5D Library › 机制设计、激励相容与谈判博弈的数学模型 · English
第四章 议价:纳什、鲁宾斯坦与 BATNA 的真正作用
两条路通向同一个公式
两个人分一笔总额为 1 的剩余。如果谈不成,各自得到 与 ()。他们会怎样分?经济学对这个问题有两种截然不同的进路。
纳什的公理化进路不描述谈判过程,而是问:一个「合理」的分配应当满足哪些性质?纳什 1950 年提出四条公理(对效用的线性变换不变、帕累托有效、对称、无关选择的独立性),并证明唯一满足它们的解是使纳什积 最大的分配 (Nash 1950)。这里的 称为威胁点或谈判破裂点。放松对称公理,就得到带权重 的非对称纳什解:最大化 。
鲁宾斯坦的策略进路明确写出谈判过程:参与者 1 先出价,参与者 2 接受或拒绝;拒绝则过一轮,由参与者 2 出价,如此交替,没有截止期限。每拖延一轮,参与者 的收益要乘以贴现因子 ,代表等待的成本。鲁宾斯坦 1982 年证明这个无限期博弈有唯一的子博弈完美均衡,第一轮就成交 (Rubinstein 1982)。
推导
鲁宾斯坦份额的推导。 设在均衡中,轮到参与者 1 出价时她得到 ,轮到参与者 2 出价时他得到 。参与者 1 出价时,必须给参与者 2 至少他拒绝后能得到的价值 ,并且不多给:。对称地,。联立解得
非对称纳什解的一阶条件给出 。
推导
程序先在网格上直接最大化纳什积,再用 400 轮的有限期逆向归纳逼近鲁宾斯坦的无限期均衡,最后让每轮的间隔 趋于零,取 。
# (a) Asymmetric Nash: maximise (x - d1)^a (1 - x - d2)^(1-a) => x* = d1 + a(1-d1-d2).
# (b) Rubinstein, player 1 proposes first: x1* = (1 - delta2) / (1 - delta1 delta2); check
# against 400 rounds of backward induction. (c) delta_i = exp(-r_i dt), dt -> 0.
import math
def nash(d1, d2, a, steps=100000):
xs = [d1 + (1 - d1 - d2) * k / steps for k in range(1, steps)]
return max(xs, key=lambda x: a * math.log(x - d1) + (1 - a) * math.log(1 - x - d2))
for d1, d2, a in ((0, 0, .5), (.3, .1, .5), (.3, .1, .7)):
print(f"Nash d=({d1}, {d2}) a={a}: x1 = {nash(d1, d2, a):.4f}; formula "
f"{d1 + a * (1 - d1 - d2):.4f}")
def backward(dl1, dl2, rounds=400): # the last proposer (player 2) takes everything
share = 1.0
for k in range(rounds - 1): # proposer offers the responder her continuation
share = 1 - (dl2 if k % 2 == 0 else dl1) * share
return share
for dl1, dl2 in ((.9, .9), (.95, .8), (.8, .95)):
print(f"Rubinstein delta=({dl1}, {dl2}): x1 = {(1 - dl2) / (1 - dl1 * dl2):.4f};"
f" backward induction {backward(dl1, dl2):.4f}")
r1, r2 = 0.05, 0.15
print(f"r1 = {r1}, r2 = {r2} per day; Nash weight r2/(r1+r2) = {r2 / (r1 + r2):.4f}")
for dt in (7, 1, 0.1, 0.01):
a, b = math.exp(-r1 * dt), math.exp(-r2 * dt)
print(f" an offer every {dt:>4} days: player 1 gets {(1 - b) / (1 - a * b):.4f}")
# Nash d=(0, 0) a=0.5: x1 = 0.5000; formula 0.5000
# Nash d=(0.3, 0.1) a=0.5: x1 = 0.6000; formula 0.6000
# Nash d=(0.3, 0.1) a=0.7: x1 = 0.7200; formula 0.7200
# Rubinstein delta=(0.9, 0.9): x1 = 0.5263; backward induction 0.5263
# Rubinstein delta=(0.95, 0.8): x1 = 0.8333; backward induction 0.8333
# Rubinstein delta=(0.8, 0.95): x1 = 0.2083; backward induction 0.2083
# r1 = 0.05, r2 = 0.15 per day; Nash weight r2/(r1+r2) = 0.7500
# an offer every 7 days: player 1 gets 0.8628
# an offer every 1 days: player 1 gets 0.7684
# an offer every 0.1 days: player 1 gets 0.7519
# an offer every 0.01 days: player 1 gets 0.7502数值最大化纳什积的结果与公式一致:威胁点为 (0.3, 0.1)、权重相等时,参与者 1 得到 0.6,即自己的威胁点再加上剩余 0.6 的一半。鲁宾斯坦公式与 400 轮逆向归纳的结果也完全一致:双方都是 0.9 时,先出价的一方得到 0.5263,这个微小的优势来自先出价;参与者 1 更耐心(0.95 对 0.8)时她得到 0.8333,反过来只得到 0.2083。耐心就是议价力量。
最后几行把两种进路连在一起。设参与者 2 每天的「不耐心率」是参与者 1 的三倍(0.15 对 0.05)。每 7 天出一次价时,参与者 1 得到 0.8628,其中仍含有先出价的优势;出价间隔缩短到 0.01 天时,她得到 0.7502,趋近于 。
证据
两种进路的联系。 宾莫尔、鲁宾斯坦与沃林斯基 1986 年证明:当出价间隔趋于零时,鲁宾斯坦的策略均衡收敛到非对称纳什解,权重由双方的相对耐心决定,即 (Binmore, Rubinstein, and Wolinsky 1986)。他们同时指出一个重要的建模区分:纳什解中的威胁点,在策略模型中应当对应于谈判进行期间双方得到的收益(例如罢工期间工会的罢工基金、继续生效的旧合同),而不是谈判彻底破裂、各自离开后的收益。后者在策略模型中是另一种东西:外部选择 (Binmore, Rubinstein, and Wolinsky 1986; Muthoo 1999)。
BATNA:威胁点,还是外部选择?
费希尔与尤里在 1981 年的畅销书《谈判力》(Getting to Yes)中提出了 BATNA 一词:「谈判协议的最佳替代方案」(best alternative to a negotiated agreement),即谈不成时你能做的最好的事 (Fisher and Ury 1981)。他们的建议是:了解并改善自己的 BATNA,因为它决定了你能接受的底线,也决定了你的谈判力量。
在纳什的公理化模型中,这句话完全成立:把 BATNA 当作威胁点, 每提高一分,你的份额就提高 分。但在轮流出价的策略模型中,退路的作用方式不同。
证据
外部选择原则。 萨顿 1986 年的综述与宾莫尔、谢克德、萨顿 1989 年的实验讨论了这样一个模型:在鲁宾斯坦的轮流出价中,参与者 2 在拒绝对方出价时可以选择离开、拿走外部选择 。均衡结果是:如果 不超过他在没有外部选择时本来就能得到的份额,外部选择对结果没有任何影响;只有当 超过这个份额时,对方才需要恰好给他 (Sutton 1986; Binmore, Shaked, and Sutton 1989)。这被称为「外部选择原则」。宾莫尔等人的实验发现,被试的分配更接近这一策略预测,而不是把外部选择当作纳什威胁点的「折中」预测 (Binmore, Shaked, and Sutton 1989)。
推导
同一笔总额为 1 的剩余,贴现因子 ,比较三种预测:(1)「各让一半」——把外部选择当作纳什威胁点、权重相等;(2)外部选择原则;(3)内部选择——参与者 2 在谈判进行期间每轮都能得到一笔流量收益(标准化为若永远持续则价值 )。
# Surplus 1, common discount factor 0.9, player 1 proposes first. Player 2's share under:
# (1) split the difference: outside option w2 as a Nash threat point, equal weights;
# (2) outside option principle (Sutton 1986; Binmore, Shaked, Sutton 1989): max(base, w2)
# with base = delta / (1 + delta); (3) an INSIDE option: a flow paid to player 2
# in each round WHILE talks go on, worth b2 if it lasted for ever (backward
# induction).
D = 0.9
split = lambda w2: w2 + (1 - w2) / 2
principle = lambda w2: max(D / (1 + D), w2)
def inside(b2, rounds=600):
v2 = 1.0 # last round: player 2 proposes, takes all
for k in range(rounds - 1):
if k % 2 == 0: v2 = (1 - D) * b2 + D * v2 # player 1 offers 2 his value
else: v2 = 1 - D * (1 - v2) # player 2 offers 1 her value
return v2 # round 1, player 1 proposing
print(f"no option: player 2 gets {D / (1 + D):.4f}")
print(" w2 | split the difference | outside option principle")
for w2 in (0.0, 0.2, 0.4, 0.47, 0.5, 0.6, 0.8):
print(f" {w2:4.2f} | {split(w2):.4f} | {principle(w2):.4f}")
print("inside flow b2 -> player 2's share: " +
" ".join(f"{b2:.1f}: {inside(b2):.4f}" for b2 in (0, .2, .4, .6)))
# no option: player 2 gets 0.4737
# w2 | split the difference | outside option principle
# 0.00 | 0.5000 | 0.4737
# 0.20 | 0.6000 | 0.4737
# 0.40 | 0.7000 | 0.4737
# 0.47 | 0.7350 | 0.4737
# 0.50 | 0.7500 | 0.5000
# 0.60 | 0.8000 | 0.6000
# 0.80 | 0.9000 | 0.8000
# inside flow b2 -> player 2's share: 0.0: 0.4737 0.2: 0.5789 0.4: 0.6842 0.6: 0.7895在没有任何选择时,参与者 2(后出价的一方)得到 。外部选择从 0 提高到 0.47,「各让一半」的预测让他的份额从 0.50 稳步升到 0.735;但按外部选择原则,他的份额始终是 0.4737,一动不动。只有当外部选择超过 0.4737(例如 0.5、0.6、0.8)时,它才「激活」,而此时他得到的恰好就是外部选择本身,没有任何额外的分成。内部选择则完全不同:它每提高 0.2,参与者 2 的份额就提高约 0.105,就像纳什的威胁点一样起作用。
注
对作者原框架的修正。 「你的筹码取决于你的 BATNA」需要拆成三句话:第一,BATNA 决定了你的底线——任何低于它的协议都不该接受,这一点在所有模型中都成立。第二,如果谈判的结果像纳什解那样由「破裂时各得多少」决定,改善 BATNA 会持续提高你的份额。第三,如果谈判是轮流出价、拖延有成本的过程,一个不够好的外部选择根本不会改变结果;这时真正决定份额的是双方的耐心(等待成本、现金流)与谈判期间各自的收益。哪一个模型更贴近某一场具体谈判,是一个经验问题;本书第八章的核查表因此把「BATNA」与「耐心」分成两步来审计。
威胁的可信性与耐心的来源
两点补充。第一,外部选择必须可信。一个在拒绝时并不会真的离开的「备选方案」,在策略模型中等于不存在;反过来,一个对方相信你会使用的选择,即使你本人并不喜欢它,也会产生影响。第二,「耐心」在模型中是贴现率,在现实中往往由现金流决定:账上资金只够撑三个月的一方,每拖一周的损失都比资金充裕的一方大得多。本系列第 19 本讨论过现金缓冲与凯利准则;这里只指出,缓冲不仅降低破产风险,也直接提高议价中的耐心。
假说 · 尚未验证
谈判者高估了「弱外部选择」的作用(尚未确立)。在实验中给一方提供一个低于其通常份额的外部选择,并告诉另一方,拥有选择的一方会预期自己的份额上升,并据此提出更高的要求,导致僵局增加,而最终份额并不上升。可以检验的预测:与没有外部选择的对照组相比,弱外部选择组的首轮要求更高、达成协议的时间更长,但成交时的份额没有显著差别。如果弱外部选择组的份额显著上升,说明现实谈判更接近「各让一半」的逻辑,这一假说被削弱。
本章小结
纳什的公理化议价解最大化 ;鲁宾斯坦的轮流出价模型给出 ,耐心就是议价力量。当出价间隔趋于零时,两者重合,纳什权重由相对耐心决定。BATNA 决定了你的底线,但它是否提高你的份额取决于谈判的结构:作为纳什威胁点,它持续起作用;作为轮流出价中的外部选择,它只有在高于你本来就能得到的份额时才起作用;谈判期间的内部收益才像威胁点一样持续改变份额。下一章讨论另一类信息问题:一方知道商品的质量,另一方不知道。
参考文献
Fan, Y. (2026). Mechanism Design, Incentive Compatibility and the Game Theory of Negotiation: From Vickrey Auctions and the Myerson-Satterthwaite Theorem to Nash Bargaining, Read Beside Classical Chinese Legalist and Confucian Institutional Thought [机制设计、激励相容与谈判博弈的数学模型] (Version 1.0.0). 5D Library. https://doi.org/10.5281/zenodo.23765012 · Licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0).