Utilizing Prisoner’s Dilemma In Bus

Utilizing Prisoner’s Dilemma In Business And The Economy
By Elvis Picardo, CFA AAA |

The prisoner’s dilemma, one of the most famous game theories, was conceptualized by Merrill Flood and Melvin Dresher at the Rand Corporation in 1950, and formalized and named by Princeton mathematician Albert William Tucker. Prisoner’s dilemma basically provides a framework for understanding how to strike a balance between cooperation and competition, and is a very useful tool for strategic decision-making. As a result, it finds application in diverse areas ranging from business, finance, economics and political science to philosophy, psychology, biology and sociology.

Prisoner’s Dilemma Basics

The prisoner’s dilemma scenario works as follows: Two suspects have been apprehended for a crime and are now in separate rooms in a police station, with no means of communicating with each other. The prosecutor has separately told them the following:

If you confess and agree to testify against the other suspect, the charges against you will be dropped and you will go scot-free.
If you do not confess but the other suspect does, you will be convicted and the prosecution will seek the maximum sentence of three years.
If both of you confess, you will both be sentenced to two years in prison.
If neither of you confess, you will both be charged with misdemeanors and will be sentenced to one year in prison.
What should the suspects do? This is the essence of the prisoner’s dilemma.

Evaluating the Best Course of Action

Let’s begin by constructing a payoff matrix as shown in the table below. The “payoff” here is shown in terms of the length of prison sentence (as symbolized by the negative sign; obviously the lower the number the better). The terms “cooperate” and “defect” refer to the suspects cooperating with each other (as for example, if neither of them confesses) or defecting (i.e. not cooperating with the other player, which is the case where one suspect confesses but the other does not). The first numeral in cells (a) through (d) shows the payoff for Suspect A, while the second numeral shows it for Suspect B.

Prisoner’s Dilemma –

Payoff Matrix

Suspect B

Cooperate

Defect

Suspect A

Cooperate

(a) -1, -1

(c) -3, 0

Defect

(b) 0, -3

(d) -2, -2

The dominant strategy for a player is one that produces the best payoff for that player regardless of the strategies employed by other players. The dominant strategy here is for each player to defect (i.e. confess), since confessing would minimize the average length of time spent in prison. Here are the possible outcomes:

If A and B cooperate and stay mum, both get one year in prison; this is shown in cell (a).
If A confesses but B does not, A goes free and B gets three years cell (b).
If A does not confess but B confesses, A gets three years and B goes free cell (c).
If A and B both confess, both get two years in prison cell (d).
Therefore if A confesses, he either goes free or gets two years in prison. But if he does not confess, he either gets one year or three years in prison. B faces exactly the same dilemma. Clearly, the best strategy is to confess, regardless of what the other suspect does.

Implications of the Prisoner’s Dilemma

The prisoner’s dilemma elegantly shows that when each individual pursues his or her own self-interest, the outcome is worse than if they had both cooperated. In the above example, cooperation – wherein A and B stay silent and do not confess – would get the two suspects a total prison sentence of two years. All other outcomes would result in a combined sentence for the two of either three years or four years.


In reality, a rational person who is only interested in getting the maximum benefit for himself or herself would generally prefer to defect, rather than cooperate. If both choose to defect assuming the other wouldn't, instead of ending up in cell (b) or (c) like each of them hoped to, they would end up in cell (d) and earn two years in prison each. In the prisoner’s example, cooperating with the other suspect fetches an unavoidable sentence of one year, whereas confessing would in the best case result in being set free, or at worst fetch a sentence of two years. But not confessing carries the risk of incurring the maximum sentence of three years, if say A’s confidence that B will also stay mum proves to be misplaced and B actually confesses (and vice versa).

This dilemma, where the incentive to defect (not cooperate) is so strong even though cooperation may yield the best results, plays out in numerous ways in business and the economy, as discussed below.

Applications to Business

A classic example of prisoner’s dilemma in the real world is encountered when two competitors are battling it out in the marketplace. Many sectors of the economy have two main rivals. In the U.S., for example, the fierce rivalry between Coca-Cola (NYSE:KO) and PepsiCo (NYSE:PEP) in soft drinks, and Home Depot (NYSE:HD) versus Lowe’s (NYSE:LOW) in building supplies, has given rise to numerous case studies in business schools. Other fierce rivalries include Starbucks (Nasdaq:SBUX) versus Tim Horton’s (NYSE:THI) in Canada, and Apple (Nasdaq:AAPL) versus Samsung (SSNLF) in the global mobile phone sector.

Consider the case of Coca-Cola versus PepsiCo, and assume that the former is thinking of cutting the price of its iconic Coke drink. If it does so, Pepsi may have no choice but to follow suit for its Pepsi Cola to retain its market share. This may result in a significant drop in profits for both companies. A price drop by either company may therefore be construed as defecting, since it breaks an implicit agreement to keep prices high and maximize profits. Thus, if Coca-Cola drops its price but Pepsi continues to keep prices high, the former is defecting while the latter is cooperating (by sticking to the spirit of the implicit agreement). In this scenario, Coca-Cola may win market share and earn incremental profits by selling more Coke drinks.

Payoff Matrix

Let’s assume that the incremental profits that accrue to Coca-Cola and Pepsi are as follows:

If both keep prices high, profits for each company increase by $500 million (because of normal growth in demand).
If one drops prices (i.e. defects) but the other does not (cooperates), profits increase by $750 million for the former because of greater market share, and are unchanged for the latter.
If both companies reduce prices, the increase in soft drink consumption offsets the lower price, and profits for each company increase by $250 million.
The payoff matrix looks like this (the numbers represent incremental dollar profits in hundreds of millions):

Coca-Cola vs. PepsiCo –

Payoff Matrix

PepsiCo

Cooperate

Defect

Coca-Cola

Cooperate

500, 500

0, 750

Defect

750, 0

250, 250

Other oft-cited prisoner’s dilemma examples are in areas such as new product/technology development, or advertising and marketing expenditures by companies. For example, if two firms have an implicit agreement to leave advertising budgets unchanged in a given year, their net income may stay at relatively high levels. But if one defects and raises its advertising budget, it may earn greater profits at the expense of the other company, as higher sales offset the increased advertising expenses. However, if both companies boost their advertising budgets, the increased advertising efforts may offset each other and prove ineffective, resulting in lower profits (due to the higher ad expenses) than would have been the case if the ad budgets were left unchanged.

Applications to the Economy

The U.S. debt deadlock between the Democrats and Republicans that springs up from time to time is a classic example of prisoner’s dilemma. Let’s say the utility or benefit of resolving the U.S. debt issue would be electoral gains for the parties in the next election. Cooperation in this instance refers to the willingness of both parties to work to maintain the status quo with regard to the spiraling U.S. budget deficit. Defecting implies backing away from this implicit agreement and taking the steps required to bring the deficit under control. If both parties cooperate and keep the economy running smoothly, some electoral gains are assured. But if Party A tries to resolve the debt issue in a proactive manner, while Party B does not cooperate, this recalcitrance may cost B votes in the next election, which may go to A. However, if both parties back away from cooperation and play hardball in an attempt to resolve the debt issue, the consequent economic turmoil (sliding markets, a possible credit downgrade, government shutdown, etc.) may result in lower electoral gains for both parties.

How Can You Use It?

The prisoner’s dilemma can be used to aid decision-making in a number of areas in one’s personal life, such as buying a car, salary negotiations and so on.

For example, assume you are in the market for a new car, and you walk into a car dealership. The utility or payoff in this case is a non-numerical attribute, i.e. satisfaction with the deal. You obviously want to get the best possible deal in terms of price, car features, etc. while the car salesman wants to get the highest possible price to maximize his commission. Cooperation in this context means no haggling; you walk in, pay the sticker price (much to the salesman’s delight) and leave with a new car. On the other hand, defecting means bargaining; you want a lower price, while the salesman wants a higher price. Assigning numerical values to the levels of satisfaction, where 10 means fully satisfied with the deal and 0 implies no satisfaction, the payoff matrix is as shown below:

Car Buyer vs. Salesman –

Payoff Matrix

Salesman

Cooperate

Defect

Buyer

Cooperate

(a) 7, 7

(c) 0,10

Defect

(b) 10, 0

(d) 3, 3

What does this matrix tell us? If you drive a hard bargain and get a substantial reduction in the car price, you are likely to be fully satisfied with the d

Kết quả (Việt) 1:

Sử dụng tiến thoái lưỡng nan của tù nhân trong kinh doanh và kinh tếBởi Elvis Picardo, CFA AAA | Tiến thoái lưỡng nan của tù nhân, một trong những lý thuyết trò chơi nổi tiếng nhất, được hình thành bởi lũ lụt Merrill và Melvin Dresher tại Rand Corporation vào năm 1950, và chính thức hoá và đặt tên bởi nhà toán học Princeton Albert William Tucker. Tiến thoái lưỡng nan của tù nhân về cơ bản cung cấp một khuôn khổ cho sự hiểu biết làm thế nào để tấn công một sự cân bằng giữa hợp tác và cạnh tranh, và là một công cụ rất hữu ích cho việc ra quyết định chiến lược. Kết quả là, nó tìm thấy ứng dụng trong lĩnh vực đa dạng khác nhau, từ kinh doanh, tài chính, kinh tế và khoa học chính trị, triết học, tâm lý học, sinh học và xã hội học.Khái niệm cơ bản của tù nhân tiến thoái lưỡng nanCác tù nhân tiến thoái lưỡng nan kịch bản hoạt động như sau: hai nghi phạm đã bị bắt cho một tội phạm và là bây giờ trong riêng biệt phòng trong một đồn cảnh sát, với không có phương tiện giao tiếp với nhau. Các công tố viên có một cách riêng biệt nói với họ như sau:Nếu bạn thú nhận và đồng ý để làm chứng chống lại kẻ tình nghi khác, những chi phí chống lại bạn sẽ được giảm xuống và bạn sẽ đi scot-free.Nếu bạn không thú nhận nhưng kẻ tình nghi khác không, bạn sẽ được kết án và việc truy tố sẽ tìm kiếm câu tối đa ba năm.Nếu cả hai của bạn thú nhận, bạn sẽ đều được bị kết án hai năm tù.Nếu không phải của bạn thú nhận, bạn cả hai sẽ bị tính phí với khinh toäi và sẽ được kết án một năm trong nhà tù.Các nghi phạm phải làm gì? Đây là bản chất của tiến thoái lưỡng nan của tù nhân.Đánh giá khóa học tốt nhất của hành độngHãy bắt đầu bằng cách xây dựng một ma trận kết quả như thể hiện trong bảng dưới đây. "Quả" khi đây Hiển thị trong điều khoản của chiều dài của án tù (như biểu tượng dấu âm; rõ ràng càng thấp số thì càng tốt). Thuật ngữ "hợp tác" và "khiếm khuyết" tham khảo các nghi phạm hợp tác với nhau (như ví dụ, nếu không phải của họ thú nhận) hoặc việc (tức là không hợp tác với các cầu thủ khác, đó là trường hợp mà một trong những nghi ngờ thú nhận nhưng khác không). Chữ số đầu tiên trong các tế bào (a) thông qua (d) cho thấy phần thưởng cho nghi ngờ một, trong khi thứ hai chữ số hiển thị nó nghi ngờ sinhTù nhân tiến thoái lưỡng nan-Ma trận kết quảNghi ngờ BHợp tácKhiếm khuyếtNghi ngờ AHợp tác(a) -1, -1(c)-3, 0Khiếm khuyết(b) 0, -3(d) -2, -2Chiến lược trội cho một máy nghe nhạc là một trong đó sản xuất thưởng phạt tốt nhất cho rằng cầu thủ bất kể các chiến lược sử dụng bởi người chơi khác. Chiến lược trội ở đây là dành cho mỗi người chơi để đào tẩu (tức là thú nhận), kể từ khi thú nhận tối thiểu về chiều dài trung bình của thời gian trong nhà tù. Dưới đây là các kết quả có thể:Nếu A và B hợp tác và ở lại mẹ, cả hai nhận được một năm trong nhà tù; Điều này được thể hiện trong tế bào (a).Nếu A thú nhận nhưng B không, A đi miễn phí và B được di động ba năm (b).Nếu A không thú nhận nhưng B thú nhận, A được ba năm và B đi di động miễn phí (c).Nếu A và B thú nhận, cả hai nhận được hai năm trong tù (d).Do đó nếu A thú nhận, ông đi miễn phí hoặc được hai năm trong nhà tù. Nhưng nếu ông không thú nhận, ông hoặc là được một năm hoặc ba năm trong nhà tù. B phải đối mặt với chính xác tiến thoái lưỡng nan cùng. Rõ ràng, các chiến lược tốt nhất là thú nhận, bất kể những gì kẻ tình nghi nào.Ý nghĩa của tiến thoái lưỡng nan của tù nhânTiến thoái lưỡng nan của tù nhân thanh lịch cho thấy rằng khi mỗi cá nhân theo đuổi mình tự quan tâm riêng, kết quả là tồi tệ hơn nếu họ đã có cả hai hợp tác. Trong ví dụ trên, hợp tác-trong đó A và B ở lại im lặng và không thú nhận-sẽ nhận được hai nghi phạm một câu tổng số tù hai năm. Tất cả các kết quả sẽ cho kết quả trong một câu kết hợp cho hai hoặc ba năm hoặc bốn năm.Trong thực tế, một người hợp lý là chỉ quan tâm đến lợi ích tối đa cho chính mình hoặc mình nói chung thích để đào tẩu, chứ không phải là hợp tác. Nếu cả hai muốn đào thoát giả sử khác sẽ không, thay vì kết thúc lên trong tế bào (b) hoặc (c) như mỗi người trong số họ hy vọng, họ sẽ kết thúc trong tế bào (d) và kiếm được hai năm trong nhà tù mỗi. Trong ví dụ của tù nhân, hợp tác với kẻ tình nghi khác fetches một câu không thể tránh khỏi một năm, trong khi thú nhận nào trong trường hợp kết quả tốt nhất trong được đặt miễn phí, hoặc lúc tồi tệ nhất lấy một câu là hai năm. Nhưng không thú nhận mang nguy cơ phát sinh câu tối đa ba năm, nếu nói của sự tự tin rằng B sẽ cũng ở lại mẹ đã chứng minh được thất lạc và B thực sự thú nhận (và ngược lại).Tình trạng này, nơi các ưu đãi để đào tẩu (không hợp tác) là rất mạnh mẽ ngay cả khi hợp tác có thể mang lại kết quả tốt nhất, phát ra trong nhiều cách trong kinh doanh và kinh tế, như được thảo luận dưới đây.Các ứng dụng cho doanh nghiệpMột ví dụ cổ điển của tiến thoái lưỡng nan của tù nhân trong thế giới thực là gặp phải khi hai đối thủ cạnh tranh đang chiến đấu nó ra trên thị trường. Nhiều lĩnh vực của nền kinh tế có hai đối thủ chính. Ở Mỹ, ví dụ, sự cạnh tranh khốc liệt giữa Coca-Cola (NYSE:KO) và PepsiCo (NYSE:PEP) trong nước giải khát, và Home Depot (NYSE:HD) so với Lowe's (NYSE:LOW) trong việc xây dựng vật tư, đã được tăng lên rất nhiều trường hợp nghiên cứu tại trường kinh doanh. Rivalries khốc liệt khác bao gồm Starbucks (Nasdaq: SBUX) so với Tim Horton's (NYSE:THI) ở Canada, và Apple (Nasdaq: AAPL) so với Samsung (SSNLF) trong lĩnh vực điện thoại di động toàn cầu.Xem xét trường hợp của Coca-Cola so với PepsiCo, và giả định rằng các cựu là suy nghĩ của cắt giảm giá của thức uống Coke mang tính biểu tượng của nó. Nếu nó như vậy, Pepsi có thể có không có sự lựa chọn nhưng để làm theo phù hợp cho các Pepsi Cola để giữ lại thị phần của nó. Điều này có thể dẫn đến một giảm đáng kể trong lợi nhuận cho cả hai công ty. Một giảm giá của một trong hai công ty do đó có thể được hiểu như là việc, kể từ khi nó phá vỡ một thỏa thuận tiềm ẩn để giữ giá cao và tối đa hóa lợi nhuận. Vì vậy, nếu Coca-Cola giảm giá của nó nhưng Pepsi tiếp tục giữ giá cao, trước đây ông trong khi sau này hợp tác (bởi gắn bó với tinh thần của Hiệp định tiềm ẩn). Trong trường hợp này, Coca-Cola có thể giành chiến thắng chia sẻ thị trường và kiếm được gia tăng lợi nhuận bằng cách bán thêm Coke đồ uống.Ma trận kết quảGiả sử rằng gia tăng lợi nhuận tích luỹ Coca-Cola và Pepsi là như sau:Nếu cả hai giữ giá cao, lợi nhuận cho mỗi công ty tăng bởi $500 triệu (vì bình thường tăng trưởng nhu cầu).Nếu một giảm giá (tức là khiếm khuyết) nhưng khác không (hợp tác), lợi nhuận tăng bởi $750 triệu cho các cựu vì lớn thị phần, và được không thay đổi cho sau này.Nếu cả hai công ty giảm giá, sự gia tăng tiêu thụ nước giải khát offsets giá thấp hơn, và lợi nhuận cho mỗi công ty tăng bởi $250 triệu.Ma trận kết quả sẽ như thế này (các số đại diện cho gia tăng lợi nhuận đồng đô la trong hàng trăm triệu):Coca-Cola vs PepsiCo-Ma trận kết quảPepsiCoHợp tácKhiếm khuyếtCoca-ColaHợp tác500, 5000, 750Khiếm khuyết750, 0250, 250Oft-trích dẫn của tù nhân tiến thoái lưỡng nan ví dụ là trong các lĩnh vực chẳng hạn như phát triển sản phẩm công nghệ mới, hoặc quảng cáo và tiếp thị các chi phí của công ty. Ví dụ, nếu hai công ty có một thỏa thuận ngầm để quảng cáo ngân sách không thay đổi trong một năm, thu nhập ròng của họ có thể ở lại ở mức tương đối cao. Nhưng nếu một Khuyết tật và tăng ngân sách quảng cáo của mình, nó có thể kiếm được lợi nhuận lớn hơn chi phí của công ty khác, như bán hàng cao hơn bù đắp các chi phí tăng lên quảng cáo. Tuy nhiên, nếu cả hai công ty tăng ngân sách quảng cáo của họ, những nỗ lực tăng quảng cáo có thể bù đắp lẫn nhau và chứng minh không hiệu quả, kết quả là lợi nhuận thấp hơn (do các chi phí quảng cáo cao hơn) hơn sẽ có các trường hợp nếu ngân sách quảng cáo đã được trái không thay đổi.Các ứng dụng để nền kinh tếBế tắc nợ Mỹ giữa Đảng dân chủ và Đảng Cộng hòa mà lò xo lên theo thời gian là một ví dụ cổ điển của tiến thoái lưỡng nan của tù nhân. Hãy nói rằng các tiện ích hoặc lợi ích của việc giải quyết vấn đề nợ Mỹ sẽ bầu cử lợi nhuận cho các bên trong cuộc bầu cử tiếp theo. Hợp tác trong trường hợp này đề cập đến sự sẵn lòng của cả hai bên để làm việc để duy trì trạng đối với thâm hụt ngân sách Hoa Kỳ xoắn ốc. Việc ngụ ý sao ra khỏi thỏa thuận tiềm ẩn này và tiến hành các bước cần thiết để mang lại cho thâm hụt dưới sự kiểm soát. Nếu cả hai bên hợp tác và giữ cho nền kinh tế hoạt động trơn tru, một số lợi ích bầu cử được đảm bảo. Nhưng nếu bên A cố gắng giải quyết vấn đề nợ một cách chủ động, trong khi bên B không hợp tác, tỏ này có thể chi phí B phiếu trong cuộc bầu cử tiếp theo, mà có thể đi đến A. Tuy nhiên, nếu cả hai bên trở lại ra khỏi hợp tác và chơi khó trong một nỗ lực để giải quyết vấn đề nợ, các rối loạn kinh tế theo sau (trượt thị trường, một tín dụng có thể hạ cấp, chính phủ tắt máy, vv) có thể dẫn đến lợi nhuận thấp bầu cử cho cả hai bên.Làm thế nào bạn có thể sử dụng nó?Tiến thoái lưỡng nan của tù nhân có thể được sử dụng để hỗ trợ ra quyết định trong một số lĩnh vực trong một của cuộc sống cá nhân, chẳng hạn như mua một chiếc xe, cuộc đàm phán tiền lương và vân vân.Ví dụ: giả sử bạn đang ở trong thị trường cho một chiếc xe mới, và bạn bước vào một đại lý xe hơi. Tiện ích hoặc tiền chi trả trong trường hợp này là một thuộc tính không số, tức là sự hài lòng với thỏa thuận. Bạn rõ ràng là muốn có được giải quyết tốt nhất có thể trong điều khoản của giá, tính năng xe hơi, vv, trong khi nhân viên bán hàng xe hơi muốn để có được mức giá cao nhất có thể để tối đa hóa Hoa hồng của mình. Hợp tác trong bối cảnh này có nghĩa là không có haggling; bạn đi bộ trong, trả giá nhãn dán (nhiều để thỏa thích của nhân viên bán hàng) và để lại với một chiếc xe mới. Mặt khác, ông có nghĩa là mặc cả; bạn muốn một mức giá thấp hơn, trong khi nhân viên bán hàng muốn một mức giá cao hơn. Gán giá trị số để mức độ hài lòng, nơi 10 phương tiện hoàn toàn hài lòng với thỏa thuận và 0 ngụ ý không có sự hài lòng, Ma trận thưởng phạt là như hình dưới đây:Người mua xe hơi so với chào hàng-Ma trận kết quảNhân viên bán hàngHợp tácKhiếm khuyếtNgười muaHợp tác(a) 7, 7(c) 0,10Khiếm khuyết(b) 10, 0(d) 3, 3Những gì hiện ma trận này cho chúng tôi biết? Nếu bạn lái xe một món hời cứng và có được một sự giảm đáng kể trong xe hơi giá, bạn có khả năng được hoàn toàn hài lòng với d