Tässä blogikirjoituksessa tarkastelemme, miten peliteoria ja Nashin tasapaino selittävät ajureiden "sisäänpääsyä".

Peliteoria ja strategiset valinnat

Peliteoria on viitekehys tilanteiden analysointiin, joissa useat osallistujat pyrkivät parhaisiin mahdollisiin tuloksiin ottaen samalla huomioon toistensa valinnat. Kunkin osallistujan valittavia toimia kutsutaan strategioiksi, ja strategiayhdistelmien tuloksia kutsutaan voitoiksi (benefits). Koska osallistujat ennustavat toistensa valinnat päättäessään strategioistaan, usein käy niin, että yksilölle rationaalinen valinta johtaa koko ryhmälle ei-toivottuun lopputulokseen.
Yksi keskeisistä käsitteistä tässä yhteydessä on Nash-tasapaino. Nash-tasapaino viittaa strategioiden yhdistelmään, jossa kukaan osallistuja ei voi yksipuolisesti muuttaa strategiaansa paremman voiton saavuttamiseksi. Tämän edellytykset voidaan tiivistää seuraavasti:
1. Kun osallistuja A valitsee strategian s, osallistujan B valitsema strategia t on B:n paras strategia. 2. Kun osallistuja B valitsee strategian t, osallistujan A valitsema strategia s on A:n paras strategia.

Kanaravintolakilpailu: Sillim-dongin ja Bongcheon-dongin tapaukset

Tarkastellaan tilannetta, jossa kaksi franchising-yritystä valitsee toimipisteitään. Oletetaan, että ravintola A ja ravintola B voivat kumpikin avata toimipisteen joko Sillim-dongissa tai Bongcheon-dongissa, ja markkinatutkimus arvioi kanan vuotuiseksi kysynnäksi näillä alueilla 100 000 kanaa Sillim-dongissa ja 40 000 kanaa Bongcheon-dongissa. Jos nämä kaksi yritystä tulevat eri alueille, ne monopolisoivat kysynnän näillä alueilla; jos ne tulevat samalle alueelle, ne jakavat kysynnän tasan.
Tässä pelissä pelaajat ovat kaksi ravintolaa, ja kummankin pelaajan voitto on heidän varmistamansa kysynnän määrä. Mahdollisia strategiayhdistelmiä on neljä: (Sillim, Sillim), (Sillim, Bongcheon), (Bongcheon, Sillim) ja (Bongcheon, Bongcheon). Esimerkiksi jos molemmat kaupat saapuvat Sillim-dongiin, ne kumpikin varmistavat 50 000 kalaa; jos vain toinen saapuu Sillim-dongiin, se kauppa varmistaa 100 000 kalaa.
Vertailkaamme nyt kutakin skenaariota seuraavasti. Ensinnäkin, kun A valitsee Sillim-dongin, B saisi 50 000 pistettä Sillimiin menemällä ja 40 000 pistettä Bongcheoniin menemällä, joten Sillim on parempi vaihtoehto. Käänteisesti, jos B valitsee Sinlimin ja A myös Sinlimin, B saa 50 000 pistettä; jos B valitsee Bongcheonin, B saa 40 000 pistettä, joten Sinlim on myös parempi vaihtoehto A:lle. Näin ollen (Sinlim, Sinlim) on tila, jossa kumpikaan osapuoli ei voi yksipuolisesti muuttaa strategiaansa saadakseen etua – eli kyseessä on Nash-tasapaino.

Vangin dilemma: Yksilöllisen rationaalisuuden ansa

Vangin dilemma on klassinen esimerkki siitä, että Nashin tasapaino ei välttämättä ole paras lopputulos kollektiivisesta näkökulmasta. Oletetaan, että kaksi vastaajaa voi joko tunnustaa tai pysyä vaiti, ja heidän tuomionsa vaihtelevat heidän valintojensa yhdistelmän mukaan. Koska lyhyempää tuomiota pidetään parempana lopputuloksena (suurempi hyöty), hyöty voidaan ilmaista negatiivisena arvona.
Tyypillisessä palkitsemisjärjestelmässä, jos molemmat pysyvät hiljaa, heidän tuomionsa ovat suhteellisen lyhyitä. Jos kuitenkin toinen osapuoli pysyy hiljaa ja toinen tunnustaa, hiljainen osapuoli saa erittäin ankaran ja pitkän tuomion. Koska kumpikaan ei voi olla varma, että toinen pysyy hiljaa, tunnustamisesta tulee yksilön näkökulmasta turvallisin vaihtoehto, ja yhdistelmä, jossa molemmat tunnustavat, muodostaa Nashin tasapainon. Koska tuomiot ovat kuitenkin pidempiä kuin silloin, kun molemmat pysyvät hiljaa, lopputulos on huonompi koko ryhmälle.

Liikenneruuhkat: Miksi liikenneruuhkat jatkuvat?

Palataanpa alkuperäiseen kysymykseen. Syy, miksi kuljettajat jatkavat liikenteen rajoittamista, voidaan selittää samalla logiikalla. Tarkastellaan kahta kuljettajaa; jos arvioimme tulosta keskimääräisen ajonopeuten perusteella, on neljä mahdollista skenaariota. Jos vain yksi kuljettaja rajoittaa liikenteen rajoittamista, liikenteen rajoittamattoman kuljettajan keskinopeus paranee, kun taas kuljettajan, joka ei rajoittanut liikenteen rajoittamista, nopeus laskee, koska edessä on yksi auto lisää. Jos molemmat kuljettajat rajoittavat liikenteen rajoittamista, liikennevirta huononee, mikä johtaa keskinopeuden laskuun kuin jos kumpikaan kuljettaja ei rajoita liikenteen rajoittamista.
Tässä skenaariossa yhdistelmä, jossa kumpikaan kuljettaja ei puutu liikenteeseen, on sosiaalisesti optimaalinen. Molempien kuljettajien näkökulmasta uskomus, että "jos toinen kuljettaja puuttuu liikenteeseen, olen epäedullisessa asemassa verrattuna siihen, jos en olisi puuttunut", johtaa heidät lopulta valitsemaan puuttumisen omaksi hyödykseen. Tämän seurauksena tilasta, jossa molemmat kuljettajat puuttuvat liikenteeseen, tulee Nashin tasapainotila, ja yksilölliset rationaaliset valinnat yhdessä johtavat pahentuneisiin liikenneruuhkiin.

Johtopäätös: Peliteorian vaikutukset jokapäiväisessä elämässä

Tähän mennessä olemme tarkastelleet kanaravintolan sijainnin valintaa, vangin dilemmaa ja tien päälle leikkaamisen ilmiötä peliteorian ja Nashin tasapainon käsitteiden avulla. Peliteoria osoittaa selvästi, että monet arkipäivän tilanteet koostuvat strategisista vuorovaikutuksista, joissa yksilöt ottavat huomioon toistensa valinnat, ja että yksilölle rationaalinen valinta ei aina ole hyödyllinen koko ryhmälle. Vaikka peliteoria ei voi ratkaista kaikkia tilanteita, tämä näkökulma auttaa meitä suunnittelemaan rationaalisempia ja yhteistyökykyisempiä sääntöjä ja instituutioita.