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博弈论用来解释和解决现实问题和现象的效果如何?都有哪些实例? 第1页

  

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博弈论对现实的解释力是很强大的,这一点毋庸置疑,因为很多的商业案例的结果都可以用博弈论解释,比如东芝和索尼关于高清光碟标准之争,波音和空客对新飞机引擎的研发等等。 比较难找的是解决现实问题,以及对现实问题提出切实可行的建议的例子。


因为事后解释,我们知道什么因素是重要的,什么因素是不重要的,所以可以相对容易把他们提炼成博弈的标准形式加以解释,但是当预测未来、设计机制或者提供政策指导的时候,找准关键的点,一针见血的指出并解决问题的能力就变的很重要。


一般来说,每当有人质问『博弈论到底能不能指导现实』的时候,经济学家们喜欢引用的用来捍卫经济学荣誉的案例就是 @十一点半 的回答——FCC的拍卖设计。确实是一个非常让人印象深刻而直接的博弈论对拍卖机制设计的指导。


我在这里分享一个没有那么著名,但是自己曾经参与过一点的案例,没有FCC的这么直接,但是对现实也确实造成了很大的影响。


话说英国的电力公司在改革之前,是区域垄断的。虽然有好几家电力提供商,但是具体到某个区域,消费者只有一个选择,故而电费的价格一直居高不下。后来英国的电气市场办公室(类似中国的工信部、发改委之类)看不下去了,决定要放开区域市场,允许公司之间互相进入对方的领域, 提倡竞争,消灭垄断,促进微创新和效率提高,把电费的价格降下来!


于是这些电力提供商就行动起来了。都对自己周边的其他公司的地盘发起了进攻,提供了非常有吸引力的合同来夺取兄弟公司的客户。但是对自己经营的地盘,他们防守的动机不是很高,因为毕竟对消费者而言切换新的提供商是很麻烦的事情,所以有些消费者失去就失去了,整体价格变动代价太大。


于是呈现出一幅这样的场景:

- 电力提供商在非自己的地盘,作为进入者,提供非常好的合同,俘获一小部分其他公司的客户;

- 电力提供商自己自己的地盘,作为前垄断者,提供昂贵的合同,丢失一小部分客户,但是依然利润丰厚;


于是电气市场办公室又不开心了。说你们这么搞不行的,怎么能对老客户和新客户如此的区别对待呢,我们要加一个管制,叫做非歧视条款:不能对不同区域的客户收取不同的价格,要降价一起降价。只有这样才能更好的竞争嘛。


故事进展到这一步,似乎都挺正常的。公司抓管制的空子,然后政府一步步的补漏洞,改进消费者的福利。我当时刚刚到竞争政策研究中心去工作,我们的头就写了一篇文章发表在了《经济学学报》(Economic Journal)上,叫做 Non-discrimination clauses in the retail energy sector,指出这么做可能不是对消费者好,反而恰恰可能害了消费者。


为什么呢?作者指出,你不能假定目前的情况不变,然后用一个简单的三级价格歧视去分析施加非歧视条款之后是什么样子。因为“进入其他市场”本身是内生的策略,而非天然的行为。具体来说,非歧视条款一方面确实让本地的消费者变好了,但是也严重的削弱了局部垄断者进入其他市场的动机,逻辑就是:

我要进入其他市场——我必须要提供有吸引力的合同,不然当地消费者不会切换的——这个合同必须也提供给我本地的消费者——我从本地消费者获得收入大量减少——本地消费者的基数远远大于新进入市场消费者的基数——算了,我还是从新市场撤退吧

于是实行非歧视条款反而是对消费者不利的,因为大量的电力提供商纷纷的从其他周边厂商的领地中退出,各自守住自己的一亩三分地收取高价,不再有动机去抢其他人的市场。这也解释了公平贸易办公室后来从零售市场上获得的数据——非歧视管制实施之后,消费者真正收到的价格反而是上升的,因为竞争本身被削弱了。

于是这篇文章一出,电气市场办公室最终在2012年撤回了非歧视条款合同,公司们又可以对不同区域的消费者提供不同的合同了,于是公司们又纷纷的来劲了,开始挖其他人的墙角,而消费者拿到的价格又开始下降了。人人都需要用电,所以相当于全英国的人的在用电方面所产生的费用和效用,都被这一个博弈的框架给影响了,现在四五年过去了,有实证报告证明,这个影响确实是正面的。同等条件下,消费者现在能够享受到更低的价格。


上面这个例子就是一个典型的博弈论指导政策的事实。


对于学习博弈论的作用,我非常认可 @chenqin 在一个答案下的回答,说博弈论本身只是形式化的逻辑,人们在生活中已经自觉或者不自觉在在应用博弈论的原理了。确实,我也认为博弈论并不是一个学了之后就可以神当杀神,佛当杀佛的知识。


我们思维中非常容易出现的一些误区,就是会下意识的给定当前的情况不变,我们采取一个什么行动或者政策,然后考虑会出现什么效果。残疾人受歧视,我们就规定公司解雇残疾人需要经过层层审核;男女薪水不一样,我们就规定同工同酬…… 当然这种“粗暴”的方法未必一定是无效的,但是当系统了学习了博弈论之后,就可能可以有意识的去进行所谓“策略性的思考”,也就是去思考对方对自己的这个行为或者政策的反应是什么,而自己对对方的反应的又该如何什么…… 从而得出最后的均衡状态,然后看这个均衡态到底是不是自己想要的。


能够让我们在某些时候突破思维定势,找到真正的关键点,我想这或许是博弈论给人在生活中带来的重要好处之一吧。


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***1月24日补充***

@冯晗

博士在其答案中对博弈论原理的解释既简明,又到位,我的答案中缺乏这一套系统化的体系,建议大家学习。

********************

我们日常生活中的很多情形其实都在不知不觉中运用着博弈论。博弈论的关键是什么——信息。当信息不完全或者不对称的时候,博弈论可能就能派上用场。谈判就是一个很好的例子。我看过一本书《You Can Negotiate Anything》。我虚构一个场景,这个场景里的片段有的照搬该书,有的启发于该书,但都增加了我自己的理解和杜撰,供参考。我们假设一个购车的谈判,这其中会用到一些博弈论的东西。

在一个虚构的购车的场景中,博弈的双方是你和车商(你也可以将此化用到购买其他耐久性大宗商品上)。你们的信息是不对称的,你不知道车商的底线,车商也不知道你真正最多能接受的价钱。你们的目的也是不同的,车商希望最终成交价格越高越好,而你则希望越低越好。你需要做的是,采取一些策略,使得车商觉得,他们在博弈中的占优策略(dominant strategy)是不断地放低价格,或者尽最大可能地把车卖给你(也意味着放低价格)

请注意:我在这里举这个例子的目的不是在于教你如何去砍价买车,而纯粹是想用这个例子来发掘一些隐藏在内的博弈论的元素。有不妥之处,欢迎各位批评指教。

场景:你左看看右看看,东看看西看看,表现出很高的购车兴趣,于是让车商愿意细致入微地向你介绍展厅里每一辆车子的情况,然后再带着你去马路上试驾。于是,你用了大半天的时间把展厅里的所有感兴趣的车都了解了一遍,然后确定了一个目标,郑重其事地对销售说,你考虑买这辆车。于是你们坐下来谈价钱。你要注意的是,无论当天的谈判结果怎么样,你都对销售说:不好意思,我今天决定不了,我得回去征求一下(老婆/老公/爸妈/我有经验的邻居/七大姑八大姨的同事)的意见,让他们把把关。

然后第二天(或者几天以后),比如,你叫来了你的老婆。找到同一个销售,取决于你的友善程度,你可以让销售向你的老婆重复一遍他之前对你做的所有介绍,然后再次坐下来谈价钱。谈好以后,你老婆说,我今天还是决定不了,因为我还想去(网上/其他店)看看,比较比较。

注意,事到如今,你已经运用了三个策略:第一,让你的谈判对手增加了很多的谈判成本(他已经在你身上耗费了整整两天的青春);第二,你采用了信号传递的策略(signalling),让博弈对手觉得你是个有价值花时间谈判的人,因为你有很强的购买意愿;第三,你采用了拖延战术,为自己的决策赢得了考虑的时间。

再过了几天,车商一定会打电话来催促你做决定,一旦他联系你,你就可以说,我已经看了好几个地方的价钱,我现在就想谁家便宜我就买哪家,暗示他们需要继续降价你才会考虑。但是,你永远不会透露在其他地方看到的价钱究竟是多少。你这样做,其实是在采取一个策略,那就是制造新的信息不对称,并且让对手处于信息不完全的一方

然后我们来换位思考,作为车商而言,他面临的信息集是:A. 你有可能真的去看了其他车商,你也可能没有。B. 他们现在给你的价钱可能已经比其他人低,也可能没有。车商对于B的信息把握会更大,因为我们合理地假设车商之间应该能够知道底线大概在哪里,但他们无法知道你到底跑了多少车商,你手里究竟有多少信息。于是,车商需要做的选择是:A. 继续降价 B. 拒绝降价。

车商在考虑策略的时候,作为那位销售代表,他一定会想,为了达成你的这笔交易,他已经花去了整整2天的时间,如果你买下来,他就能拿到佣金,而如果你不买,他可能什么也得不到。因此,他很有可能就会想,不管你到底是不是去其他地方看了车,只要他开低价,你购买的可能性就会大一些,他能赚一点也就赚一点,所以在很大可能性下,虽然信息不对称,但他依旧会选择继续降价作为他的占优策略(dominant strategy)

但是,也有一种可能,就是他死活都不肯降价了。如果是这样的话,他有可能也是在和你玩信号传递的策略(signalling),让你觉得他现在的报价已经没有回旋余地了。他甚至会说,我再降价我就“亏本”,不卖给你了——如果他说了这样的话,你可以把它当作不可置信的威胁,或者trash talk而直接无视。因为这同样也是博弈当中对他而言的一种策略。

如果你想破,你能做的就是增加你的信息量,真正地去跑跑其他车商,看看其他车商能够给你怎么样的signalling。

如果把故事继续编下去的话还没完,因为我还没说对于“狡诈”的车商,他会采取什么策略。对于车商来说,他需要做的就是运用一些策略,使得你觉得你的占优策略是——尽快把车买下来(心甘情愿地多出一些价钱)。一个典型的手段就是:告诉你(signalling)另一个消费者也想要你看中的这辆车,他们的存货只有一台,所以,“你得抓紧”。而“另一位消费者”到底存不存在,就是留给你的不完全信息了。


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既然题主问的是博弈论解决现实问题的效果如何,那么显然想要的答案不是囚徒困境、鹰鸽游戏这种理论化的东西,也不是美国大学课堂里两三美元赌注的的博弈实验。

所以,答主在这里给大家介绍一个绝对现实的案例——美国联邦通讯委员会(FCC)频谱牌照拍卖。

为什么选择这样一个案例来说明博弈论在现实中的应用呢?

首先,拍卖中所涉金额巨大。在2008年的一次拍卖中(Auction 73),FCC一共获得了将近190亿美元的收入,101位成功竞价者中的每一位平均要支付1.87亿美元。每一次鼠标的点击都可能意味着上百万美元的代价(还伴随着肾上腺素飙升),其间的心理过程绝不是两三美元的博弈游戏所能模拟的。有人把参加频谱拍卖比喻成“同时在十张桌子上玩上亿美元赌注的德州扑克”。在如此巨大的利益面前,竞价者们自然会挖空心思、想方设法来寻找拍卖规则中一切可以被利用的漏洞。

其次,拍卖的出价过程极其漫长。还以2008年的这次拍卖为例,从2008年1月24日开始到2008年3月18日结束,历时54天。这样漫长的一个拍卖过程让每一位竞价者都有充足的时间思考并调整自己的出价策略,尽量避免出价过程中的非理性因素。

在拍卖过程中,FCC无疑希望将同样数量的牌照卖出尽可能高的价钱,而竞拍者们希望用尽可能低的价格买到自己想要的牌照。

如果你是FCC,现在手里有几百张牌照等着要卖出去,你会选择什么样的拍卖规则呢?

很多人会想:这还不简单吗?就像索斯比拍卖行出售名画那样,先把第一张牌照拿出来让竞价者们轮番叫价,出价最高者获得牌照。然后用同样的方法进行下一张牌照的拍卖,直到所有的牌照都卖出去。

这种拍卖方式听上去很合理。但是,在通讯行业采取这种方式,却有可能会造成总拍卖收入的降低。

假设FCC手里现在有两张牌照要出售,分别是牌照A和牌照B。有两家虚构的通讯公司参与拍卖,分别是美国移动和美国电信。

美国移动是通讯业界的大佬,手中已经持有多张牌照。在此次拍卖中他们只需要一张牌照就够了,至于是A还是B都无所谓。美国移动对这两张牌照的估值都是4.5亿美元。也就是说,如果价格超出4.5亿美元,美国移动会放弃继续报价。

另一位竞价者美国电信刚刚进入通讯市场,手中的牌照资源极为匮乏。为了能和业界老大美国移动抗衡,他们需要将牌照A和B全部买下,只拿到一张牌照是没有意义的。因此,他们对牌照A+B的组合估值10亿美元,对只拿到一张牌照的情形估值为零。

如果把这两家公司对于牌照的估值做成表格的形式,将会是这样的:

对于FCC来说,最好的结果当然是把两个牌照打包以后以10亿美元的价格卖给美国电信。但是,实际操作起来是否能达到这样的结果,与拍卖规则的设计有很大关系。

如果FCC先单独进行牌照A的拍卖,美国电信极有可能会在价格达到4.5亿之前就放弃竞价。因为对于美国电信来说,稍后才会进行的牌照B拍卖会有多少人参加,价格会被拍到多少完全是未知数。这种不确定性导致了美国电信在对牌照A的出价上相对保守。因为美国电信如果花了4.5亿美元买下了牌照A,而牌照B被某个土豪公司炒到了6亿美元的话,他要么被迫花10.5亿美元买下估值只有10亿美元的牌照组合,要么放弃购买牌照B,白白花4.5亿美元买一张对他来说没什么用的牌照A。

美国电信不是白痴,不会傻乎乎地花10.5亿美元购买估值只有10亿美元的两块牌照,也不会白白扔掉真金白银的4.5亿美元。现实中发生的情况将是美国电信为了控制风险,在牌照A的价格达到4亿美元甚至更低时就停止报价。

所以,最终的结果可能是美国移动以4亿美元甚至更低的价格买到了牌照A,而牌照B根本无人问津。

对于想要榨干竞拍者每一分钱的FCC来说,这样的结果简直就是一场噩梦(当然,他们会辩解说他们这样做是为了更有效的分配频谱资源)。

所以,为了鼓励竞价者们更加激进地报价,FCC采取了下面的基本拍卖规则(这里列出的只是最基本的思路,完整的拍卖规则长达上百页):

1)所有的牌照同时放出,供所有的竞价者同时进行报价。
2)每一轮报价结束后,所有牌照接收到的报价都被公开,供竞价者们决定在下一轮中如何报价。
3)如果某一轮报价结束后,任何一块牌照都没有收到新的报价,那么拍卖结束。每一块牌照都由出价最高的竞拍者获得。

采取了上面这种规则之后,美国电信可以实时观察每一块牌照的竞价者数量以及最新的价格,从而可以进行更加激进的报价(FCC也会收到更多的钱)。

不过,这样又产生了一个新的问题:对于想要获得两块牌照的美国电信来说,应不应该允许他进行组合报价(package bidding)?

组合报价的含义就是允许美国电信对A+B这个牌照组合给出一个总价,并不分别给出每一个牌照的单价。请注意这里其他的竞价者还是可以针对每一个牌照给出单独的报价。在拍卖结束时,FCC会把每块牌照的单独最高报价相加,如果得出的总价低于美国电信的组合报价,这些牌照就作为一个整体卖给美国电信。

在拍卖过程中,FCC是否允许组合报价,会对拍卖结果造成巨大的差别。


情形一:不允许组合报价。

假设美国移动由于业务扩张,把牌照A和牌照B的估值都调整为了6亿美元:

从表格中的数字来看,美国电信还是可以赢得拍卖的。虽然美国移动调高了自己的估值,但是针对A+B的组合,美国电信的估值10亿美元仍然要高于美国移动的6亿美元。拍卖规则的设计不是应该让估值最高的竞价者获胜吗?

在不允许组合报价的情形下,为了赢得这两张牌照,电信只好对牌照A和B进行单独报价。假设在进行了N轮报价后,牌照A和B的最新报价都是4.9亿美元。这时电信注意到其他的报价者都已推出,只剩下移动还在继续报价。电信算了算,还在自己预算范围内,在下一轮对这两个牌照都报出了5亿美元的价格。在这里电信对移动的实力做出了错误的判断,因为移动在下一轮报价中把牌照A的价格又抬高到了5.1亿美元。

当牌照A的价格抬高到5.1亿美元时,电信就傻眼了。因为已经开出的牌照B的5亿美元已经无法撤回了,剩余的资金又不够继续竞价牌照A。最终的结果可能是美国电信以5亿美元拍到了牌照B,而移动以5.1亿美元拍到了牌照A。这里最大的赢家是净收10.1亿美元的FCC,而美国电信则损失了5亿美元。

美国电信所面临的这种风险,有个专门的名词叫做exposure problem。如果FCC允许组合报价的话,这种风险将不复存在。现在,让我们一起来看一下允许组合报价的情形。

情形二:允许组合报价。

在允许组合报价的情况下,美国电信只要对两张牌照给出一个组合价,而不单独指定针对每一张牌照的报价。如果在拍卖中获胜,可以在预算范围内将两张牌照收入囊中。如果在拍卖中被更高的价格击败,也不需要为此付出一分钱。这样,就有效的规避了上面的这个exposure problem。

但是,FCC非常不支持这种组合报价的方式。他们搬出了一套又一套理由来反对组合报价,例如这样会增加拍卖的复杂程度、这样对小企业不公平等等。

事实上,他们反对组合报价的真正原因可能是下面这种情形:

假设现在又有一家企业,暴发户美国联通也参加到了拍卖当中。美国联通在通讯市场也耕耘多年,手中的牌照资源也很丰富,因此他们只需要拍照A和拍照B中的一张就够了。他们对拍照A和牌照B的估值都是7亿美元。

这样,我们就有了三家企业,他们对牌照A和B的估值是这样的:

假设美国移动对牌照A给出了4亿美元的报价,而美国联通对牌照B给出了5亿美元的报价。

针对这种情况,电信针对A+B的组合给出了9.1亿美元的报价。由于这个组合报价略高于移动和联通的对于这两块牌照的报价之和,所以如果他们不继续报价的话电信将赢得拍卖。

从数学角度上讲,这两家企业完全有能力报出一个超过美国电信组合报价的数字。根据他们的估值,他们最高可以报出一个13亿美元的总价,远远超过美国电信的估值10亿美元。

但这只是数学角度而已。别忘了,每一个博弈者都是自私的。移动可能在等着联通提高报价,而联通又觉得难道我钱多就活该当冤大头吗?最后这两家谁也不肯提高自己的报价,美国电信笑吟吟地以9.1亿美元的价格将两块牌照收入囊中。

在这种情形下,FCC又要哭了,因为原本最多可以卖到13亿美元的两块牌照结果只卖了9.1亿美元。(这种情形也有个专门的名字叫做threshold problem)

FCC在1994年启用频谱牌照拍卖机制时,不允许投标者进行组合报价。为了减少投标者面临的exposure problem所带来的风险(实质上是为了鼓励他们更激进的报价),FCC允许投标者撤回报价,条件是要支付所撤回的报价与最终中标价之间的差额。例如一家公司对牌照A报出了5亿美元的最高价,比他低的次高价格是4亿美元。如果这家公司又后悔了不想要这张牌照了,那么他可以选择撤回这个报价,如果最终中标价是4亿美元的话,他只需支付1亿美元的差价。这样,这家公司的损失就由5亿美元降低为1亿美元,而FCC照样可以收到5亿美元。

在之后的九年里,FCC对于组合报价的态度一直是“这个我们研究一下,再研究一下”

过了九年之后,在2003年的一次拍卖中(auction 51),FCC才第一次在实际的拍卖中启用了组合报价制度。这次拍卖的参与者多达……两名,拍得总价款是……17万9千美元。嗯,不提也罢。

到了2008年,FCC在auction 73中终于又启用了组合报价。不过,投标者不能随意进行组合,而只能对FCC事先规定好的组合进行报价。在这次拍卖中,FCC将所有的频谱资源分成了五个block,其中的C block一共由12张牌照组成。针对C block中的12张牌照,投标者可以进行单独报价,也可以按照FCC规定好的组合进行组合报价(牌照1至8一个组合,牌照10和12一个组合,牌照9和11一个组合)。最后的结果是Verizon以相对较低的价格47亿美元买走了C block中大部分的牌照。

FCC的频谱拍卖从1994年到现在,已经进行了大约100次,一些小的规则也是改来改去的。关于2008年auction 73以后的情况,答主没找到总结性的资料,也不可能到FCC的官网上一个个的去看,所以暂时就先介绍到这里。如果有对这个话题更加了解的人,欢迎补充。

不过,上面的内容应该足以回答题主的问题:不,博弈论不仅仅是一门理论上的学科。在现实世界中,一小群人通过博弈论可以决定上百亿美元的归属。

以上。

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