纳什均衡
字数 865 2025-11-17 18:05:49

纳什均衡

纳什均衡是博弈论中的一个核心概念,描述在非合作博弈中,每个参与者都选择了最优策略,且在其他参与者策略不变的情况下,没有人可以通过单方面改变策略来获得更好结果的状态。

纳什均衡的构成要素包括:

  • 参与者:博弈中的决策主体
  • 策略集:每个参与者可供选择的行动方案集合
  • 收益函数:每个参与者在特定策略组合下获得的回报

纳什均衡的数学表达:
在n人博弈中,设S_i为参与者i的策略集,s_i ∈ S_i为参与者i选择的策略,π_i为参与者i的收益函数。策略组合(s_1*, s_2*, ..., s_n*)构成纳什均衡,当且仅当对任意参与者i和任意s_i ∈ S_i,都有:
π_i(s_i*, s_{-i}) ≥ π_i(s_i, s_{-i})
其中s_{-i}*表示其他参与者的均衡策略组合。

纳什均衡的典型示例:

  1. 囚徒困境

    • 两个囚徒分别选择坦白或抵赖
    • 收益矩阵:
      囚徒B\囚徒A | 坦白 | 抵赖
      坦白 | -8,-8 | 0,-10
      抵赖 | -10,0 | -1,-1
    • 唯一纳什均衡:(坦白,坦白)
  2. 性别之战

    • 夫妻选择看拳击或芭蕾
    • 收益矩阵:
      妻子\丈夫 | 拳击 | 芭蕾
      拳击 | 2,1 | 0,0
      芭蕾 | 0,0 | 1,2
    • 两个纯策略纳什均衡:(拳击,拳击)和(芭蕾,芭蕾)

纳什均衡的存在性证明:
约翰·纳什于1950年证明,任何有限博弈(参与者数和策略数有限)都至少存在一个纳什均衡(可能是混合策略均衡)。证明基于角谷静夫不动点定理。

纳什均衡的 refinement:

  1. 子博弈精炼均衡(塞尔顿,1965)
  2. 贝叶斯纳什均衡(海萨尼,1967-1968)
  3. 完美贝叶斯均衡

纳什均衡的应用领域:

  1. 经济学:市场均衡分析
  2. 政治学:投票博弈分析
  3. 生物学:进化稳定策略
  4. 计算机科学:网络路由算法
  5. 管理学:企业竞争策略

纳什均衡的局限性:

  1. 均衡多重性:某些博弈存在多个均衡
  2. 均衡选择问题:缺乏选择标准
  3. 理性假设:要求完全理性且共同知识
  4. 计算复杂性:大型博弈均衡求解困难
纳什均衡 纳什均衡是博弈论中的一个核心概念,描述在非合作博弈中,每个参与者都选择了最优策略,且在其他参与者策略不变的情况下,没有人可以通过单方面改变策略来获得更好结果的状态。 纳什均衡的构成要素包括: 参与者:博弈中的决策主体 策略集:每个参与者可供选择的行动方案集合 收益函数:每个参与者在特定策略组合下获得的回报 纳什均衡的数学表达: 在n人博弈中,设S_ i为参与者i的策略集,s_ i ∈ S_ i为参与者i选择的策略,π_ i为参与者i的收益函数。策略组合(s_ 1* , s_ 2* , ..., s_ n* )构成纳什均衡,当且仅当对任意参与者i和任意s_ i ∈ S_ i,都有: π_ i(s_ i* , s_ {-i} ) ≥ π_ i(s_ i, s_ {-i} ) 其中s_ {-i}* 表示其他参与者的均衡策略组合。 纳什均衡的典型示例: 囚徒困境 两个囚徒分别选择坦白或抵赖 收益矩阵: 囚徒B\囚徒A | 坦白 | 抵赖 坦白 | -8,-8 | 0,-10 抵赖 | -10,0 | -1,-1 唯一纳什均衡:(坦白,坦白) 性别之战 夫妻选择看拳击或芭蕾 收益矩阵: 妻子\丈夫 | 拳击 | 芭蕾 拳击 | 2,1 | 0,0 芭蕾 | 0,0 | 1,2 两个纯策略纳什均衡:(拳击,拳击)和(芭蕾,芭蕾) 纳什均衡的存在性证明: 约翰·纳什于1950年证明,任何有限博弈(参与者数和策略数有限)都至少存在一个纳什均衡(可能是混合策略均衡)。证明基于角谷静夫不动点定理。 纳什均衡的 refinement: 子博弈精炼均衡(塞尔顿,1965) 贝叶斯纳什均衡(海萨尼,1967-1968) 完美贝叶斯均衡 纳什均衡的应用领域: 经济学:市场均衡分析 政治学:投票博弈分析 生物学:进化稳定策略 计算机科学:网络路由算法 管理学:企业竞争策略 纳什均衡的局限性: 均衡多重性:某些博弈存在多个均衡 均衡选择问题:缺乏选择标准 理性假设:要求完全理性且共同知识 计算复杂性:大型博弈均衡求解困难