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[转载]运用孙子兵法破解《囚徒困境》

已有 2096 次阅读 2023-9-9 17:27 |个人分类:数学研究|系统分类:教学心得|文章来源:转载

本人因眼睛视力不适,难以继续及时更新博客。但因杨六省老师之邀,之前转载过多篇杨老师关于数学方面的论述,如“杨六省:美国《数学教育研究杂志》的退稿理由让我无语”、“√2=p/q(p,q 互质)与√2=p/q(p和q全是整数)等价吗?”、“毕达哥拉斯学派设定√2不是有理数的反论题犯了混淆上位概念与下位概念的逻辑错误”、试把“√2是非最简分数”设定为“√2不是分数”的反论题”、“偷换概念:把反论题‘√2是分数换成‘√2是最简分数”、“如何证明2的立方根不是有理数”、“一句简单的反问,足以揭示其证明是无效的等。几天前,杨六省老师又寄来一篇新作——运用孙子兵法破解《囚徒困境》,希望借助科学网博客平台,就相关问题进行探讨,下面是杨六省老师的观点阐述,仅仅在此进行转载,欢迎数学行家对此进行点评,也可以直接与杨六省老师联系进行交流探讨。

运用孙子兵法破解《囚徒困境》

杨六省

yangls728@163.com

1. 囚徒困境的故事

囚徒困境是世界著名难题。自1950年被提出以来,70多年过去了,这个难题迄今仍未得到解决。

故事情节是这样的:有两名嫌犯AB被警方抓获,被分别关押在不同的房间里接受警方的盘问。他们被告知:如果一人认罪,另一人不认罪,认罪者可获释,不认罪者将获刑10年;如果两人都认罪,他们将均获刑5年;如果两人都不认罪,他们将均获刑1年。为便于分析和比较,我们用下面的表格来表示上述条款。

 image.png

两人各会有怎样的盘算呢?

嫌犯A可能会这样想:假设B选择认罪,我若不认罪,将获刑10年,若认罪,只获刑5年,当然选择认罪有利;假设B选择不认罪,我若也不认罪,将获刑1年,我若认罪,则可获释,显然还是认罪有利。总之,不管对方选择认罪还是不认罪,认罪对我都是最佳选择。

同样,嫌犯B的盘算结果也是认为,选择认罪是最佳方案。

然而,由上述表格容易看出,两人都选择不认罪要好于两人都选择认罪,因为对前者而言,两人都只获刑1年,对后者而言,两人都获刑是5年。

上述这个与客观事实(指两个囚徒都应该选择不认罪的策略)相矛盾的推理结论(指两个囚徒都应该选择认罪的策略),就是著名的囚徒困境,也叫囚徒困境悖论。

2. 如果囚徒A不认罪,那么,囚徒B选择认罪策略是理性行为吗?

自从囚徒困境问题被提出以来,学界普遍认为,如果囚徒A选择不认罪的策略,那么,囚徒B选择认罪的策略就是一种理性行为。但是,笔者认为,这种认识是错误的,下面将给出解释。

孙子兵法曰:“知己知彼百战不殆。”意思是如果对敌我双方的情况都能了解透彻,打起仗来就不会有失败的危险。大凡每遇战事,双方事先都会进行实战推演(思想实验)。事实上,这就是双方在下一盘公开棋,不过,特别规则是可以悔棋。例如,囚徒A告诉囚徒B,他打算不认罪。B说,那我就选择认罪。这时,A说,我悔棋,我将不认罪改为认罪。这时,两人陷入反思……,最终达成共识,即两人都认罪不如两人都不认罪。于是,双方都决定悔棋,即都把认罪改为不认罪。结论是,如果囚徒A不认罪,那么,囚徒B也应该不认罪,这才是真正的理性行为——这就是中国成语所说的“大巧若拙”。

3. 两个囚徒博弈的最优解(正确答案)证明

马丁·苏比克悲观的写道(1970):“囚徒的困境这个难题是永远也解决不了的”。

笔者一直坚信马列主义的真理观——真理是可知的。据此,笔者认为,囚徒困境是可破解的。事实上,笔者曾对两个囚徒博弈的最优解给出过三种证法(参见:杨六省著《悖论是什么——70个悖论的消解》一书,武汉,汉斯出版社,2020年),但下面的新证明是活生生的,就像两人面对面下棋一样。

证明:假设对方选择认罪的策略,很显然,我也应该选择认罪的策略。

假设对方选择不认罪的策略,如果我选择认罪的策略,对方会知道我的想法,并知道他将陷于最坏境地。由于做决策是同步思考的,所以,对方有权随时调整策略,也就是说,为了避免最坏情况的发生,对方必然会把原来的不认罪策略改为认罪策略——这时出现两人都认罪了。但是,我很清楚,两人都认罪不如两人都不认罪。因此,假设对方选择不认罪的策略,那么,我也应该选择不认罪的策略。

综上所述,无论对方选择什么策略,我都应该选择与对方相同的策略。对方也会这样想。简言之,两人的策略选择应该是一致的。

如果我选择认罪的策略,则对方也会选择认罪的策略,但这显然不是最好的方案。对方也会这样想。

于是,两人将不约而同地都选择不认罪的策略。(证完)

基于上述推演,囚徒困境这一世界著名难题就得以破解.了。

说明:本文内容选自《悖论:披着羊皮的狼——对99个悖论的消解》(线装书局出版社,2023.6)。京东搜索“杨六省”即可找到该书。




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