演化博弈论研究的现状与展望_王文宾
摘
要：文章从国内、国外两个角度分别论述了演化博弈论的研究进展。主要讨论了演化博弈
论的理论渊源、研究现状与面临的挑战，比较了国内外演化博弈论研究的差异，并展望了演化博弈论未来的研究方向。
关键词：博弈论；演化博弈论；演化稳定策略；演化均衡中图分类号：F224
文献标识码：A
文章编号：1002－6487（2009）03－0158-04
演化博弈论研究的现状与展望
王文宾
（东南大学经济管理学院，南京211189）
长期以来，博弈论被认为是经济学研究的一个分支。然而，作为一种方法论，博弈论在管理学的研究中逐渐显示出其重要地位。演化博弈论是博弈论中的一个新领域,是在博弈论的基础上发展起来的一种理论。近年来国内外对演化博弈论的关注上升，演化博弈论成为一个新的热点。传统的博弈论强调参与者必须是理性的，且博弈的整个过程中博弈方不允许犯错误，每个决策阶段都是完全理性的。这种严格理性的要求限制了博弈论在对实际问题研究中的应用范围。其原因是许多决策问题中，人不是完全理性的，更不可能每个决策阶段都保持理性。演化理论是一种生命科学理论，该理论以达尔文的生物进化论和拉马克的遗传基因理论为思想基础。演化理论与博弈论结合产生的演化博弈论摈弃了博弈论完全理性的假设，不仅能够成功的解释生物进化过程中的某些现象，同时它比博弈论能更好的分析和解决管理学问题。
１
演化博弈论的产生和理论发展
追溯到20世纪中叶，在以静态分析为主的新古典经济学盛行的年代,演化思想已经萌芽。马歇尔(Marshall ，1948)指出,演化的概念比静态分析的概念更复杂[1]。阿尔钦(Alchian,
1950)主张在经济分析中用自然选择的概念代替利润最大化
的概念,他认为适度的竞争可以作为决定各种制度形式存在的动态选择机制。在这种选择机制下,来自社会的演化压力促使每个行为主体采取适合自身生存的行为,得到的演化均衡为纳什均衡[2]。阿尔钦的这种演化观为演化博弈论的发展提供了思路。纳什(Nash ,1950)的“群体行为解释”被认为是最早的演化博弈思想理论成果。他认为,不需要假设参加者有关于总体博弈结构的充分知识,也不要求参加者有进行任何复杂推理的愿望和能力,只需假定参加者能够积累关于各种纯策略被采用时的相对优势的信息,纳什均衡就可达到[3]。演化博弈论能够在各个不同的领域得到极大的发展应归功
于斯密斯(Smith ,1973)与普瑞斯(Price ,1974),他们提出了演化博弈论中的基本概念演化稳定策略(Evolutionary Sta -
ble Strategy)[4～5]。斯密斯和普瑞斯的贡献是把人们的注意力从
博弈论的理性陷阱中解脱出来,从有限理性的角度为博弈理论的研究寻找到可能的突破口。可以说，斯密斯和普瑞斯的演化稳定策略的提出是演化博弈论理论发展的一个里程碑，从此以后演化博弈论迅速发展起来。20世纪80年代,随着对演化博弈论研究的深入,许多经济学家把演化博弈论引入到经济学领域,用于分析社会制度变迁、产业演化以及股票市场等,同时对演化博弈论的研究也开始由对称博弈向非对称博弈深入,并取得了一定的成果(Selten,1980；1983)[6～7]。20世纪90年代以来,演化博弈论的发展进入了一个新的阶段。温布尔(Weibull,1995)系统完整地总结了演化博弈论[8]。
21世纪以来，演化博弈的发展出现了一些新的思路，其
中之一是关于演化稳定策略（ESS ）的分歧问题（L.A.Bach,
T.Helvikc,F.B.Christiansen,2006）[9]。有些学者关注有一方模
仿情况下的合作演化博弈问题（David K.Levine,Wolfgang
Pesendorfer,2007）
[10]
，Josef Hofbauera 和William H.Sand -
holmb(2007)讨论了具有随机扰动得益情形的演化博弈问题
[11]
。这些文献在理论上都对演化博弈论作了进一步的研究，其贡献是使得演化博弈论体系更加丰富并日趋完善。相对来说，国内学者对演化博弈论方面的研究较少，孙庆文等(2003)对不完全信息条件下演化博弈均衡的稳定性进行了分析[12]。吴昊,杨梅英等(2004)对合作竞争博弈中的复杂性与演化均衡的稳定性进行了探讨[13]。易余胤等(2005)分析了演化博弈论在经济学研究中的作用[14]。
２国外演化博弈论研究的现状与发展情况
自上世纪90年代以来，国外演化博弈论的应用研究发
展迅速。巴苏(Basu,1995)研究了城市居民的规范和演化之间的关系,认为规范的长期存活依赖于演化过程和自然选择[15]。
基金项目：国家自然科学基金资助项目（70472033）
弗里德曼和福恩(Friedman&Fung,1996)选取了日本和美国的企业组织模式,应用演化博弈论分析了有无贸易情况下的企业组织模式演化规律[16]。拜斯特和古斯(Bester&Guth, 1998)应用演化博弈论研究人在经济活动中利他行为的存在性及其演化稳定性[17]。登弗伯格和古斯(Dufwenberg& Guth,1999)在双寡头垄断竞争的市场结构下比较了间接演化方法和策略代理方法两种解释经济制度的方法,并研究了在怎样的市场环境中这两种方法会导致相似的市场结果[18]。戈特曼(Guttman,2000)应用演化博弈论研究了互惠主义在有机会主义存在的群体中是否能够存在的问题[19]。哈汝威和普软赛德(Haruvy&Prasad,2001)运用演化博弈的方法研究在具有网络外部性的条件下免费软件的最优价格和质量的确定[20]。科斯菲尔德(Kosfeld,2002)建立了时间反常情况下德国超市购物的演化博弈模型[21]。奈宝革和瑞戈(Nyborg&Rege, 2003)用演化博弈论研究了个体顾及其它个体感受的情况下个体吸烟行为的社会规范的形成[22]。加斯米那和约翰(Jasmina&John,2004)研究了不同的三种学习规则在公共物品博弈中仿制人类行为时哪种规则表现得最好的问题[23]。丹尼尔、阿瑟和托德(Daniel,Arce&Todd,2005)研究了四种不同类型的囚徒困境博弈,得到了这四种囚徒困境的局中人合作所需的演化和信息要求[24]。有些学者关注有一方模仿情况下的合作演化博弈问题（David K.Levine,Wolfgang Pe-sendorfer,2007）[10]。Josef Hofbauera与William H.Sandholmb (2007)讨论了具有随机扰动得益的演化博弈问题并将其应用于人数博弈（population games）问题的研究[11]。
从国外学者对演化博弈论的应用研究的情况来看，他们关注的主要是人的行为学、社会规范以及企业的运作管理等方面的应用。另外，国外学者不是单纯的做演化博弈应用研究，他们针对一些社会和经济及人类行为等问题，从多角度（比如认知论）来研究管理学所要解决的问题；他们在用演化博弈研究经济问题的时候，注重其蕴涵的制度因素的研究；更进一步说，有相当一部分学者是在理论研究的基础上做应用研究，他们不仅仅应用该理论同时也注重在理论研究上的创新。
３国内演化博弈论研究的现状与发展情况
90年代末21世纪初，谢识予(2001)等学者开始论述演化博弈论的一些基本概念和相关知识[25]。短短几年的时间里，国内不少学者应用演化博弈论解决管理学中的问题，丰富了管理学解决问题的方法论。崔浩等(2004)用演化博弈论的方法分析了有限理性的利益相关者在共同治理结构下参与企业所有权配置并达到纳什均衡的演化博弈过程[26]。胡支军和黄登仕(2004)给出证券组合选择的一个演化博弈方法[27]。杨广青等（2006）研究了不确定环境下，企业债务融资对产品差异化策略和定价策略的影响,并与不存在债务策略下的均衡结果进行了比较[28]。敬嵩和雷良海（2006）基于事物本源的哲学理念,从企业管理模式历史起源的角度,从新经济现实环境角度,从自然演化规律的角度分析了企业管理模式的演进规律[29]。胡明礼等（2006）构建了企业集群的进化博弈链模型并对进入效用为负值的情形下企业集群进化博弈演进过程进行系统仿真，揭示了企业集群演进的内在机理和动态过程[30]。高洁和盛昭瀚(2004)研究了发电侧电力市场竞价的演化稳定策略[31]。周峰和徐翔(2005)运用演化博弈论探讨了农村税费改革问题[32]。刘振彪和陈晓红(2005)创建了从单阶段创新投资决策到多阶段创新投资决策的演化博弈均衡模型研究企业家创新投资决策问题[33]。石岿然和肖条军(2005)在一个三阶段Hotelling博弈模型的基础上研究双寡头零售市场价格策略的演化稳定性问题[34]。石岿然和肖条军(2004)研究了基于一个具有非线性需求函数的纵向产品差异化模型,研究双寡头市场的演化稳定策略[35－36]。易余胤等(2003；2004；2005)运用演化博弈方法研究了信贷市场、双寡头市场、自主创新行为、合作研发中的机会主义行为等一系列问题[37－39]。张良桥（2001）论述了经典博弈理论与进化博弈理论之间的关系[40]。杨玉红和陈忠（2006）用两个演化博弈模型描述了中介企业之间的竞争与合作关系[41]。费智和杜建国以动态古诺模型为基础,在需求函数是非线性、成本函数是线性的情况下分析了企业的量本利动态演化的博弈模型,对离散动态系统的Nash均衡的稳定性进行了分析[42]。赵晗萍和冯允成等（2006）在借鉴古诺竞争模型与报童问题模型的基础上,建立了市场无法出清条件下供应链的市场进入博弈模型,从理论上分析并求解了两级供应链的可行结构和均衡结构[43]。任玉珑等（2006）针对不完全信息、垄断电力市场下，发电企业在博弈中需要准确预测对手信息，提出一种基于多主体平台(Swarm)的两阶段演化博弈模型[44]。盛昭瀚等（2007）建立产业动态演化模型，分析由不同企业组成并有新企业持续随机进入的产业的竞争动态[45]。
从国内学者对演化博弈论的应用研究情况来看，演化博弈论在管理学领域的应用研究发展迅速。和国外学者相比，国内学者主要关注的是演化博弈论解决管理学中的实际问题的研究。应该肯定的是，国内学者在演化博弈论的研究方面取得了一些重要的研究成果。然而，国内的研究成果仍然存在着一些问题,主要表现在：（1）对演化博弈论理论内涵和外延研究不够。演化博弈并不是演化的观点和博弈的思想简单相加,而是包含了更丰富的内容。同时具有动态演化特征的博弈模型也不一定就是演化博弈模型。（2）运用演化博弈论解释某些问题像是单纯套用演化博弈论做习题,缺乏理论深度和较好的应用效果。
４演化博弈论当前面临的挑战与研究展望
4.1演化博弈论研究面临的挑战
Taylor和Jonker（1978）提出的复制者动态方程是在演化博弈论中运用最为广泛的选择机制动态方程[46]。在复制者动态方程中,纯策略的增长率与相对支付或适应度(纯策略所获得的支付与群体的平均支付之差)成正比。复制者动态方程
在经济和管理领域的应用广泛,学者们运用复制者动态方程
对社会习俗、制度、行为规范等一系列社会经济问题进行了成功的研究。然而演化稳定策略与选择机制动态方程如何联系起来以及通过选择机制所获得的均衡的精练是否演化稳定策略还是尚未解决的问题。稳定性的定义针对的是动态系统,而不是博弈的支付或适应度函数,并且演化稳定策略只能描述系统的局部动态性质,它不能够表现均衡与动态的选择过程之间的关系。因此,演化稳定策略与选择机制动态方程所达到的动态均衡并不一定是同一个概念。Hirshleifer（1982）提出了演化均衡的概念[47]。他认为若从动态系统的某平衡点的任意小邻域内出发的轨线最终都演化趋向于该平衡点,则称该平衡点是局部渐近稳定的,这样的动态稳定平衡点就是演化均衡。我们知道演化稳定策略是纳什均衡的精炼。那么,演化均衡与演化稳定策略是什么关系呢？谢识予（2001）认为进化稳定策略是纳什均衡的一个精炼概念[25],进化稳定策略必然对应完全理性博弈中的纳什均衡,包括纯策略纳什均衡和混合策略纳什均衡,但完全理性博弈的纳什均衡在进化博弈中并不一定是进化稳定策略。Friedman（1998）指出:(1)纳什均衡是动态系统的平衡点；(2)演化均衡一定是纳什均衡；(3)演化稳定策略不一定是演化均衡。复制者动态方程可以保证演化稳定策略为演化均衡,但对一般的动态方程来说演化稳定策略不是演化均衡的条件[48]。演化博弈论中最为有用、运用最为广泛的均衡概念并不是演化稳定策略,而是演化均衡。这是因为人的行为按照某种动态随时间变化的假设是合乎情理的。那么演化均衡的充要条件是什么？对一般的动态系统来说演化均衡是否一定能得到？遗憾的是，直到今天这些问题尚未有满意答案。因此，演化博弈论上其理论体系尚不完善，深入研究尚存在分歧，而且其应用研究还有不少空白，需要进一步的界定演化均衡、演化稳定策略等概念及其关系。
4.2演化博弈论的研究展望
尽管当前对演化博弈论的研究取得了一些成果，但国内多数文献为应用研究，注重应用演化博弈论解决某一类问题；国外的多数研究虽然关注演化博弈论在理论研究上的创新，但对当前的研究挑战尚未给出满意的答案。笔者认为以下几个方面值得进一步研究：
（1）进一步完善演化博弈论的理论体系，探索演化均衡存在的充分必要条件；
（2）将演化博弈论与动态系统的研究结合起来，寻找一般动态系统与演化均衡的关系；
（3）进一步扩大演化博弈论在管理学中的应用研究范围，将现有的理论成果更好的应用到企业的运作管理、供应链的组织管理、供应链的运作管理、产业结构的研究中。其中产业结构演化规律的研究就是一个很有意义的方向；
（4）借鉴国外的研究思路，进一步加强演化博弈论的理论探索，不要把该领域仅停留在应用研究中。
５结束语
本文回顾了演化博弈论的产生以及近年来国内外的研究状况，尤其针对其在管理学领域的应用做了重点回顾。在论述演化博弈论当前面临的挑战的基础上，提出了研究展望。可以预见,在今后相当长的时期内,演化博弈论的理论和应用研究将是管理学领域的研究热点。
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（责任编辑/易永生）