这是第三套习题,对应 Unit 5 和 Unit 6,也就是第 18 讲到第 26 讲:人们互相影响、互相猜测的时候会怎样,以及一个人的选择影响了别人却不用付代价的时候,市场和政府各会遇到什么麻烦。一共 30 道题,每道题都有完整的解答。
这一部分的题和前两套有一点不同:很多题的答案不是一个数,而是一个"为什么"。博弈论里,算出均衡只是第一步,更重要的是能说出:这个均衡为什么稳,为什么不是最好的,改变了什么它才会变。
怎么用这套题
先做,再看。 拿一张纸,博弈的题尤其要自己画出收益表,用划线法找一遍。直接看答案,你会觉得"很显然";自己做一遍,才知道哪一步容易看漏。
难度。
- ★ 巩固:直接用一个定义,或者一步计算。
- ★★ 标准:两三步,或者要你自己把一段现实的话翻译成模型。
- ★★★ 挑战:要把几讲拼在一起,或者里面藏着一个陷阱。
题型。 判断辨析、计算、建模、四道代码题(标"代码")、一道开放的四步写作题。代码题的代码是独立的完整程序,只需要 Python 3 和 NumPy(有的连 NumPy 都不用),随机数种子固定。
解答。 每题分四步:思路、过程、答案、常见错误。
争议话题。 有几道题涉及现实中有争论的问题(拥堵收费、政策游说)。这些题的答案只给事实部分和不同立场的逻辑,该怎么选,是价值判断,答案里不替你选。
数字。 所有计算题的数字都用代码核对过;代码题的输出就是代码实际跑出来的。题里的场景和数字都是为练习设计的示意,不对应真实的统计数据。
| 题号 | 主题 | 对应讲 |
|---|---|---|
| 1–5 | 纳什均衡、混合策略、逆向归纳、公共品博弈 | 第 18 讲 |
| 6–9 | 冷酷触发、合谋的门槛、循环赛 | 第 19 讲 |
| 10–12 | 柠檬市场、保险的逆向选择、声誉 | 第 20 讲 |
| 13–15 | 道德风险、委托代理、信号 | 第 21 讲 |
| 16–19 | 一价与二价拍卖、保留价、赢者诅咒、克拉克税 | 第 22 讲 |
| 20–22 | 庇古税、总量控制与交易、科斯定理 | 第 23、24 讲 |
| 23–24 | 公共品、公地 | 第 25 讲 |
| 25–27 | 投票、集中的利益、寻租 | 第 26 讲 |
| 28–30 | 综合:判断、四步写作、辨认模型 | 第 18–26 讲 |
题目
第一部分 博弈论基础(第 18 讲)
题 1(★★)三个博弈,三种均衡
博弈 A(行玩家选 T、M、B,列玩家选 L、C、R,括号里是(行,列)的收益):
| L | C | R | |
|---|---|---|---|
| T | (4, 0) | (0, 4) | (1, 3) |
| M | (0, 0) | (5, 3) | (4, 5) |
| B | (5, 2) | (0, 5) | (0, 1) |
(1)有没有占优策略?用"逐步剔除被占优的策略"找出这个博弈的纳什均衡。
博弈 B(看电影):甲想看动作片,乙想看爱情片,但两个人都更不想分开。收益(甲,乙):一起看动作片 (3, 2),一起看爱情片 (2, 3),分开 (0, 0)。
(2)找出所有纯策略纳什均衡,再找出混合策略均衡:每个人选"动作片"的概率是多少,每人的期望收益是多少?
博弈 C(斗鸡):两个司机迎面开来,各选"让"或"冲"。(让,让)(3, 3);(让,冲)(1, 5);(冲,让)(5, 1);(冲,冲)(−5, −5)。
(3)找出所有纯策略均衡和混合策略均衡。其中一个司机在出发前把方向盘拆下来扔出窗外(让对方看见),会发生什么?
题 2(★★★)点球:为什么"变强了",却更少用
球员选踢左或踢右,守门员选扑左或扑右。进球概率:
| 守门员扑左 | 守门员扑右 | |
|---|---|---|
| 球员踢左 | 0.50 | 0.90 |
| 球员踢右 | 0.95 | 0.60 |
球员想最大化进球率,守门员想最小化。
(1)有没有纯策略均衡?
(2)求混合策略均衡:球员踢左的概率、守门员扑左的概率、均衡进球率。
(3)守门员练习后,扑左对踢左变得更有效:(踢左,扑左)的进球率从 0.50 降到 0.30,其他不变。新的均衡里,守门员扑左的概率是上升还是下降?球员呢?进球率呢?
(4)用一句话解释(3)。
题 3(★★)先动的人:可信的威胁
一个行业里有一个在位企业和一个潜在进入者。收益(进入者,在位者),单位是百万元:不进入 (0, 100);进入后,在位者选"开战"(−30, 20) 或"接受"(30, 50)。
(1)写出正规式(收益表),找出所有纳什均衡。
(2)用逆向归纳,找出子博弈完美均衡。
(3)在位者可以在进入者决定之前,花 25(沉没)建好产能。有了产能,开战时在位者的收益变成 70(不含那笔 25),其余不变。建产能值得吗?新的均衡是什么?
(4)最后通牒博弈:提议者分 100 元,回应者可以接受或拒绝(拒绝则双方都得 0)。完全自利的回应者,会接受多少?如果 90% 的回应者拒绝低于 30 的提议,另外 10% 接受任何提议,提议者应该提多少?
题 4(★★)公共品博弈
6 个人,每人有 20 元,每个人可以把任意金额投入公共账户。公共账户里的钱乘以 2.4,平均分给 6 个人。
(1)每多投 1 元,自己能拿回多少?投还是不投?
(2)全投、全不投,每人各得多少?
(3)如果 5 个人投 20 元,1 个人不投,各得多少?
(4)乘数要多大,这个困境才会消失?
(5)如果每个投了钱的人可以花 1 元,让搭便车者损失 3 元。5 个人都愿意惩罚时,搭便车者还愿意搭便车吗?惩罚者的行为有什么问题?
题 5(★★★)代码:让两个玩家"学"出混合策略
用代码模拟题 2 的点球(原始进球率):两个玩家重复对局。每一轮,每个人对对方过去的频率选最佳反应(球员选期望进球率高的,守门员选低的),并记下自己这一轮的选择。看 10、100、1000、20000 轮之后,两个人的频率是不是靠近你手算的混合策略均衡。
第二部分 重复博弈(第 19 讲)
题 6(★★)冷酷触发的门槛
囚徒困境的收益(我的):互相合作 4,我背叛对方合作 6,我合作对方背叛 0,互相背叛 1。游戏每轮结束后,以概率 δ 继续下一轮。冷酷触发策略:一直合作,一旦对方背叛过,我永远背叛。
(1)对方也用冷酷触发,我一直合作的总收益是多少?第一轮就背叛呢?δ 要多大,合作才是我的最佳选择?
(2)如果"惩罚"变轻:背叛之后,双方不是永远背叛(每轮得 1),而是永远每轮得 3。门槛 δ 变成多少?
(3)δ = 0.3、0.4、0.5、0.7 时,两个总收益各是多少?
(4)这个门槛说明了合作需要什么条件?
题 7(★★★)企业合谋,惩罚多久够
市场需求 P = 84 − Q,边际成本 12 元,没有固定成本,两家企业。
(1)Cournot 竞争下每家的利润;两家合谋(各生产垄断产量的一半)每家的利润;对方守约时,我偷偷多产的最大利润。
(2)冷酷触发(背叛后永远回到 Cournot)下,合谋的门槛 δ 是多少?
(3)惩罚如果只持续 k 期,然后又回到合谋。δ = 0.7 时,k 至少多少?δ = 0.55 时呢?
(4)三家企业、五家企业时,门槛 δ 各是多少?这说明什么?
题 8(★★)一场小循环赛
四个策略:永远合作、永远背叛、以牙还牙(第一轮合作,之后重复对方上一轮)、冷酷触发。囚徒困境收益:互相合作 3,我背叛对方合作 5,我合作对方背叛 0,互相背叛 1。每两个策略打 10 轮,总分是和另外三个策略各打一场的得分之和。
(1)算出每一对的得分,列成表。
(2)总分排名。
(3)去掉"永远合作",排名怎么变?
(4)以牙还牙和冷酷触发为什么得分完全一样?什么情况下它们会不同?
题 9(★)判断题:这些话对吗
判断对错,并说明理由。
(a)纳什均衡里,每个人的收益都是最高的。
(b)如果每个人都有占优策略,那么大家都选占优策略,一定是纳什均衡。
(c)在混合策略均衡里,我选各个策略的概率,要使我自己在这几个策略之间无差异。
(d)有限次重复的囚徒困境,只要次数够多,合作就能维持。
(e)冷酷触发的均衡里,惩罚从来不会真的发生。
(f)民间定理说,在重复博弈里,合作一定会出现。
第三部分 信息不对称(第 20、21 讲)
题 10(★★)二手车:好车什么时候会退出
好车:卖家的底价 6,买家估值 8。柠檬:卖家的底价 2,买家估值 3。买家分不出好车和柠檬,只知道好车占比 s,愿意付的价是期望估值。
(1)s 至少多大,好车才会留在市场里?
(2)s = 0.7 时,价格是多少?和信息完全时相比,好车卖家、柠檬卖家各多拿或少拿多少?
(3)s = 0.55 时,市场上会发生什么?总好处(买卖双方合计)比信息完全时少多少?
(4)如果有一个第三方,可以花 0.3 把每辆车的质量查清楚。s = 0.7 和 s = 0.55 时,查还是不查?
题 11(★★★)保险:越保越少人参加
每个人的预期医疗支出 c 均匀分布在 0 到 1 之间,保险公司看不到每个人的 c。一个人愿意为保险付的价是 (1 + λ)c,λ = 0.4(怕风险)。保险公司的保费等于参保者的平均支出,不赚不亏。
(1)均衡的保费是多少?多少比例的人参保?
(2)这个市场的总好处,和"所有人都参保"相比,损失多少?
(3)如果规定所有人必须参保,统一保费 0.5。总好处是多少?谁赚谁亏?
(4)这是不是说明强制参保一定更好?
题 12(★★)声誉,什么时候撑得住
一家线上商店可以靠每次骗一单赚额外的一次性好处 b = 6,被发现以后,顾客不再信任它,后面每期少赚 m = 1.2(诚实时每期比骗子多赚 m)。每期继续做生意的概率(折现)是 δ。
(1)δ 要多大,诚实才是最好的选择?
(2)如果诚实时每期多赚 m = 2,门槛是多少?
(3)个人卖家(一次性交易)和长期店铺,谁更可能骗?评价系统可能怎样失灵?
题 13(★★★)代码:免赔额,该定多少
一个人的财富 30,可能遇到一次损失 18。他可以"小心"(事故概率 5%,代价 0.6)或"随意"(事故概率 15%,不用代价)。他的效用是 ln(财富)。保险公司看不到他是否小心,按他会选的做法收公平保费(保费 = 事故概率 × 公司赔付的金额)。保单有免赔额 d:损失里先由他自己出 d,其余保险公司赔。
(1)写代码:不同免赔额下,他选择小心还是随意?保费和效用各是多少?
(2)免赔额至少多少,他才愿意小心?最优的免赔额是多少?
(3)和"全额保险(d = 0)“比,和"保险公司看得到他是否小心"比,各差多少?
题 14(★★★)委托代理:让他努力要花多少
老板雇一个销售员。努力时,成功的概率是 0.7,不努力是 0.3;努力的代价是 1.5(效用单位)。销售员的效用是 √工资 − 努力代价,不接这份工作能得到效用 4。老板看不到努力,只看到成功或失败。成功时给工资 w_s,失败时 w_f。
(1)让他愿意接受并且愿意努力的合同里,w_s 和 w_f 各是多少?老板期望付多少?
(2)如果老板能看到努力,固定工资多少就够了?
(3)两者的差叫什么?为什么存在?
题 15(★★)信号:读书是为了什么
雇主分不出两类求职者:高能力(占 40%,产出 3)和低能力(占 60%,产出 1)。求职者可以多读 e 年书:对高能力者,每年的代价是 0.5;对低能力者,每年代价是 1.0。读书本身不提高产出。雇主按"读了多少年"付工资,付得和产出一样。
(1)不读书的话,大家工资多少?
(2)e 取哪些值时,高能力者愿意读、低能力者不愿意模仿?
(3)e = 2 时,高、低能力者各净得多少?和不读书比,社会是多得还是少得?
(4)如果两类人每年读书的代价都是 0.5 呢?
第四部分 拍卖与机制设计(第 22 讲)
题 16(★★)4 个人,一价还是二价
4 个投标人的估值独立均匀分布在 0 到 1。
(1)一价拍卖里,估值 0.8 的人,均衡出价是多少?
(2)两种拍卖里,卖家的期望收入各是多少?
(3)二价拍卖里,估值 0.8。其他人的最高出价是 0.7、0.85 时,分别按 0.6、0.8、0.9 出价,各得多少?说真话为什么不会更差?
(4)如果投标人怕风险(效用 u = √x),一价拍卖里出价是 (n − 1)/(n − 1 + 0.5) × 估值。卖家收入变成多少?
题 17(★★★)保留价
二价拍卖,卖家自己留着东西值 0.2,买家估值均匀分布在 0 到 1。保留价 r:出价低于 r 的不卖。
(1)2 个投标人时,r = 0.2、0.4、0.6、0.8,卖家的期望所得(没卖出去就得到 0.2)各是多少?没卖出的概率各是多少?
(2)5 个投标人时呢?
(3)最优保留价是多少?它和人数有关吗?
(4)卖家为什么要冒"没卖出去"的风险?
题 18(★★★)代码:赢者诅咒
一个物品的真实价值是 50,但没人知道。每个投标人得到一个估计:真实价值加一个在 ±10 之间均匀分布的误差,相互独立。每人的出价 = 自己的估计 − 压价,出价最高的人赢,付自己的出价。
(1)写代码:2、4、8 个投标人,压价 0、5、10 时,赢家的平均利润是多少?
(2)压价多少才刚好不亏?它和人数是什么关系?
(3)这和第 20 讲的逆向选择有什么相同之处?
题 19(★★★)克拉克税:让人说真话
三户居民考虑合建一个设施,总成本 120,三户平摊,每户 40。每户对设施的价值(毛):A 70,B 50,C 15,即净好处 A +30、B +10、C −25。决定规则:总净好处大于 0 就建。
(1)要不要建?如果由居民自己"报"价值,C 可能怎么报?
(2)采用克拉克税:每个人,如果他的报告改变了决定,就付"别人因此受的损失”。算出每户付的税和最后的净好处。
(3)验证:C 谎报,A 谎报,会不会更好?
(4)这个办法有什么代价?
第五部分 外部性、科斯定理(第 23、24 讲)
题 20(★★)庇古税:税定在哪里
纸厂的产品需求 P = 120 − Q,私人边际成本 30 + Q,每单位产量对河下游造成 24 的损害。
(1)没有政府时的均衡?社会最优的产量和价格?无谓损失?
(2)征税 24:买家付多少,厂商实际拿到多少?税收和损害各是多少?
(3)算税 t = 0、12、24、36、48 时,扣掉损害之后的总剩余。税定得太高会怎样?
(4)如果政府不知道损害,把税定在 12 或 36,损失各是多少?
题 21(★★★)总量控制与交易
两家工厂,各排放 100,要把总排放减少 40。减排的边际成本:甲是 2a(a 是甲减排的量),乙是 6b。
(1)平均分担(各减 20),总成本是多少?
(2)总成本最低的分法是什么?成本多少?
(3)如果各发 80 个免费排放许可,允许自由交易。均衡价格是多少?谁买谁卖?
(4)如果政府改用税,税率要多少才达到同样的减排?
题 22(★★★)科斯:谁有权利,交易成本有多高
一个工厂的好处 B(q) = 100q − q²(q 是产量),对邻居的损害是每单位 20。
(1)不考虑谈判,工厂自己选,产量是多少?社会最优产量是多少?
(2)工厂有权污染(默认 q = 50):双方谈判,谈出的产量和价格范围是多少?
(3)邻居有权要求不污染(默认 q = 0):谈出的产量和价格范围是多少?
(4)两种产权下,谈判成本 T = 0、50、150、1700 时,总剩余各是多少?哪种产权配置更好?
第六部分 公共品、公地(第 25 讲)
题 23(★★)公共品:谁来出钱
10 户居民,每户从公共设施(规模 q)得到的边际好处是 12 − q。提供一单位的边际成本是 MC。
(1)MC = 20 时,社会最优 q 是多少?自愿提供呢?总净好处各是多少?
(2)MC = 6 时,社会最优和自愿提供各是多少?自愿提供达到最优的几分之几?
(3)为什么 MC = 20 时一个人都不出?
题 24(★★★)公地:越多人,越糟
一片渔场,总捕捞努力 E,总收入是 12E − E²,每单位努力的成本是 5。
(1)社会最优的努力和租金是多少?
(2)开放进入(没人管,有利可图就进来)时,努力和租金是多少?
(3)如果有 n 个渔民,各自决定自己的努力,每人的努力和总租金是多少?n = 1、2、3、5、10、100 时各是多少?
(4)n = 4 时,每单位努力征多少税,才能让总努力降到最优?
第七部分 政府失灵(第 26 讲)
题 25(★★)投票:多数不一定有答案
(1)三位居民对三个项目的偏好:甲 公园 > 图书馆 > 游泳池;乙 图书馆 > 游泳池 > 公园;丙 游泳池 > 公园 > 图书馆。两两投票,结果是什么?先比公园和图书馆、胜者再对游泳池,最后结果是什么?换一个议程呢?
(2)九位居民对"图书馆预算"(百万元)的理想值:1, 2, 2, 4, 5, 7, 8, 9, 12,偏好是离理想值越近越好。中位数和平均数各是多少?5 和平均数对决,谁赢?
题 26(★★)集中的好处,分散的损失
一项保护政策:保护 6 家企业,每家多得 50 万元;让 1000 万名消费者,每人多付 0.5 元。
(1)总好处和总损失各是多少?
(2)一家企业为这件事愿意花多少力气?一名消费者呢?
(3)为什么这项政策可能通过?
(4)这个例子说明了什么,没说明什么?
题 27(★★★)代码:争夺垄断牌照
一项牌照值 R = 2000。n 个人同时决定投入多少钱去争取(比如游说、送礼),每个人赢得牌照的概率等于他的投入占总投入的比例,不赢的人投入也拿不回来。
(1)写代码:用最佳反应找 n = 2、4、10 时每个人的投入。合计花多少?占奖品的几成?
(2)如果牌照造成的无谓损失是 500,n = 10 时,社会的总成本是多少?
(3)这个结论依赖什么假设?
第八部分 综合
题 28(★★)判断题:这些话对吗
判断对错,并说明理由。
(a)逆向选择发生在交易之后。
(b)道德风险是指人的道德水平低。
(c)二价拍卖里,说真话是占优策略。
(d)一价拍卖里,估值最高的人,出价等于自己的估值。
(e)庇古税的最优税率,等于最优产量上的边际外部损害。
(f)科斯定理说,不管产权给谁,结果的分配都一样。
(g)公共品,私人自愿提供的量一定是零。
(h)公地悲剧的关键是"公有",不是"开放进入"。
(i)对污染征税,税收自动补偿了受害者。
题 29(★★★)拥堵收费:用四步写一段话
某城市的主干道,上下班高峰期严重堵车。有人提议:高峰时段对进入市中心的车辆收拥堵费。
请按"理论预测 → 证据与局限 → 分歧在哪 → 价值判断留给读者"写一段话。注意区分"理论上会怎样"“需要什么数据去查"“该怎么权衡”。
题 30(★★)这是哪一个模型
下面八种情况,各对应本讲义里的哪个问题?说出它的名字、核心激励,并各提一个改进办法。
(a)小区里每家都想等别人出钱修路灯,结果路灯一直没修。
(b)买了全险的车主,更不爱锁车门。
(c)二手手机平台上,成色好的机器总是卖不上价,慢慢都不来了。
(d)两家便利店,谁都想把价格降到对方之下,结果两家都赚得很少。
(e)河边的工厂排放污水,下游渔民的收成变差,工厂不用付钱。
(f)海边的渔民,每个人都想多捕一点,几年后鱼越来越少。
(g)工程公司总在投标里赢,却发现赢到手的项目常常亏本。
(h)求职者纷纷去考一张本来用处不大的证书。
解答
第一部分 博弈论基础
题 1 解答
思路。 划线法:对每个对手的选择,划出自己的最佳反应;两个人都被划线的格子,就是纳什均衡。
过程与答案。
(1)没有占优策略(初始时,没有一个策略在所有情况下都最好)。逐步剔除:列玩家的 L(收益 0、0、2)被 C(4、3、5)严格占优,剔除 L。剩下 C、R 两列后,行玩家的 M(5、4)严格优于 T(0、1)和 B(0、0),剔除 T 和 B。最后行玩家选 M,列玩家在 C(3)和 R(5)之间选 R。纳什均衡 (M, R),收益 (4, 5)。这是唯一的纳什均衡,也是唯一经过逐步剔除留下来的。
(2)纯策略均衡:(动作片,动作片)(3, 2) 和(爱情片,爱情片)(2, 3),各自单方面改变都会变成 (0, 0)。混合策略均衡:设乙选动作片的概率是 q。甲选动作片得 3q,选爱情片得 2(1 − q);令二者相等:3q = 2 − 2q,q = 0.4。设甲选动作片的概率是 p。乙选动作片得 2p,选爱情片得 3(1 − p):2p = 3 − 3p,p = 0.6。期望收益各 1.2。注意:混合均衡里每个人的收益(1.2)比任何一个纯均衡里的(2 或 3)都低,因为有时会走不到一起。
(3)纯策略均衡:(让,冲)(1, 5) 和(冲,让)(5, 1)。混合均衡:设对方冲的概率是 p,我选让得 3(1 − p) + 1·p = 3 − 2p,选冲得 5(1 − p) − 5p = 5 − 10p;令相等,p = 0.25,期望收益 3 − 0.5 = 2.5。如果一个司机把方向盘扔出窗外(让对方看见),他就承诺了"冲”;对方的最佳反应是让,结果 (5, 1):拆掉方向盘的人得 5。承诺的价值:减少自己的选择,改变对方的最佳反应。
常见错误。 以为"混合策略均衡"是"随机乱选":它的概率是让对方无差异的概率,不是让自己无差异;以为逐步剔除一定能解开所有博弈(斗鸡和看电影都没有占优策略)。
题 2 解答
思路。 混合策略的概率,由让对方无差异决定。
过程与答案。
(1)没有纯策略均衡:球员知道守门员扑左,就踢右(0.95);守门员知道球员踢右,就扑右(0.60);球员知道守门员扑右,就踢左(0.90);守门员知道球员踢左,就扑左(0.50)……来回追,没有稳定点。
(2)设球员踢左的概率为 g。守门员扑左的期望进球率 0.50g + 0.95(1 − g),扑右 0.90g + 0.60(1 − g)。令二者相等:0.95 − 0.45g = 0.60 + 0.30g,g = 0.467。设守门员扑左的概率为 k:球员踢左 0.50k + 0.90(1 − k),踢右 0.95k + 0.60(1 − k)。相等:0.90 − 0.40k = 0.60 + 0.35k,k = 0.4。进球率 0.90 − 0.40 × 0.4 = 0.74。
(3)(踢左,扑左)降到 0.30:g:0.95 − 0.65g = 0.60 + 0.30g,g = 0.368;k:0.90 − 0.60k = 0.60 + 0.35k,k = 0.316;进球率 0.90 − 0.60 × 0.316 = 0.711。守门员扑左的概率下降(0.40 → 0.316),球员踢左的概率也下降(0.467 → 0.368),进球率下降(0.74 → 0.711)。
(4)守门员扑左的概率,是由"球员踢左、踢右同样好“决定的,不是由"扑左有多强"决定的。扑左变强以后,球员的反应是少踢左,让守门员扑左的价值下降,守门员为了让球员仍然无差异,就必须少扑左。变强的好处,体现为进球率下降,而不是使用频率上升。
常见错误。 以为守门员更擅长扑左,就该多扑左。这是把"自己的收益"当成"自己的概率"的依据。
题 3 解答
过程与答案。
(1)正规式(进入者,在位者):
| 在位者:开战 | 在位者:接受 | |
|---|---|---|
| 进入 | (−30, 20) | (30, 50) |
| 不进入 | (0, 100) | (0, 100) |
纳什均衡有两个:(进入,接受)和(不进入,开战)。后者里,在位者"开战"和"接受"在不进入时收益一样(100),所以"开战"并不吃亏,但它是一个不可信的威胁:真的进入了,在位者开战只得 20,接受得 50。
(2)逆向归纳:进入后,在位者选接受(50 > 20);进入者预期这点,选进入(30 > 0)。子博弈完美均衡 = (进入,接受),收益 (30, 50)。
(3)有产能时:进入后开战得 70,接受得 50,在位者会开战。进入者预期到这点,进入得 −30,不进入得 0,选不进入。在位者的收益:100 − 25 = 75,比不建产能时的 50 高,所以值得建。新的子博弈完美均衡:(建产能,不进入,开战)。关键是那笔 25 是沉没的,它改变了事后的收益,使威胁变得可信。
(4)完全自利的回应者,拒绝得 0,接受任何正数都更好,所以提议者提 1 元(最小的单位),回应者接受。如果 90% 拒绝低于 30 的提议:提 1 元,成功概率 10%,期望 0.1 × 99 = 9.9;提 30,90% 以上的人接受,期望 70。所以提 30。
常见错误。 把"不进入,开战"当成合理的均衡:它在纳什均衡意义上成立,但靠的是空洞的威胁。
题 4 解答
过程与答案。
(1)每投 1 元,公共账户变成 2.4 元,平分后自己拿回 2.4 ÷ 6 = 0.4 元。投 1 元得 0.4,不如留着得 1,不投。这是占优策略,不管别人怎么选。
(2)全投:账户 6 × 20 = 120,乘 2.4 = 288,每人 48。全不投:每人 20。全投每人 48 > 全不投 20,但占优策略使每个人都不投:囚徒困境。
(3)5 人投 20,1 人不投:账户 100,乘 2.4 = 240,每人分 40。搭便车者:20 + 40 = 60;投钱者:40(投出去的 20 没了)。搭便车者比投钱者多 20,比"大家都投”(48)还多 12。
(4)每投 1 元自己拿回 m/N。当 m/N ≥ 1 即 m ≥ 6,投就不亏,占优策略改变,困境消失。(乘数 6 意味着每 1 元投进去,就变成 6 元,现实里很少。)
(5)搭便车者的收益 60,被 5 个人各罚 3 元:60 − 15 = 45,低于大家都投的 48,所以他不再愿意搭便车。问题:惩罚者每人要花 1 元,是二阶搭便车:每个人都希望别人去罚。如果没人惩罚,威胁就不可信。第 25 讲讲过的实验说明,在真实的人群里,有一些人愿意花钱惩罚,也有人会惩罚合作的人(反社会惩罚)。
常见错误。 把 40 和 60 弄反;以为惩罚一定能解决,没看到惩罚本身也是公共品。
题 5 解答
思路。 虚拟对局(fictitious play):每个人假设对方会按过去的频率行动,对这个频率选最佳反应。
# 射门进球率:行 = 球员(踢左、踢右),列 = 守门员(扑左、扑右)
SCORE = [[0.50, 0.90],
[0.95, 0.60]]
shooter_counts = [1, 1] # 球员踢左、踢右的次数(各从 1 开始,避免除以 0)
keeper_counts = [1, 1] # 守门员扑左、扑右的次数
for t in range(1, 20001):
k = keeper_counts[0] / sum(keeper_counts) # 守门员过去扑左的频率
shooter_pay = [SCORE[i][0] * k + SCORE[i][1] * (1 - k) for i in range(2)]
g = shooter_counts[0] / sum(shooter_counts) # 球员过去踢左的频率
keeper_pay = [g * SCORE[0][j] + (1 - g) * SCORE[1][j] for j in range(2)] # 守门员希望进球率低
shooter_counts[shooter_pay.index(max(shooter_pay))] += 1 # 每人对对方过去的频率,选最好的反应
keeper_counts[keeper_pay.index(min(keeper_pay))] += 1
if t in (10, 100, 1000, 20000):
g = shooter_counts[0] / sum(shooter_counts)
k = keeper_counts[0] / sum(keeper_counts)
score = g * (k * SCORE[0][0] + (1 - k) * SCORE[0][1]) + (1 - g) * (k * SCORE[1][0] + (1 - k) * SCORE[1][1])
print(f"第 {t:5d} 轮:球员踢左的频率 {g:.3f},守门员扑左的频率 {k:.3f},进球率 {score:.3f}")
# 手算的混合策略均衡
g_star = (SCORE[1][1] - SCORE[1][0]) / (SCORE[0][0] - SCORE[0][1] - SCORE[1][0] + SCORE[1][1])
k_star = (SCORE[1][1] - SCORE[0][1]) / (SCORE[0][0] - SCORE[1][0] - SCORE[0][1] + SCORE[1][1])
print(f"均衡:球员踢左 {g_star:.3f},守门员扑左 {k_star:.3f}")
输出:
第 10 轮:球员踢左的频率 0.583,守门员扑左的频率 0.500,进球率 0.731
第 100 轮:球员踢左的频率 0.461,守门员扑左的频率 0.471,进球率 0.740
第 1000 轮:球员踢左的频率 0.465,守门员扑左的频率 0.421,进球率 0.740
第 20000 轮:球员踢左的频率 0.470,守门员扑左的频率 0.400,进球率 0.740
均衡:球员踢左 0.467,守门员扑左 0.400
过程与答案。
输出里:第 10 轮还很乱(0.583、0.500),第 100 轮靠近(0.461、0.471),第 20000 轮:球员踢左 0.470,守门员扑左 0.400,非常接近手算的 (0.467, 0.4),进球率稳在 0.740。每一轮每个人的选择都是纯策略,但频率收敛到混合策略均衡。
这说明混合策略不一定是"人在心里掷骰子"。如果大家反复对局、互相适应,整体的频率就会走到混合均衡。(这个收敛对零和博弈有理论保证;对别的博弈不一定。)
常见错误。 把最终的频率当成"某一轮的选择";把起点设成 0 次导致除以 0。
第二部分 重复博弈
题 6 解答
过程与答案。
(1)一直合作:4 + 4δ + 4δ² + … = 4/(1 − δ)。第一轮背叛:第一轮 6,之后对方永远背叛,我每轮 1:6 + δ/(1 − δ)。合作更好的条件:4/(1 − δ) ≥ 6 + δ/(1 − δ),即 4 ≥ 6(1 − δ) + δ = 6 − 5δ,δ ≥ 0.4。(公式 δ* = (T − R)/(T − P) = (6 − 4)/(6 − 1) = 0.4。)
(2)惩罚变成永远每轮 3:背叛 6 + 3δ/(1 − δ)。4 ≥ 6(1 − δ) + 3δ = 6 − 3δ,δ ≥ 2/3。惩罚越轻,需要的 δ 越大(越"看重未来")。
(3)
| δ | 一直合作 | 第一轮背叛 | 哪个更好 |
|---|---|---|---|
| 0.3 | 5.71 | 6.43 | 背叛 |
| 0.4 | 6.67 | 6.67 | 刚好相等 |
| 0.5 | 8.00 | 7.00 | 合作 |
| 0.7 | 13.33 | 8.33 | 合作 |
(用 20 万局随机结束的模拟核对过,和公式吻合到两位小数。)
(4)合作需要三样:背叛能被发现;惩罚真有力度(P 比 R 低得多);关系有未来(δ 够大)。少了任何一样,合作都会塌。
常见错误。 把 δ 当成"概率越大越不耐心":δ 是继续的概率,越大越看重未来;把"背叛的一次性好处"(T − R)和"惩罚的损失"(R − P)弄反。
题 7 解答
过程与答案。
(1)Cournot:每家 q = (84 − 12)/3 = 24,P = 36,每家利润 24 × 24 = 576。合谋:垄断产量 (84 − 12)/2 = 36,价格 48,总利润 36 × 36 = 1296,每家 648。偷偷多产:对方生产 18,我的最佳反应是 (72 − 18)/2 = 27,价格 84 − 45 = 39,利润 27 × 27 = 729。
(2)冷酷触发:合谋的永远收益 648/(1 − δ);背叛:729 + 576δ/(1 − δ)。条件:648 ≥ 729(1 − δ) + 576δ,648 ≥ 729 − 153δ,δ ≥ 81/153 ≈ 0.529。(这个值和第 19 讲的烤肠摊一样:线性需求下,两家的门槛是 9/17,和具体数字无关。)
(3)惩罚只持续 k 期。δ = 0.7:k = 1 时,背叛的总收益 729 + 0.7 × 576 + 0.49 × 648/0.3 ≈ 2190.6,高于合作的 648/0.3 = 2160,不够;k = 2 时,背叛 ≈ 2155.3 < 2160,够。所以 k 至少 2。δ = 0.55:k 至少 5。δ 越小,需要的惩罚越长。
(4)三家:每家合谋利润 432,Cournot 324,偷偷多产(对方各守 12)576,δ* = (576 − 432)/(576 − 324) ≈ 0.571。五家:δ* ≈ 0.643。企业越多,门槛越高,合谋越难维持:偷偷多产的好处随企业数增大,而惩罚的损失(相对)变小。这和第 19 讲的结论一致。(这个简单模型忽略了监测不完全、企业不同和协调的困难,现实更复杂。)
常见错误。 以为惩罚只要存在就够了:它的长度和力度要足够抵消背叛的好处;把 δ* 的公式用在 N 家的情形,却用了两家的利润。
题 8 解答
过程与答案。
(1)每对的得分(10 轮,前者得分,后者得分):
| 永远合作 | 永远背叛 | 以牙还牙 | 冷酷触发 | |
|---|---|---|---|---|
| 永远合作 | — | 0,50 | 30,30 | 30,30 |
| 永远背叛 | 50,0 | — | 14,9 | 14,9 |
| 以牙还牙 | 30,30 | 9,14 | — | 30,30 |
| 冷酷触发 | 30,30 | 9,14 | 30,30 | — |
(2)总分:永远合作 0 + 30 + 30 = 60;永远背叛 50 + 14 + 14 = 78;以牙还牙 30 + 9 + 30 = 69;冷酷触发 30 + 9 + 30 = 69。永远背叛第一。
(3)去掉"永远合作":永远背叛 14 + 14 = 28;以牙还牙 9 + 30 = 39;冷酷触发 9 + 30 = 39。善良的策略赢了。
(4)这四个策略都没有噪声、没有随机,所以以牙还牙和冷酷触发在这里的行为完全一样:遇到永远合作,两者都一直合作;遇到永远背叛,两者从第 2 轮起都背叛;两者互相打,一直合作。区别在于对方偶尔背叛一次之后:以牙还牙会跟着背叛一轮,然后对方回头合作它也回头,冷酷触发则永不原谅。所以一旦有人"手滑"(噪声),两者的得分会拉开(第 19 讲噪声那一节)。
要点。 名次由名单决定:名单里有一个"永远合作"的被剥削者,永远背叛就赢;没有,善良的策略赢。
常见错误。 忘了对方的策略会随你的选择变;漏算"自己对自己"的比赛(本题没有)。
题 9 解答
(a)错。 纳什均衡只是"没有人想单方面改变",不是"每个人都最好"。囚徒困境的纳什均衡 (背叛, 背叛) 比 (合作, 合作) 差。
(b)对。 每个人都选占优策略时,每个人的选择都是对别人的选择的最佳反应(因为它是对所有选择的最佳反应)。
(c)错。 要使对方无差异,不是自己。(题 2 里扑左的概率由球员踢左、踢右的进球率相等决定。)
(d)错。 有限次重复,最后一轮没有未来,合作瓦解;倒数第二轮也一样,逆向归纳使合作一直拆到第一轮。真实的人会合作到接近结束,这需要别的解释(一点点不确定、利他等,第 19 讲)。
(e)对。 均衡里没人背叛,所以惩罚从不发生;它的作用是威慑。
(f)错。 民间定理说"合作可以是均衡",但永远背叛同样是均衡,还有很多别的均衡;会不会合作,要看预期、历史和别的因素。
第三部分 信息不对称
题 10 解答
过程与答案。
(1)买家愿意付 8s + 3(1 − s) = 3 + 5s。好车卖家要价至少 6:3 + 5s ≥ 6,s ≥ 0.6。
(2)s = 0.7:价格 3 + 3.5 = 6.5。好车卖家得 6.5 − 6 = 0.5,信息完全时(价格 8)得 2,少拿 1.5。柠檬卖家得 6.5 − 2 = 4.5,信息完全时(价格 3)得 1,多拿 3.5。好车补贴了柠檬。
(3)s = 0.55:3 + 2.75 = 5.75 < 6,好车卖家不卖,好车退出。市场上只剩柠檬,价格 3。信息完全时总好处 = 0.55 × 2 + 0.45 × 1 = 1.55,现在只剩 0.45 × 1 = 0.45,少 1.10(71%)。
(4)s = 0.7 时,即使不查,所有车都成交(好车卖了,柠檬卖了),总好处和信息完全时一样(1.7),价格只是在两类卖家之间转移;查一遍花 0.3,是白花。s = 0.55 时,不查只有 0.45,查了总好处 1.55 − 0.3 = 1.25,查。逆向选择有门槛:在门槛之上,它只是分配问题;在门槛之下,才造成效率损失。
常见错误。 以为信息不对称一定毁掉市场:在门槛 s ≥ 0.6 以上,好车仍然卖得出去。
题 11 解答
思路。 参保者的愿付价 (1 + λ)c ≥ 保费 p,即 c ≥ p/(1 + λ)。参保者的平均支出必须等于保费。
过程与答案。
(1)参保者是 c ∈ [p/(1 + λ), 1],平均支出 (1 + p/(1 + λ))/2 = p,解得 p = (1 + λ)/(1 + 2λ) = 1.4/1.8 ≈ 0.778。参保比例 = 1 − p/(1 + λ) = 2λ/(1 + 2λ) = 0.8/1.8 ≈ 44.4%。
(2)参保者 c ≥ 0.556。总好处 = ∫ λc dc(c 从 0.556 到 1)= 0.4 × (1 − 0.556²)/2 ≈ 0.138。所有人都参保时 = λ/2 = 0.2。损失 30.9%。
(3)强制参保,保费 0.5(所有人的平均支出)。总好处 = 0.2,是最大的。但分配不同:愿付价 (1 + λ)c 低于 0.5,即 c < 0.5/1.4 ≈ 0.357 的人(占 35.7%)净亏:平均每人亏 0.25;其余的人净赚平均 0.45。
(4)不是。强制参保提高了总好处(0.138 → 0.2),但有一部分人(低风险者)被迫付了高于他们愿付价的保费,等于补贴了高风险者。要不要这样做,涉及效率与公平的权衡,是价值判断。(第 20 讲也说明,强制参保的理由不止一个。)
常见错误。 把保费当成"所有人的平均支出"(0.5),而不是"参保者的平均支出"。
题 12 解答
过程与答案。
(1)诚实:每期多赚 m,永远(δ 折现):mδ/(1 − δ)。骗:一次性赚 b。诚实更好:mδ/(1 − δ) ≥ b,即 δ ≥ b/(b + m) = 6/7.2 ≈ 0.833。
(2)m = 2:6/8 = 0.75。每期的好处越大,需要的"耐心"越小。
(3)个人卖家(只做一次交易,δ 接近 0)更可能骗;长期店铺(预计持续做下去,δ 高)更可能诚实。评价系统可能失灵的方式:刷单(伪造好评,让 m 看起来很大);报复性差评(买家不敢给差评);关店换名(骗完就换马甲,δ 骤降,声誉的惩罚落空)。第 20 讲说得更细。
常见错误。 把 δ 的方向弄反;以为评价系统一定有效。
题 13 解答
思路。 按"他会选的做法"收公平保费。免赔额越低,保险越"全",他越没有动力小心。
import math
WEALTH, LOSS = 30.0, 18.0
P_CARE, COST_CARE = 0.05, 0.6 # 小心:事故概率 5%,代价 0.6(折成钱)
P_LAX = 0.15 # 随意:事故概率 15%,不花代价
def utility(careful, deductible, premium):
"""对数效用:没事故时财富 W - 保费 - 努力成本;有事故时再扣自付的 d。"""
p = P_CARE if careful else P_LAX
base = WEALTH - premium - (COST_CARE if careful else 0)
return (1 - p) * math.log(base) + p * math.log(base - deductible)
def fair_premium(careful, deductible):
return (P_CARE if careful else P_LAX) * (LOSS - deductible)
def outcome(deductible):
"""保险公司按"你会选的做法"收公平保费;只有这个做法对你自己也最划算,合同才成立。"""
prem_c, prem_l = fair_premium(True, deductible), fair_premium(False, deductible)
if utility(True, deductible, prem_c) >= utility(False, deductible, prem_c):
return True, prem_c, utility(True, deductible, prem_c)
return False, prem_l, utility(False, deductible, prem_l)
best = max(((outcome(d)[2], d) for d in (x / 10 for x in range(0, 181))), key=lambda t: t[0])
print(f"不买保险:小心 {utility(True, LOSS, 0):.4f},随意 {utility(False, LOSS, 0):.4f}")
careful0, prem0, u0 = outcome(0.0)
print(f"全额保险(免赔额 0):你{'小心' if careful0 else '随意'},保费 {prem0:.2f},效用 {u0:.4f}")
for d in (1, 2, 3, 4, 6, 8, 12):
careful, prem, u = outcome(float(d))
print(f"免赔额 {d:2d}:你{'小心' if careful else '随意'},保费 {prem:.2f},效用 {u:.4f}")
first = next(d for d in (x / 10 for x in range(181)) if outcome(d)[0])
print(f"免赔额至少 {first:.1f},你才愿意小心")
print(f"最优免赔额 {best[1]:.1f},效用 {best[0]:.4f}")
print(f"如果你的做法看得见(只收小心的保费,全额保险):{utility(True, 0, fair_premium(True, 0)):.4f}")
输出:
不买保险:小心 3.3336,随意 3.2638
全额保险(免赔额 0):你随意,保费 2.70,效用 3.3069
免赔额 1:你随意,保费 2.55,效用 3.3068
免赔额 2:你随意,保费 2.40,效用 3.3065
免赔额 3:你随意,保费 2.25,效用 3.3061
免赔额 4:你随意,保费 2.10,效用 3.3054
免赔额 6:你小心,保费 0.60,效用 3.3487
免赔额 8:你小心,保费 0.50,效用 3.3476
免赔额 12:你小心,保费 0.30,效用 3.3442
免赔额至少 5.6,你才愿意小心
最优免赔额 5.6,效用 3.3489
如果你的做法看得见(只收小心的保费,全额保险):3.3499
过程与答案。
(1)见上面的输出。免赔额低于 5.6 时,他选随意:全额保险(d = 0)时,保费 2.70(15% × 18),效用 3.3069;d = 4 时效用 3.3054,几乎没变好。免赔额 ≥ 5.6 时,他选小心:d = 6,保费 0.60,效用 3.3487;d = 8,0.50,3.3476;d = 12,0.30,3.3442。
(2)免赔额至少约 5.6,他才愿意小心(代码按 0.1 的步长找);最优免赔额也就是这个最小值:再高,他承担的风险更多,效用下降。效用 3.3489。
(3)和全额保险比:3.3489 − 3.3069 = 0.042,大得多。和"保险公司看得到是否小心"(3.3499)比:差 0.0010,很小。换句话说,一个合适的免赔额,收回了道德风险造成的绝大部分损失(约 98%):(3.3489 − 3.3069)÷(3.3499 − 3.3069)。另外,不买保险(小心)的效用是 3.3336,所以保险依然有价值。
要点。 道德风险的解决办法不是"不保险",是让被保险人承担一部分,使他的利益和你的一致。代价是他承担了一点风险(风险没有完全分摊)。
常见错误。 以为全额保险最好;把保费当成固定值,没有考虑"保费取决于他会选什么"。
题 14 解答
思路。 两个约束:参与约束(不接工作的效用 4)、激励相容(努力比不努力至少好)。
过程与答案。
(1)设成功和失败时的效用(√w)分别是 u_s、u_f。激励相容:(0.7 − 0.3)(u_s − u_f) ≥ 1.5,所以 u_s − u_f ≥ 3.75。参与约束:0.7u_s + 0.3u_f − 1.5 ≥ 4。老板想花最少,两个约束都取等号:u_s − u_f = 3.75,0.7u_s + 0.3u_f = 5.5。解得 u_f = 5.5 − 0.7 × 3.75 = 2.875,u_s = 6.625。工资 w = u²:w_f ≈ 8.27,w_s ≈ 43.89。老板期望付 0.7 × 43.89 + 0.3 × 8.27 ≈ 33.20。
(2)看得到努力,固定工资:效用 √w − 1.5 = 4,√w = 5.5,w = 30.25。
(3)33.20 − 30.25 = 2.95,叫代理成本。原因:员工怕风险,而老板为了激励,让工资随成败浮动,工人要承担风险,老板必须付一份风险补偿。这是激励和保险的权衡。
常见错误。 只满足参与约束,忘了激励相容(员工会不努力);把 u 和 w 弄混(w = u²)。
题 15 解答
过程与答案。
(1)不读书:雇主按平均产出付工资:0.4 × 3 + 0.6 × 1 = 1.8,大家一样。
(2)读 e 年,雇主付 3(读够的)和 1(没读够的)。低能力者不模仿:3 − 1.0e ≤ 1,e ≥ 2。高能力者愿意读:3 − 0.5e ≥ 1,e ≤ 4。所以 e ∈ [2, 4],有很多个均衡。
(3)e = 2:高能力者净得 3 − 0.5 × 2 = 2.0,低能力者 1.0(不读)。社会的平均净产出:0.4 × 2.0 + 0.6 × 1.0 = 1.4;不读书的平均产出是 1.8。读书花掉了 0.4,社会少得 0.4:读书只是信号,没提高产出,是白花。高能力者能分开自己(2.0 > 1.8 的统一工资),代价是社会的总好处下降。
(4)两类人代价都是 0.5:低能力者不模仿需要 3 − 0.5e ≤ 1,e ≥ 4;高能力者愿意读需要 3 − 0.5e ≥ 1,e ≤ 4。只有 e = 4,高能力者净得 3 − 2 = 1,和被当成低能力者一样,没有好处。信号失去了"分开"的作用。信号起作用,要求高能力者的代价更低。
常见错误。 以为信号总是"有用":它要求不同类型的代价不同;以为读书一定提高产出(这里是纯信号的极端情形,真实世界两者都有,没有定论,第 21 讲)。
第四部分 拍卖与机制设计
题 16 解答
过程与答案。
(1)一价拍卖,n = 4:均衡出价 (n − 1)/n × v = 0.75 × 0.8 = 0.60。
(2)两种拍卖里卖家的期望收入都是 (n − 1)/(n + 1) = 3/5 = 0.60(收益等价)。一价:最高估值的期望 n/(n + 1) = 0.8,乘出价比例 0.75,得 0.60;二价:第二高估值的期望 (n − 1)/(n + 1) = 0.60。
(3)二价拍卖,估值 0.8:
| 其他人最高出价 | 我出 0.6 | 我出 0.8(真话) | 我出 0.9 |
|---|---|---|---|
| 0.70 | 输,得 0 | 赢,付 0.70,得 0.10 | 赢,付 0.70,得 0.10 |
| 0.85 | 输,得 0 | 输,得 0 | 赢,付 0.85,得 −0.05 |
我出 0.6 时,在对方 0.70 的情形里,错失了 0.10;我出 0.9 时,在对方 0.85 的情形里,白亏了 0.05。说真话在每一种情形下都不比别的更差:你的出价只决定"赢不赢",不决定"付多少",所以说真话是占优策略。
(4)怕风险(ρ = 0.5):出价系数 3/3.5 ≈ 0.857,一价拍卖的收入 = 0.857 × 0.8 ≈ 0.686,比二价拍卖(0.60)高 14.3%。怕风险的投标人,在一价拍卖里更愿意多出价(宁愿少赚一点,也要提高赢的概率),所以卖家受益。(这是理论预测;实验证据有争议,第 22 讲。)
常见错误。 以为一价拍卖卖家收入一定更高,因为"出价更高":出价更高,但赢的人的估值也更高,两者相抵,在风险中性下收入相等。
题 17 解答
思路。 保留价提高,赢家出的价可能更高,但会有"没卖出去"的风险。
过程与答案。
(1)n = 2:
| 保留价 r | 卖家期望所得 | 没卖出的概率 |
|---|---|---|
| 0.2(≈ 没有保留价) | 0.371 | 4% |
| 0.4 | 0.440 | 16% |
| 0.6 | 0.477 | 36% |
| 0.8 | 0.419 | 64% |
(2)n = 5:
| 保留价 r | 卖家期望所得 | 没卖出的概率 |
|---|---|---|
| 0.2 | 0.667 | 0.03% |
| 0.4 | 0.672 | 1.0% |
| 0.6 | 0.682 | 7.8% |
| 0.8 | 0.623 | 32.8% |
(3)最优保留价 0.6,两种人数都是。公式:r* = (1 + s)/2,s 是卖家自己的估值,与人数无关。(这和垄断者定价的 MR = MC 一样:保留价是在"没卖出去的损失"和"卖出去时多拿一点"之间权衡。)
(4)保留价提高到 0.6,2 个人时期望所得从 0.371 提高到 0.477(+28.8%),5 个人时只从 0.667 到 0.682(+2.3%)。人少时,没有保留价,赢家付的可能很低;人多时,竞争本身就把价格推高,保留价帮不上多少忙。冒"没卖出去"的风险,是用有利的交易换更好的价格,这是第 22 讲的结论:保留价会损失本来对双方都有利的交易。
常见错误。 把保留价定成自己的估值(0.2),那样等于没有保留价;以为保留价总有好处。
题 18 解答
思路。 赢家是估计最高的人,而估计最高的人,往往是误差最大(最乐观)的人。
import numpy as np
rng = np.random.default_rng(82)
TRIALS, V, NOISE = 200000, 50.0, 10.0 # 真实价值 50,每个人的估计误差在 ±10 之间均匀分布
print("每人的估计 = 真实价值 + 误差;每人出价 = 自己的估计 - 压价。赢家(出价最高的人)的平均利润 = 真实价值 - 他的出价:")
print(f"{'人数':>4} {'压价 0':>8} {'压价 5':>8} {'压价 10':>8} {'公式 -10(n-1)/(n+1)':>22}")
for n in (2, 4, 8):
estimates = V + rng.uniform(-NOISE, NOISE, size=(TRIALS, n))
winner = estimates.max(axis=1) # 所有人压价一样,估计最高的人出价最高
row = [(V - (winner - s)).mean() for s in (0, 5, 10)]
print(f"{n:4d} {row[0]:8.2f} {row[1]:8.2f} {row[2]:8.2f} {-NOISE * (n - 1) / (n + 1):22.2f}")
输出:
每人的估计 = 真实价值 + 误差;每人出价 = 自己的估计 - 压价。赢家(出价最高的人)的平均利润 = 真实价值 - 他的出价:
人数 压价 0 压价 5 压价 10 公式 -10(n-1)/(n+1)
2 -3.31 1.69 6.69 -3.33
4 -6.01 -1.01 3.99 -6.00
8 -7.78 -2.78 2.22 -7.78
过程与答案。
(1)见输出(利润 = 真实价值 − 他的出价):
| 人数 | 压价 0 | 压价 5 | 压价 10 |
|---|---|---|---|
| 2 | −3.31 | +1.69 | +6.69 |
| 4 | −6.01 | −1.01 | +3.99 |
| 8 | −7.78 | −2.78 | +2.22 |
(2)赢家的平均利润 = 压价 − 10(n − 1)/(n + 1)。公式给出:n = 2:−3.33;n = 4:−6.00;n = 8:−7.78。所以不亏需要压价至少 10(n − 1)/(n + 1):n = 2 压 3.33,n = 4 压 6,n = 8 压 7.78。人越多,需要压得越多(极限是误差的最大值 10)。
(3)和逆向选择同构:赢了,就是坏消息。赢意味着你的估计比所有别人都高,这本身就说明你的估计偏高。柠檬市场里,买家买到的车,是卖家愿意卖的车,也是偏差的信息。两者都是:在你"成交"的条件下,你对对方信息的判断要修正。
常见错误。 以为"出价等于估计"不会亏:估计无偏,但赢家的估计是最高值,有偏;把压价说成"让自己吃亏",其实压价才是理性的。(真实均衡的压价更复杂,这里是最简演示。)
题 19 解答
过程与答案。
(1)总净好处 30 + 10 − 25 = +15 > 0,该建。如果由居民自己报价值,C 有动机夸大成本(报得很低,比如净好处 −100),把总数压到负,阻止建设;A、B 则有动机夸大价值。
(2)克拉克税:只对"关键人物"(报告改变了决定的人)收税,税 = 别人因此承担的损失。
- A:没有 A,B + C = 10 − 25 = −15 < 0,不建。有 A 就建。A 是关键人物,别人因此承担的损失是 15,A 付 15。
- B:没有 B,A + C = 30 − 25 = +5 > 0,仍然建。B 不是关键人物,付 0。
- C:没有 C,A + B = +40 > 0,仍然建。付 0。
最后的净好处:A 30 − 15 = 15,B 10,C −25。总税 15。
(3)C 谎报:想阻止建设,必须报告 ≤ −41(让总和变成负)。这时 C 变成关键人物,别人因此承担的损失是 A + B = 40,C 付 40,而且不建,C 得 0 − 40 = −40,比说真话(−25)更糟。A 谎报:报得更低(比如净好处 14),总和 14 + 10 − 25 = −1 < 0,不建,A 得 0,而说真话得 15,更糟;报得更高没有变化。用代码把每个人所有报告都试了一遍,说真话从不更差。
(4)代价:第一,总税 15 要被"烧掉"(不能还给居民,否则又影响激励);第二,C 的净好处是 −25,参与约束不满足:C 被迫付一笔他不想付的成本;第三,这个办法要求政府知道规则、居民能算出自己的价值。第 22 讲还提到:二价拍卖是克拉克税的特例。
常见错误。 以为克拉克税是对所有人收;以为说真话"有时吃亏",忘了你付的是别人的损失,不是你自己的报告。
第五部分 外部性、科斯定理
题 20 解答
过程与答案。
(1)没有政府:120 − Q = 30 + Q,Q = 45,P = 75。社会边际成本 54 + Q:120 − Q = 54 + Q,Q = 33,P = 87。无谓损失 = ½ × (45 − 33) × 24 = 144。
(2)税 24:买家付 87,厂商实际拿到 87 − 24 = 63。税收 24 × 33 = 792,损害 24 × 33 = 792。
(3)税 t 下,Q = (90 − t)/2,扣掉损害后的总剩余 = ∫(120 − x − 54 − x)dx = 66Q − Q²:
| t | 0 | 12 | 24 | 36 | 48 |
|---|---|---|---|---|---|
| Q | 45 | 39 | 33 | 27 | 21 |
| 总剩余 | 945 | 1053 | 1089 | 1053 | 945 |
税 = 24(等于边际损害)时最大。税 48(两倍的边际损害)和没有税一样糟(945):定得太高,减少的是本来有益的生产。
(4)损失 = (t − d)²/4,d = 24:t = 12:36;t = 36:36;总剩余 1089 − 36 = 1053 ✓。定高和定低,损失是对称的。
常见错误。 以为"税越高越好";用私人边际成本算最优产量(应该用社会边际成本);以为税收自动补偿受害者(题 28 (i))。
题 21 解答
过程与答案。
(1)各减 20:甲的总成本 = ∫2a da = a² = 400;乙 = ∫6b db = 3b² = 1200。合计 1600。
(2)最小成本:两家的边际成本相等,2a = 6b,a + b = 40:a = 30,b = 10,边际成本 60。成本:甲 900,乙 3 × 100 = 300,合计 1200,比平均分担便宜 25%。
(3)各发 80 个许可,均衡价格 = 边际成本 60。甲减排 30,排放 70,卖出 10 个许可得 600;乙减排 10,排放 90,买入 10 个花 600。甲净成本 900 − 600 = 300,乙 300 + 600 = 900,合计仍是 1200。
(4)税 60:每个企业减排到边际成本等于税,结果和许可证交易一样(甲减 30,乙减 10)。区别在分配:税要交钱给政府(税收 60 × 160 = 9600);免费发放许可证,企业不用付钱。(第 23 讲。)
(左图对应题 20:税定在哪里最好;右图对应本题:同样减 40,成本差 25%。)
常见错误。 以为"公平"的办法就是平均分担;忘了总量一样,只要允许交易,谁减排由成本低的人来。
题 22 解答
过程与答案。
(1)工厂自己选:B′(q) = 100 − 2q = 0,q = 50。社会最优:100 − 2q = 20,q = 40。
(2)工厂有权(默认 q = 50):从 50 减到 40,工厂少得 B(50) − B(40) = 2500 − 2400 = 100,邻居少受害 20 × 10 = 200。合作的好处 100,价格在 100 到 200 之间(邻居付工厂)。产量 40。
(3)邻居有权(默认 q = 0):工厂想生产 40,好处 B(40) = 2400,邻居受害 20 × 40 = 800。合作的好处 1600,价格在 800 到 2400 之间(工厂付邻居)。产量 40。
(4)总剩余(工厂好处 − 损害 − 谈判成本):
| 谈判成本 T | 0 | 50 | 150 | 1700 |
|---|---|---|---|---|
| 工厂有权 | 1600 | 1550 | 1500(没谈成) | 1500 |
| 邻居有权 | 1600 | 1550 | 1450(谈成,扣 150) | 0(没谈成) |
T = 0 或较小时,两种配置一样,都是 1600(科斯定理)。T = 150 时,工厂有权的谈判好处(100)小于成本,不谈,维持默认 q = 50,剩余 2500 − 1000 = 1500;邻居有权的谈判好处(1600)大于成本,谈成,剩余 1600 − 150 = 1450。所以 T = 150 时,工厂有权更好;T = 1700 时更是如此(邻居有权的谈判没谈成,剩余 0)。把权利给"默认结果更接近有效率"的一方,能省交易成本(第 24 讲)。
常见错误。 以为科斯定理说"不用政府":它说的是零交易成本时;现实里交易成本高,初始产权的配置很重要;以为两种产权下谈判的价格一样。
第六部分 公共品、公地
题 23 解答
过程与答案。
(1)每户边际好处 12 − q,10 户合计 120 − 10q。MC = 20:120 − 10q = 20,q = 10。总净好处 = 10 × (12 × 10 − 50) − 20 × 10 = 10 × 70 − 200 = 500。自愿提供:一户的边际好处最高是 12(q = 0 时),低于成本 20,没有人愿意出钱,q = 0,净好处 0。
(2)MC = 6:120 − 10q = 6,q = 11.4,总净好处 = 10 × (12 × 11.4 − 11.4²/2) − 6 × 11.4 = 10 × 71.82 − 68.4 = 649.8。自愿提供:一户的边际好处 12 − q = 6,q = 6(有一户出钱,其余搭便车)。总净好处 = 10 × (72 − 18) − 36 = 504。是最优的 77.6%。
(3)MC = 20 时,哪怕一户的最高边际好处(12)也不够抵成本(20),自己出钱不划算;而社会上 10 户加起来的边际好处(120)远大于 20。这是公共品的本质:好处被所有人享受,而每个人只算自己的那一份。
常见错误。 把 10 户的边际好处用"横着加"(公共品要竖着加,所有人同时享受同一单位)。
题 24 解答
过程与答案。
(1)租金 = 12E − E² − 5E = 7E − E²。最大化:7 − 2E = 0,E = 3.5,租金 = 24.5 − 12.25 = 12.25。
(2)开放进入:直到租金为零,7E − E² = 0,E = 7,租金 0。
(3)n 个渔民各自选努力 E_i,总努力 E = nE_i。每人的收入:E_i × (12 − E)(平均收入 12 − E),成本 5E_i。一阶条件:12 − E − E_i − 5 = 0,即 7 − nE_i − E_i = 0,E_i = 7/(n + 1),总努力 7n/(n + 1)。
| n | 1 | 2 | 3 | 5 | 10 | 100 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 总努力 | 3.50 | 4.67 | 5.25 | 5.83 | 6.36 | 6.93 |
| 总租金 | 12.25 | 10.89 | 9.19 | 6.81 | 4.05 | 0.48 |
n = 1(一个所有者)得到最优;n 越大,越接近开放进入的零租金。
(4)n = 4,加税 τ(每单位努力):E_i = (7 − τ)/5,总努力 4(7 − τ)/5 = 3.5,τ = 2.625。
常见错误。 以为"公有"就是悲剧:关键是开放进入(谁都能进来);n = 1 时,即使资源是"公共"的,所有者也会节制。
第七部分 政府失灵
题 25 解答
过程与答案。
(1)公园 vs 图书馆:甲 公园,乙 图书馆,丙 公园 → 公园 2:1。图书馆 vs 游泳池:甲 图书馆,乙 图书馆,丙 游泳池 → 图书馆 2:1。游泳池 vs 公园:甲 公园,乙 游泳池,丙 游泳池 → 游泳池 2:1。形成圈:公园 > 图书馆 > 游泳池 > 公园,没有多数偏好的赢家(孔多塞循环)。议程:先比公园和图书馆(公园赢),再让公园对游泳池(游泳池赢);先比图书馆和游泳池(图书馆赢),再对公园(公园赢);先比游泳池和公园(游泳池赢),再对图书馆(图书馆赢)。谁控制议程,谁决定结果。
(2)中位数 5,平均数 50/9 ≈ 5.56。5 对 5.56:偏好 5 的是理想值 ≤ 5.28 的人:1、2、2、4、5,共 5 人;偏好 5.56 的是其余 4 人。5 赢,5:4。中位数不可能被击败:任何别的方案,都有一半以上的人更靠近中位数。(条件:一维、单峰偏好。)
常见错误。 以为多数投票总有一个稳定的结果;以为平均数是多数偏好的代表(中位数才是)。
题 26 解答
过程与答案。
(1)总好处 6 × 50 万 = 300 万元;总损失 1000 万 × 0.5 = 500 万元。损失大于好处。
(2)每家企业愿意为此花最多 50 万(好处的全部);一名消费者只有 0.5 元的损失,花超过 0.5 元就不值得(连读一份政策公告都不值)。差了 100 万倍。
(3)6 家企业容易组织(人少,能互相监督),每家的好处大;1000 万消费者很难组织:每人的损失小,没人愿意领头,成员越多越容易搭便车(第 25 讲)。所以政策可能通过,尽管总损失大于总好处。
(4)说明:当好处集中、损失分散时,政治过程可能偏向前者(第 26 讲的 Olson 逻辑)。没说明:现实中有媒体、消费者组织、选举、竞争性的企业利益、法院……这是一个逻辑例子,不是对任何具体政策的断言;一项具体政策是否属于这种情形,要靠事实去查。
常见错误。 把这个逻辑当成"所有保护政策都是游说的结果"。
题 27 解答
思路。 每个人最大化 R·x/(x + 别人投入) − x,对别人投入的最佳反应是 x = √(R·O) − O。
R = 2000.0 # 奖品:垄断牌照带来的租
GRID = [i * 0.5 for i in range(0, 4001)] # 每个人可以投入 0 到 2000,步长 0.5
def payoff(x, others):
total = x + others
return R * x / total - x if total > 0 else 0.0
def best_response(others):
return max(GRID, key=lambda x: payoff(x, others))
for n in (2, 4, 10):
x = R / n # 从一个随便的起点出发
for _ in range(400):
x = 0.9 * x + 0.1 * best_response((n - 1) * x) # 每次只往最佳反应挪一点,避免来回跳
total = n * x
print(f"{n:2d} 个人:每人投入 {x:7.2f},合计 {total:7.1f},占奖品的 {total / R:5.1%},公式 R(n-1)/n = {R * (n - 1) / n:7.1f}")
DWL = 500.0
print(f"牌照让社会损失的无谓损失是 {DWL:.0f};n = 10 时争夺又花掉 {10 * x:.0f},合计社会成本 {DWL + 10 * x:.0f}")
输出:
2 个人:每人投入 500.00,合计 1000.0,占奖品的 50.0%,公式 R(n-1)/n = 1000.0
4 个人:每人投入 375.00,合计 1500.0,占奖品的 75.0%,公式 R(n-1)/n = 1500.0
10 个人:每人投入 180.00,合计 1800.0,占奖品的 90.0%,公式 R(n-1)/n = 1800.0
牌照让社会损失的无谓损失是 500;n = 10 时争夺又花掉 1800,合计社会成本 2300
过程与答案。
(1)见输出:n = 2:每人 500,合计 1000(50%);n = 4:每人 375,合计 1500(75%);n = 10:每人 180,合计 1800(90%)。公式:合计 R(n − 1)/n,人越多,争夺把牌照的价值耗掉得越多,极限是全部。
(2)n = 10:无谓损失 500 + 争夺花掉 1800 = 2300。垄断的社会成本,不只是价格高造成的无谓损失,还有为了得到垄断权花掉的资源。
(3)依赖的假设:风险中性;赢的概率等于投入占比(“彩票式"竞赛);所有人对牌照的估值一样;争夺的钱是纯浪费(没有转移成别的好处)。如果争夺的方式是向政府付钱(拍卖),争夺就变成了转移,不再是浪费。这些是简化假设,真实的寻租要复杂得多。
常见错误。 以为牌照的价值(2000)是社会的损失:牌照价值是转移,损失是无谓损失和争夺花费。
第八部分 综合
题 28 解答
(a)错。 逆向选择是交易之前的隐藏信息(类型);交易之后的隐藏行动是道德风险。
(b)错。 “道德"是保险业的一个术语,指的是:有了保险以后,人的行为会变得不那么小心,是对激励的反应,不是品德问题。
(c)对。 二价拍卖里说真话是占优策略(题 16)。
(d)错。 一价拍卖里,出价 = (n − 1)/n × 估值,低于估值(否则赢了没有利润)。
(e)对。 最优税率等于最优产量上的边际外部损害(题 20,t = 24)。
(f)错。 科斯定理说的是效率:零交易成本时,产量一样,总剩余一样;但分配不同(谁付谁)(题 22)。
(g)错。 自愿提供的量常常低于最优,但不一定是零:如果某一户的边际好处够高,会有人愿意出钱(题 23 (2) 里,MC = 6 时 q = 6)。
(h)错。 关键是开放进入(题 24 里 n = 1 时没有悲剧)。公有但有规则的资源(Ostrom 的案例)可以管得很好。
(i)错。 税收进入政府的收入,不会自动补偿受害者。补偿是另外的政策选择。
题 29 解答
说明。 开放题,参考写法。关键是把"理论上会怎样"“需要什么数据"“该怎么权衡"分开。
理论预测: 高峰时段的道路是一种公共资源:每个多开进来的人,让所有人的行驶时间都变长,但他只承担自己的那一份,没有承担对别人的影响(负外部性,第 23 讲)。拥堵费就是庇古税:把外部成本算进司机的决定,让边际上最不在乎的人换成公交、错峰或不出行。理论上,收费的最优水平等于最优车流量上多一辆车造成的边际外部成本(不是越高越好,题 20)。证据与局限: 判断它是否有效,需要对比收费前后的车速、出行时间、公交客流,并且要有没有收费的对照路段(排除天气、油价、经济状况的同时变化)。需要知道的数字:司机对收费的敏感程度(需求弹性)、人们是否换了路线(使别的街道更堵)、公交能否承接新增的客流。分歧在哪: 事实分歧:弹性有多大,收益能否抵消行政成本,会不会只是把拥堵挪到别处。价值分歧:公平(收费对低收入的通勤者影响更大,对高收入者几乎没有影响,是否可以接受?收入如何使用,能否补偿受影响的人?);隐私(车牌识别会留下行踪记录);谁有权使用道路(是用价格分配,还是用别的办法,如限行)。价值判断留给读者: 数据能说明收费大概能减少多少拥堵,该不该用价格来分配道路、怎样分配收入,是你的判断。
常见错误。 直接下结论"应该收"或"不应该收”;把"拥堵费有效"当成已经证实的事实;只谈效率,不谈分配。
题 30 解答
| 对应的问题 | 核心激励 | 改进的办法 | |
|---|---|---|---|
| (a) | 公共品搭便车(第 25 讲) | 好处共享,成本自己出 | 税收出钱,或者按受益分摊、小区自治约定 |
| (b) | 道德风险(第 21 讲) | 有了保险,后果由别人承担 | 免赔额、共同付费,保费与行为挂钩 |
| (c) | 逆向选择(第 20 讲) | 买家分不出好坏,价格按平均定 | 检测认证、质保、可靠的评价系统 |
| (d) | 囚徒困境(寡头价格战,第 16、18 讲) | 每家都有降价的动机 | 重复博弈的合作(第 19 讲),也可能是违法的合谋,要分清 |
| (e) | 负外部性(第 23 讲) | 成本由别人承担 | 庇古税、排污权交易、明确产权加谈判(第 24 讲) |
| (f) | 公地悲剧(第 25 讲) | 开放进入,每个人只计自己的好处 | 总量控制、可转让配额、社区监督(Ostrom) |
| (g) | 赢者诅咒(第 22 讲) | 赢了,说明自己的估计最乐观 | 出价时压价,参考别人的信息,改变拍卖方式 |
| (h) | 信号(第 21 讲) | 读证书是为了证明能力,不是为了增加能力 | 让雇主有别的办法识别能力(试用、作品);只要信号对不同能力的代价相同,信号就没用 |
(d)里需要小心的一点:企业之间私下商量好价格,在《反垄断法》下可能是违法的垄断协议;重复博弈里"合作"这个词在经济学里是中性的,在法律上不是。
常见错误。 只写名字,没有指出激励:每一种都是"某个人的选择影响了别人,但没有为此付出代价”,或者"一方知道的比另一方多”。
做完之后
数一数你错在哪里。
- 第一、二部分(题 1–9)错得多:重读第 18、19 讲,自己画收益表、划线;记住混合策略的概率让对方无差异,合作需要未来。
- 第三部分(题 10–15)错得多:重读第 20、21 讲:逆向选择是交易前的信息,道德风险是交易后的行动,信号要求不同类型代价不同。
- 第四部分(题 16–19)错得多:重读第 22 讲:二价说真话、收益等价、保留价、赢者诅咒是"赢了是坏消息”。
- 第五、六部分(题 20–24)错得多:重读第 23–25 讲:税等于最优点上的边际损害,科斯定理说效率不说分配,公地悲剧的关键是开放进入。
- 第七、八部分(题 25–30)错得多:重读第 26 讲,以及第 18–25 讲的开头:回头看这些模型背后共同的激励。
有一类错误值得单独记下来:把"每个人理性"当成"结果好"。这一部分的几乎每一个模型都在说同一件事:每个人都按自己的利益行事,加起来的结果却可能很糟(囚徒困境、柠檬、公共品、公地),或者要靠制度(惩罚、声誉、税、产权)才能改善。
下一套习题(习题 83)对应 Unit 7–8:GDP、增长、货币银行、利率、通货膨胀、经济周期、财政政策和金融危机。
参考
这套习题只用到前面各讲已经引用过的概念和文献,没有引入新的文献。题中的所有场景和数字都是为练习设计的示意,不对应真实的统计数据。需要核对原始文献的地方,请回到对应的那一讲。