Tentamen Inleiding Speltheorie 29-10-2003



Vergelijkbare documenten
Inleiding Speltheorie - 29 januari 2003, uur

Uitwerking Herkansingstentamen Speltheorie,

Modellen en Simulatie Speltheorie

Tentamen Kansrekening en Statistiek (2WS04), dinsdag 17 juni 2008, van uur.

Uitwerking Tweede Quiz Speltheorie,

Vrije Universiteit Faculteit der Economische Wetenschappen en Bedrijfskunde Afdeling Econometrie

Universiteit Utrecht Departement Informatica

Examen VWO wiskunde C. tijdvak 2 woensdag 17 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Inleiding Wiskundige Economie (Volledig tentamen incl. Deel 2) Dr. Rene van den Brink en Dr. Harold Houba

Combinatoriek groep 1 & 2: Recursie

Universiteit Utrecht Faculteit Wiskunde en Informatica. Examen Optimalisering op maandag 18 april 2005, uur.

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica. Tentamen Lineaire Algebra voor ST (2DS06) op , uur.

Speltheorie voor economen

Tentamen lineaire algebra voor BWI maandag 15 december 2008, uur.

Vrije Universiteit Faculteit der Economische Wetenschappen en Bedrijfskunde Afdeling Econometrie

In de vorige les heeft de docent uitleg gegeven over oligopolie. Leerlingen hebben ook opdrachten gemaakt die klassikaal werden besproken.

Afdeling Kwantitatieve Economie

ONDERZOEK VAN WISKUNDE. Optimale strategieën in monominospellen

Oefeningen op monopolie

SPA+ MET VOORBEELDEN UIT DE NATUURKUNDE

Module 6 Uitwerkingen van de opdrachten

Examen HAVO. wiskunde B1. tijdvak 1 dinsdag 20 mei uur

Vrije Universiteit Faculteit der Economische Wetenschappen en Bedrijfskunde Afdeling Econometrie

Effecten van functioneringsgesprekken bij langdurige werkrelaties

a) Bepaal punten a l en b m zó dat de lijn door a en b parallel is met n.

Examen VWO. wiskunde C (pilot) tijdvak 2 woensdag 17 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

2 n 1. OPGAVEN 1 Hoeveel cijfers heeft het grootste bekende Mersenne-priemgetal? Met dit getal vult men 320 krantenpagina s.

Nascholing Economie: Speltheorie

Opgave 2 ( = 12 ptn.)

Rekenen aan wortels Werkblad =

Extra opgaven hoofdstuk 17

Geldwisselprobleem van Frobenius

Getallenleer Inleiding op codeertheorie. Cursus voor de vrije ruimte

Tussentoets Analyse 1

UITWERKINGEN d. Eliminatie van a geeft d. Eliminatie van b,

Vrije Universiteit Faculteit der Economische Wetenschappen en Bedrijfskunde Afdeling Econometrie

FACULTEIT ECONOMIE EN BEDRIJFSKUNDE Afdeling Kwantitatieve Economie

De Minimax-Stelling en Nash-Evenwichten

Kansrekening en statistiek WI2105IN deel I 4 november 2011, uur

Het oplossen van stelsels lineaire vergelijkingen Wiskunde 2, 2DM60 College 2b

Universiteit Utrecht Departement Informatica. Examen Optimalisering op dinsdag 29 januari 2019, uur.

Tentamen Pensioenactuariaat 1,

Uitwerkingen Mei Eindexamen VWO Wiskunde C. Nederlands Mathematisch Instituut Voor Onderwijs en Onderzoek

Module 6 Uitwerkingen van de opdrachten

Voor de beoordeling zijn de volgende passages van de artikelen 41, 41a en 42 van het Eindexamenbesluit van belang:

Wiskunde 2 september 2008 versie Dit is een greep (combinatie) van 3 uit 32. De volgorde is niet van belang omdat de drie

Kwantitatieve Economie / Faculteit Economie en Bedrijfskunde / Universiteit van Amsterdam. Schrijf je naam en studentnummer op alles dat je inlevert.

Evenwichten in de speltheorie

Wiskunde met (bedrijfs)economische toepassingen

Schriftelijke zitting Regeltechniek (WB2207) 3 november 2011 van 9:00 tot 12:00 uur

Basiskennis lineaire algebra

ax + 2 dx con- vergent? n ln(n) ln(ln(n)), n=3 (d) y(x) = e 1 2 x2 e 1 2 t2 +t dt + 2

Examen VWO. wiskunde A1,2. tijdvak 2 woensdag 18 juni uur

Het tentamen heeft 25 onderdelen. Met ieder onderdeel kan maximaal 2 punten verdiend worden.

Toelichting Sum of Us 2008

Tentamen Lineaire Algebra B

Examen VWO. wiskunde A1,2

FLIPIT 5. (a i,j + a j,i )d i d j = d j + 0 = e d. i<j

Opdrachten Toeval Opdrachten Toeval Opdracht 1.1 (Bestaat toeval) Opdracht 1.2(toeval in de natuur)

Oefening 4.3. Zoek een positief natuurlijk getal zodanig dat de helft een kwadraat is, een derde is een derdemacht en een vijfde is een vijfdemacht.

Bijlage A Simplex-methode

Oefeningen Producentengedrag

ANTWOORDENMODEL SPELTHEORIE

Gaap, ja, nog een keer. In één variabele hebben we deze formule nu al een paar keer gezien:

auteursrechtelijk beschermd materiaal OPLOSSINGEN OEFENINGEN HOOFDSTUK 7

6 Geaggregeerde vraag en geaggregeerd aanbod

Stelsels lineaire vergelijkingen

Onderzoeksvraag 3 Wat is de optimale productiegrootte op korte termijn?

Examen HAVO. wiskunde B1,2

Uitwerkingen Mei Eindexamen HAVO Wiskunde A. Nederlands Mathematisch Instituut Voor Onderwijs en Onderzoek

4h economie module 5 samenwerken en onderhandelen

Combinatoriek groep 1

Examen VWO. Wiskunde B1,2 (nieuwe stijl)

Opgaven Kunstmatige intelligentie 4 mei 2012

Examen VWO. wiskunde B1

Examen Discrete Wiskunde donderdag 12 april, 2018

Voorbereidend Wetenschappelijk Onderwijs Tijdvak 1 Woensdag 25 mei totale examentijd 3 uur

Uitwerking eindtentamen Speltheorie van

3.2 Vectoren and matrices

Eerste deeltentamen Lineaire Algebra A. De opgaven

Tentamen lineaire algebra voor BWI dinsdag 17 februari 2009, uur.

Lees onderstaande goed door. Je niet houden aan de instructies heeft direct gevolgen voor de beoordeling.

Uitwerkingen Wiskunde A HAVO

Ondernemen = Kiezen = Spelen. Lezing op het Nationaal T&U Congres 9 oktober Tom Verhoeff. Faculteit Wiskunde & Informatica

Wiskunde B - Tentamen 2

3 Wat is een stelsel lineaire vergelijkingen?

Supplement Wiskunde 2017/2018. Inhoudsopgave

1.1 Oefen opgaven. Opgave Van de lineaire afbeelding A : R 3 R 3 is gegeven dat 6 2, 5 4, A 1 1 = A = Bepaal de matrix van A.

Combinatoriek groep 2

n 2 + 2n + 4 3n 2 n + 4n n + 2n + 12 n=1

Hertentamen Biostatistiek 3 / Biomedische wiskunde

Zoekproblemen met tegenstanders. Zoekalgoritmen ( ) College 9: Zoeken met een tegenstander (I) Een zoekprobleem met een tegenstander

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica

Examen VWO. Wiskunde A (oude stijl)

te vermenigvuldigen, waarbij N het aantal geslagen Nederlandse munten en B het aantal geslagen buitenlandse munten zijn. Het resultaat is de vector

Kies voor i een willekeurige index tussen 1 en r. Neem het inproduct van v i met de relatie. We krijgen

Examen HAVO. Wiskunde A1,2

Errata Economie: oefeningen

Calculus I, 19/10/2015

Reeksnr.: Naam: t 2. arcsin x f(t) = 2 dx. 1 x

Transcriptie:

entamen Inleiding Speltheorie 9-0-003 Dit tentamen telt 5 opgaven die in 3 uur moeten worden opgelost. Het maximaal te behalen punten is 0, uitgesplitst naar de verschillende opgaven. Voor het tentamencijfer 0 zijn 00 punten benodigd, en voor een 6 minimaal 55. De punten die per opgave te behalen zijn wordt hieronder aangegeven. Per opgave wordt het maximale aantal punten alleen toegekend indien een vraag juist is beantwoord en voorzien is van een gedegen motivatie. en worden na afloop van het tentamen op lackboard gepubliceerd, en uitslagen volgen in de loop van de volgende week. Veel succes! Opgave (5) (a) Geef de definitie van Nash evenwicht voor een spel met spelers. (b) Geef een voorbeeld van een bi-matrix spel met precies drie Nash evenwichten in de gemengde uitbreiding. (c) Geef een voorbeeld van een behavioristische strategie die niet equivalent is met een gemengde strategie. (a) Zie dictaat/boek. (b) attle of the Sexes is een voorbeeld. wee Nash evenwichten in zuivere strategieën en een enkel evenwicht in gemengde strategieën. (c) In het dictaat staat het voorbeeld van een spel met ën enkele speler, speler, die twee keer achter elkaar een zet doet. In de eerste informatieverzameling kiest speler tussen L en R en in de tweede informatieverzameling weet speler niet meer wat de eerste zet is geweest, en kiest vervolgens tussen l en r. Speler heeft dus strategieën Ll, Lr, Rl, Rr. De gemengde strategie waarbij Ll en Rr beide met een kans gespeeld worden is niet uitkomst-equivalent met een behavioristische strategie. Opgave (5) Gegeven is het persoons spel G : L M R,,, 0 M,, 0,,,, De gemengde uitbreiding van G noteren we met Γ (G). (a) epaal IEW DS (G) en IEDS (G).

(b) epaal NE (G). (c) Laat zien dat N E (Γ (G)) geen evenwichten in volledig gemengde strategieën bevat. (d) Zijn er evenwichten in NE (Γ (G)) die niet zuiver zijn? (a) Er zijn geen gedomineerde strategieën dus bevat IEDS(G) alle 9 strategieën combinaties. Verder wordt voor (rij) speler strategie M zwak gedomineerd door, voor (kolom) speler wordt zowel M als R zwak door L gedomineerd. Na ronde van eliminatie blijft het volgende gereduceerde spel over: L,, Dan wordt in eliminatie ronde strategie door L gedomineerd. Conclusie: IEW DS(G) = {(, L)}. (b) Met behulp van een pijlendiagram volgt NE(G) = {(, L), (M, L), (, M), (, R)}. (c) In een evenwicht in volledig gemengde strategieën wordt iedere strategie met positieve kans gespeeld. Aan de andere kant geldt ook dat een zwak gedomineerde strategie daarin niet voorkomt. Aangezien beide spelers hier zwak gedomineerde strategieën hebben kan zo n evenwicht dus niet bestaan. (d) Als speler speelt dan is speler indifferent tussen L en M. Een evenwicht is bijvoorbeeld (L, (,, 0)) en deze is niet zuiver. Opgave 3 (0) Gegeven is het volgende twee perioden grondstoffen spel met twee spelers. In ronde is er een hoeveelheid van grondstof Y aanwezig. Spelers en bepalen onafhankelijk van elkaar de hoeveelheid die in beide perioden individueel geconsumeerd wordt. Daarbij kan de totale consumptie de aanwezige hoeveelheid niet overschrijden: als in periode hoeveelheden c en c geconsumeerd worden dan moet gelden c + c. De grondstof Y regenereert, om precies te zijn komt er, afhankelijk van de hoeveelheid x = (c + c ) die na consumptie in periode van Y overblijft, in periode twee een hoeveelheid 0 x van Y beschikbaar. Het nut voor speler i bij consumptie van c i eenheden in periode en c i eenheden in periode is voor i =, gelijk aan u i (c i, c i) = ln(c i ) + δ ln(c i), met constante δ (0, ). (a) Stel speler consumeert ϑ van Y in ronde. epaal het beste antwoord van speler op ϑ indien gegeven is dat in periode de aanwezige resterende hoeveelheid van Y gelijkelijk onder speler en wordt verdeeld.

(b) epaal een symmetrisch evenwicht van dit perioden spel. (c) epaal het sociale optimum, oftewel het maximum van de geaggregeerde nutten U = u + u. (a) Stel speler consumeert in periode hoeveelheid ϑ. Speler maximaliseert dan De eerste orde conditie luidt max ln(x) + δ ln(5 (x + ϑ)). 0<x ϑ x δ ( (x + ϑ)) = 0. Hieruit volgt x = ϑ +δ. Controleer inderdaad dat x < ϑ. epaal de tweede afgeleide naar x: ( x + δ ( + δ) = ( (x + ϑ)) ( ϑ) δ ) < 0. 4 Dus inderdaad is de gevonden hoeveelheid x(ϑ) optimaal bij gegeven ϑ. (b) Uit (a) vinden we in evenwicht dat Dan volgt hieruit dat x(ϑ) = ϑ en ϑ = 4+δ. x(ϑ) = ϑ + δ, ϑ = x(ϑ). + δ (c) egin met een optimale verdeling te vinden van de hoeveelheid in periode. Stel dat hier na regeneratie nog y eenheden aanwezig is. Omdat het geaggregeerde nut stijgt in de geconsumeerde hoeveelheden geldt c + c = y. Het maximaliseringsprobleem voor periode luidt dus max c >0 ln(c ) + ln(y c ). De eerste orde conditie levert dan c = y c, en dus c = c = y. Kortom in een sociaal optimum wordt de overgebleven hoeveelheid gelijk verdeeld. Om het sociale optimum te berekenen moeten we dus het volgende probleem oplossen: max ln(c ) + ln(c ) + δ ln(5 c c ) c,c >0,c +c max ln(c ) + ln(c ) + δ ln( c c ) + δ ln 5. c,c >0,c +c 3

De eerste orde condities luiden nu voor i =, δ c i (c + c ) = 0. En dus volgt hieruit c = c en dan via c = δc komen we tot c = c = +δ. Hieruit volgen c = c = 5 δ +δ. Opgave 4 (5) Gegeven is een markt voor een perfekt deelbaar goed Z waarop twee bedrijven, bedrijf en bedrijf, actief zijn. eide bedrijven produceren tegen vaste marginale kosten en de kostenfuncties worden gegeven door c (q ) = 4q voor bedrijf en c (q ) = q voor bedrijf. De prijs p voor een eenheid van Z hangt af van de totale hoeveelheid Q = q + q die de bedrijven op de markt brengen, en wel door p(q) = a Q. Hierbij kan a twee waarden aannemen en wel a = a L = 6 of a = a H = 0. Neem aan dat de bedrijven onafhankelijk van elkaar en gelijktijdig hun productieniveau bepalen en er naar streven hun (verwachte) winst te maximaliseren. (a) epaal de Nash evenwichten in de spelen in strategische vorm in het geval dat de bedrijven de echte waarde van a kennen. (b) epaal het evenwicht in het spel in strategische vorm waarbij de bedrijven de echte waarde van a niet kennen, maar weten dat de kans op a L resp. a H gelijk is aan 4 resp. 3 4. Veronderstel nu dat de bedrijven de mogelijkheid hebben om marktonderzoek te doen, waaruit de preciese waarde van a blijkt. De kosten van zo n onderzoek zijn. Wanneer een bedrijf geen onderzoek laat uitvoeren kent deze alleen de kansen op a L en a H en deze zijn 4 resp. 3 4. (c) ereken het ayesiaanse evenwicht in het hoeveelheden spel waarbij alleen bedrijf het marktonderzoek laat uitvoeren, en bedrijf hiervan op de hoogte is. (d) Motiveer met behulp van de uitkomsten bij onderdelen (a) (c) waarom bedrijf wel, of juist niet een marktonderzoek moet uitvoeren. (a) In het geval a bekend is verkeren we in een normaal Cournot spel. Stel a = a L = 6, dan luiden de winstfuncties u (q, q ) = ( (q + q ))q, u (q, q ) = (4 (q + q ))q. 4

De eerste orde voorwaarden luiden q u (q, q ) = q q = 0, q u (q, q ) = 4 q q = 0. Hieruit volgen dan de evenwichtshoeveelheden q = 0 en q =. In het geval a = a H = 0 vinden we de winstfuncties Hieruit volgen de eerste orde voorwaarden u (q, q ) = (6 (q + q ))q, u (q, q ) = (8 (q + q ))q. q u (q, q ) = 6 q q = 0, q u (q, q ) = 8 q q = 0. ijbehorende evenwichtshoeveelheden zijn q = 4 3 en q = 0 3. (b) In deze situatie maximaliseren beide bedrijven de verwachte winst gegeven door E u (q, q ) = 4 ( (q + q ))q + 3 4 (6 (q + q ))q = (5 (q + q ))q, E u (q, q ) = 4 (4 (q + q ))q + 3 4 (8 (q + q ))q = (7 (q + q ))q. ereken dan de evenwichtshoeveelheden ( q, q ) als oplossing van het stelsel eerste orde voorwaarden Dan vinden we q = en q = 3. q E u (q, q ) = 5 q q = 0, q E u (q, q ) = 7 q q = 0. (c) Stel ((q L, q H ), q ) is een ayesiaans evenwicht. Dan geldt q L arg max q 0 ul (q, q ) = ( (q + q ))q, q H arg max q 0 uh (q, q ) = (6 (q + q ))q, q arg max q 0 E u (q L, q H, q ) = 4 (4 (ql + q ))q + 3 4 (8 (qh + q ))q = (7 ( 4 ql + 3 4 qh + q ))q, 5

hetgeen equivalent is met q L arg max q 0 ( (q + q ))q, q H arg max q 0 (6 (q + q ))q, q arg max q 0 (7 ( 4 ql + 3 4 qh + q ))q. Hieruit lossen we q L, q H en q middels eerste orde condities: q L q = 0, 6 q H q = 0, 7 ( 4 ql + 3 4 qh ) q = 0. Dit lineaire stelsel vergelijkingen heeft geen positieve oplossing. Dan moet (?) gelden dat q L = 0. Hiermee vinden we dan q H = 0 3 en q = 38 3. (d) Hier zijn verschillende antwoorden mogelijk, naargelang de bedrijven op de hoogte zijn van mogelijk marktonderzoek van de tegenstander. Stel dat de bedrijven van precies van elkaar weten wanneer marktonderzoek heeft plaatsgevonden. Geval (i): bedrijf doet geen onderzoek. Als bedrijf ook geen onderzoek doet dan zijn de uitbetalingen als in het evenwicht in onderdeel (b), te weten. Stel bedrijf doet in deze situatie wel marktonderzoek, dan bereken het ayesiaanse evenwicht als in onderdeel (c) waarbij nu de rol van bedrijf en zijn omgedraaid. Dan vinden we als evenwicht Verwachte winst voor bedrijf is dan (q, (q L, q H )) = (, ( 3, 7 )). (5 ( + 4 3 + 3 4 7 )) =. Dus als bedrijf geen onderzoek laat verrichten is de verwachte uitbetaling gelijk aan. Geval (ii): bedrijf doet onderzoek. Als bedrijf ook onderzoek doet dan wordt met kans 4 een Cournotspel als in onderdeel (a) gespeeld met a = a L en met kans 3 4 het spel met a = a H. Het enige verschil is de uitbetaling, aangezien kosten in mindering moet worden gebracht. De evenwichten veranderen niet. Maar dan is de a priori uitbetaling voor bedrijf gelijk aan 4 + 3 4 7 9 = 7 36. Doet bedrijf geen onderzoek, dan zitten we in geval (c), met verwachte uitbetaling 4 + 3 4 ( 400 3 69 ) = 69. Zonder marktonderzoek verdient bedrijf in verwachting altijd, en met onderzoek minder dus op basis van dit argument zou bedrijf geen marktonderzoek moeten uitvoeren. 6

Opgave 5 (5) eschouw het volgende statische ayesiaans spel G. Nature bepaalt of de uitbetalingen zijn als in bi-matrix spel G of G waarbij elk spel even waarschijnlijk is: L R, 0, 0, 0 0, G L R,, 3 0, 0 3, G Rijspeler weet welk spel gespeeld wordt, G of G, speler is niet op de hoogte. Speler kiest of en speler kiest tegelijkertijd L of R. (a) Vind alle ayesiaanse evenwichten in zuivere strategieën. Veronderstel nu dat speler de keus van speler observeert alvorens voor L of R te kiezen. Noem het zo ontstane signaleerspel G. (b) epaal het separating perfect ayesiaanse evenwicht in G. (c) epaal het pooling perfect ayesiaanse evenwicht in G. Vergeet in onderdeel (b)-(c) niet in ieder geval de evenwichtsstrategieën en de beliefs te formuleren. (a) De situatie beschrijven we met een spel in uitgebreide vorm met imperfekte informatie: Nature L R L R L R L R, 0,0,0 0,,,3 0,0 3, 7

Stel speler speelt L in evenwicht. Dan spelen type en van speler de strategieën en, waarop speler zich kan verbeteren via R. Dus in evenwicht speelt speler R. Dan speelt speler in G zet of en in G de zet. Dit bepaalt precies de evenwichten. (b) Het signaleerspel heeft de volgende struktuur: Nature L R L R l r l r, 0,0,,3,0 0, 0,0 3, Het unieke separating PE is het evenwicht waarbij type (G ) van speler signaleert en type (G ) signaleert. Dan reageert speler als volgt s ( ) = L, s () = r. Nature L R L R l r l r, 0,0,,3,0 0, 0,0 3, eliefs voor speler zijn triviaal b =, b = en voor speler worden deze gegeven door 8

b = (, 0), b = (0, ). (c) Het unieke pooling PE wordt gegeven door s = (s, s ) = (, ) en (s ( ), s ()) = (R, r) waarbij de beliefs voor speler als in onderdeel (b) zijn en de beliefs van speler door b = (, ) en b = (p, p) met p 3 worden gegeven. Nature L R L R l r l r, 0,0,,3,0 0, 0,0 3, Namelijk de condities voor de twee types speler zijn vervuld u (, (R, r)) = 0 = u (, (R, r)), u (, (R, r)) = < 3 = u (, (R, r)). ijbehorende beliefs van speler zijn triviaal. Voor speler geldt via ayesian updating dat na signaal geldt dat beide beslisknopen even waarschijnlijk zijn, via ayesian updating volgt b = (, ). In evenwicht mag afwijken van antwoord r na mag niet lonen voor speler, wat gewaarborgd wordt door u (l b ) = 0 + 0 = 0 < + = u (r b ). Informatieverzameling voor speler, na signaal L, ligt buiten het evenwichtspad. Derhalve schrijft een perfect ayesiaans evenwicht niets anders voor dan dat voor bijbehorend belief b = (p, p) moet gelden u (L b ) u (R b ). Maar dit betekent niets anders dan p + ( p) 0 + 3( p) oftewel p 3. 9