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第23章 博弈论大师纳什(2)

在1994年10月宣布诺贝尔经济学奖之前的几个星期,库恩和纳什一起去医院看望他们过去的导师。这时,塔克已届90高龄。在此以前,纳什已经很久没有和导师交谈了。据说除了问候,他们还谈了一点儿关于数目字的理论。当他们一起告别导师后,库恩独自又转了回来,告诉塔克一个期待已久的消息:他的学生纳什将获得诺贝尔经济学奖,虽然纳什本人尚未知晓。库恩之所以先知,是因为在九月初,瑞典方面就要求他协助准备一份纳什的履历并提供若干供选用的照片。是啊,怎么能让纳什本人预先知道呢?1996年,哥伦比亚大学的退休教授威廉·维克利(William Vickrey),因为在税收理论、招标理论和信息经济学方面的贡献而获得诺贝尔经济学奖,获奖以后不到两天就因为祝贺电话太多讲演约会太多而去世,就是一个后证。纳什给经济学带来革命性推动的理论,正是在塔克指导下攻读博士学位时形成的。

听到这个消息,导师当然非常高兴。库恩之所以给塔克讲而不给纳什讲,也算是“知师莫若生”,匠心苦运。对非线性分析或数理经济学略有所知的人,都知道大名鼎鼎的“库恩–塔克条件”,这个定理,把师生的名字永远联系在一起。1981年库恩邀请我去普林斯顿大学访问进修的时候,塔克已经退休多时,偶尔还做学术讲演介绍一鳞半爪的新发现。在一次聚会中,我曾经与塔克交谈,他说:“是的,他们曾经是我的学生……”看来,他就是这么一个平静的人。至于纳什,有一次库恩曾经向我远远指出他的身影。那是1980年代初,还看不出他的病情有任何好转的可能。

瑞典皇家科学院的公告宣布以后,普林斯顿大学举行了新闻发布会,庆贺大学又多了一顶诺贝尔奖桂冠,香槟酒塞子飞了一地。校园里流传着纳什向先前的桂冠学者请教如何组织答谢演讲的添油加醋的故事,数学系更为他们的学生有了第三次获得诺贝尔奖的纪录而兴奋,因为数学的最高奖菲尔兹奖他们固然得了许多,获得不授予数学的诺贝尔奖,却有特殊的意义。

纳什获奖以后,他早年的后届同学和同事、我们在前面提到过的当代大数学家约翰·米尔诺,曾经写过一些文章谈纳什之获奖。西尔维亚·娜萨在大量采访的基础上,出版了大部头的著作《美丽心灵》(A Beautiful Mind),详细地陈述了有关部门的故事。

经济学背景的西尔维亚·娜萨,对纳什的朋友、家人、熟人以及同事进行了数百次采访,同时深入研究了现存的许多文献,写成了她的《美丽心灵》,将纳什的传奇故事细致地呈现在世人面前。娜萨的采访技巧令人赞叹,她甚至可以挖掘出别人想象不到的细节。她在书中描写了一些人为因素,其中不仅包括纳什作为一个热门候选人为何没有得到1958年度的菲尔兹奖,还有关于1994年诺贝尔经济学奖的最后评选结果的一些细节。这些人为因素的披露是如此具有爆炸性,以至人们不得不考虑彻底改革诺贝尔奖及其提名委员会。在这部传记中,娜萨在别的地方基本上都指出了有关资料提供者的姓名,唯独在这些特殊评奖案例上没有披露具体的资料来源。

尽管娜萨接受的是经济学训练,而非数学,她却仍然可以提供纳什全部主要工作的背景、概况以及准确的参考资料。同时,她还给出了曾在纳什生命中有过影响的地方和人物的大量背景介绍,从中我们可以得到关于卡内基理工学院、普林斯顿大学、兰德公司、麻省理工学院、普林斯顿高等研究院的大量令人感兴趣的资料,以及许多知名或不甚知名的学界人士的信息。她的这部著作并且带领我们进入其他一些有趣的讨论:她对麻省理工学院的描述与麦卡锡时代的背景紧密结合在一起,兰德公司和冯·诺依曼的章节引出了博弈论与冷战政策的关系。

娜萨将这部传记献给纳什的前妻和后来的坚定伴侣艾利西亚·纳什,她在难以想象的困境面前给予的支持对他的康复起了极其重要的作用。

纯粹数学家通常会从某项工作的数学深度以及引进新的数学思想和方法的程度,或者攻克长期悬而未决的难题的角度来评价一个学者的工作。用这样的眼光来看,他们甚至可能觉得纳什获得诺贝尔经济学奖的工作,只是对广为人知的方法的一个聪慧的然而并不令人惊讶的应用。在他们看来,他后来的数学研究更加出色、更加重要。以后几年中,他证明了每个光滑紧致流形可以实现为一个实代数簇的一叶,证明与直观大相径庭的C1等距嵌入定理,提出有力而全新的方法,证明了高维的更加困难的C8–等距嵌入定理,并且为偏微分方程的解的存在性、唯一性和连续性问题开创了一个全新的局面。这些都是纯粹数学方面的深刻成果。

但是,当数学被运用到人类知识的其他分支的时候,我们必须认真提几个不同的问题:这项新工作在怎样的程度上增进我们对世界的认识?在这方面,纳什的博士学位论文当然富有革命性。博弈论领域是由冯·诺依曼开创并与摩根斯滕合作写成著作的,零和二人博弈的冯·诺依曼-摩根斯滕理论已经相当完满,而且正如军方已经充分意识到的那样,可以在战争中加以运用。除此以外,他们主要研究合作博弈。不过,这些研究没有多少其他用武之地。人们曾经努力发展为经济学理论所需的多人博弈和非零和博弈,却没有收到多少成效。

粗略地说来,冯·诺依曼和摩根斯滕研究过的合作博弈,是许多人可以“坐在烟雾缭绕的房间里”相互谈判和讨价还价的那种博弈。纳什强调非合作博弈更加重要,非合作博弈中不存在上述的谈判,有关各方要自己独自做出决策。纳什的主要贡献,即最终使他赢得诺贝尔奖的工作,就在非合作博弈方面。纳什在博弈论里面确立了“均衡”的重要概念:所谓纳什均衡,是这样的一种策略对局形势,其中没有任何局中人可以因为单独改变自己的策略而获利。通过巧妙运用数学中的布劳维尔不动点定理,纳什证明每个有限博弈至少会有一个均衡点存在。所谓有限博弈,即参与人数目有限,并且可供每个参与人选择的纯策略的数目也有限。人类社会出现的大部分博弈,都是这样的有限博弈。

纳什的在数学家看来简单的想法,多年来已经引致经济学和政治科学的重要变革。娜萨通过描述1994年美国政府向商业用户出售大部分电磁波频段的“历来最伟大的拍卖”,生动显示了博弈论的经济价值。博弈论专家们为这个拍卖精心设计了一个多回合的过程,使政府的得益和不同买家对自己购买的波长的运用可以达到最大化。这个拍卖因此取得巨大成功,美国政府从拍卖中得到的收入超过100亿美元,同时确保了有效的资源配置。与此形成鲜明对比的是,一场类似的拍卖在新西兰进行,由于没有好好运用博弈论,结果变成一场灾难,政府只得到预计收入的15 %,而波长也没能有效地配置。其中一个生动的例子,是一个学生只用一美元就买下了一个电视频道牌照!这就是理论的价值。

纳什均衡定理的一个出人意表的成果,是在人口遗传学和进化生物学方面的应用。在梅纳德·史密斯的先行工作的基础上,博弈论思想现在已经应用到不同或同一物种的竞争上面,同时也出现了一个有趣的从进化论到经济学的思潮回流。大家知道,从生物竞争到经济竞争,历史上经济学曾经从生物学得到很多启发。

必须强调的是,对于博弈参与者而言,纳什均衡未必就是好的结局。亚当·斯密的经典经济学理论指出,自由竞争总是导致最好的结果,经典的达尔文主义理论指出自然选择总是导致物种改良。与此形成对比的是,博弈论揭示了,缺乏条理???未经规范的竞争带来的实际后果可能是灾难性的。众所周知,国家之间的政治分歧可能引发军备竞赛,在一些极端案例中更加导致完全没有必要的战争。相应地,在进化论中,一个物种内部或相互竞争的不同物种之间在漫长地质年代中进行的“军备竞赛”,也可能是有害的。确实,自然选择有时可能引入死胡同和导致物种最终灭绝。人们提出达尔文案例的一个极其夸张的新版本:假设一只恋爱中的雌孔雀总是选择具有最华丽尾羽的雄孔雀,这就必然导致进化方面的“军备竞赛”,从而雄孔雀的尾巴就会越来越大,直到雄孔雀步履蹒跚,从此难逃捕猎者的血盆大口。同样的情况也适用于经济学讨论。在这个案例中,有人希望经过精心设计和精心选择的政府规范,可以调节无约束的激烈竞争带来的不良影响,从而引出对与此有关的全体人民来说较好的结局。但是,由谁来进行精心选择的问题属于政治范畴,从而使得博弈理论面临更加复杂的问题。在这个意义上可以说,博弈论还揭示了深刻的社会伦理。

2000年6月,希腊雅典大学授予约翰·纳什荣誉学位,他们特邀美国普林斯顿大学经济学系教授阿威纳什·迪克西特(Avinash K. Dixit)在典礼上讲话。迪克西特说:

“假如经济学家是按照他们撰写每一篇论文的平均贡献大小来排定座次,那么约翰·纳什就有极好的理由争夺头把交椅,大约只有弗兰克·拉姆齐(Frank Plumpton Ramsey)可以是唯一的对手。在纳什短暂而辉煌的学术生涯里,他只写了六篇论文,却将非合作博弈论从冯·诺依曼和摩根斯滕的二人零和的框架中解放出来。”

大家知道,剑桥的拉姆齐也被许多人认为是一位天才的数学家。虽然他仅26岁就英年早逝,但是他在哲学和经济学方面也有伟大建树--拉姆齐定理就是现代经济学的一块瑰宝。

迪克西特接着说:

“按照纳什的框架,每一个参与者因应别人的策略选择自己的策略,当所有这些选择相互一致的时候,就达到均衡……需要用到这个定理的作者们甚至觉得再也没有必要明确引用纳什的论文,只要简单地说‘纳什均衡’就可以了。假如别人每次写到或说到‘纳什均衡’,纳什就能得到1美元,那么他早就变成大富翁了。

“科学领域一些最出色的想法,一旦有人想到之后,我们会发现其实很简单,有时甚至觉得显而易见。这就是那些会让你猛敲自己脑壳,叹息一声‘我怎么就想不到呢?’的论文。对于纳什的论文,我自己是不会有那样的懊恼的,因为那时候我只有5岁,不过,包括传奇人物冯·诺依曼在内的其他人居然都没有想到这一点,倒是让我感到非常惊讶。”

迪克西特还说:

“纳什在数量那么少的论文里作出那么大的成就,这使我们不由得设想,假如他的学术生涯在1960年之后可以正常延续,还会发生什么事情。他会不会按照同样的速度完成同样令人瞠目结舌的论文?只可惜,我们是永远不会知道答案了。”

希腊有一则谚语,说的是:“天神宠爱者英年早逝”。迪克西特在用希腊语念出这则谚语以后说:

“这就是发生在弗兰克·拉姆齐身上的事情。而在约翰·纳什的例子里,天神一定也是爱极了他的头脑,以至于要将他的头脑从我们这里夺走几乎30年之久。但是,天神也并非冷酷无情,他们一定听到了纳什的许多富有献身精神的忠实朋友以及数目更加庞大的崇拜者们的祈祷,最后还是决定将他的头脑原封不动地还给我们。”