게임이론 베이직 (Game Theory Basic)
블록체인에서 네트워크 안에서 생태계를 만들 때 많은 경제학 요소와 복잡한 매커니즘 디자인을 구현하고자 한다. 이 때 많이 등장하는 용어가 ‘게임이론’ 혹은 ‘내시균형’과 같은 단어들이다. 토큰이코노미를 구축하기 위해서 많이 언급이 되는 ‘게임이론’을 먼저 알아보고자 한다.
글을 시작하기 전에 이야기하자면 앞으로 포스팅할 내용은 블록체인과 무관한 원론적인 이론이야기가 포함되어있다.
게임이론이란 우리가 아는 그런 ‘게임’이 아닌 ‘여러 주체가 각각의 의사결정에 따라서 영향을 받는 상황에서, 주체가 어떤 의사결정을 하고 행동하는지에 관하여 이론화한 것’이다. 즉 카드게임과 같은 놀이로서의 게임만을 의미하는 것이 아니라 그보다 더 넓은 범위를 이야기한다.
가령 A라는 사원이 자신의 연봉 인상을 요구하고 있다고 가정한다. B라는 사장은 두 가지 선택을 할 수 있다. ‘수락’ 혹은 ‘거절’이다. 만일 A라는 사원이 ‘거절’을 당하면 그 사원은 퇴사를 할 수도 있다. 이를 위해 B 사장은 합리적인 행동을 하려고 노력하고, A 사원은 연봉 인상이라는 희망을 가지게 된다.
이처럼 A와 B는 서로 독립적인 주체이며, 서로의 의사결정에 영향을 주는 관계이다. 이러한 상황을 게임적인 상황이라고 이야기한다.
게임이론은 1928년 존 폰 노이만(John von Neumann)의 논문 ‘실내 게임이론’에서 처음 제시 되었다. 이후 1944년 오스카 모건스텐(Oskar Morgenstern)과 같이 ‘게임이론과 경제활동’이라는 논문을 발표하였고, 후에 언급할 ‘제로섬 게임’에는 항상 균형점이 존재한다는 것을 증명하였다. 이후, 1951년 존 포브스 내시(John Forbes Nash)의 논문 ‘n인 게임에서의 균형점’을 통해서 ‘비제로섬 게임’에서도 균형점이 존재한다는 것을 증명하였다. 이후에 많은 게임이론에 대한 연구가 활발해지면서 다양한 분야에서 사용이 되고 있다.
위 그림에서 보면 게임에서는 자신의 행동 하나 하나가 타인의 행동에 따라 영향을 받게된다. 반대의 경우에도 마찬가지이다. 신중하게 상대의 행동을 염두하여 어떻게 할 것인지 계획하는 것이 전략이다. 이 전략을 통해서 플레이어의 선호 순으로 나타낸 것이 이득이다.
이처럼 게임이론에서 플레이어는 합리적으로 행동하는 것을 대전제로 하고 있다. 이를 통해 전략을 잘 계획하고 최대의 이득을 가져가려고 한다.
게임이론은 크게 4가지 종류로 분류를 할 수 있다. 각각 살펴보면 다음과 같다.
협력게임 or 비협력게임
- 의사결정을 할 때 플레이어들끼리 제휴를 하는지 혹은 독단적으로 결정을 하는지에 따라 나눌 수 있다.
정보제공게임 or 정보비제공게임
- 정보제공의 경우 게임의 규칙에 대해서 완전히 파악하고 결정을 할 수 있으나 비제공게임의 경우 이러한 정보를 가지지 못한 불확실성을 가진 게임이다.
전략형게임 or 전개형게임
- 전략적게임의 경우 여러 플레이어가 동시에 전략을 선택하는 게임의 형태이다. 이때 여러 플레이어는 교대로 전략을 선택한다. 이렇게 전략을 선택하여 행동하는 장면을 수번이라고 부른다.
제로섬게임 or 비제로섬게임
- 제로섬의 경우 주어진 상태에서 한쪽이 이득을 보면 다른 한쪽은 손해를 보는 게임이다. 이때 제로섬게임의 경우 ‘이득=손실’이다. 비제로섬의 경우에는 ‘이득!=손실’이며 더 많은 손해를 보거나 더 많은 이득을 볼 수 있는 불균형한 게임이다.
다음 장표들은 게임이론에서 사용하는 베이직 용어들을 나열한 것이다. 이를 토대로 게임이론에 대해 더 알아보자.
