
ААВасин Математические_модели_рынков_и_аукционов
.pdf
100 |
Часть II |
Утверждение 9.6. В зависимости от значения D ДНО имеет
следующий характер: |
|
|
|
||
|
|
3Q , |
то на любом шаге |
|
наилучший ответ |
1) Если D |
|
||||
S p, min Q, dp |
(длина цикла равна |
1). |
ДНО сходится к |
РФП, соответствующему равновесию по Курно (которое в данном случае совпадает с равновесием по Вальрасу).
2) Если Q D 3Q , то на шаге 1, ,T наилучший ответ
S p, min Q, d p , |
затем функции наилучшего ответа по- |
||||||||||||||||||
вторяются. |
ДНО |
|
имеет |
циклический |
характер, длина |
цикла |
|||||||||||||
2, если |
7Q / 3 |
|
3Q |
|
|
|
|
|
|||||||||||
D |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
T 3, если |
2Q |
|
7Q / 3 |
. |
|
|
|||||||||||||
D |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Q |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
, если Q |
D 2Q |
|
|
||||||||||||||
D / D |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3) Если |
|
|
Q , |
то |
на шаге |
наилучший |
ответ |
||||||||||||
D |
S p, min Q, d p . При ДНО сходится к РФП, соответствующему равновесию по Вальрасу.
На Рисунке 9.6 показаны интервалы значений D , в которых ДНО имеет одинаковый характер. В области Q,3Q выделены
интервалы с одинаковой длиной цикла. При приближении D к Q длина цикла стремится к бесконечности, а длина соответствующего интервала значений D стремится к 0.
Рисунок 9.6
Доказательство. Если на шаге наилучшим ответом была функция S p, min Q, k p , то остаточный спрос на шаге
1 Dост p max 0, D dp min Q,k p . Вид остаточного спроса зависит от соотношения Q и D . Положим
d d k .

|
|
Аукционы функций предложения |
|
101 |
|||||||
Ситуация |
1: |
|
|
d Q. В |
этом |
случае |
|||||
k D |
|||||||||||
Dост p max 0, |
|
d p . |
Согласно Лемме 9.1 |
наилучшим |
|||||||
D |
|||||||||||
ответом |
(с |
|
|
учетом |
|
Замечания |
9.2) |
является |
|||
S p, 1 min Q, k 1 p |
при k 1 d . При 1 реа- |
||||||||||
лизуется ситуация 1 (так как k 0 0 , |
d 0 d ), наилучшим от- |
||||||||||
ветом является S p,1 min Q,k 1 p |
при k 1 d . На шаге : |
||||||||||
k d , |
d d d . Ситуация 1 повторяется до тех пор, по- |
ка k D d Q , то есть пока D 1 1 / Q .
Если D Q , то ситуация 1 повторяется бесконечно, так как на любом шаге D 1 1/ Q . При ДНО сходится к
РФП, соответствующему равновесию по Вальрасу. На Рисунке 9.7 показано, как выглядит ДНО в этом случае.
Рисунок 9.7. ДНО для аукциона с двумя игроками в случае D Q
Иначе на шаге , для которого перестает выполняться условие D 1 1 / Q , возникает Ситуация 2: k D d Q. (Если
D 2Q , то ситуация 2 возникает на шаге 2 .) В этом случае
|
|
|
|
d p, |
0 p Q / k |
|
|||
|
|
D |
|
||||||
D |
p |
|
|
|
|
. |
|||
max 0, D Q dp , |
p Q / k |
||||||||
ост |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|

102 |
Часть II |
На Рисунке 9.8 показано, как выглядит такая функция спроса.
Рисунок 9.8. Остаточный спрос в случае D 1 1/ Q
Обозначим (a) – остаточный спрос на участке 0 p Q / k ,
(b) – остаточный спрос на участке Q / k p D Q / d . Наи-
лучшим |
ответом |
на |
шаге |
1 |
будет |
S p, 1 min Q,k 1 p , |
где |
k 1 d |
либо |
k 1 d в зависимости от того, какой из этих ответов дает иг-
року наибольший выигрыш.
(a) В задаче без ограничений на Q для спроса, соответст-
вующего |
участку |
(a), |
максимум |
выигрыша |
равен |
|||
a |
|
2 / |
4d 1 |
и |
достигается |
в |
точке |
|
D |
pa ,qa D / 2d 1 , D / 2 .
Взадаче с ограничением на Q выигрыш a достижим, если
pa
Q / k |
|
|
|
|
2 |
2 |
|
a1 |
|
|
|||||||||
D |
|
Q |
|||||||
qa Q |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
a2 |
|
|
D |
2Q |
|
||||||
|
|
|
|
(b) В задаче без ограничений на Q для спроса, соответствующего участку (b), максимум выигрыша равен

Аукционы функций предложения |
|
103 |
||
b D Q 2 / 4d |
и |
достигается |
в |
точке |
pb ,qb D Q / 2d , D Q / 2 . В задаче с ограничением на
Q выигрыш b достижим, если |
pb Q / k и qb Q , то есть |
|||||||||||||||
если: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
pb Q / k |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
b1 |
|
||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
D 1 |
|
Q |
|
|||||||||||
|
|
|
qb Q |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b2 |
|
|||||
D 3Q |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Сравним выигрыши для (a) и (b): |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
a b |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
a b D Q 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 1 |
|
|
|||||||
В зависимости от соотношения параметров возможны сле- |
||||||||||||||||
дующие ситуации: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a1 , a2 , |
b2 не |
||
Если |
|
3Q , |
то уже при =2 условия |
|||||||||||||
D |
выполнены, выполняется только b1 . Следовательно, с учетом Замечания 9.1, для =2 k 2 k 1 d , то есть возникает цикл длины 1. Остаточный спрос для D 3Q показан на следующем рисунке.
Рисунок 9.9. Остаточный спрос в случае D 3Q
Следовательно, при D 3Q ДНО сходится к РФП, соответствующему равновесию по Курно (которое в данном случае совпа-

104 |
Часть II |
дает с равновесием по Вальрасу). На следующем рисунке показано, как выглядит ДНО в этом случае.
Рисунок 9.10. ДНО для аукциона с двумя игроками в случае D 3Q
|
|
Если Q |
|
2Q , то a1 , a2 , b2 |
всегда выполнены, и |
|||
D |
||||||||
результат |
зависит от b1 . Если b1 не |
выполнено, то есть |
||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
||
|
|
|
||||||
D 1 |
|
Q , то максимум достигается на участке (a) и ДНО пе- |
||||||
|
|
|
|
|
|
реходит на следующий шаг с k 1 d d 1 . Остаточный спрос для этого случая показан на Рисунке 9.11.
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||||
Рисунок 9.11. Остаточный спрос при условии Q D 1 |
|
Q |
|||
|
|
|
|
|

|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аукционы функций предложения |
105 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если же D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
1 |
|
|
Q , то для участка (a) максимум прибыли |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
равен a , а для участка (b) |
b . Сравним эти значения. Согласно |
|||||||||||||||||||||||||||
a b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
a b D Q 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
. Для любого 0 |
спра- |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 1 |
|
|
|
||||||
ведливо |
|
|
|
1 |
2 |
1 |
|
1 |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
Следовательно, |
если |
|||||||||
|
|
|
|
1 1 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
a |
|
b |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
1 |
|
|
Q D Q |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
, то |
|
|
|
|
(максимум достигает- |
||||||||||
|
1 1 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ся |
на |
участке (a)) и |
|
ДНО |
переходит |
на следующий |
шаг с |
k 1 d d 1 . Остаточный спрос для этого случая показан на Рисунке 9.12.
Рисунок 9.12. Остаточный спрос при условии
|
|
2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
1 |
|
|
Q D Q 1 |
|
|
|
|
|||
1 1 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Иначе для следующего шага k 1 d d 1 d и ДНО
повторяется с шага 1. Остаточный спрос для этого случая показан на Рисунке 9.13.

106 |
Часть II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 9.13. Остаточный спрос |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
при |
Q 1 |
|
|
|
|
|
|
D Q 1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
1 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
Таким образом, все множество |
Q, 2Q |
разбивается на полу- |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||||
интервалы I T Q |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
,Q 1 |
|
|
|
|
|
,T 4,5,6, и |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
I T |
|
|
|
|
|
|
1 T 1 |
|
|
T 1 |
|
|||||||||||||||
|
|
ДНО имеет циклический характер с длиной цикла T . |
||||||||||||||||||||||||||
D |
||||||||||||||||||||||||||||
Для |
|
|
фиксированных |
|
|
Q , |
|
|
|
|
длина |
цикла составит |
||||||||||||||||
|
|
D |
|
|||||||||||||||||||||||||
T |
|
|
|
|
|
2 |
. На Рисунке 9.14 показано, как выглядит ДНО |
|||||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
D / D Q |
|
в этом случае.
Рисунок 9.14. ДНО для аукциона с двумя игроками в случае Q D 2Q

|
|
Аукционы функций предложения |
107 |
|
Если 2Q |
|
3Q , то a1 , b1 , |
b2 всегда выполнены, |
|
D |
||||
a2 никогда не выполняется. Таким |
образом, значение b |
на |
участке (b) всегда достигается, а a на участке (а) никогда не достигается. В этом случае для того, чтобы наилучшим ответом игрока все-таки было S p, 1 при k 1 d , необходимо
и достаточно, чтобы прибыль на участке (a) в точке пересечения с
прямой |
l p Q была не |
меньше, |
чем |
b . Поскольку |
|||||||||||
|
|
d d p Q при p |
|
Q / d d , то |
прибыль в точке |
||||||||||
|
D |
D |
|||||||||||||
p,q |
|
Q / d d ,Q |
равна |
Qa |
|
|
Q Q / d d , и |
||||||||
D |
D |
||||||||||||||
Qa b D Q 5 / 1 . |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
Если |
2Q |
|
Q 5 / 1 , то |
Qa |
b |
(максимум дости- |
|||||||
|
|
D |
гается на участке (a)) и ДНО переходит на следующий шаг с k 1 d d 1 . Иначе для следующего шага
k 1 d d 1 d и ДНО повторяется с шага 1.
Таким образом, множество 2Q,3Q разбивается на 2 под-
множества: I 3 2Q,7Q / 3 и I 2 7Q / 3,3Q , и |
|
|
I T |
D |
|||
ДНО имеет циклический характер с длиной цикла T . |
|
|
|
Рисунок 9.15. ДНО для аукциона с двумя игроками в случае 2Q D 3Q

108 |
Часть II |
Для фиксированных Q , D длина цикла вычисляется по формуле T 4Q / D Q .
Утверждение 9.6 доказано. ■ Из Утверждения 9.6 следует, что в случае, когда ДНО носит
циклический характер, длина цикла тем меньше, чем ближе D к величине 3Q .
9.6. Обобщение на рынок нескольких игроков
Цель данного раздела – обобщить результаты, полученные в предыдущем разделе для дуополии, на аукцион с n игроками.
Утверждение 9.7. При D* n 1 Q на шаге ДНО наилуч-
|
|
|
|
|
|
1 |
|
ший ответ |
S p, min k p,Q , где |
k |
d n 1 s . При |
||||
|
|
|
|
|
|
s 0 |
|
ДНО сходится к РФП, |
соответствующему равновесию |
||||||
по Вальрасу. |
|
|
|
|
|
|
|
Доказательство. Пусть на шаге |
наилучшим ответом была |
||||||
функция |
S p, min k p,Q . |
Тогда |
(учитывая, |
что |
|||
D* n 1 Q ) |
остаточный |
спрос |
на |
шаге |
1 |
Dост p,t max 0, D t d n 1 k p . Согласно Лемме 2.1 наилучшим ответом в этом случае будет S p, 1 k 1 p , где k 1 d n 1 k . По индукции получаем
k 1 d n 1 k
1 . ■
d n 1 d n 1 k 1 d n 1 s
s 0
Определим характер ДНО при фиксированных значениях D .
Утверждение 9.8. Для n 2 игроков ДНО в зависимости от
значения D имеет следующий характер:

|
|
Аукционы функций предложения |
109 |
|
1) Если |
|
n 1 Q , то на любом шаге |
наилучший ответ |
|
D |
||||
S p, min Q,dp (длина цикла равна 1). |
ДНО |
сходится к |
РФП, соответствующему равновесию по Курно (которое в данном случае совпадает с равновесием по Вальрасу).
2) Если n 1 Q D n 1 Q , то на шаге 1, ,T наилучший ответ S p, min Q,d p , затем функции наилучшего
ответа повторяются. ДНО имеет циклический характер, длина цикла T – минимальное целое число, удовлетворяющее неравен-
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4Q D Q |
|
|
|
||||
ству n 1 s |
|
|
. |
|
|||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||
s 0 |
|
|
|
D n 1 Q |
|
|
|
||||
3) Если |
|
|
n 1 Q , то на шаге |
наилучший ответ |
|||||||
D |
S p, min Q,d p . При ДНО сходится к РФП, соот-
ветствующему равновесию по Вальрасу;
Доказательство. Если на шаге наилучшим ответом была функция S p, min Q,k p , то остаточный спрос на шаге
1 |
Dост p max 0, |
|
dp n 1 min Q,k p . |
Вид оста- |
||||
D |
||||||||
точного спроса зависит от соотношения Q и |
|
. |
Обозначим |
|||||
D |
||||||||
d d n 1 k . |
|
|||||||
Ситуация 1: k |
|
d Q |
|
|||||
D |
|
В этом случае Dост p max 0, D d p . Согласно Лемме 2.1 наилучшим ответом (с учетом Замечания 2.2) является
S p, 1 min Q,k 1 p при k 1 d .
При 1 реализуется ситуация 1 (так как |
k 0 0 , |
d 0 d), наилучшим ответом является |
S |
|
|
1 |
|
при k 1 d . На шаге : |
k d n 1 s |
s 0
p,1 min Q,k 1 p
, d d n 1 s .
s 0