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2022-02-20 16:02

是时候解释一些博弈论了

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厨房柜台上放着三片新鲜的苹果派,你和你的三个朋友对着它们垂涎三尺。你是做什么的?如果你想马上拿起一块,你可能会和采取同样行动的伙伴扭打起来。犹豫一下,你可能什么也得不到。也许更明智的做法是先拿小的那块?不过,如果你把最后一块蛋糕给了朋友,他们可能会记住你的牺牲,并在将来对你更加友好。

心理数学是博弈论的一个很好的例子:研究竞争对手如何根据他们可能做什么来取胜以及他们猜测竞争对手可能做什么来制定战略。该领域的专家使用微积分和其他高级数学模型,为每个球员的最佳战术。虽然分析师可能会用它来分析实际的比赛,比如,当有一个跑垒者在等着偷本垒时,确定投手是否应该投一个曲线球,但这有助于解决许多形式的冲突。经济学家求助于博弈论来设计更公平的拍卖,政策专家则利用博弈论来剖析核武器谈判。或者,当风险更低的时候,它可以帮助人们得到他们想要的馅饼。

匹兹堡大学(University of Pittsburgh)政治学助理教授威廉·斯班尼尔(William Spaniel)说,总体而言,博弈论是“对战略互动的科学研究”。顾名思义,这个领域也适用于像扑克这样的传统比赛,你和你的对手可能会采用某些策略。当你评估彼此的游戏风格时,你可能会改变自己的方法——所有这些都是博弈论在起作用。

“我所采取的行动不仅会影响我自己,也会影响你,反之亦然,”Spaniel说,他写了一本关于这个话题的书。“所以当我制定战略时,我不仅需要考虑我在做什么,还需要考虑我认为你可能会做什么,反之亦然。”

这一领域为像Spaniel这样的专家提供了他们需要的技术,当他们试图找出关于特定场景的问题的解决方案时,他们需要超越直觉。例如,在棒球中,如果三垒上也有跑垒者,投手投弧线球似乎是有害的,因为理论上这些球对接球手来说比较棘手。但是,正如Spaniel所解释的,事实并非如此。“我们在博弈论中拥有的工具让我们能够计算出这些问题的解决方案,”他说。

然而,博弈论中最著名的元素是纳什均衡,它探索了群体动力学和选择。2001年的电影《美丽心灵》(A Beautiful Mind)对它进行了著名但错误的描述。故事发生在二战后的一个酒吧里,数学家约翰·纳什和他的伙伴们物化了5个女人——一个是金发,另一个是棕发。由罗素·克劳扮演的纳什认为,每个男人都应该忽略这个金发女人,而去追求一个棕色头发的女人,这样就没有人需要直接竞争,也没有人的感情受到伤害。“这是我们取胜的唯一途径,”他说。

这个场景的目的是简单地解释纳什均衡,但它所呈现的结果是错误的。斯班尼尔解释说,电影在“一项工作”上失败了:真正的平衡是“考虑到其他人在做什么,每个人都尽力而为”。最终结果可能不公平,但它是平衡的,因为没有人会告诉自己改变策略会带来更好的结果。美丽心灵的场景是一个真正的纳什均衡,如果一个男人和金发女人说话,其余的男人和其他女人说话。每个人都尽力做到最好,因为他们意识到自己身处一个充满竞争的世界。

这是另外一个场景。如果你的老板正在分配任务,而你的同事抢了你想要的任务,你得到了第二个选择——但避开了第三个更可怕的任务——那么你们两人就达到了一个纳什均衡。在你错过了你的首选之后改变你的策略只会让你得到一个更糟糕的交易。

博弈论也适用于更大的经济问题。加州大学伯克利分校(UC Berkeley)计算机学院(School of Computing)院长詹尼弗·蔡斯(Jennifer Chayes)研究拍卖理论和在线广告,她说,从更实际的意义上讲,它属于公平拍卖。一场典型的拍卖会推高房屋和其他物品的价格,让卖家从中受益,而另一场拍卖(被称为二次价格拍卖)可以通过最终要求参与者支付比他们出价更低的价格,来奖励那些如实说出自己愿意支付的价格的参与者。

最终,博弈论解释了人类如何与他人互动。我们要么寻求快速的回报,要么选择公平竞争,因为我们知道这可能会在未来带来更好的合作和结果。蔡斯说,毕竟,生活是一系列的游戏,我们总是可以选择变得成熟和谈判,理想的方式是让人们想要在未来再次与我们一起玩。

这个故事的简短版本出现在《大众科学》的2020年夏季游戏版上。