連發動戰爭也會選擇困難？幸好，數學家發明了「賽局理論」──《囚犯的兩難》上

2019/09/27 |

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一九四九年八月，蘇聯在西伯利亞第一次成功試爆原子彈，打破了美國對核子武器的壟斷地位。世界上出現了兩個核武大國的局面，比西方觀察家預期的要早得多。

一顆原子彈直接讓敵人掰掰～圖／Pixabay

蘇聯的原子彈激發了核武競賽，而這種競賽的某些後果是容易預見的。每個國家都希望盡可能武裝，以能夠發動核子武器來快速擊敗對手為目的。許多人意識到，這會導致令人難以接受的兩難困境。

世界歷史上首次出現了這種可能，只要一次閃電式的核武攻擊就可以使敵國從地球上消失。在危機之際，按動核武按鈕的誘惑幾乎不可抗拒。同樣重要的是，每個國家都害怕自己成為他國突襲的犧牲品。

先搶先贏的核武恐嚇

一九五〇年代，美國和西歐有許多人主張對蘇聯發動一次直接、毋須任何理由的核武攻擊。它有一個委婉的名稱，叫做「預防性戰爭」。懷抱這種想法的人認為，美國應該抓住時機，透過核武脅迫或突然襲擊，以建立一個世界政府。

你也許認為只有極端份子才會支持這種計畫。事實上，當時許多十分優秀的知識份子也廣為支持預防性戰爭，包括當代兩個最出色的數學家：羅素和馮紐曼。

圖／pixabay

通常數學家不會由於其政治主張或對世界的看法而聞名於世；況且，從很多方面來看，羅素和馮紐曼都是兩個完全不同的人。然而，對於世界上不應該有兩個核武強權共存的這一觀點，他們的見解恰恰相同。

羅素是預防性戰爭運動的主要推動者，他強調具有核武摧毀能力的蘇聯是個最終的威脅，除非蘇聯同意美國在世界的主導地位。一九四七年，羅素在一次演講中說：「我傾向認為俄羅斯人會默認美國主導世界的狀態；否則，世界將經歷一場戰爭，而出現獨一無二的政府，因為這是世界所需。」

馮紐曼的態度更加強硬，贊成出其不意用核武做第一擊。《生活》雜誌曾經引用他的言論：「如果你問為什麼明天不用原子彈去轟炸他們，我要問為什麼不今天就去轟炸呢？如果你說今天五點鐘去轟炸，那我要問為什麼不今天一點鐘就去轟炸呢？」

還不快按下去！圖／GIPHY

他們兩個人都對蘇聯沒有任何感情。他們相信預防性戰爭是邏輯的必然，是避免核武擴散的唯一合理方案。在一九四八年一月號的《新聯邦》雜誌中，羅素在一篇鼓吹預防性戰爭的文章裡寫道：「我提出的理由就像數學證明一樣，是如此明白無誤和不可避免。」然而邏輯本身也會出錯。

那麼預防性戰爭這場異乎尋常的鬧劇的真實含意是什麼呢？恐怕說得最清楚的是當時的美國海軍部長馬修斯：一九五〇年，他不經意地使用歐威爾式的語言 ¹ 來極力鼓吹美國要「為和平而侵略」！

今天，隨著東西兩方緊張關係的解凍，預防性戰爭看來就像冷戰思維的一種奇特變形。然而我們此刻仍然面臨許多這一類的問題：當某個國家的安全與整個人類的利益發生衝突時，它應該怎麼辦呢？當一個人的利益與公共利益發生衝突時，他應該怎麼辦呢？

數學家是怎麼在戰爭議題裡面參一腳的？

恐怕誰也比不上約翰．馮紐曼那樣能說明原子彈的兩難是如何折磨人了。這個名字對於大多數人來說並沒有多大的意義。這位聲名卓著的數學家幾乎屬於一個不存在的物種。知道這個名字的少數圈外人則大多會把他看成電子數位電腦的先驅，或者是為「曼哈頓計畫」效力的傑出科學家原型之一。還有少數人把他視作庫柏力克的電影《奇愛博士》中的科學家；話說回來，馮紐曼確實曾坐在輪椅上參加原子能委員會的會議。

約翰．馮紐曼 (John von Neumann)。圖／LANL, via Wikimedia Commons

馮紐曼的主要著作是在純數學和數理物理學領域，這些令普通人難以親近的研究，很早就為他贏得天才的聲譽。也許有人會預期他一生的理論工作使他遠離俗事。然而，他卻對應用數學有同樣特別的熱情。電腦和原子彈兩者都是馮紐曼的業餘項目，它們都十分典型地反映了他對於數學應用的興趣。

馮紐曼是個撲克牌玩家，雖然不是頂尖高手，但他敏銳的思維能捕捉到遊戲中的一些要素。他對採用騙術、虛張聲勢、猜測對方意圖等等在規則允許內人們企圖誤導對方的種種手法都特別感興趣。以數學的術語來說，這些都是「非瑣碎的」。

從一九二〇年代中到一九四〇年代，馮紐曼以研究撲克牌和其他遊戲的數學結構自娛。當研究成形時，他發覺這套理論可以應用到經濟學、政治學、外交政策等各種領域。一九四四年，馮紐曼和普林斯頓大學的經濟學家摩根斯坦以《賽局理論與經濟行為》這本書發表了他們的分析報告。

要認識馮紐曼的「賽局／遊戲理論」，首先要認清它與一般人理解的遊戲沒有太多關係。賽局理論研究的其實是大家通常說的「策略」。

偶爾使些小技巧、小策略，總是可以讓生活變得更加愉快～圖／GIPHY

在二次大戰期間與馮紐曼並肩工作的科學家布羅諾斯基在《人之躍昇》書中回憶，有一次在倫敦的計程車上，他和馮紐曼談起賽局：

「……因為我對下棋很著迷，因此很自然對他說：『你的意思是，賽局理論像下棋？』『不，』他說，『下棋不屬於賽局理論。下棋是定義得十分完善的一種計算。你也許無法算出答案，但是理論上，任何棋局必然有一個解，也就是有一個正確的過程。而真正的賽局完全不是這個樣子的。實際生活也不是這個樣子。實際生活中包括虛張聲勢、一些騙人的小策略，互相揣測對方以便應對等等。我的賽局理論研究的就是這些內容。』」

賽局理論是研究有思想的、可能會去騙人的對手之間的衝突。這也許使賽局理論聽起來更像心理學的一個分支，而不是數學的分支。其實並不盡然，因為賽局參與者被假設是完全有理性的，因此賽局理論容許精確的分析。更確切地說，賽局理論是數理邏輯學的分支，以人們之間的真實衝突為研究課題（即使他們並非總是理性）。