Теория аукционов — это раздел прикладной экономики , который изучает, как участники торгов действуют на аукционах , и исследует, как особенности аукционов стимулируют предсказуемые результаты. Теория аукционов — это инструмент, используемый для информирования о дизайне реальных аукционов. Продавцы используют теорию аукционов, чтобы получать более высокие доходы, позволяя покупателям закупать по более низкой цене. Слияние цены между покупателем и продавцом является экономическим равновесием . Теоретики аукционов разрабатывают правила для аукционов, чтобы решать проблемы, которые могут привести к провалу рынка . Разработка этих наборов правил поощряет оптимальные стратегии торгов в различных информационных условиях. [1] Нобелевская премия по экономике 2020 года была присуждена Полу Р. Милгрому и Роберту Б. Уилсону «за усовершенствование теории аукционов и изобретение новых форматов аукционов ». [2]
Аукционы облегчают транзакции, применяя определенный набор правил относительно распределения ресурсов группы участников торгов. Теоретики рассматривают аукционы как экономические игры , которые имеют два аспекта: формат и информацию. [3] Формат определяет правила объявления цен, размещения ставок, обновления цен, когда аукцион закрывается и способ выбора победителя. [4] То, как аукционы отличаются в отношении информации, касается асимметрии информации, которая существует между участниками торгов. [5] На большинстве аукционов участники торгов имеют некоторую личную информацию, которую они предпочитают скрывать от своих конкурентов. Например, участники торгов обычно знают свою личную оценку товара, которая неизвестна другим участникам торгов и продавцу; однако поведение участников торгов может влиять на оценки других участников торгов.
Предположительно историческое событие, связанное с аукционами, является обычаем в Вавилонии, а именно, когда мужчины делают предложения женщинам, чтобы жениться на них. [6] Чем более привычна система аукционов, тем больше ситуаций, в которых проводятся аукционы. Существуют аукционы для различных вещей, таких как скот, редкие и необычные предметы и финансовые активы.
Некооперативные игры имеют долгую историю, начиная с модели дуополии Курно . Нобелевский лауреат 1994 года по экономике Джон Нэш [ 7] доказал общую теорему существования для некооперативных игр, которая выходит за рамки простых игр с нулевой суммой . Эта теория была обобщена Викри (1961) для работы с ненаблюдаемой ценностью каждого покупателя. К началу 1970-х годов теоретики аукционов начали определять условия равновесных торгов для аукционов с одним объектом в наиболее реалистичных форматах аукционов и информационных настройках. [8] Последние разработки в теории аукционов рассматривают, как аукционы с несколькими объектами могут проводиться эффективно.
Традиционно существует четыре типа аукционов, которые используются для продажи одного товара:
Большая часть теории аукционов вращается вокруг этих четырех «базовых» типов аукционов. Однако другие типы также получили некоторое академическое исследование (см. Auction § Types ). Развитие в мире и в технологиях также повлияло на текущую систему аукционов. С появлением Интернета онлайн-аукционы стали опцией.
Существует шесть основных видов деятельности, которые дополняют процесс торговли на основе аукциона: [15]
Теорема о конверте аукциона определяет определенные вероятности, которые, как ожидается, возникнут на аукционе. [16]
Эталонная модель для аукционов, определенная Макафи и Макмилланом (1987), выглядит следующим образом:
На аукционе покупатель выигрывает, если его оппоненты предлагают более низкие ставки.
Сопоставление оценок и заявок строго возрастает; таким образом, побеждает претендент с более высокой оценкой.
В статистике вероятность получения «первой» оценки записывается как:
С независимыми оценками и N другими претендентами
Выплата покупателю составляет
Пусть будет ставкой, которая максимизирует выигрыш покупателя.
Поэтому
Равновесный выигрыш, таким образом, составляет
Необходимое условие максимума:
когда
Последний шаг — взять полную производную от равновесного выигрыша
Второй член равен нулю. Поэтому
Затем
Пример равномерного распределения с двумя покупателями. Для равномерного распределения вероятность, если имеет большее значение, что один другой покупатель равен .
Затем
Таким образом, равновесный выигрыш составляет .
Вероятность выигрыша составляет .
Затем
.
Перестроим это выражение,
С тремя покупателями, тогда
С покупателями
Лебрен (1996) [17] приводит общее доказательство того, что асимметричных равновесий не существует.
Принцип откровения — это простое, но мощное понимание.
В 1979 году Райли и Самуэльсон (1981) доказали общую теорему эквивалентности доходов , которая применима ко всем покупателям и, следовательно, к продавцу. Их главным интересом было выяснить, какое правило аукциона будет лучше для покупателей. Например, может быть правило, что все покупатели платят невозвращаемую ставку (такие аукционы проводятся в режиме онлайн). Теорема эквивалентности показывает, что любой механизм распределения или аукцион, который удовлетворяет четырем основным предположениям эталонной модели, приведет к тому же ожидаемому доходу для продавца. (Покупатель i со значением v имеет тот же «выигрыш» или «излишек покупателя» на всех аукционах.) [18]
Первой моделью для широкого класса моделей стала работа Милгрома и Вебера (1983) об аукционах с аффилированными оценками.
В недавнем рабочем документе по общим асимметричным аукционам Райли (2022) охарактеризовал равновесные ставки для всех распределений оценки. Оценка каждого покупателя может быть положительно или отрицательно коррелирована.
Принцип раскрытия информации применительно к аукционам заключается в том, что предельная выгода покупателя или «излишек покупателя» составляет P(v), вероятность оказаться победителем.
В каждом аукционе с эффективным участием вероятность выигрыша для покупателя с высокой оценкой равна 1. Таким образом, предельный выигрыш для покупателя одинаков в каждом таком аукционе. Поэтому выигрыш также должен быть одинаковым.
Совершенно независимо и вскоре после этого Майерсон (1981) использовал принцип раскрытия информации для характеристики максимизирующих доход закрытых аукционов с высокими ставками. В «регулярном» случае это аукцион с эффективным участием. Таким образом, установление резервной цены является оптимальным для продавца. В «нерегулярном» случае с тех пор было показано, что результат может быть реализован путем запрета ставок в определенных подынтервалах.
Ослабление каждого из четырех основных предположений эталонной модели приводит к появлению форматов аукционов с уникальными характеристиками. [18]
Теория эффективных торговых процессов, разработанная в статической структуре, в значительной степени опирается на предпосылку неповторения. Например, аукцион-продавец-оптимальный дизайн (выведенный у Майерсона) включает в себя наилучшую минимальную цену, которая превышает как оценку продавца, так и минимально возможную оценку покупателя.
Модель аукциона на основе теории игр — это математическая игра , представленная набором игроков , набором действий ( стратегий ), доступных каждому игроку, и вектором выплат, соответствующим каждой комбинации стратегий. Обычно игроками являются покупатель(и) и продавец(и). Набор действий каждого игрока — это набор функций ставок или резервных цен (резервов). Каждая функция ставок сопоставляет ценность игрока (в случае покупателя) или стоимость (в случае продавца) с ценой ставок . Выплата каждого игрока при комбинации стратегий — это ожидаемая полезность (или ожидаемая прибыль) этого игрока при этой комбинации стратегий.
Теоретико-игровые модели аукционов и стратегических торгов обычно попадают в одну из следующих двух категорий. В модели частных ценностей каждый участник (претендент) предполагает, что каждый из конкурирующих претендентов получает случайное частное значение из распределения вероятностей . В модели общей ценности участники имеют равные оценки товара, но у них нет абсолютно точной информации, чтобы прийти к этой оценке. Вместо знания точной стоимости товара каждый участник может предположить, что любой другой участник получает случайный сигнал, который может быть использован для оценки истинной стоимости, из распределения вероятностей, общего для всех претендентов. [19] Обычно, но не всегда, модель частных ценностей предполагает, что оценки независимы между претендентами, тогда как модель общей ценности обычно предполагает, что оценки независимы вплоть до общих параметров распределения вероятностей.
Более общей категорией для стратегических торгов является модель аффилированных ценностей , в которой общая полезность участника торгов зависит как от его индивидуального частного сигнала, так и от некоторой неизвестной общей ценности. Как модель частной ценности, так и модель общей ценности могут восприниматься как расширения общей модели аффилированных ценностей. [20]
Когда необходимо сделать явные предположения о распределении значений участников торгов , большинство опубликованных исследований предполагают симметричных участников торгов. Это означает, что распределение вероятностей, из которого участники торгов получают свои значения (или сигналы), одинаково для всех участников торгов. В модели частных значений, которая предполагает независимость, симметрия подразумевает, что значения участников торгов распределены « iid » — независимо и идентично.
Важным примером (который не предполагает независимости) является общая симметричная модель Милгрома и Вебера ( 1982). [21] [22]
Самая ранняя работа об асимметричном распределении стоимости принадлежит Викри (1961). Оценка одного покупателя равномерно распределена по закрытому интервалу [0,1]. У другого покупателя известная стоимость 1/2. Как равновесное, так и равномерное распределение ставок будут поддерживать [0,1/2].
Скачок цен;
Предположим, что оценки покупателей равномерно распределены на [0,1] и [0,2] и покупатель 1 имеет более широкую поддержку. Тогда оба продолжают предлагать половину своих оценок, за исключением v=1.
Скачок ставки: покупатель 2 переходит от ставки 1/2 к ставке 3/4. Если покупатель 1 следует его примеру, он вдвое уменьшает свою прибыль и менее чем вдвое увеличивает вероятность выигрыша (из-за правила ничьей, подбрасывания монеты).
Поэтому покупатель 2 не прыгает. Это делает покупателя 1 намного выгоднее. Он выигрывает за использование, если его оценка выше 1/2.
Следующая статья, написанная Maskin и Riley (2000), дает качественную характеристику равновесных заявок, когда у «сильного покупателя» S распределение значений, которое доминирует над распределением «слабого покупателя» при условии условного стохастического доминирования (стохастическое доминирование первого порядка для каждого усеченного справа распределения значений). Еще одним ранним вкладом является статья Кейта Вэрера 1999 года. [23] Более поздние опубликованные исследования включают статью Сьюзан Атей в журнале Econometrica 2001 года , [24], а также статью Рени и Замира (2004). [25]
Одним из основных выводов теории аукционов является теорема эквивалентности доходов . Ранние результаты эквивалентности были сосредоточены на сравнении доходов на наиболее распространенных аукционах. Первое такое доказательство для случая двух покупателей и равномерно распределенных значений было получено Викри (1961). В 1979 году Райли и Самуэльсон (1981) доказали гораздо более общий результат. (Совершенно независимо и вскоре после этого, это было также получено Майерсоном (1981)). Теорема эквивалентности доходов гласит, что любой механизм распределения или аукцион, который удовлетворяет четырем основным предположениям эталонной модели, приведет к тому же ожидаемому доходу для продавца (и игрок i типа v может ожидать тот же излишек по всем типам аукционов). [18] Базовая версия теоремы утверждает, что до тех пор, пока выполняется предположение среды симметричной независимой частной стоимости (SIPV), все стандартные аукционы дают ту же ожидаемую прибыль аукционисту и тот же ожидаемый излишек участнику торгов. [26]
Проклятие победителя — это явление, которое может возникнуть в условиях общей ценности — когда фактические значения для разных участников торгов неизвестны, но коррелируют, и участники торгов принимают решения о ставках на основе предполагаемых значений. В таких случаях победителем, как правило, становится участник с самой высокой оценкой, но результаты аукциона покажут, что оценки стоимости товара остальными участниками торгов ниже, чем у победителя, создавая у победителя впечатление, что он «сделал слишком много». [18]
В равновесии такой игры проклятие победителя не происходит, поскольку участники торгов учитывают предвзятость в своих стратегиях торгов. Однако поведенчески и эмпирически проклятие победителя является распространенным явлением, подробно описанным Ричардом Талером .
Используя одинаково и независимо распределенные частные оценки, Райли и Самуэльсон (1981) [27] показали, что в любом аукционе или подобном аукциону действии (например, «Война на истощение») распределение является «эффективным для участников», т. е. товар распределяется покупателю, предложившему самую высокую ставку, с вероятностью 1. Затем они показали, что эквивалентность распределения подразумевает эквивалентность выплат для всех резервных цен. Затем они показали, что дискриминация покупателей с низкой стоимостью путем установления минимальной или резервной цены увеличит ожидаемый доход. Вместе с Майерсоном они показали, что самая выгодная резервная цена не зависит от количества участников торгов. Резервная цена вступает в игру только в случае наличия единственной ставки. Таким образом, это эквивалентно вопросу о том, какая резервная цена максимизирует доход от одного покупателя. Если значения равномерно распределены по интервалу [0, 100], то вероятность p(r) того, что значение этого покупателя меньше r, равна p(r) = (100-r)/100. Таким образом, ожидаемый доход составляет
p(r)*r = (100 - r)*r/100 =(r-50)*(r-50) + 25
Таким образом, ожидаемая резервная цена, максимизирующая доход, составляет 50. [28] Также рассматривается вопрос о том, может ли быть более выгодным разработать механизм, который присуждает товар участнику, отличному от того, у которого самая высокая стоимость. Удивительно, но это так. Как затем показали Маскин и Райли, это эквивалентно исключению ставок на определенные интервалы выше оптимальной резервной цены.
Булов и Клемперер (1996) показали, что аукцион с n участниками и оптимально выбранной резервной ценой приносит продавцу меньшую прибыль, чем стандартный аукцион с n+1 участниками и без резервной цены. [29]
В системе классификации журнала экономической литературы теория игр классифицируется как C7 в разделе «Математические и количественные методы», а аукционы классифицируются как D44 в разделе «Микроэкономика». [30]
Ученые управленческой экономики отметили некоторые приложения теории аукционов в бизнес-стратегии. А именно, теория аукционов может быть применена к играм на упреждение и играм на истощение . [31]
Игры на упреждение — это игры, в которых предприниматели опережают другие фирмы, выходя на рынок с новой технологией до того, как она будет готова к коммерческому развертыванию. Ценность, полученная в результате ожидания, пока технология станет коммерчески жизнеспособной, также увеличивает риск того, что конкурент выйдет на рынок с опережением. Игры на упреждение можно смоделировать как закрытый аукцион первой цены. Обе компании предпочли бы выйти на рынок, когда технология будет готова к коммерческому развертыванию; это можно считать оценкой обеих компаний. Однако одна фирма может располагать информацией о том, что технология жизнеспособна раньше, чем считает другая фирма. Компания с лучшей информацией затем «сделает ставку» на выход на рынок раньше, даже если риск неудачи выше.
Игры на истощение — это игры, в которых пытаются вытеснить другие фирмы с рынка. Это часто происходит в авиационной отрасли, поскольку эти рынки считаются весьма конкурентными. [32] Когда на рынок выходит новая авиакомпания, она снижает цены, чтобы завоевать долю рынка. Это заставляет устоявшиеся авиакомпании также снижать цены, чтобы не потерять долю рынка. Это создает игру на аукционе. Обычно участники рынка используют стратегию, пытаясь обанкротить устоявшиеся фирмы. Таким образом, аукцион измеряется тем, сколько каждая фирма готова потерять, оставаясь в игре на истощение. Фирма, которая продержится дольше всех в игре, выигрывает долю рынка. Эта стратегия в последнее время используется такими сервисами потокового вещания развлечений, как Netflix , Hulu , Disney+ и HBO Max , которые являются убыточными фирмами, пытающимися завоевать долю рынка, делая ставки на расширение развлекательного контента. [33]
Два профессора Стэнфордского университета, Пол Милгром и Роберт Уилсон , получили Нобелевскую премию по экономике 2020 года за развитие теории аукционов, изобретя несколько новых форматов аукционов, включая одновременный многораундовый аукцион (SMRA), который сочетает в себе преимущества как английского (открытый аукцион), так и закрытого аукциона. Считается, что SMRA решают проблему, стоящую перед Федеральной комиссией по связи (FCC). Если бы FCC продала все свои телекоммуникационные частотные слоты, используя традиционный метод аукциона, она в конечном итоге либо раздала бы лицензии бесплатно, либо оказалась бы монополией на телекоммуникации в Соединенных Штатах. [34]
Процесс одновременных многораундовых аукционов заключается в том, что есть аукционы из трех-четырех раундов. Каждый участник торгов фиксирует свою ставку, и аукционист объявляет самую высокую ставку всем участникам торгов в конце каждого раунда. Все участники торгов могут корректировать и изменять свою цену аукциона и стратегию после того, как они выслушают самую высокую ставку в определенном раунде. Аукцион будет продолжаться до тех пор, пока самая высокая ставка текущего раунда не станет ниже самой высокой ставки предыдущего раунда.
Первая отличительная черта SMRA заключается в том, что аукцион проводится одновременно для разных товаров; следовательно, это серьезно увеличивает стоимость для спекулянтов. По той же причине закрытые торги могут гарантировать, что все торги отражают оценку продукта участником торгов. Второе отличие заключается в том, что торги проводятся в несколько раундов, и самая высокая цена торгов объявляется в каждом раунде, что позволяет участникам торгов узнать больше о предпочтениях и информации своих конкурентов и соответствующим образом скорректировать свою стратегию, тем самым уменьшая эффект асимметричной информации внутри аукциона. Кроме того, многораундовые торги могут поддерживать активность участника торгов на аукционе. Это существенно увеличило информацию, которой участник торгов располагает о самой высокой ставке, поскольку в конце каждого раунда хозяин объявляет самую высокую ставку после торгов. [35]