3-博弈论与寡头垄断.ppt

产业经济学产业经济学第三章第三章 博弈论与寡头垄断博弈论与寡头垄断学习目标读完本章，你需要了解和掌握以下内容：1.博弈论与纳什均衡的概念2.寡头市场的三种模型：古诺模型、伯川徳模型、和斯塔克尔伯格模型，掌握每种模型的假设、主要特征和结论3.合谋的概念及卡特尔现象结构安排博弈论与纳什均衡寡头垄断（一）古诺模型 Cournot Model（二）伯川徳模型 Bertrand Model（三）斯塔克尔伯格模型 Stackelberg Model合谋第一节 博弈论与纳什均衡在经济学中，博弈论是一个重要的理论概念，指个人或组织，面对一定的环境条件，在一定的规则约束下，依靠所掌握的信息（同时或先后，一次或多次），从各自选择的行为或是策略进行选择并加以实施，从而取得相应结果或收益的过程。博弈论博弈论（Game Theory）：）：研究博弈参与者在利益冲突条件下进行决策的理论。博弈论（game theory)是由美国数学家冯诺依曼(Von.Neumann)和 经 济 学 家 摩 根 斯 坦(Morgenstern)于1944年创立的带有方法论性质的学科，它被广泛应用于经济学、人工智能、生物学、火箭工程技术、军事及政治科学等。1994年，三位博弈论专家即数学家纳什(Nash，他的故事被好莱坞拍成电影美丽心灵，该影片获得了2002年奥斯卡金像奖的四项大奖)、经济学家海萨尼（Harsanyi）和泽尔滕（Selten）因在博弈论及其在经济学中的应用研究上所作出巨大贡献而获得诺贝尔经济学奖。博弈论的主要内容一个完整的博弈应至少包含如下三项要素:（1）博弈的参加者，也称为局中人或博弈方。（2）策略空间。是指各博弈方可选择策略的集合。（3）局中人的盈利函数。按照局中人行动的先后次序，如果局中人同时选择行动，称为静态博弈。如果局中人的行动有先后顺序，后行动者可以观察到先行动者的行动，并在此基础上采取自己最有利的策略，称为动态博弈。博弈论合作博弈与非合作博弈合作博弈：参与者之间可以达成一个合作博弈：参与者之间可以达成一个可信的联可信的联盟盟，大家选择一个联合战略。，大家选择一个联合战略。非合作博弈：参与者之间不能达成可信的联盟，非合作博弈：参与者之间不能达成可信的联盟，各自根据自身效用最大化来行动。各自根据自身效用最大化来行动。完全信息静态博弈：纳什均衡囚徒困境囚徒困境囚徒困境有两嫌疑犯被指控合谋犯有一重罪，但证有两嫌疑犯被指控合谋犯有一重罪，但证据不足。据不足。他们被分开关在两间无法沟通的牢房里。他们被分开关在两间无法沟通的牢房里。他们被要求对重罪予以坦白。他们被要求对重罪予以坦白。囚徒困境如果都坦白，每人被判如果都坦白，每人被判5年有期徒刑。年有期徒刑。如果都不坦白，每人被判如果都不坦白，每人被判1年有期徒刑。年有期徒刑。如果一个坦白，另一个不坦白，坦白者被如果一个坦白，另一个不坦白，坦白者被作为证人无罪释放，不坦白者要被判作为证人无罪释放，不坦白者要被判10年年有期徒刑。有期徒刑。一次静态博弈例：囚徒困境 甲囚犯甲囚犯乙囚犯乙囚犯不坦白不坦白 坦白坦白 不坦白不坦白 坦白坦白 -1 -1-5 -5-10 00 -10纳什均衡纳什（John Forbes Nash):1928年生于美国西弗吉尼亚州.1994年因对非合作博弈理论中的均衡问题进行了开创性分析，与约翰.豪尔绍尼、莱因哈德.泽尔滕分享诺贝尔经济学奖纳什均衡纳什均衡是一种策略组合，给定对手的策略，每个参与人选择自己最优策略而形成的均衡。个人理性与集体理性的冲突“囚徒困境囚徒困境”表明个人理性与集体理性的冲表明个人理性与集体理性的冲突，各人追求利己行为而导致的最终结局突，各人追求利己行为而导致的最终结局是一个是一个“纳什均衡纳什均衡”，也是对所有人都不，也是对所有人都不利的结局。利的结局。这样的例子很多：寡头竞争，军备竞赛，这样的例子很多：寡头竞争，军备竞赛，公共产品的供给公共产品的供给家电价格战1999年4月，长虹为扩大市场宣布彩电产品降价，各整个行业市场造成巨大震动，随即康佳、TCL、创维达成默契：建立彩电联盟。直到4月20日上午，康佳仍然表示不降价，但是当晚即改变主意，使得TCL和创维措手不及，价格战立即蔓延开来。大家都降价对于各自的扩大市场没有多大帮助，反而使得利润都被削弱了，19962000年，彩电行业发生大的价格战达到8次以上，整个行业的利润被极大削减，全行业进入亏损，信息产业部统计价格战使行业利润减少147亿元。成立价格联盟？事实是：2000年6月9日，TCL、海信、创维、厦华、乐华、金星、熊猫、西湘9家厂商歃血结盟，召开了彩电联盟峰会，实际上是一纸空文，当年8月康佳响应长虹的降价20%口号，率先脱离9家同盟会，价格战在次开打。所以，任何同盟都敌不过“先下手为强”的背义利益。军备竞赛冷战时期的美苏军备竞赛都是各自的优势策略，双方都无法信任对方不搞军事发展，都担心自己被设计而陷入危险，所以即使曾经出现了“盟约”，最后还是不得不撕毁。公共资源的过度使用哈丁（Hardin），1968年 论文公共地悲剧：如果人们都只关注个人福利，公共资源就会被过度使用。公共草地牧羊一片公共草地，随着羊的数量增加，草地对羊的贡献价值再下降假设养2只羊，每只可以带来100元的价值，养3只羊，则每只可以得到60元的价值，到了养4只以后，每只的价值只有40元。如果共有2个养殖户，各自选择养1只还是2只羊？公共资源过度利用，而最后各人利益也被消减了公共品短缺：免费搭车当每个人都在希望免费搭车时，公共用品永远是短缺的。灯泡坏了 应试教育我们的教育过于侧重应试教育，这样对国家的人才培养是极其不利的，但是现实是应试教育愈演愈烈，素质教育可以被学校选择，但是没有多大的生存空间优势均衡策略选择升学率？团队生产在团队中，别人干活而自己偷懒是很难被体现在团队成绩中的，而自己努力别人偷懒的话，那么自己的付出远远大于得到的，而别人不劳而获。“大锅饭”的困境，最后还是集体利益得到损失第二节 寡头垄断（一）古诺模型 Cournot Model（二）伯川徳模型 Bertrand Model（三）斯塔克尔伯格模型 Stackelberg Model（一）古诺模型古诺模型是古诺在1838年所提出的一个非合作寡占模型。在古诺模型中，假定每一个厂商都独立行动，并试图通过产量的选择达到自身的利润最大化。古诺双头模型的假定条件市场上只有两家厂商，没有其他厂商进入。两家厂商生产的是同质的无差异产品。两家厂商的边际成本是相同的，且c恒定不变。市场需求曲线是线性的，记为p(Q)=a-b(q1+q2)厂商在选择价格时，假定对方的产量不变，即厂商都是在已知对方产量的情况下，确定自己利润最大化的价格数量竞争假设厂商通过选择产出数量来竞争。然后根据两家企业的需求等于总产出总量来制定价格。市场需求：p(Q)=a-b(Q)=a-b(q1+q2)企业1和企业2的利润函数分别为：1=q1p(Q)-cq1=aq1-bq12-bq1q2-cq1 2=q2p(Q)-cq2=aq2-bq22-bq1q2-cq2 根据利润最大化的一阶条件，企业1的最优产量为：（1）（1）为企业1的反应函数，即给定q2,企业1的利润最大化的产出数量q1对于企业2的每一个产量q2，企业1都会做出反应，来确定自己的利润最大化产量q1 根据利润最大化的一阶条件，企业2的最优产量为：（2）（2）为企业2的反应函数，即给定q1,企业2的利润最大化的产出数量q2对于企业1的每一个产量q1，企业2都会做出反应，来确定自己的利润最大化产量q2 古诺均衡联立企业1和企业2的反应函数(1)(2)得到最优产量，即古诺均衡解，对应于下图中的NE点：此时，企业1和2的利润：市场总产量：总利润：古诺模型纳什均衡 q2q1q1=R1(q2)q2=R2(q1)NE关于古诺双头模型的小结关于古诺双头模型的小结1.同质产品，无差异；2.企业以产量为决策变量；3.企业间进行一次性的竞争，且产量的选择同时进行；4.无其他企业进入。企业1的反应函数即是企业2的产出与企业1最大化利润的产出之间的关系。5.双寡头企业产量之和大于单个企业的垄断产量，而小于完全竞争的产量。双寡头垄断的价格低于垄断价格而高于完全竞争价格。6.随着企业数目的增加，均衡结果趋向于竞争性市场（二）伯川德模型 Bertrand Model 在伯川德模型中，每一个厂商都假定竞争对手的价格是固定的，因此它可以通过改变价格来达到自身的利润最大化。伯川德模型的假定条件市场上只有两家厂商，没有其他厂商进入。两家厂商生产的是同质的无差异产品。两家厂商的边际成本是相同的，且MC恒定不变。市场需求曲线是线性的，记为Q=a-bp厂商在选择价格时，假定对方的价格不变，即厂商都是在已知对方固定价格的情况下，确定自己利润最大化的价格 在伯川德模型中，每一个厂商都假定竞争对手的价格是固定的，同质产品完全替代，因此任何一家厂商只要是自己定价略低于竞争对手，就将获得全部市场需求。企业1的最优定价取决于其对企业2定价的猜测：假设企业1预计企业2的定价将高于垄断价格，那么企业1的最优战略是按照垄断价格定价，它将获得所有的需求和垄断利润假设企业1预计企业2的定价低于垄断价格但高于边际成本，那么企业1的最优策略是定价略低于企业2假设企业1预计企业2的定价低于边际成本，那么企业1的最优选择是制定高于企业2的价格，也就是使定价等于边际成本企业1的最佳战略企业1的反应函数上述最优定价过程是企业上述最优定价过程是企业1对企业对企业2选择的最选择的最优反应。优反应。企业企业i的最优反应（反应函数）的最优反应（反应函数）pi*(pj)是指企是指企业业i针对企业针对企业j确定的每个价格而制定的最优确定的每个价格而制定的最优价格价格。P*1=MCp1p2MCP*1(p2)45pMpM伯川德模型：企业伯川德模型：企业1的反应函数曲线的反应函数曲线企业2的反应函数因为企业因为企业2与企业与企业1具有相同的边际成本，所具有相同的边际成本，所以它的反应函数曲线具有与企业以它的反应函数曲线具有与企业1相同的形相同的形状，它们对称于状，它们对称于450线。线。P*1=MCp1p2P*2=MCP*2(p1)45纳什均衡纳什均衡是一对战略的平衡，此时没有哪个纳什均衡是一对战略的平衡，此时没有哪个企业能通过单方面改变价格来获利。因此，企业能通过单方面改变价格来获利。因此，纳什均衡是两个企业反应函数曲线纳什均衡是两个企业反应函数曲线 的交点（交点的交点（交点N）。）。P*1=MCp1p2P*2=MCP*2(p1)P*1(p2)45N伯川德竞争在产品同质和边际成本不变且对称的条件下在产品同质和边际成本不变且对称的条件下（伯川德模型），双寡头垄断的价格战会使（伯川德模型），双寡头垄断的价格战会使价格降到边际成本的水平上。价格降到边际成本的水平上。企业的行为就同在完全竞争的市场结构中一企业的行为就同在完全竞争的市场结构中一样，价格等于边际成本。样，价格等于边际成本。伯川德悖论伯川德模型表明只要市场中企业数目不小于2个，无论实际数目多大都会出现完全竞争的结果，这显然与实际经验不符。而且，即使大多数产业只有2个竞争者，他们也能获得超额利润。伯川德悖论解决方法放松伯川德模型的假设：产品差异化动态竞争生产能力的约束 产品差别化伯川德模型假设两个生产者销售相同的产品。但是，如果他们销售不同的产品，那么在双寡头竞争中，就没有必要像在该模型中所得到的那样把价格降到边际成本的水平。在产品差别化的情况下，以低于对手的价格廉价出售产品并不能保证可以获得整个市场的需求。动态竞争伯川德模型假设企业只是在一个时期展开竞争。没有考虑报复的可能性。实际上，削价带来的一个可能后果是对手将价格制定得更低以伺报复，从而引发价格战。而在动态的博弈下，企业即使在产品同质的情况下，会考虑到对手报复的可能性，价格竞争会趋于缓和。关于伯川德模型的小结关于伯川德模型的小结1.同质产品，无差异；2.企业以价格为决策变量；3.企业间进行一次性的竞争，且价格的选择同时进行4.无其他企业进入。企业1的反应函数即是企业2的产出与企业1最大化利润的产出之间的关系。5.在产品同质和边际成本不变且对称的条件下（伯川德模型），双寡头垄断的价格战会使价格降到边际成本的水平上。6.伯川德模型表明，市场上只要有两家企业，其均衡结果就与完全竞争的最优均衡结果相同。7.伯川德悖论与解决方法。（三）斯塔克尔伯格模型 Stackelberg Model在古诺模型和伯川德模型里，竞争厂商在市场上地位平等，它们同时决策。当企业甲在作决策时，它并不知道企业乙的决策。在有些市场，竞争厂商之间的地位并不对称，引起了决策次序的不对称。通常，小企业先观察到大企业的行为，再决定自己的对策。斯塔克尔伯格模型假设模型假定：主导企业知道跟随企业一定会对它的产量作出反应，因而当它在确定产量时，把跟随企业的反应也考虑进去。也被称为“主导企业模型”。假设条件1.企业1先决定它的产量（领导者），然后企业2知道企业1的产量后再作出它的产量决策（跟随者）。因此，在确定自己产量时，厂商1必须考虑厂商2将如何作出反应。2.其他假设与古诺模型相同市场的需求函数：p(Q)=a-b(Q)=a-b(q1+q2)逆向归纳法1.考虑在第二阶段，跟随者企业2在已给定领导者企业1选择产量q1情况下的最优产量选择。2=q2p(Q)-cq2=aq2-bq22-bq1q2-cq2 根据利润最大化一阶条件，企业2最优产量：2.考虑在第一阶段企业1的反应，企业1知道企业2在第二阶段的选择，即知道反应函数：因此，企业1的利润最大化产量必须以企业2 反应函数为约束条件，即1=q1p(Q)-cq1 =aq1-bq12-bq1q2-cq1 =aq1-bq12-bq1()-cq1根据利润最大化一阶条件得：q1N q2N 1 2关于斯塔克尔伯格模型的小结关于斯塔克尔伯格模型的小结1.同质产品，无差异；2.企业以产量为决策变量；3.企业间产量的选择不是同时进行的，有先后顺序。后决策者（跟随者）观察到竞争对手企业（领导者）的行动信息，并以此为决策依据；4.无其他企业进入。领导者企业所选择的产量是一个以跟随者企业的反应函数为约束的利润最大化产量。5.领导者企业具有先动优势，以损害跟随者利益为代价是自己获益。（利润和产量）合谋 合谋：厂商之间以提高市场势力，共同谋取垄断利润为目的而达成的一致行动的行为。合谋包括：1.明确的合谋协议，也就是蓄意的勾结行为，称为卡特尔。参加卡特尔的企业在合谋协议的约束下进行活动2.默契合谋，这种合谋形没有明确的合谋协议，但同样达到了卡特尔合谋的效果，这种合谋行为是由于市场条件制约的结果，是企业本身的最优选择。卡特尔n n寡头厂商相互勾结（串谋），以期获得更大的利润。寡头厂商相互勾结（串谋），以期获得更大的利润。寡头厂商相互勾结（串谋），以期获得更大的利润。寡头厂商相互勾结（串谋），以期获得更大的利润。u卡特尔：独立厂商之间有关价格、产量和瓜分市场销售区域卡特尔：独立厂商之间有关价格、产量和瓜分市场销售区域的明确协议。的明确协议。n1960 年，阿拉伯主要产油国组成了石油输出国组织（The Organization of Petroleum Exporting Countries，OPEC，欧佩克）是典型的卡特尔。uu“限产保价限产保价限产保价限产保价”n石油输出国组织压缩产量，抬高价格，对世界石油市场有很大影响。u成员单独违背合同，偷偷扩产独享限产好处，导致卡特尔的不稳定性。成员单独违背合同，偷偷扩产独享限产好处，导致卡特尔的不稳定性。