大块头有大智慧
——博奕论之智猪游戏
科学家在实验室里养了一大一小两头猪,采用自动化供食系统,食槽对面有一按钮,只要按一下按钮,食槽便可供给8个单位的粮食。然而,猪从按钮到食槽需消耗两单位粮食的能量,且在食槽前等待的另一头猪可以先吃。大小猪可获得的粮食组合为:大猪先吃(小猪按钮):(7,1),大猪按钮(小猪先吃):(4,4),两猪同时吃(一起去按钮):(5,3),两猪都不吃(都不去按钮):(0,0);那么,谁会去按钮,谁会在等着吃呢?
这是博奕论中的经典案例“智猪游戏”,作为游戏中的大小二猪,是选择主动去按钮,把先吃的优惠让给对方,还是选择等着别人去按钮,坐享其成?表面上看,似乎是等着别人去按钮,自己可以先吃划算,但如果两头猪都选择等待,只有等着饿死的份。谁会主动去按钮呢?
根据博奕论的理论前提,我们假定:每头猪都是理性的,在作出某种决策时,首选目标是追求自身利益的最大化;而由于个猪的决策会影响他猪的利益,因而,个猪在权衡利弊时,多是根据他猪的做法而选择自己的做法。
从大猪的角度出发,它会选择“按钮”还是“等待”呢?他会考虑小猪的选择。如果小猪的选择是“按钮”,大猪选择“按钮”,可以分到5单位粮食,扣去“按钮”运动消耗的2单位能量,实得效用3单位;而选择“等待”,可以分到粮食7单位,没有能量消耗,实得能量7单位,权衡得失,大猪会选择“等待”。如果小猪的选择是“等待”,大猪选择“按钮”,可以分得4单位粮食,扣去“按钮”运动消耗的2单位能量,实得效用2单位;而选择“等待”,分得粮食为0,实得效用也为0,权衡得失,大猪会选择“按钮”。
从小猪的角度出发,它会如何选择呢?同样,它会考虑大猪的选择。如果大猪的选择是“按钮”,小猪选择“按钮”,分得的粮食是3单位,扣除“按钮”运动消耗的2单位能量,实得效用为1单位;而选择“等待”可以分得粮食4单位,没有能量消耗,实得效用4单位,权衡利弊,小猪会选择“等待”。如果大猪的选择是“等待”,小猪选择“按钮”,可以分得粮食1单位,扣除“按钮”运动消耗能量2单位,实得效用为-1;而选择“等待”,分得粮食为0,实得效用也为0,权衡利弊,小猪的选择仍是“等待”。
两相比较,我们可以发现,大猪的选择有两个,如果小猪去按钮,它就等待,如果小猪等待,它就去按钮;而小猪的选择就简单得多,不论大猪等待还是按钮,它都只会等待。游戏的结果也就显而易见了,在小猪坚持不动的情况下,大猪只有主动去按钮,把吃的优先权让给小猪。
小猪 大猪 | 按钮 | 等待 |
按钮 | (3,1) | (2,4) |
等待 | (7,-1) | (0,0) |
两猪的实际效用组合图