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Lec 2博弈的表述形式:标准式与扩展式

讲义完成更新于 2026-09-29

Lec 2 博弈的表述形式:标准式与扩展式(Representation of Games)

MIT 14.12 · Economic Applications of Game Theory · 主讲 Ian Ball

TL;DR

  • 标准式(战略式)博弈由玩家集、策略集与收益函数三要素严格定义:G=(I,{Si},{ui})G = (I, \{S_i\}, \{u_i\})。
  • 扩展式(博弈树)博弈细致刻画决策行动顺序、历史路径与信息集划分。
  • 战略是完整的行动预案:必须为玩家每一个可能到达(甚至不可能到达)的信息集指定行动。

核心概念与数学形式化

标准式博弈(Normal Form Game)

一个标准式博弈定义为一个三元组 G=⟨I,(Si)i∈I,(ui)i∈I⟩G = \langle I, (S_i)_{i \in I}, (u_i)_{i \in I} \rangle:

  1. 局中人集合:I={1,2,…,n}I = \{1, 2, \dots, n\}。
  2. 策略空间:对每一玩家 i∈Ii \in I,SiS_i 表示其所有可行策略的集合。所有玩家联合策略空间为 S=S1×S2×⋯×SnS = S_1 \times S_2 \times \dots \times S_n。
  3. 收益函数:ui:S→Ru_i: S \to \mathbb{R},将联合策略剖面 s=(s1,…,sn)s = (s_1, \dots, s_n) 映射为玩家 ii 的实数效用回报。

扩展式博弈(Extensive Form Game)

扩展式博弈通过博弈树形式化呈现:

  • 节点集合与偏序关系:包含根节点 x0x_0、决策节点 XX 和终端节点 ZZ。
  • 玩家指派函数:p:X→I∪{c}p: X \to I \cup \{c\},其中 cc 表示“自然”(Nature)行动节点。
  • 信息集(Information Sets)划分 h∈Hih \in H_i:若玩家在节点 xx 无法区分自己处于 xx 还是同集内的 x′x',则 x,x′∈hx, x' \in h。
  • 纯策略定义:玩家 ii 的纯策略 sis_i 是一个映射,为属于玩家 ii 的每一个信息集 h∈Hih \in H_i 指派一个可行行动 a∈A(h)a \in A(h)。

经济应用与机制分析

制度设计实质上是构建博弈规则的博弈树结构。信息集的设计(如司法审判中的证据封闭、行政审批中的信息隔离)从根本上限定了各方利益主体的策略空间与寻租成本。

边界条件与易错点

在扩展式博弈中制定策略时,漏写非均衡路径节点的行动;混淆静态博弈与完美信息动态博弈的策略维度。

官方资源与参考

我的理解

许多初学者最容易犯的错误是混淆“行动”(Action)与“策略”(Strategy)。行动只是在某一特定时刻做出的瞬间举措,而策略是一份穷尽所有可能局面的完备军事作战预案。哪怕一个信息集在均衡路径上永远不会被触发,策略也必须严谨声明如果意外到达该如何行动。