Brigitte Kalkofen Gleichgewichtsauswahl in strategischen Spielen Theorie und Anwendungen Gleichgewichtsauswahl in strategischen Spielen Wirtschaftswissenschaftliche Beiträge Band 16 Band 23 Konrad Rentrup Gholamreza NakhaciLadeh und Heinrich Yon Storch, das Karl-Hcinz Vollmer (llrsg.) "Handbuch der Neucre Entwicklungen in der Nationalwirthschaftslehre" und die Augewandten Ökonometrie Konzeption der "inneren Güter" - Beiträge zum I. Karlsruher 1989. 146 Seiten. Brosch. DM 55. Ökonometrie-Workshop - ISBN 3-7908-0445-2 1990. 248 Seiten. Brosch. DM 68, ISBN 3-7908-0457-6 Band 17 Manfred A. Schöner Band 24 Lberbetriebliche Thomas Braun Vermögensbeteiligung Hedging mit fixen Termingeschäften 1989. 417 Seiten. Brosch. DM 98. und Optionen ISBN 3-7908-0446-0 - Em Vergleich auf der Grundlage eines opcrationalisiertcn Risiko Band 18 managementkonzeptes- Paulo Hau!\ 1990. 167 Seiten. Brosch. DM 55. DV-Controlling ISBN 3-7908-0459-2 - Konzeplion emes operativen Instrumentariums au-, Budget-, Bane! 25 Verrechnungspreisen- KennLailien- Georg lnderst, Peter Mooslcchner 1989. 166 Seiten. Bnhch. DM 55. und Bngittc Unger (Hrsg.) ISB"' 3-7908-0447-9 Da~. System einer SparfOrderung in Osterreich Bancl19 -Versuch einer Elliziennmalysc au-, Ramcr Völker linanzwissenschalilicher Sicht- lnnovationsenbcheidungen 1990. 126 Seiten. Brosch. DM 55. und Markbtruktur ISBN 3-7908-0461-4 - Der ;,uchtheorctischc Ansat;- 1989. 221 Seiten. Brosch. DM 65. Bancl26 ISBN 3-790X-0452 5 Thoma-, Apoltc und Martin Kessler (Hrsg.) Bane! 20 Regulierung und Deregulierung im Petra Bollmann Systemvergleich Technischer Fort~chritt und 1990.313 Seiten. Brosch. DM 79. wirtschaftlicher Wandel ISBN 3-7908-0462-2 -Eine Gegenüber-,te!lung neoklassischer und evoluton'>cher Bancl27 Innovationsforschung- Joachim Lamel. Michael Mesch und 1989. 184 Seiten Brosch. DM 59. ~jfi Skolka (llrsg.) ISBN 3-7908-0453-3 Osterreichs Aullenhandel mit Dim~tleistungen ßancl21 1990. 335 Seiten. Brosch. DM 79. Franz Hörmann ISBN 3-7908-0467-3 Das Automatisierte, Integrierte Rechnungs~esen Bancl28 - Theorelische Konzenlion lngo Hcinz und und praktische Realis~tion mit emem Renale Klaaßen-Mielke Programmpaket geschrieben In der Krankheitskosten durch Programmiersprache C- Luftverschmutzung 1989. 408 Seiten. Brosch. DM 89. 1990. 147 Seiten. Brosch. DM 55. ISBN 3-7908-0454-i ISBN 3-7908-0471-1 Band 22 Winfriecl Böing Interne Budgetierung im Krankenhaus - Beziehungen zur externen Budgctierung, Gcstaltungsformen. Voraussetzungen und Steuerungs möglichkeiten - 1990. 274 Seiten. Brosch. DM 69. ISBN 3-7908-0456-8 Brigitte Kalkofen Gleichgewichts auswahl in strategischen Spielen Theorie und Anwendungen Mit 15 Abbildungen Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH Reihenherausgeber Werner A. Müller Autor Dr. Brigitte Kalkofen Professur ft.ir wirtschaftliche Staatswissenschaften I, insb. Wirtschaftstheorie Johann Wolfgang Goethe-Universität Mertonstraße 17 D-6000 Frankfurt am Main 11 ISBN 978-3-7908-04 73-7 CIP-Tnelaufnahme der Deutschen Bibliothek Kalkofen, Brigitte: Gleichgewichtsauswahl in strategischen Sp1elen : Theone und Anwendungen I Brigitte Kalkofen. (W1rtschaftswrssenschaftliche Beiträge; Bd. 29) Zug!.: Frankfurt (Main), Un1v. Diss., 1989 ISBN 978-3-7908-0473-7 ISBN 978-3-662-11887-0 (eBook) DOI 10.1007/978-3-662-11887-0 NE:GT Dieses Werk 1st urheberrechtlich geschi.Jtzt. D1e dadurch begeründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdruckes, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendungen, der Mikroverfilmung oder der Vervielfaltigung aufanderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vor behalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes odervon Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur 1n den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepu blik Deutschland vom 9. September 1965 1n der Fassung vom 24. Juni 1985 zulässig. Sie ist grund sätzlich vergütungsptlichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urhe berrech tsgesetzes. © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1990 Ursprünglich erschienen bei Physica-Verlag Heidelberg 1990 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daß solche Namen 1m Sinne der Warenzeichen-und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von Jedermann benutzt werden dürften. 712017130-543210 Vorwort Die Modeliierung sozialer Konfliktsituationen zwischen individuell rational handelnden Personen als strategische Spiele und die Analyse dieser Modelle mit Hilfe spieltheore tischer Methoden nimmt in der ökonomischen Theorie einen immer breiteren Raum ein. Aufgabe der normativen Spieltheorie ist es, die strategische Unsicherheit, in der sich ein Spieler zum Zeitpunkt seiner Entscheidung befindet, durch Auswahl einer eindeutigen Verhaltensempfehlung aufzulösen. Da strategische Spiele häufig mehr als einen Gleichgewichtspunkt besitzen, kann die Gleichgewichtseigenschaft nur ein notwendiges und kein hinreichendes Kriterium für die Lösung sein. Es werden daher zusätzliche Stabilitäts- und Rationalitätskriterien zur Gleichgewichtsauswahl erforderlich. Anliegen dieser Arbeit ist es, die von Güth und Kalkofen entwickelte Gleichgewichts auswahltheorie ESBORA (Equilibrium Selection Based on Resistance Avoidance) zu erörtern und weiterzuentwickeln. Das ESBORA-Konzept wird detailliert dargestellt und der Auswahltheorie von Harsanyi und Selten gegenübergestellt. Anband ausgewählter Beispiele werden das Auswahlverhalten demonstriert und Verbesserungs vorschläge motiviert. Diese Arbeit wurde im Herbst 1989 vom Fachbereich Wirtschaftswissenschaften der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main als Dissertation angenommen. Ich danke meinen Gutachtern, Herrn Prof. Dr. Werner Güth und Herrn Prof. Dr. Heinrich Rommelfanger, für wertvolle Hinweise und Anregungen, die zur Erstellung dieser Arbeit beigetragen haben. Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis X Notationsverzeichnis Xl Einleitung 1 I Spieltheoretische Grundlagen 5 1 Strategische Spiele 6 1.1 Spiele in (Agenten-) Normalform 6 1.2 Die Informationsstruktur eines strategischen Spiels 14 2 Der perfekte Gleichgewichtspunkt 17 2.1 Der Gleichgewichtspunkt 17 2.2 Perfektheit von Gleichgewichtspunkten 22 3 Gleichgewichtsauswahl 30 3.1 Allgemeine Überlegungen zur Konzeption von Gleichgewichtsauswahlkonzepten 30 3.2 Elemente der Auswahltheorie von Harsanyi und Selten 36 3.3 Der Algorithmus zur Harsanyi/Selten-Theorie 46 3.4 Analyse eines 3-Personenspiels mit der Harsanyi/Selten-Theorie 50 3.5 Kritische Würdigung 54 II Gleichgewichtsauswahl nach dem ESBORA-Konzept 57 4 Das ESBORA-Konzept 58 4.1 Motivation 58 4.2 Elemente des ESBORA-Auswahlkonzepts 59 4.3 Der ESBORA-Algorithmus zur Gleichgewichtsauswahl 66 4.4 Vergleich mit dem Algorithmus zur Harsanyi/Selten- Theorie 69 5 Theoretische Fundierung des ESBORA-Konzepts 72 5.1 Eigenschaften der Widerstandsdominanz im allgemeinen 72 5.2 Widerstandsdominanz im Falle von 2x2-Bimatrixspielen 78 5.3 Zur Wohldefiniertheit des ESBORA-Konzepts 88 5.4 Vereinfachungen des ESBORA-Algorithmus 97 III Anwendungen des ESBORA--Konzepts 102 6 Eine Klasse von 2x2-Bimatrixspielen 103 6.1 Einführung 104 6.2 Erste Resultate 107 c r 6.3 Die ESBORA-Lösung für 2x2-Bimatrixspiele mit # 1 0 3 114 ' 6.4 Die numerische Bestimmung der ESBORA-Lösung nach dem ursprünglichen ESBORA-Konzept in den sonstigen Fällen 122 6.5 Die numerische Bestimmung der ESBORA-Lösung in den sonstigen Fällen 128 6.6 Diskussion der Ergebnisse 132 7 Die Glaubensprobe des Abraham als strategisches Spiel mit unvollständiger Information 134 7.1 Modeliierung der alttestamentarischen Konfliktsituation als extensives Spiel 134 7.2 Reduktion des extensiven Spiels auf ein 2x2-Bimatrixspiel 140 7.3 Die spieltheoretische Lösung bei Beschränkung auf generische Fälle 144 7.4 Die allgemeine spieltheoretische Lösung 152 7.5 Diskussion der Ergebnisse 160 8 Eine bilaterale Verhandlungssituation mit einseitiger Outside-Option 163 8.1 Das Modell 163 8.2 Die Harsanyi/Selten-Lösung 167 8.3 Die ESBORA-Lösung 172 8.4 Diskussion der Ergebnisse 175 Ergebnis 178 Anhang 181 Al Beweis von Satz 2.11 181 A.2 Beweis von Satz 4.5 182 A.3 Beweis von Satz 6.1 183 A.4 Beweis von Satz 6.2 185 A.5 Beweis von Satz 6.4 188 A.6 Beweis von Satz 6.5 189 A.7 Beweis von ( 6.26) 191 A.8 Ergänzung zur Zusammenfassung 7.3, Fall III (Harsan yi/Selten-Lösung) 191 A.9 Ergänzung zur Zusammenfassung 7.3, Fall III (ESBORA-Lösung) 194 B.l BASIC-Programm zur Bestimmung der ESBORA-Lösung für 2x2-Bimatrixspiele mit #C1, 0 = 3 197 B.2 Numerische Ergebnisse mit dem ursprünglichen ESBORA-Konzept 203 B.3 Numerische Ergebnisse mit dem (aktuellen) ES BORA-Konzept 207 Literaturverzeichnis 210 Abkürzungsverzeiclmis bzw. beziehungsweise d.h. das heißt f. folgende [Seite] ff. folgende [Seiten J hrsg. herausgegeben s. Seite usw. und so weiter vgl. vergleiche z.B. zum Beispiel