2007年10月29日 星期一

Two-person Knapsack Games for Investment

  方教授首先從動態規劃的背包問題(knapsack game)談起,此問題屬於

NP-hard的問題,可假設有個人發現一堆寶藏,但他身邊只有一個有限大的

袋子,要如何裝才能使價值最大?聽完這情境,我則聯想到有個小偷要偷

保險箱內的東西,其中有n種不同大小和價值不同的東西可偷,但是他只有

一個大小容量為m的小背包可把東西搬走。「背包問題」便是找出這個小偷

該偷些什麼,裝入他的背包中,使得偷到的東西價值最高。

 

  接著,有一就有二,繼續介紹延伸出來的雙方競爭模式,如此一來問

題變得複雜許多。首先雙方競爭的方式可分為:1. 以自我為中心,2. 差

異最大, 3. 總和最大等三種策略,而問題所關注的焦點為:1. 競爭過程

中,雙方如何相互影響對方的決策?以及2. 是否有可能到達穩態(stable)

系統?

  

  後者可以賽局理論的Nash Equilibrium來測試,但同時又牽扯到一個

新的問題:如何找fitness function?方教授又導入1和2兩個新指標

,表示競爭者雙方對價值的主觀認定。若Δ1Δ2 ≧ 0 (同號),表示雙方

看法一致,也就代表stable存在;反之,若Δ1Δ2 < 0(異號),則它並非

穩定賽局。



  以上討論是假設無政府干預的前提。另外,若以社會的總體角度來看

,社會代價(price of anarchy)是必須列入考量的重要指標,它與現實生

活亦存在極大的關聯。根據方教授多年研究,導出一個有趣的結論:當兩

家廠商都以自我為中心,不管對方死活時,所需付出的社會成本為1/3,而

當兩家廠商採差異最大或總和最大時,相互影響之下,造成社會成本付出

增為1/2,龍爭虎鬥的結果必然付出代價,道理雖然憑直覺就能猜想,但我

卻沒想過理論上竟然也有方法可證明。這也給了我一個新概念,說明user

optimal和system(social) optimal間可謂魚與熊掌不可兼得。

 

  那麼進一步再延伸,若競爭者為三方以上,又形成怎樣的情勢?方教

授留下了想像空間。不過這複雜度應該會暴增吧,就好比五子棋大家都玩

過,不過六子棋可能就比較?為人知。印象中規則是:除了第一次黑方下

一顆子外,之後黑白雙方輪流每次各下兩子,先連成6子者獲勝。這規則

的一個重要特性是,每當一方下出一步(兩子)時,該方一定比對方多出

一顆子。很自然使得六子棋具有相當的公平性,不會偏向某個玩家。但相

較於五子棋,策略運用更多元,盤面變化性更複雜。



  除了將問題擴大延伸,訂定更有效的指標,找出更快速的方法求解外

,方教授結尾時還說:「定義新問題」層次更高!引人深思。





2007/10/29

 

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