Слайд 1Лекция 3
Экономические модели, основанные на статических играх с полной информацией
Слайд 2Статические игры с полной информацией
Современное состояние интеллектуальных систем позволяет
использовать их для поддержки принятия решений в различных видах «игр
с противником». Основной проблемой при этом является задача выбора оптимальной стратегии по имеющейся информации.
Слайд 3Статические игры с полной информацией
Решение этой проблемы осложняется тем фактом,
что часть наиболее существенной информации (такой, как анализируемые противником стратегии
игры) скрыта от лица, принимающего решения (ЛПР). В этих условиях актуальной задачей является разработка метода выбора оптимальной стратегии по косвенной, доступной информации.
Слайд 4Статические игры с полной информацией
Под статической игрой понимают такую игру,
в которой все ее участники принимают решения не зная, какие
именно решения принимают другие. Обычно в этом случае говорят, что участники принимают решения одновременно, хотя сама по себе одновременность принятия решений в данном случае не важна. Под играми с полной информацией понимаются такие игры, в которых каждый из игроков точно знает характеристики других игроков.
Слайд 6Статические игры с полной информацией
Для статических игр с полной информацией
характерны следующие признаки:
соперники делают ходы по очереди один раз;
в
любой момент времени известны все возможные варианты ходов каждого из игроков;
из всех возможных стратегий игры необходимо выбрать ту, которая приведёт к победе.
Слайд 7Статические игры с полной информацией
Различие между статическими и динамическими играми
обусловлено возможностью игроков наблюдать за действиями друг друга и реагировать
на них. В статических играх игроки принимают решения одновременно; принятые решения не подлежат пересмотру. В динамических играх существует более сложный порядок ходов.
Слайд 8Рассмотрим несколько направлений моделирования с помощью статических игр с полной
информацией.
Сначала несколько слов о совершенной конкуренции и конкурентном равновесии.
Слайд 9Признаки совершенной конкуренции:
бесконечное множество равноценных продавцов и покупателей
однородность и делимость
продаваемой продукции
отсутствие барьеров для входа или выхода с рынка
высокая мобильность
факторов производства
равный и полный доступ всех участников к информации (цены товаров)
Слайд 10Давид Рикардо выявил закономерную в условиях совершенной конкуренции тенденцию к
снижению экономической прибыли каждого из продавцов.
В реальной экономике биржевой рынок
наиболее походит на рынок совершенной конкуренции. В ходе наблюдения за явлениями экономических кризисов был сделан вывод, что подобная форма конкуренции обычно терпит фиаско, выйти из которого может лишь благодаря внешнему вмешательству.
Слайд 11В случае, когда хотя бы один признак отсутствует, конкуренция называется
несовершенной. В случае, когда эти признаки искусственно удаляются с целью
занятия монопольного положения на рынке, ситуацию именуют недобросовестная конкуренция.
В простейшем случае конкурентное равновесие задается с помощью функций спроса D(p) и предложения S(p).
Слайд 12Несовершенная отраслевая конкуренция
D(p) – максимальное количество товара, которое может быть
куплено по цене p не в ущерб покупателям;
S(p) - максимальное
количество товара, которое может быть куплено по цене p не в ущерб продавцам
Слайд 13P
Q
QCE
PCE
1
2
S
D
Sm
Pm
Конкурентное равновесие
Слайд 14Обычно конкурентное равновесие соответствует случаю совершенной конкуренции ( большое число
независимых игроков с нулевой рыночной силой).
Другим крайним случаем являются монополия
и монопсония.
Монополист назначает цены из условия максимизации собственного выигрыша.
Чтобы записать выигрыш монополиста введем обратные функции спроса и предложения.
Слайд 15P=D-1(Q) – обратная функция спроса;
P=S-1(Q) – обратная функция предложения;
с(Q) –
затраты на выпуск продукции объема Q;
S-1(Q)=c’(Q) – функция маргинальных
(предельных) затрат.
v(Q) – функция стоимости, доход от покупки товара в количестве Q;
D-1(Q)=v’(Q) – функция маргинальной стоимости.
Слайд 16Олигополия – это промежуточный случай между монополией и совершенной конкуренцией.
При
олигополии продавцов мало, каждый из них по отдельности не может
диктовать цену, но ощущает свое частичное влияние на процесс ценообразования.
Есть несколько подходов к моделированию олигополии как статической игры с полной информацией: олигополия Курно с назначением выпусков и олигополия Бертрана с назначением цен.
Слайд 17Дуополия Курно
Продавец i независимо от j планирует выпуск продукции в
объеме qi ( i ≠ j )
←Совокупное предложение
Множество стратегий
игрока i.
Слайд 18Выигрыш игрока i определяется размером его прибыли:
Для поиска РН найдем
сначала наилучший ответ Ri игрока i на любую стратегию qj
игрока j.
ui - функция квадратичная и достигает максимума при :
Слайд 20 – суммарный выигрыш игроков
– выигрыш монополиста
Сравним с монополией
и совершенной конкуренцией:
Слайд 21P
Q
PM
P*
c
QM
Q*
QCE
По ценам, выпускам и выигрышам дуополия занимает промежуточное положение между
монополией и конкурентным равновесием.
P (Q) = a - Q
Слайд 22Олигополия Курно (с назначением объёмов выпуска)
Слайд 23С ростом числа игроков олигополия Курно стремится к совершенной конкуренции.
Слайд 24Олигополия Бертрана (с назначением цен)
Ограничимся случаем дуополии и рассмотрим случай
однородной продукции.
Слайд 25При любом pj >c наилучший ответ игрока i точно не
реализуется, но ε – оптимальный ответ есть pj - ε
, поэтому РН может быть только при выборе обоими игроками цен на уровне предельных затрат pi*=c.
Слайд 26В дуополии Бертрана с однородной продукцией и без ограничений на
выпуск возникает жесткая конкуренция, приводящая к конкурентному равновесию.
Слайд 27Неоднородная продукция в дуополии Бертрана
РН
-
Решение должно быть симметричным
Слайд 28Это РН трудно сравнивать с другими вариантами:
При b=0 каждый игрок
является монополистом на своем рынке;
При 0 < b < 1
равновесные цены становятся больше локальных монопольных (a + c) / 2 . Оба локальных монополиста помогают друг другу поднимать цены.
Слайд 29Арбитражные механизмы на рынке труда
Фирма и профсоюз пытаются придти к
соглашению об уровне зарплаты с помощью арбитра. Они делают свои
предложения по зарплате одновременно и независимо друг от друга. Фирма предлагает wf, а профсоюз требует wu. У арбитра есть своё мнение х о справедливой зарплате, и он в качестве своего окончательного решения выдаёт то из двух предложений, которое ближе к х.
Слайд 30Арбитражные механизмы на рынке труда
Игроки не знают точно мнение арбитра
х и считают его случайной величиной с функцией распределения F(x)
и плотностью f(x).
Профсоюз стремится максимизировать, а фирма минимизировать ожидаемую зарплату.
При поиске РН сделаем естественное предположение, что wf < wu. Тогда арбитр выберет предложение фирмы при условии:
Слайд 31Фирма
Профсоюз
Ожидаемая заработная плата
Слайд 32Запишем условия первого порядка для РН, приравняв к нулю производные
ожидаемой зарплаты по wf и по wu :
Слайд 33Поскольку левые части одинаковы, то в РН должно быть выполнено:
Слайд 34Мнение арбитра распределено по нормальному закону:
Слайд 35Итак, в РН предложение фирмы является заниженной оценкой справедливой (
по мнению арбитра) цены, а предложение профсоюза – завышенной оценкой.
Зато их среднее арифметическое дает несмещенную оценку.
Слайд 36Проблема общин
Проблема возникает при рассмотрении продукта коллективного пользования, такого как
дорога, безопасность, экология и т.п.
Слайд 37Проблема общин
В одной деревне живут n крестьян, которые держат коз.
Крестьянин i решает, независимо от других, сколько коз gi ему
держать. Общее поголовье G=g1+…gn; затраты на содержание одной козы с от него не зависят. Однако ценность козы для крестьянина v(G) зависит от общего поголовья, поскольку пастбище, где кормятся все козы деревни, весьма ограничено.
Слайд 38Наложим на функцию v(G) следующие условия:
Слайд 40Это уравнение всегда имеет единственное решение при c < ν(0)
, поскольку в левой части стоит убывающая функция, принимающая отрицательное
значение в точке Gmax
Слайд 42Итак, если крестьяне действуют общинно, то им надо держать меньше
коз. Но общинный максимум не является РН. Если при условии
соблюдения всеми РН, кто-то пытается завести больше коз, то все скатится к потери эффективности и устойчивости с коллективной точки зрения