换一个角度看贸易战(六)中国为何不自己造芯片?
8月7日,华为消费者业务CEO余承东已经对外确认,在9月15日之后,华为的麒麟芯片即将受限停产。其实早在5月份,美国就宣布将对华为等中国公司采取制裁措施,在美国境外为华为生产芯片的厂商们,只要使用了美国半导体生产设备,就需要向美国申请许可证。因此,台积电已经宣布在“缓冲期”后将停止代工华为的麒麟芯片。现在,华为只能使用库存芯片,华为mate40或许成为搭载麒麟芯片的最后一款“绝版”机型。
其实,中国的芯片技术在最近几十年已经有了很大的进步,然而距离设计、制造、封装、测试全产业链高端芯片还有一段路要走。之前我讲过一个视频内容:芯片到底是什么?今天我想从另一个角度再来谈谈这个问题:为什么多年以来我们没有把制造芯片作为航天、军事那样级别的国家战略?也许,这也可以从博弈论中找到答案。
*本期内容视频请见:
*以往贸易战内容请见:
数学家约翰纳什提出了纳什均衡理论,这是博弈论中一个非常重要的内容。它是说:在一个博弈过程中可能存在一个均衡点,在这个点上博弈双方都没有改变自己策略的动力,因为单方面改变自己的策略都会造成自己收益的减少。
纳什均衡点可以理解为个体最优解,但并不一定是集体最优解。为了解释这个问题,我们举两个最典型的例子:囚徒困境和智猪博弈。
1囚徒困境
有两个小偷经常在一起作案,一天作案后,他们被警察捉住。
警察为了防止两个人串供,决定对两个人分别审讯,并且告诉他们政策:
如果两个人都交代坦白,就可以定罪,两个人各判八年。
如果一个人交代另一个不交代,那么一样可以定罪。但是交代的人从宽处罚,批评教育就释放。不交代的人从严处罚,判十年。
如果两个人都不交代,没法定罪,每个人判一年。
由于判刑是不好的,我们把它写作负收益,这样两个人的决策对应的收益情况如下所示(格子中的数字表示A和B的收益情况):
首先我们考虑A的决策:A会想,我如何才能获得更大收益呢?
如果B坦白了,那么我坦白就会判8年,我抗拒就会判10年,我应该坦白;
如果B抗拒了,我坦白会判0年,我抗拒会判1年,我还是应该坦白。
所以,无论B如何选择,A的最优解都是选择坦白。同样的,无论A如何选择,B的最优解也是坦白。此时,无论是A还是B都没有改变选择的动力,因为一旦改变了,自己的收益就会下降。A和B都坦白,就是纳什均衡点。
然而,两个人都坦白,各判八年,显然不如两个人都抗拒好——这样每个人只会判刑1年。可惜,这个点不是纳什均衡点,任何一方改变了决策,都会让自己的收益提高。每个人按照自己的利益最大化进行选择,不一定是群体利益的最优点。
这与开车夹塞的例子很像。如果大家都不夹塞,是整体的最优解,但是按照纳什均衡理论,任何一个司机都会想:无论别人是否夹塞,我夹塞都可以使自己的收益变大。于是最终大家都会夹塞,加剧拥堵,反而不如大家都守规矩走的快。
堵车
有没有办法使个人最优变成集体最优呢?方法就是共谋。两个小偷在作案之前可以说好,咱们如果进去了,一定都抗拒。如果你这一次敢反悔,那么以后道上的人再也不会有人跟你一起了。在多次博弈过程中,共谋是可能的。
在社会领域,共谋是靠法律完成的。大家约定的共谋结论就是法律,如果有人不按照约定做,就会受到法律的惩罚。通过这种方式保证最终决策从个人最优的纳什均衡点变为集体最优点。
2智猪博弈
智猪博弈是另外一个纳什均衡的例子。有一个食槽,里面装有十份食物。食槽的开关按钮在另一端,需要按一下按钮食物才能掉下来。现在,有一大一小两只猪,他们都在食槽下眼巴巴的看着,想吃到食物。它们两个既可以自己跑到另一端按按钮然后再回来,也可以等着对方跑去按按钮,自己搭顺风车。只是,跑过去再跑回来需要消耗一定的体力,而且会造成自己后吃食物。
我们假设:每只猪跑去按按钮都要消耗2份食物的体力,并且大猪比小猪吃食物快,所以:
如果大猪先吃食物,二者吃食物的比例为9:1
如果小猪先吃食物,二者吃食物的比例为6:4
如果二者同时吃食物,吃食物的比例为7:3
两只猪都可以选择去按按钮,也可以选择等待。举个例子:如果大猪去按按钮,而小猪选择等待,那么食槽打开后,小猪先吃食物,二者吃的食物比例为6:4。而且,大猪还会消耗两份体力,所以最终大猪收益为4,小猪不消耗体力,收益也为4。按照这种方法,我们可以写出各种决策时两只猪对应的收益如下所示(格子中的数字表示大猪和小猪的收益情况):
根据这个表格,我们就能找到纳什均衡点了。
小猪会思考:
如果大猪去按按钮,我跟着去,获得收益1;我等着,获得收益4,因此我应该等着。
如果大猪不去按按钮,我去按按钮,收益-1;如果我们都等着,我收益为0,因此我还是应该等着。
这样一来,小猪的决策一定是等待。
在小猪等待的情况下,大猪会如何选择呢?如果大猪去按按钮,获得收益4;如果大猪不去按按钮,获得收益0,因此,大猪会选择去按按钮。大猪去按按钮,小猪等待,双方收益为(4,4)的点就是纳什均衡点。
这和国家或者公司进行基础研究,研发新产品的过程很类似。研发制造一款新的芯片需要花很多钱,成功后也能获得更大的收益。在这样的情况下,小国家、小公司是没有动力进行研发的,他们会等待大国大公司研发好了之后,直接利用现成的技术获得收益。
我们的芯片产业就是这样一个局面,多年以来我们一直认为自己是发展中国家,没有大力推动半导体产业的基础研究,许多人秉着做不如买,买不如租的观点。现在美国对中国展开贸易战,禁止芯片出口,一下子就卡主我们的脖子了。
幸好,中国的企业已经意识到这个问题,芯片产业从无到有,也在飞速的发展中。我们期待着有那么一天,中国的芯片再也不会受制于人。
也许,中美之间的对抗也是各自利益下的纳什均衡点,单方面改变策略都会造成自己收益的下降,中美双方已经陷入了囚徒困境。可正如刚才所述,这个纳什均衡点并不是双方利益之和最大化的集体最优解,只有合作才能共赢,中美双方其实都知道这个道理。如今的剑拔弩张,也许不过是胆小鬼博弈而已。
美提课堂致力于打造中学理科(数学、物理、化学、生物)精品课程,致力于让优秀的课程服务更多的学生,所有老师均毕业于北大、清华、北师大等著名学府,并拥有国内一流中学十年以上教学经验。目前,网校已经累计开设直播课、专题课、公开课、讲座等数千小时。只需一次点击,让你和名师0距离。了解更多资讯和视听课程快戳这个链接:8月10日美提课堂暑假直播课就要开始啦!
客服小姐姐微信: mtketang0007
客服电话:400 155 2135