浅析博弈论在农业经济学中的应用，本文主要内容关键词为：农业经济论文,学中论文,博弈论论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
博弈论最直接的应用领域是在契约、合作和包括环境问题的公共产品等领域。这些领域都是农业经济学研究的重要领域，因而在农业经济学中可以广泛地应用博弈论。
博弈论在农业经济学中的应用
博弈论在农业经济学的研究中，主要应用于国际贸易和政治经济的集体行动领域。在贸易模型中，国家在考虑其他国家对市场进入的影响和在这些国家的市场上可以接受的价格等选择性行为的基础上制定政策（包括国内贸易、生产以及宏观经济政策）。在政治经济模型中，各利益集团为其所支持的价格和生产政策，为反对与其竞争的生产集团的消费集团所支持的政策而进行游说。在游说时，利益集团必须预料竞争集团的行为和政策制定者所可能采取的行动。
博弈论在农业经济学中的应用除了国际贸易和政治经济的集体行动领域外，还隐含地应用于有关双边合约和公共产品的领域。这些领域包括佃租契约、集体行动、合作社、农药的使用、农作物保险、垂直一体化、农业研究的溢出、生产许可，以及其他有关自然资源开发和环境保护的议题。博弈论在农业经济这些领域的应用加深了对个体利益主体行为的理解。
参与人的决策是合理的是博弈论的一个隐含假设。该假设意味着决策者，①清楚地知道他的各种可以相互替代的选择；②对任一不可知情况进行预测时有明确的偏好；③对各种选择优化后谨慎地采取行动。博弈论模型可以分为三种类型：战略博弈，完美或不完美信息扩展博弈以及联合博弈。其中，前两种博弈通常称为“非合作”博弈，而后一种称为“合作”博弈。战略博弈和扩展博弈的框架适合于研究参与人不考虑其他参与人的行为，独自采取行动的情况，而合作博弈的框架则适合于研究联合行动的情况。农业经济问题中具有公共产品特性的问题，可以根据参与人之间的关系，在以上所提到的某一类型的框架下进行研究。以下，我们将首先回顾已经应用博弈论的农业经济领域，然后，提出博弈论可能应用但尚未应用的领域。
佃租契约
地主和佃户之间的关系在农业经济学的研究史上一直是一个重要的课题。例如，在美国，近50%的农地是被佃租耕种的，其中，大约65%是以现金的方式支付租金，30%是以分成的方式支付租金，5%以现金和分成两种方式混合支付租金。工资合同、固定租金租约和收获分成租约在农业经济学的有关文献中已经作了详细的研究。Stiglitz研究了租约中的激励和分摊风险的问题（注：Stigllitz,J.E."Incentives and risk sharing in Sharecropping."Rev.Econ.Stud.41(April 1974):219-255.）。Hallagan应用委托——代理的框架设计了模型（注：Hallagan,W.S."Self-selection by Contractual Choice and the Theory ofSharecropping."Bell J.Econ.9(Autumn 1978):344-354.）。Bell比较了委托——代理模型和讨价还价模型在有无代理成本两种情况下所得出的结果（注：Bell,C.A."Comparison of Principal-Agent and Bargaining Solutions:The Case of Tenancy Contracts."The Economic Theory of agrarian Institutions.P.Bardhan,ed.Oxford University Press,1989.）。Eswaran和Kotwal认为农地租约的签订和实施存在地主和佃户两个方面的道德风险问题，并使用合作博弈模型讨论了他们的行为动机（注：Eswaran,M.and A,Kotwal."Atheoryof Contractual Structure in Agriculture."Amer.Econ.Rev.75(June 1985):352-367.）。博弈论认为农地租约的条件主要取决于哪一方制定租约的条款，而不是外部市场的作用。
农民组织的集体行动
Davis和Palomba使用非合作的囚徒困境博弈模型，预言农业合作组织通过抵制活动来提高农产品价格和农民收入的行动是行不通的，因为抵制的结果是一种公共产品（注：Davis,J.R.and N.A.Palomba."The National Farmers Organization and the Prisoner's Dilemma:A Game Theory Prediction of Failure."Soc.Sci.Quart.50(December 1969):742-748.）。这也就是说，如果由于抵制农业产出的价格提高，任何一个农户不管是否参加抵制活动都能够享受价格提高的平均利益，这称为“白搭车”问题。这一问题就是从博弈论的观点出发，而得出的一个对所有的参与人来说都非帕累拖改善最佳的结果。
合作社
大多数合作社采取的行动具有公共产品的特性。集体行动能否成功取决于对“白搭车”问题的处理和所得利益的分配。这些因素证明关于涉及到市场条件对合作的稳定性影响的问题，和合作范围的大小可以影响到保证其成员在与供给者和消费者的讨价还价中的获利能力的问题的博弈论方法，还有待于进一步研究。
林毅夫教授用博弈论的理论解释1959年以后中国农业合作社的失败（注：林毅夫著，再论制度、技术与中国农业发展。[M]，北京：北京大学出版社，2000。）。他认为既然对农业生产的监督非常困难，农业合作社就要建立在重复博弈中的自我强化机制。在1958年从合作社中退出的权利被取消了，这就意味着合作社活动变成了自我强化机制失效的一次性博弈，因而农业生产的效率下降。Kimball用一个重复的农户合作博弈模型研究证明合作社作为一个正式的保险市场的替代，具有自我强化机制的条件。博弈论提供了一种通过自我强化的合作安排加强外部保险的分析方法。
农药的使用
农药使用的模型可以说明农户之间的博弈。农户一旦在其农场中使用农药，在使自己农场中的害虫减少的同时，也会使相邻农场的害虫减少，从而使相邻农场的农户受益。因而农药的使用使每个农户受益，但每个农户都希望其相邻农场的农户使用农药，而不是自己增加更多的成本使用农药。Harsanyi的贝叶斯不完全信息博弈模型正好适合这种战略博弈。Ahoussoussi使用委托——代理模型分析许多农户对由动物和植物健康检测服务机构所实施的消灭害虫计划的阻碍，区域害虫控制计划可以是该区域的所有农户受益，但消灭害虫的成本由原来的单个农户负担转变为田该区域集体负担，却可能产生“白搭车”问题（注：Ahouissoussi,N.B.C."A Principle-Agent model for regional Pest control Adoption."J.Agr.and Appl.Econ.27(July 1995):310-309.）。博弈论的理论框架也可用于对农户战略行为外部性的分析。例如，处于害虫抵抗力下降的考虑，要求采取集体行动控制害虫抵抗力的积累。
作物保险
由于作物的生产信息在保险机构和农户之间的不对称性，作物保险涉及农户降低投入的道德风险问题和“逆向选择”问题。对这些问题的分析可以用贝叶斯不完全信息博弈进行分析。
垂直一体化
食品行业的发展越来越趋向于垂直一体化。引起垂直一体化的因素主要包括消费者对商品信誉和产品统一化的要求越来越高，交易成本、价格和生产风险的分摊，以及获得信贷对企业规模的要求等。生产和加工技术的进步使食品加工者可以更高效地确定目标消费群体，但需要生产者、加工者和消费者之间更加协调。这一协调机制的设计也可以用博弈论研究。
农业产业的一体化问题是一个非常适合用博弈论进行研究，而尚未用博弈论进行深入研究的领域。博弈论特别适合于拥有主要投入和一个以上的生产加工阶段的一体化企业与提供劳动和某一特定的生产加工阶段的代理人签订合约的情况，在完全一体化的热门行业和一体化趋势日益增加的养猪业中，企业主和农场主签订的合约就可以用博弈论来进行分析。例如，信息不完全的企业需要采取措施获取那些只有情报机构才拥有的信息，通过适当的激励，一体化企业可以使情报机构尽最大努力，提供企业所需要的信息。
农业研究的溢出
向研究开发机构提供资金是一个政治问题，不是本文研究的对象，然而向研究开发机构提供的资金涉及到溢出问题。例如，美国州政府向州农业研究所提供的资金除了使州内的私人和大众受益外，也可以使州外的私人和大众受益。即具有相同的地理和气候条件的邻近州，没有负担任何成本即可享受研究的成果。为了避免“白搭车”问题，作为一种替代，政府能够在全国范围内对研究活动采取集体行动，并通过讨价还价来分摊研究的成本。在决定研究活动的成本分摊时，每个州都必须考虑研究活动益出的接受州将如何影响其他州政府对合作研究作出贡献。
生产许可
农药和种子的生产许可是另一类可以用讨价还价模型讨论的博弈问题。不同公司产品销售的能力不同。有些公司善于品牌经营，有些公司则善于产品的市场开发，因而动态的分析生产的发展和市场的开发有助于产生协同利益。国际间品牌食品的生产许可，也是一个可以用博弈论框架进行分析的例子。
其它的可能性
通过以上综述可见，农业经济中相当多的问题都可以利用博弈论的框架进行分析。自然资源的利用和环境保护问题是农业经济学家可以利用博弈论框架进行分析的另一个领域。如非合作的博弈论模型经常用于具有外部性的战略问题，而合作博弈模型则提供了一个研究资源开发成本分摊和利益分享的框架。
博弈论在农业经济学中应用的优缺点
在上文，对农业经济学中已经使用和有可能使用博弈论的领域进行了分析。从中可以推测，农业经济学将因博弈论的使用而获得巨大发展。显然，在任何一篇单独的文章中，都难以对博弈论在任何一个领域的使用中获得的利益作出估计。因而，只能针对一个特定的问题对博弈论在农业经济学中使用的优缺点进行分析。下文就主要针对地主和佃户签订土地佃租契约的过程中使用博弈论的优缺点进行分析。
假定地主可以提供A、B两份契约中的一份。契约A规定，佃户缴给地主2/3的收成；契约B规定，佃户缴给地主1/3的收成和固定的现金支付k。佃农可以采取以下三种行动：①签订契约并进行高投入X[,H]；②签订契约并进行低投入X[,L]＜X[,H]；③拒绝签订契约。如果签订了契约，则作物的收获分别为f[,H]和f[,L]；如果佃户不签订契约，则地主的收入为0。产出的价格为1；投入的价格是w；k=(2/3)f[,H]-WX[,H]，并假定(2/3)f[,H]-WX[,H]＞(2/3)f[,L]-WX[,L],(1/3)f[,H]-WX[,H]＞(1/3)f[,L]-WX[,L],f[,H]-WX[,H]＞(2/3)f[,L]，以上所有的参数都是正数。
图1 地主和佃户之间的博弈
图1显示了具有以上特征的扩展博弈模型，该博弈有四个均衡：
1.｛如果签定契约A投入X[,L]，如果签订契约B投入X[,H]；契约B｝
2.｛如果签定契约A投入X[,L]，如果签订契约B投入X[,L]；契约A｝
3.｛如果签定契约A投入X[,L]，如果提供契约B拒签；契约A｝
4.｛如果提供契约A拒签，如果签订契约B投入X[,H]；契约B｝
在该博弈过程中，第一部分是佃户的战略，第二部分是地主的战略。每一个均衡都代表两个参与人的某一战略选择。例如，均衡1表示，如果地主提供契约A则佃户选择低水平投入，如果地主提供契约B则佃户选择高水平投入；地主的战略是提供契约B。
均衡1是各种文献研究的焦点，所期望签定的契约是B。农业经济学家的长期观察研究证实契约B具有较高的质量。让佃户保留较高比例的报酬，可以使投入增加，产出增长，并且如果有f[,H]-WX[,H]＞f[,L]-WX[,L]会有更高的总回报。契约B出现在均衡1和均衡4中。该博弈还有两个契约A被选择的均衡。许多均衡在完美和合理的情况下可能被忽略。完美要求的均衡是所有子博弈的均衡。在图1的博弈中有两个合理的子博弈。均衡2是不完美的，因为佃户可用低投入对地主进行威胁，然而如果契约B真正被提出，佃户最好的选择仍然是高投入。在该博弈中均衡4也不完美，完美均衡为1和3。
最常见的是均衡3，因为契约B剔除了佃户接受或不接受契约的问题，但是如果佃户拒绝A，地主就应该选择契约B。总之，该博弈有两个完美合理的均衡1和3，没有一个标准的程序可以证明其中的一个优于另一个。
通过给地主一个连续的战略空间，可以将该模型一般化。假定地主确定一个佃户的收获分成α和一个固定支付β（可以是正值也可以是负值），如果这个契约被接受，佃户可以得到αf(X)-WX-β的收入，地主的收入为(1-α)f(X)+β。考虑这样一个博弈，即地主先确定一个契约，然后佃户选择一个他可以接受的监界水平X。
这一博弈有许多不确定的均衡。当f(x)=1n(x)和w=0.1时，均衡的集合是｛如果0≤β′≤α′(k+1nα′)则x=10α′，否则不签订契约；α′β′｝，其中0＜α′＜1,k=1n10-1.在该博弈中，只有一个均衡是完美的。如果地主选择｛α≠α′,β＜α(k+1nα)｝，那么佃户最好投入x=10α，而不是拒签合同，所以佃户不签合同的威胁是不可信的。该博弈唯一的完美均衡是｛如果α(k+1nα)-β≥0则x=10α，否则不签订契约；α=1,β=k｝.（注：均衡的分析过程可参考Eswaran和Kotwal的著作。）
能从该模型中得到的结论显示了博弈论的优点和缺点。如果B[*]是可观察到的，那么博弈论的推理过程就是无用的，但是如果其他契约被观察到，而不是B[*]，那么三个相关的无法回答的问题就出现了。被观察到的不是B[*]，那么是因为完美的概念不切合实际呢？还是因为模型丢失了像生产的不确定性、佃户对风险的厌恶等这类重要的因素呢？或者是因为对博弈的界定不清楚呢？如果完美是一个不合理的约束，那么哪一个不完美的均衡将被观察到呢？另一方面，如果被观察到的是B[*]，那么博弈论的理论背景似乎就是不必要的了，因为用一个简单的两阶段最优问题即可推出B[*]，而且，无须推断其它的均衡和解释它们为什么会出现。
这个模型可以进一步扩展到地主和佃户之间的讨价还价战略。博弈论中有个以创立者Rubinstain和Stahl的名字命名被广泛使用的讨价还价模型。在Rubinstain Stahl轮流出价模型中，参与人轮流向对方出价。例如，地主首先提供一个契约给佃户，佃户可以选择拒绝或接受，如果佃户接受则契约达成，否则，由佃户再提出他自己制订的契约，这时地主可以选择接受或拒绝。如果地主拒绝，则由地主再提出另一个契约，这时，佃户可以选择接受和拒绝，这个过程一直进行下去。如果参与人没有达成一致，他们会进行外部选择。假定外部选择的价值为0,δ为贴现因子，则在贴现因子和谁先出价确定的情况下，该博弈具有唯一的子博弈完美均衡。如果地主先出价，该均衡为｛如果β＜k/(1+δ)则x=10α;α=1,β=k/(1+δ)｝。如果佃户首先出价则均衡为｛α=1,β=δk/(1+δ)｝。由于贴现因子趋向于1，均衡取决于谁先出价，该博弈的结果是租金等于农场收入的一半。
纳什讨价还价模型也是一个轮流出价的讨价还价模型。该模型是一种合作博弈，但也许将其视为讨价还价模型的简化形式更为合理。纳什讨价还价模型所确定的均衡解与上述博弈中固定支付为β=k/2，贴现因子为1时的均衡解是相同的。至于上面具体的例子中的均衡解是两种轮流出价模型解的平均值。因而，在地主和佃户谁先出价的概率大约各为50%时或者不知道谁先出价的情况下，可以使用纳什讨价还价模型进行分析。
这些在相同的经济环境中都可以应用的各种类型的博弈论模型，在实证研究的应用中存在很多缺陷。即使仅仅考虑完善均衡，也至少存在四种结果。虽然本文仅限于对简单问题的讨论，但这些讨论同样适用于具有公共物品特性的复杂问题的讨论。对于大多数的农业经济问题博弈论的使用似乎是一种折衷的结果，而对于经济过程更一般的战略理解，是否影响经验结果精确度，则需要根据个人的喜好和研究者的偏好才能确定。无论使用博弈论还是新古典理论，结果的精确性都取决于专业人员的技巧和洞察力。
总之，通过以上的分析，笔者认为博弈论在微观层次上的交易分析具有较强的使用价值，尤其适用于比较封闭的市场或相互合作的利益集团之间行为的分析。虽然，本文主要对讨价还价模型进行分析，但类似的结论也适用于具有公共物品特性的复杂问题的分析。