Song đề tù nhân là một khái niệm cơ bản trong lý thuyết trò chơi (game theory) minh họa cách hai cá nhân có thể sẽ không hợp tác, ngay cả khi việc hợp tác sẽ mang lại hiệu quả tốt nhất. Khái niệm này lý giải tại sao các cá nhân lý trí có thể sẽ chọn không hợp tác, ngay cả khi hợp tác sẽ dẫn đến kết quả tốt hơn cho cả hai.
Trong kịch bản kinh điển của Song đề tù nhân, hai nghi phạm bị bắt và thẩm vấn riêng. Các công tố viên cung cấp cho mỗi tù nhân một thỏa thuận:
- Nếu tù nhân A thú tội và tù nhân B giữ im lặng, tù nhân A được trả tự do và tù nhân B nhận đủ bản án.
- Nếu cả hai đều nhận tội, mỗi người đều nhận mức án vừa phải.
- Nếu cả hai giữ im lặng, mỗi người nhận một bản án nhẹ.
Tình huống này gây khó khăn bởi mỗi tù nhân phải lựa chọn giữa việc hợp tác với người kia bằng cách giữ im lặng hoặc phản bội người kia bằng cách thú nhận, và chiến lược tối ưu cho mỗi tù nhân phụ thuộc vào quyết định dự kiến của người kia. Về mặt lý trí, cả hai tù nhân sẽ chọn thú nhận, dẫn đến kết quả tồi tệ hơn so với việc cả hai đã hợp tác.
Chiến lược chi phối:
Một chiến lược sẽ chiếm ưu thế nếu đó là chiến lược tốt nhất để người chơi tuân theo, bất kể người chơi khác làm gì. Trong Song đề tù nhân, chiến lược chi phối cho cả hai người là thú nhận.
Cân bằng Nash:
Đây là tình huống mà không người chơi nào có thể hưởng lợi bằng cách thay đổi chiến lược của họ trong khi những người chơi khác giữ nguyên chiến lược của họ. Trong Song đề tù nhân, việc cả hai người thú tội là điểm Cân bằng Nash, mặc dù hợp tác sẽ mang lại kết quả tốt hơn.
Ma trận kết quả:
Bảng này cho thấy lợi ích của mỗi người chơi tùy thuộc vào lựa chọn của họ và giúp thể hiện trực quan kết quả và chiến lược của người chơi.
Kinh tế:
Các công ty có thể phải đối mặt với một tình huống khó xử tương tự khi quyết định cạnh tranh kịch liệt hay hợp tác thông qua việc đặt giá. Hợp tác lẫn nhau có thể dẫn đến lợi nhuận cao hơn, nhưng cám dỗ loại bỏ đối thủ cạnh tranh có thể dẫn đến lợi nhuận thấp hơn cho cả hai.
Chính sách môi trường:
Các quốc gia có thể phải đối mặt với tình huống của Song đề tù nhân khi quyết định có nên đầu tư giảm lượng khí thải carbon hay không. Hợp tác cùng nhau sẽ có lợi cho môi trường toàn cầu, nhưng lợi ích của riêng từng quốc gia có thể dẫn đến bất hợp tác và kết quả tồi tệ hơn cho tất cả.
Tiền điện tử:
Trong mạng lưới blockchain và tiền điện tử, người tham gia thường gặp phải các tình huống tương tự như Song đề tù nhân, chẳng hạn như quyết định hành động vì lợi ích tốt nhất của mạng hay hành động ích kỷ.
Giao tiếp và tin tưởng lẫn nhau:
Xây dựng lòng tin và kênh giao tiếp có thể giúp các bên hiểu được lợi ích của việc hợp tác so với đào tẩu.
Tương tác lặp lại:
Khi đã chơi nhiều lần, người chơi có thể áp dụng các chiến lược như "ăn miếng trả miếng", nơi họ bắt đầu bằng cách hợp tác và sau đó bắt chước động thái trước đó của người chơi khác, thúc đẩy hợp tác theo thời gian.
Cơ chế thực thi:
Các cơ chế thực thi bên ngoài, chẳng hạn như hợp đồng và quy định, có thể giúp đảm bảo hợp tác bằng cách trừng phạt những bên làm trái.
Song đề tù nhân là một công cụ mạnh mẽ để hiểu cách tương tác chiến lược trong nhiều lĩnh vực khác nhau, làm nổi bật những thách thức trong việc đạt được sự hợp tác trong nhiều tình huống mà lợi ích cá nhân dẫn đến kết quả không tối ưu cho tập thể.