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媒體在臉書上的「公有地的悲劇」|囚徒困局系列(九)

林澤民_96
・2017/03/07 ・5588字 ・閱讀時間約 11 分鐘 ・SR值 588 ・九年級

僅以本文紀念湯瑪斯.謝林

  • 作者:林澤民(奧斯汀德州大學政府系)、陳怡璇(奧斯汀德州大學新聞學院)
source:Facebook Media

To Be or Not to Be?媒體在臉書上的抉擇

近年來,臉書成為讀者看新聞的主要管道。媒體在臉書上分享文章鏈結,從臉書上引導流量回到自己的新聞網站。尤其是當自己網站上流量不多的時候,小編們就趕快在粉絲專頁上分享文章,很快就可以把臉書上的流量導回自家網站。臉書也非省油的燈,不願媒體把自己的用戶導離開臉書,仗勢自己廣大的用戶群,推出即時文章(instant article),與之合作的媒體,把內容免費提供在臉書上以換取跟臉書的廣告拆帳與珍貴的用戶資料(透過臉書上的用戶資料,就能夠更精準地賣廣告),如此,臉書用戶看新聞,不需再離開臉書,而臉書擁有這些免費內容,不但吸引更多用戶,也把每個用戶成功地留在自己的平台上。

媒體紛紛加入即時文章引發不少質疑與憂心:當新聞媒體把自己最珍貴的資產──內容──免費貢獻在臉書上, 等於棄守自家的網站流量,把自己的讀者帶到臉書後,恐怕以後也帶不走了,因為讀者已經習慣在臉書上看新聞。當媒體的經濟命脈依附在臉書之上,以後臉書更改規則,媒體也不得不從。縱使擔憂聲浪不小,所有媒體仍舊前仆後繼的加入即時文章。這種明知行動有後果卻不計後果行動的狀況,可用賽局理論中的多人囚徒困局來解釋。本文先說明賽局理論的概念、雙人囚徒困局的成立條件、多人囚徒困局形成的條件、最後用多人囚徒困局理論來看媒體所面臨的困境。

賽局理論及囚徒困局

賽局理論的基本概念:

優勝策略:不論其他參賽者採取何種策略對自己都是比較有利的策略。
納許均衡:沒有參賽者願意「單方面」改變策略的策略組合。
伯瑞多最佳結果:參賽者無法「同時」改進的賽局結果。
困局:納許均衡不是伯瑞多最佳結果的局面。

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二人囚徒困局的收益可用下列矩陣呈現:

  • A、B:參賽者
  • C、D:策略;C = Cooperate(合作),D = Defect(不合作或背叛)
  • TA, RA, PA, SA:參賽者 A 在表中各種策略組合下的收益
  • TB, RB, PB, SB:參賽者 B 在表中各種策略組合下的收益
  • T = Tempation(誘惑),R = Reward(獎賞), P = Punishment(懲罰),S = Sucker’s Payoff(傻瓜收益)

當 A、B 都只為自己的利益著想,而且彼此無法達成可信承諾時,如果 T > R > P > S 對 A、B 都成立,則 D 是兩位參賽者的優勝策略,相互背叛是納許均衡,可是這個唯一的納許均衡並不是一個伯瑞多最佳結果,因此賽局是囚徒困局

公有地的悲劇

討論媒體在臉書上的策略互動之前,讓我們先看看下面這個雙人賽局:

在這個賽局中,參賽者從公有資源獲得屬於自己的利益。如果他們合作——有節制、不過度使用公有資源——他們都得到利益 b。如果一個參賽者合作、另一個參賽者不合作——過度使用公有資源——不合作者可以獲得較大的利益 B,可是同時卻造成了 -e 的外部效應,例如使得資源之永續性減弱,而這外部效應兩人都得承擔。當兩個參賽者都不合作時,兩人都都得到較大利益 B,但同時也得承擔兩份外部效應(-2e)。

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這裡很容易證明當 2e > B-b > e 時,T > R > P > S 對 A、B 都成立,因此在這個條件下,抽取公有資源的問題是一個囚徒困局。這個困局就是雙人版的所謂「公有地的悲劇」。當個人過度使用公有資源時,雖然可以比有節制地使用能為自己帶來更多利益,可是當大家都這樣做時,集體造成的總外部效應(資源無法永續)卻會使得大家相互背叛的狀態比大家相互合作的狀態更糟糕。這個情況宛如一個「性格決定命運」的希臘悲劇:自私的「理性」驅使著每一個人無情地走向互相背叛的納許均衡,他們明知這個狀態不是伯瑞多最佳結果,卻有如陷於泥淖難以自拔,無法憑一己之力來改變資源毀滅的整體命運

個人過度使用公有資源時,雖然能為自己帶來更多利益,可是當大家都這樣做時,集體造成的總外部效應(資源無法永續)卻會使得大家相互背叛的狀態比大家相互合作的狀態更糟糕。圖/By verifex @ flickr, CC BY-NC 2.0

我們認為這正是新聞媒體在臉書上所面臨的狀態。

在這裡,公共資源是臉書上的讀者群。媒體之間的合作策略是有節制地使用臉書——只提供鏈結而不提供內容。當媒體合作時,他們得到較小的利益 b 而不必擔心後果。當媒體背叛——在臉書上提供新聞內容——他們可以得到較大的利益 B(雖然損失自家網站的讀者,但在臉書上吸引到的讀者大於損失),可是同時卻造成了臉書之外整個新聞媒體讀者的流失。這個代價 -e 是個外部效應,因為它不但影響到分享新聞內容的媒體自己,也因為助長讀者對臉書的依賴而影響到整個產業。因為當一家媒體提供新聞內容給臉書之後,臉書使用者不需要離開臉書就可以看到新聞,這些使用者也不再造訪其他媒體的網站,而影響其他媒體網站的讀者數量。為了避免被提供內容給臉書的媒體影響到,各家媒體因此跟進,長期以降,各家媒體必須依賴臉書觸及讀者,傷害整體產業的經濟自主。

湯瑪斯.謝林的多人囚徒困局

要把上面的雙人賽局擴大成多人賽局,我們必須要先了解多人囚徒困局的定義。這是 2005 年諾貝爾經濟學獎得主湯瑪斯.謝林(Thomas Schelling)的偉大貢獻之一。以下的討論見於他的 《微觀動機與宏觀行為》一書。

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上圖中,縱軸(Y)代表收益,橫軸(X)代表除了自己以外合作的人數,紅線代表不合作的收益,綠線代表合作的收益。這圖有四項特徵:

1. 每個參賽者均有兩個策略選擇:合作或背叛(不合作)。
2. 不論其他有多少人合作,對自己而言,不合作的收益總要比合作的收益來得高。這也就是說,不論其他人合作或不合作,不合作是自己的優勝策略,而大家相互背叛的「原始狀態」是納許均衡。
3. 紅線跟綠線均隨著合作人數的增加而升高,也就是說不論自己合作與否,「傻瓜」越多越好。
4. 綠線隨著合作人數增加而升高時會超過原始狀態,如 K 點所示。當傻瓜的總人數(K+1)多到這個程度時,他們可以說是一個「可行的聯盟」(viable coalition)。這時雖然不合作還是比合作的收益要來得高,但傻瓜們至少可以說他們的收益比相互背叛時好。這個條件成立的充分且必要條件是所有參賽者都合作時的收益高於原始狀態的收益。我們把所有參賽者都合作的狀態稱為「烏托邦」。烏托邦的可行性代表原始狀態的納許均衡不是伯瑞多最佳結果。

因為上述條件蘊含了唯一的納許均衡不是伯瑞多最佳結果,湯瑪斯.謝林把符合以上特徵的人際競合關係界定為多人囚徒困局。以下我們檢驗多家媒體在臉書的策略互動為公有地悲劇型態多人囚徒困局的條件。

媒體在臉書之公有地的悲劇

我們假設市場上共有 n 家媒體。因為每家媒體在決定自己的策略時,必須考量自己以外有幾家媒體會合作(只提供鏈結、不提供免費內容給臉書),我們假設這個數目為 x。

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根據以上的假設,每家媒體合作或不合作的收益作為 x 的函數可以分別定出如下:

.不合作的收益為:u(D|x) = B-(n-x)e = B-ne+xe
.合作的收益為:u(C|x) = b-(n-(x+1))e = b-(n-1)e+xe

由此我們可以演繹出幾個有用的結果:

.在原始狀態,也就是大家都不合作時,媒體的收益為:u(D|0) = B-ne
.在烏托邦狀態,也就是大家都合作時,媒體的收益為:u(C|n-1) = b
.當 x 固定時,不合作與合作的收益差別為:u(D|x)-u(C|x) = B-b-e

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我們現在可以根據謝林的多人囚徒困局四條件來分析這個賽局了:

1. 每家媒體有兩種策略:合作(不提供免費內容給臉書)或不合作(提供免費內容給臉書)
2. 因為 u(D|x)-u(C|x) = B-b-e,我們可以推論當 B-b > e 時,不論 x 是多少,也就是不論自己以外有幾家媒體合作,不合作會比合作為媒體帶來更大的收益。B-b > e 是不合作為優勝策略的條件。
3. 因為 u(D|x) 與 u(C|x) 的式子中 x 的係數 e 為正值,也就是 u(D|x) 與 u(C|x) 均與 x 成正比,當越多人合作時,媒體不論合作或不合作,其收益都會越高。
4. 如果 u(C|n-1) = b 大於 u(D|0) = B-ne,也就是當 b-(B-ne) > 0 或 ne > B-b 時,烏托邦狀態的收益高於原始狀態的收益。因此,ne > B-b 是原始狀態不是伯瑞多最佳結果的充分且必要條件。

綜合以上四點,我們可以結論:當 ne > B-b > e 時,不合作是每個個別媒體的優勝策略,大家都不合作是納許均衡,可是這是一個不是伯瑞多最佳結果的納許均衡。根據謝林的定義,在這個條件下,媒體的臉書困局是一個多人囚徒困局。他們的處境正是一個公有地的悲劇。

ne > B-b > e 這個條件意指提供免費內容給臉書所帶來的額外收益(B-b)要大於媒體新聞網站讀者人數下降的代價(e),可是它同時必須小於整個產業都提供內容給臉書所造成的總代價(ne)。如果收益小於或等於個別代價(B-b≤e),提供內容不划算,合作才是優勝策略;如果收益大於或等於總代價(B-b≥ne),原始狀態比烏托邦還好,是伯瑞多最佳結果,沒有困局可言;這兩種情況都不是囚徒困局。請注意:當 n = 2 時, ne > B-b > e 這個條件正與上面所舉的雙人囚徒困局的條件相符合。

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下面進一步申論 ne > B-b > e 這個條件。

第一, 提供免費內容給臉書帶來的的額外利益超過個別媒體之外部效應:B-b > e

華盛頓郵報曾經表示,提供免費內容給臉書,是預期透過臉書,他們可以觸及更多讀者,而有機會把臉書上的使用者變成自己的讀者(Marshall, 2015)。可見,新聞媒體自己的網站所能吸引到的讀者數量已遠遠不及臉書上的使用者。只要文章一放在臉書上,就可以吸引比在自己網站更多讀者。因此,能夠立刻吸引到讀者的這個利益,與長期依附臉書會失去自己網站上讀者的代價對照考量,當然先選擇解決目前的困境,長遠的負面影響,也是以後再說。

第二,提供免費內容給臉書帶來的的額外利益低於集體總外部效應:ne > B-b

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依賴臉書,一則失去的是經濟自主,二則失去的是新聞自主。圖/facebook

提供免費內容給臉書得到的是即時利益然而付出的卻是整體新聞業的經濟自主與新聞自主,這也是許多專家大聲疾呼,與臉書打交道千萬三思(Riedmann, 2015)。 吸引媒體提供免費內容如同木馬屠城:臉書先以非常優厚的條件(廣告拆帳與用戶資料)交換媒體的內容。從此讀者透過臉書看新聞,就不再造訪媒體自己的網站,所以提供免費內容給臉書,等於放棄自己網站上的流量。當媒體的經濟命脈建立在另一間大企業上,等同於交出自己的經濟自主權。媒體在臉書上吸引到的讀者仍舊屬於臉書的用戶,等於失去臉書,媒體就失去讀者。以後媒體的廣告收入與讀者資料,都由臉書掌握。臉書一旦更改運算法,各家媒體就要立刻改變新聞生產策略以迎合運算法,才能確保自己的內容能夠推播到更多讀者面前。臉書成為真正的守門人,由運算法決定誰可以看到什麼內容。依賴臉書,一則失去的是經濟自主,二則失去的是新聞自主。

這場賽局中,新聞媒體用自己最珍貴的資產──新聞內容──交換短期的讀者數量,長期來看,犧牲的卻是經濟自主與新聞自主。這也是為什麼此舉引起一片憂心,認為與臉書的這場交易如同一場鴻門宴。媒體或許心裡都有數,拿免費新聞吸引讀者是飲鴆止渴,只是死得慢,但提供免費內容給臉書,就有立即經濟收益,也難再考慮之後的隱憂,因為隱憂畢竟只是「隱憂」,現在不加入,失去的則是眼前的廣告收入。在這樣的狀況下,即使知道或許不該加入,卻也不得不交出自己最珍貴的資產,冒著自主性的風險,交換即時利益。然而在這場媒體間的集體困局中,臉書成為最大贏家,獲取更多免費內容,吸引更多用戶,等於吸收他人的資產(內容與讀者),壯大自己的王國。

紀念湯瑪斯.謝林

謝林在學術上的重要成就是把賽局理論的關注從零和賽局導向非零和賽局,從合作賽局導向非合作賽局,並把行為概念結合純數學而讓賽局理論能夠廣泛地應用於社會領域和日常生活之中。圖/nobelprize.org

2005 年諾貝爾經濟學獎得主湯瑪斯.謝林(Thomas Schelling, 1921-2016)在 2016 年 12 月過世了。謝林在學術上的重要成就是把賽局理論的關注從零和賽局導向非零和賽局,從合作賽局導向非合作賽局,並把行為概念結合純數學而讓賽局理論能夠廣泛地應用於社會領域和日常生活之中。雖然他最為人所知的是《衝突的策略》一書,特別是其中所論述「可信的承諾」(credible commitment)這一概念在冷戰年代國際關係上所發揮的影響,我卻偏愛他另一本著作:《微觀動機與宏觀行為》。我在學生時代讀他這本書,深深地為其中一個先驅性的「代理人基模型」(agent-based model)──個別居民無害的選擇如何在與鄰居互動的過程中造成社區種族隔離的均衡狀態──所吸引。及到大學教書,第一年即採用這本書開授「人類理性行為」的課程。

二十幾年來,我每次向學生介紹書中「多人囚徒困局」(multi-person prisoner’s dilemma)的理論時,仍然深深為謝林的智慧所激勵。這不只是因為模型本身既優雅又含意深遠,也是因為它所能洞燭的行為困境,從政治、經濟、社會、乃至於國際關係、人際關係幾乎無所不包。有不少人尊謝林為當前顯學行為經濟學之父,我深為同意。本文用一種特殊形態的多人囚徒困局──「公有地的悲劇」(the tragedy of the commons)──來詮釋新聞媒體在臉書上競合的困境。寫作中想到謝林對學術界、對我個人的深遠影響,不禁感懷不已。

原刊載於Tse-min Lin 的部落格

參考書目:

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林澤民_96
37 篇文章 ・ 244 位粉絲
台大電機系畢業,美國明尼蘇達大學政治學博士, 現任教於美國德州大學奧斯汀校區政府系。 林教授每年均參與中央研究院政治學研究所及政大選研中心 「政治學計量方法研習營」(Institute for Political Methodology)的教學工作, 並每兩年5-6月在台大政治系開授「理性行為分析專論」密集課程。 林教授的中文部落格多為文學、藝術、政治、社會、及文化評論。

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人與 AI 的關係是什麼?走進「2024 未來媒體藝術節」,透過藝術創作尋找解答
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/24 ・3176字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎?還是 AI 會成為個人專屬的超級助理?

隨著人工智慧技術的快速發展,AI 與人類之間的關係,成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一,究竟,AI 會成為人類的取代者或是協作者?決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力,唯有人們清楚了解如何使用 AI,才能化 AI 為助力,提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此,目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」,特別將展覽主題定調為奇異點(Singularity),透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

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C-LAB 策展人吳達坤進一步說明,本次展覽規劃了 4 大章節,共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品,帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始,到欣賞各種結合科技的藝術創作,再到與藝術一同探索 AI 未來發展,希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式,進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來:AI 技術發展的 3 個高峰

其中,展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖,從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線,平行梳理 AI 技術發展過程。

圖一、1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧」一詞

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究,觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧(Artificial Intelligence))」一詞,並明確定出 AI 的任務,例如:自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等,就開啟了全球 AI 研究浪潮,至今將近 70 年的過程間,共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制,科學家將任務文字化、建立推理規則,再換成機器語言讓機器執行,然而受到演算法及硬體資源限制,使得 AI 只能解決小問題,也因此進入了第一次發展寒冬。

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圖二、1957-1970 年迎來 AI 第一次爆發

之後隨著專家系統的興起,讓 AI 突破技術瓶頸,進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成,由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的,因此只要搭載不同資料庫,就能解決各種問題,克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外,機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生,雖然是 AI 技術上的一大創新突破,但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響,導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov,加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法,並使用 GPU 進行模型訓練,不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位, 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上,不斷的追求創新和突破。

圖三、1980 年專家系統的興起,進入第二次高峰

從現在看未來:AI 不僅是工具,也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進,如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中,更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用,而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」,便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

圖四、2010 年發展至今,高性能電腦與大數據助力讓 AI 技術應用更強

例如,超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》,乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家,運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區,就像走進一間新科技的實驗室,」吳達坤形容,觀眾在此不僅是被動的觀察者,更是主動的參與者,可以親身感受創作方式的轉移,以及 AI 如何幫助藝術家創作。

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圖五、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」展出現場,圖為超現代映畫的作品《無限共作3.0》。圖/C-LAB 提供

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》,將 AI 人物化,採用與 AI 對話記錄的方法,探討網路發展的歷史和哲學,並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻,無所不在》,則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論,使其更清楚在面對網路資訊時,該如何識別何者為真何者為假,更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡,第一章回顧 AI 發展史的內容設計,可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去,這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點,很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容,但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現,讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化,及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態,才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

圖六、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」分成四個章節探究 AI 人工智慧時代的演變與社會議題,圖為第一章「流動的錨點」由自牧文化整理 AI 發展歷程的年表。圖/C-LAB 提供

「畢竟展區空間有限,而科技發展史的資訊量又很龐大,在評估哪些事件適合放入展區時,我們常常在心中上演拉鋸戰,」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件,還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則,「不過,歷史事件與展覽主題的關聯性,還是最主要的決定因素,」蔡侑霖補充指出。

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舉例來說,Google 旗下人工智慧實驗室(DeepMind)開發出的 AI 軟體「AlphaFold」,可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構,解決科學家長達 50 年都無法突破的難題,雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破,但因為與本次展覽主題的關聯性較低,故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外,在呈現方式上,2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容,蔡侑霖舉例說明,像某些比較艱深的 AI 概念,便改以視覺化的方式來呈現,為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容,從中找尋靈感,最後製作成簡單易懂的動畫,希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出,「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作,也跟上國際展會發展趨勢,於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動,包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽,例如:由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座,希望透過帶狀活動創造更多話題,也讓展覽效益不斷發酵,讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界,展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊:「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00,週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

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為什麼同伴會出賣你?從「囚徒困境」來看共犯為什麼先招了!——《大話題:賽局理論》
大家出版_96
・2023/04/22 ・1979字 ・閱讀時間約 4 分鐘

合作與私利的權衡:囚徒困境

最廣為人知的賽局理論悖論是囚徒困境,這個賽局由加拿大數學家塔克所命名。塔克教授的囚徒困境賽局就像是好萊塢的犯罪劇情片,有人提供認罪協商給兩名嫌疑犯去供出對方。這個賽局說明了為共同利益而採取聯合行動十分困難,因為人們往往追求私利。

囚徒困境賽局中的誘因屢見不鮮,很適合拿來分析許多領域的問題。從經濟學中公司的競爭,到社會學中的社會規範,到心理學中的決策,到生物學中動物競爭稀缺資源,再到資訊工程中電腦系統競爭頻寬。

囚徒困境是指兩名囚犯陷入「是否要認罪」的心理狀態。圖/《大話題:賽局理論》

阿倫和阿班因為合夥偷車而被捕。警方懷疑他們還涉嫌一起肇事逃逸案件,但沒有足夠的證據起訴他們。兩人被帶到不同的房間分開偵訊。

阿倫和阿班都有兩個可能的行動:保持沉默或認罪。因此,賽局中總共有四種結果。

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阿倫沉默,阿班沉默。阿倫認罪,阿班沉默。阿倫沉默,阿班認罪。阿倫認罪,阿班認罪。

刑期長短受到共犯是否認罪的影響。圖/《大話題:賽局理論》

我們可以用策略型式表達這個囚徒困境。支付矩陣中,列代表阿倫的可能行動,欄代表阿班的可能行動。我們在行與列的相交處填入每位參與者的報酬,在本例中也就是他們各自的刑期。

如果兩人都沉默,兩人都將因偷車而服刑一年。這當然不好,所以報酬是負值(阿倫:-1,阿班:-1)。如果兩人都認罪,兩人都要服刑十年(阿倫:-10,阿班:-10)。

囚徒都知道這個支付矩陣,也都知道彼此面對相同的矩陣。

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考慮到先認罪的人可以免去刑責,將導致四種可能結果。圖/《大話題:賽局理論》

合作或私利考量下的「最佳解」不同

這是一個同步賽局:即使並非字面意義上的同步,但由於兩人身處不同的偵訊室,做決定時也不知道對方的選擇,因此可以視為同步。

請注意,以策略型式表現賽局,並不意味著我們指出了可能會發生什麼事。我們只是列出所有可能結果,無論合理與否,並且把每個結果中參與者的報酬記下來。

現在,寫下囚徒困境賽局的策略型式後,我們可以嘗試分析可能發生的結果。

兩名囚犯就彼此的利益思考,形成「囚犯困境」的心理狀態。圖/《大話題:賽局理論》

很明顯,如果阿倫和阿班可以共同做決定,兩人會選擇一起沉默,只需要坐牢一年。

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但這並非均衡的結果。對阿倫來說,「認罪」的策略絕對優於「沉默」:不管他預期阿班會怎麼做,他的最佳回應都是認罪。

以個人來說,最佳的回應便是「認罪」。圖/《大話題:賽局理論》

同樣地,不管阿班預期阿倫會怎麼做,阿班的最佳回應都是認罪。

在囚徒困境中,納許均衡是兩名參與者都認罪。這個結果的標準寫法是:

{ 認罪,認罪 }

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前者是橫列參與者(阿倫)的行動選擇,後者是直欄參與者(阿班)的行動選擇。在均衡中,雙方都要坐牢十年。

即使雙方最佳利益為「沉默」,但在囚徒困境下卻會選擇「認罪」。圖/《大話題:賽局理論》

這屬於柏雷多效率嗎?

一個有趣的問題是,囚徒困境賽局中的納許均衡是否為柏雷多效率?這個資源分配效率的概念是以義大利經濟學家柏雷多(1848 – 1923)來命名。如果再也沒有其他可能的結果可以使至少一人變得更好,但沒有任何人變糟,這樣的結果就是柏雷多效率。

囚徒困境賽局中的納許均衡並非柏雷多效率,因為如果兩人都沉默,每個囚徒都可以變得更好。這也就是「囚徒困境」名稱的由來。

不過,在多數的賽局中,納許均衡就是柏雷多效率。例如在前面電影檔期的賽局中,沒有其他的結果能使雙方以不損及對方的方式獲得更高利益。

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囚徒困境並非柏雷多效率,因雙方若選擇共同沉默將能有更好的結果。圖/《大話題:賽局理論》

——本文摘自《大話題:賽局理論》,2023 年 3 月,大家出版出版,未經同意請勿轉載。

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大家出版_96
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名為大家,在藝術人文中,指「大師」的作品;在生活旅遊中,指「眾人」的興趣。

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我預判了你的預判!為什麼高手過招總會和局?——《大話題:賽局理論》
大家出版_96
・2023/04/21 ・1459字 ・閱讀時間約 3 分鐘

什麼是「賽局理論」?

賽局理論是在研究策略性互動。策略性互動也是很多桌遊的關鍵元素,賽局理論因此得名。你的決策影響別人的行動,反之亦然。賽局理論的不少術語直接取自這類遊戲。我們把決策者稱為「參與者」(player)。參與者做決定後,就採取了行動(move)。

以策略性互動為基礎的賽局理論。圖/《大話題:賽局理論》

運用模型簡化複雜世界

真實世界的策略性互動可能非常複雜。例如在人際互動中,不僅行動,包括我們的表情、聲調和肢體語言都會影響他人。

在與他人往來時,人們展現不同的經歷與觀點。這樣無以計數的變化會使得情況異常複雜,也很難分析。

藉由稱為「模型」的簡化結構,我們可以大幅縮減複雜的程度。模型雖然簡單且容易分析,但仍然捕捉了真實世界問題的某些重要特徵。選用適當的簡單模型,可以有效幫助大家學習真實世界的複雜問題。

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藉由模型簡化真實世界的複雜策略性互動。圖/《大話題:賽局理論》

西洋棋可以幫助我們瞭解這些變化會讓參與(及預測)賽局變得多麼複雜。西洋棋的規則明確,雖然每一步棋的選項有限,但整體棋局的複雜度令人生畏。不過比起許多人類的基本互動,西洋棋其實簡單多了!

西洋棋儘管複雜,但比人類互動簡單多了。圖/《大話題:賽局理論》

高手過招容易和局!

像西洋棋之類的桌遊有個特性:玩家愈熟練,就容易產生平手的結局。我們如何解釋這種現象?

因為西洋棋太複雜,難以全面分析,以下我們用簡單的井字遊戲來說明一個重要特性。西洋棋和井字遊戲都有明確的勝負規則。玩家輪流落子,且可以下的地方有限。

井字遊戲無法表現西洋棋中的許多特性。但由於兩者有些共同特徵,因此井字遊戲可以幫助人們瞭解高手對陣為什麼容易產生和局。

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井字遊戲因為較簡單,掌握規則後就很容易平手。圖/《大話題:賽局理論》
因為井字遊戲太容易平手,因此人們開始挑戰更複雜的遊戲。圖/《大話題:賽局理論》

被簡化的世界縮影:「賽局」

賽局理論的首要關注並非西洋棋之類的桌遊,而是要增進我們對人際、對企業間、對國家間、對生物間……等互動行為的瞭解。原因是,真實的問題可能過於複雜且難以充分掌握。

因此,在賽局理論中我們創造了非常簡化的模型,稱之為「賽局」。創造有用的模型既是科學,也是藝術。

好的模型夠簡單,讓人能充分瞭解驅動參與者的誘因。同時,模型必須能夠捕捉真實世界的重要元素,以富有開創性的洞察力與判斷力決定哪些元素最為相關。

沒有模型能適用任何狀況,因為真實世界如此複雜。圖/《大話題:賽局理論》

——本文摘自《大話題:賽局理論》,2023 年 3 月,大家出版出版,未經同意請勿轉載。

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名為大家,在藝術人文中,指「大師」的作品;在生活旅遊中,指「眾人」的興趣。