juegos bayesianos

Upload: geovanni-herrera-mexicano

Post on 03-Apr-2018

228 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/28/2019 Juegos Bayesianos

    1/10

    Games of Incomplete Information

    Jonathan Levin

    February 2002

    1 Introduction

    W e n o w s t a r t t o e x p l o r e m o d e l s o f i n c o m p l e t e i n f o r m a t i o n . I n f o r m a l l y , a

    g a m e o f i n c o m p l e t e i n f o r m a t i o n i s a g a m e w h e r e t h e p l a y e r s d o n o t h a v e

    c o m m o n k n o w l e d g e o f t h e g a m e b e i n g p l a y e d . T h i s i d e a i s t r e m e n d o u s l y

    i m p o r t a n t i n c a p t u r i n g m a n y e c o n o m i c s i t u a t i o n s , w h e r e a v a r i e t y o f f e a t u r e s

    o f t h e e n v i r o n m e n t m a y n o t b e c o m m o n l y k n o w n . A m o n g t h e a s p e c t s o f t h e

    g a m e t h a t t h e p l a y e r s m i g h t n o t h a v e c o m m o n k n o w l e d g e o f a r e :

    P a y o ff s

    W h o t h e o t h e r p l a y e r s a r e

    W h a t m o v e s a r e p o s s i b l e

    H o w o u t c o m e d e p e n d s o n t h e a c t i o n .

    W h a t o p p o n e n t k n o w s , a n d w h a t h e k n o w s I k n o w . . . .

    T o t a k e a c o u p l e o f s i m p l e e x a m p l e s : ( 1 ) i n p r i c e o r q u a n t i t y c o m p e t i t i o n ,

    fi r m s m i g h t k n o w t h e i r o w n c o s t s , b u t n o t t h e c o s t s o f t h e i r r i v a l s ; ( 2 )

    fi r m s i n v e s t i n g i n R & D m i g h t k n o w h o w t h e i r p r o j e c t i s c o m i n g a l o n g , b u t

    h a v e n o i d e a w h o e l s e i s w o r k i n g o n t h e s a m e p r o b l e m ; ( 3 ) t h e g o v e r n m e n t

    m a y d e s i g n t h e t a x c o d e n o t e n v i s i o n i n g w h a t p l o y s p e o p l e w i l l c o m e u p

    w i t h t o a v o i d t a x s ; ( 4 ) c o u n t r i e s m a y n e g o t i a t e c l i m a t e c h a n g e a g r e e m e n t s

    h a v i n g d i ff e r e n t b e l i e f s a b o u t t h e c o s t s a n d b e n e fi t s o f g l o b a l c l i m a t e c h a n g e ;

    ( 5 ) p l a i n t i ff s m a y o ff e r s e t t l e m e n t s t o d e f e n d a n t s n o t k n o w i n g w h a t s o r t o f

    c a s e t h e d e f e n d a n t w i l l b e a b l e t o b r i n g t o c o u r t , o r w h a t s o r t o f c a s e t h e

    d e f e n d a n t t h i n k s t h e p l a i n t i ff w i l l b e a b l e t o b r i n g .

    1

  • 7/28/2019 Juegos Bayesianos

    2/10

    2 Examples

    2.1 Entry with a Tough Incumbent

    R e c a l l o u r c a n o n i c a l e n t r y m o d e l w h e r e F i r m 2 ( t h e e n t r a n t ) m u s t d e c i d e

    w h e t h e r o r n o t t o e n t e r a m a r k e t , a n d F i r m 1 ( t h e i n c u m b e n t ) m u s t d e c i d e

    w h e t h e r t o F i g h t o r A c c o m o d a t e e n t r y . L e t s m o d i f y t h i s g a m e b y a s s u m i n g

    t h a t w i t h p r o b a b i l i t y 1 p , t h e i n c u m b e n t i s t o u g h , w h i l e w i t h p r o b a b i l i t y

    p , t h e i n c u m b e n t i s n o r m a l . T h e p a y o ff s i n t h e g a m e d e p e n d o n w h e t h e r

    t h e i n c u m b e n t i s t o u g h o r n o r m a l :

    2

    1

    InOut

    F A

    -1, -1 1, 1

    2, 0

    2

    1

    InOut

    F A

    1, -1 -1, 1

    2, 0

    Entry w/ Normal Incumbent Entry w/ Tough Incumbent

    2.2 Sealed Bid Auction

    T w o b i d d e r s a r e t r y i n g t o p u r c h a s e t h e s a m e i t e m i n a s e a l e d b i d a u c t i o n .

    T h e b i d d e r s s i m u l t a n e o u s l y s u b m i t b i d s b

    1

    a n d b

    2

    a n d t h e a u c t i o n i s s o l d

    t o t h e h i g h e s t b i d d e r a t h i s b i d p r i c e ( t h i s i s c a l l e d a fi r s t p r i c e a u c t i o n ) .

    I f t h e r e i s a t i e , t h e r e i s a c o i n fl i p t o d e t e r m i n e t h e w i n n e r . S u p p o s e t h e

    p l a y e r s u t i l i t i e s a r e :

    u

    i

    ( b

    i

    , b

    i

    ) =

    v

    i

    b

    i

    i f b

    i

    > b

    i

    1

    2

    ( v

    i

    b

    i

    ) i f b

    i

    = b

    i

    0 i f b

    i

    < b

    i

    T h e k e y i n f o r m a t i o n a l f e a t u r e i s t h e e a c h p l a y e r k n o w s h i s o w n v a l u e f o r

    t h e i t e m ( i . e . b i d d e r i k n o w s v

    i

    ) , b u t d o e s n o t k n o w t h e v a l u a t i o n o f h i s

    r i v a l . I n s t e a d , w e a s s u m e t h a t e a c h b i d d e r h a d a p r i o r b e l i e f t h a t h i s r i v a l s

    v a l u a t i o n i s a d r a w f r o m a u n i f o r m d i s t r i b u t i o n o n [ 0 , 1 ] , a n d t h a t t h e s e p r i o r

    b e l i e f s a r e c o m m o n k n o w l e d g e .

    2

  • 7/28/2019 Juegos Bayesianos

    3/10

    2.3 Public Good Provision

    T w o f a c u l t y m e m b e r s i n t h e e c o n o m i c s d e p a r t m e n t b o t h w a n t t o r e c r u i t a

    t o p g r a d u a t e s t u d e n t t o t h e i r d e p a r t m e n t . E i t h e r f a c u l t y m e m b e r c a n e n s u r e

    t h e s t u d e n t w i l l a c c e p t t h e o ff e r b y g e t t i n g o n t h e p h o n e a n d s h a m e l e s s l y

    p r o m o t i n g t h e g r a d u a t e p r o g r a m . H o w e v e r , t h e r e i s s o m e c o s t t o m a k i n g

    t h i s c a l l . A s s u m e t h e p a y o ff s c a n b e r e p r e s e n t e d a s f o l l o w s :

    C a l l D o n t

    C a l l 1 c

    1

    , 1 c

    2

    1 c

    2

    , 1

    D o n t 1 , 1 c

    1

    0 , 0

    A s s u m e t h e f a c u l t y m e m b e r s c h o o s e t h e i r a c t i o n s s i m u l t a n e o u s l y ( o r a t l e a s t

    w i t h o u t l e a r n i n g t h e o t h e r s a c t i o n ) a n d t h e f a c u l t y h a v e p r i v a t e i n f o r m a t i o n

    a b o u t t h e i r c o s t s o f m a k i n g t h e c a l l . T h a t i s , f a c u l t y m e m b e r i k n o w s c

    i

    ,

    a n d b e l i e v e s t h a t c

    j

    i s a r a n d o m d r a w f r o m a u n i f o r m d i s t r i b u t i o n o n [ c , c ] .

    F a c u l t y m e m b e r i s b e l i e f a b o u t c

    j

    i s c o m m o n l y k n o w n .

    A n a l t e r n a t i v e f o r m u l a t i o n o f t h i s p r o b l e m i s t h a t f a c u l t y m e m b e r o n e

    t e l l s e v e r y o n e e v e r y t h i n g , s o t h a t e v e r y o n e k n o w s h i s c o s t c

    1

    = 1 / 2 . H o w -

    e v e r , c

    2

    { c , c } i s k n o w n o n l y t o p l a y e r t w o .

    O r , w e c o u l d a s s u m e t h a t p l a y e r o n e i s a s e n i o r f a c u l t y m e m b e r w h o

    k n o w s f r o m l o n g e x p e r i e n c e t h a t c

    1

    = 1 / 2 a n d c

    2

    = 2 / 3 . H o w e v e r , p l a y e r

    t w o i s a n e w a s s i s t a n t p r o f e s s o r w h o s e p r i o r b e l i e f i s t h a t c

    1

    , c

    2

    U [ 0 , 2 ] a n d

    a r e i n d e p e n d e n t .

    3 Definitions

    D e fi n i t i o n 1

    A g a m e w i t h i n c o m p l e t e i n f o r m a t i o n G = ( , S , P , u ) c o n s i s t s

    o f :

    1 . A s e t =

    1

    . . .

    I

    , w h e r e

    i

    i s t h e ( fi n i t e ) s e t o f p o s s i b l e t y p e s

    f o r p l a y e r i .

    2 . A s e t S = S

    1

    . . . S

    I

    , w h e r e S

    i

    i s t h e s e t o f p o s s i b l e s t r a t e g i e s f o r

    p l a y e r i .

    3 . A j o i n t p r o b a b i l i t y d i s t r i b u t i o n p (

    1

    , . . . ,

    I

    ) o v e r t y p e s . F o r fi n i t e t y p e

    s p a c e , a s s u m e t h a t p (

    i

    ) > 0 f o r a l l

    i

    i

    .

    4 . P a y o ff f u n c t i o n s u

    i

    : S R

    .

    C o n s i d e r h o w t h i s d e fi n i t i o n r e l a t e s t o e a c h o f o u r e x a m p l e s .

    3

  • 7/28/2019 Juegos Bayesianos

    4/10

    1 . E n t r y :

    1

    = { t o u g h , n o r m a l } ;

    2

    = { n o r m a l } .

    2 . A u c t i o n :

    1

    =

    2

    = [ 0 , 1 ] .

    3 . P u b l i c G o o d :

    1

    =

    2

    = [ c , c ] .

    W e a s s u m e t h a t p l a y e r s k n o w t h e i r o w n t y p e s , b u t d o n o t k n o w t h e t y p e s

    o f o t h e r p l a y e r s .

    R e m a r k 1

    N o t e t h a t p a y o ff s c a n d e p e n d n o t o n l y o n y o u r o w n t y p e , b u t o n

    y o u r r i v a l s t y p e s . I f u

    i

    d e p e n d s o n

    i

    , b u t n o t o n

    i

    , w e s o m e t i m e s s a y

    t h e g a m e h a s p r i v a t e v a l u e s .

    I n o r d e r t o a n a l y z e t h e s e t y p e s o f g a m e s , w e r e l y o n a f u n d a m e n t a l ( a n d

    N o b e l - p r i z e w i n n i n g ) o b s e r v a t i o n b y H a r s a n y i ( 1 9 6 8 ) :

    G a m e s o f i n c o m p l e t e i n f o r m a t i o n c a n b e t h o u g h t o f a s g a m e s o f

    c o m p l e t e b u t i m p e r f e c t i n f o r m a t i o n w h e r e n a t u r e m a k e s t h e fi r s t

    m o v e ( s e l e c t i n g

    1

    , . . . ,

    I

    ) , b u t n o t e v e r y o n e o b s e r v e s n a t u r e s

    m o v e ( i . e . p l a y e r i l e a r n s

    i

    b u t n o t

    i

    ) .

    C o n s i d e r f o r m u l a t i n g t h e e n t r y m o d e l i n e x a c t l y t h i s w a y .

    2

    1

    InOut

    F A

    -1, -1 1, 1

    2, 0

    1

    InOut

    F A

    1, -1 -1, 1

    2, 0

    Nature

    p 1 - p

    I n a n a l y z i n g t h i s s o r t o f g a m e , w e c a m t h i n k o f n a t u r e s i m p l y a s a n o t h e r

    p l a y e r . T h e o n l y d i ff e r e n c e i s t h a t r a t h e r t h a n m a x i m i z i n g a p a y o ff , n a t u r e

    j u s t u s e s a fi x e d m i x e d s t r a t e g y .

    T h i s o b s e r v a t i o n s h o u l d m a k e t h e f o l l o w i n g d e fi n i t i o n s l o o k o b v i o u s .

    T h e y j u s t s a y t h a t t o a n a l y z e a g a m e o f i n c o m p l e t e i n f o r m a t i o n , w e c a n

    l o o k a t t h e N a s h E q u i l i b r i u m o f t h e g a m e w h e r e n a t u r e i s a p l a y e r .

    4

  • 7/28/2019 Juegos Bayesianos

    5/10

    D e fi n i t i o n 2 A B a y e s i a n p u r e s t r a t e g y f o r p l a y e r i

    i nG

    i s a f u n c t i o n f

    i

    :

    i

    i

    . W r i t e S

    i

    f o r t h e s e t o f B a y e s i a n p u r e s t r a t e g i e s .

    D e fi n i t i o n 3 A B a y e s i a n s t r a t e g y p r o fi l e ( f

    1

    , . . . , f

    I

    )i s a B a y e s i a n N a s h

    E q u i l i b r i u m i f f o r a l l i

    ,

    f

    i

    a r g m a x

    f

    i

    S

    i

    i

    u

    i

    f

    i

    (

    i

    ) , f

    i

    (

    i

    ) ,

    i

    ,

    i

    p (

    i

    ,

    i

    )

    o r a l t e r n a t i v e l y , f o r a l l i

    ,

    i

    a n ds

    i

    :

    i

    i

    u

    i

    ( f

    i

    (

    i

    ) , f

    i

    (

    i

    ) ,

    i

    ,

    i

    ) p (

    i

    |

    i

    )

    i

    i

    u

    i

    ( s

    i

    , f

    i

    (

    i

    ) ,

    i

    ,

    i

    ) p (

    i

    |

    i

    )

    T h e s e c o n d p a r t o f t h e d e fi n i t i o n j u s t s a y s t h a t i n o r d e r t o m a x i m i z e

    y o u r e x p e c t e d p a y o ff g i v e n t h a t y o u k n o w y o u r t y p e s , t h e n t h e s t r a t e g y y o u

    c h o o s e f o r e a c h t y p e s h o u l d m a x i m i z e y o u r p a y o ff c o n d i t i o n a l o n y o u r h a v i n g

    t h a t t y p e .

    R e m a r k 2 A B a y e s i a n N a s h E q u i l i b r i u m i s s i m p l y a N a s h E q u i l i b r i u m o f

    t h e g a m e w h e r e N a t u r e m o v e s fi r s t , c h o o s e s

    f r o m a d i s t r i b u t i o n w i t h

    p r o b a b i l i t y p ( )

    a n d r e v e a l s

    i

    t o p l a y e r i

    .

    4 Solving Bayesian Games

    4.1 Public Good: version A

    C o n s i d e r a v e r s i o n o f t h e p u b l i c g o o d g a m e w h e r e

    P l a y e r 1 h a s a k n o w n

    c o s t c

    1

  • 7/28/2019 Juegos Bayesianos

    6/10

    T o p r o v e t h i s , k e e p i n m i n d t h a t e a c h t y p e o f p l a y e r m u s t p l a y a b e s t

    r e s p o n s e . W h e n p l a y e r 2 h a s t y p e c , t h e n c a l l i n g i s s t r i c t l y d o m i n a t e d :

    u

    2

    ( s

    1

    , C a l l ; c ) < u

    2

    s

    1

    , D o n

    t ; c

    ,

    f o r a l l s

    1

    . T h u s , f

    2

    ( c ) = D o n

    t .

    N o w , f o r p l a y e r 1 ,

    u

    1

    ( C a l l , f

    2

    ; c

    1

    ) = 1

    c

    1

    u

    1

    D o n

    t , f

    2

    ; c

    1

    = p u

    1

    D o n

    t , f

    2

    ( c ) ; c

    1

    + ( 1

    p ) u

    1

    D o n

    t , f

    2

    ( c ) ; c

    1

    p

    1 + ( 1

    p )

    0 = p .

    S i n c e 1

    c

    1

    > p , t h e n f

    1

    ( c

    1

    ) = C a l l .

    B u t t h e n w h e n p l a y e r 2 h a s t y p e c :

    u

    2

    ( f

    1

    , C a l l ; c ) = 1

    c

    u

    2

    f

    1

    , D o n

    t ; c

    = 1

    s o f

    2

    ( c ) = D o n

    t .

    N o t e t h a t t h i s p r o c e s s w o r k s a b i t l i k e i t e r a t e d d o m i n a n c e .

    4.2 Public Good: version B

    N o w i m a g i n e t h a t c

    1

    a n d c

    2

    a r e i n d e p e n d e n t r a n d o m d r a w s f r o m a u n i f o r m

    d i s t r i b u t i o n o n [ 0 , 2 ] .

    P r o p o s i t i o n 2

    T h e ( e s s e n t i a l l y ) u n i q u e B a y e s i a n N a s h E q u i l i b r i u m i s

    f

    i

    ( c

    i

    ) =

    C a l l i f c

    i

    2 / 3

    D o n

    t i f c

    i

    > 2 / 3

    T o p r o v e t h a t t h i s i s a c t u a l l y a B N E i s e a s y . W e c a n j u s t c h e c k t h a t e a c h

    p l a y e r s c o n j e c t u r e d s t r a t e g y i s a b e s t r e s p o n s e t o t h e o t h e r s i n p a r t i c u l a r ,

    t h a t e a c h p l a y e r s s t r a t e g y i s a b e s t r e s p o n s e g i v e n t h a t h i s o p p o n e n t w i l l

    c a l l w i t h p r o b a b i l i t y 1 / 3 a n d w o n t c a l l w i t h p r o b a b i l i t y 2 / 3 .

    T o i l l u s t r a t e u n i q u e n e s s , l e t s w o r k t h r o u g h h o w t o d e r i v e t h e e q u i l i b -

    r i u m . T h e fi r s t o b s e r v a t i o n i s t h e f o l l o w i n g : i f f

    i

    ( c

    i

    ) = C a l l t h e n f

    i

    ( c

    i

    ) =

    C a l l f o r a l l c

    i

    < c

    i

    . T o s e e t h i s , n o t e t h a t i f f

    i

    ( c

    i

    ) = C a l l , t h e n :

    E

    c

    i

    u

    i

    ( C a l l , f

    2

    ( c

    i

    ) ; c

    i

    ) E

    c

    i

    u

    i

    D o n

    t , f

    2

    ( c

    i

    ) ; c

    i

    6

  • 7/28/2019 Juegos Bayesianos

    7/10

    w h i c h i m p l i e s t h a t :

    1

    c

    i

    z

    i

    w h e r e w e l e t z

    i

    d e n o t e t h e p a y o ff t o n o t c a l l i n g . T h i s i m p l i e s t h a t f o r a l l

    c

    i

    < c

    i

    :

    1

    c

    i

    > z

    i

    o r e q u i v a l e n t l y

    E

    c

    i

    u

    i

    C a l l , f

    2

    ( c

    i

    ) ; c

    i

    E

    c

    i

    u

    i

    D o n

    t , f

    2

    ( c

    i

    ) ; c

    i

    .

    T h e r e i s a s i m p l e i n t u i t i o n : n a m e l y t h a t c a l l i n g i s m o r e a t t r a c t i v e i f t h e c o s t s

    a r e l o w e r .

    I n l i g h t o f O b s e r v a t i o n 1 , a B a y e s i a n N a s h E q u i l i b r i u m m u s t b e o f t h e

    f o r m :

    f

    1

    ( c

    1

    ) =

    C a l l i f c

    1

    c

    1

    D o n

    t i f c

    1

    > c

    1

    f

    2

    ( c

    2

    ) =

    C a l l i f c

    2

    c

    2

    D o n

    t i f c

    2

    > c

    2

    f o r s o m e c u t - o ff c o s t s c

    1

    , c

    2

    . ( N o t e : i t w i l l t u r n o u t t h a t w h e n c

    i

    i s e x a c t l y

    e q u a l t o c

    i

    , t h e n a g e n t i i s i n d i ff e r e n t t o c a l l i n g o r n o t . T h i s i s w h y t h e

    e q u i l i b r i u m i s e s s e n t i a l l y u n i q u e . )

    L e t

    z

    j

    = P r

    i w i l l c a l l g i v e n c u t - o ff c

    j

    = P r

    c

    j

    c

    j

    =

    1

    2

    c

    j

    .

    F o r t h e s e s t r a t e g i e s t o b e a B N E , w e n e e d :

    1

    c

    i

    z

    i

    f o r a l l c

    i

    c

    i

    1

    c

    i

    < z

    i

    f o r a l l c

    i

    > c

    i

    O r e q u i v a l e n t l y t h a t 1

    c

    i

    = z

    i

    . T h u s , f o r i = 1 , 2 ,

    1

    c

    i

    =

    1

    2

    c

    i

    a n d h e n c e t h e u n i q u e e q u i l i b r i u m i s t o c a l l w h e n e v e r c

    i

  • 7/28/2019 Juegos Bayesianos

    8/10

    4.3 Sealed Bid Auction

    P r o p o s i t i o n 3

    I n t h e fi r s t p r i c e s e a l e d b i d a u c t i o n w i t h v a l u a t i o n s u n i -

    f o r m l y d i s t r i b u t e d o n [ 0 , 1 ] , t h e u n i q u e B N E i s f

    i

    ( v

    i

    ) = v

    i

    / 2 f o r i = 1 , 2 .

    A g a i n , t o v e r i f y t h a t t h i s i s a B N E i s r e l a t i v e l y e a s y . W e j u s t s h o w t h a t

    e a c h t y p e o f e a c h p l a y e r i s u s i n g a b e s t r e s p o n s e . N o t e t h a t :

    E

    v

    2

    u

    1

    ( b

    1

    , f

    2

    ; v

    1

    , v

    2

    ) = ( v

    1

    b

    1

    ) P r [ f

    2

    ( v

    2

    ) < b

    1

    ]

    +

    1

    2

    ( v

    1

    b

    1

    ) P r [ f

    2

    ( v

    2

    ) = b

    1

    ] .

    W e a s s u m e b

    1

    ( 0 , 1 / 2 ] . N o l a r g e b i d m a k e s s e n s e g i v e n f

    2

    . T h e n :

    E

    v

    2

    u

    1

    ( b

    1

    , f

    2

    ; v

    1

    , v

    2

    ) = ( v

    1

    b

    1

    ) 2 b

    1

    M a x i m i z i n g t h i s b y c h o i c e o f b

    1

    , w e o b t a i n t h e fi r s t o r d e r c o n d i t i o n :

    0 = 2 v

    1

    4 b

    1

    b

    1

    = v

    1

    / 2 .

    T o s h o w u n i q u e n e s s ( o r t o fi n d t h e e q u i l i b r i u m i f y o u d i d n t a l r e a d y k n o w

    i t ) i s h a r d e r . T o d o i t , l e t s c o n s i d e r b i d d e r o n e s o p t i m i z a t i o n p r o b l e m g i v e n

    f

    2

    . I f w e a s s u m e t h a t f

    2

    i s s t r i c t l y i n c r e a s i n g , t h e n t i e s o c c u r w i t h p r o b a b i l i t y

    z e r o , s o b i d d e r o n e s p r o b l e m i s :

    m a x

    b

    1

    ( v

    1

    b

    1

    ) P r [ f

    2

    ( v

    2

    ) < b

    1

    ]

    I f w e f u r t h e r a s s u m e t h a t f

    2

    i s i n c r e a s i n g , t h e n w e h a v e

    P r [ f

    2

    ( v

    2

    ) < b

    1

    ] = P r

    v

    2

    < f

    1

    2

    ( b

    1

    )

    = f

    1

    2

    ( b

    1

    ) .

    F i n a l l y i f f

    2

    i s d i ff e r e n t i a b l e , w e c a n s o l v e :

    m a x

    b

    1

    ( v

    1

    b

    1

    ) f

    1

    2

    ( b

    1

    )

    t o o b t a i n t h e fi r s t o r d e r c o n d i t i o n :

    0 =

    f

    1

    2

    ( b

    1

    ) + ( v

    1

    b

    1

    )

    1

    f

    2

    f

    1

    2

    ( b

    1

    )

    .

    F o r f

    1

    , f

    2

    t o b e a n e q u i l i b r i u m , i t m u s t b e t h a t :

    b

    1

    = f

    1

    ( v

    1

    )

    8

  • 7/28/2019 Juegos Bayesianos

    9/10

    s o t h e fi r s t o r d e r c o n d i t i o n i s

    0 =

    f

    1

    2

    ( f

    1

    ( v

    1

    ) ) + ( v

    1

    f

    1

    ( v

    1

    ) )

    1

    f

    2

    f

    1

    2

    ( f

    1

    ( v

    1

    ) )

    .

    F i n a l l y , a s s u m i n g w e c a n l o o k f o r a s y m m e t r i c e q u i l i b r i u m w i t h f

    1

    = f

    2

    = f ,

    t h e fi r s t o r d e r c o n d i t i o n f o r o p t i m a l i t y b e c o m e s :

    0 =

    v

    1

    + ( v

    1

    f

    1

    ( v

    1

    ) )

    1

    f

    ( v

    1

    )

    .

    S o l v i n g t h i s d i ff e r e n t i a l e q u a t i o n g i v e s t h e e q u i l i b r i u m .

    4.4 A Lemons Problem

    C o n s i d e r a s e l l e r o f a u s e d c a r a n d a p o t e n t i a l b u y e r o f t h a t c a r . S u p p o s e

    t h a t q u a l i t y o f t h e c a r , , i s a u n i f o r m d r a w f r o m [ 0 , 1 ] . T h i s q u a l i t y i s k n o w n

    t o t h e s e l l e r , b u t n o t t o t h e b u y e r . S u p p o s e t h a t t h e b u y e r c a n m a k e a n

    o ff e r p

    [ 0 , 1 ] t o t h e s e l l e r , a n d t h e s e l l e r c a n t h e n d e c i d e w h e t h e r t o a c c e p t

    o r r e j e c t t h e b u y e r s o ff e r . ( N o t e : T h i s s o u n d s l i k e a d y n a m i c g a m e , b u t w e

    c a n t h i n k o f i t a s s i m u l t a n e o u s - m o v e i f w e t h i n k o f t h e s e l l e r a s a n n o u n c i n g

    t h e s e t o f a l l p r i c e s s h e w i l l a c c e p t a n d a l l t h o s e s h e w i l l r e j e c t . )

    P a y o ff s a r e a s f o l l o w s :

    u

    S

    =

    p i f o ff e r a c c e p t e d

    i f o ff e r r e j e c t e d

    u

    B

    =

    a + b

    p i f o ff e r a c c e p t e d

    0 i f o ff e r r e j e c t e d

    A s s u m e t h a t a

    [ 0 , 1 ) , t h a t b

    ( 0 , 2 ) , a n d t h a t a + b > 1 . T h e s e a s -

    s u m p t i o n s i m p l y t h a t f o r a l l , i t i s m o r e e ffi c i e n t f o r t h e b u y e r t o o w n t h e

    c a r .

    P r o p o s i t i o n 4

    T h e ( e s s e n t i a l l y ) u n i q u e B N E i s f o r t h e b u y e r t o o ff e r p =

    a / ( 2

    b ) a n d t h e s e l l e r t o a c c e p t i f a n d o n l y i f p

    .

    T o p r o v e t h i s , w e fi r s t c o n s i d e r t h e s e l l e r . I t i s e a s y t o s e e t h a t t h e

    s t r a t e g y o f a c c e p t i n g i f a n d o n l y i f p

    i s w e a k l y d o m i n a n t f o r t h e s e l l e r .

    N o w c o n s i d e r t h e b u y e r s p r o b l e m .

    E

    u

    B

    ( p ; S a c c e p t s i f p

    ) =

    1

    0

    1

    { < p }

    ( a + b

    p ) d

    =

    p

    0

    ( a + b

    p ) d

    = p

    a +

    1

    2

    b p

    p

    9

  • 7/28/2019 Juegos Bayesianos

    10/10

    C h o o s i n g p t o m a x i m i z e t h i s e x p r e s s i o n g i v e s t h e fi r s t o r d e r c o n d i t i o n

    0 = a + ( b

    2 ) p .

    N o t e t h a t t h e e x a n t e q u a l i t y o f t h e c a r i s 1 / 2 . H o w e v e r , g i v e n a n o ff e r

    p , t h e e x p e c t e d v a l u e o f t h e c a r c o n d i t i o n a l o n t h e s e l l e r a c c e p t i n g t h e o ff e r

    ( i . e . c o n d i t i o n a l o n

    p ) i s p / 2

    1 / 2 . T h i s i s s o m e t i m e s c a l l e d t h e

    w i n n e r s c u r s e ( h e r e i t s r e a l l y a b u y e r s c u r s e ) . N o t e t h a t w h a t g i v e s r i s e

    t o t h i s e ff e c t i s t h a t t h e s e l l e r s i n f o r m a t i o n i s d i r e c t l y p a y o ff - r e l e v a n t t o t h e

    b u y e r . U n l i k e o u r p r e v i o u s e x a m p l e s , w e d o n o t h a v e p r i v a t e v a l u e s .

    R e m a r k 4

    I f a = 0 , t h e n t h e b u y e r s c u r s e i s s o s t r o n g t h a t t h e u n i q u e

    e q u i l i b r i u m i s f o r t h e b u y e r t o o ff e r a p r i c e p = 0 . T r a d e n e v e r o c c u r s

    d e s p i t e i t t h e f a c t t h a t t h e r e a r e a l w a y s g a i n s f r o m t r a d i n g .

    1 0