和决策,经典案例：囚徒困境甲、乙两个嫌疑犯(囚徒)被指控犯了同一宗罪行。被捕后，他们被关在了不同的牢房之中，断绝了互通消息的可能。这时他们面临两种选择：要么坦白，要么顽抗到底。如果两个人都坦白，依据罪行各将被判入狱8年；如果两个人都不坦白，由于证据不足，他们可能面临每人被判2年的徒刑；但如果有一个人坦白，另一个人不坦白，那么坦白者可以从轻发落，只入狱1年，而不坦白者将入狱10年。由于他们必须同时做出选择，因而无法事先得知对方的选择结
6、果。,17,12.3.2 博弈和决策,囚徒困境表,18,12.3.2 博弈和决策,对囚徒甲、乙而言，最好的是都抵赖，那么总刑期最短，为4年；而如果双方都坦白的话，总刑期就会变得最长，为16年。这样看来，好像都抵赖是他们最可能的选择。但实际情况会如何呢?从甲的角度来考虑，他会这么想：如果乙已经坦白了，那么我采取坦白的策略要服刑8年，如果我选择抵赖，那就要服刑10年。相比之下，还是坦白的好；如果乙死不承认，那么我坦白只要坐1年牢，我要是也不坦白的话，就要坐2年牢，比起来仍然是坦白的好。结果，不论什么样的情况，甲都会去坦白。同样的乙也会这么想。那么最后结果是双方都坦白，显然，这对双方整体而言是最差的
7、结局。,19,12.3.2 博弈和决策,（1）博弈的要素一个完整的博弈需要包含七个方面的要素： 1.局中人 5. 得益 2.行动 6.结果 3.信息 7.均衡 4.策略,20,12.3.2 博弈和决策,1）局中人(player)行动是指局中人在博弈的某个时点的决策变量。局中人的行动可能是离散的也可能是连续的。,21,12.3.2 博弈和决策,2）行动(action)局中人又被称为博弈方、参与人，是指参加博弈的直接当事人，他是博弈的决策主体和策略的制定者。,22,12.3.2 博弈和决策,3）信息(information)信息是指局中人有关其他局中人的特征和行动的知识。按照局中人事先是否拥有其他
8、局中人决策方面的信息，博弈可分为完全信息和不完全信息博弈两种。,23,12.3.2 博弈和决策,4）策略(strategies)策略是指参与人在给定信息集的情况下的行动规则，它规定参与人在什么时候选择什么行动。策略集合(strategy set)是指局中人可能采取的全部策略集合。,24,12.3.2 博弈和决策,5）得益(payoff)得益即参加博弈的各个博弈方从博弈中所获得的利益，它是各博弈方追求的根本目标，也是他们行为和判断的主要依据。,25,12.3.2 博弈和决策,6）结果(outcome)结果是指博弈分析者所要揭示的东西，是分析者感兴趣的要素的组合。,26,12.3.2 博弈和决策,
9、7）均衡(equilibrium)均衡是指所有参与人的最优策略组合或行动组合。,27,12.3.2 博弈和决策,（2）完全信息博弈：纳什均衡纳什均衡(Nash equilibrium) ：其他参与者所选择的策略既定，如果每个参与者的策略都是他可能选择的最优策略 (这个最优策略可能依赖于也可能不依赖于其他人的策略)，则所有参与者的最优策略所构成的策略组合，就叫作纳什均衡。一个纳什均衡，实际上就是一组最优策略，是每个追求自身最大利益的参与者所能够做的最好选择。,28,12.3.2 博弈和决策,（2）完全信息博弈：纳什均衡 在下面这个博弈里，参与人是政府和一个流浪汉。流浪汉有两种策略：寻找工作或游荡
10、；政府也有两种策略：救济或不救济。政府想帮助流浪汉但前提是后者必须努力找工作，否则，不予救济；而流浪汉只有在得不到政府救济时才会去寻找工作。类似问题在父母决定给予懒惰的儿子多少资助时也会出现。,29,12.3.2 博弈和决策,（2）社会福利博弈,30,12.3.2 博弈和决策,设想政府以0.5的概率选择救济，0.5的概率选择不救济。那么，对流浪汉来说，选择寻找工作的期望效用是0.52+0.51 = 1.5而选择游荡带来的期望效用为0.53+0.50 = 1.5,即选择任何混合策略的期望效用都是1.5。所以流浪汉的任何一种策略都是对政府所选择的混合策略的最优反应。,31,12.3.2 博弈和决策
11、,如果假定流浪汉是以0.2的概率选择寻找工作，以0.8的概率选择游荡，这种情况下，政府任何策略的期望效用都为-0.2。当然政府以0.5的概率分别选择救济与不救济也是对流浪汉所选择混合策略的最优反应。这样，我们得到一个混合策略组合，其中政府各以0.5的概率分别选择救济和不救济，流浪汉以0.2的概率选择工作。以0.8的概率选择游荡，使每一个参与人的混合策略都是给定对方混合策略时的最优选择。,32,12.3.2 博弈和决策,综上所述，这个混合策略组合是一个纳什均衡。,33,12.3.2 博弈和决策,（3）不完全信息博弈：贝叶斯纳什均衡贝叶斯纳什均衡(Bayesian Nash equilibrium
12、)：给定其他参与人的策略选择，每个参与人的最优策略依赖于自己的类型。一个纳什均衡，实际上就是一组最优策略，是每个追求自身最大利益的参与者所能够做的最好选择。,34,12.3.2 博弈和决策,（3）不完全信息博弈：贝叶斯纳什均衡贝叶斯纳什均衡是一种类型依赖型策略组合，在给定自己的类型和其他参与人类型的分布概率的条件下，这种策略组合使得每个参与人的期望效用达到了最大化。,35,12.3.2 博弈和决策,（3）不完全信息博弈：贝叶斯纳什均衡 比如，某一市场原来被A企业所垄断，现在B企业考虑是否进入。B企业知道，A企业是否允许它进入，取决于A企业阻挠B企业进入所花费的成本。如果阻挠的成本低，A企业的占
13、优策略是阻挠。如果阻挠的成本高，那么A企业的占优策略是默许B进入。B企业不知道A企业的阻挠成本是高还是低。,36,12.3.2 博弈和决策,市场进入博弈,37,12.3.2 博弈和决策,（3）不完全信息博弈：贝叶斯纳什均衡 在这个例子里，对于挑战者B来说，原垄断者A在阻挠成本方面，存在着两种可能性：高成本或低成本。B不知道A的阻挠成本究竟是高还是低，但他知道A在这两种不同阻挠成本下会做出怎样的选择，以及不同阻挠成本(类型)的分布概率。假定高成本的概率为p，则低成本的概率为(1-p)。,38,12.3.2 博弈和决策,（3）不完全信息博弈：贝叶斯纳什均衡 如果A的阻挠成本高，A将默许B进入市场；如果A的阻挠成本低，A将阻挠B进入市场。在这两种情况下，B进入的支付函数分别是得到40和失去10。因此，B选择进入所得到的期望利润为40p+(-10)(1-p)，选择不进入的期望利润为0。,39,12.3.2 博弈和决策,（3）不完全信息博弈：贝叶斯纳什均衡 简单的计算表明，当A阻挠成本高的概率大于20时，挑战者B选择进入得到的期望利润大于选择不进入的期望利润，进入是B的最优选择。此时的贝叶斯纳什均衡为：挑战者B选择进入，高成本的原垄断者A选择默许，低成本的原垄断者A选择阻挠。,40,复习思考题,1.博弈的要素有哪些？2.纳什均衡与经济学中的“一般均衡”相比有什么不同？,
