多修一条路,所有人都变慢
前三章的困境都发生在两个人之间,容易让人以为这是「小圈子里的相互猜疑」。这一章把人数放大到四千,把选项放到一张地图上,然后做一件在直觉上完全说不通的事:增加一个选项,让所有人变差。这不是脑筋急转弯,是一个可以精确算出来的均衡。
一座城市,每天早上有 4000 辆车要从起点开到终点。有两条路可选,每条都由一段「会堵的路」和一段「不会堵的路」组成:
- 北线:起点 → A(会堵:车越多越慢,通过时间是车数除以 100 分钟)→ 终点(固定 45 分钟)
- 南线:起点 → B(固定 45 分钟)→ 终点(会堵:车数除以 100 分钟)
司机每天自己选路,谁也不指挥。日子久了,会稳定在两条路各 2000 辆,每人 20 + 45 = 65 分钟。
现在市政花钱修了一条又短又空的连接路,从 A 直接到 B,通过时间是 0 分钟,而且永远不会堵。它是免费的,也没有强制任何人走。
问:修好之后,大家的平均通勤时间会变成多少?
先把「均衡」搬到路上
四千个司机,每人只有两三个选项,这算哪门子博弈?其实结构和第 1 章那张表完全一样,只是玩家多了。
「没人后悔」在这里长这样:所有被走的路线,用时完全相同;并且没有哪条空着的路线更快。
为什么?因为如果 A 路线比 B 路线快,走 B 的人就会后悔,明天他会改走 A——事情就没停下来。只有当所有人用时一样时,谁也没有理由改,事情才停得住。这个条件叫沃德罗普均衡,是 1952 年一位交通工程师提出来的,比纳什的论文晚两年,但说的是同一件事。
没有新路时,均衡是两条各 2000 辆:北线 2000/100 + 45 = 65 分钟,南线 45 + 2000/100 = 65 分钟。一样快,稳住了。
新路修好之后
现在多了第三条路线:起点 → A → B → 终点。它走的是两段会堵的路(起点到 A,B 到终点),中间那段连接路不花时间。
假设一开始还是各 2000 辆,没人走新路。这时有一个司机在起点想了想:
# 他现在走北线:起点→A 用 2000/100 = 20 分,A→终点 固定 45 分,共 65 分。 # 如果他改走新路线:起点→A 还是 20 分(多他一个人几乎不影响), # A→B 0 分, # B→终点 2000/100 = 20 分。 # 共 40 分。 # 快 25 分钟。他当然改。
他改了,别人看见了也改。问题在于每个人算的都是同一笔账。于是所有人都往新路线上挤,而新路线上的两段全是会堵的路。
最后停在哪?停在所有 4000 辆车都走新路线的时候:
# 全部 4000 辆走 起点→A→B→终点: # 起点→A:4000/100 = 40 分 # A→B :0 分 # B→终点:4000/100 = 40 分 # 合计 80 分 # 这时还有人想改回北线吗? # 北线 = 起点→A(40 分,因为大家都还在走这一段)+ 45 = 85 分。 # 比 80 慢。不改。 # 南线同理,85 分。不改。 # ⇒ 没人后悔。均衡用时 80 分。
65 分钟变成了 80 分钟。每个人多花 15 分钟,全场 4000 人合计多花 60000 分钟——整整 1000 个小时,每天。
而这一切的起因,是一条完全免费、一秒钟都不耽误、也没强迫任何人走的新路。
这不是「大家太笨」
请仔细看那个推理链条:每一个司机在每一步都做了正确的判断。他改走新路线的那一刻,新路线确实更快。他没有失误,没有短视,没有信息不足——他手上的信息是完整的,算术是正确的。
问题出在别的地方:他的改道会让别人变慢,而这笔账不进他的账本。他把 1 分钟的拥堵加到了另外几千人头上,自己只看到自己省下的那 25 分钟。
经济学管这个叫外部性——你的行为的一部分后果,落在了别人身上。而博弈论把它翻译成一句更硬的话:每个人的收益表里,都少了一行。
那这条路是不是不该修?
这里有一个容易被科普文章搞错的地方,值得说清楚。
如果我们不看均衡,而是问「怎么派车能让全场总用时最小」,答案是:1750 辆走北线,1750 辆走南线,500 辆走新路线,平均用时 1035/16 = 64.6875 分钟。
注意这个数比没有新路时的 65 分钟还要低一点点。所以这条路本身不是废物——用得恰当,它确实能让全场更快一点。
问题在于「用得恰当」这件事没人能自愿做到。在那个最优分配下,走新路线的人用时只有 40 分,而走北线的人要 85 分。北线的人会立刻改道。这个分配站不住。
于是我们有两个数:
| 每人用时 | 说明 | |
|---|---|---|
| 没有新路,自由选路 | 65 | 均衡 |
| 有新路,统一调度 | 64.6875 | 全场最优,但没人愿意配合 |
| 有新路,自由选路 | 80 | 均衡 |
均衡除以最优,得到 256/207 ≈ 1.2367。这个比值有名字,叫无政府代价(price of anarchy):让每个人各自为战,比统一调度差多少倍。
1999 年之后有一串漂亮的结果证明:对这类「用时随车流线性增长」的路网,不管路网多复杂,无政府代价永远不超过 4/3。也就是说自私路由最多让你慢三分之一。这是个好消息——它说明放任自由不会无限糟糕;也是个坏消息——它说明那三分之一是结构性的,靠教育司机是省不下来的。
1969 年一位德国数学家 Dietrich Braess 提出了这个模型。后来它在现实里被反复认出来:
- 纽约 1990 年:第 42 街因故封闭,市中心的交通反而变顺畅了。
- 首尔 2003 年:清溪川高架路被拆掉改成河道公园,周边交通没有像预期那样恶化。
- 关闭道路让交通变好的案例被系统整理过(Youn、Gastner 与 Jeong 在 2008 年的研究里对纽约、伦敦、波士顿的路网做了计算),结论是这类「拆掉反而更快」的路段在真实城市里并不罕见。
它也不只发生在马路上。任何「共享一个会拥塞的资源、参与者各自选路」的系统都有同一个结构:网络路由里给一条链路降权可能让整体吞吐下降;数据库里多给一条索引可能让优化器集体走上更差的计划;给一个服务加一条「快速旁路」,可能让所有流量都涌过去,把旁路和主路一起拖垮。
《撞墙》讲的是一条队伍为什么会慢:等待 = 满 × 不齐 × 一次多久。这一章讲的是好几条队伍并存时,人们怎么分配自己——两者拼在一起才是完整的图景。《撞墙》告诉你一条路的用时怎么随车流上涨,这一章告诉你车流会怎么自己分配。
而这一章那句「每个人的收益表里少了一行」,正是《拨动》里「看 ≠ 拨」的另一面:司机看到的是「我改道会更快」,但真正被拨动的是整张路网。
「多给人一个选项,就算没人用,至少不会让事情变差。」
在一个人做决定的世界里,这句话是对的——多一个选项,你最差也是不选它。
但在有别人的世界里,选项不是你一个人的。新选项改变的是均衡的位置,而均衡是所有人共同落脚的地方。你不是「可以不用它」,你是「必须应对别人用了它之后的世界」。
这个直觉的错误版本在产品和组织里非常常见:「加一个可选的加急通道,不用的人不受影响」——如果加急通道抢的是同一批资源,不用的人受影响得很厉害。
正确答案是 D:明显变慢——从 65 分钟涨到 80 分钟,慢了 23.08%。
A 「没人会走」——错在算错了第一步。新路线在没人走的时候确实非常快(40 分对 65 分),所以第一个人一定会走。真正的问题不是「会不会有人走」,是「大家都走完之后停在哪」。 B 「多个选项总归会变快」——这是把单人决策的直觉搬到了多人场景。上面那条「✗ 这个直觉是错的」专治这一条。 C 「略微变慢」——方向对了,量级差得远。之所以会低估,是因为大多数人假设「只有一部分人会改道」。但均衡不允许「一部分」:只要新路线还比北线快,就会有人继续改,直到一个人都不剩。均衡是被推到底的,不会停在半路。市政不想拆路(拆了也确实浪费)。如果只准你给这条新路标个价,你标多少?
新路免费 ⇒ 全部 4000 辆挤上去 ⇒ 每人 80 分钟,全场 320000 分钟。 给新路收一笔相当于若干分钟的过路费,愿意走的人自己权衡 ⇒ 走的人变少,全场总用时降回 65 分钟以下。demo 里的「拥堵定价」那一栏(第 23 章)会把这张表跑给你看。关键是:没有禁止任何人走那条路,只是给它标了个价。这就是机制设计的手感——不改人,改表。伦敦、斯德哥尔摩、新加坡的拥堵费,背后就是这一行算术。
这一章的一句话
在有别人的世界里,「多一个选择」不是白给的:它会把所有人共同落脚的那一格挪到别处,而挪过去的方向不一定是你想要的。
卷 I 到此结束。你已经有了这本书的全部基本工具:一张表、两道杠、一个「没人后悔」的判据。下一卷开始变得难受——我们要盯着那个混合概率看,看清楚它到底是谁的东西。剧透一个数:一个查岗的模型里,把违规罚款从 10 提到 30,违规率纹丝不动,稳稳停在 25%;动的是查处率,从 33.33% 掉到 14.29%。