约翰·纳什

美国普林斯顿大学数学系教授

约翰·纳什(John Forbes Nash,Jr.1928年6月13日—2015年5月23日), 美国 数学家、博弈论创始人、经济学家, 1994年 诺贝尔经济学奖 得主。

约翰·纳什1928年生于美国 西弗吉尼亚州 布鲁菲尔德。1945年6月,因获得George Westinghouse Competition奖学金进入 卡耐基·梅隆大学 (Carnegie-Mellon University),开始以 化学工程 为专业,后来才逐渐展示出数学才能,大学三年级时被普林斯顿大学录取,两年后获得普林斯顿大学博士学位。1952年约翰·纳什在 麻省理工学院 任职。1958年约翰·纳什被评为新一代天才数学家中最杰出人物。1959年之后,约翰·纳什由于精神疾病的困扰,他离开马萨诸塞州理工学院,但与 普林斯顿大学 大学一直保持联系。1994年,约翰·纳什凭借在非合作博弈理论中的均衡分析方面的开创性贡献,对博弈论和经济学产生了重大影响,与 匈牙利 裔 美国 经济学家J.C.海萨尼、 德国 数学家R.泽尔滕共同获得 诺贝尔奖 。 2015年约翰·纳什由于在 非线性偏微分方程 上的贡献,与 加拿大 美国数学家L, 尼伦伯格 共同获得 阿贝尔奖 。 2015年5月23日,86岁的约翰·纳什及其82岁的妻子艾丽西亚在美国 新泽西州 遭遇车祸身亡。

1950年,22岁的约翰·纳什以“非合作博弈”(Non-cooperative Games)为题,发表27页博士论文,提出了一个重要概念,也就是后来被称为“ 纳什均衡 ”的博弈理论。 纳什主要研究博弈论、 导数 几何学 和 偏微分方程 。他的理论被运用在 市场经济 、计算、演化生物学、 人工智能 、会计、政策和军事理论等多个领域。 此外,约翰·纳什主要学术成果还包括《非合作博弈》《纳什 博弈论 论文》《约翰·纳什理论》等。

约翰·纳什在数学领域上取得多项突破,但他同时深受 精神分裂症 困扰,其生平故事在2001年被改编成电影《 美丽心灵 》,赢得包括最佳电影在内的4项奥斯卡奖项。

人物经历

早年经历

约翰·纳什于1928年6月13日出生在 美国 西弗吉尼亚州(West Virginia)工业城布鲁菲尔德(Bluefield)的一个中产阶级家庭。 约翰·纳什从小就显得内向而孤僻。约翰·纳什生长在一个充满亲情温暖的家庭中,幼年大部分时间是在母亲、外祖父母、 姨母 和亲戚家的孩子的陪伴下度过,小时候约翰·纳什偏爱一个人埋头看书或躲在一边玩玩具。纳什的母亲和他关系亲密,或许出于教师的职业天性,她对纳什的教育格外关心,早在纳什进入幼儿园前,就开始亲自教育、辅导他。而纳什的父亲则喜欢和孩子们分享自己在科学技术上面的兴趣,能够耐心地回答纳什提出的各种自然和技术的问题,并且给了他很多的科普书籍。少年时期的纳什还特别热衷做电学和 化学 的实验,也爱在其他孩子面前表演。

约翰·纳什就读于布鲁菲尔德当地的中小学,然而在学校里,纳什的社交障碍、特立独行、不良的学习习惯等时常受到老师的诟病,这些问题令纳什的父母忧虑,他们曾经尝试过很多办法,但收效甚微。小学时期,约翰·纳什的学习成绩(包括数学成绩)并不好,被老师认为是一个学习成绩低于智力测验水平的学生。比如在数学上,纳什非常规的解题方法就备受老师批评,然而纳什的母亲对纳什充满信心,而后来的事实也证明,这种另辟蹊径恰恰是纳什数学才华的体现。这种才华在纳什小学四年级时初现端倪。而真正让纳什认识到数学之美的,恐怕要数他中学时期接触到的一本由 贝尔 (E.T.Bell)所写的数学家传略《数学精英》(Men of 数学 ),纳什成功证明了其中提到的和 费马大定理 有关的一个小问题,这件事在他的自传文章中也有提及。在高中的最后一年,约翰·纳什接受父母的安排,在布鲁菲尔德专科学院选修了数学,但此时的纳什并未萌生成为数学家的念头。

选择普林斯顿

1948年,大学三年级的约翰·纳什同时被 哈佛大学 、普林斯顿、 芝加哥 和密执安大学录取,而 普林斯顿大学 则表现得更加热情。当普林斯顿大学的数学系主任 所罗门·莱夫谢茨 感到纳什的犹豫时,立即写信敦促他选择普林斯顿,这促使约翰·纳什接受了一份1150美元的奖学金。由于这一笔优厚的奖学金以及与家乡较近的地理位置,纳什选择了普林斯顿大学。

发表博弈论

1950年和1951年约翰·纳什的两篇关于非合作博弈论的重要论文,约翰·纳什证明了非合作博弈及其均衡解,并证明了均衡解的存在性,即著名的“ 纳什均衡 ”。从而揭示了博弈均衡与 经济均衡 的内在联系。约翰·纳什的研究奠定了现代非合作博弈论的基石,后来的博弈论研究基本上都沿着这条主线展开的,然而,约翰·纳什天才的发现却遭到 约翰·冯·诺依曼 的断然否定, 在此之前他还受到 阿尔伯特·爱因斯坦 的冷遇。其中一个最耀眼的亮点就是日后被称之为“纳什均衡”的 纳什均衡 的概念。通过将这一理论扩展到牵涉各种合作与竞争的博弈,约翰·纳什成功地打开了将 博弈论 应用到 经济学 、 政治学 、 社会学 乃至进化生物学的大门。 1956年在 普林斯顿大学 正式完成对第十九问题的证明。

约翰·纳什眼里的美元

1959年,约翰·纳什精神失常后在欧洲游荡的九个月里,曾数次去当地政府求助,希望放弃美国国籍。作为一名 美国 人,约翰·纳什对瑞士人说:“美国的体制根本上是错误的。”这在当时听起来确实很疯狂,但现在看来,这一疯言乱语未必不是先知的 预言 。 美联储 大力推行 量化宽松 时,约翰·纳什曾一针见血地指出,“QE3就是加大马力多印美元 钞票 ,造成美元贬值,带来 通货膨胀 问题。”约翰·纳什甚至对美元作为“世界货币”的地位提出质疑。约翰·纳什曾对《环球》杂志记者说:“历史上,美元出现过很多的问题,尤其是在美元的发行与 黄金储备 脱钩后。现在应该采取一些更好的措施,改变这一现状。应当找到一种各个国家都愿意使用的货币等价体,比如黄金。”

获诺贝尔奖

20世纪80年代末期,约翰·纳什渐渐康复,从疯癫中苏醒,而他的苏醒似乎是为了迎接他生命中的一件大事:1994年,他和其他两位 博弈论 学家 约翰·海萨尼 和 莱因哈德·泽尔腾 共同获得了 诺贝尔奖 。纳什没有因为获得了诺贝尔奖就放弃他的研究,在 诺贝尔奖 得主自传中,约翰·纳什写道:“从 统计学 看来,没有任何一个已经66岁的数学家或科学家能通过持续的研究工作,在他或她以前的成就基础上更进一步。但是,我仍然继续努力尝试。由于出现了长达25年部分不真实的思维,相当于提供了某种假期,我的情况可能并不符合常规。因此,我希望通过至1997年的研究成果或以后出现的任何新鲜想法,取得一些有价值的成果。”

逝世

当地时间2015年5月23日,约翰·纳什遇车祸,在美国 新泽西州 逝世,终年86岁。约翰·纳什82岁的夫人艾丽西亚也在车祸中去世。

个人生活

抛弃母子

1951年,约翰·纳什到 麻省理工学院 数学系任讲师,1952年,约翰·纳什在住院期间,结识照顾他的护士斯蒂尔,在1953年约翰·纳什25岁时与她有了一个私生子约翰·大卫·斯蒂尔(John David Stier)。但是斯蒂尔告知纳什怀孕后,纳什就离开了,坦承抛弃女方因其社会地位低下。

与艾里西亚结婚

1957年,约翰·纳什和艾里西亚结婚了。就在事业爱情双丰收的时候,约翰·纳什也因为喜欢独来独往,喜欢解决折磨人的数学问题而被人们称为“孤独的天才”。约翰·纳什不是一个善于为人处世并受大多数人欢迎的人,约翰·纳什有着天才们常有的骄傲、自我中心的毛病。约翰·纳什的同辈人基本认为约翰·纳什不可理喻,他们说约翰·纳什“孤僻,傲慢,无情,幽灵一般,古怪,沉醉于自己的隐秘世界,根本不能理解别人操心的世俗事务。”

患上精神分裂症

1958年的约翰·纳什好像是脱胎换骨,精神失常的症状显露出来了。约翰·纳什一身婴儿打扮,出现在新年晚会上。两周之后约翰·纳什拿着一份纽约时报,垂头丧气地走进 麻省理工学院 的一间坐满教授的办公室里。对人们宣称。他正通过手里的报纸收到一些信息,要么来自 宇宙 里的神秘力量。要么来自某些外国政府,而只有他能够解读 外星人 的密码。当一个人问约翰·纳什为何那么肯定是来自外星人的信息,约翰·纳什说,有关超自然体的感悟就如同数学中的灵思,是没有理由和先兆的。约翰·纳什30岁,刚取得麻省理工学院的 终身教授 职位,约翰·纳什因为幻听幻觉被确诊为严重的 精神分裂症 ,然后是接二连三的诊治,短暂的恢复,和新的复发。 1959年及1961年约翰·纳什两度进入医院疗养,被诊断为思觉失调症。

生子

1958年,约翰·纳什30岁,刚取得 麻省理工学院 的终身职位(Tenure),艾里西亚怀孕。在1959年她因约翰·纳什的思觉失调症而让约翰·纳什到一家医院接受治疗。他们的儿子John Charles Martin Nash在之后就出生了,但在出生后一年仍然没有取名字,是因艾里西亚觉得约翰·纳什应该有取名字的发言权。

离婚

1962年 圣诞节 过后,艾丽西亚提出离婚,并称因她让纳什两度住院而受到对方的责备。她还说,纳什早已搬到另一间卧室居住,并在长达两年的时间里拒绝与她同房。1965年,艾丽西亚曾想与另一名数学教授约翰·科尔曼·穆尔结婚。1970年,纳什再度与艾丽西亚同居。不可否认,艾丽西亚的悉心照料对纳什的康复起了至关重要的作用,但艾丽西亚仅将纳什看作“寄宿者”。纳萨尔在 传记 中写道,在纳什获得 诺贝尔奖 之前,“两人实际就像居住在同一屋檐下的远亲一样”。

复婚

在2001年,经过几十年风风雨雨的艾里西亚与约翰·纳什复婚了。事实上,在漫长的岁月里,艾里西亚在心灵上从来没有离开过纳什。这个伟大的女性用一生与命运进行博弈,她终于取得了胜利。而纳什,也在得与失的博弈中取得了均衡。

主要成就

非合作博弈论

约翰·纳什于1950年和1951年发表两篇关于非合作博弈论的重要论文,彻底改变了人们对竞争和市场的看法。他证明了非 合作博弈 及其均衡解,并证明了均衡解的存在性,即著名的 纳什均衡 。从而揭示了博弈均衡与 经济均衡 的内在联系。纳什的研究奠定了现代非合作博弈论的基石。

博弈论“囚徒困境"模型

“囚徒困境"模型揭示了个体理性与团体理性之间的矛盾——从个体利益出发的行为往往不能实现团体利益最大化,同时也揭示了个体理性本身的内在矛盾―一从个体利益出发的自利动机行为最终也不一定能真正实现个体的最大利益,甚至会得到很差的结果。在类似的经济活动中,如资源利用和环境保护的博弈中,当每位局中人都追求短期自身利益最大化时,环境污染似乎是经济快速发展的必然,最终会形成一种“囚徒困境" ,而且每位局中人都成了环境污染的受害者。

纳什均衡理论

约翰·纳什的“ 纳什均衡 ”的 纳什均衡 的概念。纳什的主要学术贡献体现在1950年和1951年的两篇论文之中(包括一篇 博士论文 )。1950年他才把自己的研究成果写成题为“非合作博弈”的长篇博士论文,1950年11月刊登在美国全国科学院每月公报上,立即引起轰动。 约翰·冯·诺依曼 在1928年提出的极小极大 定理 和纳什1950年发表的均衡定理奠定了 博弈论 的整个大厦。通过将这一理论扩展到牵涉各种合作与竞争的博弈,纳什成功地打开了将博弈论应用到 经济学 、 政治学 、 社会学 乃至进化生物学的大门。纳什曾研究著名的 戴维·希尔伯特 第十九问题,即一类 椭圆型偏微分方程 的正则性问题。

代表论文

荣誉奖项

艺术形象

影片《美丽心灵》是根据 1998 年西尔维娅·娜萨描写 诺贝尔经济学奖 获得者约翰·纳什的同名传记改编的一部电影,讲述了纳什作为一名孤独的天才患上了 精神分裂症 ,其后在他的妻子的关怀下,用坚持与毅力战胜 “心魔” 的故事。这 部纪实的感人影片引领我们走进了一个孤独天才的心理世界,真切感受他的心路历程。该片于2001 年上演,2002 年获得 奥斯卡最佳影片奖 、最佳导演、最佳男主角、最佳女配角等奥斯卡金像奖。

人物影响

约翰·纳什的 纳什均衡 理论改变了 经济学 的体系和结构。非合作 博弈论 的概念、内容、模型和分析工具等,均已渗透到微观经济学、 宏观经济学 、劳动经济学、国际经济学、 环境经济学 等经济学科的绝大部分学科领域,改变了这些学科领域的内容和结构,成为这些学科领域的基本研究 范式 和理论分析工具,从而改变了原有经济学理论体系中各分支学科的内涵。

约翰·纳什的纳什均衡理论扩展了经济学研究经济问题的范围。原有经济学缺乏将不确定性因素、变动环境因素以及经济个体之间的交互作用模式化的有效办法,因而不能进行 微观 层次经济问题的解剖分析。 纳什均衡 及相关模型分析方法,包括扩展型博弈法、逆推归纳法、子博弈完美纳什均衡等概念方法,为经济学家们提供了深入的分析工具。 加强了 经济学 研究的深度。纳什均衡理论不回避经济个体之间直接的交互作用,不满足于对经济个体之间复杂经济关系的简单化处理,分析问题时不只停留在宏观层面上而是深入分析表象背后深层次的原因和规律,强调从微观 个体行为 规律的角度发现问题的根源,因而可以更深刻准确地理解和解释经济问题。

约翰·纳什的纳什均衡理论形成了基于经典博弈的研究 范式 体系。即可以将各种问题或经济关系,按照经典博弈的类型或特征进行分类,并根据相应的经典博弈的分析方法和模型进行研究,将一个领域所取得的经验方便地移植到另一个领域。 扩大和加强了 经济学 与其他 社会科学 、 自然科学 的联系。 纳什均衡 理论既适用于人类的行为规律,也适合于人类以外的其他生物的生存、运动和发展的规律。纳什均衡和 博弈论 的桥梁作用,使经济学与其他社会科学、自然科学的联系更加紧密,形成了经济学与其他学科相互促进的良性循环。 改变了经济学的语言和表达方法。

约翰·纳什提出的著名的纳什均衡的概念在非合作博弈理论中起着核心的作用。后续的研究者对博弈论的贡献,都是建立在这一概念之上的。由于纳什均衡的提出和不断完善为博弈论广泛应用于 经济学 、 管理学 、 社会学 、 政治学 、军事科学等领域奠定了坚实的理论基础。

参考资料

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