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가위바위보에 비친 경쟁과 공존의 과학

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가위바위보에 비친 경쟁과 공존의 과학

2017.08.30 15:05

여러 집단이 공존하기 위해 내부 경쟁이 꼭 필요한 이유가 밝혀졌다.

 

장봉수 울산과학기술원(UNIST) 교수팀은 생태계나 사회가 더 나은 방향으로 발전하기 위해서는 집단 간 경쟁 뿐 아니라 내부 경쟁이 꼭 필요하다는 사실을 수학적으로 설명했다고 28일 밝혔다.

 

생태계나 사회는 여러 집단이 서로 경쟁하며 이루어진다. 각 집단은 특정 집단이 유난히 커지지 않도록 서로 맞물려 균형을 유지한다. 이 현상을 가위바위보 게임을 이용해 설명해왔다. 가위 집단과 바위 집단만 있다면 가위 집단은 결국 도태되고 바위 집단만 남지만 보 집단이 존재하면서 서로 물고 물리는 경쟁 관계가 생겨 균형이 생긴다.

 

장봉수 교수(왼쪽)와 박준표 연구원(오른쪽)이 가위바위보 게임을 하며 이번 연구를 설명하고 있다. - UNIST 제공
장봉수 교수(왼쪽)와 박준표 연구원(오른쪽)이 가위바위보 게임을 하며 이번 연구를 설명하고 있다. - UNIST 제공

 

그런데 생태계나 사회 집단을 살펴보면 이 이론이이 꼭 들어맞지는 않는다. 바위 집단의 세력이 크고 가위 집단의 세력이 작은 데도 균형을 유지하는 경우가 있다. 연구팀은 가위바위보 이론에 도마뱀-스팍 게임 이론을 적용해 겉보기에는 균형이 깨져도 한쪽 집단이 도태되지 않는 이유를 설명했다. 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 집단 내부 경쟁 상황에 따라 세력 관계가 달라진다는 점을 수학적으로 설명했다.

 

예를 들어 가위, 바위, 보 세 집단이 있을 때 가위 집단이 소멸하는 상황이 된다면 보 집단이 바위 집단을 이겨 결과적으로 보 집단만 남아 일그러진 상황이 된다. 그런데 내부 경쟁 요소를 고려하게면 이야기가 달라진다. 가위 집단이 사라지더라도 바위 집단은 내부 경쟁이 적고, 보 집단은 내부 경쟁이 심하다면 두 집단이 균형을 유지하며 서로 공존할 수 있게 된다.

 

장 교수는 “삼성이나 애플처럼 경쟁 관계에 있는 기업들은 내부 경쟁을 하면서 끊임없이 성장하고 있다”며 적당한 내부 경쟁과 외부 경쟁으로 균형관계가 유지되는 덕분에 다양한 기업이 공존하고, 소비자들의 선택권도 넓어진다“고 말했다.

 

이 연구는 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트(Scienctific Reports)’ 8월 7일자 온라인 판에 게재됐다.

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