大语言模型对博弈论发展的机遇与挑战

【导语】博弈论又称对策论，是一门研究冲突与合作的学问。现实中博弈论的应用广泛，小到个人决策大到国家关系等。“漫谈系统”广播第三季时，中国系统工程学会第四届青年科技奖获得者、北京交通大学经济管理学院曹志刚教授介绍了合作博弈论中的囚徒困境。时隔一年，已成为中国系统工程学会十一届理事会理事，负责教育与普及工作委员会工作事务的学会副秘书长，醉心于博弈论研究的曹老师继续“漫谈系统”广播第四季里继续讲述博弈论的有趣的话题。2022年11月30日美国OpenAI 公司发布了基于大语言模型的聊天机器人程序ChatGPT，它能够通过理解和学习人类的语言来进行对话，能根据聊天的上下文互动，真正像人类一样对话交流，甚至能完成撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码，写作等诸多任务。在“漫谈系统”广播第四季的开篇，曹志刚教授带来大语言模型对博弈论发展的可能的影响。

大家好，我是北京交通大学的曹志刚。这期节目我们蹭热点，聊聊ChatGPT对博弈论的启发。

其实呢，这个热点还真不是硬蹭的，因为理解ChatGPT和博弈论有一个共同的核心关键词，那就是语言。ChatGPT自然不用多说，它是大语言模型的代表，是人工智能在自然语言处理方面的巨大突破。而博弈论也是一种语言，是分析冲突与合作的标准语言。另外，语言的演化本身也是一种博弈，是协同博弈。著名的博弈论学家Rubinstein还出版过用博弈论研究语言演化的专著。

我们首先得清楚，对于人类而言，语言是件不得了的事情。人类是地球上唯一使用复杂语言的动物，语言是我们与其他生物最显著的区别之一。作为对比，人类的视觉和听觉并没有太多值得称道的，这也是人工智能在图像和声音处理方面的突破远没有在语言方面突破来得意义重大的原因。

语言允许我们用抽象的符号来表达情感、意愿和思想，从而促进人类之间的交流，使得复杂大规模合作成为可能，人类得以成为社会的动物。这种社会性是我们人类作为智人能够打败尼安德列人的关键。语言交流还产生了哲学、科学、艺术和文学等附属产品，帮助我们建立了风俗、文化、法律等各种非正式或正式的社会制度，使我们共同应对生存和发展中的各种不确定性。无需多说，语言跟思维、智能和理性的关系更是异常密切。很难想象没有语言的话人类能发展到今天的文明，也很难想象任何一种生物自发演化出像人类这样复杂的语言但是没有高度的文明。

博弈论也是一种语言。基于诸如参与人、策略、纳什均衡、特征函数、核等概念和术语，博弈论构建了一整套描述分析冲突与合作问题的规范语言。在冯诺依曼和纳什正式建立博弈论之前，由于缺乏均衡的概念和思想，很难严谨分析和描述各种互动决策环境，诸如《孙子兵法》之类的著作，尽管非常伟大留下很多重要的军事学思想，并不是决策科学意义上的著作，因为没有抽象出足够合适的概念，没有形成一套完整的分析框架和语言。目前博弈论已经成功应用于社会科学的几乎所有分支，被誉为“社会科学里的微积分”。正如数学之于自然科学，其意义不仅仅是提供了强大的分析工具，还在于提供了一种描述问题的精准语言。博弈论对于社会科学的意义也是如此。

博弈论的研究通常用到较多数学，博弈论中描述的参与人也经常依赖复杂计算进行决策。但现实世界中人们在进行决策和博弈时，并不总是像博弈理论中所假设的那样精通计算和依赖计算，而是常常借助语言进行评估和决策，正如我们通常借助语言进行思维一样。这是一种非常有趣的有限理性。对这种有限理性很难数学建模，比如讨价还价或者谈判是博弈论的重要研究内容，但是模型里通常设置严格的谈判程序，不是依赖语言的自由谈判。

作为一种强大的语言模型，ChatGPT的出现和普及可能为博弈论的发展带来一定的机遇和挑战。我们今天主要来谈谈ChatGPT对现实中的博弈以及博弈论教学的可能影响，暂时不去谈ChatGPT对博弈论学术研究的机遇和挑战。

根据宾默尔三原则，博弈论目前的分析框架只在博弈规则清晰简单，参与人的激励足够强且有纠错机制的时候才比较靠谱。博弈论在现实世界中的真正应用受到很多限制，特别是环境比较复杂或者决策比较紧急的时候，很难有量化的严谨的博弈模型来辅助决策。决策者通常需要依赖经验、直觉、简单的推理评估以及朋友或者咨询机构的建议进行决策。ChatGPT作为一种强大又便捷的的语言模型，可以扮演咨询机构的角色，在促进现实世界中博弈论应用方面具有巨大潜力。

首先，ChatGPT可以帮助人们提高博弈效率，因为借助ChatGPT，用户可以在复杂的博弈场景中快速进行策略评估和选择。通过实时提供策略建议和概率估计，ChatGPT可以帮助用户在短时间内作出更明智的决策，从而提高决策效率。比如ChatGPT可以模拟律师协助我们进行合同谈判和资源分配等问题。也已经有人借助ChatGPT进行申诉从航空公司得到了飞机延误理赔。这类纠纷在没有ChatGPT这类工具的时候可能会因谈判成本过高而放弃。

其次，ChatGPT可以帮助用户降低博弈策略的实施难度。比如不依赖特定的工具，我们很难完美执行混合策略。而ChatGPT是个软件，可以轻松生成随机数，协助我们实施混合策略。大家可能不知道，著名的兰德公司出版过厚厚的一本全是随机数的书，作用就是帮助大家实施混合策略。

另外，在现实世界中，许多博弈问题涉及参与者的复杂的信息结构。借助ChatGPT，用户可以更容易地理解和分析博弈局势，找到更好的博弈策略。比如已经有人在尝试用ChatGPT来模拟狼人杀，尽管目前的效果并不十分理想。

我们知道，ChatGPT对整个教育行业都带来了巨大冲击，博弈论的教学当然也不例外。博弈论学习中经常涉及许多复杂的概念和术语，对于初学者而言，理解和掌握这些概念和术语可能具有一定的挑战性。作为一种强大的语言模型，ChatGPT在提供直观的解释方面具有重要价值。ChatGPT可以将复杂的数学概念和博弈策略用自然语言解释，并通过例子进行说明，使其更易于理解。

ChatGPT在编程方面已经发挥了巨大威力。由于代码本质上也是一种语言，我们相信ChatGPT在协助学生学习博弈论这门语言的时候也能发挥其巨大威力。

节目最后，我们要感谢一下ChatGPT，因为本期节目的文字稿写作过程中得到了它的协助。

作者简介：曹志刚教授长期从事合作博弈、交通博弈、网络博弈和算法博弈等方面的研究，在Operations Research、Mathematics ofOperations Research和Games and Economic Behavior等期刊发表多篇论文，并获得国家自然科学基金优青项目。