Game Theory




Pendahuluan
            Teori permainan (game theory) adalah suatu pendekatan matematis untuk merumuskan situasi persaingan dan konflik antara berbagai kepentingan. Teori ini dikembangkan untuk menganalisis proses pengambilan keputusan dari situasi-situasi persaingan yang berbeda-beda dan melibatkan dua atau lebih kepentingan. Sebagai contoh  para manajer pemasaran bersaing dalam memperebutkan bagian pasar, para pimpinan serikat dan manajemen yang terlibat dalam penawaran kolektif, para jendral tentara yang ditugaskan dalam perencanaan dan pelaksanaan perang, dan para pemain catur, yang semuanya terlibat dalam usaha untuk memenangkan permainan. Kepentingan-kepentingan yang bersaing dalam permainan disebut para pemain (players). Anggapannya adalah bahwa setiap pemain mempunyai kemampuan untuk mengmbil keputusan secara bebas dan rasional.
Teori permainan mula-mula dikembangkan oleh seorang ahli matematika perancis bernama Emile Borel pada tahun 1921. Kemudian, Jhon Von Neumann dan Oskar morgensten mengembangkan lebih lanjut sebagai alat untuk merumuskan perilaku ekonomi yang bersaing. Aplikasi-aplikasi nyata yang paling sukses dari teori permainan banyak ditemukan dalam militer. Tetapi dengan berkembangnya dunia usaha (bisnis) yang semakin bersaing dan terbatasnya sumber daya serta saling ketergantunga social, ekonomi, dan ekologi yang semakin besar, akan meningkatkan pentingnya aplikasi-aplikasi teori permainan. Kontrak dan program tawar menawar serta keputusan-keputusan penetapan harga adalah contoh penggunaan teori permainan yang semakin meluas.
Model-model teori permainan dapat diklasifikasikan dengan sejumlah cara, seperti jumlah pemain, jumlah keuntungan dan kerugian dan jumlah strategi yang digunakan dalam permainan. Sebagai contoh, bila jumlah pemain adalah dua, permainan disebut sebagai permainan dua-pemain. Begitu juga, bila jumlah pemain adalah N (dengan N≥ 3 ), permainan disebut permainan N-pemain.
Bila jumlah keuntungan dan kerugian adalah nol, disebut permainan jumlah-nol atau jumlah-konstan. Sebaliknya, bila tidak sama dengan nol, permainan disebut permainan bukan jumlah-nol (non zero-zum game).


A.    Defenisi dan Sejarah Perkembangannya
a.      Definisi dan Elemen-Elemen Game Theory
Game theory atau teori permainan adalah studi berkenaan tingkah-laku agen atau pemain dalam mengambil keputusan, dimana keputusan seorang pemain akan mempengaruhi hasil dari keputusan pemain lainnya. Pengambilan keputusan ini dianalisa dan dilihat dari perspektif rasional, alih-alih psikologis ataupun sosiologis. Dua faktor ini sama sekali tidak memiliki peran maupun efek dalam pengambilan keputusan pemain.[1]
Game yang dimaksudkan dalam kajian ini adalah sebuah representasi formal dari suatu situasi dimana para pemain saling berinteraksi dalam kewujudan interdependensi strategi. Artinya, hasil yang diterima oleh masing-masing pemain itu tidak hanya ditentukan oleh keputusan mereka sendiri, tapi juga oleh keputusan pemain lainnya.[2]
Game theory memiliki empat elemen penting: players, rules, outcome, dan payoffs.[3] Eric Rasmussen memaparkan empat elemen yang berbeda, yaitu players, actions, payoffs, dan information, yang disingkat dengan PAPI.[4] Menurut Straffin, sebuah situasi dikatakan sebagai sebuah permainan jika ia memenuhi empat syarat berikut:[5]
                                            i.       Terdapat setidaknya dua pemain atau agen;
                                          ii.      Tiap pemain memiliki sejumlah strategi yang mungkin dilakukan. Strategi yang dimaksudkan disini adalah adalah sekumpulan perbuatan yang dapat dilaksanakan;
                                        iii.      Strategi yang dipilih oleh masing-masing pemain menentukan hasil (outcome) permainan;
                                        iv.      Setiap outcome berhubungan dengan sejumlah pembayaran (payoff) numerical kepada tiap-tiap pemain. Payoff ini merepresentasikan nilai outcome  bagi masing-masing pemain.
Meskipun istilah-istilah yang digunakan berbeda, namun cakupan dari elemen-elemen ini sama; mereka setidaknya meliputi (a) pemain, (b) perbuatan (action/strategy), dan (c) hasil (payoff/outcome).
b.      Sejarah Perkembangan Game Theory
Ide yang melatari game theory telah wujud sepanjang sejarah; ia telah muncul dalam Injil, Talmud, dan karya-karya Descartes dan Sun Tzu.[6] Beberapa kajian pertama berkenaan permainan dalam literatur ekonomi adalah karya-karya Cournot (1838), Bertrand (1883), dan Edgeworth (1925). Ketiganya membahas tentang penetapan harga dan produksi pasar oligopoli, namun mereka hanya dianggap sebagai model khusus yang tidak berlaku secara umum, sehingga mereka belum mampu mengubah cara pandang para ekonom terhadap masalah-masalah yang ada.[7]
Secara ringkas, guru besar ekonomi Yale University, Dirk Bergemann, menyampaikan perkembangan Game Theory sebagai berikut:[8]
1.      Pada tahun 1920-30 an
a.       E. Zermelo (1913) membahas tentang permainan catur, mengantisipasi langkah yang akan dilakukan oleh lawan main.
b.      E. Borel (1913) membahas tentang mixed strategi. Ingat main gamsut jari?, jempol adalah gajah, telunjuk adalah orang, kelingking adalah semut. Setiap kali permainan, setiap kali itu pula kita menduga-duga aksi lawan main. Mixed strategi adalah permainan tebak-tebakan sampai akhir, dalam Bahasa Inggrisnya “ keep them guessing”,
2.      Pada tahun 1940-50 an
a.       J.v. Neumann (1928) membahas tentang zero sum games  yaitu suatu permainan dimana pemenang dapat hadiah +5, yang kalah hilang -5, jadi bila dijumlahkan hasilnya 0. Zero Sum Games adalah permainan “Bahagia diatas penderitaan orang lain”. Judi, mencuri merupakan contoh klasik. Yang mencuri dapat dapat harta +7. yang dicuri berkurang harta -7, bila dijumlahkan nihil. Dalam Bahasa Inggris disebut “Win-Lose Game”.
Dalam ilmu fikih, judi adalah suatu permainan dimana satu pihak harus menanngung beban pihak lain akibat hasil permainan tersebut. “Yang kalah bayar lapangan ya” atau “Yang kalah traktir minum ya”.[9]
Masih ingat lagu “Harus Terpisah” Cakra Khan?
Aksi
Zero Sum (Nihil)
Ku berlari (+), Kau terdiam (-)
Ku menangis (-), Kau tersenyum (+)
Ku berduka (-), Kau bahagia (+)
Ku pergi (-), Kau kembali (+)
Ku coba meraih mimpi (+),
Kau coba tuk hentikan mimpi (-)

(“harus terpisah”, Cakra Khan)
Penjumlahan Nihil (Zero Sum)
Penjumlahan Nihil (Zero Sum)
Penjumlahan Nihil (Zero Sum)
Penjumlahan Nihil (Zero Sum)
Penjumlahan Nihil (Zero Sum)
b.      J.v. Neumann dan O. Morgenstern (1944) menulis buku Theory of Games and Behavior: Axiomatic expected utility, zero sum games, cooperative game theory. Buku ini bukan hanya mereformasi ekonomi saja, tapi juga bidang-bidang lainnya. Bentuk-bentuk baru yang dikembangkan berdasarkan temuan ini digunakan sebagai alat analisa fenomena dunia nyata, mulai dari kebijakan vaksinasi, negosiasi gaji atlit, sehingga pilihan kebijakan yang optimal dari para kandidat presiden.[10]

Dalam cooperative game, para pemain bekerja (berkoalisi) untuk memenangkan permainan, untuk selanjutnya berbagi hadiah yang akan diperolehnya. Ada dua pertanyaan dasar dalam cooperative game:
1)      Dengan siapa harus berkoalisi agar menang?
2)      Bagaimana cara berbagi hadiah ketika menang?
Sehingga dalam suatu koalisi para pemain melakukan koordinasi untuk strategi dan cara berbagi hasil, yang dituangkan dalam tiga kesepakatan:
1)      Kesepakatan strategy bersama untuk memenangkan permainan
2)      Kesepakatan kontribusi sumber daya bersama
3)      Kesepakatan cara berbagi hadiah.
c.       J. Nash (1950) Non Zero Sum Games. Masih ingat zero sum game-nya von Neumann? Permainan “Menang-Kalah”? masih ingat ketika anak-anak rebutan laying putus? Yang dapat layangan putus “menang” yang lainnya “kalah”. Situasi “Menang-Kalah” ini sering kali menjadi situasi “kalah-kalah”. Anak-anak yang rebutan layangan putus sering kali tidak terima dirinya kalah, sehingga strateginya adalah “kalua bukan buat aku, daripada buat kamu, lebih baik buat hantu”. Maka dirobeklah layangan tersebut.
Nah, Nash membahas bahwa ada permainan yang “Menang-menang”, yang “win-win”. Permainan yang kedua pihak merasa senang bahagia.
Masih ingat kisah Nabi Daud as. dan anak beliau, Nabi Sulaiman as.? ketika dating kepada mereka seorang pemilik kebun dan seorang pemilik kambing. Pemilik kebun mengeluh dan meminta ganti rugi karena kambing-kambing memasuki dan merusak kebunnya.[11]
Mulanya Nabi Daud as. memutuskan pemilik kambing supaya menyerahkan ternaknya kepada pemilik kebun sebagai ganti rugi disebabkan ternaknya memasuki dan merusakkan kebun itu. Nabi sulaiman as. yang mendengar keputusan bapaknya menyelanya: “wahai bapakku, menurut pandanganku, keputusan itu sepatutnya berbunyi; kambing-kambing itu dipinjamkan kepada pemilik kebun untuk dipelihara, diambil hasilnya dan dimanfaatkan bagi keperluannya. “pemilik kambing harus memulihkan kembali kebun yang telah rusak itu. Manakala kebun itu telah kembali seperti semula, maka pemilik kambing mendapatkan kembali kambingnya, dan pemilik kebun mendapakan kembali kebunnya. Dengan cara demikian masing-masing pihak tidak ada yang mendapat keuntungan atau menderita kerugian lebih daripada sepatutnya”. Pendapat yang dikemukakkan Nabi Sulaiman as. disetujui kedua pihak.[12]
Luce dan Raiffa memberikan contoh sehari-hari yang dikenal sebagai Battle of Sexes[13]. Katakanlah ada sepasang suami isteri. Sang suami suka nonton sepak bola, sang isteri suka nonton drama musical. Terjadilah perdebatan, sang suami mengajak mengajak isterinya nonton sepak bola, sedangkan isterinya meyakinkan suaminya untuk nonton drama musical. Di atas itu semua, bagi mereka yang paling penting adalah nonton bersama. Sang suami lebih suka nonton bersama istrinya drama musical daripada nonton sendirian sepak bola. Sang istri juga lebih suka nonton sepak bola bersama suaminya daripada nonton drama musical sendirian. Keadaan ini yang kita sebut non zero sum game.
Dalam film “A Beautiful Mind” yang menceritakan kisah John Nash, digambarkan ketiak Nash berada di kedai minum, dan ada beberapa gadis cantic. Nash berpikir bahwa semua orang yang ada di kedai minum itu ingin mendekati gadis yang paling cantic. Namun semua itu ragu-ragu untuk mendekati gadis tercantik itu karena berpikir pasti banyak yang ingin mendekati gadis itu. Dalam analisis Nash, siapa yang berani mendekati gadis paling cantik itu, dialah yang akan menjadi pacarnya, karena yang lain masih terus dalam keragu-raguan.
Nash berpendapat, seorang individu akan melakukan aksi sesuai dengan keyakinannya tentang aksi apa yang akan dilakukan lawan mainnya. Setiap pemain akan akan melakukan aksi yang optimal bagi dirinya masing-masing dengan mempertimbangkan aksi optimal apa yang akan dilakukan lawan mainnya. Inilah yang disebut Nash Equilibrium.
Secara lebih formal Nash Equilibrium didefinisikan sebagai:
If there is a set of strategies with the property that no player can benefit by changing her strategy while the other players keep their strategies unchanged, then that set of strategies and corresponding payoffs constitute the Nash Equilibrium.”[14]
 Dalam Bahasa yang lebih mudah Nash Equilibrium didefinisikan sebagai:
A concept of game theory where the optimal outcome of a game is one where no player has an incentive to deviate from his or her chosen strategy after considering an oppenent’s choice. Overall, an individual can receive no incremental benefit from changing actions, assuming other players remain constant in their strategies. A game may have multiple Nash equilibria or none at all.[15]
Dalam Bahasa sehari-hari,”Perhitungkan dengan cermat, kemudian lakukan dnegan yakin. Dalam Al-Qur’an disebutkan.
فَإِذَا عَزَمۡتَ فَتَوَكَّلۡ عَلَى ٱللَّهِۚ ١٥٩
“…Kemudian apabila kamu telah membulatkan tekad, maka bertawakkallah kepada Allah. . .” (Q.S. Ali Imran ayat 158)
Selanjutnya, pengembangan Prisoner’s Dilemma oleh Tucker dan tulisan Nash (1950) berkenaan dengan definisi dan eksistensi ekuilibirium meletakkan dasar bagi game theory non-kooperatif modern. Hasil yang didapatkan oleh Nash ini kemudian dikenal dengan Nash equilibrium. Pada masa yang sama, karya tulis Nash, Shapley (1953), dan Gillies dan Shapley (1953) memberikan hasil-hasil penting dalam game theory kooperatif.[16]

3.      Pada tahun 1960-an
a.       R. Selten (1965, 1975) membahas tentang dynamic games dan subgame perfect equilibrium. Bila Nash membahas “one-shot game”, permainan satu kali main. Maka Selten membahas permainan yang dilakukan berulang kali (repeated games), sehingga analisisnya dinamis.
Teori permainan terus-menerus mengalami perkembangan, sehingga pada tahun 1970-an, game theory digunakan untuk menganalisa situasi-situasi strategis dalam beragam bidang, termasuk ekonomi, politik, hubungan internasional, bisnis, dan biologi.[17] Karya-karya Selten (1965)
Dalam analisis yang dinamis inilah kemudian Selten merumuskan subgame perfect equilibrium (subgame perfect Nash equilibrium). Bila dalam tiap permainan (kita sebut subgame) pemain melakukan Nash equilibrium, maka secara keseluruhan permainan akan subgame perfect Nash equilibrium. Dalam Bahasa aslinya, Selten (1965) merumuskan:[18]
A Nash equilibrium is subgame perfect if the players’ strategies constitute a Nash equilibrium in every subgame”.
Dalam Bahasa mudahnya,” kalua mau jadi juara kompetisi sepak bola, gak usah kelewat jauh mikirin pertandingan kesekian-kesekian lah. Menangin aja tiap pertandingan, ntar juga bakalan jadi juara”. Bila tiap game dilakukan dengan sungguh-sungguh sesuai Nash equilibrium, maka tidak perlu khawatir. Dalam Al-Qur’an disebutkan:
فَإِذَا فَرَغۡتَ فَٱنصَبۡ ٧  وَإِلَىٰ رَبِّكَ فَٱرۡغَب ٨
“7.Maka apabila kamu telah selesai (dari sesuatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain”. “8. dan hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu berharap” (Q.S. AL-Insyirah ayat 7-8).
b.      J. Harsanyi (1967, 1968) berkontribusi terhadap pengembangan teori ini.[19] Dan juga membahas tentang games of incomplete information. Coba bayangkan kalau kita harus menduga-duga reaksi lawan main kita, padahal kita sama sekali tidak mengenalnya.
Haransyi membedakan antara Incomplete Information (Tidak Lengkap) dan Imperfect Information (Tidak Sempurna) Games. Antara Complete Information dan Perfect Information.[20]
Dalam Imperfect Information Game, para pemain saling mengenal, dapat menduga strategi apa yang akan digunakan lawan main, prefensi lawan main. Jadi informasi tentang lawan main telah lengkap (complete) namun tidak sempurna sehingga kita hanya dapat menduga-duga strategi apa yang akan digunakan. Dala istilah Harsanyi: informasi tentang “personal moves” dan “chance moves” pada masa lalu tidak diketahui sempurna. Dalam Bahasa sehari-harinya “saya kenal, tapi tidak kenal tetap”.
Harsanyi mendefenisikan perfect information adalah:
Thus, in games with perfect information, all players will have full information at avery stage of the game about all moves made at earlier stages, including both personal moves and chance moves”.
Dalam Incomplete Information Game, pemain atau salah satu pemain tidak mengenal karakter lawan mainnya dalam artian apakah lawan mainnya itu memahami aturan permainan yang disepakati sehingga sulit menebak strateginya, preferensinya. Dalam istilah Harsanyi, karakter disebut sebagai “basic mathematical structure of the game”. Dalam Bahasa sehari-harinya “saya tidak kenal”.
4.      Pada tahun 1970-an merupakan fase pertama diterapkannya game theory (dan information economics) dalam berbagai bidang kajian ekonomi. Sejak pemetaannya oleh von Neumann, game theory telah mengalami perkembangan yang sangat pesat. Kontribusi Schelling (1960) dan Luce dan Raifa (1957) turut serta menjadi referensi utama dalam bidang ini.[21] Saat ini, game theory digunakan untuk menganalisa berbagai masalah dalam bidang-bidang yang beragam dan terus-menerus mengalami pengembangan.

Berikut ini disajikan contoh klasik game theory.
a.       Prisoners’ Dilemma[22]
Konsep prisoners dilemma dikembangkan pertama kali oleh Merril Flood and Melvin Dresher dari lembaga riset RAND Corporation yang kemudian dirumuskan secara formal oleh ahli matematika Albert Tucker dari Princenton University.
Gambaran paling sederhana dari teori permainan adalah prisoner’s dilemma. Dalam skenario ini, polisi telah menangkap dua orang tersangka kejahatan. Namun, pihak kepolisian tidak memiliki bukti kuat untuk menghukum mereka, kecuali apabila salah satu atau keduanya mengaku. Kedua tersangka ini lalu ditahan di dalam sel terpisah yang tidak memungkinkan mereka untuk saling berkomunikasi dan berkonspirasi. Akhirnya, kedua tahanan diberikan tiga pilihan:
                                      i.            Jika tidak ada yang mengaku, maka mereka akan dikenakan hukuman penjara selama enam tahun;
                                    ii.            Jika keduanya mengaku, maka mereka akan dihukum penjara selama dua tahun;
                                  iii.            Jika hanya salah satu dari mereka yang mengaku, maka tahanan yang mengaku hanya akan dihukum satu tahun, sedangkan yang satunya lagi akan dihukum penjara selama sembilan tahun.
Skenario ini dapat digambarkan dalam matriks payoff berikut:

Tahanan 2


M
TM
Tahanan 1
M
2, 2
1, 9
TM
9, 1
6, 6



Kedua tahanan memiliki dua pilihan: mengaku (M) atau tidak mengaku (TM). Payoff yang akan diterima oleh tahanan 1 tergantung pada keputusan yang diambil oleh tahanan 2, dan demikian pula sebaliknya. Jika keduanya mengaku, sebagaimana yang telah disebutkan dalam skenario 1, maka keduanya akan mendapatkan hukuman penjara selama dua tahun (dalam matriks ditanda dengan [-1, -1], dimana [tahanan 1, tahanan 2]). Jika tahanan 2 mengaku, sedangkan tahanan 1 mengaku, maka tahanan 2 akan dipenjara selama satu tahun, sedangkan tahanan 1 akan dipenjara selama sembilan tahun.

B.     Bentuk Representasi Game
Sebuah game  dapat direpresentasikan dalam dua bentuk sederhana, yaitu dalam bentuk normal atau strategis (strategic  form) dan bentuk ekstensif (extensive form). Berikut akan dijelaskan definisi, aplikasi, dan kegunaan dari masing-masing bentuk.

a.      Game dalam Bentuk Normal (Normal form)
Game dengan jenis ini juga dikenal dengan sebutan bentuk strategis (strategic form) atau matriks (matrix form). Dalam gambaran ini, setiap pemain memilih sebuah strategi secara bersamaan, dan kombinasi dari strategi yang telah dipilih oleh tiap pemain menentukan hasil yang akan diterima oleh masing-masing pemain.[23] Strategic form menekankan pada kombinasi hasil, dan biasanya direpresentasikan dengan menggunakan matriks, sebagaimana yang telah digambarkan di atas berkenaan prisoner’s dilemma. Solusi dilema tahanan ini akan dijelaskan kemudian di bagian Nash equilibrium.
b.      Game dalam Bentuk Ekstensif (Extensive form)
Extensive form menggambarkan permainan secara lebih mendetil. Ia digunakan untuk merepresentasikan permainan di mana para pemain tidak menjalankan strategi secara bersamaan. Bentuk ini lebih rumit, karena para pemain melaksanakan strategi masing-masing secara bergilir. Setiap pemain tahu kapan mereka akan bergerak, apa hasil yang lahir dari keputusan mereka, dan apa yang akan mereka dapatkan akibat dari strategi yang mereka ambil.[24]  Akibatnya, setiap pemain dapat mengambil keputusan terbaik berdasarkan informasi dan strategi yang telah diambil oleh pemain sebelumnya.
Bentuk ini digambarkan dengan diagram pohon, atau disebut juga dengan game tree. Meskipun demikian, permainan yang direpresentasikan akan selalu dapat dikonversi ke model matriks.[25] Contoh sederhana dari bentuk ini adalah permainan entry deterrence.
Harum adalah sebuah binatu yang sudah lama berdiri di Gampong Bunga. Ia memiliki pemasukan yang konsisten dan harga yang tetap. Wangi, sebuah binatu baru, bermaksud untuk mendirikan usahanya di desa tersebut dan masuk ke dalam pasar yang dimonopoli oleh Harum. Permainan ini dapat digambarkan dengan game tree berikut:

Wangi
Masuk
Keluar
-10, 30
Harum
Biarkan

Lawan
10, 50
0, 40 2
Diam
 








Modal pertama yang harus dimiliki oleh Wangi adalah sebesar Rp 40 juta. Harum memiliki pilihan untuk membiarkan Wangi masuk atau melawannya. Harum dapat menaikkan harga untuk mengakomodasi Wangi, atau menurunkan harga untuk melawannya. Seandainya Wangi memutuskan untuk masuk, maka Harum dapat melawannya dengan menurunkan harga, sehingga Harum mendapatkan keuntungan sebesar Rp 30 juta, dan Wangi mendapatkan kerugian sebesar Rp 10 juta, lantaran ia telah mengeluarkan modal sebesar Rp 40 juta di awal. Jika Harum mengakomodasi Wangi, mereka akan mendapatkan yang sama, yaitu Rp 50 juta per binatu; namun, karena modal tadi, Wangi hanya mendapatkan Rp 10 juta.
Wangi akan mendapatkan hasil terbaik apabila ia masuk dan Harum membiarkannya, sedangkan hasil terbaik bagi Harum adalah jika Wangi tidak masuk ke dalam pasar tersebut. Jika dilihat kembali, Wangi jelas akan masuk ke dalam pasar ini, karena menurutnya, Harum akan membiarkannya alih-alih melawannya, lantaran membiarkannya masuk adalah tindakan yang lebih menguntungkan bagi Harum.
Argumen semacam ini dikenal dengan istilah backward induction. Dalam solusi semacam ini, seorang pemain, ketika ia ingin bergerak, akan terlebih dahulu mendeduksi strategi yang akan diambil secara rasional oleh lawannya. Berdasarkan deduksinya ini, ia akan mengambil langkah yang akan menguntungkannya.[26]

C.    Solusi dalam Game Theory
a.      Nash Equilibrium
Pada tahun 1951, John Nash mengemukakan bahwa setiap permainan non-kooperatif memiliki setidaknya satu titik equilibrium. Inilah yang kemudian akan dikenal dengan Nash equilibrium. Nash equilibrium adalah seperangkat strategi yang diambil oleh masing-masing pemain yang memberikan hasil terbaik bagi tiap pemain.[27] Suatu kumpulan strategi disebut demikian jika tidak ada pemain yang dapat meningkatkan payoff-nya dengan mengubah strateginya sementara pemain satunya lagi tetap konsisten dengan strateginya sendiri. Konsep solusi ini akan lebih mudah dipahami dalam contoh dilema tahanan di atas.




Tahanan 2


M
TM
Tahanan 1
M
2, 2
1, 9
TM
9, 1
6, 6





Terdapat empat skenario di dalam matriks ini:
i.        Seandainya tahanan 1 dan 2 tidak mengaku, maka keduanya akan dihukum penjara 6 tahun. Jika diperhatikan, tahanan 1 masih dapat mendapatkan hasil yang lebih baik jika ia mengaku, sehingga di sini, strategi yang diambil oleh kedua pemain tidak memenuhi ekuilibiria Nash.
ii.      Tahanan 1 mengaku dan tahanan 2 tidak mengaku: skenario ini juga bukan merupakan ekuilibiria Nash, karena tahanan 2 masih dapat mendapatkan hasil yang lebih baik dengan mengubah strategi.
iii.    Tahanan 1 tidak mengaku dan tahanan 2 mengaku: juga bukan ekuilibiria Nash, karena tahanan 1 masih dapat mendapatkan payoff yang lebih baik.
iv.    Tahanan 1 dan 2 mengaku: skenario ini merupakan Nash equilibirium, karena kedua pemain tidak lagi dapat mendapatkan hasil yang lebih baik.
Dari sini, dapat disimpulkan bahwa Nash equilibirium itu merupakan kombinasi strategi masing-masing pemain yang menghasilkan hasil terbaik bagi tiap pemain, dengan mengambil kira keputusan yang diambil oleh pemain lainnya. Dalam dilema tahanan di atas, mengaku menjadi dominant strategy, lantaran ia merupakan respons terbaik terhadap semua strategy yang mungkin dipilih ole pemain lainnya.[28]
Dalam kasus Gayus Tambunan, kita dapat melihatnya secara menarik dengan Perspektif Game theory. Mengingat mega kasus Gayus Tambunan melibatkan banyak pihak, sebagaimana kata Gayus sendiri, “Saya hanya teri, kalau mau bongkar tangkap juga Big fishnya”. Entah siapa yang dimaksud dengan big fish tersebut. Belakangan, sejumlah nama mulai dikait-kaitkan dengan kasus Gayus, antara lain Aburizal Bakrie, Denny Indrayana (Satgas Anti Korupsi), Susno Duadji, Jaksa Cirus Sinaga, dan sejumlah pembesar dalam tubuh Ditjen Pajak. Pengakuan Gayus tentang adanya “Big fish” sebenarnya dapat menjadi acuan untuk menindaklanjuti dengan menanyakan kepada Gayus siapa big fish yang dimaksud. Belum lagi, pengakuan Gayus baru-baru ini tentang keterlibatan Deny Indrayana dalam kepergiannya ke Siangapura untuk mempolitisasi kasus Gayus Tambunan dan keterlibatan CIA membuat kasus ini semakin menarik juga semakin berbelit. Jika menggunakan perfektif Game theory, sebenarnya mudah bagi Presiden yang selalu mengaku berada di garis terdepan pemberantasan korupsi serta bagi KPK dan Kepolisian untuk segera menyelesaikan kasus Gayus. Paksa Gayus untuk mengakui siapa saja yang perusahaan yang memberinya uang milyaran dan benarkah tentang keterlibatan Bakrie. Atau jangan-jangan ini hanya akal-akalan Denny indrayanayang tidak lain pesuruh SBY untuk mempolitisasi kasus Gayus demi kepentingan politik Demokrat atau untuk menyandera Kasus Century Kejujuran Gayus hanya bisa ketika ancaman ganjaran atas dirinya berat dan kemungkinan untuk mendapat keringanan bila mengakui semuanya secara jujur. Dengan ancaman yang berat, tentu Gayus tidak ingin menjadi tumbal sendiri ditengah permainan para Big fish. Tapi ya sudahlah, di negeri para bedebah ini, kita tidak perlu berharap banyak. Hukuman 7 tahun bagi Gayus mungkin saja merupakan pilihan paling maksimal bagi semuanya, dimana Gayus yang semula dituntut 20 tahun hanya di vonis 7 tahun. Daripada 20 tahun mending 7 tahun dengan asumsi tetap bungkam agar para big fish dapat melenggang kangkung dengan aman. Toh juga para big fish tersandera dengan mega skandal masing-masing. Saling khianat hanya akan merugikan semuanya.[29]
b.      Subgame Perfect Nash Equilibrium
Subgame adalah bagian dari extensive form, mulai dari poin pengambilan keputusan hingga semua cabang yang muncul seterusnya. Subgame perfect equilibrium adalah seperangkat strategi—satu untuk tiap pemain—yang membentuk sebuah ekulibirium Nash pada setiap subgame.[30]

D.    Strategi dalam Game
a.       Pure Strategy (Permainan Strategi Murni)
Dalam permainan strategi murni, strategi optimal untuk setiap pemain adalah dengan mempergunakan strategi tunggal. Dalam permainan ini, pemain baris (maximizing player) mengidentifikasikan strategi optimalnya melalui aplikasi kriteria maksimin (maximin). Sedangkan pemain kolom (minimizing player) menggunakan kriteria minimaks (minimax) untuk mengidentifikasikan strategi optimalnya. Dalam hal ini nilai yang dicapai harus merupakan maksimum dari minimaks dan minimum dari maksimin kolom. Pada kasus tersebut titik equilibrium telah dicapai dan titik ini sering disebut titik pelana (saddle point).
Bila nilai maksimin tidak sama dengan nilai minimaks, titik pelana tidak akan dicapai, sehingga permainan tidak dapat dipecahkan dengan mempergunakan strategi murni. Jadi, kasus ini harus dipecahkan dengan strategi campuran.
Sebagai contoh lihat tabel dibawah ini.
Tabel dibawah ini: matriks permainan dan penyelesaian dengan kriteria maksimin dan minimaks.

Perusahaan B
Minimum
Baris
      B1          B2       B3
A1
Perusahaan A
A2
      1             9          2
      8             5          4
1

4 maksimin
Maksimum
kolom
      8           9            4
                                
minimaks









Kriteria maksimin : cari nilai-nilai minimum setiap baris. Maksimum diantara nilai-nilai minimum tersebut adalah nilai maksimin. Untuk strategi ini, strategi optimal adalah baris dimana terdapat nilai maksimin.
Dari tabel diatas nilai-nilai minimum kedua baris adalah 1 dan 4. maksimum dari nilai-nilai minimum ini adalah 4, sehingga nilai maksimin = 4.
Kriteria minimaks: cari nilai-nilai maksimum setiap kolom. Minimum di antara nilai-nilai maksimum tersebut adalah nilai minimaks. Untuk permainan strategi murni, strategi optimal adalah kolom di mana terdapat nilai minimaks.
Dari tabel diatas, ada tiga nilai maksimum kolom yaitu 8, 9, dan 4. minimum dari nilai maksimum ini adalah 4, sehingga nilai minimaks = 4.
b.      Mixed strategy (Permainan strategi campuran)
Tabel dibawah ini: matriks permainan strategi campuran

Perusahaan B
Minimum Baris
     
      B1         B2        B3

A1
Perusahaan A              A2
A3
     
      2            5           7
      -1           2           4
      6            1           9
      2 maksimin
      -1
      1
Maksimum kolom
      6            5           9
                   
minimaks


Dari tabel diatas, diketahui bahwa nilai maksimin tidak sama dengan nilai minimaks. Oleh karena itu, tidak dapat diketemukan titik pelana. Kemudian dengan menerapkan aturan dominan, dalam tabel, strategi B3 didominasi oleh B2, sehingga kolom B3 dapat dihilangkan. Setelah kolom B3 dihilangkan, dapat diketahui juga bahwa strategi A2 didominasi oleh strategi A1. strategi A2 dihilangkan dari tabel.
Matriks permainan telah berubah menjadi permainan 2×2, seperti tabel 8.4 di bawah ini.
Tabel reduced game matrix.

Perusahaan B
Minimum baris
B1
B2
A1
Perusahaan A
A2
2
6
5
1
2 maksimin
1
Maksimum kolom
6


5
Minimaks








Pada tabel diatas tidak ada titik pelana maka permainan dapat dipecahkan dengan menerapkan konsep strategi campuran. Penyelesaian permainan dapat dilakukan dengan :
  • Metoda grafik. Semua permainan 2 × n (yaitu, pemain baris mempunyai dua strategi dan pemain kolom mempunyai n strategi) dan permainan m×2 (yaitu pemain baris mempunyai m strategi dan pemain kolom mempunyai 2 strategi) dapat diselesaikan secara grafik. Untuk dapat menyelesaikan permainan ini secara grafik , dimensi pertama matriks permainan harus 2. tentang metoda ini dapat dibaca dalam buku dua.
  • Metoda analisa. Pendekatan ini bertujuan mengembangkan pola strategi-campuran agar keuntungan atau kerugian yang dialami kedua perusahaan adalah sama. Pola ini dikembangkan dengan menentukan suatu distribusi probabilitas untuk strategi-strategi yang berbeda. Nilai-nilai probabilitas ini memungkinkan untuk ditemukannya strategi campuran yang optimum. Nilai-nilai probabilitas dapat dihitung dengan cara berikut ini.
Untuk perusahaan A
Anggap bahwa digunakan strategi A1 dengan Probabilitas p, dan untuk A3 dengan probabilitas 1-p.
Anggap bahwa B menggunakan strategi B1, maka keuntungan yang diharapkan A adalah:
Bila, apapun strategi yang digunakan A, perusahaan B meresponnya dengan strategi S1, maka :
2p + 6(1-p)       = 2p + 6 – 6p = 6 – 4p
Bila, apapun strategi yang digunakan A, perusahaan B meresponnya dengan strategi S2, maka :
5p + 1(1-p) = 5p + 1 – 1p = 1 + 4p
Bila kedua hasil persamaan tersebut digabung, maka :
6 – 4p     = 1 + 4p          
5 = 8p
P = 5/8
= 0,625
Dan apabila nilai p = 0,625, maka nilai (1-p) adalah (1 – 0,625) = 0,375, sehingga kedua nilai probabilitas untuk strategi S1 dan S3 milik perusahaan A sudah diketahui nilainya. Apabila kedua nilai probabilitas tersebut dimasukkan dalam kedua persamaan di atas, maka keuntungan yang diharapkan oleh perusahaan A adalah :
Dengan persamaan ke-1                                 Dengan persamaan ke-2
= 2p + 6(1-p)                                                   = 5p + 1(1-p)
= 2 (0,625) + 6 (0,375)                                    = 5 (0,625) + 1 (0,375)
= 3,5                                                                = 3,5
Perhatikan, bahwa keduanya menghasilkan keuntungan yang diharapkan adalah sama, yakni sebesar 3,5. Coba diingat di atas, bahwa sebelum menggunakan strategi campuran ini keuntungan perusahaan A hanya sebesar 2, berarti dengan digunakan strategi campuran ini, keuntungan perusahaan A bisa meningkat 1,5 menjadi 3,5.
Bagaimana dengan perusahaan B ?
Untuk perusahaan B
Dengan cara serupa, dapat dihitung pay off yang diharapkan untuk perusahaan B. probabilitas untuk strategi B1 adalah q dan B2 adalah 1-q.
Bila, apapun strategi yang digunakan B, perusahaan A meresponnya dengan strategi S1, maka :
2q + 5(1-q)         = 2q + 5 – 5q = 5 – 3p
Bila, apapun strategi yang digunakan B, perusahaan A meresponnya dengan strategi S3, maka :
6q + 1(1-q)         = 6q + 1 – 1q = 1 + 5p
Bila kedua hasil persamaan tersebut digabung, maka :
5 – 3q     = 1 + 5q
4          = 8q
Q         = 4/8
= 0,5
Dan apabila nilai p = 0,5, maka nilai (1-p) adalah (1 – 0,5) = 0,5, sehingga kedua nilai probabilitas untuk strategi S1 dan S2 milik perusahaan B sudah diketahui nilainya.
Apabila kedua nilai probabilitas tersebut dimasukkan dalam kedua persamaan di atas, maka kerugian minimal yang diharapkan oleh perusahaan B adalah :
Dengan persamaan ke-1                                   Dengan persamaan ke-2
= 2q + 5(1-q)                                                      = 6q + 1(1-q)
= 2 (0,5) + 5 (0,5)                                               = 6 (0,5) + 1 (0,5)
= 3,5                                                                  = 3,5
Perhatikan, bahwa keduanya menghasilkan kerugian minimal yang diharapkan adalah sama, yakni sebesar 3,5. Coba diingat di atas, bahwa sebelum menggunakan strategi campuran ini kerugian minimal perusahaan B adalah sebesar 5, berarti dengan digunakan strategi campuran ini, kerugian minimal perusahaan B bisa menurun sebesar 1,5 menjadi 3,5.
  • Metoda aljabar matriks
Metoda aljabar matriks adalah cara lain untuk menyelesaikan suatu permainan yang mempunyai matriks segi empat atau ordo 2 × 2.

B1       B2
A1
A2
Di mana Pij menunjukkan jumlah pay off dalam baris ke I dan kolom ke j.
Strategi optimal untuk perusahaan A dan B da nilai permainan (V), dapat dicari dengan rumus-rumus berikut :
Strategi optimal A









Jadi dapat diketahui:




Dari hasil pencarian dengan rumus maka didapat :



Jadi, strategi yang optimal adalah



Jadi, nilai permainan (V)




Kesimpulan
                 Game theory atau teori permainan adalah studi berkenaan tingkah-laku agen atau pemain dalam mengambil keputusan, dimana keputusan seorang pemain akan mempengaruhi hasil dari keputusan pemain lainnya. Pengambilan keputusan ini dianalisa dan dilihat dari perspektif rasional.
                 Game theory memiliki empat elemen penting: players, rules, outcome, dan payoffs.
                 Ide yang melatari game theory telah wujud sepanjang sejarah; ia telah muncul dalam Injil, Talmud, dan karya-karya Descartes dan Sun Tzu.  Beberapa kajian pertama berkenaan permainan dalam literatur ekonomi adalah karya-karya Cournot (1838), Bertrand (1883), dan Edgeworth (1925). Ketiganya membahas tentang penetapan harga dan produksi pasar oligopoli, namun mereka hanya dianggap sebagai model khusus yang tidak berlaku secara umum, sehingga mereka belum mampu mengubah cara pandang para ekonom terhadap masalah-masalah yang ada.
                 Pada tahun 1944, John von Neumann dan Oskar Morgenstern meletakkan asas game theory modern dalam buku mereka Theory of Games and Economic Behavior. Buku ini bukan hanya mereformasi ekonomi saja, tapi juga bidang-bidang lainnya. Bentuk-bentuk baru yang dikembangkan berdasarkan temuan ini digunakan sebagai alat analisa fenomena dunia nyata, mulai dari kebijakan vaksinasi, negosiasi gaji atlit, sehingga pilihan kebijakan yang optimal dari para kandidat presiden. 
                 Selanjutnya, pengembangan Prisoner’s Dilemma oleh Tucker dan tulisan Nash (1950) berkenaan dengan definisi dan eksistensi ekuilibirium meletakkan dasar bagi game theory non-kooperatif modern. Hasil yang didapatkan oleh Nash ini kemudian dikenal dengan Nash equilibrium. Pada masa yang sama, karya tulis Nash, Shapley (1953), dan Gillies dan Shapley (1953) memberikan hasil-hasil penting dalam game theory kooperatif. 
                 Teori permainan terus-menerus mengalami perkembangan, sehingga pada tahun 1970-an, game theory digunakan untuk menganalisa situasi-situasi strategis dalam beragam bidang, termasuk ekonomi, politik, hubungan internasional, bisnis, dan biologi.  Karya-karya Selten (1965) dan Harsanyi (1967) berkontribusi terhadap pengembangan teori ini.
                 Sejak pemetaannya oleh von Neumann, game theory telah mengalami perkembangan yang sangat pesat. Kontribusi Schelling (1960) dan Luce dan Raifa (1957) turut serta menjadi referensi utama dalam bidang ini.  Saat ini, game theory digunakan untuk menganalisa berbagai masalah dalam bidang-bidang yang beragam dan terus-menerus mengalami pengembangan.




















Daftar Pustaka
Adiwarman Karim, Ekonomi Mikro Islam, Jakarta: Rajawali Pers, 2015
Aumann, R.J dan Hart, S. (Ed.), Handbook of Game Theory with Economic Applications, vol. 1 (Amsterdam: Elsevier Science BV, 2002),
Carmichael, F., A Guide to Game Theory, (Essex: Pearson Education, 2005),
Dirk Bergemann, (2009), Information Economics, Berlin: Springer-Verlag
Fudenburg, D. dan Tirole, J., Game Theory, (Cambridge: MIT Press, 1995),
Gibbons, R., Game Theory for Applied Economists, (Princeton: Princeton University Press, 1992),
Hart, S., Games in Extensive and Strategic Forms, dalam  Aumann, R.J dan Hart, S. (Ed.), Handbook of Game Theory,
http://www.kompasiana.com/iqbal_al_tombangi/kasus-gayus-dalam-perspektif-game-theory_550072cfa33311e072510f99
John Harsanyi,”Games with Incomplete Information”. Nobel Lecture, December 9, 1994.
Luce, R.D. and Raiffa, H. (1957) Games and Decisions: An Introduction and Critical Survey, Wiley & Sons. (Chapter 5, section 3).
Mas-Colell, A. dkk., Microeconomic Theory, (New York: Oxford University Press),.
Nicholson, W. dan Snyder, C. M., Intermediate Microeconomics and Its Application, (Mason: Cengage Learning, 2010),
Osborne, M. J., An Introduction to Game Theory, (Oxford: Oxford University Press, 2003),
Raoof, O. dan Al-Raweshidy, H., Theory of Games: An Introduction, dalam Qiming, H. (ed.), Game Theory, (Rijeka: Sciyo, 2010),
Rasmusen, E., Games and Information: An Introduction to Game Theory, (Oxford: Blackwell, 2005),
Richard Selten,”Multistage Game Models and Delay Supergames”. Nobel Lecture. December 9, 1994
Roger McCain (2010), Game Theory: A Nontechnical Introduction to the Analysis of Strategies, New Jersey. World Scientific
Straffin, P. D., Game Theory and Strategy, (Washington: the Mathematical Association of America, 1993),
William Poundstone (1992), Prisoners Dilemma, New York: Doubleday



[1] Aumann, R.J dan Hart, S. (Ed.), Handbook of Game Theory with Economic Applications, vol. 1 (Amsterdam: Elsevier Science BV, 2002), hal. xi.
[2] Mas-Colell, A. dkk., Microeconomic Theory, (New York: Oxford University Press), hal. 219.
[3] Ibid., hal. 219-220.
[4] Rasmusen, E., Games and Information: An Introduction to Game Theory, (Oxford: Blackwell, 2005), hal. 11.
[5] Straffin, P. D., Game Theory and Strategy, (Washington: the Mathematical Association of America, 1993), hal. 3.
[6] Raoof, O. dan Al-Raweshidy, H., Theory of Games: An Introduction, dalam Qiming, H. (ed.), Game Theory, (Rijeka: Sciyo, 2010),  hal. 1.
[7] Fudenburg, D. dan Tirole, J., Game Theory, (Cambridge: MIT Press, 1995), hal. xi.
[8] Dirk Bergemann, (2009), Information Economics, Berlin: Springer-Verlag
[9] Adiwarman Karim, Ekonomi Mikro Islam, Jakarta: Rajawali Pers, 2015. Hlm. 75
[10] Raoof, O. dan Al-Raweshidy, H., Theory of Games…, hal. 2.
[11] Ibid, 76
[12] Q.S. Al-Anbiya’ ayat 78-79, menurut riwayat Ibnu Abbas bahwa sekelompok kambing telah merusak tanaman di malam hari. Maka yang punya tanaman mengadukan hal ini kepada Nabi Daud as., Nabi Daud Kemudian memutuskan bahwa kambing-kambing itu harus diserahkan kepada yang punya tanaman sebagai ganti-rugi tanaman-tanaman yang rusak. Tetapi Nabi Sulaiman as. memutuskan agar kambing-kambing itu diserahkan sementara kepada yang punya tanaman untuk diambil manfaatnya. Sedangkan orang yang punya kambing diharuskan mengganti tanaman itu dengan tanaman-tanaman yang baru. Apabila tanaman itu telah dapat diambil hasilnya atau seperti keadaan sebelumnya, mereka yang mempunyai kambing itu boleh mengambil kambingnya kembali. Keputusan Nabi Sulaiman as. ini adalah keputusan tepat.
[13] Luce, R.D. and Raiffa, H. (1957) Games and Decisions: An Introduction and Critical Survey, Wiley & Sons. (lihat Chapter 5, section 3).
[14] Roger McCain (2010), Game Theory: A Nontechnical Introduction to the Analysis of Strategies, New Jersey. Worl Scientific
[15] www.investopedia.com
[16] Rasmussen, E., Games and Information…, hal. 1.
[17]  Carmichael, F., A Guide to Game Theory, (Essex: Pearson Education, 2005), hal. 3.
[18] Richard Selten,”Multistage Game Models and Delay Supergames”. Nobel Lecture. December 9, 1994
[19] Rasmussen, E., Games and Information…,  hal. 2.
[20] John Harsanyi,”Games with Incomplete Information”. Nobel Lecture, December 9, 1994.
[21] Mas-Collel, A. dkk, Microeconomic Theory,  hal. 218.
[22] William Poundstone (1992), Prisoners Dilemma, New York: Doubleday
[23] Gibbons, R., Game Theory for Applied Economists, (Princeton: Princeton University Press, 1992), hal. 2.
[24] Hart, S., Games in Extensive and Strategic Forms, dalam  Aumann, R.J dan Hart, S. (Ed.), Handbook of Game Theory, hal. 20.
[25] Straffin, P. D., Game Theory and Strategy, hal. 37.
[26] Osborne, M. J., An Introduction to Game Theory, (Oxford: Oxford University Press, 2003), hal. 156.
[27] Nicholson, W. dan Snyder, C. M., Intermediate Microeconomics and Its Application, (Mason: Cengage Learning, 2010), hal. 178.
[28] Ibid., hal. 182.
[29] http://www.kompasiana.com/iqbal_al_tombangi/kasus-gayus-dalam-perspektif-game-theory_550072cfa33311e072510f99
[30] Ibid., hal. 197.

2 Responses to "Game Theory"

  1. Terimakasih , Sangat membantu dan bermanfaat ..

    BalasHapus
  2. JOIN NOW !!!
    Dan Dapatkan Bonus yang menggiurkan dari dewalotto.club
    Dengan Modal 20.000 anda dapat bermain banyak Games 1 ID
    BURUAN DAFTAR!
    dewa-lotto.name
    dewa-lotto.com

    BalasHapus