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I One: The optimizing individual 11
1 Decision theory 13
1.1 Decision trees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.2 Example: Monopoly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.3 Math: Optimization and calculus . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2 Optimization over time 29
2.1 Lump sums . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.2 Annuities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.3 Perpetuities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.4 Capital theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.5 Math: Present value and budget constraints . . . . . . . . . . . . 36
3 Math: Trees and fish 43
3.1 Trees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.2 Fish . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4 Inflation 53
4.1 Nominal and real interest rates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.2 Inflation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.3 Mathematics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5 Optimization and risk 59
5.1 Reducing risk with diversification . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5.2 Math: Indifference curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
6 Transition: Arbitrage 69
6.1 No arbitrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
6.2 Rush-hour arbitrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
6.3 Financial arbitrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

II One v. one, one v. many 75
7 Cake-cutting 77
7.1 Some applications of game theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
7.2 Cake-cutting: The problem of fair division . . . . . . . . . . . . . 79
7.3 The importance of trade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
8 Economics and social welfare 87
8.1 Cost-benefit analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
8.2 Pareto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
8.3 Example: Taxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
9 Sequential move games 95
9.1 Backward induction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
10 Simultaneous move games 105
10.1 Strictly dominant strategies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
10.2 The Prisoners’ Dilemma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
11 Application: Fisheries 109
11.1 An economic perspective . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
11.2 A brief look at government intervention . . . . . . . . . . . . . . 110
11.3 ITQs to the rescue? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
12 Iterated dominance and Nash equilibrium 115
12.1 Iterated dominance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
12.2 Nash equilibrium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
12.3 Infinitely repeated games . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
12.4 Mixed strategies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
12.5 Math: Mixed strategies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
13 Application: Auctions 133
13.1 Kinds of auctions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
13.2 Bid-shading and truth-revelation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
13.3 Auction equivalences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
13.4 Auction miscellany . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
14 Transition: Game theory v. price theory 143
14.1 Monopolies in the long run . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
14.2 Barriers to entry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
III Many v. many 147
15 Supply and demand basics 149
15.1 The story of supply and demand . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
15.2 Shifts in supply and demand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

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