Введение

Математическая игра
В теории игр «угадай среднее» — это игра, которая исследует, как стратегическое мышление игрока учитывает предположения о мышлении других участников игры. В этой игре игроки одновременно выбирают действительное число от 0 до 100 включительно. Победителем игры становится игрок или игроки, выбравшие число, наиболее близкое к 2/3 среднего значения чисел, выбранных всеми игроками.

История

Ален Леду – отец-основатель игры «Угадай среднее». В 1981 году Леду использовал эту игру в качестве решающего этапа в своем французском журнале Jeux et Stratégie. Он попросил около 4000 читателей, набравших одинаковое количество очков в предыдущих головоломках, назвать целое число от 1 до 1 000 000 000. Победителем стал тот, кто угадал ближе всего к 2/3 среднего значения. Розмари Нагель (1995) выявила потенциал игр такого рода: они способны раскрыть «глубину рассуждений» участников. Благодаря аналогии с метафорой Кейнса о конкурсах красоты в газетах и инвестициях на фондовом рынке, игра в угадывание также известна как кейнсианский конкурс красоты. Экспериментальный конкурс красоты, проведенный Розмари Нагель, стал известной игрой в экспериментальной экономике. Забытый изобретатель этой игры был обнаружен в 2009 году в ходе онлайн-эксперимента с шахматистами, организованного Кассельским университетом: Ален Леду вместе с более чем 6000 других шахматистов принял участие в этом эксперименте, который показался ему знакомым.

Анализ равновесия

В этой игре нет строго доминирующей стратегии, но есть сильно доминируемые стратегии. Существует единственное равновесие Нэша в чистых стратегиях. Это равновесие можно найти путем последовательного исключения слабо доминируемых стратегий. В этом состоянии каждый игрок выбрал оптимальную стратегию ответа, учитывая выбор всех остальных игроков. Однако такая дегенерация не происходит, если выбор ограничен, например, целыми числами от 0 до 100. В этом случае все целые числа, кроме 0 и 1, отбрасываются; становится выгодно выбирать 0, если вы ожидаете, что хотя бы часть игроков сделает то же самое, и 1 в противном случае. (Таким образом, это асимметричная версия так называемой "игры о достижении консенсуса", где побеждает тот, кто оказывается в большинстве.)

Рациональность против общеизвестной рациональности

Эта игра иллюстрирует разницу между совершенной рациональностью игрока и общеизвестной рациональностью всех участников. Для достижения равновесия Нэша, равного 0, в этой игре необходимо, чтобы все игроки были совершенно рациональными, рациональность была общеизвестной, и все игроки ожидали, что остальные будут действовать соответствующим образом. Общие знания означают, что каждый игрок обладает одинаковой информацией, и он также знает, что все остальные знают это, и что все остальные знают, что все остальные знают это, и так далее, до бесконечности. Общеизвестная рациональность всех игроков является причиной, по которой выигрышная догадка равна 0. Теоретики экономических игр смоделировали эту связь между рациональностью и общеизвестной рациональностью посредством K-уровневого рассуждения. K обозначает количество повторений цикла рассуждений. K-уровневая модель обычно предполагает, что агенты уровня 0 подходят к игре наивно и делают выбор, равномерно распределенный в диапазоне [0, 100]. В соответствии с теорией когнитивной иерархии, игроки уровня 1 выбирают оптимальные ответы на выбор игроков уровня 0, а игроки уровня 2 выбирают оптимальные ответы на выбор игроков уровня 1. Игроки уровня 1 предполагают, что все остальные играют на уровне 0, реагируя на предполагаемое среднее значение 50, характерное для наивной игры, и, следовательно, их догадка будет 33 (2/3 от 50). На уровне 2 игрок будет рассуждать более сложно и предположит, что все остальные игроки играют на уровне 1, поэтому он выберет 22 (2/3 от 33). Игроки, предположительно, осведомлены о распределении вероятностей выбора на каждом более высоком уровне. Для достижения нуля, равновесия Нэша в игре, потребуется примерно 21 K-уровень. Игра в угадывание зависит от трех элементов: (1) восприятия игроком того, как будет играть уровень 0; (2) ожиданий игрока относительно когнитивного уровня других игроков; и (3) количества шагов рассуждения в игре, которые игрок способен выполнить. Данные свидетельствуют о том, что большинство людей играют на K-уровнях от 0 до 3, поэтому, чтобы иметь больше шансов на победу, достаточно подумать на один шаг вперед. Следовательно, осознание этой логики позволяет игрокам корректировать свою стратегию. Это означает, что совершенно рациональные игроки, участвующие в такой игре, не должны угадывать 0, если они не знают, что другие игроки также рациональны, и что рациональность всех игроков общеизвестна. Если рациональный игрок обоснованно полагает, что другие игроки не будут следовать описанной выше цепочке исключений, для него будет рационально угадать число выше 0 в качестве оптимального ответа. В реальности мы можем предположить, что большинство игроков не являются совершенно рациональными и не обладают общеизвестными знаниями о рациональности друг друга. В результате они также будут ожидать, что другие будут обладать ограниченной рациональностью и, следовательно, угадают число выше 0.

Результаты экспериментов

Эта игра является распространенной демонстрацией на занятиях по теории игр. Она выявляет значительную неоднородность в поведении. При проведении среди обычных людей обычно обнаруживается, что выигрышная ставка значительно превышает 0: в крупном онлайн-конкурсе, организованном датской газетой Politiken, выигрышная величина составила 33. В конкурсе приняли участие 19 196 человек, а призовой фонд составил 5000 датских крон. Исследование Гроскопфа и Нагеля также показало, что большинство игроков не выбирают 0 при первой игре. Вместо этого они осознают, что 0 является равновесием Нэша после нескольких повторений. В исследовании Нагеля сообщалось о среднем первоначальном выборе около 36. Это соответствует примерно двум уровням k-рациональности. Кохер и Саттер сравнили поведение отдельных игроков и групп в этой игре. Они заметили, что, хотя оба типа участников применяли примерно одинаковый уровень рассуждений, группы обучались быстрее. Это продемонстрировало, что повторение позволило группе игроков наблюдать за поведением других в предыдущих играх и, соответственно, выбирать число, повышающее их шансы на победу. Исследование Сбриглии также показало, что проигравшие часто пытаются имитировать понимание структуры игры победителями. Соответственно, другие игроки принимают стратегии, являющиеся оптимальным ответом на поведение имитаторов, а не на средний уровень рациональности. Это ускоряет достижение равновесия Нэша в игре. Другой пример k-рациональности – это оценка акций трейдерами на основе того значения, которое им придают другие. Их цель – предвидеть изменения в оценке до того, как это сделает широкая публика. Говард Маркс, соучредитель одного из крупнейших хедж-фондов, специализирующихся на проблемных активах, привел пример: когда компания сообщает хорошие новости о будущей прибыли, инвесторы-новички будут покупать ее акции, основываясь исключительно на этих новостях. Однако более опытный инвестор рассудит, что если все покупают только в ответ на хорошие новости, то эти новости фактически становятся плохими, поскольку они завышают цену акций, делая их невыгодной покупкой.