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约翰·纳什
[ 作者:boyilun.net  加入时间:2008-12-13 00:00:00  来自:boyilun.net ]

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约翰·纳什,1928年6月13日出生于美国西维吉尼亚州勃鲁费尔,1950年获得美国普林斯顿高等研究院数学博士学位,1951年至1959年在麻省理工学院(MIT)数学中心任职。现任普林斯顿大学数学系教授,美国科学院院士。1994年诺贝尔经济学奖得主。国际公认的博弈论创始人之一。1950年,《N——人对策的均衡点》、《讨价还价问题》.《非合作对策》。
纳什主要在纯数学领域从事学术研究,其数学成就也是十分显著的。然而,他对经济学研究产生重大影响的还是在对策论上,可以概括为两点:第一,纳什明确地区分了合作对策与非合作对策中,并指出,在合作对策中可以达成有约束力的协议,而在非合作对策中,则不能达到;第二,对于俩人以上的非合作对策,可能出现什么样的结果,纳什提出了分析方法,这一方法可以用“纳什均衡”来称谓。在经济博弈论领域做出了划时代的贡献,是继冯"诺依曼之后最伟大的博弈论大师之一。他提出的著名的纳什均衡的概念在非合作博弈理论中起着核心的作用。
囚徒困境
话说有一天,一位富翁在家中被杀,财物被盗。警方在此案的侦破过程中,抓到两个犯罪嫌疑人,斯卡尔菲丝和那库尔斯,并从他们的住处搜出被害人家中丢失的财物。但是,他们矢口否认曾杀过人,辩称是先发现富翁被杀,然后只是顺手牵羊偷了点儿东西。于是警方将两人隔离,分别关在不同的房间进行审讯。由地方检察官分别和每个人单独谈话。检察官说,“由于你们的偷盗罪已有确凿的证据,所以可以判你们一年刑期。但是,我可以和你做个交易。如果你单独坦白杀人的罪行,我只判你三个月的监禁,但你的同伙要被判十年刑。如果你拒不坦白,而被同伙检举,那么你就将被判十年刑,他只判三个月的监禁。但是,如果你们两人都坦白交代,那么,你们都要被判5年刑。”斯卡尔菲丝和那库尔斯该怎么办呢?他们面临着两难的选择——坦白或抵赖。显然最好的策略是双方都抵赖,结果是大家都只被判一年。但是由于两人处于隔离的情况下无法串供。所以,按照亚当·斯密的理论,每一个人都是从利己的目的出发,他们选择坦白交代是最佳策略。因为坦白交代可以期望得到很短的监禁———3个月,但前提是同伙抵赖,显然要比自己抵赖要坐10年牢好。这种策略是损人利己的策略。不仅如此,坦白还有更多的好处。如果对方坦白了而自己抵赖了,那自己就得坐10年牢。太不划算了!因此,在这种情况下还是应该选择坦白交代,即使两人同时坦白,至多也只判5年,总比被判10年好吧。所以,两人合理的选择是坦白,原本对双方都有利的策略(抵赖)和结局(被判1年刑)就不会出现。
这样两人都选择坦白的策略以及因此被判5年的结局被称为“纳什均衡”,也叫非合作均衡。因为,每一方在选择策略时都没有“共谋”(串供),他们只是选择对自己最有利的策略,而不考虑社会福利或任何其他对手的利益。也就是说,这种策略组合由所有局中人(也称当事人、参与者)的最佳策略组合构成。没有人会主动改变自己的策略以便使自己获得更大利益。“囚徒的两难选择”有着广泛而深刻的意义。个人理性与集体理性的冲突,各人追求利己行为而导致的最终结局是一个“纳什均衡”,也是对所有人都不利的结局。他们两人都是在坦白与抵赖策略上首先想到自己,这样他们必然要服长的刑期。只有当他们都首先替对方着想时,或者相互合谋(串供)时,才可以得到最短时间的监禁的结果。
“纳什均衡”首先对亚当·斯密的“看不见的手”的原理提出挑战。按照斯密的理论,在市场经济中,每一个人都从利己的目的出发,而最终全社会达到利他的效果。不妨让我们重温一下这位经济学圣人在《国富论》中的名言:“通过追求(个人的)自身利益,他常常会比其实际上想做的那样更有效地促进社会利益。”从“纳什均衡”我们引出了“看不见的手”的原理的一个悖论:从利己目的出发,结果损人不利己,既不利己也不利他。两个囚徒的命运就是如此。从这个意义上说,“纳什均衡”提出的悖论实际上动摇了西方经济学的基石。亚当·斯密错了,不是为自己做到最好也就得到最多,而是在他人的存在下,努力使自己得到最多。因此,从“纳什均衡”中我们还可以悟出一条真理:合作是有利的“利己策略”。但它必须符合以下黄金律:按照你愿意别人对你的方式来对别人,但只有他们也按同样方式行事才行,“己所不欲勿施于人”。但前提是人所不欲勿施于我。其次,“纳什均衡”是一种非合作博弈均衡,在现实中非合作的情况要比合作情况普遍。所以“纳什均衡”是对冯·诺依曼和摩根斯特恩的合作博弈理论的重大发展,甚至可以说是一场革命.
博弈论,又称对策论或游戏理论。它原是数学运筹中的一个支系,用于严格的处理在战略博弈中参与者最理想的行为和决定拮据的均衡,或是使具有理性的竞赛者找到他们应采用的最佳策略。在博弈中,每个参与者都在特定条件下争取其最大利益。博弈的结果,不仅取决于某个参与者的行动,而且还取决于其他参与者如何行动。不同参与者有时利益一致,有时又彼此对立。
博弈要素
1局中人:在一场竞赛或博弈中,每一个有决策权的参与者成为一个局中人。只有两个局中人的博弈现象称为“两人博弈”,而多于两个局中人的博弈称为“多人博弈”。
2策略:一局博弈中,每个局中人都有选择实际可行的完整的行动方案,即方案不是某阶段的行动方案,而是指导整个行动的一个方案,一个局中人的一个可行的自始至终全局筹划的一个行动方案,称为这个局中人的一个策略。如果在一个博弈中局中人都总共有有限个策略,则称为“有限博弈”,否则称为“无限博弈”。
3得失:一局博弈结局时的结果称为得失。每个局中人在一局博弈结束时的得失,不仅与该局中人自身所选择的策略有关,而且与全局中人所取定的一组策略有关。所以,一局博弈结束时每个局中人的“得失”是全体局中人所取定的一组策略的函数,通常称为支付(payoff)函数。
4 信息条件,它决定每一行为者对博弈环境以及其他行为者的选择所掌握的信息数量和质量;
5 每一行为者拥来达到目的的战略;(中心环节)
6 进行博弈的整体环境,不论行为者是否对此有充分的认识;
7 动态的相互作用,在这个层中,一方的选择可能促使对方改变选择。(如:美伊战争→若伊拉克承认有核武器,战争可能会讨价还价,甚至避免战争爆发→单方面坚持,美国有了借口→这是一个动态过程,双方都可以改变自己的选择)
环境、条件、动态的相互作用等方面的信息是重要的决策依据和决定博弈结构的重要因素。但博弈者得到的信息往往是有限的,一般很难确切知道对方的实力、意图和战略战术,在这种条件下,博弈者可以根据博弈论的原理找到一个最佳的策略或策略组合,有的也可以在动态或多次重复的博弈过程中使决策合理化。一国具体政策不可能分毫不差地同既定目标保持一致,但从长期来看,一国的政策目标是相当稳定的,其变化一般非常缓慢。此外,很多外交决策是在仔细权衡了利弊得失之后作出的,这正符合“合理行为”的分析模式。
分类
从行为的时间序列性,博弈论进一步分为两类:静态博弈是指在博弈中,参与人同时选择或虽非同时选择但后行动者并不知道先行动者采取了什么具体行动;动态博弈是指在博弈中,参与人的行动有先后顺序,且后行动者能够观察到先行动者所选择的行动。通俗的理解:"囚徒困境"就是同时决策的,属于静态博弈;而棋牌类游戏等决策或行动有先后次序的,属于动态博弈。按照参与人对其他参与人的了解程度分为完全信息博弈和不完全信息博弈。完全博弈是指在博弈过程中,每一位参与人对其他参与人的特征、策略空间及收益函数有准确的信息。如果参与人对其他参与人的特征、策略空间及收益函数信息了解的不够准确、或者不是对所有参与人的特征、策略空间及收益函数都有准确的信息,在这种情况下进行的博弈就是不完全信息博弈。博弈论还有很多分类,比如:以博弈进行的次数或者持续长短可以分为有限博弈和无限博弈;以表现形式也可以分为一般型(战略型)或者展开型等。
博弈论的几种类型:
1 双方零和,即一方所得为另一方之所失,双方互相抵消。
(正负相抵消原理,为最简单、无意义的,基本上是不存在的零和。)
2 双方非零和,即一方所得并非另一方之所失,双方都可能赢或输。
(更多运用在我们做选择时的考虑,是一种可能性的存在,在“谁是懦夫”中用到。)
3 “多方零和”,游戏中有若干个竞争者,在游戏中的是相抵。
(即相互遏制原理→一个暂时的博弈状态)
4 “多方非零和”,即若干个竞争者之间得失不相同,得与失之和不等于零。
(层次越来越复杂,最有意义的,好理解,在国际关系中经常碰到。)
博弈论将国际政治的竞争分为三类:
1 利益一致的竞争(较难理解。利益和收益是不同的,利益是前提,收益是目的。利益一致即目标一致,很显然在国际竞争中收益是不对称的,这与国家的实力相关联→实力强,收益大)
2 利益对立的竞争
3 混合利益的竞争(主要在国际合作中,参与方掺杂了许多国际组织,不光是国家→不纯粹是政治或经济利益→导致利益的复杂性)
多数情况下,博弈论所涉及的是混合利益的竞争,既竞争者的利益某些方面一致,在其他方面有不一致。竞争者之间既可能合作,也可能不合作。
博弈论的两个基本假设:
1 争各方在安排其优先选择,估算的是和估计对方选择时都是符合理性的;
2 每个竞争者的战略和决策都取决于另一个(或其余多个)竞争者的战略与决策。
博弈的定理使人和理性策略均以最小最大值为基础。即:每个竞争者都力求使其能确保的最小收益达到最大限度,或使其必须遭受的最大损失减少到最小限度。
合作的进行过程及规律
  "一报还一报"的策略在静态的群体中得到了很好的分数,那么,在一个动态的进化的群体中,这种合作者能否产生、发展、生存下去呢?群体是会向合作的方向进化,还是向不合作的方向进化?如果大家开始都不合作,能否在进化过程中产生合作?为了回答这些疑问,艾氏用生态学的原理来分析合作的进化过程。
  假设对策者所组成的策略群体是一代一代进化下去的,进化的规则包括:一,试错。人们在对待周围环境时,起初不知道该怎么做,于是就试试这个,试试那个,哪个结果好就照哪个去做。第二,遗传。一个人如果合作性好,他的后代的合作基因就多。第三,学习。比赛过程就是对策者相互学习的过程,"一报还一报"的策略好,有的人就愿意学。按这样的思路,艾氏设计了一个实验,假设63个对策者中,谁在第一轮中的得分高,他在第二轮的群体中所占比例就越高,而且是他的得分的正函数。这样,群体的结构就会在进化过程中改变,由此可以看出群体是向什么方向进化的。
  实验结果很有趣。"一报还一报"原来在群体中占1/63,经过1000代的进化,结构稳定下来时,它占了24%。另外,有一些程序在进化过程中消失了。其中有一个值得研究的程序,即原来前15名中唯一的那个"不善良的"哈灵顿程序,它的对策方案是,首先合作,当发现对方一直在合作,它就突然来个不合作,如果对方立刻报复它,它就恢复合作,如果对方仍然合作,它就继续背叛。这个程序一开始发展很快,但等到除了"一报还一报"之外的其它程序开始消失时,它就开始下降了。因此,以合作系数来测量,群体是越来越合作的。
  进化实验揭示了一个哲理:一个策略的成功应该以对方的成功为基础。"一报还一报"在两个人对策时,得分不可能超过对方,最多打个平手,但它的总分最高。它赖以生存的基础是很牢固的,因为它让对方得到了高分。哈灵顿程序就不是这样,它得到高分时,对方必然得到低分。它的成功是建立在别人失败的基础上的,而失败者总是要被淘汰的,当失败者被淘汰之后,这个好占别人便宜的成功者也要被淘汰。
  那么,在一个极端自私者所组成的不合作者的群体中,"一报还一报"能否生存呢?艾克斯罗德发现,在得分矩阵和未来的折现系数一定的情况下,可以算出,只要群体的5%或更多成员是"一报还一报"的,这些合作者就能生存,而且,只要他们的得分超过群体的总平均分,这个合作的群体就会越来越大,最后蔓延到整个群体。反之,无论不合作者在一个合作者占多数的群体中有多大比例,不合作者都是不可能自下而上的。这就说明,社会向合作进化的棘轮是不可逆转的,群体的合作性越来越大。艾克斯罗德正是以这样一个鼓舞人心的结论,突破了"囚犯困境"的研究困境。
  在研究中发现,合作的必要条件是:第一、关系要持续,一次性的或有限次的博弈中,对策者是没有合作动机的;第二、对对方的行为要做出回报,一个永远合作的对策者是不会有人跟他合作的。
那么,如何提高合作性呢?首先,要建立持久的关系,即使是爱情也需要建立婚姻契约以维持双方的合作。(火车站的小贩为什么要骗人?为什么工作中要形成小组制度?换防的时候一方总是要小小地进攻一下的,在中越前线就是这样)第二、要增强识别对方行动的能力,如果不清楚对方是合作还是不合作,就没法回报他了。第三、要维持声誉,说要报复就一定要做到,人家才知道你是不好欺负的,才不敢不与你合作。第四、能够分步完成的对局不要一次完成,以维持长久关系,比如,贸易、谈判都要分步进行,以促使对方采取合作态度。第五、不要嫉妒人家的成功,"一报还一报"正是这样的典范。第六、不要首先背叛,以免担上罪魁祸首的道德压力。第七、不仅对背叛要回报,对合作也要作出回报。第八、不要耍小聪明,占人家便宜。
  友谊不是合作的必要条件,即使是敌人,只要满足了关系持续,互相回报的条件,也有可能合作。比如,第一次世界大战期间,德英两军在战壕战中遇上了三个月的雨季,双方在这三个月中达成了默契,互相不攻击对方的粮车给养,到大反攻时再你死我活地打。这个例子说明,友谊不是合作的前提。第二、预见性也不是合作的前提,艾氏举出生物界低等动物、植物之间合作的例子来说明这一点。但是,当有预见性的人类了解了合作的规律之后,合作进化的过程就会加快。这时,预见性是有用的,学习也是有用的。
  当游戏中考虑到随机干扰,即对策者由于误会而开始互相背叛的情形时,吴坚忠博士经研究发现,以修正的"一报还一报",即以一定的概率不报复对方的背叛,和"悔过的一报还一报",即以一定的概率主动停止背叛。群体所有成员处理随机环境的能力越强,"悔过的一报还一报"效果越好,"宽大的一报还一报"效果越差。


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