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子博弈完美均衡(SubgamePerfectEquilibrium,SPE)
子博弈完美均衡(SPE)是纳什均衡(NashEquilibrium)的一种强化形式,专门用于动态博弈(DynamicGames),特别是那些包含多个决策阶段的博弈。SPE要求在**每一个可能的子博弈(Subgame)**中,策略都必须是一个纳什均衡。
1.子博弈完美均衡的定义
一个策略组合构成子博弈完美均衡,当且仅当它在博弈的每一个可能的子博弈中都形成纳什均衡,即:
?玩家在每一步都必须选择最优策略,不论游戏是否已经按照这个路径进行。
?通过**逆向归纳法(BackwardInduction)**来求解SPE。
SPE解决了纳什均衡可能包含不可信威胁的问题。例如,在某些博弈中,某些威胁在理性情况下根本不会被执行,而纳什均衡可能会包含这些威胁。而SPE要求策略在所有子博弈中都合理,因此排除了这些不可信的威胁。
2.SPE的求解方法:逆向归纳法
求解子博弈完美均衡的主要方法是逆向归纳法(BackwardInduction),步骤如下:
1.从最后一个决策节点(终局)开始,找出最优策略。
2.回溯到前一个决策节点,在考虑后续最优策略的情况下,找到当前的最优选择。
3.依次回溯,直到回到博弈的起点,最终得出整个博弈的最优策略组合,即SPE。
3.经典案例分析
(1)讨价还价博弈(RubinsteinBargainingGame)
场景:
?两个玩家A和B协商如何分配100元。
?A先出价,B可以接受或拒绝:
?接受:按A的分配方案执行。
?拒绝:进入下一轮,由B出价,但总金额减少(如因折现或时间成本,变为90元)。
?这个过程可以继续,直到某一方接受提议。
解法(逆向归纳法):
1.在最后一轮,B必须接受任何非零金额,因为否则大家都拿不到钱。
2.在倒数第二轮,A知道B在下一轮会接受,因此A会给B最少的钱,以确保自己利益最大化。
3.依次回溯,最终得出SPE,A在第一轮出一个合理的价钱让B接受,而B接受,因为等待对B来说更不划算。
(2)进入威胁博弈(EntryDeterrenceGame)
场景:
?新企业E考虑进入市场,已有企业I可以选择降价竞争(Fierce)或维持高价(Acmodate)。
?如果E不进入,I赚15,E赚0。
?如果E进入:
?I选择降价,I和E都亏损-10。
?I选择高价,I赚10,E赚5。
解法(逆向归纳法):
1.最后一步:如果E已经进入市场,I的最优策略是维持高价(因为降价会亏损)。
2.回溯:E知道I不会真的降价打压,所以E会进入市场。
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