Auction Theory
Introductory Exercises with Answer Keys
- 2025
- Buch
- Verfasst von
- Pak-Sing Choi
- Felix Munoz-Garcia
- Buchreihe
- Springer Texts in Business and Economics
- Verlag
- Springer Nature Switzerland
Über dieses Buch
Über dieses Buch
This textbook provides a short introduction to auction theory through exercises with detailed answer keys. Focusing on practical examples, this textbook offers over 98 exercises that predict bidders’ equilibrium behaviour in different auction formats, along with the seller’s strategic incentives to organize one auction format over the other. The book emphasizes game-theoretic tools, so students can apply similar tools to other auction formats. Also included are several exercises based on published articles, with the model reduced to its main elements and the question divided into several easy-to-answer parts. Little mathematical background in algebra and calculus is assumed, and most algebraic steps and simplifications are provided, making the text ideal for upper undergraduate and graduate students.
The book begins with a discussion of second-price auctions, which can be studied without using calculus, and works through progressively more complicated auction scenarios: first-price auctions, all-pay auctions, third-price auctions, the Revenue Equivalence principle, common-value auctions, multi-unit auctions, and procurement auctions. Exercises in each chapter are ranked according to their difficulty, with a letter (A-C) next to the exercise title, which allows students to pace their studies accordingly. The authors also offer a list of suggested exercises for each chapter, for instructors teaching at varying levels: undergraduate, Masters, Ph.D.
Revised and updated for the second edition, this textbook includes new and expanded exercises as well as a mathematical appendix to help students review basic math and statistical properties frequently used throughout the book. Providing a practical, customizable approach to auction theory, it is appropriate for students of economics, finance, and business administration. This book may also be used for related classes such as game theory, market design, economics of information, contract theory, or topics in microeconomics.
Inhaltsverzeichnis
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Frontmatter
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1. Second-Price Auctions
Pak-Sing Choi, Felix Munoz-GarciaTauchen Sie ein in die Welt der Zweitpreisauktionen, eines Formats, bei dem der Gewinner das zweithöchste Gebot abgibt und nicht sein eigenes Gebot. Dieses Kapitel untersucht die Gleichgewichtsbidding-Strategien und zeigt, dass wahrheitsgemäßes Bieten - bei dem jeder Bieter ein Gebot abgibt, das seiner Bewertung entspricht - eine vorherrschende Strategie ist. Die Analyse deckt verschiedene Einstellungen ab, einschließlich vollständiger und unvollständiger Informationsumgebungen, diskreter Bewertungen und unterschiedlicher Anzahl von Bietern. Sie untersucht auch die Effizienz von Zweitpreisauktionen und zeigt, dass der Gewinner immer der Bieter mit der höchsten Bewertung ist, was die Effizienz von Pareto sicherstellt. Darüber hinaus geht das Kapitel auf die strategische Äquivalenz zwischen Zweitpreis- und Englischen Auktionen, die Auswirkungen von Reservierungspreisen und Startgebühren auf das Bieterverhalten und die Robustheit des Gleichgewichtsgebots unter verschiedenen Bedingungen ein. Praxisbeispiele wie eBay-Verkäufe und Keyword-Werbung veranschaulichen die reale Anwendung dieser theoretischen Konzepte. Unabhängig davon, ob Sie sich für die strategischen Nuancen von Auktionen oder ihre wirtschaftlichen Auswirkungen interessieren, bietet dieses Kapitel eine gründliche und fesselnde Untersuchung von Zweitpreisauktionen.KI-Generiert
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AbstractWe start our analysis of auction formats with the second-price auction, where the winning bidder does not pay the bid he submitted but, instead, the second-highest bid. This auction format is relatively easy to analyze, requiring limited mathematical steps, and thus we believe that it can serve as a first approximation to bidding behavior for non-technical readers. Examples of this auction format include eBay sales, auctioning radio spectrums, and the pricing that search engines, such as Google, Bing, or Yahoo, use to sell keyword-based advertising. -
2. First-Price Auctions
Pak-Sing Choi, Felix Munoz-GarciaDieses Kapitel bietet eine eingehende Analyse der Erstpreisauktionen, die sich auf Gleichgewichtsgebote, Bid Shading und das strategische Verhalten der Bieter konzentriert. Es beginnt mit der Untersuchung von Erstkursauktionen unter vollständigen Informationen, bei denen die Bieter die Bewertungen der jeweils anderen Seite beobachten können, und geht dann zu realistischeren unvollständigen Informationseinstellungen über. Das Kapitel untersucht verschiedene Szenarien, einschließlich Auktionen mit zwei Bietern und Auktionen mit mehr als zwei Bietern, die alle mit einheitlich verteilten Bewertungen durchgeführt werden. Außerdem wird die Analyse erweitert, um unterschiedliche kumulative Verteilungsfunktionen von Bewertungen zu ermöglichen. Dabei werden sowohl der direkte Ansatz als auch der Ansatz des Hüllkurventheorems verwendet, um Gleichgewichtsfunktionen zu finden. Das Kapitel bewertet diese Funktionen unter einheitlichen und exponentiellen Verteilungen und diskutiert die Effizienzeigenschaften von Erstpreisauktionen. Darüber hinaus werden statistische Konzepte wie die Statistiken erster, zweiter und dritter Ordnung eingeführt, die für das Verständnis der Verteilung der Bewertungen der Bieter von entscheidender Bedeutung sind. Schließlich vergleicht das Kapitel Erstpreisauktionen mit holländischen Auktionen, was ihre strategische Äquivalenz verdeutlicht. Diese umfassende Analyse bietet wertvolle Einblicke in das Verhalten der Bieter und die Ergebnisse von Erstpreisauktionen unter verschiedenen Bedingungen.KI-Generiert
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AbstractIn this chapter, we analyze first-price auctions, where every bidder privately observes his valuation for the object and submits his bid to the seller (e.g., in a sealed envelope). The seller ranks all bids, selects as a winner the bidder who submitted the highest bid to pay the bid he submitted. All other bidders pay zero and not receive the object. -
3. First-Price Auctions: Extensions
Pak-Sing Choi, Felix Munoz-GarciaDieses Kapitel wendet die Analyse des Gleichgewichtsgebotsverhaltens bei Erstpreisauktionen an, um verschiedene Fragen zu beantworten. Sie misst die erwarteten Einnahmen des Verkäufers, wenn Bieter ihre Bewertungen aus einer generischen Vertriebsfunktion beziehen, und bewertet diese erwarteten Einnahmen im Falle gleichmäßig verteilter Bewertungen. Das Kapitel untersucht auch, wie Risikoaversion das Bieterverhalten beeinflusst und untersucht die Effizienz der Zuteilung des Objekts in einer Erstpreisauktion mit risikoscheuen Bietern. Darüber hinaus werden Erstpreisauktionen mit asymmetrischen Verteilungen, sequenziellen Einstellungen, Reservierungspreisen, Startgebühren und diskreten Bewertungen berücksichtigt. Das Kapitel schließt mit einer Analyse der geheimen Absprachen bei Erstpreisauktionen, die zeigt, dass bestimmte Bieterstrategien als bayesianisches Nash-Gleichgewicht aufrechterhalten werden können. Anhand verschiedener Übungen und Beispiele vermittelt das Kapitel ein umfassendes Verständnis der Komplexität und Nuancen von Erstpreisauktionen unter unterschiedlichen Bedingungen.KI-Generiert
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AbstractThis chapter applies the analysis of equilibrium bidding behavior in first-price auctions from Chap. 2 to answer different questions. In Exercise 3.1, we measure the seller’s expected revenue in this auction format when bidders draw their valuations from a generic distribution function and then evaluate this expected revenue in the case that bidders’ valuations are uniformly distributed. -
4. All-Pay Auctions and Auctions with Asymmetrically Informed Bidders
Pak-Sing Choi, Felix Munoz-GarciaDieses Kapitel geht auf die Feinheiten von All-Pay-Auktionen ein, bei denen jeder Bieter unabhängig vom Auktionsergebnis sein abgegebenes Gebot bezahlen muss. Zunächst werden die grundlegenden Unterschiede zwischen All-Pay-Auktionen und traditionellen Auktionen untersucht, wobei das einzigartige Verhalten der Bieter hervorgehoben wird, die ihre Gebote zahlen müssen, selbst wenn sie verlieren. Der Text untersucht das Konzept der Gleichgewichte aus reiner Strategie und gemischter Strategie und zeigt, wie Bieter ihre Gebote in bestimmten Szenarien randomisieren, um ein Gleichgewicht zu erreichen. Sie untersucht auch die Auswirkungen asymmetrischer Informationen auf Bieterstrategien und zeigt, wie Bieter ihr Verhalten anpassen, wenn sie nur teilweise über die Bewertungen ihrer Konkurrenten Bescheid wissen. Das Kapitel analysiert weiter die Rolle der Risikoaversion beim Bieten und veranschaulicht, wie risikoscheue Bieter ihre Strategien ändern, um potenzielle Verluste zu minimieren. Darüber hinaus vergleicht er die Effizienz von All-Pay-Auktionen mit anderen Auktionsformaten und gibt Einblicke in die optimale Ressourcenallokation. Das Kapitel schließt mit einer Diskussion über das Prinzip der Einnahmenäquivalenz, die zeigt, wie unterschiedliche Auktionsformate unter bestimmten Bedingungen ähnliche erwartete Einnahmen erzielen können. Diese umfassende Analyse bietet wertvolle Einblicke in die strategischen Interaktionen und wirtschaftlichen Auswirkungen von All-Pay-Auktionen und ist daher eine entscheidende Ressource für das Verständnis fortgeschrittener Auktionstheorie.KI-Generiert
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AbstractIn this chapter, we study all-pay auctions. As in the auction formats we examined in previous chapters, every bidder submits his bid and the bidder submitting the highest bid wins the object. However, as opposed to other auctions where only the winning bidder must pay for the object (either the highest or second-highest bid), in the all-pay auction every bidder must pay the bid that he submitted. As expected, this makes bidders less aggressive in their bids than in other auction formats, which we demonstrate to hold under different settings. Examples of all-pay auctions include contests, political campaigns, awarding of monopoly licenses, and R&D races where players (e.g., firms) cannot recover their participation costs upon losing. More recently, we can also find this type of auctions being used by internet sellers such as QuiBids.com, which requires bidders to purchase tokens/points before an auction starts, and then submit their token bids, which cannot be recovered regardless of the outcome of the auction. -
5. Third-Price Auctions, kth-Price Auctions, and Lotteries
Pak-Sing Choi, Felix Munoz-GarciaDieses Kapitel taucht in die Welt der Auktionen ein und konzentriert sich auf Auktionen mit Drittpreisen, kth-Preisen und Lotteriegewinnen. Es beginnt mit der Verallgemeinerung früherer Auktionsformate, die es dem siegreichen Bieter ermöglichen, das kth-höchste Gebot zu zahlen, und untersucht, wie Änderungen in k das Gleichgewichtsgebotsverhalten beeinflussen. Der Text enthält Übungen zur Analyse bestimmter Auktionsformate wie Drittpreisauktionen mit diskreten Bewertungen und einheitlichen oder exponentiellen Verteilungen. Es vergleicht auch die Gleichgewichtsgebotsfunktionen verschiedener Auktionsformate und bewertet die Effizienz dieser Auktionen. Zusätzlich untersucht das Kapitel Lotterieauktionen, bei denen die Gewinnwahrscheinlichkeit ein Verhältnis davon ist, wie das Gebot eines Bieters zu allen Geboten verglichen wird und alle Bieter ihre Gebote auszahlen müssen. Die Analyse umfasst die Ermittlung von Gleichgewichtsbietungsfunktionen und die Bewertung der Effizienz von Lotterieauktionen. Das Kapitel schließt mit einer Diskussion über die Effizienz von Auktionen mit dem kth-Preis und Lotterieversteigerungen, die ein umfassendes Verständnis dieser komplexen Auktionsmechanismen vermittelt.KI-Generiert
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AbstractThis chapter generalizes previous auction formats by allowing the winning bidder to pay the kth highest bid, while all losing bidders pay zero. This implies that in the first-price auction, we have that \(k=1\), as the winning bidder pays the highest bid; and in the second-price auction, \(k=2\), as he pays the second-highest bid. A similar argument applies to the third-price auction, where \(k=3\), as the winning bidder pays the third-highest bid, and, more generally, to any other auction format where \(k>3\). -
6. The Revenue Equivalence Principle
Pak-Sing Choi, Felix Munoz-GarciaIn diesem Kapitel wird das Prinzip der Einnahmenäquivalenz untersucht, das besagt, dass unter bestimmten Bedingungen unterschiedliche Auktionsformate dem Verkäufer die gleichen erwarteten Einnahmen bringen. Der Text beginnt mit einem Vergleich der erwarteten Einnahmen, die durch Erst-, Zweit-, Drittpreis- und All-Pay-Auktionen erzielt werden und zeigt, dass diese Einnahmen unter bestimmten Annahmen übereinstimmen. Anschließend wird untersucht, wie Risikopräferenzen sowohl der Bieter als auch der Verkäufer diese Ergebnisse beeinflussen. Das Kapitel enthält Übungen, die sich mit den mathematischen Ableitungen und Beweisen des Revenue Equivalence Theorem befassen und ein gründliches Verständnis seiner Implikationen vermitteln. Schlüsselthemen sind die Auswirkungen der Risikoaversion auf Auktionsformate, die Abweichung der Zahlungen bei verschiedenen Auktionen und die Bedingungen, unter denen das Prinzip der Einkommensäquivalenz gilt. Die Schlussfolgerung unterstreicht die Robustheit des Prinzips und seine praktischen Anwendungen im realen Auktionsumfeld.KI-Generiert
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AbstractIn this chapter, we evaluate the seller’s expected revenue in different auction formats and show under which contexts this revenue is equivalent. First, Exercise 6.1 considers the first-price, second-price, third-price, and all-pay auctions from the previous chapters, evaluating the expected revenue that each of them generate, and showing that the expected revenue coincides. -
7. Common-Value Auctions
Pak-Sing Choi, Felix Munoz-GarciaDieses Kapitel vertieft sich in die Feinheiten von Auktionen mit gemeinsamem Wert, bei denen Bieter denselben Objektwert teilen, sich aber auf unvollkommene Signale verlassen. Es beginnt mit der Untersuchung des Potenzials für den Fluch des Siegers, einem Szenario, in dem der Höchstbietende den Wert des Objekts überschätzt und am Ende mehr zahlt als seinen wahren Wert. Die Analyse verlagert sich dann auf Gleichgewichtsbietungsfunktionen, zunächst bei Auktionen mit zwei Bietern und dann auf mehr Bieter. In diesem Kapitel werden auch Auktionen mit wechselseitigen Werten untersucht und Erst- und Zweitpreisformate verglichen. Abschließend wird gezeigt, dass beide Auktionsformate dem Verkäufer die gleichen erwarteten Einnahmen bringen. Anhand detaillierter mathematischer Ableitungen und numerischer Beispiele vermittelt das Kapitel ein umfassendes Verständnis von Bietstrategien und Gleichgewichtsergebnissen bei Auktionen mit gemeinsamem Wert.KI-Generiert
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AbstractThis chapter examines auctions where all bidders share the same (common) value for the object, but none of them observe an accurate signal of the object’s true valuation. Instead, every bidder privately observes a noisy signal about the object’s value and, based on this signal, submits a bid. This model is typically used to analyze the auctioning of oil leases, as firms exploiting the oil reservoir would earn a similar profit if they win the auction, but they have imprecise and potentially different signals of the amount of oil barrels in the reservoir (as they receive different engineering reports) and, as a consequence, hold different estimates of the oil lease’s profitability. -
8. Multi-Unit Auctions
Pak-Sing Choi, Felix Munoz-GarciaDieses Kapitel taucht in die komplexe Welt der Auktionen mit mehreren Einheiten ein, bei denen die Verkäufer mehr als eine Einheit eines Gutes anbieten. Es beginnt mit der Einführung unterschiedlicher Auktionsformate wie diskriminierenden Auktionen und Auktionen mit Einheitspreisen und untersucht, wie diese Formate das Bieterverhalten und die Einnahmen des Verkäufers beeinflussen. Das Kapitel untersucht die erwarteten Einnahmen des Verkäufers in verschiedenen Szenarien, vergleicht sie mit Einzelauktionen und analysiert die Auswirkungen der Anzahl der Bieter auf die Erlösergebnisse. Außerdem wird untersucht, ob eine Strategie des "Teile und herrsche", bei der Einheiten in separaten Auktionen verkauft werden, dem Verkäufer höhere Einnahmen bringen kann. Darüber hinaus betrachtet das Kapitel das einzigartige Szenario, bei dem unterlegene Bieter ein Geschenk erhalten, und untersucht, wie sich dies auf das Gleichgewichtsverhalten auswirkt. Durch eine Reihe von Übungen bietet das Kapitel eine umfassende Analyse von Auktionen mit mehreren Auktionseinheiten, die wertvolle Einblicke in das Auktionsdesign und die Umsatzoptimierung bietet.KI-Generiert
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AbstractIn this chapter we introduce the reader to auctions where the seller offers more than one unit (multi-unit auctions). -
9. Mechanism Design
Pak-Sing Choi, Felix Munoz-GarciaDieses Kapitel taucht in die Welt des Mechanismus-Designs ein und konzentriert sich auf die Zuweisungs- und Zahlungsregeln bei Auktionen. Es beginnt mit der Untersuchung verschiedener Auktionsformate und ihrer Charakteristika und untersucht dann allgemeinere Mechanismen, die darauf abzielen, verschiedene Ziele wie Effizienz, die Maximierung der Einnahmen des Verkäufers und die Verbesserung des sozialen Wohlergehens zu erreichen. Der Text führt das Konzept direkter Offenlegungsmechanismen ein, bei denen Bieter ihre Bewertungen melden, und diskutiert die Anreize für eine wahrheitsgemäße Berichterstattung. Sie analysiert auch den Vickrey-Clarke-Groves-Mechanismus (VCG) und vergleicht ihn mit Erst- und Zweitpreisauktionen. Das Kapitel untersucht weiter Tastaturauktionen und ihren Vergleich mit dem VCG-Mechanismus. Darüber hinaus werden Szenarien in Betracht gezogen, in denen der Verkäufer einem Käufer eine Ware anbietet, ohne die Bewertung des Käufers zu beachten, und Mechanismen wie einheitliche Preise und Menüs untersucht, um die Selbstauswahl zu fördern. Anhand einer Reihe von Übungen veranschaulicht der Text, wie diese Mechanismen funktionieren und welche Auswirkungen sie auf unterschiedliche Auktionsumgebungen haben. Die Schlussfolgerung unterstreicht die Bedeutung des Mechanismus-Designs bei der Erzielung gewünschter Ergebnisse in verschiedenen Auktionsformaten.KI-Generiert
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AbstractPrevious chapters consider different auction formats, understood as mechanisms to allocate an object among different individuals (bidders). Each of them is, essentially, characterized by an allocation rule (who gets the object) and a payment rule (how much each bidder has to pay when winning the object and otherwise). In this chapter, we take a more general approach by considering a richer set of mechanisms, seeking to: (1) allocate the object to the individual with the highest valuation (efficiency); (2) maximize the seller’s expected revenue; (3) maximize the social planner’s welfare function; or (4) a combination of these objectives. -
10. Procurement Auctions
Pak-Sing Choi, Felix Munoz-GarciaDieses Kapitel vertieft sich in die Feinheiten von Beschaffungsauktionen und konzentriert sich darauf, wie unterschiedliche Einstellungen Ausschreibungsstrategien und Auftragsvergaben beeinflussen. Es beginnt mit einer Analyse der standardmäßigen Ausschreibungen unter vollständigen Informationen, bei denen Firmen um Dienstleistungen wie Wasserverteilung oder Müllabfuhr konkurrieren. Das Kapitel untersucht dann Auktionen unter unvollständigen Informationen und zeigt die Ineffizienzen auf, die aufgrund des mangelnden Wissens des Auftraggebers über die Kosten der Bieter entstehen. Außerdem werden die Auswirkungen externer Effekte auf das Bieterverhalten untersucht und die Ergebnisse mit denen aus unvollständigen Informationseinstellungen verglichen. Darüber hinaus untersucht das Kapitel Vergabeauktionen mit perfekter und unvollkommener Überwachung und zeigt, wie die Überwachung die ursprüngliche Entscheidung zur Vergabe von Aufträgen beeinflusst. Anhand von parametrischen Beispielen und vergleichenden Analysen vermittelt das Kapitel ein umfassendes Verständnis, wie verschiedene Faktoren die Effizienz und Ergebnisse von Beschaffungsauktionen beeinflussen. Die Leser erhalten Einblicke in die Komplexität von Beschaffungsauktionen und die Strategien, die Unternehmen anwenden, um Aufträge unter unterschiedlichen Bedingungen zu erhalten.KI-Generiert
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AbstractThis chapter examines procurement auctions, such as those that utility companies use to deliver water or garbage collection services, under different settings. In these auctions, firms compete to be awarded the service delivery contract, privately observe their costs, and bid to a social planner who seeks to award the contract to the most efficient firm (lowest cost). -
Backmatter
- Titel
- Auction Theory
- Verfasst von
-
Pak-Sing Choi
Felix Munoz-Garcia
- Copyright-Jahr
- 2025
- Verlag
- Springer Nature Switzerland
- Electronic ISBN
- 978-3-031-93271-7
- Print ISBN
- 978-3-031-93270-0
- DOI
- https://doi.org/10.1007/978-3-031-93271-7
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