进化博弈理论:经济学研究方法的创新

摘要 引言 一、两个简单的例子 1.1 老鹰(Hawk)与鸽子(Dove)博弈 1.2 系统选择博弈 二、进化博弈理论的产生及其发展 2.1 理性的由来及其缺陷 2.2 学研究成果及有限理性概念的提出 2.3 进化博弈理论的产生及其发展 三、进化博弈理论的基本内容 3.1 进化博弈理论基本模型分类 3.2 进化博弈理论基本均衡概念—————进化稳定策略 3.3 进化博弈理论基本动态概念————模仿者动态 四、进化博弈理论的应用 五、传统方法的缺陷及进化博弈理论研究方法的现实性 5.1 新古典学均衡分析法的缺陷 5.2 经典博弈理论的策略互动分析法及其缺陷 5.3 进化博弈理论局部动态分析方法的现实性 5.3.1 局部动态分析法的均衡观 5.3.2 局部动态法的时间观 5.3.3 局部动态法的均衡选择观 5.3.4 局部动态法的特殊性 六、结论 参考文献; ;摘要 本文从两个简单的博弈例子出发,以通俗的全面介绍了进化博弈理论的理性基础及其形成、发展、基本内容和部分应用,在此基础上文章进一步比较了新古典经济学、经典博弈理论 ①及进化博弈理论在研究方法上的不同之处,并特别强调了进化博弈理论局部动态法的均衡观、时间观、均衡选择观及方法上的特殊性。

进化博弈理论的局部动态分析方法既是经济学研究方法的一次创新又是经济学直面现实的有力武器。

关键词:沉默互动;互动;进化稳定策略;模仿者动态均衡分析法;局部动态法引言 为什么同样一项经济制度在某个地方对经济发展有积极的推动作用而在另一个地方对经济发展却起着消极的阻碍作用?为什么能够有效降低交易费用的中介在一些地方会出现而在另一些地方却不能出现?为什么同样的方法在一个地方显示出高效率而在另一地方却不具有效率?诸如此类的问题,新古典经济学利用均衡分析法都无法给出令人满意的答案。

均衡分析法的最大缺陷是把经济系统中参与人看作是互不联系的单个人(仅研究单个生产者或消费者的行为),不能把其所考察的问题放在一定的中去,该方法完全忽略了制度环境、社会环境及人文环境等对参与人行为的影响,单纯考察某个条件与结果之间的一一对应关系。

因而,无法对现实中出现的诸多现象给予合理的解释。

博弈理论尽管把参与人之间行为互动关系纳入到了模型之中,但依然没能跳出新古典均衡分析法的基本框架,并且由于其对理性赋予更强的假定,使得该理论更加脱离现实。

进化博弈理论则一反常规,从一种全新的视角来考察经济及社会问题,它所提供的局部动态研究方法是从更现实的社会人出发,把其所考察的问题都置于一定的环境中进行更全面的分析,因而,其结论更接近于现实且具有较强的说服力。

进化博弈理论属于经济学的前沿理论,该理论从其理论框架建立到现在仅仅只有近三十年的,但其在经济学、、生态学等领域却得到了广泛的应用,近年来已经成为主流经济的研究方法之一。

在我国由于历史原因,对经济学的研究起步较晚,特别对进化博弈这样的前沿理论更是知者甚少,本文的主要目的是以通俗的语言介绍进化博弈理论的相关内容及其应用,让读者对该理论有一个全面的了解。

本文的结构如下:第一部分给出进化博弈理论的两个典型的例子;第二部分对进化博弈理论的产生及其发展进行阐述;第三部分对进化博弈理论的基本内容进行简要的介绍;第四部分概述进化博弈理论的有关应用;第五部分论述传统的经济学研究方法的缺陷及进化博弈理论研究方法的现实性;第六部分对进化博弈理论的发展及理论前景进行简要的说明。

一、两个简单的例子 为了下文说明的方便,本文先给出进化博弈理论中两个具有代表性的例子,在此基础上再进一步给出该理论的基本内容及其研究方法的基本特点。

1.1 老鹰(Hawk)与鸽子(Dove)博弈 假定一个生态环境中有老鹰鸽子两种动物,它们为了生存需要争夺有限的资源(如食物或生存空间等)而竞争。

老鹰一般比较凶悍,必要时在斗争中直到重伤。

鸽子一般比较温驯,竞争时在强敌面前常常退缩。

竞争中获胜者得到了生存资源就可以更好地繁衍后代,重伤者则不利于其后代生长,即会减少其后代的数量。

如果群体老鹰鸽子相遇并竞争资源,那么老鹰就会轻而易举地获得全部资源,而鸽子由于害怕强敌退出争夺,从而不能获得任何资源(当然不会受伤);如果群体中两个鸽子相遇并竞争生存资源,由于它们均胆小怕事不愿意战斗,结果平分资源;如果群体中两个老鹰相遇并竞争有限的生存资源,由于它们都非常勇猛而相互残杀,直到双方受到重伤而精疲力竭,结果虽然双方都获得部分生存资源但损失惨重,入不敷出。

假定竞争中得到全部资源为50个单位(该数字也可以表示为生物的适应度、繁殖成活率或后代数量);得不到资源则表示其适应度为零;双方重伤则用来表示。

于是老鹰鸽子两种动物进行的资源竞争可以用一个对称博弈来描述,博弈的支付矩阵如下: 老鹰鸽子博弈并不是说老鹰鸽子进行博弈,它们只是代表两种不同策略。

由经典博弈理论,我们可以知道该博弈有三个纳什均衡,即(老鹰鸽子)、(鸽子老鹰)及一个混合策略()。

经典博弈理论所面临的最大缺陷就是无法得出该系统最终会选择哪一个均衡

进化博弈理论引入突变因素的影响就能很好地解释这一点。

假定在该生态环境中,初始时只有鸽子,只要动物是单亲繁殖 ②,那么群体将会保持这种状态并持续下去。

现在假定由于某种因素的影响而在该群体中来了一个突变者老鹰(如生物进化过程中的突变,或者动物的迁移等原因)。

开始时整个群体鸽子数量占多数,因此,老鹰鸽子见面的机会多且在每次竞争中都能够获得较多的资源而拥有较高的适应度,而老鹰的后代数目以较快的速度增长。

随着时间的推移,老鹰的数量越来越多,鸽子在竞争中所获得的资源就越来越少,其数量不断地下降。

但如果整个群体中由老鹰组成,那么由于老鹰老鹰之间常常发生斗争且受重伤,其数量也会不断地减少。

如果在老鹰群体进入鸽子,那么突变者鸽子的数量就会不断地增加(相对于老鹰鸽子会以更快的速度增长)。

因此,老鹰鸽子群体唯一的稳定状态就是一半为老鹰一半为鸽子

1.2 系统选择博弈 考察住在同一学生宿舍中的十个学生选择不同操作系统博弈假定两种可供选择的计算机操作系统,并且任何两个学生随机配对合作写文章或交换应用软件。

假定使用不同操作系统的两个学生之间是无法合作写文章或交换软件的,即只有使用同一种操作系统的两个学生的合作或交换才富有成效。

如果假定操作系统优于操作系统,于是就可以得到如下支付矩阵的博弈:该博弈有两个纯策略严格纳什均衡,并且前者是唯一的帕累托效率均衡,还有一个混合策略纳什均衡,即每个学生以的概率选择操作系统,的概率选择操作系统

由经典博弈理论我们无法知道该博弈最后会趋于哪一个均衡,也无法找出系统趋于不同均衡的条件。

但利用进化博弈理论就能够得出系统趋于不同的条件。

博弈矩阵可知,如果该宿舍有超过的学生(多于4人)使用操作系统,那么随机配对博弈的最优反应策略就是选择操作系统

假定学生存在改变操作系统的可能性(如写完毕业论文了或者计算机坏了等原因),并且假定学生只关心眼前利益(如写文章或交换软件的方便,这与进化博弈理论中的近视调整[Myopic Adjustment] ③有关),只要有机会调整自己计算机操作系统,那么他就会选择相对于现行群体分布(使用两种操作系统学生所占的比例)的最优反应策略。

在达尔文选择动态下,这个宿舍的学生都会选择相对于该群体分布(群体分布是通过参与人观察博弈历史而得来的)的最优反应策略。

在这种情况下,显然整个宿舍的学生最终会使用哪一种。

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