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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO DEPARTAMENTO DE ECONOMIA MICROECONOMIA III 2009.2 Professores: Antônio Marcos Hoelz Ambrózio e Hamilton Kai Gabarito da 3º Lista de Exercícios 1) A. Se não houver acordo antes de T=2, ambos os irmãos tem assegurado R$50,00 cada. Com o resultado do jogo sendo par, Gabriel é o primeiro a fazer uma proposta de divisão do dinheiro. Quem faz a proposta ganho de Lucas ganho de Gabriel T=2 Lucas 100- δG*50=75 δG*50=25 T=1 Gabriel δL*75=15 100-δL*75=85 Jogo termina em T=1 com ENPS=(Gabriel=R$85, Lucas=R$15) B. i) FALSO Quem faz a proposta ganho de Lucas ganho de Gabriel T=2 Lucas 100- δG*50=75 δG*50=25 T=1 Gabriel δL*75=30 100-δL*75=70 Jogo termina em T=1 com ENPS=(Gabriel=R$70, Lucas=R$30) ii) FALSO Quem faz a proposta ganho de Lucas ganho de Gabriel T=2 Gabriel δL*50=10 100-δL*50=90 T=1 Lucas (100-δG*90)= 55 δG*90=45 Jogo termina em T=1 com ENPS=(Gabriel=R$55, Lucas=R$45) iii) FALSO=> Para ambos, quanto maior a parcela do dinheiro que couber a cada um melhor. Os termos da barganha não se modificaram. Assim, os resultados da divisão não se alteram se a utilidade aumentar. iv) VERDADEIRO Quem faz a proposta ganho de Lucas ganho de Gabriel T=2 Lucas 100- δG*60=70 δG*60=30 T=1 Gabriel δL*70=14 100-δL*70=86 Jogo termina em T=1 com ENPS=(Gabriel=R$86, Lucas=R$14) 2) Em T=2B, o jogador 1 aceita a proposta sse S2≥ δ.S - c Em T=2A, o jogador 2 propõe o menor S2 possível, logo S2= δ.S- c. Dessa forma, o jogador 1fica com δ.S - c e o jogador 2 fica com 1- (δ.S-c). Em T=1B, o jogador 2 aceita sse 1-S1≥ δ.(1- δ.S + c) – c => 1- δ(1- δ.S + c) + c ≥S1 Em T=1A, como resultado, o jogador 1 propõe o maior S1 possível, logo S1=1- δ.(1- δ.S+c) + c . O jogador 2 fica com δ.(1- δ.S+c ) - c. Para determinar o ENPS devemos dizer o que cada jogador faz em cada situação em que é chamado a jogar. O jogador 1 oferece s1 = 1 - δ 2(1 - δ 1(s)+c) + c em 1.A e aceita a proposta do jogador 2 em 2.B se s2 > δ1(s) –c e rejeita caso contrario, independentemente do que ocorreu em 1.A. Já o jogador 2 aceita a proposta de 1 se s1 < 1 - δ 2(1 - δ 1(s)+c) +c e rejeita caso contrário. E caso venha a fazer proposta, oferece S2= δ.S- c para o jogador 1 em T=2A. 3) a) Se não houver acordo antes de T=2, o jogador 2 tem assegurado s. Assim ele concordaria de receber δ.s em T=2. Concordaria também de receber (δ2).s em T=1 O resultado será , no início do jogo, O jogador 1 recebe [1- (δ2).s], o jogador 2 aceita [(δ2).s] e o jogo termina. (b) Quanto T tende a infinito, o jogador 2 tem assegurado s. O jogador 2 aceita em T-1 receber δ.s Concordaria também de receber (δ2).s em t=T-2 Por indução retroativa, chegamos a que em t=1, o jogador 2 aceitaria receber (δT).s. Como δ < 1, e T é infinto => [(δT).s] tende a zero. No início do jogo,o jogador 2 aceitaria receber 0 do prêmio se T tender a infinito. Independente de s, o fato de a barganha poder ser jogada ao infinto, gera um equilíbrio onde, no primeiro lance, o jogador 1 se apropria integralmente do premio. 4) Usando o procedimento de indução retroativa para um jogo de barganha alternada com T períodos e divisão exógena no final de (s,1-s), podemos perceber que o payoff do jogador 1 será s1 = 1- δ + δ2- δ3 + δ4- δ5.....+ δT.s ( faça um jogo em 2 , 3, 4, 5, ...T períodos e verifique!) Se T tende a infinito, série converge (0<δ<1) e claramente pode ser resolvida como uma soma de uma progressão geométrica (onde o último termo- que envolve s – tende a zero). O resultado dessa soma, como aprendido no ensino médio, será 1/(1+ δ), que é exatamente o resultado encontrado no caso de horizonte infinito. Para o jogador 2, seu payoff no limite dessa soma será δ/(1+ δ). 5) a) Não há valores de y, c e w maiores que zero tais que seja possível obter um ENPS onde o trabalhador irá se esforçar. Isso é facilmente visível fazendo a indução retroativa do jogo em árvore: será visto que o único resultado de ENPS será a firma não pagar o trabalhador (quer este se esforce ou não) e o trabalhador, antecipando isso, não se esforçar. b) Sabemos que no segundo período iria ocorrer o resultado de ENPS do jogo simples, onde os jogadores iriam jogar não esforçar e não pagar. No primeiro período então, antecipando que o resultado do segundo período não será afetado por decisões em t=1, os jogadores buscam maximizar seus ganhos de um período, e novamente as escolhas são não se esforçar e não pagar. Assim, vemos que uma estratégia em que o trabalhador se compromete a esforçar e a firma a pagar no primeiro período não é sustentável como ENPS, pois não é ENPS no jogo estágio. Logo, a resposta não se altera com a modificação. c) Dado a taxa de desconto δ = ¾, as condições para que a firma e o trabalhador cooperem são: Trabalhador: (w-2)/(1-δ)≥ 0 (a firma obs a escolha do trabalhador antes de decidir pagar ou não). Ou seja: w ≥ 2 Firma: (10-w)/(1-δ) ≥ 10 w ≤ 7,5 Assim, é possível obter um ENPS cooperativo se w estiver no intervalo [2 , 7.5]. d) Sim. O problema advinha do fato de que, no jogo repetido uma única vez, era preferível não pagar o salário uma vez que a firma observou o comportamento do trabalhador. Em um jogo repetido indefinidamente, construir uma reputação de boa pagadora pode ser bom para a firma. Se os trabalhadores têm confiança na empresa, será melhor se esforçar e ganhar w-c (w maior ou igual a c) do que não ganhar nada. Por outro lado, para a firma, é melhor ganhar (y-w)/(1-δ) do que 10 em um momento e depois não ganhar nada. Os trabalhadores podem observar o comportamento da firma e adotar a estratégia de não se esforçar se algum de seus companheiros não tiver recebido salário em algum momento no passado. A ameaça é crível e faz com que a firma se comporte honestamente. 6) a) S1= {(X1;X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9,X10), onde Xi= A1,A2 ou A3} S2= {(Y1;Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7,Y8,Y9,Y10), onde Yi= B1,B2 ou B3} b) Sim. Considerem a seguinte estratégia. Jogador1: Jogar A1 no 1o período. No 2o, se observar A1B1, joga A2. Se observar qualquer resultado diferente de A1B1, joga A3 Jogador2: Jogar B1 no 1o período. No 2o, se observar A1B1, joga B2. Se observar qualquer resultado diferente de A1B1, joga B3. Esse resultado é um ENPS? Atentem para o que está escrito na página 86 do Gibbons, final do 1o parágrafo: Se um jogo estático de informação completa possui mais de um equilíbrio de Nash, então pode haver resultados de subjogos do jogo repetido um número finito de vezes no qual, exceto no último período, o resultado não é um equilíbrio de Nash. O ponto crucial é que ameaças críveis ou promessas sobre o comportamento futuro podem influenciar o comportamento presente. No nosso caso a estratégia apresentada constitui um ENPS. Em primeiro lugar, em t=2 é fácil verificar que dado a estratégia de cada jogador, o outro estará dando sua melhor resposta (para cada resultado em t=1, alcança-se um EN em t=2, sendo que o melhor EN é alcançado quando o resultado em t=1 é A1B1). Finalmente, dado a resposta esperada em t=2, os jogadores não tem incentivo em desviar de suas estratégias em t=1: o jogador 1 se segue a estratégia, recebe 10 + 5 = 15; caso desvie, jogaria A3, ganhando 13 em t=1 mas apenas 1 em t=2 (total de 14). Raciocínio análogo vale para o jogador 2. Podemos ainda verificar isso trazendo os payoffs dos jogadores para o primeiro período. Vamos somar à cada célula o resultado que ocorrá na 2a rodada caso cada célula seja jogada no 1o período. No caso das estratégias descritas acima, teríamos: 15; 15 3;13 1;14 13;3 6;6 1;1 14;1 1;1 2;2 Por esse esquema , vemos que A1 B1 pode ser atingido no 1o período como resposta ótima dos jogadores e assim o par de estratégias escolhido será um ENPS. c)Sim. Nesse caso, jogar i2 no primeiro período e i3 no 2o período,independente do que ocorreu no 1o período é ENPS. Pela matriz, temos: 11; 11 3;13 1;14 13;3 6;6 1;1 14;1 1;1 2;2 Vemos claramente que A2 B2 é um EN do jogo repetido no qual a soma dos payoffs posterioes são trazidos para o 1o período, constituindo assim ENPS. De fato, sempre é possível sustentar como resultado de ENPS uma repetição do(s) EN(s) a cada rodada. 7) a) Jogo na forma extensiva: Cada jogador pode ser chamado a jogar em 5 situações, podendo escolher entre LC e P em cada uma. Logo, o espaço estratégico de cada país será S = {x1,x2,x3,x4,x5 ; xi e (LC, P)}. Como o jogo estático só possui um EN e é repetido um nº finito de vezes, o único ENPS será repetir o equilíbrio do jogo estático todas as rodadas. O resultado será (P, P) nas duas rodadas. O equilíbrio, porém, será os dois jogadores jogarem (P,P,P,P,P), ou seja, jogar P em qualquer circunstancia. b) Um exemplo de estratégia: jogar P dado qualquer histórico de ações que tenha ocorrido. Estratégia de gatilho: jogar LC na 1ª rodada e nas rodadas seguintes, enquanto o resultado das rodadas anteriores for (LC,LC). Caso haja algo diferente de (LC,LC) nas rodadas anteriores, passa a jogar P por toda eternidade. Para que esta seja uma estratégia de equilíbrio, deve ocorrer a seguinte desigualdade: L + δL + δ2L + δ3L + δ4L + ... > a + δP + δ2P + δ3P + δ4P + ... => F LC P A A LC P LC P F F F F LC P LC P LC P LC P A A A A A A A A LC P LC P LC P LC P LC P LC P LC P LC P L + L L + b L + a L + P b + L b + b b + a b + P a + L a + b a + a a + P P + L P + b P + a P + P L + L L + a L + b L + P a + L a + a a + b a + P b + L b + a b + b b + P P + L P + a P + b P + P (1/1- δ)L > a + (δ/1- δ)P => δ > (a – L)/(a - P). Logo, se δ > (a – L)/(a - P) podemos ter um equilíbrio em que os dois países usam a estratégia gatilho. c) Nada mudaria para a Alemanha. No entanto, δF para que se tenha tal equilíbrio passaria a ser (a’ – L)/(a’ – P’). Isto torna mais fácil a solução de LC, pois faz com que fique menos atrativo desviar da solução de LC (pois a diminui) além de fazer com que a punição seja maior (pois P diminui). Note que dδ/da = (L – P)/(a – P)2 > 0 e dδ/dP = (a – L)/(a – P)2 > 0 8) a) Para cooperarem, valor de presente de cooperar deve ser maior do que o de desviar. 60/1-δ ≥ X + 30.δ/1−δ 60/1-δ > Y + 12.δ/1−δ X ≤ 75 Y ≤ 84 Intuição: Para não haver incentivo ao desvio, deve haver um teto superior para os ganhos de desvio no curto prazo. Ainda, esse teto deve ser necessariamente menor para o jogador 1, uma vez que é este jogador que na fase punitiva (NC,NC) obtem o maior pay-off: 30 > 12. b) Deverão ser menores. Uma vez que a punição seria aplicada em apenas um período, a perda futura associada ao desvio é menor – para não ocorrer desvio, o ganho de curto prazo deve ser menor também. c) Ficarão mais altos. Mais paciência equivale a uma taxa de juros menor, ou seja, as pessoas estão pouco dispostas a trocar renda futura por renda presente. Logo o ganho de curto prazo associado ao desvio pode ser maior. 9) Governo Taxação Baixa (TB) Taxação Alta (TA) Firma Investir (I) ( 1, 1) (-1, 2) Não Investir (NI) ( 0, 0) ( 0, 0) a) Equilíbrio de Nash = (NI, TA) b) i) Não é EN: Se o Governo acreditar que a Firma vai investir sempre, sua melhor resposta é taxação alta. ii) (NI, TA) é o equilíbrio de Nash do jogo estático. A repetição do equilíbrio de Nash do jogo estático é sempre ENPS. Se o Governo acreditar que a Firma não vai investir sempre, ele fica indiferente entre TA e TB. Se a Firma acreditar que o Governo vai TA sempre, sua melhor resposta é não investir. iii) estratégia do gatilho – severa Se o resultado for (I, TB) nas rodadas anteriores ou se t=1 Firma Manter estratégia => δ−1 1 Desviar => 0 Manter estratégia e sempre melhor do que desviar para qualquer 0 < δ < 1 Governo Manter estratégia => δ−1 1 Desviar =>2 Manter estratégia é melhor do que desviar para δ−1 1 ≥2 =>δ≥1/2 Se o resultado for diferente de (I, TB) em qualquer rodada anterior Firma Manter estratégia =>0 Desviar => -1 Manter estratégia e sempre melhor do que desviar para qualquer 0 < δ < 1 Governo Manter estratégia => 0 Desviar =>0 Não há ganho em desviar para qualquer 0 < δ < 1 As estratégias prescritas são ENPS para δ≥1/2 10) a) Como existe apenas um EN no jogo de 1 período, o único ENPS deste jogo de 2 períodos será a repetição deste EN todas as rodadas, ou seja, pi.t = c. b) Para que ninguém tenha incentivo a desviar, na fase cooperativa, devemos ter: (½)Πm + δ(½)Πm + δ2(½)Πm + δ3(½)Πm + ... > Πm + δ.0 + δ2.0 + … (1/1- δ)(½)Πm > Πm => 1- δ < ½ => δ > ½ Na fase punitiva, para qualquer 0 < δ < 1, os jogadores querem seguir suas estratégias, pois se um jogador espera que o outro escolha p=c, sua melhor resposta é também fazer p=c, uma vez que é o EN do jogo estático. c) (1/n)Πm + δ(1/n)Πm + δ2(1/n)Πm + δ3(1/n)Πm + ... > Πm + δ.0 + δ2.0 + … Ö (1/1- δ)(1/n)Πm > Πm => 1- δ < 1/n => δ > 1 − 1/n . Como δ= 4/5=> número máximo de firmas= 5 d) Neste caso, a firma que trair pode ter o lucro do mercado inteiro por 2 períodos. Portanto, a condição necessária para a colusão seria: (½)Πm + δ(½)Πm + δ2(½)Πm + δ3(½)Πm + ... > Πm + δ.Πm + δ2.0 + … (1/1- δ)(½)Πm > (1 + δ).Πm => 2.(1 - δ2) < 1 => δ > (1/2)0,5 > (1/2). A colusão ótima é alcançável para δ > (1/2)0,5, condição mais restritiva do que no item b , onde δ > ½. e) Devemos mostrar que tanto a firma 1 quanto a firma 2 não tem incentivo a desviar: Firma 1: (3/4)Πm + (1/4)(3/4)Πm + (1/4)2(3/4)Πm +... > Πm + (1/4).0 + (1/4)2.0 + … (4/3)(3/4) Πm > Πm c.q.d Firma 2: (1/4)Πm + (3/4)(1/4)Πm + (3/4)2(1/4)Πm +... > Πm + (3/4).0 + (3/4)2.0 + … (4)(1/4) Πm > Πm 11) a) EN puro É fácil perceber que possuímos estratégias estritamente dominadas neste caso. O jogador 01 nunca vai jogar s1, e o jogador 02 nunca vai jogar t2. Logo, em estratégias puras, o equilíbrio será (s2, t1). EN misto Sabemos que não haverá EN misto, pois as estratégias s1 e t2 são estritamente dominadas para os jogadores 1 e 2, respectivamente. Assim, teremos somente um equilíbrio de Nash em estratégias puras, que será (s2, t1). b) Devemos analisar se cada jogador, dada a estratégia do outro, está dando a sua melhor resposta, nas circunstâncias que são alcançadas quando estas estratégias são jogadas. b.i) O jogador 2 claramente não tem incentivo a desviar, pois 5 é o maior ganho possível em cada repetição do jogo. Já o jogador 1 obtêm o payoff de 5+5q+5q2+5q3+5q4+... e caso faça um desvio em uma rodada seu payoff será 6 (a partir de um desvio(s2), considerando que 2 jogará sempre t2, o melhor para 1 é continuar a jogar s2) Portanto, o jogador 1 não irá desviar se 5/(1-q) ≥ 6 => q ≥ 1/6. Então para q≥1/6 temos Equilíbrio de Nash Obs: Entretanto, a ameaça feita pelo jogador 2, de jogar sua estratégia dominada até o infinito, não seria crível, pois o melhor que ele faria, mesmo com o desvio do jogador 1, seria continuar jogando t1. Ou seja, estas estratégias apesar de EN para q ≥ 1/6, não constituem ENPS. b.ii) Estratégia do jogador 1 t=1 jogar s1 qualquer t jogar s1 se (s1,t1) ou (s2,t2) em t-1 jogar s2 se (s1,t2) ou (s2,t1) em t-1 Estratégia do jogador 2 t=1 jogar t1 qualquer t jogar t1 se (s1,t1) ou (s2,t2) em t-1 jogar t2 se (s1,t2) ou (s2,t1) em t-1 Para facilitar, vamos dividir as estratégias em dois estados: estado cooperação se (s1,t1) ou (s2,t2) em t-1 => jogador 1 escolhe s1 jogador 2 escolhe t1 estado punição se (s1,t2) ou (s2,t1) em t-1 => jogador 1 escolhe s2 jogador 2 escolhe t2 Se, ao iniciar um período o estado é de cooperação eo resultado do jogo naquele instante for (s1,t1) então continuaremos em um estado de cooperação ao iniciar o período seguinte. Se, ao iniciar um período o estado é de punição e o resultado do jogo naquele instante for (s2,t2) então passaremos para um estado de cooperação ao iniciar o período seguinte. Assim, o jogador 1 deve jogar s1 no estado de cooperação e jogar s2 no estado de punição. A caracterização de um estado para um período t fica definida pelo estado no período anterior e pelo resultado no jogo para um período t. Precisamos avaliar 4 possibilidades: s1 é a melhor resposta do jog. 1 se ao iniciar um período o estado é de cooperação s2 é a melhor resposta do jog. 1 se ao iniciar um período o estado é de punição t1 é a melhor resposta do jog. 2 se ao iniciar um período o estado é de cooperação t2 é a melhor resposta do jog. 2 se ao iniciar um período o estado é de punição Vamos fixar a estratégia do jogador 2 e verificar se 1 tem interesse em se desviar Estado cooperação Manter a estratégia assegura => 5/(1-q) Desviar uma única vez => 6 +q.0+5q2+5q3+5q4+5q5+5q6 = 6 + 5q2/(1-q ) Manter estratégia é melhor que desviar uma única vez se =>5/(1-q) ≥ 6 + 5q2/(1-q) => q ≥ 1/5=> EN Nesse caso (iii) desviar uma única vez é de fato o “melhor” desvio. Mas para fixar conceitos vamos comparar o que se ganha seguindo a estratégia e o que se ganha desviando sempre: Desviar sempre (s2) => 6 +q.0+6q2+0q3+6q4+0q5+6q6 = 6/(1-q2 ) +0.q/(1-q2 ) Manter estratégia é melhor que jogar sempre s2 se =>5/(1-q ) ≥ 6/(1-q2 ) +0.q/(1-q2) => q ≥ 1/5 => EN Estado punição Manter a estratégia assegura => 0 + 5q+5q2+5q3+5q4+5q5=5q/(1-q) Desviar uma única vez => -1 +q.0+5q2+5q3+5q4+5q5+5q6 = -1 + 5q/(1-q) Manter estratégia é melhor que desviar 1 única vez => q ≥0 OBS: Desviar sempre ( s1) => -1 -1q-1q2-1q3-1q4-1q5-1q6 = -1/(1-q) Manter estratégia é melhor que jogar sempre s1=> q ≥0 Vamos fixar a estratégia do jogador 1 e verificar se 2 tem interesse em se desviar Estado cooperação Manter a estratégia assegura => 5/(1-q) Desviar uma única vez => -2 -q.3+5q2+5q3+5q4+5q5+5q6 = -2- 2q + 5q2/(1-q ) Manter estratégia é melhor que desviar uma única vez se q ≥ 0 => EN Estado punição Manter a estratégia assegura => -3 + 5q+5q2+5q3+5q4+5q5=5q/(1-q) Desviar 1 única vez => -1 -q.3+5q2+5q3+5q4+5q5+5q6 = -1 –3q + 5q2/(1-q) Manter estratégia é melhor que desviar 1 única vez => q ≥1/4 OBS: Desviar sempre ( t1) => -1 -1q-1q2-1q3-1q4-1q5-1q6 = -1/(1-q) Manter estratégia é melhor que jogar sempre s1=> q ≥1/4 Note que nesse caso os jogadores não desviam em nenhuma circunstância desde que a taxa de desconto seja maior que as taxas de desconto que garantem que os jogadores queiram seguir suas estratégias, ou seja, se q ≥1/4 temos de fato um ENPS. 12) Na verdade, o interessante em relação a esse estudo de caso é que após a introdução da nova política de preços por parte das empresas se constatou um aumento de preços nesse mercado. Como políticas que aparentemente beneficiavam os compradores levaram a tal situação? O ponto é que essas políticas de fato favoreceram a formação de um acordo implícito (situação de cartel) entre as empresas: com preços públicos se torna mais fácil observar desvios do acordo implícito, viabilizando assim possíveis punições (lembre da teoria de jogos repetidos que sustentar conluio requer ameaça de punição e para punir o desviante é preciso algum grau de observação sobre o desvio); da mesma forma, estender descontos a outros compradores é simplesmente uma forma de aumentar o custo da concessão de qualquer desconto, o que contribui para sustentar preços mais elevados. Percebendo essa situação de conluio, o governo norte-americano interviu sobre a política de preços dessas empresas.
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