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我怎样被博弈论吸引

博弈论平话 作者:王则柯


1981年秋天,我受中山大学派遣,到美国普林斯顿大学数学系进修两年,邀请人是在数学系和在经济学系都有办公室的库恩(Harold W. Kuhn)教授。部分由于中山大学体现了中山大学和岭南大学两所大学的传承,在普林斯顿我结识了在那里经济学系任教的岭南大学学长邹至庄(Gregory C. Chow)教授和他的夫人、主持普林斯顿大学国际中心的邹陈国瑞女士,得到他们很大帮助。这两种人际关系,种下了我后来从事经济学教育的基因。

但是还有一个小小的因素,那就是我曾经被博弈论的一道很浅的习题深深吸引,心灵感受震动:原来,大学博弈论练习可以设计得那么深刻而有趣。

当时,我已经快40岁了,主要的课题,是在库恩教授的带领下,计算复杂性理论的研究。我没有修很多课,但是乐意收集习题。那道习题深深地打动了我,以至于我花了一天时间,“不务正业”,给上海的《科学画报》投稿,向中学生介绍这个博弈论故事。

普林斯顿大学的那道习题是这样的:

如果给你两个师的兵力,由你来当“司令”,任务是攻克“敌方”占据的一座城市,通往城市的道路只有甲乙两条,而敌方的守备力量是三个师。规定:双方的兵力只能整师调动;当你发起攻击的时候,你的兵力超过敌方,你就获胜;你的兵力比敌方的守备兵力少或者相等,你就失败。那么,你将如何制订攻城方案?

如果你不懂博弈论,看到这样的题目难免会抱怨:为什么给敌方三个师的兵力而只给我两个师?这太不公平。兵力已经吃亏,居然还要规定兵力相等则敌胜我败,连规则都不公平,完全偏袒敌方。这游戏实在没法玩。为此你也许会大为不满,你这个“司令”要来个躺倒不干。

其实,运用博弈论的方法稍加分析,就可以知道这次模拟“作战”,每一方取胜的概率都是50%,即谁胜谁负的可能性是一半对一半。你这个“司令”能否神机妙算,指挥队伍克敌制胜,还得看你的本事。

为什么说取胜的概率是一半对一半呢?那就让我们先学一点儿“纸上谈兵”。

我们来分析一下:敌方有三个师,布防在甲乙两条通道上。由于必须整师布防,敌方有4种部署方案,即:

A 三个师都驻守甲方向;

B 两个师驻守甲方向,一个师驻守乙方向;

C 一个师驻守甲方向,两个师驻守乙方向;

D 三个师都驻守乙方向。

同样,你有两个师的攻城部队,可以有3种部署方案,即:

a 集中全部两个师的兵力从甲方向攻击;

b 兵分两路,一师从甲方向,另一师从乙方向,同时发起攻击;

c 集中全部两个师的兵力从乙方向攻击。

我们把双方的部署方案都叫做策略,那么敌方有4种策略可供选择,我方有3种策略可供选择。4乘3等于12,所以一共有12种策略组合,或者说12种可能的策略对局。在下面3行4列的表格左边,我们写上“我方”和可供我方选择的3种策略a、b、c,上面写上“敌方”和可供敌方选择的4种策略A、B、C和D。这样,每个格子就表示一种策略对局。

每个格子里面,如果我们用左下方的“+”表示我方攻克,用左下方的“-”表示我方攻城失败,用右上方的“+”表示敌方守住,用右上方的“-”表示敌方城池陷落,那么就可以得出下述交战双方的胜负分析表:

假设你这个“司令”采取a方案,那么如果敌方采取A方案,你的两个师将遇到敌方三个师的抵抗,你要败下阵来,所以描述我方的a策略与敌方的A策略相碰的格子里面,左下方是-,右上方是+;如果敌方取B方案,你的两个师遇到敌方两个师以逸待劳的抵抗,你也要败下阵来,所以描述我方的a策略与敌方的B策略相碰的格子里面,同样是左下方-,右上方+;但是如果敌方取C方案,你以两个师打敌人一个师,你就会以优势兵力获得胜利,结果在描述我方的a策略与敌方的C策略相碰的格子里面,是左下方+,右上方-;同样,如果敌方采取D方案,你攻在敌方的薄弱点上,你就能长驱直入,轻取城池,结果在描述我方的a策略与敌方的D策略相碰的格子里面,也是左下方+,右上方-。其他两行的格子里面的+和-,也是这个道理。

你看,在所有可能的12种策略对局之中,有一半你这个“司令”取胜,有一半敌方取胜,可不是一半对一半?

兵力偏袒敌人,规则也偏袒敌人。如此不公平的一个博弈,敌我双方取胜的概率竟然相等。你看到博弈论“纸上谈兵”的魅力了吧?


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