博弈論系列—智豬博弈

小浩演算法發表於2020-10-23

今天給大家講解一個博弈論中很有趣的問題,智豬博弈。

01、智豬博弈

在博弈論(Game Theory)經濟學中,“智豬博弈”是一個著名的納什均衡的例子。如果不瞭解什麼是納什均衡,可以先看下下面的文章。

博弈論系列 - 囚徒困境

題目:智豬博弈
假設豬圈裡有一頭大豬、一頭小豬。豬圈的一頭有豬食槽,另一頭安裝著控制豬食供應的按鈕,按一下按鈕會有10個單位的豬食進槽,,但是按按鈕以後跑到食槽所需要付出的勞動量,加起來要消耗相當於2個單位的豬食。並且因為按鈕和食槽分置籠子的兩端,等到按按鈕的豬付出勞動跑到食槽的時候,坐享其成的另一頭豬早已吃了不少。

如果大豬先到(小豬按),大豬吃掉9個單位,小豬隻能吃到1個單位;如果同時到達(也就是一起按),大豬吃掉7個單位,小豬吃到3個單位;如果小豬先到(大豬按),小豬可以吃到4個單位,而大豬吃到6個單位


那麼,在兩頭豬都足夠聰明的前提下,最終的結果是什麼?

02、推導過程

"智豬博弈"由約翰·納什(JohnFNash),於1950年提出。


這個推導過程還是比較簡單的。首先小豬如果去按按鈕,然後再回來的話,只能吃到一份豬食,直接就嗝屁了,這種可能性肯定是不行的。自然,這時大豬也就只有去按按鈕這一個選項了。所以最終的結果會是:小豬選擇等待,大豬去按按鈕


用博弈論中的報酬矩陣,將圖畫出來,可能更加有助於大家思考:

在這裡插入圖片描述

  • 如果小豬和大豬同時行動的話,則它們同時到達食槽,分別得到1個單位和5個單位的純收益(付出4個單位的成本)

  • 如果大豬行動,小豬等待,小豬可得到4個單位的純收益,大豬得到的6個單位,付出2個單位的成本,實得4個單位;

  • 如果大豬等待,小豬行動,小豬隻能吃到1個單位,則小豬的收入將不抵成本,純收益為-1。

  • 如果大豬等待,小豬也等待,那麼小豬的收益為零,成本也為零,總之,小豬等待還是要優於行動。


03、題目意義

我猜測會有一些朋友,在看到這樣一道題目後,會覺得這不是很簡單嗎,有什麼可說的,其實不是這樣。這道題目是一個很經典的“劣勢策略”下的可預測問題,其在各高校經濟學課程中也被放在一個舉足輕重的地位上。原因無他,正是大豬做出這樣一個“決策”,目的不是出於對小豬的愛,而是基於“自利”的原則


類比到科技領域,我們都知道研發成本一定高於模仿成本,而各已開發國家的研發實力又強於發展中國家,那為什麼已開發國家還得耗費更大的資源去探索新的技術,難道真的是對外說的為人類為社會嗎?其實我認為並不是,這無關個體天性和民族稟賦。我想說到這裡,估計會有人不同意:說浩哥,你這樣太不尊重這些為人類做出貢獻的先輩了。注意,我上面說了,你得把這件事放大了看。對於個體而言,我其實是非常非常尊重的,甚至我也願意成為這樣的一個人。但是對於集體利益,或者整個國家而言,請不要過於天真,童話都是騙人的。


當年英國政府將流放澳洲的犯人交給往來於澳洲之間的商船來完成,由此經常會發生因商船主或水手虐待犯人,致使大批流放人員因此死在途中(葬身大海)的事件發生。後來大英帝國對運送犯人的辦法(制度)稍加改變,流放人員仍然由往來於澳洲的商船來運送,只是運送犯人的費用要等到犯人送到澳洲後才由政府按實到犯人人數支付給商船。僅就這樣一點小小的“改變”,幾乎再也沒有犯人於中途死掉的事情發生。大家不要高估人性,“虐待”的本身,其實就是權利的滋生,而權利是大多數人都想嚐嚐的滋味。通過支付方式的一點點改變,船主不得不保護犯人,來保障自己的利益,這背後的原因其實正是智豬博弈。


作為“大豬”,如果想要獲得更大利益,就得“一直跑”。這和看不看得順眼小豬無關,和小豬賣不賣萌也無關,真實的社會,畢竟不是小豬佩奇。現實是殘酷的,如果有一天小豬突然長大了,大豬還會為小豬“奔波”嗎?當然不會,看看最近的貿易戰,不就是因為“小豬”長大了,所以才出現的嗎。但是長大了就是長大了,總不能藏起來吧。


等到格局到了這一步,其實博弈的結構也已經發生了變化,看看川普一日三變,我想大家都會有一些體悟。最大巨集觀戰略的徹底轉變,絕對不會因為其一方簡單鬧一鬧,懟一懟就結束,也並不是把某個看上去比較瘋狂的人換掉就可以改變的,請大家一定要記清楚這點。畢竟,這無關個體天性和民族稟賦。


所以,今天的問題你學會了嗎?評論區留下你的想法!


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