極簡博弈論之一:極小極大與納什均衡

馮·諾依曼(左)和約翰·納什(右)

兩位大師,兩個原理。

如果你是兩個孩子的母親,要給兩個饞嘴的孩子分一塊蛋糕,不管怎么分,最后的結果總是,有一個孩子(甚至是兩個孩子)覺得自己的那塊更小。

這是博弈論中的一個經典問題:分蛋糕。該怎么分才能讓兩個孩子都滿意?博弈論可以幫我們破了這個局。

馮·諾依曼和約翰·納什

我們把分蛋糕問題暫且擱到一邊,先來認識一下博弈論的兩位大師——馮·諾依曼和約翰·納什。

馮·諾依曼(后文簡稱馮)有兩個領域的鼻祖,他被稱為“計算機之父”,現代計算機的原型正是出自馮的設計,這個原型一直沿用到今天,他還被稱為“博弈論之父”,因為他最早對零和博弈進行了深入研究,提出了“極小極大原理”。

約翰·納什(后文簡稱納什)比馮晚出生20多年,他年輕有為,在博士論文中便提出了著名的“納什均衡”理論,可惜天妒英才,納什的妄想癥隨著年齡的增長越發嚴重,然而他的妻子從未拋棄他,一直陪伴納什到人生的最后一刻,方才有了震撼人心的電影《美麗心靈》。

分蛋糕問題

回到分蛋糕的問題,我們請馮和納什兩位大師出場,來解決分蛋糕問題。
首先,我們要把分蛋糕問題需要轉化為兩個孩子博弈問題,博弈的規則是:兩個孩子分蛋糕,一個切蛋糕,另一個先選蛋糕。

博弈論的目標就是尋找問題的理性解——不考慮情感因素,單從理性角度分析所得的答案。

我們先把兩個孩子的策略和對應的結果做成一個表格。記切蛋糕的孩子為A,選蛋糕的孩子為B,用“A得到的蛋糕大小,B得到的蛋糕大小”表示分蛋糕的結果。

| B選大塊 | B選小塊
:----:|:-----:|:----:
A切成兩塊一樣大 | 一半,一半 | 一半,一半
A切成兩塊不一樣大 | 小塊,大塊 | 大塊,小塊

極小極大原理

先請馮來切蛋糕,即馮是A,他自然要運用“極小極大原理”。

“極小”指的是B一定會挑選大塊,所以留給自己的肯定是小塊,也就是表格中的左邊一列;
“極大”指的是A要使自己的蛋糕盡量大;
“極小極大”組合起來的意思是,A已知B會選大塊,所以會把較小的一塊切得大一些,對A來說,最好的結果就是表格的左上角“一半、一半”,即兩人各分得半塊蛋糕,這就是這個問題的理性解。

這就是極小極大原理,是不是很簡單?

納什均衡

納什均衡也不難!

這次換做納什來切蛋糕了(即納什是A),他自然要運用“納什均衡”來尋找理性解。A假設自己切成不一樣大小的兩塊,B自然會選大塊,也就是表格中左下角一格。

這時,A會分別問B和自己一個問題:你后悔嗎?
B想:我得到了大塊,我不后悔!
A想:如果我切成一樣大的兩塊,能得到的更多,我后悔了!

于是A改變策略,切成一樣大的兩塊,對應表格的左上角。還是重復剛才的問題,你后悔嗎?
B想:既然兩塊蛋糕一樣大,后悔也沒用,我不后悔!
A想:既然B已經選了大塊的,我能得到半塊蛋糕已經是最好的結果了,我也不后悔!
當兩人都不后悔時,納什均衡就達成了!

尋找納什均衡點一定要注意:“是否后悔”是對方不變更策略的前提下做出的選擇。這很像球迷們看球時候的心情,每當看到空門不進,球迷們的心聲總是:不會吧!這球換我也能射進啊!

單從分蛋糕的例子來看,兩個理論得到的答案是一樣的。二者的區別在于適用范圍,極小極大原理只能用來分析零和博弈——雙方利益總和不變的博弈問題,納什均衡對零和博弈、非零和博弈都適用,這也是納什均衡厲害的地方。不過,納什均衡為的是找到“使雙方都不后悔的理性解”,這個理性解未必會給博弈中的個體或集體帶來利益最大化。

至此,我們認識了兩位大師——馮·諾依曼和約翰·納什,學習了兩個原理——極小極大和納什均衡。

接下來,我們就來學習一個熟悉又陌生的博弈問題——囚徒困境

還有哦:極簡博弈論之二:你我都是囚徒

最后編輯于
?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯系作者
平臺聲明:文章內容(如有圖片或視頻亦包括在內)由作者上傳并發布,文章內容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發布平臺,僅提供信息存儲服務。
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 228,197評論 6 531
  • 序言:濱河連續發生了三起死亡事件,死亡現場離奇詭異,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機,發現死者居然都...
    沈念sama閱讀 98,415評論 3 415
  • 文/潘曉璐 我一進店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人,你說我怎么就攤上這事。” “怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 176,104評論 0 373
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長。 經常有香客問我,道長,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 62,884評論 1 309
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮,結果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己,他們只是感情好,可當我...
    茶點故事閱讀 71,647評論 6 408
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發上,一...
    開封第一講書人閱讀 55,130評論 1 323
  • 那天,我揣著相機與錄音,去河邊找鬼。 笑死,一個胖子當著我的面吹牛,可吹牛的內容都是我干的。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 43,208評論 3 441
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側響起,我...
    開封第一講書人閱讀 42,366評論 0 288
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后,有當地人在樹林里發現了一具尸體,經...
    沈念sama閱讀 48,887評論 1 334
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 40,737評論 3 354
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發現自己被綠了。 大學時的朋友給我發了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點故事閱讀 42,939評論 1 369
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖,靈堂內的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 38,478評論 5 358
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站,受9級特大地震影響,放射性物質發生泄漏。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環境...
    茶點故事閱讀 44,174評論 3 347
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧,春花似錦、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 34,586評論 0 26
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至,卻和暖如春,著一層夾襖步出監牢的瞬間,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 35,827評論 1 283
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 51,608評論 3 390
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 47,914評論 2 372

推薦閱讀更多精彩內容