background image

 

 

Managerial 

Managerial 

Economics

Economics

Jarek Neneman 

neneman@uni.lodz.pl

601305093

Auctions and competitive bidding
(ch. 17, Samuelson & Marks)

background image

 

 

Auctions

Everything is worth what 
it’s purchaser will pay for it

background image

 

 

Auctions

A exercise to start with – bidding for a 

jar of money.

 Take the look at the jar
 Write down:

- estimated value of the jar (i. e. money)

- sealed bid for the jar 

 The person with the highest bid will win and 

pay and be given an equivalent of the money 

in the jar

background image

 

 

Auctions

Auctions and competitive bidding

 Auctions were used by the ancient 

Babylonians as a way of distributing wives.

 The two most frequently used methods of 

selecting a best alternative:

- sealed-bid auction

- English auction, 

let’s play it!

- Third kind of auction method is Dutch 

auction  

background image

 

 

Auctions

The advantages of auctions

 Auctions are between:

- posted prices, and

- negotiations

 Auctions ensure that competition among 

buyers sets the highest price.

 Auctions are less time-consuming than 

negotiations.

 Let’s see the example

background image

 

 

Auctions

The advantages of auctions – a stock 

repurchase

 A stock repurchase.
 A company is considering buying-back some 

of its stocks.

 The current price is: $67 per share
 Management believes the value of the stock 

is: $80 per share

 Management’s offer would be: $70, $72 or 

$74

 The response of shareholders is not known

background image

 

 

Auctions

The advantages of auctions – a stock 

repurchase

Shareholders response (Q)

Price

strong  medium  weak

$

(π=1/3)  (π=1/3)  (π=1/3)

70

13

9

6

72

14

12

8

74

18

15

12

 Company’s profit is:

($80-P)*Q

background image

 

 

Auctions

The advantages of auctions – a stock 

repurchase

 What buy back price should the firm set?

Shareholders response (Q)

Price

strong 

medium 

weak

$

(π=1/3) 

(

π=1/3) 

(π=1/3)

70

13

9

6

72

14

12

8

74

18

15

12

 E(Π

$70

) = 1/3*10*13 + 1/3*10*9 + 1/3*10*6 = 

93.3

 E(Π

$72

) = 1/3*8*14 + 1/3*8*12 + 1/3*8*8 = 

90.67

 E(Π

$74

) = 1/3*6*13 + 1/3*6*9 + 1/3*6*6 = 90

background image

 

 

Auctions

The advantages of auctions – a stock 

repurchase

 Instead of setting the buy-back price, the firm 

can organize an auction.

 In this system, each shareholder tenders any 

number of shares at a price he names. eg. „I 

will sell 10 at $70 or 20 at $72”.

 After collecting of the tenders, the firm buys 

the shares at a single common price

 What is the advantage of this „auction?
 Before deciding on price, the firm knows the 

shareholders’ response.

background image

 

 

Auctions

The advantages of auctions – a stock 

repurchase

 The firm’s most profitable offer (price) is 

contingent on demand. 

Shareholders response (Q)

Price

strong 

medium 

weak

    $

(π=1/3) 

(

π=1/3) 

(π=1/3)

70

13

9

6

72

14

12

8

 74

 18

 15

12

 Strong response: price: $70, profit: $130
 Medium response: price: $72, profit: $96
 Weak response: price: $74, profit: $72

background image

 

 

Auctions

The advantages of auctions – a stock 

repurchase

 Strong demand: price: $70, profit: $130
 Medium demand: price: $72, profit: $96
 Weak demand: price: $74, profit: $72
 E(Π)= 1/3*130 + 1/3*96 + 1/3*72 = $99.3
 Auction compared to posted prices increased 

expected profit by $6.

 $6 is the expected value of perfect 

information about response

background image

 

 

Auctions

The advantages of auctions – bidding vs. 

bargaining

Searching for best price revisited
 Seller believes that the potential buyers’ 

offers to purchase the division are uniformly 

distributed in the range form $40-64m

 The average is $52m
 Seller’s reservation price is: $40m
 What will be the average price in negotiation 

with single buyer?

 $46m. on average is very likely (profit from 

transaction is split fifty-fifty).

background image

 

 

Auctions

The advantages of auctions – bidding vs. 

bargaining

Searching for best price revisited
 The firm may do better by selling with use of 

sealed-bid auction.

 With 6 buyers, the price offered by the 

highest bidder will be $60m. on average.

 The sources of higher price are twofold:

- the higher the number of bidders, the 

higher the probability that the one will hold a 

high value

- the higher the number of bidders, the 

stronger the incentive for them to place bid 

near to its true value.

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies

 Optimal bid depends on:

- reservation price

- assessment of the extent of bidding 

competition

- type of auction (the most important factor)

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies

 Time for another auction
 Vickery auction (second-price (second-

bid) auction)

 The highest bid wins the item.
 But the price is equal to the second-highest 

bid

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies

Independent private value setting
 Each bidder assesses an individual value 

(reservation price) for the item up for bid.

 Each bidder’s value is independent of the 

other’s

 Values are private and bidders are aware of 

the common probability distribution.

 The profit of the bidder is:

v

i

 - P

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – English and Dutch 

auctions

English and Dutch auctions
 In oral English auctions bids continually 

increase until the last and highest bidder 

wins.

 Bidder’s strategy: bid up to the reservation 

price if necessary – dominant strategy

 is close to the second-highest reservation 

price: v

2nd

.

 The seller can obtain exactly the same price 

using Vickery auction (second-price (-

bid) auction)

P

2nd

 = P

E

 = v

2nd

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – English and Dutch 

auctions

 In Dutch auction the auctioneer starts the 

sale by calling out a high price and the 

lowers the price until a bid is made. 

 Optimal strategy in Dutch auction is 

significantly different than in English auction

 In Dutch auction there is risk, that another 

buyer bid and win the item

 In English auction there is no risk
 Dutch auctions are similar to sealed-bid 

auctions – the price achieved by seller is the 

same

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – sealed-bid auctions

Sealed-bid auctions are used to sell unique 

items

 Each bidder faces trade-off between 

probability and profitability of winning

 What bid will maximize the bidder’s expected 

profit?

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – sealed-bid auctions

Strategy against a bid distribution
 To win the auction the firm must beat the 

best competiting bid. 

 The distribution of competing bid is a key to 

success. 

 An example

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – sealed-bid auctions – 

an example

 v

= $342 thousand

 E(Π) = (342 – b)*[probability (b wins)]
 There are two more bidders
 Assessment winning chances and expected 

profit are given in the table

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – sealed-bid auctions – 

an example

Bid

Winning  Probability

Expected 

$

profit

of winning

profit

300

42

0.00

0.00

310

32

0.06

1.92

320

22

0.25

5.50

326

16

0.42

6.67

328

14

0.49

6.86

332

10

0.64

6.40

336

6

0.81

4.86

340

2

1.00

2.00

 Optimal bid is:

$328

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – sealed-bid auctions – 

an example

 Firm’s winning chance depends on probability 

that the best competing bid (BCB) is 

smaller than the firm’s own bid. 

 curve is graphical presentation of BCB

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – sealed-bid auctions – 

an example

1.0

.8

.6

.49

.4

.2

0

Probability

H curve

Probability

b = 328 wins

 

Firm 1's profit

v - b

310

300

320 328

342

Firm 1's

optimal bid

Firm 1’s 
Reservation
price

At bid = $328, the area of the rectangle (342-b)H(b) is the 

biggest. 

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – sealed-bid auctions – 

an example

1.0

.8

.6

.49

.4

.2

0

Probability

H curve

Probability

b = 328 wins

 

Firm 1's profit

v - b

310

300

320 328

342

Firm 1's

optimal bid

Firm 1’s 
Reservation
price

curve is graphical 

presentation of 

BCB

It precisely measures 

the firm’s winning 

chances for its 

various bids

Median of the BCB is 

slightly higher 

than $328.

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – sealed-bid auctions – 

an example

Arriving at BCB
 Let G(b) denote the cumulative distribution 

function for the bid of a single competitor. 

 If firm’s bid is b, then the chances that this 

bid is higher than the bid of the single 

competitor is G(b) 

 What if there are two competitors?
 If bids are independent of one another, then 

probability, that firm’s bid is better than both 

competiting bids is:

[G(b)]

2

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – sealed-bid auctions – 

an example

 Generally:

H(b) = [G(b)]

n-1

for n-1 competitors firm is facing

 An example continued
 Firm’s assessment is that each competitor’s 

bid will be in the range of $300 and $340, 

with all values  in between equally likely. This 

implies:

G(B) = (b-300)/40

 With two competitors: H(b) = [(b-300)/40]

2

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – sealed-bid auctions – 

an example

N-1= 

2

 

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – sealed-bid auctions – 

an example

N-1= 

2

, n-1= 

3

 

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – sealed-bid auctions – 

an example

N-1= 

2

, n-1= 

3

, n-1= 

5

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – sealed-bid auctions – 

an example

N-1= 

2

, n-1= 

3

, n-1= 

5

, n-1=

10

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – sealed-bid auctions – 

an example

 With increasing number of competitors, the 

bid distribution of the typical firm, G(b), will 

be shifted towards higher bids.

 This happens because:

- there are more competitors (that could be 

seen on the previous graphs)

- each of them raise its bid

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – sealed-bid auctions – 

interdependence

Equilibrium bidding strategies
 Usually it is difficult for a firm to assess G(b) 

or H(b)

 All competitors are setting competitive bid, 

taking into account others’ strategies, i.e. 

there is interdependence among bidding 

strategies

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – sealed-bid auctions – 

interdependence

 Bidding for the good with common value.
 All bidders have the same reservation price.
 The unique equilibrium has each bidder 

submitting a sealed bid exactly equal to this 

common value (reservation price).

 Analogy for Bertrand competition

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – sealed-bid auctions – 

interdependence

Bidding for the good with different private 

values

 n bidders, 
 v

private value

 b

i

 sealed bid

 Buyers’ values are drawn independently from 

common distribution

 Buyers values are independent
 Each buyer’s value is uniformly distributed 

between $300 and $360

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – sealed-bid auctions – 

interdependence

 If bidder knows his v

i

 but do not know the 

reservation prices of the other competitors, 

then

 his equilibrium bidding strategy is: 

b

i

 = 0.5 * 300 + 0.5v

i

 For v

i

 = 300, b

i

 =300

 For v

i

 = 360, b

i

 = 330

 Expected profit of the first firm is:

E(Π

1

) = (v

1

 – b

1

)[probability(b

1

 wins)]

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – sealed-bid auctions – 

interdependence

 If firm 2 uses equilibrium bidding strategy, 

then its competiting bids are distributed 

uniformly between $300 and $330,

 Thus b

1

 wins with probability:

(b

1

 – 300)/30, plugging this into expected 

profit function gives:

E(Π

1

) = (v

1

 – b

1

)*[(b

– 300)/30]

 Setting dE(Π

1

)/db

1

 = (v

1

 – 2b

1

 +300)/30 to 

zero, implies:

b

1

 = 0.5 * 300 + 0.5v

1

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – sealed-bid auctions – 

interdependence

 For competiting firms, the common 

equilibrium strategy is:

b

i

 = (1/n)*L + [(n-1)/n]* v

i

 In sealed-bid auction, the equilibrium 

strategy is to submit a bid b

i

, equal to the 

expected value of the highest of the n-1 

other buyers values, conditional on these 

values being lower than v

i

b

i

 = E(v’|v’≤v

i

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – common values and the 

Winner’s curse

 Auctions for common but unknown value

Bids (B)

Estimates (E)

B

V

Bid distribution is centered to the left, as 

bidders are seeking profits and bid below 

the estimate of value

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – common values and the 

Winner’s curse

 Winner’s curse – after the auction (ex post

winner finds that the good is worth less than 

the price paid for it.

 Overestimation of the value is the source of 

winner’s curse

 Winning conveys information about the 

bidder’s estimate relative to others.

 Winner’s curse depends on:

 degree of uncertainty
 number of bidders

background image

 

 

Auctions

Bidder strategies – common values and the 

Winner’s curse

 There is a significant difference between 

sealed-bid auction and English auction of an 

common, but unknown value item. 

 Observing the number of active bidders and 

when they drop out conveys information 

about competitor’s estimates of the item’s 

value.

background image

 

 

Auctions

Optimal auctions – expected auction 

revenue

Optimal auctions from the seller’s perspective
 Expected auction revenue
 In private value model and risk-neutral buyer, 

English, sealed-bid, Dutch and Vickrey 

auctions generate identical expected 

revenues – revenue equivalence theorem

background image

 

 

Auctions

Optimal auctions – expected auction 

revenue

Optimal auctions from the seller’s perspective
 Seller’s expected revenue in the English and 

Vickrey auctions:

E(P

E

) = E(v

2nd

)

 Seller’s expected revenue in the Dutch and 

sealed-bid auctions:

b

i

 = E(v’|v’ ≤ v

i

)  

background image

 

 

Auctions

Optimal auctions – expected auction 

revenue

A uniform example
 Assume n buyers with reservation prices 

independently and uniformly distributed 

between L and U.

E(v

max

) = [1/(n+1)]L + [n/(n+1)]U

E(v

2nd

) = [2/(n+1)]L + [(n-1)/(n+1)]U

L

U

E (v

m ax

)

E (v

2nd

)

1

n+  1

2

n+  1

n  - 1

n +  1

n

n + 1

background image

 

 

Auctions

Optimal auctions – expected auction 

revenue

V

max 

is n/(n+1) toward U, and

He applies the factor in shading his bid below 

his value: (n-1)/n 

b

i

 = (1/n)*L + [(n-1)/n]* vi

Multiplying: n/(n+1) by (n-1)/n gives:

(n-1)/(n+1) toward U – exactly as in English 

auction

L

U

E (v

m ax

)

E (v

2nd

)

1

n+  1

2

n+  1

n  - 1

n +  1

n

n + 1

background image

 

 

Auctions

Optimal auctions – expected auction 

revenue

Common-value setting
 English auction produces greater revenue, on 

average, than the sealed bid auction

 Why? 
 Intuitively:
 In common-value settings, buyers must 

discount their bids to avoid the winner’s 

curse.

 The greater the uncertainty (and the number 

of bidders) the greater the bid discount.

background image

 

 

Auctions

Optimal auctions – expected auction 

revenue

Common-value setting
 English auction conveys more information 

about others bidder’s estimates of value.

 Thus English auction informational advantage 

translates into revenue advantage for the 

seller.

 In auction experiments, however, bidder fall 

pray to the winner’s curse and sealed-bid 

auction holds a slight revenue advantage to 

English auction, especially when the item’s 

value is highly uncertain and when 

competition is high.

background image

 

 

Auctions

Optimal auctions – expected auction 

revenue

Bidder risk aversion
 No effect on bidding in English auction 

(bidding up to full value is still dominant 

strategy

 In sealed-bid auctions this implies higher bids 

– smaller but more certain profit.

 If a bidder’s value for an item is uncertain, 

risk aversion implies reduction in certainty 

equivalent value, which in turn lowers bids.

background image

 

 

Auctions

Optimal auctions – expected auction 

revenue

Value asymmetry 
 Buyers values are draw from different 

distributions

 Sealed-bid auction gives higher expected 

revenue than English auction

background image

 

 

Auctions

Optimal auctions – summary

Experiments confirm the following: 
For common-value auctions: 

For risk-neutral bidder, the rank order is:

English

 > second highest sealed bid > Dutch = 

highest price sealed bid

The seller does better with English auctions, whether 

risk neutral or not.

background image

 

 

Auctions

Optimal auctions – expected auction 

revenue

Experiments confirm the following: 
For private-value auctions: 

For 

risk neutral bidders

, English, Dutch, highest 

sealed bid, or second highest bid auctions are all 

alike in their outcome.  
When bidders are 

risk-averse,

the rank order from 

highest is:

Dutch = highest price sealed bid

 > English = second 

highest sealed bid

background image

 

 

Auctions

Additional readings

http://www.auctusdev.com/auctiontypes.html

http://www.youdontknowauctions.com/com_sect_

1.php


Document Outline