Organisation Industrielle - MASS 2
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Licence MASS 2ème année Martin Fournier Fournier@gate [email protected]. cnrs.fr Université Lumière Lyon 2, GATE UMR CNRS 5824 Chapitre 1 : Concurrence imparfaite et jeux de marché marché Section 1 : La nouvelle micromicro-économie Section 2 : Interactions straté stratégiques et jeux de marché marché Section 3 : Les straté stratégies quantité quantité en duopole Section 4 : Les straté stratégies prix en duopole Section 1 – La Nouvelle Microéconomie : Introduction a. Les enjeux et les outils méthodologiques b. Les domaines d’application 1 a. Les enjeux et les outils méthodologiques Étude du comportement d’individus rationnels confrontés à deux types de problèmes : Information imparfaite et/ou incomplète Défauts de coordination des décisions individuelles Deux outils méthodologiques privilégiés : La théorie des contrats (modèle principal – agent et théorie des incitations) : (G. Akerlof 1970, S. Ross 1973, M. Spence 1974, J. Myerson 1979, J.J. Laffont 1982…); La théorie des jeux : J.F. Nash [1950, 1951, 1953], J. Harsanyi [1967, 1968, 1975, 1976], R. Selten [1975…] (Prix Nobel d’économie 1994) Deux méthodes de réfutation adaptées : L’économétrie des données individuelles ; Données d’enquêtes INSEE, SESSI, DARES, panels INSEE, BHPS, BDF,… L’économie expérimentale : Vernon Smith et Daniel Kahneman (Prix Nobel d’économie 2002), Kagel et Roth (1995),… 2 b. Les domaines d’application : Quelques exemples Économie Industrielle : - Relations verticales (sous – traitance, franchising, distribution sélective…) ; - Relations horizontales (coopération, joint venture…); - Concurrence imparfaite et course à l’innovation, économie de la R&D…; - Économie des réseaux, standard technologique,… Économie publique et réglementation : - Régulation des monopoles (tarification, relations manager / régulateur…) ; - Politique de la concurrence (abus de position dominante) - Réglementation du commerce @net… Économie du travail et économie du personnel : - Systèmes de rémunération et motivation ; - Organisation du travail et job design - Arbitrage promotion interne vs recrutement externe ; - Course au recrutement et sélection à l’embauche ; - Négociation salariale, syndicat, grève… - Insertion professionnelle et signalement Section 2. Interactions stratégiques et jeux de marché : La thé théorie des jeux trouve ses origines dans les travaux pré précurseurs de O. Morgenstern et J. Von Neuman[1] Neuman[1] mais surtout de J.F. Nash[2] Nash[2] qui a forgé quilibre adapté forgé des concepts d’é d’équilibre adaptés aux diffé différentes situations d’ d’interactions straté stratégiques telles que celles relevant du duopole. John Forbes Nash, né en 1928 Prix Nobel d’économie en 1994 avec Selten et Harsanyi [1] « Theory of Games and Economic Behavior » publié publié en 1944 [2] Trois publications majeures (1950, 1951 et 1953) sont à la base des concepts d’équilibre ’équilibre élaboré laborés par J.F. Nash 3 1) Qu’est ce qu’un jeu ? Un individu sera considé considéré engagé engagé dans un jeu straté stratégique avec un autre joueur (ou plusieurs autres) quand son utilité utilité et ses gains sont affecté affectés non seulement par ses propres actions mais également par les actions des autres (A. Schotter) Schotter) Dans un jeu de duopole, à tout moment le profit attendu pour chaque décision de prix ou de quantité quantité est conditionnel à la dé décision prise au mê même moment (jeux (jeux instantané instantanés) ou au coup suivant (jeux (jeux séquentiels) quentiels) par le concurrent. Un jeu est constitué constitué d’un ensemble de rè règles qui encadrent le comportement des joueurs et dé déterminent les gains des joueurs (fonctions de paiements) en fonction des actions entreprises. Les rè règles du jeu pré précisent par exemple : l’ordre dans lequel les joueurs doivent prendre leur dé décision ; l’environnement informationnel du jeu (jeu à information parfaite, imparfaite) ; les paiements associé associés à la combinaison des dé décisions prises par les joueurs. De maniè manière gé générale, la thé théorie des jeux traite ces situations d’interactions straté stratégiques en supposant que les joueurs sont doté dotés d’une rationalité rationalité parfaite. parfaite. Cette rationalité rationalité qui est supposé supposée de connaissance commune par les joueurs est à l’origine du mécanisme de spé spéculation infini qui s’ s’instaure entreentre-eux. Le concept d’équilibre proposé par Nash en 1951 et les raffinements apportés par Harsanyi puis Selten permettent de résoudre les problèmes de coordination associés à l’interaction stratégique des agents 4 Matrice des gains conditionnels de la firme 1 Matrice des gains conditionnels de la firme 2 P2 10 P1 8 6 P2 4 2 10 45 35 30 20 10 8 60 55 40 35 30 P1 10 8 6 4 2 10 100 120 140 120 100 8 80 110 115 100 80 6 70 60 50 45 20 6 60 85 90 80 60 4 60 50 40 30 20 4 40 50 80 60 40 2 50 40 30 20 10 2 20 45 40 30 20 L’équilibre de Nash est le couple de stratégies (P (P1=P2 = 6) 6) P2 F1 et F2 sont les fonctions de réactions des joueurs E P2 = F1 (P1) P2 = F2 (P1) P1=2 P1 2) Typologie des jeux et équilibres Les jeux instantané instantanés et les jeux sé séquentiels. Un jeu est dit instantané instantané lorsque les dé décisions des joueurs sont simultané simultanées. Le jeu est alors pré présenté senté sous forme normale encore appelé appelée forme matricielle. Exemple : Stratégies – prix des duopoleurs 5 Un jeu est dit séquentiel quant il existe un ordre dans l’intervention des joueurs. Le jeu peutpeut-être repré représenté senté sous la forme d’ d’un arbre, ce qui est couramment qualifié qualifié de forme extensive du jeu. jeu. La résolution du jeu procède par « récurrence à rebours » Exemple : Jeu d’entrée sur un marché L’équilibre L’équilibre parfait en sous – jeu est le couple de stratégies « entre » et « coopère » (4 , 4) coopère entre Firme installée ne coopère pas entrant (-3 , -2) n’entre pas (0 , 10) Jeux canoniques et jeux ré répétés Jeu canonique : 1 jeu (ex: dilemme du prisonnier) Joueur 2 Coopère Dénonce Coopère (2 , 2 ) (-1 , 3 ) Dénonce (3 , -1) (0, 0) Joueur 1 Jeu répété : composé d’un jeu canonique et d’un super – jeu qui est la répétition de la forme canonique (ex : dilemme du prisonnier répété). NB : Les jeux répétés peuvent – être à horizon fini ou infini 6 Jeux coopé coopératifs versus jeux nonnon-coopé coopératifs. Dans un jeu coopé coopératif, ratif, les engagements des joueurs sont irré irrévocables en ce sens que les joueurs sont tenus de respecter les actions pour lesquelles ils se sont prononcé prononcées. Dans ses articles de 1950 et de 1953 Nash a proposé proposé une analyse axiomatique pour ré résoudre la coordination des joueurs dans ce type de jeu. Elle dé débouche sur le concept de solution (coopé (coopérative) de Nash. Nash. Exemple : Modèles de négociations salariales (Mc Donald et Solow 1981, Nickell 1982, Rubinstein 1982). Jeux coopé coopératifs versus jeux nonnon-coopé coopératifs. Dans un jeu non - coopé coopératif en revanche, les engagements des joueurs sont à tout moment ré révocables et le comportement optimisateur des agents doit les amener à coordonner leur dé décision vers la ré réalisation d’ d’un équilibre. En s’ s’inspirant des proprié propriétés mathé mathématiques du thé théorê orême du point fixe (Brower (Brower 1938, Kakutani 1949), Nash a proposé proposé dans son article de 1951 un concept d’é quilibre (l’ d’équilibre (l’équilibre de Nash) Nash) permettant de ré résoudre ce problè problème de coordination. Exemple : Jeu du dilemme du prisonnier Jeux et nature de l’l’information. Un jeu à information complè complète est un jeu où où chaque joueur connaî connaît l’l’ensemble de ses straté stratégies possibles, l’l’ensemble des straté stratégies des autres joueurs, toutes les issues du jeu et les gains qui qui leurs sont associé associés ainsi que les motifs de dé décision (connaissance commune de la rationalité rationalité) des autres joueurs. Un jeu à information complè complète et parfaite est tel que chaque joueur peut observer avec perfection les actions passé passées de l’autre joueur. Exemple : jeu sé séquentiel d’ d’entré entrée sur un marché marché Un jeu à information complè complète et imparfaite est tel que chaque joueur ne peut observer avec perfection les actions de l’l’autre joueur (jeux instantané é s). instantan Exemple : jeu du dilemme du prisonnier 7 Jeux et nature de l’l’information. Un jeu à information incomplè incomplète est tel qu’ qu’un joueur au moins est en situation d’ d’incertitude soit sur un ensemble de straté stratégies soit sur la fonction d’ d’utilité utilité d’un des joueurs. Exemple : Extension du jeu d’entrée sur un marché au cas où la firme installée ne connaît pas avec perfection la fonction de coût de l’entrant. Doctrine d’ d’Harsanyi : repré représenter l’l’incertitude dans le jeu séquentiel par l’l’intervention d’ d’un troisiè troisième joueur (la nature) dont le choix alé aléatoire quant au type de l’l’entrant (type 1 = entrant à coû coût élevé levé, type 2 = entrant à coû coût faible) peutpeut-être probabilisé probabilisé (coû (coût élevé levé avec la probabilité probabilité p et coû coût faible avec la probabilité probabilité 1-p). Equilibre en stratégies mixtes 3) Disgression 1 : Equilibres multiples et problème de coordination la bataille des sexes : Elle Lui Théâtre Boxe Théâtre (1 , 2 ) (0 , 0 ) Boxe (0 , 0) (2, 1) Hypothèse de connaissance commune et multiplicités des équilibres : Quel critère de sélection pour assurer la coordination des décisions? L’importance de la connaissance commune : un petit exercice • • • • • Trois personnes sont placées dans une pièce avec ou non une croix dessinée sur leur front. Chacune d'entre-elles ignore si une croix a été dessinée sur son propre front. En revanche, elle peut voir si une croix est présente ou pas sur les deux autres fronts. Un « beep » résonne toutes les trente secondes et après le « beep » si quelqu'un est sûr d'avoir ou de ne pas avoir une croix sur son front il peut le dire. S'il n'est pas sûr il doit se taire. Bien entendu, les joueurs ne peuvent pas communiquer entre eux. Imaginons maintenant la situation où les trois personnes ont une croix. 1. Montrer que, si aucune information supplémentaire n'est donnée aux joueurs, le jeu n'a aucune raison de s'arrêter. 2. Montrer que si l'animateur du jeu annonce publiquement qu'au moins un des joueurs a une croix, alors le jeu s'arrête chacun ayant compris qu'il avait une croix sur le front. Au bout de combien de « bips » ? 8