好人和骗子的博弈

16 04 2009年

    1950年,美国数学家阿尔伯特·塔克在斯坦福大学给心理学家做报告时,讲了一个故事。警察在盗窃现场附近抓到了两名疑犯阿尔和鲍勃,把他们分开审讯,并分别向他们开了条件:如果两人都不招供(疑犯彼此“合作”),警方没有他们盗窃的证据,将以携带武器这一较轻的罪名各判处一年监禁。如果两人都招供并牵连对方(疑犯彼此“背叛”),两人都将各判处10年监禁。如果有一人招供并牵连对方,而对方不招供,此人将被免于起诉,而对方将被判处最高刑期20年。

    阿尔会想:“鲍勃要么招供要么不招。如果鲍勃招了,而我不招,那么我将被判20年,我招了则被判10年。如果鲍勃不招,我也不招,那么我将被判1年,但是如果我招了,我将被免于起诉。所以不管鲍勃招不招,我招供都是最好的选择。”鲍勃也这么想。最终两人因为都“理性”地选择招供而被判了10年。但是如果他们都“非理性”地选择不招,则只会被判1年。

    理性的选择却不能带来最佳的结果,这个“囚徒困境”后来成了博弈论最著名的问题。博弈论还有一个类似的问题也是关于合作与背叛(或欺骗)的关系,但是条件有些不同。有两个人驾车回家,遇到暴风雪,被雪堆分别堵在了街道的两头。司机要么出来铲雪清除路障,要么待在车中。如果两个司机分别从两头铲雪(“合作”),就能都开回家并分担劳动付出。如果只有一个司机铲雪,另一个司机待在车中等对方铲完雪,他也能回家,而且还避免了劳动付出(“欺骗”)。当然,如果两人都待在车中,没人铲雪,那就谁也回不了家了。在这种情况下应该怎么选择呢?最佳的策略是做出与对方相反的选择:如果对方当“好人”铲雪,我就当“骗子”坐等其成;如果对方不铲雪,我就当“好人”自己来铲雪,这样虽然被人占了便宜,总比坐以待毙的好。

    博弈论在第二次世界大战结束后不久后出现,本来是为了解决政治学和经济学问题的。上个世纪70年代,它开始被用来解决自达尔文以来就困扰着生物学家的一个生物进化难题:本质上是自私的生物个体为什么会进化出合作行为?它是自然选择作用下不加思索的本能行为,因此就连毫无思考能力的单细胞生物,也会面临着合作还是欺诈的两难,比如酵母菌。

    酵母菌通常利用单糖(葡萄糖和果糖)做为营养。如果环境中没有这些单糖,酵母菌也能利用其他糖,例如蔗糖(比单糖复杂的二糖)。但是酵母菌要先把蔗糖消化成单糖,为此需要分泌转化酶来催化这个消化过程。这个消化过程发生在细胞外(更确切地说,发生在细胞膜和细胞壁之间),产生的单糖扩散开去,其他酵母菌也能利用。有的酵母菌的基因发生突变,生产转化酶的基因失去了作用,自己不能分泌转化酶,但是它们能窃取其他酵母菌制造的单糖,又可以节省进行消化的成本。它们成了“骗子”,而那些耗费能量把蔗糖变成单糖的酵母菌成了“好人”(合作者)。

    对群体来说,大家当好人彼此合作,全都生产单糖并分享,这样最有优势。但是对个体来说,当骗子最有优势。休斯顿大学的研究人员曾经做过一个实验,结果表明,一个酵母菌群体中好人的密度越大,当骗子的优势就越明显。他们认为这像是“囚徒困境”。在这样的群体中,好人和骗子分享全部的资源,而好人要承担生产成本,因此好人总是竞争不过骗子,一旦出现骗子,它们的后代数量会越来越多,好人的数量会越来越少,等到骗子们统一了天下,末日也就快到了,好人遗留下来的单糖被耗尽后,群体就会灭绝。一个处于“囚徒困境”的群体是很不稳定的。

    实际的情形可能比这复杂。麻省理工学院的研究人员最近发现,好人生产的单糖并不是100%拿出来共享的,而是自己会截留一小部分,虽然私藏的这部分很少(只占约1%),却让好人在利用单糖方面比骗子有了一点优势,在一定条件下这点优势超过了制造单糖的成本,就会让当好人在总体上比当骗子更有优势。好人也会有机会。

    实验的结果的确如此。在好人的数量比较少、单糖的量也比较少时,能否有效地利用单糖就显得比较重要,好人对单糖的利用率高了1%,其优势较为明显,好人的数量会逐渐增多。等到好人的数量达到一定程度,好人制造单糖花费成本的劣势体现出来了,骗子的优势反而更为明显,骗子的数量就开始逐渐增多了。最终,好人和骗子的比例会达到平衡。实验表明,不管一开始酵母菌群体中的好人和骗子的比例是多少,演变的结果,最后的比例都是一样的。

    因此,这更像是“雪堆博弈”,特立独行是最佳策略:举世皆好人时当骗子,举世皆骗子时当好人,这样最有可能获得成功。

2008.4.12

(《中国青年报》2009.4.15)


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38篇回复 to “好人和骗子的博弈”

16 04 2009年
LL (17:30:29) :

这文章真有意思

16 04 2009年
热风 (17:39:55) :

有意思,瞎联想一下!
现在提倡和谐社会,要达到和谐,社会中骗子是要有一定的比例的,必须的?

16 04 2009年
付强 (17:42:28) :

对于社会来说,公平与效率的平衡永远都存在啊!

16 04 2009年
叶子 (19:26:36) :

顶一下,很强的,

16 04 2009年
诸葛不如 (19:45:41) :

现在食品厂商的上选策略应该是当好人,因为骗子太多了。

16 04 2009年
准非医 (19:57:35) :

方先生的科普作品带上点哲理色彩,可谓锦上添花。喜欢!

16 04 2009年
温柔一刀 (20:57:16) :

囚徒困境是存在纳什均衡的博弈,结果是稳定的,两个人都招供。
雪堆博弈不存在纳什均衡所以结果是不稳定的。
”要达到和谐,社会中骗子是要有一定的比例的,必须的?“
骗子有他的竞争优势,所以可以在竞争中生存下来,而不是社会需要骗子

16 04 2009年
chaoran (21:21:07) :

哈哈,很有意思,受教

16 04 2009年
heheee (22:44:22) :

好象一个电影《美丽心灵》就是说 博弈 学的

17 04 2009年
白开水 (01:52:18) :

请教方博士,最近看了江苏卫视的一个节目,说换花草能改变胎儿性别,您对此是如何看待的呢?

17 04 2009年
melody (06:28:26) :

to 白开水
这种无聊的说法能有人相信,确实很可笑。

我看了上半集,觉得跟普及伪科学似的,就没再看了。

17 04 2009年
(07:20:12) :

“特立独行是最佳策略”,能欣赏自己的特立独行才能判断这样做是最佳策略,不易

17 04 2009年
叶逢云 (09:32:58) :

看开头还以为方先生只是在科普囚徒困境呢……而后太长知识了!

17 04 2009年
小仙女 (18:20:49) :

方老师您好:看您的文章总是受益匪浅.^^前几天看到一篇哲理短文,很好奇想知道,自然界中的鹰真是这样的吗?原文如下:
鹰是寿命最长的鸟类,它可以奇迹般地活到70岁,超过世界上绝大多数的动物。然而,有一部分鹰却在40岁的时候就会死亡,只有大约3成可以活到70高龄,这是为什么呢?

原来,当一只鹰活到40岁时,它的喙会变得弯曲、脆弱,不能迅速制服猎物;它的爪子会因为常年捕食而变钝,不能抓起奔跑的兔子;双翅的羽毛也会粗大沉重,不再能自由飞翔。这个时候,鹰有两个选择:一是回到巢穴,静静等死;一是通过150天的漫长煎熬,获得重生。

如果一只鹰选择了重生,那么它必须艰难地飞到山崖顶端,在那里筑巢。然后,它要忍着饥饿和疼痛,在岩石上日复一日地敲打它的喙,直到脱落。等到新的喙长出来,鹰必须更为决绝地用新喙将磨钝的爪子一个个拔出,直到长出新的锋利的爪子。在这两件工作完成后,鹰还要把那些粗壮沉重的羽毛从翅膀上一根根拔掉,好让新的羽毛长出来。当150天痛苦的历程过去,鹰可以重又获得30年的新生,再次翱翔天空。

改变总是漫长而痛楚的。当我们发现有些事情不在能力范围内,有些事情我们并不愿意去做,我们可否问一问悬崖上的那只鹰,你如何愿意敲掉你的喙、拔掉你的爪子和羽毛?谋求改变需要忍耐和行动,在我们不会做时要去学习而非惧怕,在我们不愿做时要去面对而非推诿。去接受那些从未面对的,去接受那些我们做不到的事,这叫做成长,这就是重生!

您能告诉我,这篇文章中说的事是真的吗?谢谢

17 04 2009年
尤里卡 (20:25:56) :

to 小仙女:
我来谈谈这个问题吧,首先像这种风格(煽情、自以为很哲理)的文章都很不可靠,你怀疑是正确的。要判断事实的话,可以有很多手段:最直接的是去查一些可靠的资料(比较方便且可靠的如英文的维基百科),但是最可靠的是自己首先具备了一些科学的基本常识,然后再来找各种资料来做出判断。我来做个示范,我不是生物专业的,但是凭借我掌握的知识与逻辑推理的方法,也可以看出很多问题。如下:
“当150天痛苦的历程过去,鹰可以重又获得30年的新生,再次翱翔天空。 ”
鹰是恒温动物,与环境有温差,温差会导致传热,因此只有体内不断产生热量才能保持体温恒定,所以鹰要不断从食物中获取热量,所以鹰不可能150天不进食,这样肯定要饿死。

“双翅的羽毛也会粗大沉重”
羽毛的重量是很轻的,你想想鹰很重的猎物都能够抓起来,还会怕这点重量吗?

“在岩石上日复一日地敲打它的喙”
鹰不是啄木鸟,想要把喙敲掉,首先要把自己敲成脑震荡。

“鹰必须更为决绝地用新喙将磨钝的爪子一个个拔出”
爪子是某会磨钝值得商榷,但是要想把爪子拔出来我认为是不可能的:首先鹰要将头低下来(我怀疑鹰的喙只能勉强够得着它的爪子),然后向外拔,这样姿势本来就不好,不可能使出足够大的力气将爪子拔出,鹰的颈部肌肉也不是很突出。

“新的羽毛长出来”
这个我不专业不知道,但是想想看好像比较离奇。

这样基本上可以断定这是一篇文傻的作品了,所以我就没兴趣继续追究了,就当没看过。这种烂文章怎么就这么多呢?

18 04 2009年
小仙女 (05:14:36) :

to尤里卡:
谢谢指教! ^^ 虽然我也不大相信这篇文章中说的,但是总也不敢确定.听你说后,觉得基本上可以不信它了.谢谢!
to set:
不知道您和方先生有什么恩怨,但谢谢您的提醒,让我时刻记着这个世界上有苍蝇存在—苏格拉底不是说”雅典需要牛蝇”吗?

18 04 2009年
chaoran (05:34:53) :

to melody,

我不知道为什么这篇文章让你觉的可笑了,是因为与你脑中的“常识”不符吗?是你“觉的”不该如此吗?

我们判断一个论点是否正确,看的不是它是否与“常识”和“经验”相符,而应看支持此论点的论据是否充分,是否客观,是否符合逻辑。还未通读全文,还未搞清作者说的是什么就觉的可笑,你也真是太可笑了。戴着常识的有色眼镜来看待事物,可以说是种可悲。我们的错误常识还少吗?我们的常识认为地球是平的,人是上帝造的。。。。。等等等等,给人们的教训还不够深刻吗?

人是感情动物,所以才需要科学。因为它可以帮着人们克服自身的弱点,使之一步步的接近真理,免得火热,鲁莽,可笑过头。

18 04 2009年
chaoran (05:41:24) :

To melody,

十分抱歉,原来您是在说苏州卫视的节目,读错了您表达的意思,对不起。

前贴中的to melody免去了,只是表达观点了。再次向melody道歉,真的不好意思。

18 04 2009年
上帝之脑 (05:45:06) :

恩,这个文章比较有哲理,特立独行
好人昌则坏人现,坏人横行则好人得道
这正是阴阳转换,乾坤互换,乐极生悲,否极泰来,天下之势分久必合,合久必分。
冬至一阳生,夏至一阴生。众人皆醉我独醒,众人皆醒我始睡,居庙堂之高则忧其君,处江湖之源则忧其民。
抄底总比追高有赚头,繁荣昌盛不买股,金融风暴始入市。

写论文的人多了,所以要搞两下论文抄袭。
科学的力量大了,所以伪科学也来搭便车。
吃西药的人多了,所以要搞一些中药复兴。
现在弄虚作假的骗子多了,所以来一个不骗人的就把他们都吓怕了。

18 04 2009年
小A (18:52:53) :

请问有谁能做到选择正确的特立独行呢。理论上讲得都对,但我以为最终还得是天意。

19 04 2009年
自私的基因 (06:30:20) :

想问一下,生男生女是可以控制的吗?
我外公生了五个女儿而后,在一个人的秘密指导下就生了一个男孩,后来这五女一男又在秘密指导下全部都生了男孩,其中已经结婚的两个男孩又生的是男孩。难道真的可以控制吗?

19 04 2009年
507 (18:59:04) :

自私的基因 (06:30:20) :
就几句完全可以给某诊所当广告词了。

19 04 2009年
自私的基因 (20:01:41) :

这绝对是事实,不信的话我可以提供身份证明。

19 04 2009年
chaoran (20:06:02) :

真假先不说。就算是真,个例在医学上也无意义。

19 04 2009年
尤里卡 (20:31:49) :

这个诺言太容易揭穿了,且不说根据生物学常识就知道这是不可能的。
即使是真的,这个高人有如此本事,那简直是发了,不说给你外公指导,恐怕大半个中国的人都会围着它转,这么牛逼的本事必定传遍全中国,中国现在(考虑你外公的孙子已经结婚生子)已是男人国了。

19 04 2009年
尤里卡 (20:44:30) :

写错别字了,更正一下:
这个谎言太容易揭穿了,且不说根据生物学常识就知道这是不可能的。
即使是真的,这个高人有如此本事,那简直是发了,不说给你外公指导,恐怕大半个中国的人都会围着它转,这么牛逼的本事必定传遍全中国,中国现在(考虑你外公的孙子已经结婚生子)已是男人国了。

19 04 2009年
自私的基因 (21:12:05) :

这种技术是违反计划生育政策的,是法律所不允许的,但并不表示这种技术不存在!

19 04 2009年
尤里卡 (21:18:34) :

指导别人生个男的违反计划生育政策了?即使违反了,这么牛逼的技术能不传开吗?你看见谁用法律不允许来反驳这个“技术”不存在了?

20 04 2009年
自私的基因 (03:32:18) :

有人说酸儿辣女,虽然性别是在受精的一瞬间决定的,但是改变一些环境(比如说PH值,一些化学成分等),能否增大或减小生男孩的概率呢?

20 04 2009年
自私的基因是脑抽 (08:17:09) :

同用户名

20 04 2009年
Fe (13:28:35) :

你何以断定他们生男孩真的是“在秘密指导下”实现的?

20 04 2009年
chinatianyuan (19:04:53) :

阿尔伯特·塔克的“囚徒困境”只是研究了一部分。现在条件继续深入,如果找到经常犯罪的人重复进行“囚徒困境”的测试就会有不同结果。在多次进行测试后,囚徒会对同伴进行分析后作出不招的选择,如对方也不招,则双方得利;对方招则终止合作。
如考虑到不招者将来对不招者进行抱复,招供者的额外得利也会发生变化。

  这一测试引入新的条件后将变化复杂。实际上对常犯罪者对待此事都会定补充协议,制定攻守同盟及相应的奖罚原则。最终,“囚徒困境”多次测试后,双方均不招。

9 05 2009年
无心快语 (10:01:56) :

很有意思的文章。对最后一段,有一点补充: 特立独行是不是划算,取决于系统的平衡点和当前状态。 比如一个群体里有10%的骗子的时候达到平衡,那么如果某个时刻骗子减少到5%,那就是特立独行做骗子划算;如果骗子已经有了15%, 虽然还是占少数,这时候再去做骗子就不划算了。在一个大致上平衡的系统里,特立独行有时候划算, 有时候不划算, 如果无法确定平衡点和当前状态, 选择做好人和骗子得益的概率一般应该是差不多的, 所以抛个硬币就好了:-)

24 05 2009年
chjz8888 (01:14:52) :

1.看到这个结论,我深有感触。请问一下:在目前学术领域原创和抄袭的两种趋势中,您认为是否已达到动态均衡了呢?补充一下,读研时我也做了“过度引用”之类的事,既有完成差事的窃喜,也有偷窃后的惭愧和羞耻感。
2.看到“自私的基因”言道“我外公生了五个女儿而后,在一个人的秘密指导下就生了一个男孩,后来这五女一男又在秘密指导下全部都生了男孩”,我抑制不住对“秘密指导”产生了异样的联想和艳羡,哇,太棒了!我也要,如果可以的话。当然,大家不要想歪了,一定不是你们想的那种联想!

19 06 2009年
寡人到此一 (08:04:10) :

“囚徒困境”?真没看懂…理性选择,不是都不招供么?文章有错.

27 07 2009年
haohao (20:27:46) :

TO 寡人到此一
只能说每个人的智商是不相同的~!~

9 07 2010年
wherereu (03:19:03) :

很有意思,可惜世界上没有绝对的好人和坏人

4 09 2013年
spiritual thinker (23:30:09) :

对群体来说,大家当好人彼此合作,全都生产单糖并分享,这样最有优势。但是对个体来说,当骗子最有优势。

优势在哪里? 谁会愿意和骗子相处?骗子只会被孤立或被惩罚。。除非永远让别人不知道自己在骗人。然而,只要自己在获得非道德的利益,就会被别人指出,充其量就必须做个伪善家才行,这样在少数人指责自己的时候,可以抵赖不认账,然而也只限于少数人。一旦多数人都知道,自己也就完了。也就是说自己真实想行骗的意愿必须在大多时时候是要隐藏起来的,只要装个好人才行,,而且每次行骗都要特别小心谨慎。。所以,比起付出的精力成本和冒得风险,那有任何优势可言?

这个世界中那些顶级的权势者中有这样的骗子,然而与他们所付出的精力和冒得风险相比,这些权势根本没有什么好惊喜的。而且这里面还有天时和地利,因为很多和他们一样的行骗者,还没有爬到那个位置就摔的粉身碎骨。

而且这样的权势者必须保证好人的大量存在,否则他也会逐渐失去他们的所得,所以真的是非常耗费精力的事。

所以,看似做守道德的好人,似乎没有这些骗子获得的多,然而如果真的整体和全过程看一下,好人存活下来的几率要比骗子要高的多,付出的精力成本也少的多。而且更加心安理得。所以骗子占什么优势。什么真正的优势都没有。付出那么多精力可能会死的很惨,即便得到了那些利益,比起自己的精力付出而言,根本就没什么真正的便宜。

真正理性的人不会做什么骗子而只会做个精明的对他人对自己都好的好人而已。 只有比其蠢的才会做上述的权势者而已。因为整体计算一下,到底谁更有优势,这是很明显的。

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