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石头剪刀布制胜策略

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石头剪刀布制胜策略篇一:石头剪刀布制胜策略大揭秘


石头剪刀布获胜法获麻省理工大奖 石头剪刀布制胜策略大揭秘
发布时间:2015-01-23 来源:扬子晚报
人类有一种很特别的博弈论输赢方式,叫做“石头剪刀布”——石头轰炸剪刀,剪刀剪碎布匹,布匹包围石头,几局几胜,替不平的事情做决断,几个世纪来被全世界公认。
  石头开局
  如果跟一个男的玩,第一次可以试着出布
  赢会更多选择保留刚刚获胜的策略
  输则更多按照“石头剪刀布”的名称顺序变动
  平的则按照“石头布剪刀”这样的反方向顺序变动
  人类有一种很特别的博弈论输赢方式,叫做“石头剪刀布”——石头轰炸剪刀,剪刀剪碎布匹,布匹包围石头,几局几胜,替不平的事情做决断,几个世纪来被全世界公认。
  4年前,这个游戏在杭州被学者用到一项正儿八经的科学研究中。日前,这项此前被讥为“吃饱了撑的”研究,入选了“麻省理工学院科技评论2014年度最优”,成为了中国首次入选“麻省理工科技评论”的社科领域成果。综合新京报 钱江晚报
  最新消息“石头剪刀布”研究获大奖
  浙江教授做的“石头剪刀布”的实验,近日入选了“麻省理工学院科技评论2014年度最优”,成为了中国首次入选“麻省理工科技评论”的社科领域成果。据,近5年全世界共有50项成果入选麻省理工学院科技评论年度最佳成果,其中来自中国的共3项。
  这项由浙江大学、浙江工商大学、中国科学院组成的跨学科团队共同完成的成果,叫作“石头剪刀布”中的社会循环与条件响应,解释了“石头剪刀布”的制胜原理。“石头剪刀布”研究采用经济学控制性实验方法——也就是实验经济学的方法,利用“石头剪刀布”这一家喻户晓而又在博弈论中处于元博弈模型的框架进行研究。这其中,包含了物理学、心理学、神经科学等领域的内容。
  4年前,浙江大学实验社会科学实验室王志坚研究员等,开始这项基于“石头剪刀布”模型的实证研究。实验共招募360名不同专业的大学生和研究生志愿者参加,分成12组,让大学生们对着电脑做 “石头剪刀布”游戏,在线进行为期300轮的两两随机配对的“石头剪刀布”博弈。
  研究发现,在一定情况下,赢了会更多选择保留刚刚获胜的策略,输则更多按照“石头剪刀布”的名称顺序变动,而平的则按照“石头布剪刀”这样的反方向顺序变动。
  《麻省理工科技评论》认为,这项研究是对人们玩“石头剪刀布”的方法的第一次大规模测量,测量揭示了隐藏的行为模式,聪明的人可以利用这个模式来提高自己的胜算。
  是真的吗“石头剪刀布”真的有制胜法则吗?
  记者在浙江大学网站上,找到浙江大学实验社会科学实验室研究员王志坚博士(论文第一作者)和团队在2012年底申报成功该课题的情况,这是中国科学院理论物理国家重点实验室的开放课题,是一个跨学科基础研究项目。
  该课题的题目说出来晕死人——“可控实验社会博弈系统中一些非平衡物理问题”,说让大家听得懂的人话就是:这项研究,通过观察学生使用的策略,研究者发现:人们在玩石头剪刀布时有这样的规律:赢家习惯于保持现状、输家倾向于做出改变,简称“胜留输变”。掌握了这个规律,就可以有针对性地出招。
  记者随后找到原文,这篇全英文的报告长达21页、包含各种数理模型,远比我们想象中的“找360个学生玩猜拳”要复杂得多。文章的观点是:这种“胜留输变”的模式,可能是人脑中固有的条件反射,其中潜藏的心理状态值得进一步研究。作者同时认为:石头剪刀布只是一个游戏,对研究人类的竞争性行为而言,它是一种有益的模式,例如在金融交易中,人们的状态就是如此。
  网传的制胜法则石头、剪刀、布制胜法则
  很多人认为石头剪刀布是个纯靠运气的游戏,事实上,石头剪刀布是一个策略游戏,观察和智慧取胜的游戏。在“世界石头剪刀布协会”官网上,专门有一篇文章,教您制胜小秘诀——
  1、石头开局:男性第一次出手总是喜欢石头,因为石头意向强壮啊,有说服力啊,很男人味。所以您如果跟一个男的玩,第一次可以试着出布。
  2、剪刀伺候:承上,有经验的选手第一次会出布。所以,估摸着对方不是菜鸟,您可以出剪刀。
  3、人云亦云:没有经验的人跟您对局,他们经常会下意识地模仿您上一次出拳。这样,你可以出对应的拳来赢他。不过搞这招您的脑子得嘀呱灵,出慢了就不好了。
  4、两个石头:如果对方连续出了两次石头,您可以推断对手下一次会出剪刀或布。因为人们不喜欢被预测,因此不会连续三次都出同样的拳。
  5、观察手指:对手准备出拳的时候,您仔细观察他的手指,他的手指准备移动或捏紧,暗示他下一次会出拳。
  6、直接出布:如果无法预测的时候,请直接出布,按照概率结果,人们出石头的可能性最高。
  7、赛前观察:观察对手和别人怎么玩的。据此制定策略。

石头剪刀布制胜策略篇二:科学家发现石头剪子布制胜策略


以后再玩石头剪子布可以百战百胜了!不信?科学家通过实验发现的石头剪子布致胜策略你信不信?!
浙江大学等机构科研人员发表报告,称发现石头剪刀布的制胜策略:如果你是输家,下一轮换用能打败对手的出手;如果你是赢家,下一轮不要再使用原来的出手。也就是说,你用石头打败了剪刀,那么下一轮你不能再出石头,而应该出剪刀…
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石头剪子布制胜策略
2014-5-4 11:09 上传 我只想问一句,科学家研究的这个意义究竟在哪里?!科学家们已经这么闲了吗?!

石头剪刀布制胜策略篇三:“石头剪刀布制胜策略”的研究,是浪费钱吗?


原文:“石头剪刀布制胜策略”的研究,是浪费钱吗?
作者:Ent
昨天,一篇来自浙江大学、浙江工商大学和中科院理论物理研究所的论文公布在了预印本网站上。根据媒体的宣传,研究者“找到了石头剪刀布的制胜策略”。自然而然地,很多网友的反应是:“这还需要你研究?”

【网友评论截图。图片来源:凤凰网】
但是只需扫一眼就会发现,研究者不幸又被标题党坑了。他们寻找的不是怎样玩赢剪子包袱锤,而是通过人们在剪子包袱锤里的行为来判断哪一种理论更能预测人类——是传统博弈论的纳什均衡,还是演化博弈论。
因此,我打算从我熟悉的演化博弈论角度来越俎代庖,尝试解读这项研究为什么不是在浪费钱。
为了帮助理解它,我会讲四个故事。这四个故事从易到难,如果你已经对这个领域很熟悉了,可以跳过前面的几个故事。
第一个故事:囚徒困境
一个有钱人被发现死于家中。警方抓获了两个犯罪嫌疑人并查获了赃物,但两人辩称说他们只是小偷,进屋时那个人已经死了。没有更多证据,调查陷入僵局。
于是警方把两人分开,分别对他们说:
如果你俩都不认罪,我只能判你盗窃,一年了事;如果 你招了他没招,你算作立功,不用坐牢,而他得十五年。如果如果他招了你没招,那反过来。但如果他和你都认了,谋杀罪每人十年。
嫌疑人X心想:如果Y不招,那么我也不招的话会判一年,我招了无罪释放。招了更划算。
而如果Y招了,那我不招的话十五年,招了只有十年。还是招了更划算。
显然我应该招啊。
而嫌疑人Y当然也是这么想的。结果,两人都判了十年。任何一人改策略都只会让自己处境更糟,这便是一个纳什均衡。
可是,如果从整体上看,最好的结果显然是两人都不招,各判一年。双方都是理性考虑谋求自己的最大利益,结果却是两人都遭遇了坏场景;无论是整体最好场景(各判一年)还是个人最好场景(直接释放)都不可能发生。这就是为何囚徒困境是个“困境”。每个人都很精明,最后怎么弄了这么个烂摊子?

【囚徒困境示意图(或者,“收益矩阵”)。图片来源:Encyclopaedia Britannica】
按照囚徒困境术语,不招的行为算作“合作”(和你的狱友合作,不是和警方合作),而招认的行为算作“背叛”。双方都合作最好,双方都背叛则两败俱伤。按照这个故事,合作根本不可能出现啊。
现实中类似囚徒困境的场景常常出现。但是,更多的结局似乎是合作,而不是背叛。为什么?
可能的原因是,困境不止这一次。
第二个故事:重复囚徒博弈
如果嫌疑人X和Y是陌生人,那么两人的下场都是十年。但是他们也许是两肋插刀的好哥们,或者有血亲,或者属于同一个组织——总而言之,用博弈论的术语,他们以前也许打过交道,将来还很可能继续打交道。这时,“合作”就不是什么难以想象的事情了吧。
因此,一位名叫罗伯特·阿克斯罗德的美高梅娱乐平台学家在上世纪80年代初做了一个名垂青史的实验。他在计算机里摆了一场锦标赛,有很多名虚拟的参赛选手,双方捉对厮杀——哦不,是捉对进行重复囚徒博弈。按照博弈的结果记分,你背叛他合作,则你得5分他得0分,双方都合作各得3分,双方都背叛各得1分。
然后,他向全世界征集策略,每一个得到的策略变成一个参赛选手。提交的策略共有14个,来自经济学、社会学、美高梅娱乐平台学和数学等等领域,再加上一个“完全随机”的对照策略,共15“人”进行比赛。这里面有些策略极其复杂极其精妙,比如有一个策略用马尔科夫过程为对方的行为建立模型,然后用贝叶斯推断最好的选择。
但是,最后得分最高的竟然是所有提交策略里最简单的一个——“一报还一报”(TFT, tit for tat)。这个策略一共只有两条规则:(1)第一步先合作,(2)从第二步开始,对方上一轮出的是什么,我就出什么。提交这个策略的是维也纳的安纳托·拉伯波特,他写这个策略只用了4行BASIC代码。
阿克斯罗德发表了锦标赛的分析结果,并邀请大家吸取经验教训提交新一轮策略——这次他获得了62个策略,不但有上面提到的领域,还包括了演化生物学、物理学和计算科学等新学科。只有一个人厚颜无耻地原样提交了上次的卫冕冠军,那就是拉伯波特本人。你猜对了。他又一次获得了胜利。
TFT这个“报仇者”成功的秘诀并不复杂。阿克斯罗德说,它有三个要素:它第一轮总是合作,先表示善意;它会惩罚背叛者;如果对方改过自新,它也不会咬住不放。
但是甘地说过:“以眼还眼,举世皆盲。”现实中总会因为各种原因结下仇怨,但我们也没有从此冤冤相报何时了。这又是为什么?
可能是因为,现实本来也和阿克斯罗德的模型有些重大差别。
第三个故事:有突变和自然选择的重复囚徒博弈
(1)自然发现了宽恕
阿克斯罗德锦标赛有两个重大缺陷。
其一,双方的行为都是完美的,没有误会,没有失误,哪怕不知道对方想什么,至少知道对方做了什么。但现实里多少悲剧源于双方一开始的误会啊!这个重要因素显然不该忽略。
其二,每一个策略的“环境”都是武断决定的。一个策略能否成功,和它身边别的策略如何有很大的关系。假如群体里全都是永远背叛者,那么报仇者完全占不到任何便宜。而阿克斯罗德锦标赛里的参赛选手都是人为提交的,这可不能说是有代表性的样本。
因此,在阿克斯罗德实验的基础上,马丁·诺瓦克制定了一轮新的锦标赛:引入了自然选择。
他不再邀请人类专家设计策略,而是规定了一个大小合适的策略空间,允许策略在里面进行“繁殖”和“突变”。每一轮得分高的策略后代多,得分低的没有后代甚至自己都消失掉,但每个后代的策略也都和自己有十分微小的差异。此外,每次行为都有一定的“误会”概率——本来我应该合作,但实际出手的却是背叛。
一开始,故事的发展和上面一样。起始的一团糟很快被谁都不信任、每一局都背叛的“背叛者”横扫,但其中很快又出现了一小团一报还一报的“报仇者”。然后报仇者有很大的概率靠自己内部合作,反过来推倒背叛者。
但是现在故事不会到此结束了。因为有误会。
报仇者很擅长对付坏人。但是如果对方不是坏人,而是犯了错误的好人呢?报仇者太记仇,不会放过这一点,如果对方也是报仇者,那相互合作立刻会变成相互背叛,就要陷入冤冤相报何时了的永远循环之中了。
这时,突变出现了“宽恕者”。它的策略学名叫“慷慨的一报还一报”(GTFT)。它的特点是,即使对方出了背叛,下一轮也有一定的概率选择合作,这样就可以挽救陷入无穷背叛的可能。在论文里,诺瓦克骄傲地宣布:“自然选择发现了宽恕”。
显然,宽恕存在的前提是周围有足够多的好人(报仇者或者其他宽恕者)。如果周围都是坏蛋(背叛者),你的宽恕只会被别人利用。
可好人太多了,又会有另一个问题。
(2)历史的循环
如果周围都是好人,大家其乐融融,那么最好别坏了人家心情,干脆做个滥好人得了!不管怎么样我都永远合作。这比报仇者和宽恕者对误会的忍受能力更强,宽恕者还有一定概率不原谅,滥好人则是永远原谅,立刻拉回合作的“正轨”,所以它的得分更高。这整个群体会逐渐变成都是滥好人——但是,坏人从未远去。群体里永远会因为突变而出现新的坏人。而一群只知道合作的滥好人,面对坏蛋那就是白花花的肥肉啊。很快无比成功的坏人会占据群体的大部分。
于是,一切重新开始。
这个坏人->报仇者->宽恕者->滥好人->回到坏人的循环是极其普遍的,而且它的普遍不止存在于博弈论模型里——好人合作打败了坏人,多年以后好人放松了警惕、坏人于是东山再起,这个叙事模型在各种故事传说里都十分普遍。至于这能否作为现实人类历史上战争和平循环的抽象表述,那就见仁见智了。
(3)打破轮回?
那么,我们注定只能面对这个无尽循环了吗?并非如此。诺瓦克的初代模型里,每个策略只能考虑上一轮对方出了什么。如果它不但考虑了对方,还考虑了自己呢?如果它关注的不是对方的策略,而是策略带来的结果呢?
在改进之后的模型里,意外出现了一个新的稳定策略:“输则改之,赢则加勉”(WSLS, win-stay, lose-shift)。
这策略很简单。如果我上一轮占了便宜(双方都合作,或者他合作了我背叛),那这一轮我继续上轮策略。如果我上一轮吃了亏(双方都背叛,或者我合作了他背叛),那这一轮我就换一种策略。换言之,这是一种“反思”型。
当两个反思者相遇,它们大部分时间都合作。万一遭遇了噪音,那么下一轮双方都背叛;再下一轮双方又合作了。纠错延迟只有1回合。这一点比宽恕者更强,只比滥好人弱一点点。
但反思者不怕滥好人。和滥好人打交道,开始双方都合作,但是早晚要出现误会导致反思者背叛,接下来……反思者发现滥好人不懂得报复。于是以后每一轮都是反思者背叛、滥好人合作,没有分辨力的后者遭到惨无人道的剥削而退出游戏。这样一个反思者组成的社会不会随着时间推移而“放松警惕”变成滥好人,当然也就不会遭受坏蛋的后续必然入侵。
等一下,这“反思”策略——不就是报道里说的,石头剪刀布的制胜策略?
没错,石头剪刀布不是囚徒困境。但是,故事还没完。
第四个故事:关于人类
诺瓦克的本行可以算作是演化生物学家。他们关心的,是在一个自然选择的框架下,合作何以可能。这个框架认为,虽然动物的智力各不相同,但自然选择会将策略植入它们的大脑中。好的策略自然能流传,哪怕动物本身不理解这个策略为何好、甚至不知道自己正在执行一个策略。自然选择只在乎结果。
而人和人的心智,也是自然选择的产物。如果他们的研究能部分解释动物界的博弈策略,恐怕也可以部分应用到人身上。
演化心理学有个很重要的假设,就是人的思维方式不是“全功能通用计算”,不是一个程序处理所有环境。人脑子是有“应用模块”的。当你需要做紧急决策、或者做不太重要的决策时,你往往会调用你“第一反应”的那个应用模块,而不是冷静分析局势、为具体情境开发一个最佳方案——你没这时间精力,很多时候也不值得。“今人乍见孺子将入于井,皆有怵惕恻隐之心。”你需要计算一下这孩子和我是什么关系、我多管闲事会不会耽误我自己的工作、孩子的父母会不会报答我吗?不需要。你调用的感情函数已经帮你处理完了,要做的只是喊出声或者跑过去。
如果一个人遇到任何事情都是靠第一反应,我们可能会说他是“感情用事”。但是没有人能完全抛弃感情。的确,事后看来你这样做出的常常不是最好决策——但是构想一个最好决策也是有代价的啊!这显然不是经济学上那种买个苹果也要花十分钟画 效用曲线的“理性人”,但你似乎也不能说这就不“理性”。
而既紧急又不重要的决策,还有比剪子包袱锤更好的例子吗?
所以,从演化博弈论角度来看的话,这个研究并不是真的为了寻找怎么玩剪子包袱锤的办法,而是实验证明了,在我们面对重复博弈时,我们的脑子的内置应用果然像诺瓦克他们模型做出来的那样,有“反思”的倾向;哪怕这博弈只是剪子包袱锤而不涉及囚徒困境。我们没有像一个理性经济人那样计算出剪子包袱锤的纳什均衡是等概率随机出三种手势之一,而是受到我们“本能”的影响——演化留给我们的那个应用模块,这模块也许就是在重复囚徒困境的环境下诞生的。
当然,现在我们既然知道了人的大脑有此倾向,我们就可以针对它设计一套克制策略(而理性人的纳什均衡就不怕任何克制策略)。我们能意识到自己的“本能”在特定场合下的缺陷,并主动地克服它,这是我们比大部分别的动物厉害的地方。
这很牛逼好吗。这是触及人类思维本质的东西好吗。虽然也许不如阿克斯罗德和诺瓦克那么牛逼但也非常厉害了好吗。
当然,真正的原论文还要更复杂,涉及的层面也更多,而对于囚徒困境的研究也远不止这里讨论的那些。但是我想,这已经足以证明这项研究的意义。不要被标题党欺骗了,如果标题能说明一切,还需要正文干什么呢。
参考文献
Zhijian Wang et al.  Social cycling and conditional responses in the Rock-Paper-Scissors game. arXiv:1404.5199 [physics.soc-ph]
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