第一章 囚徒困境与纳什均
衡
一、经典案例——囚徒困境
经典案例——囚徒困境
两个嫌疑犯(甲和乙)作案后被警察抓住,隔离审讯
;警方的政策是“坦白从宽,抗拒从严”:
� 如果两人都坦白则各判8年;
� 如果一人坦白另一人不坦白,坦白的放出去,不坦白
的判15 年;
� 如果都不坦白则各判1年。
这两个囚犯该怎么办呢?是选择互相合作还是互相背
叛?
1950 年,斯担福大学客座教授、数学家图克(Tucker)
为形象地说明博弈过程,构造了著名的“囚徒困境”模型
。
(15 ,0
)
(0,15
)
(1,1)
乙
甲
合作
合作 背叛
背叛 (8,8)
经典案例——囚徒困境
� 从表面上看,他们应该互相合作,保持沉默。但他
们不得不仔细考虑对方可能采取什么选择。
� 甲、乙两个人都十分精明,而且都只关心减少自己
的刑期,并不在乎对方被判多少年(人都是有私心的
嘛)。
� 甲会这样推理:假如乙不招,我只要一招供,马上
可以获得自由,而不招却要坐牢1年,显然招比不招
好;假如乙招了,我若不招,则要坐牢15 年,招了
只坐10 年,显然还是以招认为好。无论乙招与不招
,我的最佳选择都是招认。还是招了吧。
� 自然,乙也同样精明,也会如此推理。
经典案例——囚徒困境
� “囚徒困境” 产生不良结局的原因是囚犯都基于自私
的角度考虑,最终导致合作没有产生。
� 如果你认为对方合作,那你背叛将能得到更多的好处
。反过来,如果你认为对方将背叛,那么你也有两个
选择,你选择合作,那么你就是“笨蛋”;你选择背叛
,就会得到“对双方背叛的惩罚”。无论对方如何行动
,你背叛总是好的。相同的逻辑对另一个人也同样适
用。
� 个体的理性导致双方得到的比可能得到的少,这就是
“困境”。
经典案例——囚徒困境
� 启示1:在“囚徒困境”中表现最好的策略直接取决于对方
采用的策略,特别是取决于这个策略为发展双方合作留出
多大的余地。独立于对方所用策略之外的最好决策规则是
不存在的。
� 启示2:“囚徒困境”是一些非常普遍而有趣的情形的简单
抽象。在这些情形中,从个人的角度来说,背叛是最好的
选择,但双方背叛会导致不甚理想的结果出现。
经典案例——囚徒困境
� 就是说,对方背叛,你也背叛将会更好些。这意味着
,无论对方如何行动,如果你认为对方将合作,你背
叛能得到更多;如果你认为对方将背叛,你背叛也能
得到更多。你背叛总是好的。
� 于是两人都作出招供的选择,这对他们个人来说都是
最佳的,即最符合个体理性的选择。
� 照博弈论的说法,这是本问题的惟一平衡点。只有在
这一点上,任何一人单方面改变选择,他只会得到较
差的结果。这一点就是纳什均衡(Nash
Equilibrium )。
经典案例——囚徒困境
纳什均衡的思想
� 在博弈达到纳什均衡时,局中的每一
个博弈者都不可能因为单方面改变自
己的策略而增加获益,于是各方为了
自己利益的最大化而选择了某中最优
策略,并与其他对手达成了某种暂时
的平衡。
� 这种平衡在外界环境没有变化的情况
下,倘若有关各方坚持原有的利益最
大化原则并理性面对现实,那么这种
平衡状况就能够长期保持稳定。
纳什均衡的思想
� 再简单一点说,一策略组合中,所有的参与者面临这
样的一种情况:当其他人不改变策略时,他此时的策
略是最好的。也就是说,此时如果他改变策略,他的
收益将会降低。在纳什均衡点上,每一个理性的参与
者都不会有单独改变策略的冲动。
� 在 “囚徒困境”变形的博弈中,A和B都坦白就是一个
纳什均衡,这对双方来说都是最优选择。同时在这个
博弈中,其均衡对双方来说是全局最优的。当然博弈
达到纳什均衡,并不一定是对参与者最有利的结果,
更不意味着是对整个社会作为一个整体而言最有利的
结果。
学生的囚徒困境
数十道“减负令”难见效
中小学生课业负担不减反增
仅1985 年至2000 年的15 年里,中央
就下达“减负令”49 次。减轻中小学生过重
负担喊了20 多年,实际情况却是学生课业
负担不但没减下来,反倒呈现出越演越烈
之势,致使学生作业做到深夜、节假日仍
然上课、业余时间奔忙于各种补习班等。
为什么?
三、如何走出“囚徒困境 ”
——合作是可能的吗?
促进双方合作可以从三个方面着手:
� (1)使得未来相对于现在更重要些;
� (2)改变对策者的四个可能的结果的收益值;
� (3)教给对策者那些促进合作的准则、事实和技能
。
走出囚徒困境的三大途径
� 地摊、车站、旅游点,这些人群流动性大的地方,
不但商品和服务质量最差,而且假货横行,因为在
商家和顾客之间“没有明天”——一个旅客不大可能
因为你的饭菜可口而再次光临,一锤子买卖,不赚
白不赚。
� 在公共汽车上,两个陌生人会为一个坐位争吵,可
如果他们认识,就会相互谦让。为什么?
� 在相互社会联系紧密的人际关系中,人们普遍比较
注意礼节、道德 。
未来是否重要?
� 两个原始人见面,一个拿着兽皮,一个拿着野果,他们都想把
对方的东西据为己有。如果他们的见面是偶然的,结果会如何
?可如果他们都知道对方生活在附近,结果又会如何?
� 如果他们的见面是偶然的,可能相互抢劫;
� 可是如果他们都生活在附近,考虑到对方家族的报复,抢劫的
风险就大了。所以他们不去打对方的主意——所有权就这样产
生了。如果他们确实想得到对方的东西,他们可以选择合作—
—以物易物,交易就这样产生了。
未来是否重要?
从消极的层面看,我们互不侵犯,是为了避免没完没
了、两败俱伤的循环报应。
道德、法律、权力利益的划分,都与“还要见面”有关
。
� 相邻的人互相敌对,只会两败俱伤。
� 两个相邻的国家,如果相互敌对,是一件非常不幸的事。
它们不可能“搬家”,又不可能消灭对方(这是现代国际关系
准则所不允许的),这个死结就可能缠绕它们许多年。遗憾
的是,这样关系的邻国还不少,如巴以、印巴、两伊以及
伊拉克和科威特。希腊和土耳其也曾经是这样的世仇,现
在关系虽已缓和,但是它们之间的不信任感还是长久不能
消除。
� 中苏交恶的年代,双方都在边境地区陈兵百万,巨大的军
费开支和潜在的战争风险对两国都是重负。现在两国关系
改善,互信增加,边境军事力量大大减弱,可以说是一个
双赢。从这个意义上说,“面向未来”不仅仅是一句外交辞
令。
未来是否重要?
� 增大未来影响的另一方法是使接触更加频繁。在下
一步接触很快就会发生的情况下,这一次合作通常
更为重要。经常接触有助于促进稳定的合作。
� 在商业上,专业化公司趋向于限制在与少数几个公
司接触以便使这种接触更加频繁。
� 在小城镇比在大城市容易出现合作便是因为人与人
的接触更频繁。
� 接触更频繁也是婚姻比恋爱相对来说更稳定的原因
之一。婚礼就是一个用来庆祝和促进持续关系的公
共行为,对婚姻的稳定有促进作用。
增大未来的影响——走出“囚徒困境”
� 分解(问题分解成若干的部分)是促进稳定的合作的一种有效
方法。因为分解会增加接触的频率。
增大未来的影响——走出“囚徒困境”
将军备控制和裁军条约分解成许多阶段,这样就允许双方有
更
多让步的机遇而不只是一两个让步。这样可以使回报更有效
。
如果双方都知道对方的一步不合作的策略可以通过下一步的
回
报来补偿,那么双方对整个过程可以按所期望的进行就更有
信
心。而且,如果双方对自己识别欺骗的能力缺乏信心,那么
,
有许多小的步骤比只有少数大的步骤更有助于促进合作。
在商业上,商人们喜欢一个大订单分别按每次发货时间付款
,
而不愿等到最后付总账。使得当前步骤的背叛相对于整个未
来
的接触过程来说不是那么有诱惑力,这是促进合作的好方法
。
增大未来的影响——走出“囚徒困境”
决定合作与否其实取决于一次博弈还是多次博
弈.
� 在博弈理论中,博弈专家已经用数学证明出,在无限次
重复博弈的情况下,合作可能是稳固的。
� 如果博弈无穷次,双方就会逐渐从互相背叛走向互相合
作。因为任何一次背叛都会招致对方在下一次博弈时的
报复;而双方都取合作态度会带来合作收益。
� 但是在现实社会生活中又不完全这样,人总是要死的,
因而人与人之间的博弈不是无限次的。当一个人知道他
终将退出博弈时,他就可能不再害怕此后别人对他的报
复,从而可以在博弈结束前做损害他人的事情,这就回
复到有限次重复博弈的境况。
改变对策者的四个可能的结果的收益
值
决定合作与否其实取决于一次博弈还是多次博
弈.
� 就恋爱博弈来看,男女双方在交往的过程,随时
都在博弈,因为相爱的过程中任何一个时点都是
有可能分手的。用博弈论的术语来说,这是一种
囚徒困境的重复博弈。无数爱情故事中的悲欢离
合、精彩跌宕正是这个博弈模型的表现。
� 素不相识一对男女的一夜情是一次性囚徒困境博
弈。
增大未来的影响——走出“囚徒困境”
决定合作与否其实取决于一次博弈还是多次博
弈.
� 生活中多人博弈的现象比两人博弈更为普遍。
� 在多人博弈中,只有其它所有参与者在第k-1次博弈
中都是合作的,某个参与者才会在第k次博弈中采取
合作策略。
� 然而,这一策略会带来一个协调问题,任何人的一个
小小失误都会导致采取背叛策略的其他参与者的数量
如同滚雪球一样地愈演愈烈,最终导致所有人的背叛
。更糟糕的是,一旦出现这种情况,没有任何人会主
动开始合作。因此,我们可以这么说,多人重复囚徒
困境(无论有限或无限)中稳定的合作几乎是不可能
的。
供应商合作还是背叛?
� 某城市政府采购办公用品,每年招标,只挑选两个供
应商。
� 政府每个月采购一次,两个供应商每个月就当月采购
商品报价。
� 实行“价低者得”原则,如两供应商报价相同,则订单
分为均等的两半,两供应商各得50% 。如报价不同,
则全部订单给价低者。
� 这两个供应商应如何报价?
供应商合作还是背叛?
� 两供应商相互合作,共同报一相同高价,获取最大利润,
自是双方的最优策略。
� 两供应商共同合作了11 个月,但在第12 个月,两供应商
知道这是今年最后一次,对方很有可能背叛。与其对方背
叛,不如自己背叛。
� 两供应商知道第12 次对方会背叛,那么第11 次不如我就
背叛,因为第11 次采用合作的态度并不会促使对方在第
12 次时合作。
� 同理,第10 次、第9次……第1次,每一次都应该背叛。
� 因此双方不可能合作共同报高价,而是相互竞争地报低价
。
OPEC 组织成员国之间的合作与背叛
� 理论上,几乎所有的卡特尔(类似于“同盟”)都会遭到失败,原
因就在于卡特尔的协定不是一个纳什均衡,没有成员有兴趣遵守
。
� 理论上,如果是无限期的合作,双方考虑长远利益,他们的合作
是会成功的。但只要是有限次的合作,合作就不会成功。比如合
作10 次,那么在第9次博弈参与人就会采取不合作态度,因为大
家都想趁最后一次机会捞一把,反正以后我也不会跟你合作了。
但是大家料到第九次会出现不合作,那么就很可能在第八次就采
取不合作的态度。第八次不合作会使大家在第七次就不合作……
一直到,从第一次开始大家都不会采取合作态度。
� 运用向前展望,倒后推理的原则,合作就无从开始。深谙策略思
维者懂得瞻前顾后,避免失足于最后一步。假如他预计自己会在
最后一轮遭到欺骗,他就会提前一轮中止这一关系。这样一来,
倒数第二轮就变成了最后一轮。
四、如何利用“囚徒困境”
触发策略
� 如果没有外部强制力,这时囚徒困境中两个参与者
采取什么样的策略才可以更好的维持合作的稳定性
呢?
� 如果一方采取不合作的策略另一方随即也采取不合
作策略并且永远采取不合作策略,在博弈论里面称
之为触发策略(Trigger strategy ),或称冷酷策
略。
� 如果对方知道你的策略是触发策略,那么对方将不
敢采取不合作策略,因为一旦他采取了不合作策略
,双方便永远进入不合作的困境。因此,只要有人
采取触发策略,那么双方均愿意采取合作策略。
触发策略
� 针锋相对(tit-for-tat)策略:以牙还牙
《圣经·旧约》:以眼还眼以牙还牙 我们对待自己的恋人/爱人是
否可以用“以牙还牙”的策略?
触发策略
� 好的策略必须具有的一个特点是“清晰性”,能让对方
在三、五步对局内辨识出来,太复杂的对策不见得好
。
� 针锋相对策略就有很好的清晰性,让对方很快发现规
律,从而不得不采取合作的态度。
� 针锋相对策略的优越性向我们充分展示了一个纯粹自
利的人何以会选择善,只因为合作是自我利益最大化
的一种必要手段。
触发策略
在爱情中的博弈原则应该是:
� 善意而不是恶意地对待恋人;宽容而不是尖刻地对待恋
人,关键是能够彼此宽容,既宽容对方的缺点;强硬而
不是软弱地对待恋人,就是要在我永远爱你的善意的前
提下,做到有爱必报,有恨也必报,以眼还眼,以牙还
牙,以其人之道,还治其人之身。
� 比如对恋人与其他异性的亲热行为,要有极其强烈的敏
感与斩钉截铁地回报;简单明了而不是山环水绕地对待
恋人。
� 在博弈中过分复杂的策略使得对手难于理解,无所适从
,因而难以建立稳定的合作关系,明晰的个性、简练的
作风和坦诚的态度倒是制胜的要诀。
触发策略
人家打你一巴掌,你还把另一边脸转过去,等
于鼓励对方再占你便宜。无条件的合作不仅伤害
你自己,而且伤害了这个成功的剥削者接着要遇
到的无辜者。无条件合作将会宠坏对方,并为社
会留下了改造被宠坏者的负担。
对敌人的仁慈就是对自己的残忍。
恋爱时期的誓言
� 人生发誓最多的莫过于恋爱时期。非你不娶,非你不嫁
,海枯石烂情不变之类的誓言。为什么向恋人发誓呢?
� 无非是一报还一报的触发策略。希望对方也这样对待自
己,换来一个好的博弈结果。
� 触发策略是一个不怕曝光的策略,而且恰恰需要别人知
道你的基本原则,这样才能更好地实现合作双赢。
触发策略——不怕曝光的策略
合伙者为什么多以拆伙告终?
� 触发策略的局限性:如果双方存在误解,不管出现误会
的几率怎样微乎其微(即使万亿分之一),只要有可能
出现误会,长期而言,一报还一报策略会有一半时间合
作,一半时间背叛。理由是,一旦出现误会,双方是将
问题复杂化,还是澄清误会,其机率是一样的。这样一
来,选择合作或背叛的机率便是一半对一半。
� 对方偶然背叛了你,你通过行动或者不行动来显示你对
此介意,你自己觉得是相称的“警告”,但对方很可能认
为你反应过度,小题大做。因而,哪怕是微不足道的误
解一旦发生,合作便有了危机。
触发策略——不怕曝光的策略