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2022-06-01
英文标题:
《The Optimal Equilibrium for Time-Inconsistent Stopping Problems -- the
  Discrete-Time Case》
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作者:
Yu-Jui Huang and Zhou Zhou
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最新提交年份:
2018
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英文摘要:
  We study an infinite-horizon discrete-time optimal stopping problem under non-exponential discounting. A new method, which we call the iterative approach, is developed to find subgame perfect Nash equilibria. When the discount function induces decreasing impatience, we establish the existence of an equilibrium through fixed-point iterations. Moreover, we show that there exists a unique optimal equilibrium, which generates larger value than any other equilibrium does at all times. To the best of our knowledge, this is the first time a dominating subgame perfect Nash equilibrium is shown to exist in the literature of time-inconsistency.
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中文摘要:
研究了非指数折扣下的无限期离散时间最优停止问题。提出了一种新的求解子博弈完美纳什均衡的方法,我们称之为迭代法。当贴现函数导致不耐烦减少时,我们通过不动点迭代建立均衡的存在性。此外,我们还证明了存在一个唯一的最优均衡,它在任何时候都比任何其他均衡产生更大的价值。据我们所知,这是第一次在时间不一致的文献中证明存在支配子博弈完美纳什均衡。
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分类信息:

一级分类:Mathematics        数学
二级分类:Optimization and Control        优化与控制
分类描述:Operations research, linear programming, control theory, systems theory, optimal control, game theory
运筹学,线性规划,控制论,系统论,最优控制,博弈论
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一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:Mathematical Finance        数学金融学
分类描述:Mathematical and analytical methods of finance, including stochastic, probabilistic and functional analysis, algebraic, geometric and other methods
金融的数学和分析方法,包括随机、概率和泛函分析、代数、几何和其他方法
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2022-6-1 03:39:08
时间不一致停止问题的最优均衡——离散时间情形*黄玉瑞+周舟2018年12月5日摘要我们研究了非指数分布下的有限时域离散时间最优s topping问题。发展了一种新的方法,我们称之为迭代法,用于寻找亚GA-meperfect纳什均衡。当贴现函数导致不耐烦感降低时,我们通过定点迭代建立均衡的存在性。此外,我们还证明了存在一个唯一的最优平衡,它在任何时候都比任何其他平衡产生更大的值。据我们所知,这是第一次在时间不一致的文献中显示存在支配性的子博弈完美纳什均衡。理学硕士(2010):49K21、60J05、91A13、93E20。关键词:时间不一致性、最优停止、非指数贴现、定点迭代、最优均衡。1简介当面临最优控制或停止问题中的时间不一致性时,如果代理无法预先承诺其未来行为,Strotz[27]建议采用一致规划策略。首先,一个人应该弄清楚随着时间的推移他将实际遵循的策略。这些策略在随后的文献中被表述为子博弈完美纳什均衡,并经常被称为均衡策略。接下来,用斯特罗茨自己的话来说,一个人应该“在他真正遵循的计划中选择最好的计划”。从数学上讲,一致的规划会产生两个问题:(a)我们如何找到平衡策略?(b) 我们如何选择最优均衡策略?特别是,我们如何为均衡策略形成最晚的最优?在具有有限时间范围的离散时间模型中,向后顺序优化给出了(a)和(b)的简单答案。
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2022-6-1 03:39:11
如Pollak【23】所述,给定时间点St=0,1,…,的N周期模型。。。,N、 首先确定t=N时的最佳策略- 上一期间为1【N】- 1,N]。然后,在每个t=N- 2,N- 3.0时,选择一个最优策略进行后续操作[t,t+1],*我们感谢张剑锋的建议,这导致了该项目的启动。+科罗拉多大学应用数学系,美国科罗拉多州博尔德80309-0526,电子邮箱:yujui。huang@colorado.edu.部分由美国国家科学基金会(DMS-1715439)和科罗拉多大学(11003573)资助悉尼大学数学与统计学院,新南威尔士州,2006年,澳大利亚,电子邮件:zhou。zhou@sydney.edu.au.in对未来自我在[t+1,N]上给定策略的回应。众所周知,[0,N]上的结果策略是唯一平衡;有关类似结果,请参见下文[15]和[2]的介绍以及第2.1节。当时间范围有限时,(a)和(b)变得更加复杂。首先,由于没有固定的终点时间来启动程序,上述落后的施工出现了故障。尽管人们仍然可以将落后的想法应用于有限范围内的问题,如【22】、【21】和【9】所示,除其他外,所采用的方法通常是特别的,主要目的是证明至少存在一些特定的平衡。简言之,缺乏找到均衡策略的一般系统方法。更重要的是,如【22】、【2】和【15】所述,在有限的范围内可能存在多重平衡策略。那么,如何选择适当的均衡是一个真正的问题。
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2022-6-1 03:39:14
文献中的主要方法是,除了子博弈的完美性之外,对代理人如何做出决策施加额外的微妙假设。这些假设,如【15】中的“重新考虑证明”和【2】中的“修订证明”,导致均衡策略的重新定义集合,其可能比整个均衡策略集合小得多。希望是每个重新定义的均衡可能产生相同的值,从而以一种特殊的方式解决(b)。尽管在这方面取得了一些积极进展,但重新平衡战略的价值并不总是独一无二的。一般来说,如何选择适当的平衡点仍然不清楚,尽管我们有一个较小的候选集。在本文中,我们研究了一个一般的有限期停止问题,其中,在非指数贴现下,通过选择适当的时间来停止在某些波兰空间X中取值的离散时间马尔可夫过程X,代理最大化其预期收益。在currentcontext下,代理的停止规则可以用相应的停止区域inX表示。为了解决(a),开发了一种新的方法,我们称之为迭代方法。具体而言,我们将平衡停止区域(简称均衡区域)表示为算子Θ的固定点,精确定义见下文(2.5)。为了找到平衡点,我们只需进行定点迭代:对于任何停止区域 十、 我们展示了这一点∞:= 画→∞Θn(S)(1.1)确实是一个平衡(即Θ(S∞) = S∞), 只要Θ(S) S在第一次迭代中保持不变;详见定理3.1。请注意,传统的向后顺序优化和我们的迭代方法都将时间不一致的问题视为当前和未来自我之间的个人内部博弈。关键的区别在于前者采用顺序博弈的观点,而后者则采用同步博弈的观点。
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2022-6-1 03:39:17
这种新的观点摆脱了顺序博弈的结构性限制,这使得迭代方法非常灵活:它可以轻松地应用于离散时间有限视界问题(如本文所述)以及连续时间问题(如Huang和Nguyen Huu【12】和Huang、Nguyen Huu和Zhou【13】);见下面备注2.5的详细讨论。迭代方法对(b)有新的结果。我们证明了存在一个总是支配其他平衡的非奇异平衡:在任何状态x下,它对主体产生的价值比任何其他平衡都大∈ 过程X的X;见定理4.1和4.2。这种特殊的平衡肯定是“代理人实际遵循的最佳计划”,正如斯特罗茨所说,因此我们称之为最优平衡。据我们所知,这是第一次在时间不一致的文献中发现支配子博弈完美纳什均衡。定理4.1和d 4.2取决于两个关键条件。首先,我们要求agent的payoffion函数是下半连续的或上半连续的,并且在弱星拓扑下,Markov过程Xto的转移核是下半连续的。其次,折扣函数要求为对数次加函数,即满足下面的(3.2)。这种情况对应于减少不耐烦,这是行为经济学和金融学中广泛观察到的经验d解释特征;有关详细信息,请参见下面的讨论(3.2)。此外,我们在例3.1中证明,如果(3.2)不满足,甚至可能不存在平衡。因此,我们可以将(3.2)视为所有博弈论推导解决时间不一致性的必要条件。值得注意的是,在过去十年中,Ekeland和Lazrak[6]在数学金融学中引发了对时间不一致性的研究。
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2022-6-1 03:39:21
这包括【8】、【7】、【11】、【29】、【5】和【4】等,它们都专注于连续时间模型。他们致力于制定均衡策略的连续时间定义,并通过精细的微分方程系统描述均衡策略。然而,如何处理多重均衡,至今尚未得到解决。然后,我们有兴趣研究在连续时间内是否存在最优平衡,就像我们当前的时间设置一样。我们将把这作为一个单独的研究项目。本文的组织结构如下。第2节介绍了我们的时间不一致停止问题,并提出了寻找平衡点的迭代方法。该方法在第3节中非常严格,其中证明了定点迭代(1.1)的收敛性。第4节建立了唯一最优平衡的存在性。第五节研究了一个实际的停止问题,明确地说明了我们的理论结果。第6节总结全文。2迭代法考虑概率空间(Ohm, F、 P)支持时间齐次马尔可夫过程X=(Xt)t=0,1,。。。取一些波兰空间X中的值。设B(X)为X中的Borel集族,q为X的过渡核。具体而言,对于任何X∈ X和A∈ B(X),P(Xt+1∈ A | Xt=x)=ZAQ(x,dy),对于所有t=0,1。(2.1)设F=(Ft)t∈Nbe由X生成的过滤,T是所有F停止时间的集合。对于每个x∈ 十、 如果X=X,我们将不断将X写为xxx以强调初始点,并用Ex[·]表示以X=X为条件的期望。对于任何X∈ X和τ∈ T,考虑目标函数j(x,τ):=Ex[δ(τ)f(xτ)]。
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