Udgivet i Kapitalistisk Ordbog

Sådan finder du en Nash-ligevægt i et spil

Af Kapitalisme.dk

Forestil dig to rivaliserende virksomheder, der hver især spekulerer febrilsk på, hvad den anden finder på i morgen - skal vi sænke prisen, øge markedsføringen eller holde kursen? Et forkert gæt kan koste markedsandele, aktiekurs og direktørens job. Et rigtigt gæt kan gøre dig til branchens uindtagelige first‐mover. Midt i denne strategiske skyttegravskrig findes et begreb, der adskiller vindere fra tabere: Nash-ligevægten.

Den amerikanske matematiker John F. Nash viste, at selv i de mest komplicerede spil - fra priskrige og lønforhandlinger til atomare våbenkapløb - kan der gemme sig et sæt strategier, hvor ingen af parterne har noget at vinde ved at skifte kurs på egen hånd. For økonomer er Nash-ligevægten lige så vigtig som tyngdeloven er for fysikere: den beskriver det punkt, hvor forventninger møder virkelighed, og hvor markedets aktører låser hinanden fast.

I denne artikel fra Kapitalistisk Ordbog lærer du, hvordan du finder den magiske ligevægt - trin for trin og uden at drukne i matematiske formler. Fra simple payoff-matrixer til avancerede duopol-modeller viser vi, hvordan du:

  • forstår intuitionen bag gensidige bedste svar,
  • udpeger både rene og blandede ligevægte,
  • undgår de klassiske faldgruber, der kan koste dyrt i virkeligheden.

Uanset om du er studerende, iværksætter eller blot strateginørd, får du her en praktisk værktøjskasse til at forudsige spillets udfald, før dine konkurrenter aner uråd. Klar til at skærpe dit konkurrenceinstinkt? Lad os kaste os ud i jagten på Nash-ligevægten.

Begrebet Nash-ligevægt: definition, intuition og relevans

Nash-ligevægt er den situation, hvor hver enkelt spillers valgte strategi er det bedste svar på de andres strategier. Formelt betyder det, at ingen spiller kan opnå en højere payoff ved ensidigt at afvige - forudsat at alle andre holder fast i deres valg. Ligevægten kan optræde i rene strategier (én entydig handling) eller som blandede strategier (sandsynlighedsfordeling over handlinger), afhængigt af om der findes et krydsfelt af gensidige bedste svar i payoff-matricen.

Intuitivt kan Nash-konceptet ses som et punkt, hvor alle forventninger går i opfyldelse: hver aktør forudser korrekt de andres træk og har ingen tilskyndelse til at ændre kurs. Derfor er begrebet blevet en hjørnesten i modern økonomi, industriøkonomi, forhandlingsteori, evolutionsbiologi og strategisk ledelse. Når vi modellerer konkurrence mellem virksomheder, løndannelse på arbejdsmarkedet eller militær taktisk planlægning, søger vi ofte først Nash-ligevægten for at beskrive, hvad der faktisk sker, givet rationalitet og gensidig forventningsafstemning.

Ligevægtsbegrebet anvendes i både simultane spil (spillere vælger samtidig, fx prisfastsættelse i Bertrand-duopol) og sekventielle spil (spillere bevæger sig på skift, fx indgangsbarrierer i Stackelberg-konkurrence). I sekventielle spil skærpes kravet til subgame perfect Nash-ligevægt via baglæns induktion for at fjerne ikke-troværdige trusler. Desuden skelner vi mellem spil med endeligt strategisæt (diskrete handlinger) og spil med kontinuerte beslutningsvariable (mængder, priser), hvor ligevægten findes ved at løse bedste-svar-funktionernes skæringspunkt.

Det er vigtigt at holde Nash-ligevægt adskilt fra et Pareto-optimum. En løsning kan være stabil (ingen kan eller vil afvige) og samtidig ineffektiv (mindst én spiller kunne få det bedre uden at skade andre). Fængselsdilemmaet er det klassiske eksempel: begge spillerne ender rationelt i en ligevægt, der giver dem lavere gevinst end den kooperative mulighed. Dermed er Nash-analysen et positivt værktøj (forudsige adfærd), ikke nødvendigvis et normativt (anbefale politik). Økonomisk politik, kontrakt-design og institutioner forsøger ofte netop at flytte udfald fra stabile, men suboptimale Nash-punkter hen imod mere Pareto-effektive resultater.

Metoder til at finde Nash-ligevægt trin for trin

1) Opstil payoff-matrix: Skriv hver spillers strategier som rækker og kolonner og indsæt de tilhørende gevinster - hold tallene rene og fjern irrelevante konstanter for at gøre mønstret tydeligt.
2) Marker bedste svar: For hver række vælger du den/de kolonner, der giver højst payoff til spilleren på rækken, og omvendt for kolonnerne. Sæt f.eks. en stjerne eller farve på de tal, der er bedste svar. Skæringspunkter hvor begge tal er markeret er rene Nash-ligevægte.
3) Ingen ren ligevægt? Bland strategier: Når markeringerne aldrig falder i samme felt (som i Matching Pennies), lad spillerne vælge strategier med sandsynligheder p og q. Løs indifferentitetsbetingelserne - hver spiller skal være ligeglad mellem sine rene strategier givet den andens mix - og find p* og q*.
4) Iterativ eliminering: Fjern strengt dominerede strategier rækkefølgeligt; payoff-matrixen krymper og kan afsløre en ellers skjult ligevægt. Pas på: svagt dominerede strategier kan ikke altid fjernes uden at miste mulige ligevægte.

5) Kontinuerte strategier (fx Cournot): Udled hver spillers bedste-svar-funktion - ofte fås det ved at maksimere profit π(q) og sætte marginalprofit = 0. Sæt funktionerne lig hinanden for at finde skæringspunktet (q₁*, q₂*).
6) Sekventielle spil: Tegn spiltræet og anvend backward induction; start fra terminale noder, vælg optimale handlinger bagfra og arbejd frem. Resultatet er en subgame perfect Nash-ligevægt, som eliminerer ikke-troværdige trusler.
7) Verificér ligevægten: Tjek systematisk, at ingen spiller kan øge sin payoff ved ensidigt at afvige fra den foreslåede strategi (ren eller blandet). Brug eventuelt en deviation check-tabel eller differentier payoff-funktionen omkring kandidatløsningen. Når alle afvigelser giver ≤ den oprindelige gevinst, har du en gyldig Nash-ligevægt.

Eksempler, faldgruber og praktiske tips

Eksempler på ligevægte:
1. Fængselsdilemmaet - Begges dominerede strategi er at tilstå, så (Tilstå, Tilstå) er den eneste rene Nash-ligevægt, selv om (Nægt, Nægt) ville give højere fælles gevinst.
2. Koordinationsspil (f.eks. “Vælg samme bar”) - To symmetriske rene ligevægte, én ved (Bar A, Bar A) og én ved (Bar B, Bar B); ingen blandet ligevægt dominerer de to, så multiple ligevægte kræver ekstra forventnings- eller fokuspunkter for at blive valgt.
3. Matching Pennies - Ingen ren strategi overlever, fordi hver spiller ønsker at matche/​mismatche den anden. Blandede strategier der gør modstanderen indifferent (50 % plat, 50 % krone) udgør den unikke Nash-ligevægt.
4. Cournot-duopol - Hver virksomheds bedste-svarkurve er qi= (a - b qj - c)/2b. Skæringspunktet giver de producerede mængder (q*1=q*2= (a - c)/3b) og profitten ved ligevægt; ingen virksomhed kan øge sin profit ved ensidigt at ændre output.

Typiske faldgruber:
• At forveksle “det bedste fælles udfald” med “bedste svar” og dermed overse en (eventuelt ineffektiv) ligevægt.
• At ignorere strengt dominerede strategier der kunne være elimineret og dermed forenkle analysen.
• At opstille blandede strategier uden at sikre, at modstanderen er indifferent - sandsynlighederne skal løse indifferentitets-betingelserne, ellers er profilen ikke i ligevægt.
• At springe strategiprofiler over: selv i små spil skal alle kombinationer kontrolleres, især når flere ligevægte eller ingen åbenlyse dominanser forekommer.

Praktiske tips til hurtigere og sikrere analyse:
Normalisér payoff-tallene (træk fælles konstanter fra eller divider med samme faktor) for at gøre mønstre tydeligere uden at ændre ligevægten.
• Ryd op i matricen: fjern dominerede rækker/kolonner først, og marker derefter bedste-svar med en cirkel eller streg - systematik sparer fejl.
• Tegn bedste-svar-diagrammer (især i Cournot- eller Bertrand-modeller); visuelle skæringer afslører ligevægten og gør komparativ statik nemmere.
• Kontroller altid om der findes flere ligevægte (f.eks. i koordinationsspil) og skriv en kort økonomisk tolkning: “hvad betyder denne profil for priser, mængder eller incitamenter?”. Den ekstra narrativ test kan afsløre skjulte fejl eller urealistiske antagelser.