博弈论复习题及答案(2)

2019-06-11 17:01

新华航空公司 合作 竞争 北方航空公司 合作 竞争 500000,500000 0,900000 900000,0 60000,60000 (2)如果新华航空公司选择竞争,则北方航空公司也会选择竞争(60000>0);若新华航空公司选择合作,北方航空公司仍会选择竞争(900000>500000)。若北方航空公司选择竞争,新华航空公司也将选择竞争(60000>0);若北方航空公司选择合作,新华航空公司仍会选择竞争(900000>0)。由于双方总偏好竞争,故均衡结果为两家公司都选择竞争性策略,每一家公司所获利润均为600000元。

12、设啤酒市场上有两家厂商,各自选择是生产高价啤酒还是低价啤酒,相应的利润(单位:

万元)由下图的得益矩阵给出:

(1)有哪些结果是纳什均衡? (2)两厂商合作的结果是什么?

答(1)(低价,高价),(高价,低价) (2)(低价,高价)

13、A、B两企业利用广告进行竞争。若A、B两企业都做广告,在未来销售中,A企业可以获得20万元利润,B企业可获得8万元利润;若A企业做广告,B企业不做广告,A企业可获得25万元利润,B企业可获得2万元利润;若A企业不做广告,B企业做广告,A企业可获得10万元利润,B企业可获得12万元利润;若A、B两企业都不做广告,A企业可获得30万元利润,B企业可获得6万元利润。

(1)画出A、B两企业的支付矩阵。

(2)求纳什均衡。 3. 答:(1)由题目中所提供的信息,可画出A、B两企业的支付矩阵(如下表)。

B企业 做广告 不做广告 做广告 20,8 25,2 A企业 不做广告 10,12 30,6 (2)因为这是一个简单的完全信息静态博弈,对于纯策纳什均衡解可运用划横线法求解。

如果A厂商做广告,则B厂商的最优选择是做广告,因为做广告所获得的利润8大于不做广告获得的利润2,故在8下面划一横线。如果A厂商不做广告,则B厂商的最优选择也是做广告,因为做广告获得的利润为12,而不做广告的利润为6,故在12下面划一横线。

如果B厂商做广告,则A厂商的最优选择是做广告,因为做广告获得的利润20大于不做广告所获得的利润10,故在20下面划一横线。如果B厂商不做广告,A厂商的最优选择是不做广告,因为不做广告获得的利润30大于做广告所获得的利润25,故在30下面划一横线。

在本题中不存在混合策略的纳什均衡解,因此,最终的纯策略纳什均衡就是A、B两厂商都做广告。

15、求出下面博弈的纳什均衡(含纯策略和混合策略)。

乙 L R U 5,0 0,8 甲

D 2,6 4,5 由划线法易知,该矩阵博弈没有纯策略Nash均衡。 可得如下不等式组

Q=a+d-b-c=7,q=d-b=4,R=0+5-8-6=-9,r=-1

可得混合策略Nash均衡((1,8),(4,3)

9977

16、 某产品市场上有两个厂商,各自都可以选择高质量,还是低质量。相应的利润由如下得益矩阵给出:

(1) 该博弈是否存在纳什均衡?如果存在的话,哪些结果是纳什均衡?

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 甲企量 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((1297,8597),(63138,75138))?1297,y?63138

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?

甲企业

乙企业 开发 不开发 开发 -10,-10 100,0 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,?10??0,100100,0?0,0??

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((

101111,1),(

101111,1))。

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?a??0,100?a100,0?0,0??,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。

b?d,(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,a?e。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:U1John选2的效用为:U2John选3的效用为:U3?131313?(?3)?131313?1?1313?1??131313

??1??(?3)?13?1????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'Smith选2的效用为:U2'Smith选3的效用为:U3'因为U1?131313?3?13?(?1)?13131313?(?1)?131313

??(?1)??3??(?1)?13??(?1)??(?1)??3?''?U2?U3,U1'?U2?U3,所以:

111??111(,,),(,,)??333333??是纳什均衡,策略值分别为John:U??13;Smith:U'?13。

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

,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:?22 ?400Q2?2Q1Q2?4Q2 在达到均衡时,有:

Q1?Q1??190??50??4??2?Q?80??1?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:

?Q1???max?400?2?Q1?50???Q1?20Q14?????Q?280/3??1?Q2?80/3

均衡时价格为:P 利润为:?180??280?400?2????1603??3

?39200/3,?2?25600/9

该均衡可用下图表示:


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