2021年1月27日

每天都进步#393 博弈论(一)囚徒困境 Prisoner's Dilemma

 

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今天我们来聊一个新的系列,叫做博弈论。博弈论,也被叫做赛局理论,英文名字叫做Game Theory。这是一个很有趣的理论,也是一个可以在生活中促发你思考的理论。这个博弈论可以说是经济学中的一个分支,也可以说是数学中的一个分支。因为在博弈论里面,确实用到大量的数学公式,逻辑推理等等和数学有关的技巧。但是于此同时,博弈论讨论的,却是现实生活中两个人最有可能做出的举动,这和经济学的定义,研究人们在一般情况下会怎样采取最符合自己利益的举动的科学,基本上很吻合。不过,博弈论到底是数学的分支还是经济学的分支基本上不重要。我们要讨论的,是博弈论本身。

讲到博弈论,我就一定要来讲在博弈论中最出名一个例子,叫做囚徒困境(Prisoner's Dilemma)。其实所谓的囚徒困境是这样子的,假设警察逮捕了两个嫌疑犯,我们就叫他们做A嫌疑犯和B嫌疑犯好了。这时候,警察就将这两名嫌疑犯分开关押,不让他们有串口供或者是商量的机会。然后呢,警察就分别对这两个嫌疑人说:如果你们两个人都认罪的话,那么我会向法官求情,将你们两个人的入狱服刑期限减少到7年。而如果你们两个都沉默不认罪的话,那么我们虽然没有证据起诉你,但是还是可以告你私闯民宅,所以你们两个人都还是要入狱1年。但是假如,如果你们其中一个人坦白认罪,另一个人沉默不认罪的话。那么我可以做主,把认罪的那个人放了,将另外一个不认罪的家伙送进监狱。这时候他可就要面临十年的监狱生活。所以,你想想吧,要不要认罪?

好,刚才的那一段故事可能说得你听得不是很懂整个关键,但是你现在看上面的那个表就一目了然了。两个都坦白认罪的话,直接两人送监狱7年。一个坦白认罪一个沉默不认的话,那么坦白认罪的那个被释放,沉默不认的那个进监狱10年。但是假如两个都沉默不认罪的话,两个人只要进监狱1年就可以了。用上帝视角来看这个表的话,然后再将两个人要进监狱的年份加起来,我们就可以得到结论说只要这两个嫌疑犯都不认罪的话,那么他们就有最好的那个结果,也就是两个人加起来只需要进监狱总共2年就可以了,这应该是最皆大欢喜的结果了吧。可是呢,博弈论却告诉了我们,如果场景真的是这样的话,那么结果就会是两个人都是坦白认罪,搞到最后就是大家一起进监狱7年,总共合计起来14年,是最差的结果。

这是怎么一回事呢?原因就在于我们必须要回到个人的视角上面来看这一个问题。你看,如果从嫌疑犯A的角度来看的话,因为他不知道B会不会认罪,所以就只好两种情况都考虑进去看看咯。先假设B坦白认罪,那么这时候他沉默不认的话,他就要进监狱10年,但是如果他坦白认罪的话,他就只需要进监狱7年而已,这等于他选择坦白认罪的话会比较好。再来假设B沉默不认罪,这时候他如果选择沉默不认得话,还是要进监狱1年,但是如果他坦白认罪的话,那么他就会被无罪释放,这也等于他选择坦白认罪的话会比较好。所以,如果我们回到B的角度来看的话,会得到一摸一样的结论,也就是代表说,这两个嫌疑犯,无论是A还是B,都会倾向于选择坦白认罪,因为这样的选择对他们来说是最好的。只不过,当大家都这么选择的时候,会造成的结果是对大家都最不好的结果罢了。

这就是囚徒困境的场景,也是博弈论中最出名的题目。然而,每次提到博弈论的时候,我所知道的知识也就只有这个囚徒困境罢了。直到我真正的跑去研究博弈论,才知道了奠定博弈论中最重要的一个知识点,纳什均衡(Nash Equilibrium)。而这个囚徒困境,只不过正好是纳什均衡中的一个例子。

那么到底什么是纳什均衡?简单来说就是,当博弈到一个阶段之后,大家就会进入一个稳定的状况,这时候,无论是谁单方面改变策略,都会面临到损失,这个稳定的状态就叫做纳什均衡。就好像刚才所讲的囚徒困境一样,当两个都选择坦白认罪之后,无论谁单方面改变策略,变成沉默不认,都是会损失的。而在均衡还没有达成的时候,就比如我们直觉觉得最优的选择,大家都选择沉默不认罪的时候,当某一个人单方面改变策略的话,那么他会获得利益,所以他就会选择改变。因此,嫌疑犯A从沉默不认变坦白认罪的时候,他就从进监狱1年变成无罪释放,对他来说有利,所以他会改变策略。这时候就变成了A坦白而B沉默。这时候如果B也改变策略,从沉默变坦白,他也能从进监狱10年变成进监狱7年,对他来说也是有好处的,所以他也会改变策略。但是至此,每个人变成坦白之后,无论是谁,单方面改变策略都会面临到损失,那么他们就不会改变策略了,所以均衡就达成了,这就是纳什均衡。

最后要问大家的问题就是,你对於博弈论有着什么样的认知呢?欢迎在下方的留言区留言,和我分享讨论吧。

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天地海  著     

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