Lý thuyết Trò chơi được sử dụng như thế nào trong kinh tế và ra quyết định hàng ngày?

Lý thuyết trò chơi đã chuyển từ một chủ đề toán học vật tượng thành một công cụ thiết yếu trong phân tích kinh tế và ra quyết định thực tế. Sức mạnh của nó nằm ở khả năng mô hình hóa và mong đợi hành động trong các vấn đề mà kết quả phụ thuộc vào việc quyết định tương tác của nhiều nhân viên. Từ chiến lược doanh nghiệp đến chính sách công, từ thiết kế chiến lược đến thương mại quốc tế, lý thuyết trò chơi cung cấp một phân tích mạnh mẽ để hiểu và cải thiện việc quyết định.

Chiến lược kinh doanh

Trong phân tích cạnh tranh và chiến lược kinh doanh , lý thuyết trò chơi đã trở thành không thể thiếu. Khi các công ty quyết định về giá cả, sản phẩm, quảng cáo hoặc đầu tư nghiên cứu phát triển, họ phải xem xét phản ứng của đối thủ cạnh tranh. Mô hình độc quyền nhóm của Cournot, được phát triển vào năm 1838 và sau đó được công nhận là ví dụ đầu tiên của cân bằng Nash, phân tích cách thức công ty lựa chọn năng lượng khi biết rằng lựa chọn ảnh của họ ảnh hưởng đến giá thị trường và do đó ảnh hưởng đến lợi nhuận thu lợi nhuận của đối thủ. Các biến thể như mô hình Bertrand (cạnh tranh về giá) và mô hình Stackelberg (một công ty dẫn đầu, công ty khác theo sau) đều sử dụng công cụ lý thuyết trò chơi để phân tích các cấu hình cạnh tranh khác nhau.

Các công ty hiện đại thường sử dụng lý thuyết trò chơi để phân tích chiến lược định giá . Ví dụ, khi một hãng hàng không quyết định có nên giảm giá vé hay không, họ phải dự đoán phản ứng của các hãng viền tranh. Nếu tất cả các hãng đều giảm giá thì họ có thể kết thúc trong một kiểu cân bằng Nash “chạy đua xuống đáy” nơi mọi người đều có lợi thấp hơn. Hiểu được điều này, các công ty có thể tránh được tranh chấp về giá và thay vào đó tập trung vào các sản phẩm hoặc dịch vụ khác.

2. Thiết kế đấu giá

Trong thiết kế đấu giá , lý do trò chơi đã tạo ra cách mạng. Các nhà kinh tế học trò chơi đã thiết kế các cơ chế đấu giá cho phổ tần số Viễn thông, giấy phép khoan dầu, và nhiều tài sản khác, tạo ra tỷ lệ đô la doanh thu cho chính phủ. Đấu giá Vickrey (đấu giá thau kín thứ hai) là một ví dụ kinh điển: người thắng cuộc là người đưa ra giá thau cao nhất nhưng chỉ phải trả giá thau cao thứ hai. Thiết kế thông minh này tạo ra việc đưa ra giá thau trung thực trở thành chiến lược chi phối – không ai có động lực để lừa gạt. William Vickrey đã được trao giải Nobel năm 1996 vì công trình đầu tiên này về lý do đấu giá.

Gần đây hơn, Paul Milgrom và Robert Wilson đã được trao giải Nobel năm 2020 cho công việc cải tiến lý thuyết đấu giá và phát minh ra các định dạng giá mới. Họ đã thiết kế chiến lược giá phổ biến cho Quận ban Truyền thông Liên bang Hoa Kỳ (FCC), giúp phân tích bổ sung hiệu quả các dải tần vô tuyến có giá trị. Thử thách là nhiều giấy phép có giá trị phụ thuộc lẫn nhau (ví dụ, giấy phép cho các vùng lý tưởng lân cận có giá trị hơn khi kết hợp), và cơ chế chiến đấu giá phải cho phép các công ty mua các gói giấy phép phối hợp.

3. Thiết kế trường và cơ chế

Trong thiết kế trường và cơ chế , lý thuyết trò chơi cung cấp nền tảng nền tảng. Thiết kế cơ chế – đôi khi được gọi là “lý thuyết trò chơi ngược” – bắt đầu với kết quả mong muốn và thiết kế các quy tắc trò chơi để đạt được kết quả đó. Alvin Roth đã sử dụng cách tiếp cận này để thiết kế Chương trình Phân bổ Nội trú Quốc gia (Chương trình Kết nối Cư dân Quốc gia) ở Hoa Kỳ, kết hợp sinh viên y khoa với các chương trình nội trú bệnh viện. Thuật toán của Roth và Peranson có tính chất quan trọng: sinh viên có động lực để bảo vệ danh sách xếp hạng phản ánh cơ sở thích thực sự của họ, vì bất kỳ nỗ lực nào để “chơi hệ thống” đều không hữu ích và có thể gây tổn hại. Đây là một ví dụ về cách lý thuyết trò chơi chuyển từ công cụ khái niệm sang công cụ thực tế.

4. Chính sách công

Trong chính sách công và kinh tế học môi trường , lý thuyết trò chơi giúp phân tích các vấn đề “bi kịch của cái chung” (bi kịch của cái chung). Khi nhiều tác nhân sử dụng chung một tài nguyên (như ngư trường, rừng, hoặc khí quyển), mỗi cá nhân có động lực khai thác quá trình, dẫn đến cạn cạn tài nguyên. Đây là một dạng bài toán Tù nhân với nhiều người chơi. Lý thuyết trò chơi giúp thiết kế các cơ chế – như chủ sở hữu tài sản, hạn ngạch, thuế hoặc hỗ trợ – để điều chỉnh động lực cá nhân theo mục tiêu xã hội.

Ví dụ: trong hậu khí biến đổi , các quốc gia phải đối mặt với một mô-đun trò chơi hợp lý lớn. Mỗi quốc gia có động lực để “ăn theo” (đi xe miễn phí): để các quốc gia khác cắt giảm phát trong khi mình tiếp tục phát triển không hạn chế, hưởng lợi từ khí hậu ổn định mà không cần phải gánh phí. Nhưng dù tất cả những suy nghĩ như vậy, không ai cắt giảm phát thải và tất cả đều thiệt hại. Lý thuyết trò chơi giúp phân tích cách thiết kế các Hiệp ước quốc tế để tạo ra động lực ép thủ, đưa ra giới hạn thông qua cơ chế giám sát, báo cáo và trừng phạt.

5. Trong những quyết định hằng ngày

Trong ra quyết định cá nhân hàng ngày , lý thuyết trò chơi cung cấp những hiểu biết có giá trị mặc hầu hết mọi người không tính toán cân bằng Nash một cách có ý thức. Ví dụ: khi đàm phán lương,hiểu được rằng đây là một trò chơi tổng hợp không bằng không hoàn toàn (có cả yếu tố chia bánh và tạo bánh) có thể dẫn đến chiến lược lược tốt hơn. Thay vào đó chỉ tập trung vào công việc Yêu cầu lương cao nhất, người đàm phán khôn có thể mở rộng bánh bằng cách thảo luận về lợi ích phi tiền tệ, cơ hội phát triển nghề nghiệp, hoặc sự linh hoạt – tạo ra nhiều giá trị hơn để phân chia.

Trong giao thông đô thị , nghịch lý Braess thấy rằng nhiều đường có thể làm tắc nghẽn tiền tệ hơn. Đây là kết quả phản trực giác từ lý thuyết trò chơi: mỗi người lái xe chọn tuyến đường tốt nhất cho riêng mình (có thể bằng Nash), nhưng lựa chọn cá nhân này dẫn đến kết quả xã hội không tối ưu. Hiểu rõ điều này, các nhà hoạch định có thể thiết kế hệ thống lưu trữ tốt hơn, có thể bao gồm việc đóng một số đường dẫn để cải thiện việc lưu trữ thông tin tổng thể.

Tối thiểu trong mạng xã hội , lý thuyết trò chơi giúp hiểu hành vi. Quyết định có “bài đăng” một bài viết hay không phụ thuộc vào công việc khác sẽ tương tác với nó như thế nào. Việc lan truyền thông tin sai lệch có thể được phân tích như một trò chơi mà trong đó người tham gia có động lực chia sẻ nội dung gây sốc hoặc gây tranh cãi để nhận được sự chú ý, ngay cả khi họ biết nội dung đó có thể không chính xác. Hiểu được cấu trúc trò chơi này có thể giúp thiết kế nền tảng truyền thông xã hội có trách nhiệm hơn.

6. Trí tuệ nhân tạo và học máy

Cuối cùng, trong trí tuệ nhân tạo và học máy , lý thuyết trò chơi đang trở nên ngày càng quan trọng. Hệ thống AI đa tác nhân, trong đó có nhiều chương trình AI tương tác hoặc cạnh tranh để đạt được mục tiêu, có thể phân tích bằng lý thuyết trò chơi. Học tăng cường (học tăng cường) và học bắt chước (học bắt chước) trong môi trường trò chơi là cơ chế đào tạo phổ biến. Cân bằng Nash là nền tảng cho nhiều AI tương tác trong các hệ thống hiện đại. Từ xe lái phải điều phối lẫn nhau trên đường đến tự động giao dịch hệ thống phải dự đoán hành động của các hệ thống khác, lý do trò chơi cung cấp phân tích khung cần thiết.