《美丽心灵》(A BeautifulMind)
是一部关于一个真实天才的极富人性的剧情片。故事的原型是数学家小约翰-福布斯-纳什(Jr.JohnForbesNash)。英俊而又十分古怪的纳什早年就作出了惊人的数学发现,开始享有国际声誉。但纳什出众的直觉受到了精神分裂症的困扰,使他向学术上最高层次进军的辉煌历程发生了巨大改变。面对这个曾经击毁了许多人的挑战,纳什在深爱着的妻子艾丽西亚(Alicia)的相助下,毫不畏惧,顽强抗争。经过了几十年的艰难努力,他终于战胜了这个不幸,并于1994年获得诺贝尔奖。这是一个真人真事的传奇故事,今天纳什继续在他的领域中耕耘着。
1947年小约翰-福布斯-纳什(罗素-克洛饰,RussellCrowe)进入普林斯顿大学学习并研究数学。这个"神秘的来自西弗吉尼亚的天才"并没有上预备班的经历,也没有遗产或富足的亲戚资助他进入“常春藤盟校”(IvyLeague)----但普林斯顿最具声誉的奖学金证明他确实属于普林斯顿这个团队。
这对纳什或是对普林斯顿来说是很不容易的。优雅的社会交际他根本不屑一顾,上课也提不起什么兴致。他整天沉迷着的只是一件事:寻找一个真正有创意的理论。他深信这才是他应该从事的事情。
普林斯顿的数学系竞争十分激烈,纳什的一些同学也十分乐于看到纳什的失败。但是,他们仍然十分容忍他,有意无意地怂恿他当个伟人。一个晚上他与一些同学在当地洒吧娱乐,当时他们对一个热情的金发碧眼女人的反应引发了他的灵感。当纳什观察着这些竞争对手时,常常在他脑海里酝酿的想法突然变得清晰起来。他随之撰写出了关于博奕论的论文----“竞争中的数学”----大胆地将现代经济之父亚当-斯密(AdamSmith)的理论作出了不同的解释。这个已经被人们接受了150年的思想突然变得陈旧过时了,纳什的生活也从此发生了改变。
纳什后来获得了在麻省理工学院(MIT)进行研究和教学的工作,这可是一个众人觊觎的工作,但是他对这些并不满意。科学曾为美国在第二次世界大战中的获胜发挥了巨大的作用。现在,冷战盛行,纳什渴望在这场新的冲突中发挥自己的优势。他的愿望得到了实现,神秘兮兮的威廉-帕彻(WilliamParcher,埃德-哈里斯饰,EdHarris)招募他参加一个绝密的任务,破解敌人的密码。
纳什在麻省理工学院工作的同时,全身心地投入到这个耗神的工作中。在这里,纳什受到了一种全新的挑战,但是这次的挑战却是来自光彩照人的艾丽西亚-拉迪(AliciaLarde,珍妮弗-康奈利饰,JenniferConnelly),一个物理系学生,她向纳什引入了一个从来没有认真考虑过的观念----爱情。
不久,纳什和艾丽西亚结婚了,但是他不能告诉她他正在为帕彻所从事的危险项目。这项工作稍有不慎泄了密,后果将不堪设想。纳什一直是悄悄地在干,他被这项工作深深地迷住了,并最终迷失在这些无法抵御的错觉中。经诊断,他得的是妄想型精神分裂症。
纳什的遭遇让艾丽西亚吓坏了,她挣扎在被毁天才爱的重压下。随着每一天都似乎会给他们带来新的恐怖,这对令人羡慕的伴侣已失去了当初让人羡慕的份儿。但是艾丽西亚仍然在她爱着的男人身上发现了他的超凡魅力,这也是支撑她对他承诺的源泉所在。受到她那坚贞不渝的爱情和忠诚的感动,纳什最终决定与这场被认为是只能好转、无法治愈的疾病作斗争。
谦卑的纳什目标很简单,但要实现这些目标却是难上加难。处在病魔的重压之下,他仍然被那令人兴奋的数学理论所驱使着,他决心寻找自己的恢复常态的方法。绝对是通过意志的力量,他才一如既往地继续进行着他的工作,并于1994年获得了诺贝尔奖。与此同时,他在博奕论方面颇具前瞻性的工作成为20世纪最具影响力的理论,而纳什也成了一个不仅拥有美好情感,并具有美丽心灵的人。
“纳什均衡”理论
1994年诺贝尔经济学奖的获得者是美国普林斯顿大学的约翰·纳什。纳什获得诺贝尔经济学奖的原因是他在博奕沦领域的贡献,他提出了“纳什均衡”理论、关于博奕论,流传最广的是一个叫做“囚徒困境”的故事:
话说有一天,一个富翁在家中被杀,财物被盗;警方在此案的侦破过程中,抓到两个犯罪嫌疑人张三和李四,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,辩称他们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。警察分别对张三和李四说,“由于你们的偷盗罪已有确凿的证据,所以可以判你们1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3个月的监禁,但你的同伙要被判10年刑。如果你拒不坦白,而被同伙检举,那么你就将被判10年刑,他只判3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。”
张三和李四怎么办呢?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,按照亚当·斯密的理论,每一个人都是一个“理性的经济人”,都会从利己的目的出发进行选择。这两个人都会有这样一个盘算过程:假如他招了,我不招,得坐10年监狱,招了才5年,所以招了划算;假如我招了,他也招,得坐5年,他要是不招,我就只坐3个月,而他会坐10年牢,也是招了划算。综合以上几种情况考虑,不管他招不招,对我而言都是招了划算。两个人都会动这样的脑筋,最终,两个人都选择了招?结果都被判5年刑期。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。这就是著名的“囚徒困境”。它实际上反映了一个很深刻的问题,这就是个人理性与集体理性的矛盾。
实际上,如果两个都抵赖,各判刑1年,显然比都判5年好,但实际上做不到,因为它不满足个人理性要求。作为一个理性的人,张三和李四都会想,如果我抵赖而对方坦白的话,自己就可能判刑10年,理性的人是不会冒这种险的。但张三和李四都理性选择的结果,两人都被判了5年,最优的被判1年的结果并没有出现。也就是说,对每个人而言都是理性的选择,但对于整个集体来说却是不理性的。
这与传统经济学所言的结论相悖。传统经济学认为市场经济存在“看不见的手”,它调节的结果是每个人的理性选择最终会造成对整个集体的最大利益。实际上,就像囚徒困境一样,这只看不见的手在参与选择的人数只有少数几个的时候会失去作用,因为这个时候,人们决策的过程会考虑其他参与者的想法,就像赌博和下棋的时候一样,这就和买家和卖家数量都巨大时的完全竞争不完全一样,需要新的一套思路进行研究。
在上面的例子中,我们注意到了一个并非最优的结果,就是两人都选择坦白的策略以及因此被判5年的结果,这个结果被称为“纳什均衡”,也叫非合作均衡。博奕论中最基本的概念就是“纳什均衡”,一谈到博奕论,人们说的最多的最著名的也是“纳什均衡”。纳什均衡指的是这样一种战略组合,这种战略组合由所有参与人的最优战略组成,也就是说,给定别人战略的情况下,没有任何单个参与人有积极性选择其他战略使自己获得更大利益,从而没有任何人有积极性打破这种均衡。
当然,“纳什均衡”虽然是由单个人的最优战略组成,但并不意味着是一个总体最优的结果。如上述,在个人理性与集体理性的冲突的情况下,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。
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。同时,它也提示我们:合作是有利的“利己策略”。实际上,如果上述两个囚徒能够串供进行合作,那么他们一定会选择都抵赖从而只因偷盗罪被判1年,当然,正是考虑到了这一点,所以警察才对他们隔离审查从而获知了事实真相,对囚徒而言最有利的合作结果才没有出现。“纳什均衡”描述的就是一种非合作博奕均衡,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奕理论的重大发展,甚至可以说是一场革命。
今天,纳什均衡被广泛应用于各个领域的研究,尤其在进行制度分析寸,我们可应用它得出一个很重要结论:一种制度(体制)安排要发生效力,必须是一种纳什均衡。否则,这种制度安排便不能成立。(据《诺贝尔经济学奖经典理论》一书)
从“纳什均衡”的普遍意义中我们可以深刻领悟司空见惯的经济、社会、政治、国防、管理和日常生活中的博弈现象。我们将例举出许多类似于“囚徒的两难处境”这样的例子。如价格战、军奋竞赛、污染等等。一般的博弈问题由三个要素所构成:即局中人(players)又称当事人、参与者、策略等等的集合,策略(strategies)集合以及每一对局中人所做的选择和赢得(payoffs)集合。其中所谓赢得是指如果一个特定的策略关系被选择,每一局中人所得到的效用。所有的博弈问题都会遇到这三个要素。
价格战博弈:
现在我们经常会遇到各种各样的家电价格大战,彩电大战、冰箱大战、空调大战、微波炉大战……这些大战的受益者首先是消费者。每当看到一种家电产品的价格大战,百姓都会“没事儿偷着乐”。在这里,我们可以解释厂家价格大战的结局也是一个“纳什均衡”,而且价格战的结果是谁都没钱赚。因为博弈双方的利润正好是零。竞争的结果是稳定的,即是一个“纳什均衡”。这个结果可能对消费者是有利的,但对厂商而言是灾难性的。所以,价格战对厂商而言意味着自杀。从这个案例中我们可以引伸出两个问题,一是竞争削价的结果或“纳什均衡”可能导致一个有效率的零利润结局。二是如果不采取价格战,作为一种敌对博弈论(vivalrygame)其结果会如何呢?每一个企业,都会考虑采取正常价格策略,还是采取高价格策略形成垄断价格,并尽力获取垄断利润。如果垄断可以形成,则博弈双方的共同利润最大。这种情况就是垄断经营所做的,通常会抬高价格。另一个极端的情况是厂商用正常的价格,双方都可以获得利润。从这一点,我们又引出一条基本准则:“把你自己的战略建立在假定对手会按其最佳利益行动的基础上”。事实上,完全竞争的均衡就是“纳什均衡”或“非合作博弈均衡”。在这种状态下,每一个厂商或消费者都是按照所有的别人已定的价格来进行决策。在这种均衡中,每一企业要使利润最大化,消费者要使效用最大化,结果导致了零利润,也就是说价格等于边际成本。在完全竞争的情况下,非合作行为导致了社会所期望的经济效率状态。如果厂商采取合作行动并决定转向垄断价格,那么社会的经济效率就会遭到破坏。这就是为什么WTO和各国政府要加强反垄断的意义所在。
污染博弈:
假如市场经济中存在着污染,但政府并没有管制的环境,企业为了追求利润的最大化,宁愿以牺牲环境为代价,也绝不会主动增加环保设备投资。按照看不见的手的原理,所有企业都会从利己的目的出发,采取不顾环境的策略,从而进入“纳什均衡”状态。如果一个企业从利他的目的出发,投资治理污染,而其他企业仍然不顾环境污染,那么这个企业的生产成本就会增加,价格就要提高,它的产品就没有竞争力,甚至企业还要破产。这是一个“看不见的手的有效的完全竞争机制”失败的例证。直到20世纪90年代中期,中国乡镇企业的盲目发展造成严重污染的情况就是如此。只有在政府加强污染管制时,企业才会采取低污染的策略组合。企业在这种情况下,获得与高污染同样的利润,但环境将更好。
贸易自由与壁垒:
这个问题对于刚刚加入WTO的中国而言尤为重要。任何一个国家在国际贸易中都面临着保持贸易自由与实行贸易保护主义的两难选择。贸易自由与壁垒问题,也是一个“纳什均衡”,这个均衡是贸易双方采取不合作博弈的策略,结果使双方因贸易战受到损害。X国试图对Y国进行进口贸易限制,比如提高关税,则Y国必然会进行反击,也提高关税,结果谁也没有捞到好处。反之,如X和Y能达成合作性均衡,即从互惠互利的原则出发,双方都减少关税限制,结果大家都从贸易自由中获得了最大利益,而且全球贸易的总收益也增加了