◇◇新语丝(www.xys.org)(xys3.dxiong.com)(www.xysforum.org)(xys2.dropin.org)◇◇ 好人和骗子的博弈 ·方舟子· 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) (XYS20090416) ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys3.dxiong.com)(www.xysforum.org)(xys2.dropin.org)◇◇