Bölüm 5: Açık Artırmalar
Temel Kavramlar
Oyunla Başlangıç: Vickrey Açık Artırması
Herkes teklifini kapalı zarfa yazar; en yüksek teklifi veren nesneyi alır ama kendi teklifini değil, ikinci en yüksek teklifi öder.
- Nesne size 70 TL değerindeyse zarfa 70'ten azını mı, 70'i mi, fazlasını mı yazardınız?
- Rakiplerin teklifini bilseydiniz teklifiniz değişir miydi?
- Kazanan kendi teklifini ödeseydi (birinci fiyat), 70 yazmak yine iyi bir fikir olur muydu?
Temel Kavramlar
Öğrenme Çıktıları
İngiliz, Hollanda, birinci fiyat ve ikinci fiyat açık artırmalarında kazananı ve ödemeyi bulmak.
Vickrey açık artırmasında dürüst teklifin zayıf baskın strateji olduğunu durum analiziyle göstermek.
Birinci fiyatta b = (n−1)v/n kırpmasını türetmek; gelir eşdeğerliğini (2 teklifçi → 1/3) ve rezerv fiyatının etkisini (5/12) hesaplamak.
Kazananın lanetini açıklamak; çift taraflı açık artırmada eşleştirme ve fiyatı bulmak.
Temel Kavramlar
Açık Artırmaların Önemi
- Kaynak tahsisi için verimli mekanizmalar: nesne, onu en çok değerlendirene gitme eğilimindedir.
- Fiyat keşfi ve piyasa şeffaflığı: satıcı, alıcıların değerini bilmeden fiyat oluşturur.
- Mekanizma tasarımının en yaygın uygulaması: tahsis kuralı + ödeme kuralı.
Müzayede evlerinde yükselen fiyatlı İngiliz açık artırması.
Her aramada çalışan reklam açık artırmaları.
Spektrum açık artırmaları; milyarlarca liralık çok nesneli tasarımlar.
Kapalı zarf teklifler; borçlanma senedi ihaleleri.
Temel Kavramlar
Temel Terimler ve Model
Teklifçinin nesneye biçtiği gerçek değer; özel bilgidir.
Mekanizmaya bildirilen sayı; değerden farklı olabilir.
Kazanırsa ui = vi − pi (pi: ödeme), kaybederse 0.
Değerler bağımsız çekilir, herkes kendi değerini bilir. Açık artırma kuramının temel modeli.
İkinci fiyat örneği (Cem 85, ikinci teklif 70): yarı doğrusal fayda.
Temel Kavramlar
Değerleme Modelleri
Her teklifçi nesnenin değerini kendi bilgisine göre belirler (ör. kendi kullanacağı tablo).
Nesnenin gerçek değeri herkes için aynıdır, ancak katılımcıların tahminleri farklıdır (ör. petrol sahası).
Hem özel bilgi hem de diğer katılımcıların bilgileri değerlemeyi etkiler.
Dört Temel Tür
Dört Temel Açık Artırma Türü
| Tür | Nasıl işler? | Kazanan | Öder |
|---|---|---|---|
| İngiliz (English) | Fiyat açıkça yükselir; teklifçiler birer birer çekilir. | Son kalan | Son rakibin çekildiği fiyat |
| Hollanda (Dutch) | Fiyat yüksekten başlar, düşer; ilk “kabul” diyen alır. | İlk kabul eden | O anki fiyat |
| Birinci fiyat kapalı zarf | Teklifler gizli verilir, bir kez. | En yüksek teklif | Kendi teklifi |
| İkinci fiyat (Vickrey) | Teklifler gizli verilir, bir kez. | En yüksek teklif | İkinci en yüksek teklif |
Dört Temel Tür
Adım Adım: İngiliz Açık Artırması (Yükselen Fiyat)
Fiyat 40'tan başlayıp yükselir. Fiyat = 50: herkesin sınırı 50'nin üstünde, dört kişi de içeride.
Fiyat 55'i geçince Bora çekilir (sınırı 55). Kalanlar: Ayşe, Cem, Deniz.
Fiyat 60'ı geçince Deniz çekilir (sınırı 60). Kalanlar: Ayşe, Cem.
Fiyat 70'i geçince son rakip Ayşe çekilir → Cem kazanır, ≈ 70 öder (artım küçüldükçe tam 70): ikinci en yüksek değer.
Dört Temel Tür
Adım Adım: Hollanda Açık Artırması (Düşen Fiyat)
Fiyat = 100: bu fiyat herkesin sınırının üstünde; kimse kabul etmez, fiyat 5 düşer.
Fiyat = 95: hâlâ kimse kabul etmiyor (en yüksek sınır 85).
Fiyat = 90: hâlâ kimse kabul etmiyor (en yüksek sınır 85).
Fiyat = 85: fiyat Cem'in sınırına indi → Cem “kabul” der, 85 öder. Diğerleri hiç konuşamadan açık artırma biter.
Dört Temel Tür
Adım Adım: Birinci ve İkinci Fiyat Kapalı Zarf
Kapalı zarf: herkes teklifini bir kez, gizlice verir. Kimse diğerlerinin teklifini görmez.
Zarflar açılır: 70, 55, 85, 60. Kazanan her iki kuralda da en yüksek teklif: Cem.
Birinci fiyat: Cem kendi teklifini öder → 85. Değeri 85 ise faydası 0.
İkinci fiyat (Vickrey): Cem ikinci en yüksek teklifi öder → 70. Faydası 85 − 70 = 15.
Dört Temel Tür
Aynı Teklifler, Dört Sonuç
| Tür | Kazanan | Ödeme | Kimin teklifi belirliyor? |
|---|---|---|---|
| İngiliz | Cem | ≈ 70 | Son çekilen rakip (Ayşe) |
| İkinci fiyat | Cem | 70 | İkinci en yüksek teklif (Ayşe) |
| Hollanda | Cem | 85 | Kazananın kendisi |
| Birinci fiyat | Cem | 85 | Kazananın kendisi |
Özel değerlerde değerine kadar kalmak baskındır; ikisi de ikinci en yüksek değeri ödetir.
Stratejik olarak özdeştir: “hangi fiyatta kabul ederim?” sorusu gizli teklif vermekle aynıdır.
Kapalı Zarf Stratejileri
Vickrey Açık Artırmasının Stratejik Özelliği
- En yüksek teklifi veren kazanır ve ikinci en yüksek teklif kadar ödeme yapar.
- Bağımsız özel değerli tek nesne modelinde gerçek değeri teklif etmek zayıf baskın stratejidir (Vickrey, 1961).
- Fikir: teklifin, ne ödeyeceğini değil yalnızca kazanıp kazanmayacağını belirler.
v = 70. Kesikli kırmızı: dürüst teklif. Hiçbir teklif, hiçbir B için onu geçemez.
Kapalı Zarf Stratejileri
Adım Adım: Vickrey'de Dürüstlüğün İspatı
| Strateji | B (rakip) | Sonuç | Fayda | Dürüste göre |
|---|---|---|---|---|
| Dürüst b = 70 | 60 | kazanır, 60 öder | 10 | — |
Değerin v = 70. B = max b−i, diğerlerinin en yüksek teklifi (bilmiyorsun). Dürüst teklifte B = 60 ise kazanır, 60 ödersin → 10.
| Strateji | B (rakip) | Sonuç | Fayda | Dürüste göre |
|---|---|---|---|---|
| Dürüst b = 70 | 60 | kazanır, 60 öder | 10 | — |
| Dürüst b = 70 | 80 | kaybeder | 0 | — |
Dürüst teklifte B = 80 ise kaybedersin → 0. Dürüst teklif hep doğru kararı verir: kâr varsa kazan, zarar varsa kaybet.
| Strateji | B (rakip) | Sonuç | Fayda | Dürüste göre |
|---|---|---|---|---|
| Dürüst b = 70 | 60 | kazanır, 60 öder | 10 | — |
| Dürüst b = 70 | 80 | kaybeder | 0 | — |
| Fazla b = 90 | 60 | kazanır, 60 öder | 10 | aynı |
Fazla teklif b = 90, B = 60 (< v): yine kazanırsın, yine 60 ödersin → 10. Fark yok.
| Strateji | B (rakip) | Sonuç | Fayda | Dürüste göre |
|---|---|---|---|---|
| Dürüst b = 70 | 60 | kazanır, 60 öder | 10 | — |
| Dürüst b = 70 | 80 | kaybeder | 0 | — |
| Fazla b = 90 | 60 | kazanır, 60 öder | 10 | aynı |
| Fazla b = 90 | 80 | kazanır, 80 öder | −10 | daha kötü |
b = 90, B = 80 (v ile b arasında): kazanırsın ama 80 ödersin → −10. Dürüst olsan 0 alırdın. Zarar!
| Strateji | B (rakip) | Sonuç | Fayda | Dürüste göre |
|---|---|---|---|---|
| Dürüst b = 70 | 60 | kazanır, 60 öder | 10 | — |
| Dürüst b = 70 | 80 | kaybeder | 0 | — |
| Fazla b = 90 | 60 | kazanır, 60 öder | 10 | aynı |
| Fazla b = 90 | 80 | kazanır, 80 öder | −10 | daha kötü |
| Fazla b = 90 | 95 | kaybeder | 0 | aynı |
b = 90, B = 95 (> b): kaybedersin → 0, dürüstle aynı.
| Strateji | B (rakip) | Sonuç | Fayda | Dürüste göre |
|---|---|---|---|---|
| Dürüst b = 70 | 60 | kazanır, 60 öder | 10 | — |
| Dürüst b = 70 | 80 | kaybeder | 0 | — |
| Fazla b = 90 | 60 | kazanır, 60 öder | 10 | aynı |
| Fazla b = 90 | 80 | kazanır, 80 öder | −10 | daha kötü |
| Fazla b = 90 | 95 | kaybeder | 0 | aynı |
| Eksik b = 50 | 40 | kazanır, 40 öder | 30 | aynı |
Eksik teklif b = 50, B = 40 (< b): kazanırsın, 40 ödersin → 30. Dürüstle aynı (ödemeni b değil B belirler).
| Strateji | B (rakip) | Sonuç | Fayda | Dürüste göre |
|---|---|---|---|---|
| Dürüst b = 70 | 60 | kazanır, 60 öder | 10 | — |
| Dürüst b = 70 | 80 | kaybeder | 0 | — |
| Fazla b = 90 | 60 | kazanır, 60 öder | 10 | aynı |
| Fazla b = 90 | 80 | kazanır, 80 öder | −10 | daha kötü |
| Fazla b = 90 | 95 | kaybeder | 0 | aynı |
| Eksik b = 50 | 40 | kazanır, 40 öder | 30 | aynı |
| Eksik b = 50 | 60 | kaybeder | 0 | daha kötü |
b = 50, B = 60 (b ile v arasında): kaybedersin → 0; dürüst olsan 70 − 60 = 10 kazanırdın. Fırsat kaçtı!
| Strateji | B (rakip) | Sonuç | Fayda | Dürüste göre |
|---|---|---|---|---|
| Dürüst b = 70 | 60 | kazanır, 60 öder | 10 | — |
| Dürüst b = 70 | 80 | kaybeder | 0 | — |
| Fazla b = 90 | 60 | kazanır, 60 öder | 10 | aynı |
| Fazla b = 90 | 80 | kazanır, 80 öder | −10 | daha kötü |
| Fazla b = 90 | 95 | kaybeder | 0 | aynı |
| Eksik b = 50 | 40 | kazanır, 40 öder | 30 | aynı |
| Eksik b = 50 | 60 | kaybeder | 0 | daha kötü |
| Eksik b = 50 | 80 | kaybeder | 0 | aynı |
b = 50, B = 80: kaybedersin, dürüstle aynı. Sonuç: sapma hiçbir durumda daha iyi değil, bazı durumlarda kötü → b = v zayıf baskın.
v = 70 için tüm b, B ∈ {0, …, 120} çiftleri denendiğinde hiçbir b dürüst teklifi geçemiyor.
Kapalı Zarf Stratejileri
Oyuna Dönüş: Vickrey Açık Artırması
Açılıştaki zarflar: siz 70, rakipler 60 ve 45. Dürüst teklifle kazanır, 60 ödersiniz: kazanç 10. 65 ya da 100 yazsanız da aynı 60'ı ödersiniz; 55 yazarsanız nesne 60'a gider ve 10'luk kazancı kaçırırsınız.
Teklifiniz yalnızca kazanıp kazanmayacağınızı belirler, fiyatı rakiplerin en yüksek teklifi belirler: dürüst teklif zayıf baskındır. Aynı 70, birinci fiyatta kazansanız bile 70 − 70 = 0 kazanç bırakır; orada teklifi değerin altına çekmek gerekir.
Laboratuvar deneylerinde ikinci fiyat kapalı zarf açık artırmasında değerin üstünde teklif vermek yaygındır ve tekrarla da kolay kaybolmaz; aynı deneklerin yükselen fiyatlı İngiliz açık artırmasında dengeye çok daha hızlı yaklaştığı görülmüştür (Kagel, Harstad ve Levin, 1987).
Gündelik hayatta: eBay'in otomatik (vekil) teklif sisteminde kazanan, ikinci en yüksek teklifi bir artış miktarı kadar geçen fiyatı öder; bu, ikinci fiyat kuralına çok yakındır.
Kapalı Zarf Stratejileri
Birinci Fiyatta Teklif Kırpma (Bid Shading)
- Birinci fiyatta dürüst teklif anlamsızdır: kazansan bile v − v = 0 fayda.
- Teklifi düşürmek kazanınca kârı artırır, ama kazanma olasılığını azaltır:
- Denge teklifi bu ödünleşimi dengeler; diğerlerinin nasıl teklif verdiğine bağlıdır → Bayes–Nash dengesi.
- Hollanda açık artırması stratejik olarak aynıdır: “fiyat kaça inince kabul ederim?” = kırpılmış teklif.
İki teklifçi, v = 0,8; rakip değerinin yarısını teklif ediyor.
Kapalı Zarf Stratejileri
Adım Adım: Denge Teklifi b = (n − 1)v / n
Varsayım: rakipler değerlerinin sabit bir oranını teklif ediyor.
Her rakip için P(vj < b/β) = b/β; bağımsızlıktan çarpılır.
Beklenen fayda: kazanınca elde edilen kâr × kazanma olasılığı.
(v − b)'nin türevi −1, bn−1'in türevi (n − 1)bn−2; çarpım kuralıyla toplanıp ortak çarpan bn−2 dışarı alınır. En büyük noktada türev sıfırdır.
Sadeleştirince çözüm β'dan bağımsız çıkar.
Benim en iyi tepkim de aynı biçimde → simetrik Bayes–Nash dengesi. İki kişide değerin yarısı.
n = 2, 3, 5, 10 ve v = 0,3; 0,6; 0,8 için E[u(b)] ızgarada (10 001 nokta) maksimize edilince en iyi teklif (n−1)v/n ile çakışıyor.
Kapalı Zarf Stratejileri
Kod İzleme: en_iyi_teklif(0.8, 2)
Rakipler b = v/2 teklif ediyor (β = 0,5). Izgara: b = 0, 0,1, …, 0,8.
b = 0: P(kazan) = 0, E[u] = (0,8 − 0)·0 = 0 → yeni en iyi.
b = 0,1: P(kazan) = 0,2, E[u] = (0,8 − 0,1)·0,2 = 0,14 → yeni en iyi.
b = 0,2: P(kazan) = 0,4, E[u] = (0,8 − 0,2)·0,4 = 0,24 → yeni en iyi.
b = 0,3: P(kazan) = 0,6, E[u] = (0,8 − 0,3)·0,6 = 0,3 → yeni en iyi.
b = 0,4: P(kazan) = 0,8, E[u] = (0,8 − 0,4)·0,8 = 0,32 → yeni en iyi.
b = 0,5: P(kazan) = 1, E[u] = (0,8 − 0,5)·1 = 0,3 < 0,32: en iyi değişmez.
b = 0,6: P(kazan) = 1, E[u] = (0,8 − 0,6)·1 = 0,2 < 0,32: en iyi değişmez.
b = 0,7: P(kazan) = 1, E[u] = (0,8 − 0,7)·1 = 0,1 < 0,32: en iyi değişmez.
b = 0,8: P(kazan) = 1, E[u] = (0,8 − 0,8)·1 = 0 < 0,32: en iyi değişmez.
Sonuç: b = 0,4 = v/2, E[u] = 0,32. Düşük teklif kazanmayı, yüksek teklif kârı öldürür.
def en_iyi_teklif(v, n, adim=0.1): beta = (n - 1) / n # rakipler beta*v en, b_en = -1, 0 b = 0.0 while b <= v: p = min(1, b / beta) ** (n - 1) # P(kazan) eu = (v - b) * p if eu > en: en, b_en = eu, b b = round(b + adim, 10) return b_en, en
Kapalı Zarf Stratejileri
Rekabet Arttıkça Kırpma Azalır
| n | b(v) | v = 0,8 → b | kırpma |
|---|---|---|---|
| 2 | 1/2·v | 0,4 | 0,4 |
| 3 | 2/3·v | 0,53 | 0,27 |
| 5 | 4/5·v | 0,64 | 0,16 |
| 10 | 9/10·v | 0,72 | 0,08 |
Çok teklifçi varken kazanmak için değere yakın teklif gerekir; n → ∞ iken b → v.
Kapalı Zarf Stratejileri
Teklifçi Sayısı Arttıkça Teklif Kırpma
Teklifçi sayısı arttıkça rekabet kırpmayı azaltır ve teklif değere yaklaşır; beklenen gelir birinci ve ikinci fiyat kuralında aynıdır (gelir eşdeğerliği) ve n ile birlikte artar.
Gelir ve Bilgi
Adım Adım: İki Teklifçide Beklenen Gelir = 1/3
| Kural | Satıcının geliri | Beklenen gelir |
|---|---|---|
İki teklifçi, değerler v1, v2 ~ U[0, 1] bağımsız. Soru: hangi kural satıcıya daha çok kazandırır?
| Kural | Satıcının geliri | Beklenen gelir |
|---|---|---|
| İkinci fiyat | min(v1, v2) | E[min] = ∫01 (1 − t)² dt = 1/3 |
İkinci fiyat: herkes dürüst, satıcı küçük değeri alır. İki değerin küçüğü t'yi aşıyorsa ikisi de aşar: P(min > t) = (1 − t)·(1 − t). E[X] = ∫01 P(X > t) dt ile beklenti 1/3.
| Kural | Satıcının geliri | Beklenen gelir |
|---|---|---|
| İkinci fiyat | min(v1, v2) | E[min] = ∫01 (1 − t)² dt = 1/3 |
| Birinci fiyat | max(v1, v2) / 2 | E[max] = ∫01 (1 − t²) dt = 2/3 → 1/3 |
Birinci fiyat: denge b = v/2, kazanan büyük değerli. P(max < t) = t², yani P(max > t) = 1 − t² → E[max] = 2/3, gelir 1/3.
| Kural | Satıcının geliri | Beklenen gelir |
|---|---|---|
| İkinci fiyat | min(v1, v2) | E[min] = ∫01 (1 − t)² dt = 1/3 |
| Birinci fiyat | max(v1, v2) / 2 | E[max] = ∫01 (1 − t²) dt = 2/3 → 1/3 |
| İngiliz | ≈ ikinci fiyat | 1/3 |
İngiliz açık artırması özel değerlerde ikinci fiyatla aynı sonucu verir → 1/3.
| Kural | Satıcının geliri | Beklenen gelir |
|---|---|---|
| İkinci fiyat | min(v1, v2) | E[min] = ∫01 (1 − t)² dt = 1/3 |
| Birinci fiyat | max(v1, v2) / 2 | E[max] = ∫01 (1 − t²) dt = 2/3 → 1/3 |
| İngiliz | ≈ ikinci fiyat | 1/3 |
| Hollanda | ≡ birinci fiyat | 1/3 |
Hollanda açık artırması birinci fiyatla stratejik olarak özdeş → 1/3. Dört kural, aynı beklenen gelir.
| Kural | Satıcının geliri | Beklenen gelir |
|---|---|---|
| İkinci fiyat | min(v1, v2) | E[min] = ∫01 (1 − t)² dt = 1/3 |
| Birinci fiyat | max(v1, v2) / 2 | E[max] = ∫01 (1 − t²) dt = 2/3 → 1/3 |
| İngiliz | ≈ ikinci fiyat | 1/3 |
| Hollanda | ≡ birinci fiyat | 1/3 |
| Simülasyon | 200 bin çekiliş | İkinci fiyat 0,333 · birinci fiyat 0,333 |
Monte Carlo simülasyonu sonucu doğruluyor: tek tek açık artırmalarda gelir farklı, ortalamada eşit.
Gelir ve Bilgi
Gelir Eşdeğerliği Teoremi (Revenue Equivalence)
- Bağımsız özel değerler, risk nötr simetrik katılımcılar ve aynı tahsis kuralı (en yüksek değerli kazanır) altında standart açık artırmalar aynı beklenen geliri sağlar (Vickrey 1961; Myerson 1981; Riley ve Samuelson 1981).
- Neden? Myerson ödeme formülü p(v) = v·x(v) − ∫0v x(z) dz, beklenen ödemeyi yalnızca tahsis kuralı x(·) ve en düşük tipin ödemesi (0) ile belirler: aynı x(·) → aynı p(·) → aynı gelir. n = 2, U[0, 1]: x(v) = v, p(v) = v² − v²/2 = v²/2; birinci fiyatta: teklif v/2 × kazanma olasılığı v; ikinci fiyatta: kazanma olasılığı v × kazanınca ödenen ortalama rakip değeri v/2. Üçü aynı.
- Riskten kaçınma, bütçe kısıtları, ortak değerler veya asimetrik bilgi bu sonucu değiştirebilir.
| n | Kuram: (n−1)/(n+1) | İkinci fiyat (simülasyon) | Birinci fiyat (simülasyon) |
|---|---|---|---|
| 2 | 1/3 = 0,33 | 0,332 | 0,333 |
| 3 | 1/2 = 0,5 | 0,500 | 0,500 |
| 4 | 3/5 = 0,6 | 0,600 | 0,600 |
| 5 | 2/3 = 0,67 | 0,668 | 0,667 |
Gelir ve Bilgi
Varsayımı Değiştir: Ya Teklifçiler Riskten Kaçınırsa?
İki teklifçi, değerler U[0, 1]. Kazananın kârı x = v − fiyat, faydası u(x) = xρ (0 < ρ ≤ 1). ρ = 1: risk nötr; ρ < 1: riskten kaçınan (ρ = ½ ise u(x) = √x).
| Beklenen gelir | ρ = 1 | ρ = ½ |
|---|---|---|
| İkinci fiyat | 1/3 ≈ 0,333 | 1/3 ≈ 0,333 |
| Birinci fiyat (E[max] = 2/3) | (2/3)·(1/2) = 1/3 | (2/3)·(2/3) = 4/9 ≈ 0,444 |
İki teklifçi, değerler U[0, 1]. Kazananın kârı x = v − fiyat, faydası u(x) = xρ (0 < ρ ≤ 1). ρ = 1: risk nötr; ρ < 1: riskten kaçınan (ρ = ½ ise u(x) = √x).
| Beklenen gelir | ρ = 1 | ρ = ½ |
|---|---|---|
| İkinci fiyat | 1/3 ≈ 0,333 | 1/3 ≈ 0,333 |
| Birinci fiyat (E[max] = 2/3) | (2/3)·(1/2) = 1/3 | (2/3)·(2/3) = 4/9 ≈ 0,444 |
İki teklifçi, değerler U[0, 1]. Kazananın kârı x = v − fiyat, faydası u(x) = xρ (0 < ρ ≤ 1). ρ = 1: risk nötr; ρ < 1: riskten kaçınan (ρ = ½ ise u(x) = √x).
| Beklenen gelir | ρ = 1 | ρ = ½ |
|---|---|---|
| İkinci fiyat | 1/3 ≈ 0,333 | 1/3 ≈ 0,333 |
| Birinci fiyat (E[max] = 2/3) | (2/3)·(1/2) = 1/3 | (2/3)·(2/3) = 4/9 ≈ 0,444 |
Gelir ve Bilgi
Gelir Maksimizasyonu: Myerson ve Rezerv Fiyatı
- Satıcı verimliliği değil beklenen geliri maksimize etmek isterse? (Myerson, 1981)
- Sanal değer ψ(v) = v − (1 − F(v))/f(v). F(v): değerin v'den küçük olma olasılığı; f(v): yoğunluk. U[0, 1]'de F(v) = v, f(v) = 1 ⇒ ψ(v) = 2v − 1.
- Beklenen gelir, kazananın sanal değerinin beklentisine eşittir. En iyi mekanizma: nesneyi en büyük ψ'ye ver, ψ < 0 ise satma.
- ψ artan ve teklifçiler simetrikse bu, rezerv fiyatlı ikinci fiyat açık artırmasıdır: ψ(r) = 0 ⇒ 2r − 1 = 0 ⇒ r = 1/2 (n'den bağımsız).
- İki teklifçide rezerv r ile beklenen gelir 1/3 + r² − 4r³/3; r = 1/2'de 1/3 → 5/12 ≈ 0,417. Bedeli: bazen hiç satılmaz (verimlilik kaybı).
Gelir ve Bilgi
Kod İzleme: en_iyi_rezerv()
Rezerv fiyatı r = 0, 0,1, …, 1 ızgarasında denenecek; gelir(r) 100 × 100 değer ızgarasında ortalama ödemeyi hesaplar.
r = 0: gelir(r) = 0,333 → yeni en iyi. Rezervsiz = ikinci fiyat: 1/3.
r = 0,1: gelir(r) = 0,342 → yeni en iyi.
r = 0,2: gelir(r) = 0,363 → yeni en iyi.
r = 0,3: gelir(r) = 0,387 → yeni en iyi.
r = 0,4: gelir(r) = 0,408 → yeni en iyi.
r = 0,5: gelir(r) = 0,417 → yeni en iyi.
r = 0,6: gelir(r) = 0,405 < 0,417.
r = 0,7: gelir(r) = 0,366 < 0,417.
r = 0,8: gelir(r) = 0,291 < 0,417.
r = 0,9: gelir(r) = 0,171 < 0,417.
r = 1: gelir(r) = 0 < 0,417.
En iyi rezerv r = 0,5: gelir ≈ 0,417 = 5/12 > 1/3. Yüksek r sık sık satışsız kalır.
def gelir(r, m=100): # 2 teklifçi, U[0,1] v = [(i + .5) / m for i in range(m)] top = sum(max(min(a, c), r) for a in v for c in v if max(a, c) >= r) return top / m**2 # ortalama ödeme def en_iyi_rezerv(adim=0.1): en, r_en = -1, None for k in range(round(1/adim) + 1): R = gelir(k * adim) if R > en: en, r_en = R, k * adim return r_en, en
Gelir ve Bilgi
Rezervin Bedeli: Gelir Artar, Verimlilik Düşer
İki teklifçi, değerler U[0, 1], rezerv fiyatı r olan ikinci fiyat açık artırması. İki değer de r'nin altındaysa nesne satılmaz.
| r | Beklenen gelir 1/3 + r² − 4r³/3 | Hiç satılmama olasılığı r² | Beklenen sosyal refah kaybı 2r³/3 |
|---|---|---|---|
| 0 | 1/3 ≈ 0,333 | 0 | 0 |
| 0,25 | 3/8 = 0,375 | 1/16 = %6,25 | 1/96 ≈ 0,010 |
| 0,5 | 5/12 ≈ 0,417 | 1/4 = %25 | 1/12 ≈ 0,083 |
| 0,75 | 1/3 ≈ 0,333 | 9/16 = %56,25 | 9/32 ≈ 0,281 |
- Satılmama: iki değerin ikisi de r'nin altında: r · r = r².
- Refah kaybı: nesneyi değeri en büyük teklifçi almalıdır; bu değer r'nin altındaysa kaybolur. En büyük değerin yoğunluğu 2t: kayıp ∫0r t · 2t dt = 2r³/3.
- Rezervsiz sosyal refah: E[max] = 2/3.
Gelir ve Bilgi
Tümü Öder ve Çok Birimli Açık Artırmalar
En yüksek teklif kazanır ama herkes teklifini öder: lobi, ar-ge yarışı, seçim kampanyası.
İki teklifçi, U[0, 1]: dengede b(v) = v²/2. Değer 0,8 → teklif 0,32 (birinci fiyatta 0,4). Kazanma olasılığı düşük tipler neredeyse hiç teklif vermez.
Beklenen gelir yine 1/3 (gelir eşdeğerliği): tip v'nin beklenen ödemesi v²/2, birinci ve ikinci fiyattakiyle aynı.
Özdeş birimlerde (devlet tahvili) kazananlar ya aynı fiyatı ya da kendi tekliflerini öder; birlikte değerli nesnelerde (frekans lisansları) paket teklifler kullanılır.
Ek okuma: Bulow ve Klemperer (1996): bir ek teklifçi çekmek, en iyi rezerv fiyatından daha çok kazandırır.
Gelir ve Bilgi
Kazananın Laneti (Winner's Curse)
- Ortak değerli bir açık artırmada en yüksek teklif, değeri en fazla tahmin eden katılımcıdan gelir.
- Kazanan, tahmin hatasını hesaba katmazsa nesnenin gerçek değerinden fazla ödeme yapabilir.
- Tahminler ortalamada doğru olsa bile, en büyük tahmin sistematik olarak yüksektir.
- Katılımcılar bu riski azaltmak için tekliflerini gözlemlerinin altında tutar ve bilgi kalitesini dikkate alır.
- İlk kez Meksika Körfezi petrol sahası açık artırmalarında belgelendi (Capen, Clapp, Campbell, 1971).
Tahmin hataları U[−20, 20]: kazananın beklenen fazla tahmini 20(n−1)/(n+1). Rakip arttıkça lanet büyür (simülasyon da aynı değerleri verir).
Gelir ve Bilgi
Adım Adım: Petrol Sahası Açık Artırması
| Durum | Kazanan / ödeme | Kâr |
|---|---|---|
Sahanın gerçek değeri V = 100 (kimse bilmiyor). Beş firma tahmin yapar: 84, 91, 96, 111, 118. Ortalama 100: tahminler ortalamada doğru.
| Durum | Kazanan / ödeme | Kâr |
|---|---|---|
| Birinci fiyat, kırpılmamış teklif | F5 → 118 | −18 |
Herkes tahmini kadar teklif verirse (birinci fiyat) en iyimser F5 kazanır ve 118 öder → kâr −18.
| Durum | Kazanan / ödeme | Kâr |
|---|---|---|
| Birinci fiyat, kırpılmamış teklif | F5 → 118 | −18 |
| İkinci fiyat, kırpılmamış teklif | F5 → 111 | −11 |
İkinci fiyatta bile F5, 111 öder → kâr −11. Kazanmak, “en çok abartan ben miyim?” sorusuna evet demektir.
| Durum | Kazanan / ödeme | Kâr |
|---|---|---|
| Birinci fiyat, kırpılmamış teklif | F5 → 118 | −18 |
| İkinci fiyat, kırpılmamış teklif | F5 → 111 | −11 |
| En büyük hatanın beklentisi (n = 5) | 20·4/6 | ≈ 13,3 |
Hatalar U[−20, 20] ise beş tahminin en büyüğünün hatası ortalamada 20·4/6 ≈ 13,3. Birinci fiyatta tahmini kadar teklifin beklenen kârı ≈ −13,3; ikinci fiyatta ödenen ikinci büyük tahminin hatası ortalamada 20·(n − 3)/(n + 1) = 20·2/6 ≈ 6,7 olduğundan ≈ −6,7.
| Durum | Kazanan / ödeme | Kâr |
|---|---|---|
| Birinci fiyat, kırpılmamış teklif | F5 → 118 | −18 |
| İkinci fiyat, kırpılmamış teklif | F5 → 111 | −11 |
| En büyük hatanın beklentisi (n = 5) | 20·4/6 | ≈ 13,3 |
| Simülasyon, birinci fiyat, kırpılmamış teklif | ortalama | −13,3 |
| Simülasyon, birinci fiyat, 13,3 kırpılmış | ortalama | 0 |
Birinci fiyat simülasyonu (100 bin açık artırma): tahmini kadar teklifte ortalama kâr −13,3; teklifi 13,3 kırpınca ortalama kâr ≈ 0. 10 firmada gereken kırpma 16,4: rakip arttıkça daha çok kırp.
Çift Taraflı Piyasalar
Çift Taraflı Açık Artırma (Double Auction)
- Birden çok alıcı ve birden çok satıcı aynı anda emir verir: alıcılar alış teklifi (bid), satıcılar satış isteği (ask).
- Borsalar, elektrik piyasaları, karbon izni piyasaları bu yapıdadır.
- Eşleştirme: alış teklifleri azalan, satış istekleri artan sıralanır; alış teklifi ≥ satış isteği olduğu sürece çiftler eşleşir.
- Fiyat: eşleşen son çift ile ilk eşleşmeyen çift arasındaki aralıktan (ör. orta nokta) tek bir piyasa fiyatı seçilir.
- Toplam artık (surplus; alıcı + satıcı artığı) = eşleşen çiftlerde Σ (alış − satış) → mümkün olan en büyük değer.
Çift Taraflı Piyasalar
Adım Adım: Çift Taraflı Açık Artırmada Eşleştirme
Emir defteri: alıcılar 70, 40, 90, 55, 80 ödemeye; satıcılar 60, 85, 35, 75, 50 almaya razı.
Alış teklifleri azalan (talep eğrisi), satış istekleri artan (arz eğrisi) sıralanır.
Çift 1: 90 ≥ 35 → eşleşir; bu işlemin yarattığı artık 90 − 35 = 55.
Çift 2: 80 ≥ 50 → eşleşir; bu işlemin yarattığı artık 80 − 50 = 30.
Çift 3: 70 ≥ 60 → eşleşir; bu işlemin yarattığı artık 70 − 60 = 10.
Çift 4: 55 < 75 → alıcı satıcının istediğini ödemez; dur. 3 işlem gerçekleşir.
Fiyat aralığı: [max(60, 55), min(70, 75)] = [60, 70]. Orta nokta fiyat = 65; eşleşen herkes bu fiyattan işlem yapar.
Alıcı artığı (90−65)+(80−65)+(70−65) = 45, satıcı artığı (65−35)+(65−50)+(65−60) = 50; toplam 95 = olası en büyük toplam artık.
Çift Taraflı Piyasalar
Kod İzleme: cift_tarafli(alis, satis)
Alış teklifleri büyükten küçüğe sıralanır: en istekli alıcı başa.
Satış istekleri küçükten büyüğe: en ucuz satıcı başa.
k: eşleşen çift sayısı; n: kısa listenin uzunluğu.
Koşul: b[0] = 90 ≥ s[0] = 35? Evet.
Çift eşleşti → k = 1.
Koşul: b[1] = 80 ≥ s[1] = 50? Evet.
Çift eşleşti → k = 2.
Koşul: b[2] = 70 ≥ s[2] = 60? Evet.
Çift eşleşti → k = 3.
Koşul: b[3] = 55 ≥ s[3] = 75? Hayır. Döngü biter.
k ≠ 0: en az bir işlem var, fiyat hesaplanır.
lo = max(s[k−1], b[k]) = max(60, 55) = 60: son satıcı zarar etmemeli, dışarıdaki alıcı almak istememeli.
hi = min(b[k−1], s[k]) = min(70, 75) = 70.
Sonuç: 3 işlem, fiyat (60 + 70)/2 = 65.
def cift_tarafli(alis, satis): b = sorted(alis, reverse=True) # alıcı s = sorted(satis) # satıcı k, n = 0, min(len(b), len(s)) while k < n and b[k] >= s[k]: k += 1 # çift eşleşti if k == 0: return 0, None lo = max([s[k-1]] + b[k:k+1]) hi = min([b[k-1]] + s[k:k+1]) return k, (lo + hi) / 2
Çift Taraflı Piyasalar
Çift Taraflı Piyasada Teşvikler
İki taraflı ticarette verimlilik + IC + IR + bütçe dengesi birlikte sağlanamaz (Myerson–Satterthwaite, 1983).
Verimli ve bütçe dengeli, ama IC değil: marjinal alıcı teklifini düşürüp fiyatı aşağı çekebilir.
Dışarıda kalan ilk alıcı ile ilk satıcının ortalaması p0 olsun. p0 eşleşen son alıcı ile satıcının arasına düşerse herkes p0'dan işlem yapar; düşmezse son (en az kazanç getiren) çift çıkarılır. Dürüstlük baskındır, bedeli bazen bir işlem.
p0 = (55 + 75)/2 = 65 ∈ [60, 70] → üç işlem de 65'ten gerçekleşir; hiçbir işlem kaybolmaz.
Çift Taraflı Piyasalar
Kod İzleme: mcafee(alis, satis)
Yeni örnek (alıcılar 90, 80, 70, 40; satıcılar 30, 50, 65, 85): alış azalan, satış artan sıralanır; sona bekçiler (0 ve ∞) eklenir.
b[0] = 90 ≥ s[0] = 30? Evet: verimli çift.
k = 1: 1 verimli işlem bulundu.
b[1] = 80 ≥ s[1] = 50? Evet: verimli çift.
k = 2: 2 verimli işlem bulundu.
b[2] = 70 ≥ s[2] = 65? Evet: verimli çift.
k = 3: 3 verimli işlem bulundu.
b[3] = 40 ≥ s[3] = 85? Hayır: döngü biter.
Dışarıda kalan ilk çiftten fiyat adayı: p₀ = (40 + 85)/2 = 62,5.
p₀ ∈ [s[2], b[2]] = [65, 70] mı? Hayır (62,5 < 65): 3. satıcı zarar ederdi.
En zayıf çift (70, 65) çıkarılır: 2 işlem; alıcılar 70 öder, satıcılar 65 alır. Artan 2·5 = 10 piyasa yapıcıda kalır.
def mcafee(alis, satis): b = sorted(alis, reverse=True) + [0] s = sorted(satis) + [float('inf')] k = 0 while b[k] >= s[k]: k += 1 # verimli işlem if k == 0: return 0, None, None p0 = (b[k] + s[k]) / 2 # dışarıdaki çift if s[k-1] <= p0 <= b[k-1]: return k, p0, p0 # tek fiyat return k - 1, b[k-1], s[k-1] # iki fiyat
Çift Taraflı Piyasalar
Açık Artırma ve Piyasa Tasarımı
- Piyasa tasarımı, katılımcıların kimlerle ve hangi kurallarla eşleşeceğini belirler.
- Temel hedefler verimlilik, teşvik uyumluluğu, adalet, kararlılık ve uygulanabilirliktir; kurallar stratejiye dayanıklı olmalıdır.
- Açık artırmalar, kıt kaynakları fiyat ve tekliflere göre tahsis eden piyasa tasarımı araçlarıdır.
- Elektrik piyasaları, emisyon izinleri, kamu ihaleleri ve frekans lisansları fiyatlı uygulamalardır; para kullanılmayan piyasalarda fiyatın yerini öncelik ve eşleştirme kuralları alır.
- Gelir, verimlilik, basitlik ve stratejiye dayanıklılık arasında ödünleşimler bulunabilir.
Çift Taraflı Piyasalar
Kuramdan Uygulamaya: Kısa Tarihçe
Herodot, MÖ 5. yüzyılda Babil'deki açık artırmaları anlatır. MS 193'te Pretoryen Muhafızları Roma tahtını açık artırmayla Didius Julianus'a sattı.
Vickrey (1961) dört türü karşılaştırıp gelir eşdeğerliğini buldu; Myerson (1981) geliri maksimize eden açık artırmayı tanımladı. Nobel: Vickrey 1996, Myerson 2007.
ABD FCC 1994'te ilk spektrum açık artırmasını Milgrom, Wilson ve McAfee'nin önerdiği eşzamanlı çok turlu artırmayla yaptı. Milgrom ve Wilson: Nobel 2020.
Roth ve Shapley (Nobel 2012): fiyatın kullanılmadığı piyasalarda kararlı eşleştirme ve takas kuralları.
Değerlendirme
Vickrey Açık Artırmaları Neden Az Kullanılıyor?
- Güven: katılımcıların ikinci en yüksek teklifin doğru açıklandığına güvenmesi gerekir (sahte teklif riski).
- Sezgisellik: “ikinci fiyatı öde” kuralı çoğu insana doğal gelmez; laboratuvarda fazla teklif sık görülür.
- Model varsayımları: ortak veya birbirine bağlı değerlerde dürüst teklif verme sonucu zayıflayabilir.
- Çok nesne: bütçe kısıtları ve tamamlayıcı ürünler ödeme kuralını karmaşıklaştırır (VCG).
- Satıcı kaygısı: düşük gerçekleşen fiyat veya danışıklı teklif riski.
Değerlendirme
Tartışma: Hangi Açık Artırma, Ne Kadar Adil?
- İngiliz: şeffaf, fiyatı adım adım görmek avantajlı.
- Vickrey: dürüst teklif en iyisi, strateji kurmaya gerek yok.
- Hollanda / birinci fiyat: hızlı ama kırpma miktarını tahmin etmek gerekir.
- Tercih kişisel stratejiye ve risk iştahına bağlıdır.
- Kurallar önceden belirlenir → öngörülebilirlik; manipülasyon azaltılabilir.
- Ama bütçesi büyük oyuncular avantajlıdır; katılım erişimi ve bilgi eşitsizliği önemlidir.
- Satıcının geliri ile fırsat eşitliği farklı hedeflerdir; “herkes için tam adalet” garanti değildir.
Değerlendirme
Özet: Dört Tür Yan Yana
| Tür | Öder | Denge teklifi (IPV, U[0,1], n kişi) | Eşdeğeri |
|---|---|---|---|
| İngiliz | son rakibin çekildiği fiyat | değerine kadar kal | ikinci fiyat |
| İkinci fiyat | ikinci en yüksek teklif | b = v (zayıf baskın) | İngiliz |
| Hollanda | kabul edilen fiyat | b = (n−1)v/n | birinci fiyat |
| Birinci fiyat | kendi teklifi | b = (n−1)v/n | Hollanda |
Dördünde de beklenen gelir (n−1)/(n+1); iki kişide 1/3.
Ortak değerde kazanan fazla ödeyebilir; rakip sayısı arttıkça daha çok kırp.
Alış teklifleri azalan, satış istekleri artan eşle; fiyat [lo, hi] aralığından.
Değerlendirme
Örnek Problemler
- Sınırlar 40, 65, 80, 90. Dört kuralda kazanan kim, ne öder (herkes sınırını teklif ediyor)?
- n = 4 teklifçi, değerler U[0, 1]. Değeri 0,6 olan teklifçinin birinci fiyattaki denge teklifi nedir?
- Üç teklifçi, U[0, 1]: ikinci fiyat açık artırmasının beklenen geliri nedir?
- Vickrey'de değerin 50, rakiplerin en yüksek teklifi 55. 60 teklif edersen ne olur?
- Alıcılar 100, 70, 45; satıcılar 30, 60, 80. Kaç işlem olur, orta nokta fiyatı nedir?
- İki teklifçi, U[0, 1], ikinci fiyat, rezerv r = 0,4. Beklenen gelir nedir? Rezervsizden fazla mı?
Cevapları göster
- 90'lık kazanır. İngiliz ≈ 80, ikinci fiyat 80; Hollanda 90, birinci fiyat 90.
- b = (4 − 1)/4 · 0,6 = 0,45.
- (n − 1)/(n + 1) = 2/4 = 1/2.
- Kazanırsın ama 55 ödersin: fayda 50 − 55 = −5. Dürüst teklifle 0.
- 2 işlem (100–30, 70–60); aralık [max(60, 45), min(70, 80)] = [60, 70] → fiyat = 65.
- 1/3 + r² − 4r³/3 = 1/3 + 0,16 − 0,0853 ≈ 0,408 > 1/3 ≈ 0,333. (En iyisi r = 0,5: 5/12 ≈ 0,417.)
Değerlendirme
Etkileşimli Simülatörler
Fiyat yükselirken kal ya da çekil.
Düşen fiyatta ne zaman “kabul” demeli?
Teklif kırpma: kâr ile kazanma olasılığı arasındaki ödünleşim.
Dürüst teklif neden en iyisidir?
Alıcı ve satıcı emirleriyle piyasa takası.
İsteğe bağlı: satılmayan arsalar İngiliz açık artırmasıyla satılır.
Değerlendirme
Kaynaklar (1/2)
- V. Krishna, Auction Theory, 2. baskı, Academic Press, 2010 · P. Milgrom, Putting Auction Theory to Work, Cambridge University Press, 2004.
- T. Roughgarden, Twenty Lectures on Algorithmic Game Theory, Cambridge University Press, 2016; ders sayfası: CS364A · N. Nisan, T. Roughgarden, É. Tardos, V. Vazirani (ed.), Algorithmic Game Theory, Cambridge University Press, 2007 (Bölüm 9 ve 13).
- A. Karlin, Y. Peres, Game Theory, Alive, American Mathematical Society, 2017 (açık artırma bölümleri) · D. Easley, J. Kleinberg, Networks, Crowds, and Markets, Cambridge University Press, 2010 (Bölüm 9: Auctions).
- W. Vickrey, “Counterspeculation, Auctions, and Competitive Sealed Tenders”, Journal of Finance, 1961 · R. Myerson, “Optimal Auction Design”, Mathematics of Operations Research, 1981.
- J. G. Riley, W. F. Samuelson, “Optimal Auctions”, AER 71(3), 1981 · J. Bulow, P. Klemperer, “Auctions versus Negotiations”, AER 86(1), 1996.
- M. H. Rothkopf, T. J. Teisberg, E. P. Kahn, “Why Are Vickrey Auctions Rare?”, J. Political Economy 98(1), 1990 · L. M. Ausubel, P. Milgrom, “The Lovely but Lonely Vickrey Auction”, Combinatorial Auctions, MIT Press, 2006.
Değerlendirme
Kaynaklar (2/2)
- R. P. McAfee, “A Dominant Strategy Double Auction”, Journal of Economic Theory, 1992 · E. Capen, R. Clapp, W. Campbell, “Competitive Bidding in High-Risk Situations”, Journal of Petroleum Technology, 1971.
- J. H. Kagel, R. M. Harstad, D. Levin, “Information Impact and Allocation Rules in Auctions with Affiliated Private Values: A Laboratory Study”, Econometrica 55(6), 1987 · R. B. Myerson, M. A. Satterthwaite, “Efficient Mechanisms for Bilateral Trading”, Journal of Economic Theory 29(2), 1983.
- Ders sayfaları: N. Shah, CSC304 (Toronto) · M. Dinitz (Johns Hopkins) · M. Hoefer (Frankfurt).
Son
Çalışma soruları · Terim sözlüğü