게임이론. 게임이론의 예시. 게임이론의 적용

게임이론

 

게임이론이란 여러 사람이 결정이 서로 영향을 미치는 과정에서 최적의 전략을 분석하는 이론입니다. 경제뿐 아니라 정치, 생물학, 컴퓨터 등 다양한 분야에 적용될 수 있고 각 참여자가 자신의 이익을 최대화하기 위해 어떻게 행동할지 연구하는 이론입니다. 아래 예시와 적용을 통해 자세히 살펴보겠습니다.

 

대표예시 1. 죄수의 딜레마

 

죄수의 딜레마 게임

 

<죄수의 딜레마 게임>

 

죄수의 딜레마는 가장 유명한 예시로 두 명의 범죄자가 서로 결정을 할 수 있고 이에 따라 결과가 달라지는 상황을 말합니다. 이 게임은 협력 또는 배신 사이의 갈등을 보여주며, 개인의 이익 최대화가 집단의 최대 이익과는 다를 수 있음을 나타냅니다.

 

범죄자 A와 B가 체포되어 각각 독방에 갇히고 서로 상황을 알 수 없는 상태입니다. A와 B는 자백과 침묵 둘 중 하나를 선택할 수 있습니다. 만약 둘 다 자백하면 둘 다 5년형을 살게 됩니다. 한명은 자백하고 한명은 침묵한다면 자백한 사람은 무죄, 침묵한 사람은 10년형입니다. 만약 둘 다 침묵한다면 둘 다 1년형을 살게 되는 상황입니다.

 

이때 집단의 최적읜 선택은 둘 다 침묵하고 1년형을 사는거지만 개인으로 보면 다릅니다. 상대가 자백했는데 내가 침묵하면 나는 10년형이므로 나도 자백해서 5년형으로 줄이는게 유리합니다. 상대가 침묵하면 내가 자백하므로 1년형이 아닌 무죄가 되니 역시 자백하는게 유리합니다.

 

결과적으로 죄수 A와 B는 자신의 이익 최대화를 위해 둘다 자백하게되고 이는 둘 다 1년형을 살 수 있었음에도 둘 다 5년형을 살게되는 집단으로서의 이익 최대화에는 실패한다는 이론입니다.

 

죄수의 딜레마 적용

 

<죄수의 딜레마 적용>

 

죄수의 딜레마 게임은 경제, 정치 등 다양한 분야에 실제 적용되고 있습니다. 가장 쉬운 예시는 기업간의 가격 경쟁을 볼 수 있습니다.

 

농심과 오뚜기가 비슷한 매운맛의 라면을 가지고 시장에서 경쟁을 하고 있습니다. 현재 두 라면의 가격은 동일하게 1,000원입니다. 각 두 회사는 가격을 유지할 수도 있고 내릴 수도 있는 선택지가 있지만 상대가 어떻게 결정할지는 알 수가 없는 상황입니다.

 

농심과 오뚜기 각 회사 입장에서 생각해보면 우리의 가격은 유지하지만 상대방만 가격을 내릴 경우 매출이 감소하게 됩니다. 그러니 가격을 내리는게 유리합니다. 상대방이 가격을 유지한다면 우리는 가격을 내려서 매출을 더 높이는게 이익입니다. 그러니 역시 가격을 내리는게 유리합니다. 이런 의미에서 두 회사는 모두 최적의 선택인 가격 인하를 선택하게 됩니다. 하지만 결과적으로 두 회사 모두 가격을 유지할 때보다 두 회사 모두 가격을 인하하며 이익은 줄어들게 됩니다.

 

그래서 "담합" 이라고 하는 판매자들끼리의 비밀 약속, 계약 등이 생겨난 것이지만 이는 자유시장경쟁에서 엄격하게 금지되고 있고, 구매자들은 덕분에 최적의 가격에 상품들을 구매할 수 있는 것입니다.

 

대표예시 2. 치킨게임

치킨게임

 

<치킨게임>

 

치킨게임은 사람들 사이에서도 자주 인용되는 이론으로 두 참가자가 서로의 행동에 따라 결과가 달라지는 상황을 말합니다. 이 게임도 마찬가지로 참가자들에게는 두 가지 선택지가 있으며, 여기서는 상대방의 선택에 따라 최적의 전략을 결정해야 합니다. 이 게임에서는 위험감수라는 좀 더 복잡한 상황이 같이 고려됩니다.

 

두 자동차가 서로를 향해 직진하는 상황입니다. 둘 다 서로 직진한다면 큰 충돌로 둘다 큰 손해를 입습니다. 한 명이 회피한다면 둘다 안전하지만 회피한 운전자가 손해를 보며 직진한 운전자가 이익을 얻습니다. 둘 다 회피한다면 둘 다 손해는 보지만 안전합니다.

 

여기에서는 이익을 위해 선택을 할 때 이에 따른 위험도 감수해야 한다는 변수가 하나 더 들어갑니다. 나의 이익만을 생각한다면 무조건 직진하는게 유리하지만, 상대도 똑같이 생각하여 직진했을 때 발생할 큰 손해에 대한 부분도 고려해야 한다는 부분입니다. 그래서 운전자는 마지막 순간까지 상대방을 보며 결정을 바꿔 회피하는 것이 최선이 될 수도 있는 것입니다.

 

치킨게임 적용

 

<치킨게임 적용>

농심과 오뚜기의 라면 가격 경쟁을 이어서 예로 들어보겠습니다. 농심과 오뚜기는 가격 유지냐 가격 인하냐에 대해서 선택을 할 수 있습니다. 하지만 최선의 선택으로 가격 인하를 했을 때, 둘다 가격 인하를 하며 서로 매출만 낮아지는 최악의 결과가 발생될 수 있는 위험이 있습니다.

 

첫번째 가격 인하를 통해 농심과 오뚜기는 둘다 1,000원에서 900원으로 가격을 낮춥니다. 판매량은 비슷하지만 매출액은 줄어들며 둘 다 손해를 봅니다. 두번째 가격인하를 통해 농심과 오뚜기 둘다 900원에서 700원을 가격을 낮춥니다. 판매량은 여전히 비슷하지만 매출액은 많이 줄어들고 거의 남는 돈이 없게 됩니다. 농심과 오뚜기는 서로 고민합니다. 어디까지 낮춰야 하는걸까... 이런 상황을 치킨게임이라고 이야기를 많이 합니다.

 

세번째 가격 인하에서 농심은 700원에서 500원으로 가격을 낮춥니다. 오뚜기는 700원을 유지합니다. 농심은 판매량이 늘어났으나 매출액은 이전과 비슷합니다. 오뚜기는 판매량은 줄어들었지만 더 큰 매출 하락은 막을 수 있었습니다. 결과적으로 어느 회사가 이익인지는 가격을 낮춰 생긴 손해의 폭과, 판매량이 줄어들어 생긴 손해의 폭을 서로 비교해봐야 하겠지만 이런 상황이 치킨게임의 대표적 실 사례입니다.

 

대표예시 3. 스태그 헌트 

 

스태그 헌트 게임

 

<스태그 헌트 게임>

 

스태그 헌트는 두 사냥꾼이 함께 사슴을 사냥할지, 각자 토끼를 사냥할지를 결정하는 게임입니다. 각 사냥꾼이 협력을 선택하여 사슴을 사냥할 수도 있고, 그냥 경쟁을 선택하여 토끼를 사냥할 수도 있는 상황입니다. 협력을 하면 더 큰 이이사슴을 사냥하기 위해서는 협력이 필요하지만, 각자 토끼를 사냥하면 안전하게 작은 이익을 얻을 수 있습니다. 이 게임은 협력의 중요성과 그에 따른 위험을 보여줍니다.

 

두 명의 사냥꾼 중 한 명이라도 토끼를 잡으려 한다면 결국 사슴을 잡을 수 없습니다. 이 경우 사실 두 사냥꾼은 선택으로 인한 손해를 생각하기 보다는 보상을 고려한 선택을 하는 것이 더 이익임을 말해줍니다. 사냥꾼 입장에서는 토끼를 잡으려 선택하면 작은 이익, 사슴을 잡으려 생각하면 더 큰 이익을 취할 수 있습니다. 굳이 상대방이 손해나길 바라기 보다는 협력하여 일단 더 큰 이익을 생각하면 사회적으로도 더 큰 이익이 될 것입니다.

 

스태그 헌트 적용

 

<스태그 헌트 적용>

 

농심과 오뚜기는 모두 매운맛 라면을 판매하고 있습니다. 둘 다 모두 새로운 라면을 개발하고 싶지만 새로운 라면 개발은 시간과 돈이 많이 들어가는 일입니다. 자체적으로 연구팀을 꾸려 진행할 수 있지만 시간이 오래걸리거나 완성된 라면의 완성도가 떨어질 수 있습니다.

 

만약 농심과 오뚜기가 각자 연구팀을 운영하지 않고 둘이 힘을 합쳐 연구팀을 만들고 라면을 개발한다면, 시간과 돈 모두 절약할 수 있을겁니다. 시간은 빠르고 완성도는 높을겁니다. 각자 개발하던 같이 개발하던 모두 새로운 라면이라는 성과는 얻을 수 있지만 아무래도 결과는 달라질 겁니다.

 

소비자 입장에서 봤을 때는 두 회사가 같이 협력하는게 더 신기하고 새로운 라면을 빠른 주기로 만날 수 있으니 더 좋습니다. 하지만 농심과 오뚜기는 새로운 라면의 개발과 동시에 상대를 견제하고 싶은 마음에 협력하지 않을 수도 있습니다. 이런 상황을 보고 스태그 헌트 라고 합니다.