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【Gene思書齋】改變帶賽局勢的賽局意識

Gene Ng_96
・2015/12/17 ・3884字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 567 ・九年級

賽局理論(Game theory),又譯為對策論,或者博弈論,應用數學的一個分支,是研究具有鬥爭或競爭性質現象的數學理論和方法,在生物學、經濟學、國際關係、資訊科學、政治學、軍事戰略和其他很多學科都有廣泛的應用。

自從諾貝爾經濟學獎得主約翰‧納許(John F. Nash Jr.,1928-2015)開創賽局理論的分析方法之後,賽局理論被各個學術領域研究、運用。納許的一生非常傳奇,他申請博士班時,他的指導教授和前卡內基理工學院的老師 R. J. Duffin,給普林斯頓大學的推薦信中就只有一句話:「此人是個數學天才」。納許在微分幾何和偏微分方程的領域還有其他重要的數學成就。他在 1959 年之後,由於出現精神上的症狀,被診斷為思覺失調症(psychosis),對外界事物產生幻覺,有被害妄想、思想紊亂,時而過度興奮,又時而過度低落。他的研究生涯曾經中斷,在 1959 年及 1961 年兩度進入醫院療養。在 1970 年後,症狀逐漸好轉,因此再度回到學術研究工作。

1994 年,他和其他兩位賽局理論學家約翰‧夏仙義(Harsányi János Károly,1920-2000)以及萊因哈德‧澤爾騰(Reinhard Selten,1930-)共同獲得了諾貝爾經濟學獎。他的事蹟被寫成傳記《美麗境界》(A Beautiful Mind),並翻拍成同名電影,榮獲第 74 屆奧斯卡金像獎最佳影片、最佳導演、最佳改編劇本和最佳女配角,使得他的事蹟廣為人知。

除了賽局理論,納許還有不少重大學術成就,因在非線性偏微分方程以及在幾何分析上的應用所作出的原創性貢獻,納許和路易‧尼倫伯格(Louis Nirenberg,1925-)共同獲得了 2015 年阿貝爾獎(Abel Prize),那是每年頒發的數學國際獎項,被視為數學界最高榮譽之一。納許夫婦從挪威領了阿貝爾獎後,2015 年 5 月 23 日回到美國紐瓦克國際機場搭乘計程車回家,卻在紐澤西收費高速公路南行方向發生意外,計程車司機嘗試超車時失控撞上護欄。奈許夫婦都被拋出車外,世界上最著名的數字家不幸當場不治,令人感到驚訝和惋惜。

source:wikipedia
source:wikimedia

想當年,納許在 1950 年獲得美國普林斯頓大學的博士學位時,他在那篇僅僅 28 頁的博士論文中提出了一個重要概念,也就是後來為世人熟知的「納許均衡」(Nash equilibrium),成為賽局理論中一項重要突破。經典的例子就是囚徒困境(Prisoner’s Dilemma),反映個人最佳選擇並非團體最佳選擇,例如谷阿莫影片中牛郎與織女的故事。囚徒困境是很重要的概念,在社會科學中的經濟學、政治學和社會學,以及自然科學的動物行動學、演化生物學等學科,都可以用囚徒困境分析,據說已有好幾千篇學術論文利用囚徒困境作分析。

囚徒困境不是個純學術問題而已,我們在日常生活中,都經常碰到優劣難判、進退兩難的囚徒困境,我稱之為「帶賽者」。杜克大學教授大衛‧麥克亞當斯(David McAdams)在《賽局意識:看清情勢,先一步發掘機會點的終極思考》中,更進一步把賽局佈局到與我們更切身相關的商戰、生活中。他在 MIT 開設的「運用賽局理論創造策略優勢」,據說是 MIT 史隆商學院最受歡迎的課。

《賽局意識》分二部分,第一部提出取得優勢策略的六大工具:一、 創造誘因,讓對手許下承諾;二、引入管制,改變參賽者的利益得失;三、合併或共謀,增加集體利益; 四、威脅報復,嚇阻對手行動;五、建立信任,贏得更多交易機會;六、培養關係,促成合作。

在討論六種工具的六章中,《賽局意識》各別提出許多案例,有些有趣的案例如下:我個人沒用過 Airbnb,不過上次在維也納訂到私人公寓覺得體驗超棒,加上有朋友用過也讚不絕口,以後有機會可能會用。全球飯店旅遊市場飽和,為什麼 Airbnb 可以異軍突起?《賽局意識》指出,Airbnb 在房客入住一天之後才付費,給予房客有機會確認屋主按承諾提供如實的住宿條件。《賽局意識》主張,只要能改變對手的策略或得失,就能讓對手許下承諾,做希望他們做的事。其他創造誘因讓對手許下承諾的案例,還有利用減肥債來抗拒誘惑。

美國由於消費者團體的一再提告,讓菸草商形象很糟糕,現在的吸菸人口愈來愈少。不過,《賽局意識》提到一個很弔詭的現象,就是美國在要討論是否該實行香菸廣告禁令時,菸商還參了一腳遊說政府執行香菸廣告禁令。原來他們打的如意算盤是,要避開菸商間的囚犯困境,避開無謂的廣告戰,不但減少訴訟費用,還因此增加營收。所以香菸廣告禁令這樣的管制反而是著了菸草商的道!《賽局意識》主張,其實政府可以利用管制或撥款來創造市場誘因,促使企業投入改善窮人生活的商業活動。其他引入管制,改變帶賽者的利益得失的案例,有馴化足球賽減少暴力和優先審查換新藥開發。

鑽石原本就只是一塊石頭,為什麼 De Beers 有辦法把它打造成永恆愛情的象徵,成為高單價的保值商品?藉由合併與共謀策略,可以整合集體利益,脫離商業競爭的囚徒困境。《賽局意識》指出,De Beers 藉由收購新鑽,壟斷鑽石供給,創造鑽石保值的形象。弔詭的是,和絕大部分愈便宜愈多人買的消費品大不同,當 De Beers 無法壟斷市場後而鑽石跌價後,反而更不受消費者青睞。共謀未必一定是壞事,《賽局意識》舉的另一案例是慈善機構合作聯合勤募,贏回捐款人信心。

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Source: De Beers

避免囚徒困境,《賽局意識》提出可威脅報復,嚇阻對手行動。冷戰時期面對蘇聯的核武威脅,美國威脅只要蘇聯有動作就會跟進,進而達到恐怖平衡,避開玉石俱焚的兩敗俱傷。《賽局意識》主張,在商場上面對死對頭公司的流血殺價威脅,也可以採取同樣的行動。汽車的折舊價,會影響新車的銷路。賓士、保時捷車廠藉由推出原廠保證,讓二手車價格變高,避開消費者懷疑車子品質而開出低價,車商只拿到低利潤的囚徒困境。這種認證方式,是讓交易雙方有了信任,可以做出可靠的承諾,就能夠開啟新的交易機會。大衛‧麥克亞當斯也利用信任讓他的孩子吃蔬菜。有些行業,回頭客是營業的保證,所以修車師傅、牙醫和餐廳希望顧客能再次光顧,會對熟客提供優惠服務,鞏固雙方的關係,避開只交易一次,雙方互不信任的囚徒困境。這招黑道也懂,所以被逮的黑手黨弟兄甚少出賣主子,讓無惡不作的黑手黨老大老神在在。

總結以上六個策略,帶賽者理論上可以應用《賽局意識》提供的策略反敗為勝。《賽局意識》還附了一個囚徒困境的「逃生路徑」整理,供帶賽者依面臨的局勢,例如能否改變得失、是否為「動態行動」、是否有「承諾行動」或是否為重複賽局,來選擇適當策略。到了《賽局意識》第二部,大衛‧麥克亞當斯提出六個實際的帶賽案例。

如何幫助確保線上競爭,維持低價?比價網站本該提供消費者低價商品的資訊,為何零售商還可把商品維持高價?因為比價網站上看到的大部分產品價格都相同,因為零售商會在其他人打折的時候快速跟進打折,這使得每個零售商都避免率先降價,掉入一起殺價的囚徒困境,但消費者卻討不到便宜,這是好是壞?如何避免漁業管理發生災難性的管制失靈?急速冷凍技術發明後,漁獲可以運送到世界各地而不敗壞,導致漁產需求大增,每個漁民盡可能多捕魚,卻因為過度捕撈造成魚源崩跌,魚獲少了又只好再更努力捕魚才能維生,陷入囚徒困境,只有透過管制,才有機會解決這個帶賽的問題。

如何進行房地產銷售改革,為買賣雙方提供更好的服務?賣房子時,如何讓房仲幫你賣得更高的價錢?經濟學家發現,賣方的房仲為了快速成交賺取佣金,會說服屋主開出較低價格吸引買家。但如果賣自己的房子,卻會花更多時間賣出更高的價格。要讓房仲與屋主的利益一致以免帶賽,也許該修改銷售契約。急診室人滿為患是大問題,但美國有些求診的人卻只是想要解決藥癮的人,而醫院透過病人滿意度問卷來提高服務品質,卻因此讓醫師不願得罪病人,開出麻醉藥給藥癮者。《賽局意識》要改善使用評分的方法以降低法律責任風險。

如何增加 eBay 買家和賣家的信任?網路詐騙多到像垃圾一樣,eBay 怎麼克服賣家詐欺、買家勒索的問題?在拍賣網站上,買賣雙方的信譽會影響交易意願,所以兩方都有動機製造信譽優良的表象,但這很容易產生糾紛,要保護買家防止賣家詐欺、保護賣家防止買家勒索等帶賽問題,《賽局意識》提出拍賣網站可以有很多種做法,例如同步評價等等。如何逆轉抗生素抗藥性的恐怖全球趨勢?如果置之不理,可能使我們對肺結核之類的可怕疾病毫無防禦能力?濫用抗生素產生的細菌抗藥性問題,已經讓全球防疫出現警訊,這是公共衛生界的嚴峻賽局,《賽局意識》希望透過感染、傳播與治療三個賽局眼光,能夠戰勝細菌的帶賽!

《賽局意識》中,大衛‧麥克亞當斯不僅清楚說明賽局重要概念,還加上搭配以上實際案例,詳盡解析帶賽者可以逃脫種種囚徒困境的方法,鍛鍊跳脫帶賽現狀的思考方式,是本可讀者頗高的書!

本文原刊登於閱讀‧最前線【GENE思書軒】,並同步刊登於The Sky of Gene


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文章難易度
Gene Ng_96
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來自馬來西亞,畢業於台灣國立清華大學生命科學系學士暨碩士班,以及美國加州大學戴維斯分校(University of California at Davis)遺傳學博士班,從事果蠅演化遺傳學研究。曾於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,現任教於國立清華大學分子與細胞生物學研究所,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。過去曾長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯,現任台大科教中心CASE特約寫手Readmoo部落格【GENE思書軒】關鍵評論網專欄作家;個人部落格:The Sky of Gene;臉書粉絲頁:GENE思書齋


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Paxlovid能有效降低死亡風險嗎?COVID-19口服藥現況

台灣科技媒體中心_96
・2022/05/17 ・2421字 ・閱讀時間約 5 分鐘
示意圖/envato elements

今年四月台灣宣布將走向「重症清零,輕症管控」:非放任病毒肆虐式「與病毒共存」(living with covid-19) 的控管疫情策略。 若需要達到「重症清零,輕症管控」的目標,醫療人員的支援與 COVID-19 藥物的使用,將是關鍵手段,對於感染後容易導致重症的個案,也需要有抗病毒藥物來治療或預防惡化

目前有哪些治療新冠肺癌的藥物?

目前首度獲得美國 FDA 許可的抗新冠藥物「Remdesivir」 (瑞德西韋),是透過抑制病毒的 RNA 合成酶達到藥效。美國 FDA 更在近期批准,注射液劑型的 Remdesivir 適用於「出生 28 天及以上、至少 3 公斤」的嬰幼兒染疫患者,成為首款嬰幼兒的新冠療法

然而注射液劑型需要專業的打針技術,並非一般民眾可居家自行使用,因此抗新冠口服藥物的開發,各國一直都很重視。現行已通過美國 FDA 緊急使用授權(EUA)的抗新冠口服藥物,有輝瑞公司研發的「Paxlovid」,以及默克(或稱默沙東)公司研發的「Molnupiravir」(莫納皮拉韋)

而 Paxlovid 是由 Nirmatrelvir(奈瑪特韋)和 Ritonavir(利托那韋)兩種藥物所搭配使用,其中 Nirmatrelvir 主要作用是抑制新冠病毒的 Mpro 蛋白酶活性,進而干擾病毒的複製,達到抗病毒的效果。而 Ritonavir 則是能延長 Nirmatrelvir 在人體內的血中濃度,透過抑制人體內正常酵素 CYP3A4 酵素活性,避免 CYP3A4 快速將 Nirmatrelvir 代謝掉,而失去 Nirmatrelvir 該有的藥效。

這兩個藥物所構成的 Paxlovid 好像一對好夥伴互相協助,成為具有高效力的口服抗新冠藥物

Paxlovid 能有效降低死亡風險?

Paxlovid。圖/ Kches16414 , CC BY-SA 4.0

根據文獻指出,Paxlovid 能降低 COVID-19 感染後的 85-89% 住院或死亡風險,是目前對抗新冠肺炎最佳的選項之一。《新英格蘭醫學期刊》(NEJM)期刊於上個月發表最新 Paxlovid 臨床試驗的研究報告:「Oral Nirmatrelvir for High-Risk, Nonhospitalized Adults with Covid-19」證實,使用 Paxlovid 治療未施打疫苗且有症狀的 Covid-19 患者,能將 Covid-19 的重症風險降低 89%,且藥物的安全性在臨床上可接受,且沒有明顯的安全問題。

不過,此研究個案限於未施打疫苗者,而目前大多數人已經接種過新冠肺炎疫苗,情況略有不同。已有將此藥使用於已施打過疫苗者的研究正進行中,但若在未施打者有幫助,對於施打過疫苗而可能具有部分保護力的人,推測仍應會有治療效果,此研究是在症狀出現三天內給藥得到良好的效果,至於再晚一些時後才給藥,就沒有數據可參考。

但需要注意的是,有在服用其他藥物的患者(如:降血脂、抗腫瘤藥或神經精神藥物等),若服用 Paxlovid 會影響 CYP3A4 的作用,可能也會改變其他藥物的作用效果,若藥物在血中濃度無法被安全控制,往往對病情有負面的影響。因此服用 Paxlovid 需要有專業醫師的評估並開立處方簽才能使用,民眾無法自由服用

Paxlovid 需要有專業醫師的評估並開立處方簽。圖/envato elements

Molnupiravir 口服藥的表現又是如何?

病毒在複製的過程當中,往往需要大量的核糖核苷(ribonucleoside),作為合成新的病毒所需要的材料。而 Molnupiravir 口服藥,是一種「核糖核苷類似物」,也就是病毒在複製所需要的「冒牌」材料,透過這樣的方式干擾病毒的複製過程,進而阻止病毒的繁殖

Molnupiravir 不會像 Paxlovid 去影響到其他藥物在體內的作用,然而這些核糖核苷類似物在人體細胞進行複製的時候也會使用,所以可能具有誘導基因突變的風險

雖然一般來說,口服 Molnupiravir 的療程只有 5 天,在這樣的時間周期來說,對一般成人造成基因突變的風險是很低。但是,Molnupiravir 對於胎兒或哺乳中的嬰兒,風險就顯得高出許多。所以,Molnupiravir 在默克公司的官方網站有聲明,不建議孕婦及哺乳中的女性服用

此外,根據新英格蘭醫學期刊在今年三月的報告中,發現將 Molnupiravir 用於非住院的新冠患者治療中,僅僅將高危新冠患者的住院和死亡風險降低了 30%,低於早前估計的 50%。

Molnupiravir 不建議孕婦及哺乳中的女性服用。圖/envato elements

「老藥新用」的開發策略

環顧目前的抗新冠藥物,大都是利用「老藥新用」(drug repurposing)的藥物開發策略,才能在這麼短的時間達到如此的成就。「老藥」是指已被核准做為臨床使用的藥物,「新用」則是指由原來已核准的藥物中發現新的適應症用途或是新的用法。

老藥的好處就是其藥物臨床前的數據都已經被建立,其中包含藥理實驗、藥物動力學、代謝途徑、副作用等,這些數據對藥物開發相當重要。

在目前這些新冠藥物中,瑞德西韋一開始是用來開發對抗伊波拉病毒,而 Paxlovid 中的 Nirmatrelvir 原先用以治療愛滋病,此外 Molnupiravir 則是為了治療流感。這樣的成功經驗相信能提供政府與學者參考,期望台灣開發新冠藥物有亮眼的成績,也讓我們未來在對抗 COVID-19 疫情當中有更好的手段。

引用文獻

  1. Hammond, Jennifer, et al. “Oral nirmatrelvir for high-risk, nonhospitalized adults with COVID-19.” New England Journal of Medicine 386.15 (2022): 1397-1408.
  2. Coronavirus (COVID-19) Update: FDA Approves First COVID-19 Treatment for Young Children
  3. Coronavirus (COVID-19) Update: FDA Authorizes First Oral Antiviral for Treatment of COVID-19
  4.  Coronavirus (COVID-19) Update: FDA Authorizes Additional Oral Antiviral for Treatment of COVID-19 in Certain Adults
  5. Hammond, Jennifer, et al. “Oral nirmatrelvir for high-risk, nonhospitalized adults with COVID-19.” New England Journal of Medicine 386.15 (2022): 1397-1408.
  6. Cox, Robert M., Josef D. Wolf, and Richard K. Plemper. “Therapeutically administered ribonucleoside analogue MK-4482/EIDD-2801 blocks SARS-CoV-2 transmission in ferrets.” Nature microbiology 6.1 (2021): 11-18.
  7. Jayk Bernal, Angélica, et al. “Molnupiravir for oral treatment of Covid-19 in nonhospitalized patients.” New England Journal of Medicine 386.6 (2022): 509-520.

臨床試驗

  • EPIC-HR: Study of Oral PF-07321332/Ritonavir Compared With Placebo in Nonhospitalized High Risk Adults With COVID-19(NCT04960202

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