게임 이론이란?

게임 이론이란

게임 이론이란 전략적 의사 결정을 연구하는 경제학의 한 분야입니다. 자신의 결정 결과가 다른 사람의 행동에 좌우되는 경쟁 상황에서 개인이나 조직이 선택을 하고 상호 작용하는 방식을 조사합니다. 게임 이론은 수학적 프레임워크를 사용하여 이러한 상호 작용을 모델링하고 다양한 전략과 잠재적 결과를 분석합니다. 그것은 경제, 정치, 생물학 및 컴퓨터 과학을 포함한 광범위한 분야에서 응용 프로그램을 가지고 있습니다. 게임 이론은 협력, 경쟁, 협상 및 의사 결정 전략에 대한 통찰력을 제공하여 복잡한 실제 시나리오를 이해하고 결과를 최적화하는 데 도움을 줍니다.

 

 

 

 

역사와 발달과정

연구 분야로서의 게임 이론은 수학, 경제학, 정치학을 포함한 다양한 분야에 뿌리를 두고 있습니다. 그 발전은 20세기 초로 거슬러 올라갑니다.

 

 

게임 이론의 선구자 중 한 명은 수학자 에밀 보렐(Émile Borel)이었습니다. 1921년 Borel은 그의 저서 "대칭핵심을 이용한 게임이론과 적분방정식"("La théorie du jeu et les équations intégrales à noyau symétrique." The Theory of the Game and Integral Equations with Symmetric Kernel.)에서 혼합 전략의 개념을 소개했습니다. 그는 2인 제로섬 게임의 수학적 원리를 탐구했습니다.

 

 

그러나 오늘날 우리가 알고 있는 게임 이론의 형식화 및 확장은 주로 존 폰 노이만(John von Neumann)과 오스카르 모르겐슈타인(Oskar Morgenstern)에 기인합니다. 1944년 그들은 "게임과 경제 행동 이론"이라는 획기적인 책을 출판했습니다. 이 책은 전략적 상호 작용과 의사 결정을 분석하기 위한 포괄적인 수학적 프레임워크를 제공했습니다.

 

 

존 폰 노이만과 오스카르 모르겐슈타인의 작업은 플레이어의 선호도를 측정하는 효용 이론과 내쉬 균형으로 알려진 전략적 균형의 개념과 같은 핵심 개념을 소개했습니다. 수학자 존 내쉬(John Nash)의 이름을 딴 내쉬 균형(Nash Equilibrium)은 다른 플레이어의 전략이 주어지면 플레이어가 일방적으로 전략을 변경할 인센티브가 없는 상태를 말합니다.

 

 

수년에 걸쳐 게임 이론은 계속 발전하고 응용 프로그램을 확장했습니다. 1950년대와 1960년대에 존 내쉬(John Nash), 라인하르트 젤텐(Reinhard Selten), 존 하사니(John Harsanyi)와 같은 학자들이 이 분야에 상당한 공헌을 했습니다. 내쉬는 비협조적 게임의 개념을 발전시켰고 그러한 게임에서 균형의 존재를 증명했습니다. 젤텐은 동적 게임 연구에 기여했으며 하위 게임 완전 균형의 개념을 개발했습니다. 하사니는 베이지안 게임(Bayesian Games)의 개념을 도입하여 정보가 불완전한 게임 분석에 중요한 기여를 했습니다.

 

 

게임 이론은 과점 행동, 가격 전략, 협상 및 경매 이론을 포함한 다양한 경제 현상에 대한 통찰력을 제공하면서 경제학에서 두각을 나타냈습니다. 또한 다른 분야 중에서 정치 과학, 생물학 및 컴퓨터 과학 분야에서도 응용 프로그램을 찾았습니다.

 

 

최근 몇 년 동안 게임 이론은 여러 플레이어가 참여하는 게임, 정보가 불완전한 게임, 시간이 지남에 따라 전략의 진화를 연구하는 진화 게임 이론과 같은 보다 복잡한 시나리오를 포함하도록 더욱 확장되었습니다.

 

 

오늘날 게임 이론은 다양한 분야에서 지속적인 연구와 응용을 통해 계속해서 활발한 연구 분야가 되고 있습니다. 그 통찰력은 경제학자와 정책 입안자가 전략적 의사 결정을 더 잘 이해하고 다양한 맥락에서 결과를 최적화하는 데 도움이 되었습니다.

 

 

게임 이론의 종류

게임 이론은 각각 게임의 종류에서 고유한 특성과 전략적 고려 사항이 있는 다양한 유형의 게임을 포함합니다. 다음은 게임 이론에서 공부하는 몇 가지 주요 게임 유형입니다.

 

 

● 동시 게임: 이 게임에서 플레이어는 다른 사람의 선택을 알지 못한 채 동시에 전략을 선택합니다. 예를 들면 죄수의 딜레마, 남녀의 대결, 가위바위보 등이 있습니다. 동시 게임은 종종 다른 사람의 선택에 관계없이 한 전략이 우월한 지배력과 플레이어가 최적의 결과를 달성하기 위해 무작위로 선택하는 혼합 전략과 같은 전략적 고려 사항을 포함합니다.

 

● 순차적 게임: 이 게임에서 플레이어는 자신의 결정을 내리기 전에 각 플레이어가 이전 선택을 관찰하면서 번갈아 전략을 선택합니다. 예를 들면 최후통첩 게임(Ultimatum Game)과 지네 게임(Centipede Game)이 있습니다. 순차적 게임은 플레이어가 전략적으로 다른 사람의 행동을 예상하고 이에 반응하기 때문에 타이밍 요소를 도입합니다. 플레이어가 게임이 끝날 때부터 거꾸로 추론하는 역진 귀납과 같은 개념은 균형 전략을 찾기 위해 종종 사용됩니다.

 

● 협력 게임: 이 게임에는 연합을 형성하고 구속력 있는 계약을 맺을 수 있는 플레이어가 참여합니다. 협력 게임 이론은 플레이어가 협상과 연합 형성을 통해 더 나은 결과를 달성하기 위해 어떻게 협력할 수 있는지에 초점을 맞춥니다. 섀플리 가치(Shapley Value) 가치 및 내쉬 교섭 솔루션(Nash Bargaining Solution)과 같은 개념은 연합 구성원 간에 보상을 할당하는 데 사용됩니다.

 

● 비협조 게임: 비협조 게임은 플레이어가 독립적으로 행동하고 동맹을 형성하거나 합의하지 않는다고 가정합니다. 비협조적 게임 이론은 플레이어가 자신의 이익을 추구하는 전략적 상호 작용을 분석하는 것과 관련이 있습니다. 어떤 플레이어도 자신의 전략에서 일방적으로 이탈할 유인이 없는 내쉬 균형은 비협동 게임의 핵심 개념입니다.

 

● 반복 게임: 이 게임에는 플레이어 간의 일련의 상호 작용이 포함되어 이전 라운드에서 배우고 잠재적으로 협력 전략을 개발할 수 있습니다. 반복 게임은 반복되는 상호 작용이 어떻게 결과에 영향을 미치고 협력을 장려하는지 탐색합니다. 팃포탯(상대방의 이전 행동을 복제하는 것)과 잔인한 방아쇠(탈퇴 처벌)와 같은 전략은 반복되는 게임에서 일반적으로 분석됩니다.

 

● 베이지안 게임(Bayesian Games): 베이지안 게임은 플레이어가 다른 사람의 행동이나 특성에 대해 서로 다른 믿음을 가지고 있는 불확실성과 불완전한 정보를 통합합니다. 베이지안 게임 이론은 경매나 흥정과 같이 정보가 불완전한 상황을 분석하는 데 특히 유용합니다. 플레이어는 관찰된 행동을 기반으로 신념을 업데이트하고 확률 분포를 사용하여 결정을 내립니다.

 

이것들은 게임 이론에서 연구되는 게임 유형의 몇 가지 예일뿐입니다.. 이 분야는 지속적으로 진화하고 있으며 연구자들은 경제, 정치, 생물학 및 기타 분야에서 복잡한 전략적 상호 작용을 분석하기 위해 게임 이론의 다양한 확장, 조합 및 응용을 탐구합니다.