4.纳什均衡
天才数学家及经济学家约翰·纳什(John F. Nash,1928—2015)一生不凡的经历被拍成电影《美丽心灵》(A Beautiful Mind),感动了无数人。纳什在经济学上的成就,在现今社会中也得到越来越多的肯定。
非合作博弈与纳什均衡
当我们讨论到供需的问题时,我们会说,供给者与需求者虽然是站在相对的立场,一个要卖,另一个要买,但其实也可以换个角度来说,是一个愿打(如要卖),另一个愿挨(如要买)。双方要谈的,不过是决定价格和数量多少,若彼此能达成协议,就能成交,均衡点也就会出现。表面看来,供需双方的立场是对立的,但双方其实有成交意愿,交易过程也称得上是“郎有情,妾有意”。这种经济行为算是双方“合作”的行为模式,所以可视为一种合作博弈(cooperative game)。
合作博弈是否有均衡解,答案比较肯定。如果把前述情形颠倒过来,反问:如果对立双方没有任何合作意愿时,是否会有均衡解呢?一般人可能会说:“双方反目,打得鼻青脸肿,哪有可能和解?”而纳什却能以数学证明,即使是双方不肯合作,均衡解仍有可能存在。这个可能性也许看似不起眼,却推翻了许多人的直觉,进而开启了人类行为分析的崭新一页。
在一个非合作博弈里,如果能找出一组策略,取得对立双方认同,让一方的最适反应恰好是另一方的最适反应,这时,即使双方立场对立,也还是能找出交集,均衡自然产生,而这一均衡就称为“纳什均衡(Nash Equilibrium)”。
拳击赛、冷战
纳什均衡在生活中的例子随处可见。譬如在拳击比赛中,对垒双方都会使尽全力,想把对手击倒,特别是使出一记漂亮的左勾拳,把对手打倒在地,那是多么漂亮呀!可是没想到,双方势均力敌,一直打得难解难分。在经过数个回合的缠斗后,双方累到不行,抱在一起。他们抱在一起的时刻,就出现了“纳什均衡”。对照前述说法,选手甲此时的最适反应就是,先抱着对手乙,喘口气,再打下去;同样,选手乙当下的最适反应,也是先喘口气,抱着对手甲,心想看我接下来如何收拾你!因此,我们看到两个选手抱在一起,并不代表双方已经和解,不再打下去了,而是在说:先喘口气,看我待会儿如何收拾你。
就拳击赛来说,双方选手抱在一起的情形毕竟不是比赛的重点,所以此刻裁判就会上前制止,把这两人拉开,破坏这个均衡。纳什均衡的出现虽然短暂,但仍然存在。但是,在真实世界中,一旦纳什均衡出现,我们就希望它不是短暂的,若能长期地维持下去,那会有多好。
譬如,在第二次世界大战之后,东、西方出现冷战,也开始进行大规模的军备竞赛。此时,东、西阵营对立而不友善,彼此威吓,但双方毕竟没有开火而真正大规模地打起来。冷战的这一情势的确让很多人担心,但它却是不折不扣的纳什均衡,而这一均衡维持了约30年之久,直到苏联解体为止。当然,苏联解体之后,西方阵营已失去了竞争对手,没有了核战威胁,此时此刻,或许也称不上是什么“纳什均衡”了。
由此可知,纳什均衡可能是短期的,也可能是中长期的。时间的长短虽不在纳什的讨论范围,但它确实有深邃的含义。对于我们不乐于见到的情况,如战争与对抗,我们期望和平,即使只是短暂的纳什均衡。可是,短暂的纳什均衡一旦出现,若大家能群策群力,把难得的均衡延展一下,对抗或许会在长时间的纳什均衡里变得有名而无实。这时,纳什均衡或已由量变而质变,在实质上从暂时性的均衡成为常态性的均衡。
纳什均衡应用广泛
纳什均衡的应用,当然不只是解决国际政治及军事对抗。它的适用也及于公共政策、商业活动,乃至人际互动。如前《弹性》一文所述,日本在福岛核泄漏后,在2012年关闭全部的核电站以进行检查,而在这时的日本,重启核电站成为一项重大的公共议题。日本政府基于经济方面的现实考虑,主张至少有限度的核电使用,以期缓解日本夏天严重缺电的问题,同时降低发电成本。然而,反核者坚决不同意,他们认为核能安全是重要议题,不能草率为之;再者,核能发电一旦重启,日本对核能的依赖将变成常态。
在这样的僵局里,双方能否出现纳什均衡?在日本的体制下,核电站要重新启动,除了中央政府通过,也要地方政府同意。中央与地方的立场不必然一致。经由双方不断协商,大阪府当时原则上同意,关西电力大阪核电站第三、第四号机可以重新启动,但运行时间只限于夏季至9月底。这种彼此折中而达到妥协的结果,就是纳什均衡的代表。