2017年7月8日 星期六

Prisoner's Dilemma

        相信版上很多看倌已經看過由以色列女演員蓋兒•加朵(גל גדות, Gal Gadot-Varsano)主演的《神力女超人》(Wonder Woman),這是一部將背景設定在第一次世界大戰歐洲戰場於1918年快要結束時的電影。雖然德軍從當年3月到7月,由電影當中的大魔王之一魯登道夫(德語: Erich Ludendorff)發動的「皇帝會戰」(德語:Kaiserschlacht),看似為德軍攻佔了不少法國北部與比利時南部的領土,也看似打破了第一次世界大戰4年來僵持不下的壕溝戰狀態,但是從1917年起參戰的美軍,從1918年8月起也發動了一波波的攻勢不斷把德軍打退4年來的第一次世界大戰已經造成了大約1000萬士兵死亡與大約2000萬士兵受傷對於戰鬥雙方(以德國為首的中央同盟國以及以英法聯軍與美軍為首的協約國)而言,根據當時的情勢看似繼續戰鬥是個優勢策略,因為仍然有機會攻取更多領土;不過依照當時雙方的消耗而言,繼續戰鬥結果卻可能更糟雖然於1918年9月,興登堡元帥(德語:Paul von Hindenburg)已經提議要停戰,但德國最高統帥部卻執意繼續戰鬥,最終引發德軍士兵不滿與發動叛變;到了11月初,德國皇帝威廉二世更因為國內引發革命而被迫下台,下台後2天德軍就宣布停戰了。


1918年初德軍攻占的領土(粉紅色區域)

         以上這種看似雙方都有優勢策略(繼續戰鬥嘗試攻取更多領土與資源),但是若雙方都採用優勢策略下,結果卻會因此更糟(更多傷亡與資源消耗)的賽局,在經濟學上稱為「囚徒困境」(Prisoner's Dilemma)。這個名詞首先由普林斯頓大學數學系教授塔克(Albert W. Tucker)ˊ1950年為了跟心理系學生授課時創造,屬於賽局理論(Game Theory)研究的核心之一。任何賽局只要符合以下兩種特性都會被界定為囚徒困境:
  • 無論其他人的行動是什麼,參賽者都有優勢策略(Dominant strategy)將自身利益極大化
  • 但是所有參賽者都採取優勢策略時,所有參賽者卻反而都會得到更糟糕的結果

最先創造囚徒困境的普林斯頓教授Albert W. Tucker

      最原始的囚徒困境故事是警察某天逮捕了兩名嫌犯(稱A與B),指控他們犯下最高刑期為5年的罪,但是懷疑他們還可能犯下一起最高刑期為20年的罪。於是警方將他們帶到不同的牢房內並且分別告訴兩名嫌犯(也就是說兩名嫌犯都不知道警方也有這樣跟對方講)
  • 若是只有你認罪,我就會放你走
  • 若是你們兩個都不認罪,你會被關5年
  • 若是你們兩個都認罪,你會被關10年
  • 若是只有你沒認罪,你會被關20年
      根據這個情境對於兩名嫌犯的最佳策略看似都是認罪。對於A而言,假設B在同一時間是不認罪的,那A就是直接被放走;但若是兩個人都剛好採取認罪的策略則相對於B不認罪A反而要被關更久,這絕對不是兩人都樂見的結果

       囚徒困境之所以會受到賽局理論研究這麼大的關注,是因為現實生活中有太多情境都跟囚徒困境有關了高中有讀過公民與社會的各位,一定都有聽過由生態學者哈丁(Garrett Hardin)於1968年提出的「公有財悲歌」(Tragedy of the Commons),其實這也是一個很典型的囚徒困境。在一個可以自由選擇消耗有限資源的賽局下,所有人的優勢策略都是去盡可能地使用資源,但是當所有人都這樣做時,資源就會受到過度消耗,進而導致環境受到破壞而危害到人們的生活品質


人人都過度消耗資源反而會造成環境危害

         兩個國家之間打的關稅戰也是囚徒困境的例子。對兩國而言,提高關稅保護自家產品(背叛)是他們的優勢策略,降低關稅促進商品流通(合作)可能會危害到自家的產品,所以就不是優勢策略。然而如果兩國都提高關稅保護自家產品,則雙方都會失去對方的市場,進而對自身經濟也產生危害。從經濟學的角度來看,如果一場賽局可以重複執行多次(重複博弈, Repeated game),雙方當事人都會發現合作其實比彼此互相競爭能得到更多好處。各國簽訂的自由貿易協定(Free Trade Agreement, FTA),組成類似歐盟(European Union, EU)與東南亞國協(Association of Southeast Asian Nations, ASEAN)等等的國際組織,或者是對外有共同貿易條約與相同關稅的關稅同盟(Customs Union),都是促進國際間交流與貿易互動的實際例子



自由貿易協定也是為了要擺脫囚徒困境的參賽者採用的策略之一

參考資料:
[1] 賽局意識(2015),David McAdams,朱道凱 譯,初版
[2] 囚犯的兩難(2012),William Poundstone,葉家興 譯,再版



      






   

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