理解人类行为博弈:博弈论的渊源与价值所在数学实证经济学心理学

作者|科林·凯莫勒(Colin Camerer)

加州理工学院行为经济学教授、社会与决策神经科学中心主任,美国艺术与科学院院士。他的研究横跨认知心理学与经济学,致力于通过心理学和神经生物学的方法深化对行为决策的理解,并构建有效的人类经济行为模型。2013年,他被授予麦克阿瑟天才奖。2017年荣获经济学领域年度“引文桂冠奖”。

博弈论是关于人们(或主体,或国家)之间怎样互相作用的学问。这里有一些例子:网球运动员决定是向球场左侧还是右侧发球;镇子里唯一的面包店在快关门时削价兜售糕点;雇员们在老板不在时决定工作努力的程度;一个阿拉伯毛毯商在和一个游客讨价还价时决定以多快的速度压价;相互竞争的药业公司在争夺专利权的过程中决定投入多少;一家电子商务拍卖公司通过试验和纠错来寻找最适合其网站特色的商品进行网上拍卖;房地产开发商预测被夷为平地的城市近郊何时会再兴建起来;旧金山的上班族在海湾大桥禁行时决定走哪条路最便捷;印度尼西亚的拉米拉热人决定是否加入当天的猎鲸行动,以及如果猎得鲸后将如何分配;航空公司的员工联手挡开人群以使飞机准时起飞;工商管理硕士们判断他们的学位将给他们未来的老板们传递怎样的信号(以及在他们两年制学习的第一年后退出并加入一个刚起步的网络公司的行为所传递的信号是勇气还是愚蠢);一个男人自第一次见到他的妻子时就开始制作一个纪念品作为他们一年之后正式约会的礼物(他们已经幸福地生活在一起了!);还有人们为艺术品或石油开采权或易趣上的小玩意出价。这些例子分别展示了最后通牒博弈、礼品交换、混合策略均衡、突尼斯集市讨价还价、专利竞争博弈、学习、猎鹿博弈、弱链博弈、次序统计量博弈、信号传递和拍卖。

《行为博弈》

[美] 科林·凯莫勒 著

贺京同 等 译

中国人民大学出版社

2025年6月

在所有这些情况中,一个人(或公司)必须预料别人会做什么以及别人从自己的行动中会推知些什么。一场博弈就是有关这些情况重要特征的数学X光片。一场博弈包括每个参与者的“策略”,还有对这些参与者选择策略的顺序、做选择时拥有的信息以及他们对结果的满意程度(或“效用”)的评价的精确描述和规定。本章附录描述了博弈论的基本数学方法,也为进一步阅读提供了一些参考。

博弈论的渊源十分清晰。它的许多主要概念都是由冯·诺依曼和摩根斯坦在1944年引入的[继1920年冯·诺依曼、博雷尔(Borel)和策梅洛(Zermelo)的早期论著之后]。几年以后,约翰·纳什提出了理性人如何博弈的“解”,现被称为纳什均衡。纳什基于物理系统的均衡概念是,参与者调整他们的策略直到没人能从改变中获益。继而所有参与者都会针对他人的策略选择最佳(效用最大化)的策略。1960年,人们认识到在重复序列的单回合博弈中和一般的单回合博弈中,行为会大不相同,此外产生的另一种理论认为给定所有人都知道每个人的价值观分布规律,一个参与者可拥有关于他或她个人价值观(或“类型”)的私人信息,这使得博弈论又迈出了重要一步。1994年,纳什、约翰·海萨尼和莱因哈德·泽尔滕(一个崇尚实验者)因他们突破性的贡献分享了诺贝尔经济学奖。

在过去的50年里,博弈论逐渐成为经济学的一种标准语言并越来越多地应用于其他社会科学领域(还有生物学)。在经济学中,博弈论被用来分析关心竞争者会做什么的厂商行为。博弈论同样也适于理解工人在公司内部将如何行动(诸如CEO们或营销人员对激励合同的反应)、社会风俗(诸如语言和时尚)的传播,以及哪些习俗或文化传统将流传。

博弈论的力量在于它的普适性和数理精确性。相同的基本理论可被用来分析所有的博弈——网球比赛、讨价还价、罗曼蒂克、猎鲸。博弈论同样很精确。假设阿拉伯毛毯商总能以低价买进更多的毯子,并且在一个有购买愿望的游客心目中的毯子价值介于10美元到1000美元之间,而毛毯商清楚地了解游客不耐烦的程度但不确定游客对某条毯子的喜爱程度。这样博弈论就能准确地告知商人的起价,以及在游客变得越来越不耐烦的过程中以多快的速度降价。在对此类售毯博弈的实验再现中,理论只对了一半:它错估了商人的开价,但实验中扮演商人角色的一方其降价的速度却与博弈论的预测惊人地相似。

区分博弈和博弈论至关重要。博弈是指各种策略情形,大致相当于化学中的元素周期表。解析型博弈论是具有不同认知能力的参与者如何在博弈中行动的数学引申。博弈论高度数学化(这限制了其在经济学领域外的传播)并且通常立足于假定和猜测,而不是对人们在实际博弈中如何行动的细致观测。本书致力于通过描述数以百计的实验来修正理论和实际的偏差,在这些实验中人们以其个体策略相互影响。其结果用于创立关于参与者在实际中如何行动的行为博弈论。它通过加入情绪、错误、有限预见力、对他人聪明度的质疑以及学习来扩充解析型博弈理论[科尔曼(Colman)提出了更具思辨的观点]。行为博弈论是行为经济学的一个分支,而行为经济学是一种经济学方法,它应用心理学规律提出弱化理性假设和扩展理论的方法。

由于博弈论的语言丰富而清楚,它可以将社会科学的许多部分相结合。举例说,信任被众多社会心理学者、社会学者、哲学家以及对经济发展感兴趣的经济学者和其他人所研究。但到底什么是信任?这个容易混淆的概念可以在博弈中精确地定义:你会借钱给一个不一定非要还钱但可能觉得道义上应该还钱的人么?如果你会,你信任他;如果他会还你钱,那他就是值得信任的。这个定义给出了一种衡量信任的办法,并以此在许多国家进行了实验(包括保加利亚、南非和肯尼亚)。

我相信,博弈论在经济学领域以外遭遇坎坷,其一是缘于存在一种错误的观念,认为必须借助许多烦琐的数学手段才能应用它;其二是由于多数解析型博弈论的预测都不是基于观察到的现实。人们已多次意识到亟须实证的经验规律来充实博弈论。冯·诺依曼和摩根斯坦在其重要论著(1944,p4)的开头写道:经济科学的实证基础无疑是不足的。我们对经济学相关事实的了解还远无法企及物理学在其学科完成数学化那段时间里掌握的……在物理学中难以想象离开第谷·布雷赫(Tycho Brahe)、开普勒和牛顿还能有多大作为——也没有理由认为经济学发展能有更简单的方式。本书致力于把实验作为实证背景。博弈论也曾使用在真实环境中产生的数据(尤其在诸如拍卖会这样构造清楚的环境中)来验证自身。但实验控制尤其有用,因为博弈论的预测经常敏感地依赖于参与者的选择,他们如何评价结果,他们知道什么,行动的顺序,等等。正如克劳福德(Crawford,1997,p207)解释的:博弈中的行为对环境细节风声鹤唳地敏感,所以策略模型担负着信息重担,而难以观察所有相关变量的事实使此负担愈益沉重。过去30年里实验技术的重要突破使控制成为可能,实验因此获得了在确认行为和环境关系方面决定性的优势……对于许多问题而言,实验数据是我们拥有的实验信息的最重要来源,而且它们很可能比随意性的实证或自省来得更可靠。当然,质问如下问题是重要的,即由(多数情况下)大学生们花一两个小时和很小的经济成本做出的实验结果能多大程度上适用于企业中的员工、公司战略的策划、外交家的谈判等等。但这些关于普适性的疑问,实际上是在呼唤更多更精细的实验,而并非对实验方法本身的否定。实验者的确对普适性的一些方面做过研究——尤其是,多花钱的实验,其效果通常并不明显。但更多具有团队的参与者、复杂的环境、交流以及代际交叠的雄心勃勃的实验,将会进一步提高普适性,人们应该做更多这样的实验。

博弈论的意义是预测人们做什么并给他们提出建议,还是别的什么?学者们的回答是,上述都不正确——它仅是“解析性的”,是一个关于具有不同程度理性的参与者如何行动的这一数学问题的答案集合。如果人们不按理论的规则行动,他们的行为并不能证明数学有错误,就像发现出纳员找错零钱不能证明算术有错误一样。

然而在现实中,博弈论分析工具的确被用于预测,而且同样用于解释(或“推断”)和描述。拍卖是所有三种博弈论应用得很好的例子。基于对拍卖规则和出价者评价物品(如石油开发权或油画)的方法的严格假设,拍卖理论能推导出理性出价人将支付的价格。

理论可帮助解释为何某些类型的拍卖会比其他类型更普遍。比方说,在“二级价格”或维克里(Vickrey)拍卖中,出最高价者以等于次高出价的价格购买到拍卖的商品。在某些条件下,这些拍卖在理论上会比传统一级拍卖提高卖者的收益。在传统拍卖会上,出价最高者支付他自身所出的价格。但二级拍卖很少见。为什么呢?博弈论提供了一种解释:既然在二级拍卖中出高价者支付一个并非他所出的价格,这样的拍卖会就容易被卖者暗中操纵(卖者可混入并虚假报价以迫使出高价者支付更多)。

拍卖理论预测得如何?以现场实验数据为依凭的验证存有疑问:因为出价者的价值评判是隐而不见的,所以难以分辨他们是否在最优出价,即使某些预测可以被验证。幸运的是,人们做过许多细致的实验。这些实验的结论不一。在每个参与者都有他自己的个人评价(而且不关心别人的评价)的“私人价值”拍卖中,人们的出价与预测惊人地相近,即使当把评价映射为出价的函数是非线性和违反直觉的时候也是如此。

在共同价值拍卖模型中,物品的价值对于每个人来说都相同,但不确定。对石油开采权的出价是个例子——不同的石油公司会以同样的方法来衡量石油的价值但不确定到底有多少油。在这种拍卖中对物品价值最乐观的参与者倾向于出最高价并获胜。问题是,如果你获胜,这意味着你比其他出价者乐观很多而很有可能付出高于该物品的价值,这是一种被称为“福兮祸所伏”的可能情况。解析型博弈论假设理性出价者会预期到福兮祸所伏,为避免它而非常保守地出价。实验显示,参与者不能对福兮祸所伏的情形进行预期,所以胜出者一般会支付更多。

也许拍卖理论最重要的现代应用是为怎样在拍卖中出价提供策略和怎样设计一次拍卖。现代拍卖理论最辉煌的胜利是近期面向电信公司的对电波波段的拍卖。在不同国家的几次拍卖中,制定规则的机构决定将电波的波段送入拍卖会拍卖,拍卖会提升了政府的收益,并且如愿地保证了公共资源最终落到能利用它创造最大价值的公司手中。在多数国家中,拍卖会由一组专家合作设计,并借助 “检验台”来帮助检查提出的方案中未预料到的缺陷(就像用风洞测试飞机机翼的设计,或是用人造水池来测试哪种设计的船会沉,哪种会浮起来)。设计出的方案不完全是照搬书本中的拍卖理论。相反,学者们花费大量时间研究并指出,在各自动机驱使下的出价者如何利用律师和规则制定者的设计缺陷,并根据实验结果改进设计。拍卖设计者们力图做出一种能给予出价者从潜在错误和观察别人中学习的机会,而不是简单的“密封出价”设计。在这种设计中出价者只是将标价寄出,然后联邦通信委员会打开信封宣布出价最高者。拍卖理论最有力和令人惊奇的观点之一——“收益相当”——指的是理论上,某一些类型拍卖的收益同一些结构差异很大的拍卖的收益数额相当。(例如,“英式”拍卖就和密封出价的“威克雷式”拍卖收益相当。在前者中,要价缓慢上升直到只有某出价人留存,而在后者中出最高价者支付次高价者出的价格。)但是当要设计一个有资产数十亿的实业公司参加的拍卖时,拍卖设计者们不愿冒险相信不同类拍卖中的行为会相当,尽管理论是这样预测的。他们的设计选择反映了一种关于博弈中实际行为的暗含理论,而这些实际行为相较于基于无限共同理性假设的标准理论更为贴近本书的观点。因此,在这个设计规则和引导行为的过程中,准确地猜测参与者如何行动——好的预测——是至关重要的。

即使博弈论并非总是准确,描述的失误也可能成为开药方的机会。正如布道者因人们对违反道德教义已经习以为常而进行告诫一样,参与者违反博弈论的事实为提出有用的建议提供了机会。简单地将社会现实套入各类博弈模型是极其有用的,因为这会告诉人们应当关注什么。在布兰登布格尔和内勒巴夫(Brandenburger and Nalebuff,1996)合著的面向职业经理人的畅销书《合作竞争》中,二人将注意力集中于博弈的最基本要素——参与者、信息、行动和结果。二人都是杰出的理论工作者,他们本可以写出一本更具理论性的书来。然而他们并没有那样去做,原因是给MBA授课以及与经理们合作使他们相信,教授博弈论的基本要素更有助益。

博弈论常以一种微妙的方式来提供引导。有时博弈论被用来指出策略性互动会发生什么情况,因此,个人或公司就能试着根据自身的优势改变博弈。(这也是一种工程方法,因为它关注如何改进现存的环境。)

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THE END
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