中性稳定性及其刻画

本文探讨了博弈论中的中性稳定性和弱入侵壁垒概念,以及它们在均衡进入策略中的应用。中性稳定性要求没有变异策略比现有策略收益更高,而弱入侵壁垒可能存在的不连续问题影响了稳定性分析。此外,提出了均衡进入策略的稳健性定义,并通过命题2.8和2.9阐述了稳健策略与纳什均衡的关系。

中性稳定性

定义

u ( y , x ) < u ( x , x ) u(y,x)<u(x,x) u(y,x)<u(x,x), i f : u ( y , x ) < u ( x , x ) → u ( y , y ) ⩽ u ( x , y ) if : u(y,x)<u(x,x) \rightarrow u(y,y)\leqslant u(x,y) if:u(y,x)<u(x,x)u(y,y)u(x,y)
演化稳定性要求变异策略的收益始终低于原策略的收益,中兴稳定性则要求没有变异策略比现有策略收益更高(可以等于)。

弱入侵壁垒

弱入侵壁垒用于刻画中性稳定性,但存在一个不连续的问题。。
如果y是某个最优反应使 f ( ϵ , y ) f(\epsilon,y) f(ϵ,y)对所有 ϵ \epsilon ϵ为0,则弱入侵壁垒则会出现不连续点,如下例:
在这里插入图片描述
计算可知纳什均衡 x = ( 2 / 3 , 1 / 3 , 0 ) x=(2/3,1/3,0) x=(2/3,1/3,0)

请添加图片描述

针对均衡进入策略的稳健性

均衡进入策略

变异策略y是进入后的混合策略 w = ϵ y + ( 1 − ϵ ) x w=\epsilon y+(1-\epsilon )x w=ϵy+(1ϵ)x的最优反应,也就是说 y ∈ β i ( w ) y\in \beta_i(w) yβi(w),则y是均衡稳定策略。

稳健性(REE)

∃ ϵ ∈ ( 0 , 1 ) \exists \epsilon\in(0,1) ϵ(0,1) 使对 y ≠ x , ϵ ∈ ( 0 , ϵ ˉ ) y\neq x,\epsilon\in (0,\bar\epsilon) y=x,ϵ(0,ϵˉ) y ∉ β ∗ [ ϵ y + ( 1 − ϵ ) x ] ( 2.1 ) y\notin\beta^*{[\epsilon y+(1-\epsilon)x]}(2.1) y/β[ϵy+(1ϵ)x]2.1

命题2.8

Δ E S S ⊂ Δ R E E ⊂ Δ N E \Delta^{ESS}\subset \Delta^{REE}\subset \Delta^{NE} ΔESSΔREEΔNE
由于ESS的入侵壁垒均匀,因此每个ESS对均衡入侵壁垒稳健,因此 Δ E S S ⊂ Δ R E E \Delta^{ESS}\subset \Delta^{REE} ΔESSΔREE,Swinkel证明,一个策略是稳健的,则它一定是针对自身的最优反应 x ∈ β ( x ) x\in\beta(x) xβ(x)

命题2.9

如果 x ∈ Δ x\in\Delta xΔ针对均匀进入策略是稳健的,那么 ( x , x ) ∈ Θ N E (x,x)\in \Theta^{NE} (x,x)ΘNE是约当的。

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