博弈论复习题及答案分析-共22页(2)

2020-02-20 13:55

参考答案: 由划线法可知,该矩阵博弈有两个纯策略Nash均衡,即(低质量, 高质量), (高质量,低质量)。

乙企业 高质量 低质量 高质

50,50 100,800 量 甲企

业 低质

900,600 -20,-30 量

该矩阵博弈还有一个混合的纳什均衡 Q=a+d-b-c= -970,q=d-b= -120,R= -1380,r= -630,可得x?因此该问题的混合纳什均衡为((12856375,),(,))。 97971381381263 ,y?97138

17、甲、乙两企业分属两个国家,在开发某种新产品方面有如下收益矩阵表示的博弈关系。试求出该博弈的纳什均衡。如果乙企业所在国政府想保护本国企业利益,可以采取什么措施?

乙企业 开发 不开发 甲企开发 -10,-10 100,0 业 不开

0,100 0,0 发

解:用划线法找出问题的纯策略纳什均衡点。 ??10,?10100,0? ?0,0??0,100?所以可知该问题有两个纯策略纳什均衡点(开发,不开发)和(不开发,开发)。 该博弈还有一个混合的纳什均衡((

101101,),(,))。 11111111如果乙企业所在国政府对企业开发新产品补贴a个单位,则收益矩阵变为:

??10,?10?a100,0??0,0??0,100?a?,要使(不开发,开发)成为该博弈的唯一纳什均衡点,只需

a>10。此时乙企业的收益为100+a。

18、博弈的收益矩阵如下表: 乙 左 右 上 a,b c,d 甲 下 e,f g,h (1)如果(上,左)是占优策略均衡,则a、b、c、d、e、f、g、h之间必然满足哪些关系?(尽量把所有必要的关系式都写出来)

(2)如果(上,左)是纳什均衡,则(1)中的关系式哪些必须满足? (3)如果(上,左)是占优策略均衡,那么它是否必定是纳什均衡?为什

么?

(4)在什么情况下,纯战略纳什均衡不存在?

答:(1)a?e,c?g,b?d,f?h。本题另外一个思考角度是从占优策略均衡的定义出发。对乙而言,占优策略为(b,f)?(d,h);而对甲而言,占优策略为

(a,c)?(e,g)。综合起来可得到所需结论。

a?e。(2)纳什均衡只需满足:甲选上的策略时,同时乙选左的策略时,b?d,故本题中纳什均衡的条件为:b?d,a?e。

(3)占优策略均衡一定是纳什均衡,因为占优策略均衡的条件包含了纳什均衡的条件。

(4)当对每一方来说,任意一种策略组合都不满足纳什均衡时,纯战略纳什均衡就不存在。

19、Smith和John玩数字匹配游戏,每个人选择1、2、3,如果数字相同, John给Smith 3美元,如果不同,Smith给John 1美元。 (1)列出收益矩阵。

(2)如果参与者以1/3的概率选择每一个数字,证明该混合策略存在一个纳什均衡,它为多少?

答:(1)此博弈的收益矩阵如下表。该博弈是零和博弈,无纳什均衡。 John 1 2 3 1 3,-3 -1,1 -1,1 Smith 2 -1,1 3,-3 -1,1 3 -1,1 -1,1 3,-3 (2)Smith选(1/3,1/3,1/3)的混合概率时,

John选1的效用为:U1??(?3)??1??1?? John选2的效用为:U2??1??(?3)??1?? John选3的效用为:U3??1??1??(?3)?? 类似地,John选(1/3,1/3,1/3)的混合概率时, Smith选1的效用为:U1'??3??(?1)??(?1)? Smith选2的效用为:U2'??(?1)??3??(?1)? Smith选3的效用为:U3'??(?1)??(?1)??3?

'?U',所以: 因为U1?U2?U3,U1'?U2313131313131313131313131313131313131313131313131311?111111?'U??U?是纳什均衡,策略值分别为John:;Smith:。 (,,),(,,)?333333?33??

20、假设双头垄断企业的成本函数分别为:C1?20Q1,C2?2Q22,市场需求曲线为P?400?2Q,其中,Q?Q1?Q2。

(1)求出古诺(Cournot)均衡情况下的产量、价格和利润,求出各自的反

应和等利润曲线,并图示均衡点。

(2)求出斯塔克博格(Stackelberg)均衡情况下的产量、价格和利润,并以图形表示。

(3)说明导致上述两种均衡结果差异的原因。 答:(1)对于垄断企业1来说:

max[400?2(Q1?Q2)]Q1?20Q1190?Q2 ?Q1?2 这是垄断企业1的反应函数。

其等利润曲线为:?1?380Q1?2Q1Q2?2Q12 对垄断企业2来说:

2max[400?2(Q1?Q2)]Q2?2Q2Q1 ?Q2?50?4 这是垄断企业2的反应函数。

其等利润曲线为:?2?400Q2?2Q1Q2?4Q22 在达到均衡时,有:

Q??190??50?1?4??Q?80 ?Q1???12?Q2?30 均衡时的价格为:P?400?2?(80?30)?180 两垄断企业的利润分别为:

?1?380?80?2?80?30?2?802?12800

?2?400?30?2?80?30?4?302?3600

均衡点可图示为:

190 企业2 企业1的反应线 均衡点 0 95 企业1 200

(2)当垄断企业1为领导者时,企业2视企业1的产量为既定,其反应函数为:

Q2?50?Q1/4

则企业1的问题可简化为:

?Q???max?400?2?Q1?50?1??Q1?20Q14????

?Q1?280/3???Q2?80/3 均衡时价格为:P?400?2??28080????160 33?? 利润为:?1?39200/3,?2?25600/9 该均衡可用下图表示:

190 企业2 企业1的反应线 Stackelberg均衡50 企业2的反应线 0 95 企业1 200

企业2领先时可依此类推。

(3)当企业1为领先者时,其获得的利润要比古诺竞争下多。而企业2获得的利润较少。这是因为,企业1先行动时,其能考虑企业2的反应,并以此来制定自己的生产计划,而企业2只能被动地接受企业1的既定产量,计划自己的产出,这是一种“先动优势”

21、在一个由三寡头操纵的垄断市场中,逆需求函数为p=a-q1-q2-q3,这里qi是企业i的产量。每一企业生产的单位成本为常数c。三企业决定各自产量的顺序如下:(1)企业1首先选择q1≥0;(2)企业2和企业3观察到q1,然后同时分别选择q2和q3。试解出该博弈的子博弈完美纳什均衡。

答:该博弈分为两个阶段,第一阶段企业1选择产量q1,第二阶段企业2和3观测到q1后,他们之间作一完全信息的静态博弈。我们按照逆向递归法对博弈进行求解。

(1)假设企业1已选定产量q1,先进行第二阶段的计算。设企业2,3的利润函数分别为:

?2?(a?q1?q2?q3)q2?cq2 ?3?(a?q1?q2?q3)q2?cq3

由于两企业均要追求利润最大,故对以上两式分别求一阶条件:

??2?a?q1?2q2?q3?c?0 (1) ?q2

??3?a?q1?q2?2q3?c?0 (2) ?q3a?q1?c (3) 3求解(1)、(2)组成的方程组有:

*q*2?q3?(2)现进行第一阶段的博弈分析:

对与企业1,其利润函数为; ?1?(a?q1?q2?q3)q1?cq1 将(3)代入可得:

?1?式(4)对q1求导:

??1?a?2q1?c?0 ?q1q1(a?q1?c)3 (4)

解得:

*q1?*?此时,?11(a?c) (5) 21(a?c)2 1211*(a?c),q*(a?c) 2?q3?26(3)将式(5)代回(3)和(4)有该博弈的子博弈完美纳什均衡:

*q1?

25、某寡头垄断市场上有两个厂商,总成本均为自身产量的20倍, 市场需求函数为Q=200-P。

求(1)若两个厂商同时决定产量,产量分别是多少?

(2)若两个厂商达成协议垄断市场,共同安排产量,则各自的利润情况如何?

答:(1)分别求反应函数,180-2Q1-Q2=0,180-Q1-2Q2=0,Q1=Q2=60 (2)200-2Q=20,Q=90,Q1=Q2=45


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