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Koordinationsspiele, Spiele mit „gemischten“ Motiven und Nash ...

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<strong>Koordinationsspiele</strong>, <strong>Spiele</strong> <strong>mit</strong> „gemischten“<br />

<strong>Motiven</strong> <strong>und</strong> <strong>Nash</strong>-Gleichgewicht


Koordinationsspiel<br />

• <strong>Spiele</strong>r haben übereinstimmende Interessen. Beispiel:<br />

• 7, 100, 13, 261, 99, 555<br />

• Zwei <strong>Spiele</strong>r wählen unabhängig voneinander <strong>und</strong> ohne<br />

Kommunikationsmöglichkeit eine Zahl. Wenn sie die<br />

gleiche Zahl wählen, gewinnen sie einen hohen Betrag,<br />

andernfalls gehen sie leer aus. Welche Zahl wählen Sie?


Koordinationsspiel<br />

• <strong>Spiele</strong>r haben übereinstimmende Interessen. Beispiel:<br />

• 7, 100, 13, 261, 99, 555<br />

• Zwei <strong>Spiele</strong>r wählen unabhängig voneinander <strong>und</strong> ohne<br />

Kommunikationsmöglichkeit eine Zahl. Wenn sie die<br />

gleiche Zahl wählen, gewinnen sie einen hohen Betrag,<br />

andernfalls gehen sie leer aus. Welche Zahl wählen Sie?<br />

• Bevorzugte Zahlen 7, 100, 13 (37 von 41 Personen bei<br />

Thomas Schelling)<br />

• Schelling (1960), “fokale Punkte”, “Schelling-Punkt”<br />

• Kulturell abhängig, z.B. 7, 100, 13, 8, 261, 99, 555<br />

(in China würde vermutlich die “8” gewählt werden.)


Zahlenwahl-Koordinationsspiel 2013<br />

Sie müssen sich für eine der folgenden Zahlen entscheiden:<br />

77, 100, 13, 261, 99, 555<br />

Nur wenn alle die gleiche Zahl wählen, gibt es einen Preis. Der Preis<br />

beträgt 100 Fr. <strong>und</strong> wird unter den Einsendungen ausgelost. (n=217)


Zahlenwahl-Koordinationsspiel 2011<br />

Sie müssen sich für eine der folgenden Zahlen entscheiden:<br />

77, 100, 13, 261, 99, 555<br />

Nur wenn alle die gleiche Zahl wählen, gibt es einen Preis. Der Preis<br />

beträgt 100 Fr. <strong>und</strong> wird unter den Einsendungen ausgelost. (n=266)<br />

120<br />

113<br />

100<br />

Anzahl Nennungen<br />

80<br />

60<br />

40<br />

35<br />

74<br />

20<br />

13<br />

17<br />

14<br />

0<br />

13 77 99 100 261 555<br />

gewählte Zahl


In Zürich, Vorlesung 2010, n = 183<br />

Koordinationsspiel<br />

• 100 (47,5%), 7 (30,6%), 13 (8,2%), 261 (4,4%), 99 (6,0%), 555<br />

(3,3%)<br />

Vorlesung 2011, n= 266<br />

100 (42,5%), 77 (27,8%), 13 (13,2%), 261 (6,4%), 555 (5,3%), 99<br />

(4,9%)<br />

• Bevorzugte Zahlen in Zürich heute wie in den USA (vor<br />

Jahrzehnten) verblüffend ähnlich:<br />

Zürich 2010: 100, 7, 13 (86,3%)<br />

Zürich 2011: 100, 77, 13 (83,5%)<br />

Zürich 2013: 100, 77, 13 (74,7%)<br />

USA: 7, 100, 13 (37 von 41 = 90,2%)<br />

► Koordination durch gemeinsames kulturelles Verständnis.


Koordinationsprobleme<br />

• Sprache (Martin Luther, “der grosse<br />

Koordinator”)<br />

• Warum fährt der ICE auf Schienen <strong>mit</strong><br />

1435 mm Spurweite?<br />

• Handel <strong>und</strong> Globalisierung: Malcolm Mc<br />

Leans Erfindung von 1956, heute: 12,2 x<br />

2,4 x 2,6m.<br />

• Verkehr: Welche Strassenseite?


Koordinationsspiel<br />

B (Spaltenspieler)<br />

Links<br />

Rechts<br />

A (Zeilenspieler)<br />

Links 1,1 0,0<br />

Rechts 0,0 1,1<br />

• n = 2 <strong>Spiele</strong>r<br />

• Jeder <strong>Spiele</strong>r hat zwei Strategien<br />

• Für jede Strategienkombination gibt es eine<br />

Auszahlung (erste Zahl in einer Zelle ist die<br />

Auszahlung an den Zeilenspieler, zweite<br />

Auszahlung geht an den Spaltenspieler)<br />

► 2 x 2 - Matrixspiel


Koordinationsspiel<br />

A (Zeilenspieler)<br />

B (Spaltenspieler)<br />

Links Rechts<br />

Links 1,1 0,0<br />

Rechts 0,0 1,1<br />

Spiel in Normalform (Strategieform)<br />

1. n <strong>Spiele</strong>r<br />

2. Strategienmenge für jeden <strong>Spiele</strong>r<br />

3. Auszahlungsfunktion


Spiel in Normalform<br />

(Strategieform)<br />

1. 1, 2, ..., n <strong>Spiele</strong>r<br />

2. eine Menge S i von Strategien für <strong>Spiele</strong>r i = 1, 2, ..., n<br />

3. eine Auszahlungsfunktion u i : S → R<br />

s 21<br />

s 22<br />

s 23<br />

s 24<br />

s 11<br />

s 12<br />

s 13<br />

s 14<br />

…<br />

u 1ij , u 2ij<br />

…<br />

Matrixform<br />

für n = 2 <strong>Spiele</strong>r<br />

<strong>und</strong> endlich viele<br />

Strategien


Koordinationsspiel<br />

A (Zeilenspieler)<br />

B (Spaltenspieler)<br />

Links Rechts<br />

Links 1,1 0,0<br />

Rechts 0,0 1,1<br />

Spiel in Normalform (Strategieform)<br />

Beispiel Koordinationsspiel:<br />

1. n = 2<br />

2. S 1 = {l, r}, S 2 = {l, r}<br />

3. Auszahlungsfunktion<br />

u(l,l) = (1,1)<br />

u(l,r) = (0,0)<br />

u(r,l) = (0,0)<br />

u(r,r) = (1,1)


Koordinationsspiel<br />

A (Zeilenspieler)<br />

B (Spaltenspieler)<br />

Links Rechts<br />

Links 1,1 0,0<br />

Rechts 0,0 1,1<br />

Allgemein:<br />

n <strong>Spiele</strong>r, i = 1,2, …n<br />

s i ist eine Strategie von <strong>Spiele</strong>r i, z.B. s 11 = links.<br />

S i ist eine Strategienmenge von <strong>Spiele</strong>r i, z.B. S 1 = {l,r}<br />

s = (s 1 ,s 2 ,…,s n ) <strong>mit</strong> s i ε S i ist ein Strategienprofil, z.B. s = (l,r)<br />

S = S 1 x S 2 x S 3 x …x S n ist die Menge der Strategienprofile<br />

u: S → R ist eine Abbildung von der Menge der Strategienprofile<br />

in die Menge der reellen Zahlen.<br />

u(s) ist ein Auszahlungsvektor <strong>mit</strong> den Auszahlungen<br />

für das Profil s an die <strong>Spiele</strong>r i = 1,2,..,n, z.B. u(l,r) = (0,0).


Koordinationsspiel<br />

A (Zeilenspieler)<br />

B (Spaltenspieler)<br />

Links Rechts<br />

Links 1,1 0,0<br />

Rechts 0,0 1,1<br />

<strong>Nash</strong>-Gleichgewichte: 1. s(l,l) 2. s(r,r)<br />

► Eine Strategie eines <strong>Spiele</strong>rs i ist eine “beste Antwort”, wenn –<br />

gegeben die Strategien der Mitspieler – keine andere dem <strong>Spiele</strong>r i<br />

verfügbare Strategie für ihn ein besseres Resultat liefert.<br />

► Ein <strong>Nash</strong>-Gleichgewicht ist ein Strategienprofil, bei dem alle<br />

Strategien wechselseitig beste Antworten darstellen.<br />

► Bei einem <strong>Nash</strong>-Gleichgewicht hat kein <strong>Spiele</strong>r einen Anreiz,<br />

einseitig von der <strong>Nash</strong>-Gleichgewichtsstrategie abzuweichen.<br />

► “Anreiztest”. Bei <strong>Spiele</strong>n in Matrixform lässt sich das <strong>Nash</strong>-<br />

Gleichgewicht auf diese Weise leicht er<strong>mit</strong>teln.


<strong>Nash</strong>-Gleichgewicht<br />

s_ i ist das Strategienprofil der anderen<br />

<strong>Spiele</strong>r ohne <strong>Spiele</strong>r i<br />

Das Strategienprofil s* = (s 1 *, s 2 *, …, s n *) ist<br />

ein <strong>Nash</strong>-Gleichgewicht, wenn gilt:<br />

u i (s i *, s_ i *) ≥ u i (s i , s_ i *)<br />

für alle <strong>Spiele</strong>r i = 1, 2, …, n <strong>und</strong> für alle s i ε S i .<br />

s i * ist die «beste Antwortstrategie» von <strong>Spiele</strong>r i auf die<br />

Strategien s_ i * der anderen <strong>Spiele</strong>r. Ein <strong>Nash</strong>-Gleichgewicht<br />

ist ein Strategienprofil der wechselseitig besten<br />

Antwortstrategien.


Problem: Mehrere <strong>Nash</strong>-Gleichgewichte<br />

Tagesanzeiger, 22. Oktober 2010


Koordinationsspiel<br />

A (Zeilenspieler)<br />

B (Spaltenspieler)<br />

Links Rechts<br />

Links 1,1 0,0<br />

Rechts 0,0 1,1<br />

<strong>Nash</strong>-Gleichgewichte: 1. s(l,l) 2. s(r,r)<br />

Problem: Mehrere <strong>Nash</strong>-Gleichgewichte<br />

<strong>Nash</strong>-Gleichgewicht liefert nicht immer eine<br />

eindeutige Lösung für ein Spiel<br />

→ Gleichgewichtsauswahltheorie<br />

<strong>Koordinationsspiele</strong> → soziale Normen


Al Jazeera Interview <strong>mit</strong> John <strong>Nash</strong><br />

http://www.youtube.com/watch?v=UiWBWwCa1E0&feature=channel<br />

http://www.youtube.com/watch?v=2d_dtTZQyUM&feature=related


“Wie die Mathematik beim<br />

Flirten hilft”<br />

Die Weltwoche vom 14.3.2002<br />

“In der lustigen Studentenr<strong>und</strong>e befindet sich<br />

der brillante junge Mathematiker John Forbes <strong>Nash</strong>. Er analysiert<br />

die Lage <strong>und</strong> schlägt seinen Fre<strong>und</strong>en eine kluge Alternative zum<br />

Rennen um die Schönste vor. Wenn sich alle um den ersten Preis<br />

bemühen, kommt es lediglich zu einer Rauferei <strong>und</strong> alle verlieren.<br />

Schlimmer noch: Da niemand zweite Wahl sein möchte, verspielen<br />

die Männer auch ihre Chancen bei den anderen Frauen, <strong>und</strong> alle<br />

gehen solo nach Hause. Besser also, die Attraktivste von vornherein<br />

links liegen zu lassen <strong>und</strong> sich <strong>mit</strong> ihren Fre<strong>und</strong>innen zufrieden zu<br />

geben.<br />

Die Szene stammt aus dem Film “A Beautiful Mind” <strong>mit</strong> Russell Crowe<br />

als John <strong>Nash</strong> in der Hauptrolle. Sie ist Hollywoods Interpretation<br />

eines komplexen mathematischen Problems, …”


“Flirten in der Theorie”<br />

“Leider stellt die vom Drehbuch vorgeschlagene<br />

Lösung kein Gleichgewicht im Sinne des echten<br />

<strong>Nash</strong> dar: Wieso sollte ein eigennützig<br />

handelnder Student auf die Blondine verzichten,<br />

wenn alle anderen eine der weniger attraktiven<br />

Frauen wählen?” (NZZ am Sonntag, 24.3.2002).


“Beautiful Mind”: Der<br />

kapitale Fehler<br />

Ist der strategische Rat von John<br />

<strong>Nash</strong> alias Russell Crowe ein <strong>Nash</strong>-<br />

Gleichgewicht? Machen wir wieder<br />

den Anreiz-Test. Wenn nun in der<br />

Filmszene die Fre<strong>und</strong>e alle die «Second-best»-Lösung<br />

anstreben, hat jeder Einzelne einen Anreiz, von seiner<br />

Strategie abzuweichen.<br />

Im <strong>Nash</strong>-Gleichgewicht dagegen verbandeln sich drei<br />

Fre<strong>und</strong>e <strong>mit</strong> den etwas weniger attraktiven Frauen,<br />

während einer der Fre<strong>und</strong>e sich um die schönste bemüht.<br />

Genau genommen gibt es vier Gleichgewichte <strong>mit</strong><br />

asymmetrischen Auszahlungen. Eines der Gleichgewichte<br />

ist aber nur realisierbar, wenn es die Möglichkeit zur<br />

Koordination der Strategien gibt. Die Illustration des <strong>Nash</strong>-<br />

Gleichgewichts <strong>mit</strong> dieser Filmszene ist also ein kapitaler<br />

Fehler des Drehbuchs, was die Neue Zürcher Zeitung in<br />

ihrer Filmkritik sofort herausgef<strong>und</strong>en hatte.


<strong>Spiele</strong> <strong>mit</strong> gemischten <strong>Motiven</strong><br />

2 x 2-<strong>Spiele</strong> <strong>mit</strong> strikter Rangordnung der Präferenzen:<br />

4,3,2,1, d.h. 24 ·24 = 576 <strong>Spiele</strong>. Berücksichtigt man<br />

Vertauschungen von Zeilen <strong>und</strong> Spalten <strong>und</strong> der<br />

Nummerierung der <strong>Spiele</strong>r erhält man 78 verschiedene<br />

<strong>Spiele</strong> (Rapoport <strong>und</strong> Guyer 1966). Wichtige Typen:<br />

a) <strong>Koordinationsspiele</strong> gemeinsame Interessen<br />

b) <strong>Spiele</strong> <strong>mit</strong> gemischten <strong>Motiven</strong><br />

1. “Kampf der Geschlechter”<br />

2. Assurance Spiel teils gemeinsame, teils<br />

3. Gefangenendilemma konfligierende Interessen<br />

4. Chickenspiel<br />

c) Nullsummenspiele antagonistische Interessen


Kampf der Geschlechter (Battle of Sex)<br />

Sie<br />

Kino<br />

Fussball<br />

Er<br />

Kino 4,3 2,2<br />

Fussball 1,1 3,4


Kampf der Geschlechter (Battle of Sex)<br />

(Variante, “Gr<strong>und</strong>form”)<br />

Sie<br />

Kino<br />

Fussball<br />

Er<br />

Kino 4,3 0,0<br />

Fussball 0,0 3,4


Kampf der Geschlechter (Battle of Sex)<br />

Sie<br />

Kino<br />

Fussball<br />

Er<br />

Kino 4,3 2,2<br />

Fussball 1,1 3,4<br />

→<br />

→<br />

Sozialpsychologie: Thibaut & Kelley<br />

Evolution von Normen bei wiederholtem Spiel


Auch eine Lösung!<br />

Hier kommentiert der H<strong>und</strong> Fred Basset, alias Wurzel, in der Berner Zeitung vom 18.4.95


Auch eine Lösung!<br />

Hier kommentiert der H<strong>und</strong> Fred Basset, alias Wurzel, in der Berner Zeitung vom 18.4.95<br />

Faire Selbstschädigung!


Die Lösung von Roger Cicero


Die Lösung von Roger Cicero<br />

Sie<br />

Kino 4,3 0,0 0,0<br />

Er<br />

Disco 0,0 3,4 0,0<br />

Kino Disco Spiel-<br />

Casino<br />

Spiel-<br />

Casino<br />

0,0 0,0 4,4


Die Lösung von Roger Cicero<br />

Sie<br />

Kino 4,3 0,0 0,0<br />

Er<br />

Disco 0,0 3,4 0,0<br />

0,0 0,0 4,4<br />

Kino Disco Spiel-<br />

Casino<br />

Spiel-<br />

Casino<br />

Auszahlungsdominantes<br />

<strong>Nash</strong>-Gleichgewicht


Assurance-Spiel<br />

(“Stag Hunt”, Hirschjagd)<br />

Jean Jaques Rousseau, 1755, “Über<br />

den Ursprung <strong>und</strong> die Gr<strong>und</strong>lagen der<br />

Ungleichheit unter den Menschen”<br />

Zwei Jäger gehen auf die Jagd. Sie können entweder<br />

zusammen einen Hirsch jagen oder jeder einzeln einen<br />

Hasen.<br />

Präferenzen: ½ Hirsch (3) > Hase (2) > keine Beute (1)<br />

Hirsch<br />

Hase<br />

Hirsch 3,3 1,2<br />

Hase 2,1 2,2


Assurance-Spiel<br />

(“Stag Hunt”, Hirschjagd)<br />

Payoffdominantes (Auszahlungsdominantes) versus<br />

Risikodominantes <strong>Nash</strong>-Gleichgewicht<br />

„Stag Hunt“ (Hirschjagd)<br />

Hirsch Hase<br />

Hirsch 3,3 1,2<br />

Hase 2,1 2,2<br />

Assurance Game<br />

C D<br />

C 4,4 1,3<br />

D 3,1 2,2


Gefangenendilemma<br />

Problem: Eine illegale Transaktion anonym<br />

durchzuführen. Die Bande A hat Diamanten im Wert von 2<br />

Mio € geklaut, der Hehler B will dafür 1 Mio € zahlen, um sie<br />

später für einen höheren Preis weiterzuverkaufen. A <strong>und</strong> B<br />

wollen unerkannt bleiben. Sie verabreden, dass A die<br />

Diamanten nachts in einer Schachtel auf eine Parkbank legt<br />

<strong>und</strong> B die Schachtel gegen eine Box <strong>mit</strong> dem Geld<br />

austauscht (Hofstadter 1985).


Kooperation (C)<br />

Diamanten<br />

1 Mio €<br />

Kooperation (C)


Kooperation (C)<br />

Diamanten<br />

1 Mio €<br />

Kooperation (C)<br />

Defektion (D)<br />

Kiesel<br />

steine<br />

1 Mio €<br />

Kooperation (C)


Kooperation<br />

Diamanten<br />

1 Mio €<br />

Kooperation<br />

Defektion<br />

Kiesel<br />

steine<br />

1 Mio €<br />

Kooperation<br />

Kooperation<br />

Diamanten<br />

Papier<br />

schnitzel<br />

Defektion


Kooperation durch Eigennutz?<br />

Kooperation<br />

Diamanten<br />

1 Mio €<br />

Kooperation<br />

Defektion<br />

Kiesel<br />

steine<br />

1 Mio €<br />

Kooperation<br />

Kooperation<br />

Diamanten<br />

Papier<br />

schnitzel<br />

Defektion<br />

Defektion<br />

Kiesel<br />

steine<br />

Papier<br />

schnitzel<br />

Defektion


Kooperation durch Eigennutz?<br />

Gefangenen-<br />

Dilemma<br />

DD ist das<br />

<strong>Nash</strong>-Gleich-<br />

Gewicht, aber<br />

CC wäre für<br />

beide<br />

besser!<br />

C D<br />

C R,R S,T<br />

D T,S P,P<br />

T = Gewinn von Diamanten<br />

bzw 1 Mio ohne<br />

Gegenleistung<br />

R = Gewinn durch<br />

Tausch<br />

P = gegenseitiger Betrug<br />

S = Verlust von Diamanten<br />

bzw. 1 Mio<br />

T > R > P > S<br />

T = Temptation<br />

R = Reward<br />

P = Punishment<br />

S = Sucker’s payoff<br />

Defektion (D)<br />

Kiesel<br />

steine<br />

Papier<br />

schnitzel<br />

Defektion (D)


Gefangenendilemma<br />

C<br />

D<br />

C R,R S,T<br />

D T,S P,P<br />

T > R > P > S<br />

1. D ist eine dominierende Strategie<br />

2. D ist eine Maximin-Strategie<br />

3. D ist eine <strong>Nash</strong>-Gleichgewichtsstrategie<br />

s* = (s 1<br />

*, s 2<br />

*) = (D, D)<br />

4. u(s*) = (2,2) ist nicht Pareto optimal (das Gleichgewicht<br />

ist ineffizient). Pareto-Optimum: s p = (C,C) <strong>mit</strong> u(s p ) = (3,3)


Woher das Gefangenendilemma seinen Namen hat<br />

Zwei Gefangenen werden ein leichtes <strong>und</strong> ein schweres<br />

Verbrechen zur Last gelegt. Das leichte Verbrechen kann der<br />

Staatsanwalt beweisen, doch für das schwere Verbrechen<br />

benötigt er das Geständnis eines der beiden Angeklagten. Die<br />

Gefangenen sitzen separat in ihren Zellen <strong>und</strong> können sich nicht<br />

absprechen. Der Staatsanwalt lockt <strong>mit</strong> einer Art<br />

Kronzeugenregelung. Gesteht ein Gefangener <strong>und</strong> der andere<br />

nicht, so wird der geständige Gefangene freigelassen, der<br />

andere aber für das schwere Verbrechen zu zehn Jahren<br />

Gefängnis verurteilt. Gestehen beide, lautet der Urteilsspruch<br />

auf fünf Jahre Haft. Schweigen hingegen beide Angeklagte,<br />

können sie nur wegen des leichteren Verbrechens zu einer<br />

Strafe von einem Jahr Gefängnis verurteilt werden. Was sollen<br />

sie tun? «Schweigen» ist hier die kooperative Strategie <strong>und</strong><br />

«gestehen» die «defektive», betrügerische Strategie. Letztere<br />

ist die dominierende <strong>Nash</strong>-Gleichgewichtsstrategie. Man kann<br />

durch den Vergleich der Rangfolge der Auszahlungen erkennen,<br />

dass die Situation der Gefangenen die gleiche Struktur aufweist<br />

wie das durch die Matrix definierte Gefangenendilemma


Cournots Duopol<br />

Zwei Firmen teilen sich einen Mineralwassermarkt.<br />

Sie stehen <strong>mit</strong>einander im Wettbewerb, können<br />

aber auch (eventuell heimlich) eine Kartellabsprache<br />

treffen.<br />

Antoine Augustine Cournot hat die Situation eines<br />

Duopols 1838 analysiert <strong>und</strong> lange vor <strong>Nash</strong> ein<br />

spieltheoretisches Gleichgewicht definiert. Deshalb<br />

spricht man auch vom “Cournot-<strong>Nash</strong>-<br />

Gleichgewicht”.


Analyse <strong>mit</strong> einem Zahlenbeispiel<br />

Nachfragefunktion P = 100 – (Q 1 + Q 2 ) <strong>mit</strong><br />

P = Preis <strong>und</strong> Q 1 bzw. Q 2 den produzierten<br />

Mengen von Hersteller 1 bzw. 2. Die Mengen<br />

des Konkurrenten werden als gegeben<br />

angenommen. Jede Firma produziert so viel,<br />

dass ihr Gewinn maximiert wird. Es wird ferner<br />

vereinfacht unterstellt, dass die Kosten für die<br />

Gewinnung des aus dem Boden sprudelnden<br />

Mineralwassers null sind (<strong>mit</strong> Grenzkosten<br />

grösser null ändert sich das Ergebnis nicht).


1. Analyse unter Wettbewerbsbedingungen<br />

Firma 1: P 1 = (100 – Q 2 ) – Q 1<br />

Firma 2: P 2 = (100 – Q 1 ) – Q 2<br />

E 1 = P 1 Q 1 = Q 1 (100 – Q 2 ) – Q 1<br />

2<br />

E 2 = P 2 Q 2 = Q 2 (100 – Q 1 ) – Q 2<br />

2<br />

dE 1 /dQ 1 = 100 – Q 2 –2Q 1 = 0<br />

dE 2 /dQ 2 = 100 – Q 1 –2Q 2 = 0<br />

Reaktionskurven<br />

Q 1 = 50 – 0,5Q 2<br />

Q 2 = 50 – 0,5Q 1<br />

Der Schnittpunkt der Reaktionskurven ist ein Cournot-<br />

<strong>Nash</strong>-Gleichgewicht <strong>mit</strong> Q 1 * = Q 2 * = 33,33.


Der Schnittpunkt der Reaktionskurven ist ein Cournot-<br />

<strong>Nash</strong>-Gleichgewicht <strong>mit</strong> Q 1 * = Q 2 * = 33,33.<br />

Zusammen produzieren sie 66,67 zu einem Preis von:<br />

P = 100 – (Q 1 * + Q 2 *) = 33,33. Der Erlös beträgt:<br />

E = PQ = 33,33 · 33,33 = 1111<br />

Mit dem “Anreiztest” kann man leicht prüfen, dass es sich<br />

um ein <strong>Nash</strong>-Gleichgewicht handelt.


2. Analyse unter der Bedingung eines Kartells (Monopols)<br />

Q = Q 1 + Q 2 so festlegen, dass der Gewinn maximiert wird.<br />

Die beiden Firmen verhalten sich jetzt wie ein Monopolist:<br />

P = 100 – Q<br />

E = PQ = 100Q – Q 2<br />

dE/dQ = 100 – 2Q = 0<br />

Q m = 50; bei gleicher Aufteilung: Q 1m = Q 2m = 25<br />

P m = 100 - 50 = 50<br />

E m = 50 · 25 = 1250.<br />

Wie erwartet ist der Kartellpreis höher (50 statt 33,33) <strong>und</strong> die produzierte<br />

Menge geringer (25 statt 33,33). Die Kooperation der Firmen geht auf<br />

Kosten der Konsumenten. Der Kartellerlös ist aber kein <strong>Nash</strong>-<br />

Gleichgewicht. Jede der beiden Firmen hat einen Anreiz, die<br />

Kartellabsprache zu verletzen.


Cournots Duopol als Gefangenendilemma<br />

Erhöht z.B. Firma 1 die Produktion von 25 auf 33,33, dann sinkt der<br />

Preis auf 100 – (25 + 33,33) = 41,67. Der Gewinn von Firma 1 steigt<br />

auf 41,67 · 33,33 = 1389, der Gewinn von Firma 2 sinkt auf<br />

41,67 · 25 = 1042.<br />

Kartell (C)<br />

Wettbewerb (D)<br />

Kartell (C)<br />

Wettbewerb (D)<br />

1250, 1250 1042, 1389<br />

1389, 1042 1111, 1111


Stabilität von Kartellen<br />

• Da der Kartellpreis über dem Wettbewerbspreis<br />

liegt, schädigen Kartelle die Verbraucher.<br />

• Kartelle sind instabil, weil die Kartellabsprache<br />

kein <strong>Nash</strong>-Gleichgewicht ist. Jede Firma hat<br />

einen Anreiz von der Vereinbarung<br />

abzuweichen.<br />

• Die Instabilität ist grösser, wenn wenig<br />

Transparenz bezüglich Umsätze, Preise<br />

(Rabatte) usw. besteht.<br />

• Die Instabilität wird erhöht durch die rechtliche<br />

Institution einer „Kronzeugenregelung“. Die<br />

Firma, die zuerst gesteht, bleibt straflos.


Das „Klo-Kartell“<br />

„Hohe Strafe für Badezimmer-Kartell<br />

Zwölf Jahre lang haben Anbieter von Badezimmer<br />

Ausstattungen ihre Preise für Waschbecken,<br />

Badewannen <strong>und</strong> Armaturen abgesprochen. Jetzt<br />

verhängt die EU-Kommission gegen 17 Firmen<br />

Geldbußen über insgesamt 622 Millionen Euro.<br />

Dem Kartell gehörten sechs deutsche Firmen an,<br />

darunter Villeroy & Boch <strong>und</strong> Grohe.<br />

Teure Toiletten: Die Preise wurden jahrelang<br />

abgesprochen.“ FAZ-Net 23. Juni 2010<br />

„Hohes Bußgeld gegen Brillenglas-Kartell<br />

Millionen Deutsche haben nach Er<strong>mit</strong>tlungen des<br />

Kartellamtes in den vergangenen Jahren überhöhte Preise<br />

für ihre Brillengläser bezahlt. Die Wettbewerbshüter<br />

verhängten Bußgelder in einer Gesamthöhe von 115<br />

Millionen Euro gegen die fünf führenden<br />

Brillenglashersteller.“ FAZ-Net 10.6.2010<br />

„Für Kaffee jahrelang zu viel bezahlt<br />

Die Kaffeeunternehmen Tchibo, Melitta <strong>und</strong> Dallmayr<br />

müssen 159,5 Millionen Euro Strafe bezahlen. Das hat das<br />

B<strong>und</strong>eskartellamt entschieden. In einem „Gesprächskreis“<br />

sollen sie Preisabsprachen getroffen haben - zu Lasten der<br />

Verbraucher.“ FAZ-Net 21.12.2009


Das Schienenkartell von Thyssen-<br />

Krupp <strong>und</strong> Voest Alpine<br />

Harzer Schmal-<br />

Spurbahn, dpa<br />

• „Die Berliner Verkehrsbetriebe: betrogen. Die Straßenbahngesellschaften in Bremen <strong>und</strong> Rostock:<br />

ausgenommen. Die Düsseldorfer Rheinbahn <strong>und</strong> das Essener Verkehrsunternehmen:<br />

hintergangen. Die Stadtwerke München <strong>mit</strong> ihren Trambahnen: ebenfalls geschädigt. In weit mehr<br />

als 100 Fällen sollen kommunale Nahverkehrsgesellschaften aus ganz Deutschland Opfer eines<br />

Kartells gewesen sein. Eines Schienen-Kartells, gebildet vor allem von den Stahlunternehmen<br />

Thyssen-Krupp <strong>und</strong> Voestalpine Klöckner Bahntechnik.<br />

• Sie sollen, so der Verdacht, in den vergangenen drei Jahrzehnten zusammen <strong>mit</strong> weiteren<br />

Lieferanten die Preise für Schienen <strong>und</strong> Weichen heimlich abgesprochen haben - <strong>und</strong> so neben<br />

der Deutschen Bahn auch viele kommunale Verkehrsbetriebe um viel Geld erleichtert haben.“<br />

(Süddt. Zeitung, 7.1.2013)


„Es brennt bei den Herstellern von Feuerwehrfahrzeugen“<br />

„Bonn (dapd). Es brennt bei den Herstellern von Feuerwehrfahrzeugen: Das<br />

B<strong>und</strong>eskartellamt hat gegen drei Hersteller von Löschfahrzeugen wegen<br />

verbotener Preis- <strong>und</strong> Quotenabsprachen Bußgelder in einer Gesamthöhe von<br />

20,5 Millionen Euro verhängt. Gegen einen vierten Hersteller dauere das Verfahren<br />

noch an, berichtete die Wettbewerbsbehörde am Donnerstag.<br />

Kartellamtspräsident Andreas M<strong>und</strong> sagte, die Unternehmen hätten seit mindestens<br />

2001 den Markt für Feuerwehrlöschfahrzeuge in Deutschland untereinander<br />

aufgeteilt. "Vielen Kommunen ist dadurch ein großer finanzieller Schaden<br />

entstanden."<br />

Dabei ist das Verfahren gegen die Löschfahrzeughersteller möglicherweise nur<br />

der Anfang. Denn parallel er<strong>mit</strong>telt die Aufsichtsbehörde auch noch gegen die<br />

Hersteller von Feuerwehrfahrzeugen <strong>mit</strong> Drehleitern.<br />

Die vier Mitglieder des Löschfahrzeug-Kartells sollen sich über Jahre hinweg Bild Wikipedia<br />

über ihre Verkaufsanteile verständigt haben. Dazu meldeten die Unternehmen<br />

laut Kartellamt ihre Auftragseingänge an einen in der Schweiz ansässigen<br />

Wirtschaftsprüfer. Die Einhaltung der vereinbarten Quoten sei bei regelmäßigen<br />

Kartelltreffen am Züricher Flughafen überprüft worden. Darüber hinaus<br />

hätten die Unternehmen Erhöhungen ihrer Angebotspreise abgesprochen.<br />

Anonyme Anzeige rief Kartellamt auf den Plan<br />

Neben der "Zürich-R<strong>und</strong>e" gab es den Er<strong>mit</strong>tlungen zufolge regelmäßige Zusammenkünfte<br />

auf der Ebene der Vertriebsleiter der Unternehmen. Auf diesen Treffen seien die<br />

kommunalen Ausschreibungen von Feuerwehrfahrzeugen untereinander aufgeteilt worden.<br />

(…)<br />

Die Behörde war durch eine anonyme Anzeige auf die Absprachen aufmerksam geworden<br />

<strong>und</strong> hat in dem Zeitraum Mai 2009 bis Juli 2010 insgesamt vier Durchsuchungsaktionen<br />

durchgeführt. Die Wettbewerbshüter betonten, bei der Bemessung der Bußgelder sei die<br />

umfassende Kooperation der Unternehmen sowie der handelnden Personen während des<br />

Verfahrens berücksichtigt worden.“<br />

Business-Wissen.de, 10.2.2011<br />

Verbotene Kartellabsprachen via Zürich-Connection


Das Schokoladenkartell<br />

Foto dpa<br />

„Geheimes Treffen von Haribo, Ritter <strong>und</strong> Nestlé: Süßwarenhersteller haben jahrelang ihre<br />

Preise abgestimmt, etwa für eine Tafel Schokolade, sagt das Kartellamt. Nur ein<br />

Unternehmen kommt davon.<br />

Als die Fahnder des B<strong>und</strong>eskartellamtes im Februar 2008 in der Frankfurter Zentrale des<br />

Nestle-Konzerns vorbeischauten, staunten sie nicht schlecht: Einträchtig saßen dort die<br />

Absatzchefs der Süßwarenhersteller Mars, Ritter, Haribo <strong>und</strong> eben Nestle beisammen.<br />

Angeblicher Zweck des Treffens: die Abstimmung gemeinsamer Vertriebsaktivitäten. Das<br />

behaupteten jedenfalls die Beteiligten.<br />

Die Wettbewerbshüter dagegen kamen nach Auswertung der beschlagnahmten Unterlagen<br />

zu einem anderen Schluss. Sie hielten es für erwiesen, dass die "Vierer-R<strong>und</strong>e"<br />

regelmäßig zusammenkam, um Preiserhöhungen abzusprechen <strong>und</strong> sich über die<br />

jeweiligen Verhandlungen <strong>mit</strong> K<strong>und</strong>en aus dem Einzelhandel auszutauschen.“<br />

„Elf Hersteller, 60 Millionen Euro an Bußgeldern“ (Stefan Weber, Süddt. Zeitung,<br />

31.1.2013) – Nur Mars kommt davon – als Kronzeuge!


Kartelle <strong>und</strong> die Kronzeugenregelung – ein „neues Spiel“<br />

„Wer zuerst gesteht... ...zahlt am wenigsten. Kronzeugen kommen auch in<br />

Kartellverfahren am billigsten davon<br />

Das B<strong>und</strong>eskartellamt zählt seit Einführung der Kronzeugenregelung vor<br />

sechs Jahren 44 Kartelle, bei denen Unternehmen sich auf diese Weise<br />

selbst angezeigt haben. Auch EU-Wettbewerbskommissarin Neelie Kroes<br />

setzt auf das Verfahren: 85 Prozent der Fälle gehen in Brüssel <strong>mit</strong>tlerweile<br />

durch Selbstbezichtigungen ein.<br />

»Ein Kartell<strong>mit</strong>glied muss heute jederzeit befürchten, dass es verpfiffen<br />

worden ist«, erklärt Gabriela von Wallenberg die Bonusregelung. Die<br />

Kartellexpertin der Fachhochschule Regensburg ist Autorin des Handbuchs<br />

Kartellrecht. Würden alle Beteiligten eisern schweigen, bestünden für die<br />

Er<strong>mit</strong>tler nur geringe Chancen, die Absprachen aufzudecken. Weil aber<br />

jeder am Ende doch lieber die eigene Haut rettet, wird das Syndikat instabil.<br />

Geschickt nutzt die Bonusregelung den Faktor Zeit. Ablass erhält nur, wer<br />

zusätzliche Fakten liefert, zum Beispiel indem er bisher unbekannte<br />

Teilnehmer verrät – <strong>und</strong> das möglichst schnell: In Brüssel oder Bonn gehen<br />

oft im Minutentakt Beichtfaxe ein, sogenannte Marker, in denen<br />

Unternehmen versprechen zu kooperieren.“<br />

Aus: David Selbach, Die Zeit, 24.3.2008


Gefangenendilemma in der Oper<br />

Eine Parabel für den Konflikt<br />

zwischen individuellen<br />

Interessen <strong>und</strong> kollektivem<br />

Gut<br />

Hören Sie „Tosca“ <strong>und</strong><br />

entdecken Sie ein<br />

Gefangenendilemma<br />

zwischen Tosca <strong>und</strong><br />

Scarpia!<br />

http://www.youtube.com/watch?v=ynJsRBRRW3A&feature=related


Gefangenendilemma in der Oper<br />

In Puccinis Oper «Tosca» sind der Polizeichef Scarpia <strong>und</strong> Tosca Akteure in<br />

einem Gefangenendilemma. Rapoport (1962) hat in einem Artikel über den<br />

«Gebrauch <strong>und</strong> Missbrauch der Spieltheorie » dieses Beispiel zur Illustration<br />

angeführt. Toscas Liebhaber Cavaradossi wurde von Scarpia gefangen<br />

genommen <strong>und</strong> soll von einem Exekutionskommando erschossen werden.<br />

Nun erklärt sich Scarpia zu folgendem Handel bereit. Wenn Tosca einwilligt,<br />

<strong>mit</strong> ihm die Nacht zu verbringen, will er dafür sorgen, dass die Gewehre des<br />

Erschießungskommandos <strong>mit</strong> Platzpatronen geladen werden. Tosca ist bereit,<br />

auf das Angebot einzugehen, <strong>und</strong> sucht Scarpia auf. Allerdings hat sie einen<br />

Dolch dabei, <strong>mit</strong> dem sie den üblen Gesellen Scarpia tötet. Scarpia hat<br />

seinerseits die Abmachung ignoriert. Cavaradossi stirbt im Kugelhagel des<br />

Exekutionskommandos.<br />

Tosca <strong>und</strong> Scarpia wollten jeweils das beste Ergebnis erzielen <strong>und</strong> landeten<br />

in der «Falle» des zweitschlechtesten Ergebnisses. Spieltheoretisch gesehen<br />

haben beide die <strong>Nash</strong>-Gleichgewichtsstrategie gewählt.


Gegenseitige Selbstschädigung im einmaligen<br />

Gefangenendilemma<br />

Gefangenendilemma: 0, 0 ist das <strong>Nash</strong>-Gleichgewicht,<br />

aber 5, 5 wäre für beide besser!<br />

Scarpia<br />

C = Platzpatronen<br />

D = echte<br />

Munition<br />

Tosca<br />

C = Sex <strong>mit</strong><br />

Scarpia<br />

5, 5 -10,10<br />

C = Cooperation<br />

D = Defektion<br />

D = Scarpia<br />

erdolchen<br />

10, -10 0, 0<br />

Resultat beidseitiger Defektion (D): Scarpia wird erdolcht, Cavaradossi wird<br />

erschossen.<br />

Rapoport (1962)

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