STRATEGISCHES DENKEN: Einführung in die Spieltheorie 1
Prof. Dr. Aleksander Berentsen Abteilung Wirtschaftstheorie Prof. Dr. Gabriele Camera Abteilung Makroökonomie Übungen: Lukas Altermatt Lukas Eckert 2
Vorlesung: Dienstag 09.15 12.00 Literatur: Games of Strategy, 3rd Edition Dixit, Skeath and Reiley, Norton 3
Übungen Lukas Altermatt: Kollegienhaus, Hörsaal 118 A-E*: Montag, 12.15-13.00 F-K*: Montag, 13.15-14.00 Lukas Eckert: Kollegienhaus, Hörsaal 120 L-Q*: Montag, 12.15-13.00 R-Z*: Montag, 13.15-14.00 *Erster Buchstabe des Nachnamens 4
Forum https://www.uniboard.ch/forums/2418 Alle Fragen bitte im Board posten. Lukas Altermatt und Lukas Eckert moderieren das Board. 5
Prüfung Kapitel 1-14 des Buches sind relevant! In den vergangenen Jahren: Teilnahme an Experimenten ging mit in die Benotung ein 6
Aufbau und Inhalt des Buches Teil 1: Einleitung und allgemeine Grundsätze Teil 2: Konzepte und Techniken Teil 3: Einige generelle Klassen von Spielen und Strategien Teil 4: Anwendungen für spezifische strategische Situationen (wird nicht behandelt) Aufbau und Inhalt des Buches 7
Teil 1 Kapitel 1: Grundlegende Ideen und Beispiele Kapitel 2: Grundgedanke bei strategischen Spielen Aufbau und Inhalt des Buches 8
Teil 2 Kapitel 3: Kapitel 4: Kapitel 5: Kapitel 6: Kapitel 7: Kapitel 8: Sequentielle Spiele Statische Spiele in diskreten Strategien Statische Spiele mit stetigen Strategien Spiele mit sequentiellen und simultanen Aktionen Gemischte Strategien: 2x2 - Spiele Gemischte Strategien: Verallgemeinerung Aufbau und Inhalt des Buches 9
Teil 3 Kapitel 9: Unsicherheit und Information Kapitel 10: Strategische Aktionen Kapitel 11: Wiederholte Spiele Kapitel 12: Kollektive Wahl Kapitel 13: Evolutionäre Spieltheorie Kapitel 14: Mechanismus-Design Aufbau und Inhalt des Buches 10
Semesterübersicht 17.09. Fällt aus 18.09. Kapitel 1, 2 und 3 24.09. Übungen 25.09. Kapitel 4 01.10. Übungen 02.10. Kapitel 6 08.10. Übungen 09.10. Kapitel 7 und 8 15.10. Übungen 16.10. Kapitel 9 und 14 22.10. Übungen 23.10. Kapitel 11 29.10. Übungen 30.11. Kapitel 12 05.11. Übungen 06.11. Kapitel 13 12.11. Übungen 13.11. G. Camera 19.11. Übungen 20.11. G. Camera 26.11. Übungen 27.11. G. Camera 03.12. Übungen 04.12. G. Camera 10.12. Übungen 11.12. G. Camera 17.12. Reserve 18.12 Reserve Kapitel 1&2 11
Teil 1: Einleitung und allgemeine Grundsätze Kapitel 1&2 12
Kapitel 1 und 2: Einführung in die Spieltheorie Kapitel 1&2 13
Übersicht Was ist Spieltheorie? Nutzen der Spieltheorie Klassische Beispiele Kapitel 1&2 Übersicht 14
Was ist Spieltheorie? Kapitel 1&2 Was ist Spieltheorie? 15
A game is being played whenever people interact with each other Ken Binmore, Fun and Games (1992) Kapitel 1&2 Was ist Spieltheorie? 16
Agent 1 Agent 2 Strategische Interaktion 1 s Handlungen 2 s Handlungen Jede Interaktion zwischen Menschen ist ein Spiel. Kapitel 1&2 Was ist Spieltheorie? 17
Alltagssituation: Nehme an es gehen 10 Personen in ein Restaurant. Jeder bezahlt am Schluss sein eigenes Essen. Dies ist ein Entscheidungsproblem. Nehme nun an, dass vor dem Essen alle zustimmen die Rechnung am Ende auf alle Personen gleichmässig aufzuteilen. Jetzt haben wir ein Spiel. Kapitel 1&2 Was ist Spieltheorie? 18
Glück, Können, Strategie Spiele unterscheiden sich in Hinblick auf die Bedeutung, welche dem Zufall ( Glück ), dem Können der Spieler, ihren Entscheidungen, wie sie ihre Möglichkeiten nutzen wollen ( Strategie ), in ihnen zukommt. Wir fokussieren auf die strategischen Aspekte... untersuchen dabei aber auch, wie sich die anderen Faktoren auf das strategische Verhalten auswirken. Kapitel 1&2 Was ist Spieltheorie? 19
Bsp.: Elfmeterschütze. Können: Härte und Präzision des Schuss. Glück: Wettereinflüsse, Rasenqualität Strategie: Wohin versuche ich zu schiessen? Kapitel 1&2 Was ist Spieltheorie? 20
Spieltheorie ist eine Theorie strategischen Verhaltens Liefert eine Sprache zur Beschreibung von Spielen. Liefert Prinzipien, um das Nachdenken über die strategische Interaktionen zu strukturieren. Liefert Prognosen über das Verhalten in strategischen Situationen. Kapitel 1&2 Was ist Spieltheorie? 21
Agent 1 Agent 2 Strategische Interaktion 1 s Handlungen 2 s Handlungen Spieltheorie ist die mathematische Modellierung strategischer Interaktion von rationalen Spielern. Kapitel 1&2 Was ist Spieltheorie? 22
Bsp. Entscheidungstheorie: Bauer und Wetter Bsp. Strategische Interaktion: Gratiszeitungen Kapitel 1&2 Was ist Spieltheorie? 23
Nutzen der Spieltheorie Kapitel 1&2 Nutzen der Spieltheorie 24
Prognose Design von Institutionen (Spielregeln) Beratung Kapitel 1&2 Nutzen der Spieltheorie 25
Prognose Warum beobachten wir ein bestimmtes Verhalten in einer gegebenen Interaktion? Die durch die spieltheoretische Analyse gefundenen Erklärungen ermöglichen es eine Situation einzuschätzen und zu verstehen. Kapitel 1&2 Nutzen der Spieltheorie 26
Design von Institutionen (Spielregeln) Versteht man, wie die Spielregeln das Verhalten der Spieler beeinflussen, kann man versuchen über die Festlegung der Spielregeln das Verhalten der Spieler zu steuern. Spieltheorie kann also zur Gestaltung von Institutionen verwendet werden. Kapitel 1&2 Nutzen der Spieltheorie 27
Ausgestaltung von Institutionen und Verträgen: Anreizsysteme in Firmen Einlageversicherungen der Banken Arbeitslosenhilfe Prüfungsreglemente Eheverträge Traktanden Kapitel 1&2 Nutzen der Spieltheorie 28
Beratung Spieltheorie liefert Ratschläge, wie sich ein Spieler in einem gegebenen Spiel verhalten sollte, um seine Ziele zu erreichen. Auctus Development provides auction strategy and game theory consulting services to enterprises across the United States and around the world (... ) For expert auction and reverse auction consulting to help you win more auctions with better margins, please contact: (Quelle: http://www.auctusdev.com/consulting.html) Kapitel 1&2 Nutzen der Spieltheorie 29
Anwendungsgebiete Illegales Verhalten: Doping im Sport, Kriminalität, Schwarzfahren Auktionen: Bietverhalten Industrieökonomie: Entscheidungen über Preise, Mengen, Produktqualität, Marktzutritt, Forschung und Entwicklung Kapitel 1&2 Nutzen der Spieltheorie 30
Politik: Streiks, Verhandlungen über Gesamtarbeitsverträge, Handelsliberalisierung, Abrüstung Konflikte: Verhalten der Akteure in Konflikten wie Handelskriegen, militärischen Auseinandersetzungen Unternehmensorganisation: Interaktion zwischen den Mitarbeitern, Managementstruktur, Personalpolitik Kapitel 1&2 Nutzen der Spieltheorie 31
Spieltheoretische Ansätze können jedoch nicht nur in der Ökonomie, sondern auch in anderen Disziplinen wie beispielsweise Politikwissenschaft, Soziologie oder Biologie angewandt werden. Kapitel 1&2 Nutzen der Spieltheorie 32
Beispiele strategischer Spiele Kapitel 1&2 Beispiele strategischer Spiele 33
Gefangenendilemma Koordinationsspiele Chicken-Spiel Kapitel 1&2 Beispiele strategischer Spiele 34
Gefangenendilemma Zwei Agenten haben zusammen ein Verbrechen begangen. Die Polizei hat keine Beweise gegen sie zur Hand. Sie werden einzeln verhört. Wenn der eine Agent gesteht und der andere nicht, erhält der Gestehende eine Strafmilderung und der nicht Gestehende wird umso härter bestraft. Wenn beide gestehen, erhalten sie die für dieses Vergehen übliche Bestrafung. Kapitel 1&2 Beispiele strategischer Spiele Gefangenendilemma 35
CLYDE Gestehen Leugnen BONNY Gestehen Leugnen 3 Jahre für beide 5 Jahre für Bonny und 1 Jahre für Clyde 1 Jahr für Bonny und 5 Jahre für Clyde 2 Jahre für beide Kapitel 1&2 Beispiele strategischer Spiele Gefangenendilemma 36
Eine Klasse muss sich auf Prüfung vorbereiten Die Durchfallquote beträgt 20% egal wie viel gelernt wird. Die Studenten einigen sich darauf, nicht zu viel zu lernen. Lernt man trotzdem ein wenig mehr, wirkt sich das substantiell positiv auf die Note aus. Tun dies aber alle, verpufft der Effekt des Mehraufwandes. Kapitel 1&2 Beispiele strategischer Spiele Gefangenendilemma 37
Was sollen sie tun? Wenn ein Student denkt, dass die anderen sich an die Vereinbarung halten, sollte er mehr lernen, er hätte dann eine bessere Note. Denkt er, dass die anderen mehr lernen, so tut er dies auch, um nicht abzufallen. Es werden also alle mehr lernen. Aber es wäre für alle besser, wenn sie weniger gelernt hätten. Kapitel 1&2 Beispiele strategischer Spiele Gefangenendilemma 38
Koordinationsspiele (Kampf der Geschlechter) Zwei Studenten verpassen es sich auf die Prüfung vorzubereiten. Sie bitten den Professor, sie erst einen Tag später zu prüfen, da sie einen platten Reifen gehabt hätten. Der Professor stimmt zu. Der Professor platziert die beiden in getrennten Räumen und die erste Frage, für welche es 90% aller Punkte gibt, lautet: Welcher Reifen? Kapitel 1&2 Beispiele strategischer Spiele Koordinationsspiele 39
Chicken-Spiel Zwei Teenager fahren im Auto aufeinander zu. Derjenige welcher als erster ausweicht, um die Kollision zu vermeiden ist der Verlierer (Chicken). Derjenige welcher weiter geradeaus fährt, ist der Gewinner. Beide wollen die Kollision vermeiden. Was sollen sie tun? Kapitel 1&2 Beispiele strategischer Spiele Chicken-Spiel 40
Geradeaus fahren Ausweichen Ausweichen Geradeaus fahren Kapitel 1&2 Beispiele strategischer Spiele Chicken-Spiel 41
Zwei Studenten, beide hoffen, dass der andere die Einkäufe erledigt. Der Student kann einkaufen oder nicht. Derjenige der einkauft ist der Verlierer. Derjenige der nicht einkauft ist der Gewinner. Beide wollen sie essen. Was sollen sie tun? Dynamische Version des Spiels (war of attrition): Wann ist es optimal aufzugeben? Kapitel 1&2 Beispiele strategischer Spiele Chicken-Spiel 42