思维模型格栅

生物与演化 · 9/10

演化稳定策略Evolutionarily Stable Strategy

当一种策略已普及时,少数改用其他策略者无法靠收益优势扩张。

一条通行规则能否站得住,取决于其他司机怎么开。1967年9月3日清晨,瑞典把全国道路从左侧通行改为右侧通行。4点50分,路上的司机停车,按指示把车移到右侧,等到5点再出发。此前,靠左让迎面车辆顺利交会;此后,继续靠左却会把司机带向对面的车流。两种规则都能维持交通,但少数司机单独换边,会先承担危险。要让新规则站稳,全国司机必须一起改变行动。

为什么成立

强硬者越多,强硬就越不划算

争夺价值为4的资源时,退让也能占优势。鹰策略坚持争抢,鸽策略遇到鹰就退让;鹰和鸽指行为。设双方实力相当,打斗成本为10:

自己的策略 遇到鹰 遇到鸽
鹰 -3 4
鸽 0 2

两只鹰各有一半机会获胜,平均收益为 ;两只鸽平分,各得2。

全是鸽时,少数鹰得4,能靠收益优势扩张。全是鹰时,少数鸽得0,也能扩张。随机配对下,若鹰占比为 :

这就是说,鹰越多,打斗越频繁,争抢的收益下降得越快。令两者收益相等,得 。鹰少于四成就占优,多于四成就吃亏,比例因此受到纠偏。

挡住入侵,要过两道收益检验

演化稳定策略检验的是:一种策略普及后,每一种少数变异策略都无法靠相对收益扩张。用 表示策略 遇到 的收益。居民策略 对任意不同策略 ,须满足:

若两者打平,还须满足:

白话说,变异者遇到居民时先吃亏;若打平,居民应付变异者还要比变异者应付同类更有利。

上述博弈的稳定混合策略,是每次以四成概率争抢。它让稀少的偏强硬者或偏退让者在增多后吃亏;群体里四成固定争抢者,也能形成同样的稳定比例。

出处

演化稳定策略来自演化生物学。梅纳德·史密斯于1972年在《On Evolution》中公开定义它,并承认普赖斯的思想贡献。1973年两人合著的《动物冲突的逻辑》使概念广泛传播,鹰鸽博弈是经典理论示范。戴维斯1978年发表的帕眼蝶研究曾支持领地争斗惯例,后续研究挑战了这一解释。

换个领域看

动物行为

先占者守领地

先占者获胜,原因却有争议。1976年夏,尼克·戴维斯在英国牛津附近的威瑟姆林地研究帕眼蝶,发现阳光斑块的占有者会击退闯入者;移走占有者后,另一只蝴蝶便接管。这曾被解释为“占有时争、闯入时退”的惯例。后续实验支持攻击倾向和获胜经验等解释,表明检验策略时,必须把身份与个体差异分开。

商业

守约挡住作弊

抽检和追偿能让少数作弊者失去收益优势。采购方每批货有四分之一概率抽检,供应商偷工减料能省1000元,查实后额外损失6000元。预期损失是1500元,超过节省的钱。若供应商靠利润扩大供货份额,在这套规则下,少数偷工减料者会比守约者扩张得慢。

投资

套利越做越薄

一笔交易赚钱,和它普及后仍有优势,是两回事。交易员发现同一资产在两个市场有价差,便买低卖高。跟随者增多后,低价被买高,高价被卖低。若净价差降到资金持有成本以下,少数停止套利、持有现金的人反而占优。策略的收益随采用者人数变化,入侵检验也要在普及后的价格上做。

遇事时问自己

  1. 这里的人或行为,靠什么收益获得更多资源、后代或模仿者?
  2. 如果几乎所有人都采用这套策略,少数改用另一种做法的人能否赚得更多?
  3. 如果少数派起初收益打平,他们彼此相遇时,谁会占优势?
  4. 采用者比例怎样改变收益,哪个比例会让扩张方向反转?
  5. 哪些资源价值、冲突成本或制度变化,会让原来的少数派获得优势?

边界与误用

演化稳定只说明给定规则下能抵抗少量入侵,不等于整体收益最高;浪费资源的争斗也能稳定。这个模型适合收益优势会推动繁殖、模仿或扩张的场景。靠强制或高转换成本维持的惯例,长久存在本身不能说明它通过了收益检验。随机配对、固定伙伴和分群交往,会给出不同的相遇收益;有限群体的随机波动也能改变比例。大规模协调换策略或环境突变,则会越过原有的局部稳定范围。

练一练

一个短视频平台上,账号只采用两种风格:核实信息,或夸大标题。设夸大标题的账号占比为p,每月净收益分别为:核实信息得8万元,夸大标题得(12-10p)万元。收益更高的风格会被更多账号模仿。现在七成账号夸大标题,平台规则和观众反应保持不变。

接下来,哪种变化最可能出现?

一家设计公司随机安排两人合作,每人只能选择共享素材或保留素材。双方共享时各得6分;一人保留、一人共享时,保留者得6分,共享者得4分;双方保留时各得2分。积分越高,后续获得的项目越多。起初人人共享,后来出现少数保留者。

对这批少数保留者,哪种判断最站得住?

一栋公寓的公共洗衣房由定时器控制,只有周日供电,住户没有其他洗衣设备。十年来,大家都在周日洗衣。管理员据此说:“周日洗衣已经站稳了,少数改在周三洗衣的人也吸引不了别人跟随。”

对管理员的推断,哪种判断最站得住?