颤抖手精炼均衡(trembling hand perfect equilibrium)
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“颤抖手精炼均衡”概念是泽尔腾提出的对纳什均衡的一个改进。颤抖手精炼均衡的基本思想是:在任何一个博弈中,每个局中人都有一定的犯错误的可能性(类似一个人用手抓东西时,手一颤抖,他就抓不住他想抓的东西)。一个策略对是一个颤抖手精炼均衡时,它必须具有如下性质:各局中人i要采用的策略,不仅在其他局中人不犯错误时是最优的,而且在其他局中人偶尔犯错误(概率很小,但大于0)时还是最优的。可以看出,颤抖手精炼均衡是一种较稳定的均衡。
从博弈论中我们知道,泽尔腾的这种“颤抖手均衡(trembling hand equilibrium)”也是一种精炼纳什均衡。大致说来,泽尔腾(1975)假定,在博弈中存在一种数值极小但又不为0的概率,即在每个博弈者选择对他来说所有可行的一项策略时,可能会偶尔出错,这就是所谓的“颤抖之手”。因之,一个博弈者的均衡策略是在考虑到其对手可能“颤抖”(偶尔出错)的情况下对其对手策略选择所作的最好的策略回应。单从这一点来看,在演进博弈论中,最初的演进稳定性的出现,并不完全来自博弈双方的理性计算,而实际上可能是随机形成的(往往取决于博弈双方“察言观色”的一念之差)。按照这一分析思路,我们也可以认为,人们对一种习俗(演进稳定性)的偏离,也可能出自泽尔腾所说的那种人们社会博弈中的“颤抖”。
为了说明颤抖手精炼均衡的价值,我们考虑一个具有两个“委托人—代理人”对和两种自然状态的对称支付模型。设代理人1的策略有:α1(积极工作)和α2(偷懒);代理人2的策略同样有β1(积极工作)和β2(偷懒)。相应于两个代理人的策略,在自然状态s1和s2下,每个委托人的收益如下:
β1 | β2 |
α1(c1,c2) | (d1,a2) |
α2(a1,d2) | (b1,b2) |
β1 | β2 |
α1(d1,d2) | (e1,b2) |
α2(b1,e2) | (c1,c2) |
其中,0<aj<bj<cj<dj<ej,j=1,2。这意味着当自然状态“坏”时,每个代理人都必须采用积极”的策略才可能使自己的委托人得到中等以上的收益(即不小于cj);而当自然状态“好”时,两代理人都选“偷懒”也可使各自的委托人得到cj的收益。现在设代理人j(j=1,2)在他的委托人的利润不小于cj单位时,都得到 Uj;否则所得为-M。假设代理人j选择“积极”策略时,就没有额外收益,而选择“偷懒”时,可有li>0单位的额外收益。因此,代理人的收益,可用如下标准形的二人非零和博弈给出:
α1 | β1 ( U1, U2) | β2 ( U1-M) |
α2 | (-M, U2) | (-M,-M) |
α1 | β1 ( U1, U2) | β2 ( U1,-M) |
α2 | (-M, U2) | ( U1+l1, U2+l2) |
这样,在好的环境s2中,代理人之间的博弈有2个纳什均衡:(α1,β1)对应收益对( U1, U2)和(α2,β2)对应收益对( U1,+l1, U2+l2);而在坏的状态s1中,代理人间的博弈只有一个非合作均衡(α1,β1)对应收益对( U1, U2)。观察上述博弈,我们发现在状态s2中,(α1,β1)更加有效率(使每个委托人的收益都较大),然而两个代理人却更喜欢均衡(α2,β2),因为这个均衡使他们的效用从( U1, U2)升至( U1,+l1, U2+l2)。但是,如果这两个纳什均衡中只有(α1,β1)是颤抖手精炼均衡,代理人就可能不再偏爱均衡(α2,β2)。
下面通过一个例子,分析如何应用“颤抖”对博弈的解(即Nash均衡)进行精炼。考察图1中的博弈,其中图1(b)为图1(a)中博弈的战略式描述。显然,博弈存在两个纯战略Nash均衡——(L1,R2)和(R1,L2)。
首先考察均衡(L1,R2)。假设参与人2选择行动R2时发生颤抖,其颤抖(,1-)(其中0<<1)。若0<≤1/2(即参与人2犯错误的可能性不大于1/2),则v1(L1,)≥v1(R1,)。假设参与人1选择行动L1时发生颤抖,其颤抖=(1一,),由于R2为参与人2的占优战略,因此v2(R2,)≥v2(L2,)。所以,(L1,R2)为颤抖手精炼均衡。同理可以证明(R1,L2)不是颤抖手精炼均衡。所以,对于图1(b)所示的战略式博弈,合理的均衡为(L1,R2),这与图1(a)中“博弈的合理均衡为(L1,R2)”的结论相一致。