A. 博弈均衡的進化穩定策略的演算法
計算進化穩定策略的方法主要有兩大類:一是從動態過程出發,求出系統的平衡點,然後,再根據進化穩定策略的定義進行驗證就可以了;另一種方法就是直接用進化穩定策略定義來求。第一種方法涉及到具體的動態過程,並且只要知道動態過程就很容易求出進化穩定策略,本文略(可以參考張良橋2001)。第二種方法就是通過定義來求,下面給出一種簡單的處理方法。
根據納什均衡的定義可以知道,如果策略 是博弈的納什均衡,那麼,所有以正概率進入最優混合策略的純策略都是最優的,參與人在所有這些純策略所得的支付都是無差異的(見《博弈論與信息經濟學》102-103頁,張維迎),即有:
表示混合策略中非零概率的純策略。假定存在 且下標為 的純策略滿足 ,令B是矩陣A中對應於非零純策略的 階子矩陣。且令C為 矩陣,其中代表元素為: 。那麼當且僅當C是負定的, 就是進化穩定策略(見John Haigh 1974)。
證明:假定 ,並且存在 ,有 ,那麼很明顯有 ,其中 是第 個純策略,即在與穩定策略者群體博弈時,突變策略者得到的支付比穩定策略者還要大,所以策略 不是進化穩定策略,所以式(6)是進化穩定策略的必要條件。因此,對應於非零概率的純策略滿足: ,對滿足條件的策略 有(注意 ):
對任意 ,當且僅當
有: 。綜上所述,利用該方法來求進化穩定策略的步驟如下:
首先,令 個非零混合策略,然後解 個方程: ,定義B,C再考察矩陣C的所有特徵根是否都為負,若都是負則所得的策略就是進化穩定策略。
如求對稱博弈 ,它有兩個進化穩定策略: 。
如果某策略組合是嚴格納什均衡策略,那麼就可以直接得出它就是進化穩定策略,但如果是弱納什均衡策略,那麼就可運用上述的方法來進行判定。由此,可得到求博弈的進化穩定策略步驟:一是求出博弈所有的納什均衡;二是由支付判斷出其中的嚴格納什均衡;三對非嚴格納什均衡而言就代入上述方程,並判斷是否為負定即可以求出博弈中所有進化穩定策略。