博弈實(shí)驗教學(xué)中計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)應用論文

　　一、引言

　　諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎得主愛(ài)德華哈斯丁張伯倫（E.H.Cham-berlin）教授1948年在哈佛大學(xué)博士生課堂上進(jìn)行的描述市場(chǎng)需求和供應經(jīng)濟關(guān)系的紙牌實(shí)驗正式拉開(kāi)了實(shí)驗經(jīng)濟學(xué)的序幕。20世紀50年代，美國休斯敦大學(xué)約翰福布斯納什（JohnForbesNashJr）利用不動(dòng)點(diǎn)定理證明了均衡點(diǎn)的存在，并將博弈論引入議價(jià)行為模型，進(jìn)行了純議價(jià)博弈實(shí)驗，1994年因為他在博弈論領(lǐng)域的卓越貢獻獲得了諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎。1952年，美爾文爵爍和莫萊爾弗萊爾（MelvinDresherandMerrillFlood）進(jìn)行了著(zhù)名的“囚徒困境”實(shí)驗。20世紀60年代，有著(zhù)“實(shí)驗經(jīng)濟學(xué)之父”之稱(chēng)的弗農洛馬克斯史密斯（VernonLomaxSmith）教授在亞利桑那大學(xué)十一個(gè)班級進(jìn)行了長(cháng)達六年的實(shí)驗驗證競爭均衡理論，1962年，以此實(shí)驗為基礎撰寫(xiě)的論文《競爭市場(chǎng)行為的實(shí)驗研究》在《政治經(jīng)濟學(xué)雜志》上的發(fā)表，標志了實(shí)驗經(jīng)濟學(xué)的誕生。其也因為在實(shí)驗經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域開(kāi)創(chuàng )性的貢獻于2002年獲得了諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎。近年來(lái)，博弈實(shí)驗及以其為代表之一的實(shí)驗經(jīng)濟學(xué)以其實(shí)現方式的可復制性和實(shí)驗過(guò)程的可控制性受到越來(lái)越多經(jīng)濟學(xué)家的青睞，該實(shí)驗還是研究不同經(jīng)濟政策建議有效性的經(jīng)濟、可行辦法之一。我國自上世紀80年代以來(lái)，不少學(xué)者已經(jīng)逐漸意識到實(shí)驗經(jīng)濟學(xué)的發(fā)展，目前正有組織地對其開(kāi)展研究和應用工作。因此，以實(shí)驗經(jīng)濟學(xué)為主要研究方法，進(jìn)行研究性、設計性的本科生實(shí)驗教學(xué)已經(jīng)成為經(jīng)濟管理類(lèi)實(shí)驗的發(fā)展趨勢。目前，國內諸多知名高校如中國人民大學(xué)、浙江大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)等已經(jīng)相繼建立了自己的經(jīng)濟學(xué)實(shí)驗室，開(kāi)始了在實(shí)驗經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)研究和教學(xué)應用。然而在博弈實(shí)驗的推廣過(guò)程中卻出現了教學(xué)效率低、教學(xué)工作量大、數據不易收集、多為驗證性實(shí)驗等諸多難點(diǎn)，極大影響了博弈實(shí)驗在高校中特別是在普通高校本科教學(xué)中的推廣。筆者所在的中國藥科大學(xué)醫藥經(jīng)濟管理綜合實(shí)驗教學(xué)中心自行編寫(xiě)了基于Browse/Server（簡(jiǎn)稱(chēng)B/S）結構的博弈實(shí)驗教學(xué)軟件。該軟件使用JSP（JavaServerPages）與My-SQL相結合，構建了功能強、使用簡(jiǎn)便、管理方便、運行速度快、安全可靠性強的網(wǎng)頁(yè)數據庫�；�于該數據庫，將Java和JDBC結合起來(lái)極大降低了程序編寫(xiě)難度，提高了軟件在不同平臺運行的兼容性和穩定性。

　　二、傳統博弈實(shí)驗模式在教學(xué)應用中的缺點(diǎn)

　　1.教學(xué)效率低

　　國內實(shí)驗經(jīng)濟學(xué)教學(xué)大多沿襲國外教學(xué)模式，嵌入于經(jīng)濟學(xué)、管理學(xué)等理論課程中進(jìn)行，用于加深對基礎理論知識的理解和掌握，多為演示型、驗證性實(shí)驗。實(shí)驗中沿襲國外常規教學(xué)手段使用紙質(zhì)教學(xué)文件為實(shí)驗用具（見(jiàn)圖1），學(xué)生在格式化的紙質(zhì)文件中記錄每輪博弈決策，每輪博弈后，將決策紙交予教師進(jìn)行記錄、評判后再行發(fā)回進(jìn)行下一輪博弈。每輪博弈均涉及決策、收決策紙、記錄、評判、發(fā)回決策紙、下輪決策的循環(huán)，因其極大地占用了課堂教學(xué)時(shí)間，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中的運用受到課時(shí)等諸多因素的限制，難以開(kāi)展。以本中心的實(shí)驗教學(xué)為例，在使用博弈軟件之前每次進(jìn)行重復囚徒困境博弈模型的實(shí)驗教學(xué)時(shí)，60人的博弈實(shí)驗，需要4位實(shí)驗教師同時(shí)工作（2位教師計算和統計實(shí)驗結果，1位教師按時(shí)收集、發(fā)放博弈決策紙，1位教師維持教學(xué)現場(chǎng)秩序）才能保證博弈實(shí)驗的正常進(jìn)行，1課時(shí)（45分鐘）只能進(jìn)行7-10輪博弈，平均5-7分鐘完成一次博弈，實(shí)驗效率較低。而在7-10輪博弈輪數中絕大部分學(xué)生還未能體會(huì )均衡、零和等博弈的核心理念，實(shí)驗就已經(jīng)匆匆結束。

　　2.教學(xué)難度大

　　常見(jiàn)的用于本科教學(xué)的博弈實(shí)驗模型如囚徒困境博弈模型、選美實(shí)驗博弈模型、智豬博弈實(shí)驗模型、重復博弈實(shí)驗模型的課程化構建中多要求構建博弈方信息完全不對稱(chēng)的實(shí)驗環(huán)境。但是由于多種原因如重復囚徒困境博弈實(shí)驗中相對規則的博弈對手配對、微信等現代化的信息溝通途徑甚至是同學(xué)間的手勢和眼神極易導致博弈對手間的信息溝通，從而極大地影響實(shí)驗的結果。有時(shí)甚至需要教師使用分割博弈對手所處實(shí)驗環(huán)境、強制信息溝通工具管制等方式保障實(shí)驗教學(xué)的正常進(jìn)行，增加了實(shí)驗教學(xué)工作量，加大了實(shí)驗教學(xué)的難度。

　　3.教學(xué)計算量大、工作量大

　　多數博弈實(shí)驗均需要一定的運算和統計工作，尤其是在賄賂博弈、領(lǐng)導者博弈等帶有研究性的博弈行為實(shí)驗中。在重復囚徒困境博弈實(shí)驗中每輪實(shí)驗都需要統計并標示博弈對手的博弈決策，計算本輪博弈雙方得分。雖然單個(gè)運算強度不大，但是由于參與實(shí)驗者眾多和往復博弈次數而導致運算量較大，且較為容易出現計算失誤。

　　4.教學(xué)數據收集困難，工作量大

　　為了強化博弈實(shí)驗的教學(xué)效果，需要及時(shí)統計參與博弈學(xué)生的博弈決策及其產(chǎn)生的效果，作為學(xué)生優(yōu)化決策的依據。在重復囚徒困境博弈實(shí)驗中需要歸納典型博弈思路，如一報還一報策略（TITFORTAT）、弗里德曼策略（FRIEDMAN）、道寧策略（DOWNING）、喬斯策略（JOSS）等經(jīng)典博弈策略的產(chǎn)生概率及其平均收益，用以引導學(xué)生的決策思路。但是對紙質(zhì)材料的收集和整理需要花費大量時(shí)間，在一個(gè)教學(xué)單元（如2課時(shí)）內，難以完成數據的收集和整理工作。

　　5.教學(xué)、科研效果分析困難，缺乏必要依據

　　北京大學(xué)董智勇教授在《實(shí)驗經(jīng)濟學(xué)》一書(shū)中寫(xiě)道：實(shí)驗經(jīng)濟學(xué)（ExperimentswithEconomicPrinciples）是經(jīng)濟學(xué)家在挑選的受試對象參與下，按照一定的實(shí)際規則并給以一定的物質(zhì)報酬，以仿真方法創(chuàng )造與實(shí)際經(jīng)濟相似的一種實(shí)驗室環(huán)境，不斷改變實(shí)驗參數，對得到的實(shí)驗數據分析整理加工，用以檢驗已有的經(jīng)濟理論及其前提假設，或者發(fā)現新的理論，或者為一些決策提供理論分析。高校能夠提供大量可供選擇的高度理性受試對象，實(shí)驗課程能夠以分數等激勵手段代替的物質(zhì)激勵極大地降低了實(shí)驗成本，因而成為實(shí)驗經(jīng)濟學(xué)的重要實(shí)踐場(chǎng)所。以博弈實(shí)驗為代表的實(shí)驗經(jīng)濟學(xué)更是成為優(yōu)化決策體系、提升決策水平的重要方法，其是在賄賂模型等研究性博弈實(shí)驗模型中。這一切的實(shí)現不但需要基礎數據，而且需要強大的以博弈數據庫為基礎的數據挖掘工具。紙質(zhì)實(shí)驗道具因其在收集速度上的缺陷顯然不能滿(mǎn)足要求。

　　三、計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在博弈實(shí)驗教學(xué)應用中的優(yōu)勢

　　1.提高實(shí)驗教學(xué)效率

　　本中心采用博弈實(shí)驗軟件后，極大地提高了教學(xué)效率：在重復囚徒困境博弈實(shí)驗中，以每次實(shí)驗20輪計算，傳統紙質(zhì)道具的博弈學(xué)實(shí)驗，至少需要90分鐘，使用計算機實(shí)驗教學(xué)軟件后，只需要20分鐘，在1個(gè)課時(shí)內就可以完成實(shí)驗，保證了教師講解時(shí)間，提高了學(xué)生的博弈水平。我們可以很直觀(guān)地發(fā)現，應用計算機的實(shí)驗方法具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢和顯著(zhù)的進(jìn)步性。

　　2.降低實(shí)驗教學(xué)難度

　　博弈實(shí)驗中通過(guò)電腦自動(dòng)分組等功能可以做到真正的“雙盲”實(shí)驗。在重復囚徒困境博弈實(shí)驗中，自制教學(xué)軟件能夠實(shí)現自動(dòng)配對、隨機分組功能，使學(xué)生在完全不知道博弈對手的情況下完成博弈實(shí)驗，真正做到了信息的完全不對稱(chēng)。

　　3.免去實(shí)驗教學(xué)的信息收集、整理、運算工作

　　采用了計算機的實(shí)驗方法后，在重復囚徒困境博弈實(shí)驗時(shí)，學(xué)生只需要單擊“合作”或“背叛”后即可看到（或等待后看到）博弈對手本輪決策，由電腦依據評分原則直接給出單輪分數并累計入學(xué)生總得分。學(xué)生決策提交后，收集、整理、運算、統計的工作都由電腦后臺完成并展示在學(xué)生眼前，極大地降低了實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中教師的工作量。

　　4.教學(xué)數據自動(dòng)轉存，方便實(shí)驗效果深入挖掘

　　使用教學(xué)軟件后，重復囚徒困境博弈實(shí)驗中的學(xué)生的操作將被自動(dòng)保存，實(shí)驗結束后以EXCEL的形式導出。導出后的數據經(jīng)過(guò)EXCEL的簡(jiǎn)單加工可以進(jìn)入SPSS等統計軟件深入挖掘掩藏于基礎實(shí)驗數據背后的經(jīng)濟學(xué)現象和規律。

　　四、結語(yǔ)

　　為了滿(mǎn)足實(shí)際教學(xué)需要，越來(lái)越多的高校自行編輯博弈實(shí)驗教學(xué)軟件以推廣博弈實(shí)驗在經(jīng)濟學(xué)、管理學(xué)等相關(guān)課程中的運用，提高教學(xué)效率，深化教學(xué)改革。筆者所在實(shí)驗中心的軟件化博弈教學(xué)實(shí)踐表明，博弈教學(xué)軟件的使用不但能夠極大提高教學(xué)效率，而且能夠降低教學(xué)難度，實(shí)現實(shí)驗數據的自動(dòng)收集、主動(dòng)分類(lèi)及自動(dòng)基礎分析等，這樣不但滿(mǎn)足了本科教學(xué)需要，而且為經(jīng)濟博弈行為的科研提供了強大依據，具有較高的推廣意義和價(jià)值。

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