情报博弈理论研究
石 进 苗 杰
(南京大学信息管理学院 南京 210023)
摘 要: [目的/意义] 在万物互联和社会化计算背景下,情报工作涉及的领域、目标、需求、手段日益丰富多样,开展情报工作必须平衡各方利益关系,这种背景下情报博弈理论的发展能够帮助情报部门梳理竞争对手、竞争环境的信息,平衡情报工作的投入与产出,适应经济全球化发展对情报工作的新要求。[方法/过程] 首先阐述情报博弈的理论基础与内涵,辨析情报博弈的本质特征,接着讨论了情报博弈的类型以及各类型的博弈过程,最后用实例对情报博弈进行介绍和分析。[结果/结论] 情报博弈能够帮助企业或国家的情报部门在纷繁复杂的信息化时代精准地、有序地开展情报工作,牢牢把握情报工作中的关键要害部分,占据情报对抗的竞争优势,有效的辅助决策。
关键词: 博弈论; 情报博弈; 情报对抗; 反竞争情报
0 引 言
当今时代,信息技术的不断发展给情报工作带来的既有机遇也有挑战。各类情报工作日益复杂,情报源不断扩充,情报获取手段不断扩充的同时,情报工作的目标和需求也更加多元化,对情报工作提出更高的要求。在传统的情报工作中,信息传播渠道单一,情报人员的目标比较明确,情报工作范围比较有限,情报部门之间的对抗也是不连续、局限的、直接的。近年来计算机及信息技术革命推动全球发展,信息存量海量增长,信息传输速度加快,信息传播范围增广,使得国家间、企业间、不法分子之间的情报交流和对抗特征逐渐趋向连续的、广泛的、隐蔽的。学界对情报内涵的讨论有两个方向,一是面向安全的国家情报,二是面向发展的企业竞争情报。无论是总体国家安全观下的情报,还是企业间的竞争情报,情报工作开展的形势日益严峻和复杂,传统的情报工作思想大多停留在静态的、分散的层面,忽略了情报工作本身的对抗性和动态性。博弈论是研究多方主体围绕某一问题开展决策行动的理论方法,是研究博弈主体之间动态对抗的有效手段。本文拟基于博弈论的思想改进传统情报工作的理论和方法,提出情报博弈概念并讨论其范畴和具体方法。
充分考虑民意,新建低层农宅,同种户型建筑进行拼合,形成统一的外立面,见缝插针因地制宜规划建设。住宅建筑以当地建筑风格为主,屋顶为平、坡两种屋顶。白色瓷砖贴面、屋顶为红色陶瓷瓦。
1文献研究
1.1情报对抗性的相关研究 情报本身具有认知对抗的性质[1]。赵冰峰、赵永廷从信息论和决策论两个角度论述了情报认知对抗的性质。情报的对抗是基于信息不对称的对抗,情报认知对抗的性质是情报对抗策略的基础,利用信息不对称形成信息优势,破坏对方的决策,制定战胜对手的行动方案。在一个对抗格局中,参与决策的决策人必须有两个或两个以上,各个决策人的利益不尽相同或完全相反,是一种相互矛盾的局面。各决策人都掌握着由一方支配的、可以改变利益分配的一组策略,各方都企图选择对自己有利的策略,使得自身利益为最大。情报的对抗性主要体现在竞争中。包昌火研究员[2]指出竞争情报主要包括竞争环境、竞争对手和竞争策略三大研究领域,需要搭建竞争情报系统对竞争环境的研究包括技术跟踪、市场预测和竞争环境监测,对竞争对手进行分析以及竞争策略的制定,此外还包括一系列反竞争情报技术。反竞争情报[3]是一种自卫的行动,强调对信息流的控制,对手的竞争情报活动下保护自身的核心情报不被窃取,通过反间手段传递虚假信息,迷惑、误导对手做出错误决定,防止对方获取核心情报。因此情报活动的主体需要从竞争情报和反竞争情报两方面开展工作。首先从竞争情报角度主动出击,针对提出的竞争问题和情报需求搜集信息,然后分析竞争对手、竞争市场和竞争环境的特点,制定自身的竞争策略并选定均衡方案,实施行动。这是一个互动和对抗的过程,竞争问题的参与主体必定大于等于两方,在自身开展竞争情报工作的同时竞争对手也在搜集和刺探情报,此时需要开展反竞争情报工作,以此保证自己的信息不被泄露窃取。夏佩福学者(2004)[4]提出情报竞争的概念,是指关于竞争对手的背景、技术秘密、发展战略、成本价格等一切影响竞争结果的信息及其在竞争中应用这些信息的过程。情报竞争的结果是在互动和对抗中使自己尽量掌握完全信息,形成信息不对称,获得竞争优势。他讨论了情报竞争的博弈论分析模型和战略选择,但是没有建立为情报博弈建立一个系统的理论体系,模型分析也比较单一。上述研究表明情报工作本身的对抗性质,
1.2博弈理论在情报学领域的应用研究 对博弈理论在情报学中的应用研究关注的学者并不广泛,毛军在[5]的《博弈论和企业竞争情报》中讨论竞争情报介入不完全信息静态博弈的案例,他强调竞争情报将改变参与人的信息结构,从而使博弈的均衡结果发生迁移。该研究讨论竞争情报对博弈论的均衡状态的影响。董新宇[6]在分析市场竞争的博弈特征基础上,结合博弈论对比分析了竞争情报出现的原因、竞争情报的内容,他认为竞争环境情报对应博弈中的“自然”,其信息是一致的。在博弈论中,信息是参与人的特征有关的知识,这部分在竞争情报领域的讨论对应竞争者情报。最后竞争策略情报对应博弈论过程中关于参与人行动的知识,指的是竞争对手现在或将来要采用的有关竞争策略的信息,包括竞争目标、竞争手段、防范措施等。孙励[7]讨论了反竞争情报的博弈论分析,它指出反竞争情报的博弈方至少包含两个以上相互竞争的企业,此外还包括第三方咨询服务、信息服务机构,政府,乃至国家。而反竞争情报的信息包括企业及其对手的特征和行动的知识。在反竞争情报博弈中战略是指企业对对手的情报活动的认知和对自身信息所采取的保护措施。孙励还指出反竞争情报博弈是一场非合作的、不完全信息的、动态的博弈过程。胡序[8]辨析了博弈信息和竞争情报的关系,并用博弈论来分析竞争情报的开展。他指出博弈论是“包含相互依存情况中的理性行为的研究”,相对于博弈论中的个体理性和集体理性,竞争情报同样存在合作竞争和对抗竞争两种类型。华瑶[9]在动态博弈模型的框架下分析了竞争情报战略决策过程中"竞争情报事件"与"战略决策者"之间的动态博弈过程。Intelligence analysis :Behavioral and social scientific foundations [10]一书中指出情报分析中博弈论是情报收集与决策之间的一个重要的中间环节。情报分析人员经常被要求识别针对具体的、实时的外交政策问题采取其他行动的可能性和不可能性的后果。情报分析师的任务的艰巨在于每一个案例都充满了独特的特征,分析和评估每一个案例的时间是有限的,如果情报方案被证明是错误的,将会存在潜在的风险和损失。解决这类重要、复杂的情报分析任务需要经过良好测试的、严格的分析方法加以辅助,博弈论具有推理与实证分析(主要是定量分析)相结合的特点,可以对备选方案进行可行性和可靠性预测,实现基于未阐明的假设或从过去的观察到当前特定情况的逻辑飞跃,在情报对抗和情报分析领域具有重要利用价值。
上述研究均讨论博弈论中情报或竞争情报的内涵,强调了博弈伦和情报理论相结合的重要性,但是没有终点讨论情报本身存在的对抗和博弈性质。即前人对博弈论在情报领域的应用皆围绕传统的决策过程展开研究和论述,情报工作仍作为决策的支持和辅助。并没有将情报过程本身作为一种决策过程,从而利用博弈的思想和方法指导情报对抗时的策略选择和行动。本文的目的是提出一套体系化的情报博弈理论体系,运用博弈论的对抗和均衡思想指导开展情报工作过程中本身遇到的决策问题,优化情报工作的效果,提高情报工作的价值。
2情报博弈理论基础与内涵
2.1博弈论 博弈论(GameTheory)又称对策论,是有关独立和相互依赖的决策制定的理论,它关注组织中的决策制定,其结果依赖于两个或者更多的自主局中人,并且没有一个单独的策略制定者能够完全控制结果[1]。学界认为博弈论最早起源于17世纪,数学家试图解决法国贵族在象棋等当时非常流行的赌博游戏中遇到的问题。1946年二战结束后,美国空军出资1000万美元的研究基金资助建立了兰德公司(Rand Corporation),标志着博弈论从军事领域向社会政治领域转移[11]。近年来,博弈论在管理科学、国际政治、进化生物学、计算机科学等领域得到广泛的应用。
2.5.10 术后尿道狭窄 是常见的并发症之一。应注意以下几点:①对于术前存在尿道外口狭窄者,可行尿道外口切开术或尿道扩张术;②术后留置导尿管不宜过粗;③导尿管保留时间不可过长;④术后尿道狭窄,根据尿道狭窄的部位及程度行尿道扩张或尿道狭窄切开/切除术。
博弈论的目标是假定局中人都具有理性主义并按照他们自己的最佳利益行动找到冲突或者合作情形下的最优解。博弈的最基本要素是自主理性的决策指定人,被称为局中人(Players)。局中人可能是个人、组织或者自然,但是博弈的局中人数量必须不少于两个,总数可以非常大但是必须是有限且已知的。局中人的纯策略(Pure Strategy)是对整个博弈的行动规划,事先计划好局中人针对博弈中的每种情况采取去的回应方式。博弈的结果是博弈中所有局中人的最优策略组合——均衡(Equilibrium)。假设博弈主体在策略选择时具有一致偏好,则博弈的目标是根据一定的规则实现博弈均衡。在一次博弈中要假设局中人在所有可能中有一致的偏好,博弈分析的目的就是使用博弈规则决定均衡。局中人对博弈结果的排序可以被定义成数字化的收益——效用函数(Utility Function),也称为支付函数,它定义了一个局中人在博弈中选择了每一种可能的策略组合可能带来的收益,有些博弈中可以用优先次序衡量收益,有些博弈中必须将收益定义成数量。博弈的分类有很多种,其中主流的研究根据局中人掌握的信息和行动的次序可以分为四种类型[12],具体分类和对应的均衡概念如表1所示[11]。
表 1博弈的分类与均衡
2.2情报博弈 在万物互联和社会化计算背景下,情报工作的涉及的领域、目标、需求、手段日益丰富多样。情报博弈理论的目标是帮助情报部门梳理竞争对手、竞争环境的信息,平衡情报工作的投入与产出,使得企业或国家的情报部门在纷繁复杂的信息化时代精准地、有序地开展情报工作,牢牢把握情报工作中的关键要害部分,占据情报对抗的竞争优势,有效的辅助决策。
本文提出的情报博弈,区别于传统的情报工作,其创新在于将“均衡”思想贯穿情报活动始终(见图1)。基于“理性人”的假设和前提,认为当今时代背景下的情报机构追求“集体理性”,在此基础上利用博弈论的思想方法帮助情报工作者在情报对抗活动中实现与对手的制衡与博弈,并非盲目竞争或尖锐对抗,而是在隐蔽、复杂的情报对抗中探寻潜在的“有约束力的协议”,为情报工作的开展寻找边界。
由于战争年代的特殊性,对抗局势紧张、矛盾尖锐,加之技术手段落后,法律制度不完善,情报机构之间的对抗往往是不惜一切代价的“你死我活”。然而在和平年代,法律制度的完善和信息技术的发展要求情报活动必须遵循合法性。且当今时代“发展”取代“生存”成为人类社会的最高追求,无论是国家间、政府间还是企业间的竞争和对抗都需要在“成本”与“收益”之间做出均衡决策,情报工作同样如此。
图 1情报博弈
信息爆炸时代,情报工作的主要任务是解决海量非结构化情报积累与有序化情报利用之间的冲突。如前文所述,情报工作包含情报和反情报,因此它本身也是一个对抗和决策的过程。不论从工作流程来讲确立情报的目标、搜集的情报源和途径、选择的情报分析方法以及采取何种形式的情报报告,还是从资源调度来讲在情报与反情报工作中投入额资金、安排的情报人员以及开展情报工作的时间,需要在与竞争对手博弈的过程中作出的决策。所谓情报博弈,就是在情报与反情报的过程中,运用博弈理论,使博弈方获取情报优势,减少情报损失,获得竞争主动权,最终在情报对抗中取胜。情报博弈的结果是获得情报优势:保护己方的秘密信息不被泄露和窃取、尽量获取地方的重要情报,形成信息不对称,掌握信息优势。情报博弈的局中人设为博弈主动方(AS,Active Side)和博弈对抗方(PS,Positive Side),那么情报博弈的决策依据需要遵循以下原则:①策略选择的前提是对情报对抗方(PS)行动的合理预测;②对PS最不利的策略往往是AS的“最优策略”;③为了最大程度提高AS的收益,达到情报目标,必须想方设法限制或牵制PS,尽可能迫使或者诱使PS采取对AS更有利的情报策略;④AS在选择情报策略时,必须慎防落入PS所设“情报陷阱”。
2.3情报博弈的特点
2.3.1 情报机构的集体理性 传统情报工作讨论的情报目标往往是基于个体理性,以个体利益最大化为目标。一是由于在战争年代,情报活动的代价远小于战争的代价,所以开展军事情报活动时往往是不计成本的。但是如今的和平年代,即使涉及传统国家安全领域的情报工作,例如政治安全、领土安全、军事安全等领域的情报活动也必须均衡“代价”和收益。第二,随着经济全球化发展,一带一路全面落实,国家间利益关系日益复杂,国际关系纵横交错,在国际竞争中开展情报工作必须综合考量各方利益,不能“单打独斗”。综合来看,在“和平与发展”“法制与文明”的时代背景下,开展情报工作不能根据个体利益最大化决策行动,至少在局部问题上以集体利益最大化为目标。情报的对抗性和复杂性决定,一个情报博弈主体开展情报工作时受到其他情报主体的影响,反过来影响到其他情报主体的情报工作,这就是情报博弈讨论的均衡问题。情报博弈的集体理性是指情报策略具有依存性,情报主体在做出决策之前,充分观察和考量博弈中其他情报主体的策略空间、先验行动和收益函数,在此基础上制定选择最佳策略,各方主体在博弈下形成的最优策略组合就是一个均衡结局,任何一方主体都无法通过单方面改变策略来达到更好的效果[14]。
2.3.2 情报活动的谋略性 如前文所述,情报具有强烈的对抗性和竞争性,因此决定了情报活动的针对性和目的性,一切情报活动的目的都是为了战胜对手。因此情报工作必须是隐蔽的,情报的获取必须在对手不知道、不协助甚至反对的情况下进行,情报的内容在情报博弈的各个主体之间可以共享和传递,但是对直接竞争对手必须绝对保密。这就体现出情报活动的谋略性,情报对抗的双方制定情报博弈的战略和策略、运筹帷幄,取得情报优势,为决策者提供决策支持[15]。情报活动的谋略性在动态情报博弈中体现的较为明显,动态情报博弈中存在“承诺”和“威胁”。如果一个情报主体为了掌握先动优势,在情报博弈中承诺某个策略,即选择一个不能变更的策略并将这告诉其他人,此时他变成先动者或领导者,他的承诺使得博弈规则发生了变化。而先动优势是说一个能够成为领导者的情报主体做出承诺后,情报博弈的结果不会比同时行动的原博弈更差。因此如果有一个情报主体有能力承诺,他应该这样做,但这个声明必须细心的解释,因为可信性问题是动态博弈关注的另一个核心问题,即情报博弈中先行动的情报主体是否应该相信后行动的参与人的承诺或者威胁的判断问题。在下文继续讨论。
根据此前规划,广汽智联新能源汽车产业园围绕“智能制造+创新研发+生态小镇”三大领域,重点布局汽车制造、汽车研发、汽车金融、汽车文化、汽车旅游、汽车商贸等六大业态,产业园将与已建成的广汽番禺化龙基地形成国内超大型综合汽车生产基地,将成为世界智联新能源汽车的“硅谷”胜地。广汽智联新能源汽车产业园的目标是打造智能网联新能源汽车的制造共享平台,积极引入智能网联新能源汽车产业链上下游优秀企业落户,最终形成融合智慧移动生活的全产业链开放创新生态系统。
假设6 随着情报工作投入的增加,博弈双方企业的情报投入边际成本以相同的幅度增加,假定为情报数量的凸函数;
在一般使用场景下,我们很难区别哪台相机的细节还原更好,不过在细节丰富的场景中,E-M1 II的细节更加丰富,G9由于时不常出现的涂抹问题会影响细微细节的还原。
2.4各类情报活动中的情报博弈
2.4.1 科技情报活动中的情报博弈 科技情报活动的出现是科技发展的产物,现代科学和技术工作的效率较大很大程度上取决于科学家和技术人员的情报保障系统。科技情报活动是以一定形式组织起来的,以提高科研和设计效率为目的的,以收集、分析、综合、加工、存储和检索文献上所载有的情况,并以科学研究人员和专家认为方便的形式及时提供给他们的一种科学活动[17]。科技情报活动的目标就是减少科学研究中的重复劳动,节省科学家检索必要情报所需要的时间和精力,提高潜在智力的利用效率。科技情报具有针对性、交叉性和高度综合性,它是针对制定科研目标或者课题开展的高层次情报服务工作,往往涉及多领域、多学科、多专业的综合情报问题。但是科技情报的一个重要特征是公开性,科技情报活动的对象是文献化了的科学情报知识——科学论文或专利[18]。为了促进学术交流,世界范围内的科技情报都是公开共享的(除了涉及国家秘密的研究课题外),因此科技情报活动中一般可认为是完全信息下的情报博弈,其中又分为静态情报博弈的动态情报博弈两类。科技情报活动一般在国家间或国际同等水平同领域的科研机构之间展开,情报博弈的支付函数取决于该国家或机构中科技情报工作的地位以及获得的资助。参与科技情报博弈的主体具体获得资助的数目可能是未知的,但是它可能的基金空间和概率往往可以通过先验知识获得,此时对应完全信息下的不完美信息情报博弈。
2.4.2 军事情报活动中的情报博弈 军事情报活动是指在战场上甲乙双方在对抗过程中,为赢得战争胜利而进行的情报活动。区别于传统战争形态,现代信息战争中的情报活动在情报活动的手段、对战场预测和控制、对决策层指挥的辅助以及在战场通信方面存在较大差别。相对于传统战争,军事情报活动的作用逐渐增大,特别是在现代信息战争决策的地位大大提高。信息技术和信息武器在现代信息战争中的使用对军事情报活动的影响在于扩展了情报搜集与传递的手段和范围。由此,现代信息战争中的情报对抗策略包括窃听窃视、干扰拦截、追踪窃取及压制摧毁等等。现代信息战争中,军事情报活动中的情报博弈往往表现为动态博弈,根据战争信息化程度以及双方博弈主体掌握的信息技术是否在同一个量级,决定军事情报博弈中的信息透明程度。信息技术的重要作用是拓展情报策略空间,对战双方的情报机构需要根据敌方的经济与科技发展水平推测对手的收益函数,指导其行动策略的次序。
动态博弈通常用“博弈树”来展示(见图2),博弈树的构造包括结、枝和信息集。
3情报博弈的类型及博弈过程
3.1完全信息静态情报博弈及其方法 对完全信息静态情报博弈,是典型的“一次性公开”情报博弈,指情报对抗的参与人同时决策或者在不了解对方行动前提下进行一次决策,且博弈双方了解彼此的策略空间和支付函数。从情报工作的情报搜集、情报分析和情报服务过程来看,完全信息情报博弈是指情报对抗的主体完全掌握双方的情报资源以及对方的情报目标(即收益函数),并且只进行一次情报分析得出结论后便指导决策,不强调情报工作的反馈和迭代。适用于一次性情报对局或者复杂情报对局的其中一个环节。例如中美大使馆之间的窃听情报博弈可近似看作完全信息静态博弈,双方基本知晓彼此可能采取的窃听手段,且了解各种窃听手段对己方的损失和对方的收益,因此双方在大使馆建设时的情报决策须达到纳什均衡。
截止随访日期,260例患者中34例生存,226例死亡。 所有患者的中位总生存期为13.2(12.8~13.6)个月,1年生存率为63.2%,2年生存率为1.7%。CT+SBRT组、SBRT+CT组、CT+SBRT+CT组患者总生存期分别为12.2(10.9~13.9)、13.4(12.9~13.9)、13.1(12.7~13.5)个月(图1A),3组间差异无统计学意义(P=0.425)。
3.1.1 策略集生成 对于静态博弈,双方参与人的策略集是确定的N,又因为是完全信息博弈,双方明确知晓彼此的情报目的和收益函数,所以策略集公开的,设AS与PS的策略集分别是:
3.1.2 收益矩阵计算
U =(u ij )I×J ,i ∈I ,j ∈J
完全信息静态情报博弈的全局表达式G={A,B;U}
力学演示实验的操作过程中,教师要引导学生有目的地思考、观察,全面观察总结现象的特征及发生、发展的条件以及条件与结果之间的依赖关系等,可以让学生进行操作、读数、记录等,其余的学生进行监督和指正,这样的课堂演示实验既活跃了课堂气氛,又激发了学生的积极主动性。演示的过程中,教师更要积极地创造条件,克服思维定式,扩大学生观察的范围或空间,使学生脑海中形成全面整体的物理图景。
3.1.3 综合均衡求解 由于双方收益函数的制衡关系不同,完全信息静态情报博弈的纳什均衡包括纯策略纳什均衡与混合策略纳什均衡,而纯策略可以看做是混合策略的一个特例,本文讨论混合情报策略下的纳什均衡。混合策略是纯策略的概率组合,以情报博弈的参与人AS为例,它有i 个纯策略A ={a i },那么混合策略是A的概率分布当时表示AS确定的选择纯策略是a i 。对于p i ∈P ,在这个混合策略组合下AS的预期收益为:
设p 是AS可选的一个策略组合,如果
b.枝:在博弈树上,每一枝代表参与人的一次策略选择,它描述了从一个决策结到另一个决策结的路径,因此每一个终点结都完全决定了全局博弈的一个完整路径。
称p 是一混合策略纳什均衡。
3.2完全信息动态情报博弈及其方法 相对于静态情报博弈的同时决策行动,完全信息动态情报博弈的特征的特征是情报对抗双方依次选择行动,后决策者合一看到先行动者的决策再进行选择,由于完全信息博弈因此可以看到双方的收益情况。从情报工作的流程来看,尽管情报对抗的主体仍然展掌握其他局中人的情报资源,但是并非所有情报主体同时采取行动,先后行动的模式对情报搜集来源及情报分析方法都具有很大的影响。先行动的情报主体具有时间优势,可以更快的输出情报报告指导决策,抢先采取更有利的行动,掌握先动优势。而后行动的情报主体则掌握更多的情报源,可以观察先行动者的方案和策略,同时在情报分析时具有对照组数据,更容易得出科学的情报报告指导决策,在决策时能够避免盲目性,有针对性的选择对己方有利的策略,因此取得后发优势。
2.4.3 企业竞争情报活动中的情报博弈 开展科学有效的竞争情报活动旨在发现企业面临的机遇和存在的潜在威胁,通过对竞争环境、竞争市场和竞争对手的研究,扩充竞争战略,改善企业的经营绩效,掌握市场竞争的优势和主动权,具体作用包括市场预警、决策支持以及标杆学习等[7]。企业竞争情报活动是一个系统的、循环的情报过程,且竞争情报的一个重要组成部分是反竞争情报,因此企业竞争情报活动中的情报博弈具有较强的对抗性和动态性。对市场信息的分析是竞争情报博弈的一个关键内容,而市场信息和用户偏好往往是未知的,导致竞争情报活动中的情报博弈一般是不完全信息的动态情报博弈。企业的数据分析或情报部门需要充分掌握竞争对手、市场环境的情报,并且根据先验经验和规律获得对手的策略空间和概率分布,利用贝叶斯法则核算博弈全局的收益函数,做出均衡决策。
a.结:包括决策结和终点结,决策结是博弈主体采取行动的节点,终点结是博弈决策路径的重点,一般决策结表示为“○”,决策结表示为“●”。
E i (p i )≤E i (p *),∀p i ∈P
3.主动了解金融政策。通过各银行互联网主页及柜台、政银企对接活动、金融机构融资产品推介会等多渠道、多途径了解融资政策和融资供给信息,针对企业自身的特点找准合适的融资产品,争取早日达到贷款、发债或上市条件。
c.信息集:指每次行动时决策者知道什么,针对某一决策者某次行动时的信息集,是在博弈树上所有的决策结集合的一个子集。
不同的移动应用类型在实现方式上对应着不同的应用开发技术栈,主要包括传统模式、Bridge模式和寄生模式等3种。
图 2博弈树
在完全信息动态博弈中,所有n个参与人的一个纯策略组合S =(s 1,…s n )是策略树的一条路径,每一个策略组合S i 决定了一个收益函数U =(u 1,…u n ),如果S 是动态博弈的一个纳什均衡,那么对所有最大化即
在动态博弈双方行动存在“时延”,为了保证先动优势或者后发优势的实现,博弈的主体会采取一些措施或者行动影响对手的决策,迫使对方选择对自己有利的策略,这些措施或行动就是承诺和威胁。以先动优势为例,如果后行动者选择的策略对先行动者是有利的,那么后行动者的这一策略对先行动者来说是一种“承诺”,相反如果后行动者选择的策略对先行动者是不利的,就是一种“威胁”。在动态博弈中分析的一个关键问题就是这种“承诺”和“威胁”的可信问题。如果博弈主体声称自己要采取特定行动来影响或者制约对手,但如果这些行动缺乏经济利益基础,那么就是“不可信”的承诺或者威胁。这在情报博弈的情境下尤其重要,完全信息下动态情报博弈,所有后行动者能够确切的知道先行动者的决策,所有参与人能够观测到市场或者环境中的信息。如果后行动的情报主体向其他参与情报博弈的主体释放了一条“承诺”,但是先行动者没有识别它的可信性就采取了行动,那么在情报博弈中先行动者丧失了先动优势,基于此开展的情报工作使得决策主体也失去了竞争优势。
3.3不完全信息静态情报博弈及其方法 相对于完全信息博弈,在不完全信息的博弈中,参与人对其他参与人的偏好、收益函数以及策略空间不完全知晓。例如两个情报机构之间进行博弈,他们也许不了解对方的成本函数和情报支出预算,因此也无法知晓对方的收益函数。此时如果双方还需要同时行动,则定义为不完全信息静态情报博弈。从情报工作各环节进行分析,不完全信息情报博弈意味着博弈主体不完全掌握其他局中人的情报资源,在信息不完全的情况下开展情报工作时很常见的,因此在情报搜集阶段不仅需要围绕情报目标收集相关信息,还要搜集对手的历史数据和决策习惯,作为先验经验指导博弈分析。在分析不完全信息静态情报博弈时采用“海萨尼思想”将其转化成完全但不完美信息动态博弈。完全但不完美信息指至少有一个参与人,不知道其他参与人的确切类型,但是知道每个参与人的类型空间极其分布函数,因此利用贝叶斯法则进行分析。
用Θ i 表示参与人i 的所有可能类型集合,θ i ∈Θ i ,且参与人i 是特定类型θ i 符合概率分布P (θ 1,…,θ n ),θ i 表示除了参与人i 之外的所有参与人的类型。定义p i (θ -i |θ i )为参与人i 的条件概率,在已知参与人i 属于类型θ i 时其他参与人属于θ i 的概率p (θ -i ,θ i ),根据条件概率可得
不完全信息静态可以表示为={A 1,…A n ;Θ 1,…,Θ n ;μ 1,…,μ n ;u 1,…,u n },其中A 1,…A n 是参与人的行动空间,Θ 1,…,Θ n 是类型空间,μ 1,…,μ n 是相关的概率分布,u 1,…,u n 是他们的效用函数。
多炉多机并列运行,当任一锅炉主要辅机跳闸时,本炉辅机出力与系统输出失衡,影响锅炉安全运行,同时背压机控制排汽压力,不能起到稳定主汽压力和汽包水位的作用,进而对其他锅炉产生影响,控制不当可能导致锅炉发生MFT,延长系统恢复时间,造成事故扩大。因此,任一锅炉主要辅机跳闸时的快速控制也十分关键。
3.4不完全信息动态情报博弈及其方法 不完全信息动态博弈是指动态的贝叶斯博弈,它的基本特征是局中人的决策和行动是序贯的,有先后,并且不完全信息意味着至少有一个局中人的收益函数是未知的。在情报博弈时,情报被动方可以观察情报主动方的行动,但是不了解情报主动方的收益函数或者类型。不完全信息动态情报博弈意味着情报工作从情报搜集,到情报处理和分析,以及指导决策的各个环节,需要在不了解对手的情报目标的背景下开展,且博弈主体采取情报行动是序贯的,情报主体依次行动,并且情报过程具有反馈和迭代的特征。情报机构可以在一场情报博弈当中,通过观察对方的行为推断其收益函数和类型,从而获得先验经验,依据这一知识来选择自己的最优情报策略,指导情报决策。
考虑这样一个简单的不完全信息动态情报博弈:两名情报博弈参与者 1 和 2。情报博弈参与者 1 先行动,情报博弈参与者 2 后行动。参与者 1 可能选择策略 L,也可能选择策略 R。后行动的参与者 2 不知道参与者 1 的策略选择。后行动的参与者 2 具备关于参与者 1 选择的先验信念。参与者 2 认为参与者 1 选择策略 L 的概率为 p,选择策略 R 的概率为 1 - p。参与者2有两个策略可以选择:U 和 V。
在这样的故事情节之中,小说的创作还体现出如下的特点:首先,小说具有欧·亨利特有的结尾方式。即,故事的结局既在人的预料之中又出乎人的意料。因而,它体现出了故事独有的幽默,体现出了小说主题特有的讽刺。其次,小说语言与众不同。在小说各种语言描写中,作者不仅通过巧妙的修辞增强了文学语言的意蕴性,还且通过对时弊的针砭产生了“含泪的微笑”。
参与者2 的两个节点位于一个信息集内。与完全信息动态情报博弈不同,这里假设参与者 2具有先验信念。根据参与者 2 的先验信念,参与者 2 选择策略 U 的预期收益为:
p ×3+(1-p )×4=4-p
参与者 2 选择策略 V 的预期收益为:
p ×1+(1-p )×2=2-p
如果策略组合是一个贝叶斯纳什均衡,每个参与人在自己的类型θ i 和其他人依存策略的条件下最大化自己的预期效用函数E θ-i u i ,那么对于每一个参与人i及其类型满足
容易得到:对于任意的0≤P ≤1,参与者 2 选择策略 U的收益都高于选择策略 V 的收益。参与者 2 会选择策略 U。参与者 1 预期到参与者 2 的选择逻辑,参与者 1 会选择策略 L。情报博弈的均衡是(L,U)。
不完全信息动态情报博弈的均衡应具备两个特点(见图3)。
图 3不完全信息动态情报博弈决策树
a.情报博弈参与者在每个情报博弈节点上都有一个主观信念。如果某个情报博弈参与者的信息集为单点信息集,那么可以认为该信息集上的情报博弈参与者赋予此情报博弈节点的主观概率为1。
选取了我院2015年2月到2017年12月46例晚期恶性肿瘤患者作为研究对象,所有患者已经确诊。男性31例,女性15例;年龄在65岁以上有38例,65岁以下有8例。本研究当中使用的阿帕替尼非适应症用药恶性肿瘤类型满足前期临床研究支持,患者自愿采用阿帕替尼,向患者家属讲述了用药过程中可能出现的并发症和风险,患者家属签订知情同意书。
b.均衡必须满足序贯理性。在情报博弈的每个信息集上,情报博弈参与者的决策都是最优的。
4实例分析
客观真实的国家间以及企业间的竞争和情报对抗是复杂的[19], 为了对加深理解情报博弈的具体方法,以完全信息静态情报博弈为例,我们做出以下几个假设:
假设1 假定市场上只有A和B两家智能手机供应商,且博弈的外部环境具有相对稳定性。即假定博弈双方企业, 所处的外部环境, 包括政治、经济、技术、市场等环境, 是相同的、相对稳定的,符合古诺双寡头模型(Cournot duopoly model);
假设2 假定博弈双方企业都是理性的, 都具有获取和处理相关信息和情报的能力;
假设3 为了简化对情报博弈收益函数的核算,假定博弈主动方(AS,Active Side)的策略空间是情报部门搜集并呈报的情报数量[0,],博弈对抗方(PS,Positive Side)的策略空间是情报部门采取的反情报策略的数量[0,];
假设4 博弈主动方进行情报博弈的收益由主动方的决策部门进行价值评定,假定单位情报的价值是呈报情报数量的凸函数;博弈对抗方进行反情报博弈的收益同样由对抗方的决策部门进行价值评定,假定单位反情报策略的价值是呈报反情报策略数量的凸函数;
假设5 博弈主动方的同时受对抗方反情报策略数量的正向影响,即对抗方的反情报手段越多,主动方呈报的情报价值随之上升;同理博弈对抗方的受到主动方情报数量的正向影响;
2.3.3 情报对抗与情报共享的双重性 在情报博弈的实施过程中,博弈主体必须识别博弈类型是合作博弈还是非合作博弈。大数据背景下,数据和信息资源的协作性和共享性都极大增强,开展情报工作在基础设施、情报来源、情报分析模型等方面的合作性和共享性也不断增强。由于大数据的价值多样性和价值不确定性,基于部分情报资源和基于全面情报资源分析由于数据规模不同内部隐藏的规律和结论不是必然相关,因此采用何种分析方法对情报活动得出何种结论有重大影响[16]。因此情报机构不仅需要完成情报对抗的目标,还要适应情报共享的工作方式和需求。情报博弈寻求一种博弈策略可以在一场博弈对局中实现各方收益均衡,这种思想本身就强调在各方利益的制约下选择情报策略。这种均衡的思想可以解决情报对抗与情报共享同时存在的复杂性。
局中人依靠开展情报工作获取对手情报帮助博弈方取得竞争优势,从而情报部门获得绩效。基于以上假设,博弈主动方情报部门从策略集S 1=[0,]S 1=[0,]中选择搜集并呈报的情报数量为L 1,博弈对抗方情报部门从策略集S 2=[0,]中选择反情报策略数量为L 2。博弈情报的价值函数为P (L 1,L 2)。单位情报工作的边际成本为C i ,i =1,2,分别对应L i 的凸函数,博弈方π i 的收益函数如下:
2.2.1 不同处理下基于DM的草地载畜量 不同处理下基于DM的草地载畜量变化与DM产量的变化相似(图1)。除6月施肥对杂类草DM载畜量(4.38羊单位/hm2)有显著促进作用外,其余各月施肥和补播处理对杂类草DM载畜量无促进效果。6月补播对禾本科(13.55羊单位/hm2)、豆科(7.68羊单位/hm2)和莎草科(5.68羊单位/hm2)DM载畜量的促进作用最明显。7月施肥处理下禾本科的DM载畜量(21.34羊单位/hm2)与CK差异显著(P<0.05);补播处理下禾本科(22.88羊单位/hm2)和豆科(11.48羊单位/hm2)DM载畜量显著高于施肥和CK(P<0.05)。
π i (L 1,L 2)=L i ×P (L 1+L 2)-C i (L i ),i =1,2
找工作碰壁回来,在一家小油漆厂工作的叶霭玲安慰我。她总是说,不要急,慢慢来。我苦笑笑,为了摆脱尴尬,我跟她讲了一个笑话。我说,我们学校搞了一座雕塑,一位少女左手抱着一本书,右手高高地托举起一只和平鸽。校领导向全校师生征集雕塑名,答案自然是五花八门。结果你猜,大家评出的最佳雕塑名是什么?不知道吧?我告诉你,读书顶个鸟用!
(1)
通过求解情报博弈主动方和对抗方收益函数的一阶导数并使其等于零,得到反应函数的交点即纳什均衡点。一阶条件如下:
(2)
(3)
如果是情报与反情报策略数量的纳什均衡解,那么纳什均衡方程应该满足:
(4)
(5)
下面举一个具体的例子。依据假设④⑤可假设博弈情报的价值函数博弈情报的边际成本函数为根据模型公式得到一阶条件为
(6)
(7)
博弈主动方和博弈对抗方的反应函数分别是
(8)
由反应函数可知,当博弈对抗方的反情报策略数量小于-b/6时,博弈主动方的情报数量会随着反情报策略增加而上升;大于-b/6时,会随之减少。
联立两个反应函数并求解,由且得到纳什均衡条件下的情报数量
(9)
此时,两家智能机供应商的均衡收益分别是
(10)
5结束语
过去谍报对抗活动受信息技术和情报源的限制,封闭性比较强,为保证战争的胜利,往往不计情报工作的代价,以达到迅速识别敌方谍报人员和机构并将其捣毁的目标。随着技术手段的发展,情报工作的涉及的领域、目标、需求、手段日益丰富多样,策略空间越来越复杂,开展情报工作时必须综合考量各方利益,计算成本的对抗,在均衡的前提下按照最佳的方式来执行。
本文将博弈论与情报学的核心思想融合,提出情报博弈概念,初步探讨其理论范畴,分析科技情报活动、军事情报活动以及企业竞争情报活动中的情报博弈特点。参照传统的决策博弈分类,对情报博弈按照信息量和情报博弈主体的决策顺序划分为四种类型:完全信息静态情报博弈、完全信息动态情报博弈、不完全信息静态情报博弈、不完全信息动态情报博弈,通过实例展示了完全信息静态情报博弈的操作过程。情报博弈的最终目的是取得竞争优势,但情报博弈的双方或者多方主体开展情报活动时往往互相制约,在博弈过程中需要对各方博弈主体的策略空间和收益函数进行充分研究、分析与衡量。为了更好地把握情报博弈,情报主体需要知晓情报机构是集体理性的前提,深入理解万物互联和社会化计算背景下情报活动的谋略性和情报资源的协作性,识别情报博弈类型,在隐蔽、复杂的情报对抗中探寻做出均衡决策。情报博弈旨在帮助企业或国家的情报部门在纷繁复杂的信息化时代精准地、有序地开展情报工作,牢牢把握情报工作中的关键要害部分,占据情报对抗的竞争优势,有效的辅助决策。本研究对情报博弈的收益函数讨论还显得不够完整和透彻,这也是后续工作中需要深入研究和探讨的重点。
参考文献
[1] 赵冰峰,赵永廷.论情报的认知对抗本质[J].情报杂志,2010,29(4):19-21,71.
[2] 包昌火.加强竞争情报工作 提高我国企业竞争能力[J].中国信息导报,1998(11):30-33.
[3] 侯颖锋.企业反竞争情报研究[J].情报理论与实践,2000(6):430-432.
[4] 夏佩福,黄 骥.情报竞争的博弈论分析与竞争战略选择[J].图书馆杂志,2004(11):22-24.
[5] 毛 军.博弈论和企业竞争情报[J].情报理论与实践,1999(4):67-69.
[6] 董新宇,吴贺新.竞争情报的博弈论分析[J].情报学报,2000(4):373-379.
[7] 孙 励.反竞争情报的博弈论分析[J].情报理论与实践,2003(5):435-437.
[8] 胡 序.博弈论与竞争情报研究[J].情报科学,2007(6):819-821,826.
[9] 华 瑶,崔 媛,王 磊.动态博弈在竞争情报战略决策中的应用[J].情报科学,2007(11):1739-1742.
[10] National Research Council. Intelligence analysis: Behavioral and social scientific foundations[M]. National Academies Press, 2011.
[11] 凯 利.决策中的博弈论[M].北京:北京大学出版社,2007.
[12] Rapoport A, Orwant C. Experimental games: A review[J]. Behavioral Science, 1962, 7(1): 1-37.
[13] 胡 序, 杨 冰. 基于博弈论的竞争情报研究[C]// 中国科技情报学会竞争情报分会年会暨博览会, 2005.
[14] 李邦义,王玉燕.博弈论与信息经济学[M].北京:科学出版社,2016:1-8.
[15] 靖继鹏,马费成,张向先.情报科学理论[M].北京:科学出版社,2009:343-344.
[16] 石 进.基于云计算的竞争情报系统研究[J].情报杂志,2013,32(7):28-32.
[17] Krige J.Atoms for peace,scientific internationalism,and scientific intelligence[J].Osiris,2006,21(1):161-181.
[18] 吕 斌,李国秋.组织情报学[M].上海:上海世界图书出版公司,2013:239-240.
[19] 龙 潇,司有和.企业竞争情报采集与反应的博弈分析[J].图书情报工作,2009,53(20):84-86,101.
A Preliminary Study on the Intelligence Game Theory
Shi Jin Miao Jie
(School of Information Management, Nanjing University, Nanjing 210023)
Abstract :[Purpose /Significance ]In the context of the Internet of Everything and social computing, the fields, objectives, needs and means involved in intelligence work are increasingly rich and diverse, and the development of intelligence must balance the interests of all parties. The development of intelligence game theory in this context can help the intelligence department to sort out the information of competitors and the competitive environment, balance the input and output of intelligence work, and adapt to the new requirements of economic globalization for the development of intelligence.[Method /Process ]This paper first expounds the theoretical basis and connotation of intelligence game, analyzes the essential characteristics of intelligence game, then discusses the types of intelligence games and the game processes of each type. Finally, the information game is introduced and analyzed by examples.[Result /Conclusion ]The intelligence game can help enterprises or national intelligence departments to carry out intelligence work accurately and orderly in the complex information age, firmly grasp the key vital parts of intelligence work, and sustain the competitive advantage of intelligence confrontation, thus effectively facilitate their decision making.
Key words :game theory;intelligence game;intelligence confrontation; anti-competitive intelligence
收稿日期: 2019-08-27
修回日期: 2019-10-11
作者简介: 石 进 (ORCID:0000-0002-1621-6944),男,1976年生,博士,副教授,研究方向:情报学、大数据分析研究;苗 杰 (ORCID:0000-0001-7525-6885),女,1995年生,硕士研究生,研究方向:竞争情报与大数据分析。
中图分类号: G350
文献标识码: A
文章编号: 1002-1965( 2019) 12-0027-08
引用格式: 石 进,苗 杰.情报博弈理论研究[J].情报杂志,2019,38(12):27-34,156.
DOI :10.3969/j.issn.1002-1965.2019.12.005
(责编:刘影梅/校对:白燕琼)
标签:博弈论论文; 情报博弈论文; 情报对抗论文; 反竞争情报论文; 南京大学信息管理学院论文;