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囚徒困境(ra)是博弈论的非零和博弈中具代表性的例子,反映个人最佳选择并非团体最佳选择。
或者说在一个群体中,个人做出理性选择却往往导致集体的非理性。
虽然困境本身只属模型性质,但现实中的价格竞争、环境保护等方面,也会频繁出现类似情况。
单次发生的囚徒困境,和多次重复的囚徒困境结果不会一样。
在重复的囚徒困境中,博弈被反复地进行。
因而每个参与者都有机会去“惩罚”
另一个参与者前一回合的不合作行为。
这时,合作可能会作为均衡的结果出现。
欺骗的动机这时可能被受到惩罚的威胁所克服,从而可能导向一个较好的、合作的结果。
作为反复接近无限的数量,纳什均衡趋向于帕累托最优。
囚徒困境的主旨为,囚徒们彼此合作,坚不吐实,可为全体带来最佳利益(无罪开释),但在无法沟通的情况下,因为出卖同伙可为自己带来利益(缩短刑期),也因为同伙把自己招出来可为他带来利益,因此彼此出卖虽违反最佳共同利益,反而是自己最大利益所在。
但实际上,执法机构不可能设立如此情境来诱使所有囚徒招供,因为囚徒们必须考虑刑期以外之因素(出卖同伙会受到报复等),而无法完全以执法者所设立之利益(刑期)作考量。
1950年,由就职于兰德公司的梅里尔·弗勒德(d)和梅尔文·德雷希尔(melvindresher)拟定出相关困境的理论,后来由顾问艾伯特·塔克(alberttucker)以囚徒方式阐述,并命名为“囚徒困境”
经典的囚徒困境如下:
警方逮捕甲、乙两名嫌疑犯,但没有足够证据指控二人有罪。
于是警方分开囚禁嫌疑犯,分别和二人见面,并向双方提供以下相同的选择:
若一人认罪并作证检控对方(相关术语称“背叛”
对方),而对方保持沉默,此人将即时获释,沉默者将判监10年。
若二人都保持沉默(相关术语称互相“合作”
),则二人同样判监半年。
若二人都互相检举(互相“背叛”
),则二人同样判监2年。
美国政治学家罗伯特·阿克塞尔罗德(robertmarshallaxelrod)在其著作中,探索了经典囚徒困境情景的一个扩展,并把它称作“重复的囚徒困境”
(ipd)。
在这个博弈中,参与者必须反复地选择他们彼此相关的策略,并且记住他们以前的对抗。
阿克塞尔罗德邀请全世界的学术同行来设计计算机策略,并在一个重复囚徒困境竞赛中互相竞争。
参赛的程序的差异广泛地存在于这些方面:算法的复杂性、最初的对抗、宽恕的能力等等。
阿克塞尔罗德发现,当这些对抗被每个选择不同策略的参与者一再重复了很长时间之后,从利己的角度来判断,最终“贪婪”
策略趋向于减少,而比较“利他”
策略更多地被采用。
他用这个博弈来说明,通过自然选择,一种利他行为的机制可能从最初纯粹的自私机制进化而来。
最佳确定性策略被认为是“以牙还牙”
这是俄裔美籍数学心理学家阿纳托尔·拉*特(lrapoport)开发并运用到锦标赛中的方法。
它是所有参赛程序中最简单的,只包含了四行basic语言,并且赢得了比赛。