När flera passagerare på ett flyg från Dubai till New York nyligen blev sjuka med influensaliknande symtom, planet satt förstås i karantän. Det är inte så svårt att föreställa sig hur internationella resor snabbt kan hjälpa till att sprida en ny sjukdom runt om i världen. Men överraskande nog, att jorda flygplan i en sådan situation kanske inte alltid är den bästa strategin, och inte bara på grund av den ekonomiska effekten.

När det gäller beslut om hälsa, vad som är bäst för oss som individer kanske inte alltid är det bästa för den breda befolkningen, och vice versa. Detta kan göra det svårt för myndigheter att fatta beslut för att skydda hela befolkningen. Men det finns ett sätt vi kan förstå ett sådant dilemma som är mer vanligt förekommande inom ekonomi:spelteori.

Spelteorin försöker förutsäga hur en individ inom en grupp kommer att välja mellan olika strategier, när utgången av situationen beror på hur alla andra i gruppen beter sig. Svårigheten är att du inte kan utarbeta en individs optimala strategi utan att veta vad alla andra kommer att göra.

Ta vaccination som exempel. Även om vacciner upprepade gånger har visat sig vara säkra, de kan ha kortsiktiga negativa effekter (finansiella kostnader, smärta från injektion, en tillfällig reaktion från immunsystemet). Så en familj som bestämmer sig för om de ska ha ett influensavaccin måste väga dessa kostnader mot fördelarna med att vaccinera sig för att skydda sig mot sjukdomen.

Med tanke på att influensa kan vara dödlig, det kan tyckas vara en självklarhet att acceptera kostnaderna för vaccination. Men om nästan alla andra i befolkningen vaccineras, familjen kommer fortfarande att vara relativt skyddad från sjukdomen eftersom de är mycket mindre benägna att komma i kontakt med den. Så att inte vaccinera sig kan tyckas vara det bättre valet.

Problemet, självklart, är att om varje familj tänker så här, då kommer ingen att skyddas och ett större utbrott kan lätt inträffa. Vår exempelfamilj kanske mår bra eller inte, men befolkningen som helhet lider.

Vi har sett de katastrofala resultaten av detta problem med mässlingen, vaccin mot påssjuka och röda hund (MMR). Efter att vaccinet var felaktigt kopplat till autism, vaccinationsfrekvensen i Europa och USA sjönk. Detta har lett till en ökning av incidensen av mässling och påssjuka, leder till dödsfall och allvarliga permanenta skador.

Spelteorin förklarar att, i sådana här situationer, den bästa strategin för en individ kan ofta stå i konflikt med den optimala strategin för hela gruppens välbefinnande. Det som avgör resultatet av ett utbrott är interaktionen mellan de inblandade individerna och hur risken uppfattas för dessa individer och för gruppen som helhet.

Vi kan tillämpa samma tankesätt på resebegränsningar under ett sjukdomsutbrott. När en epidemi av ebolavirussjukdomen uppstod i Västafrika 2014, Att förhindra människor som flyger till och från regionen kan ha tyckts vara ett bra sätt att begränsa situationen och skydda individer. Men forskare visade senare att sådana åtgärder bara försenade epidemins början i olika regioner och kan ha hindrat hjälparbetare att ta sig till de mest drabbade områdena.

Så hur kan vi ta fram den bästa strategin i denna typ av situation? Vanligtvis, svaret är att använda "Nash-jämvikten", uppkallad efter den berömda matematikern John Nash porträtterad i filmen A Beautiful Mind. Du når en Nash-jämvikt när du ändrar din egen strategi inte kommer att förbättra din situation, så länge alla andras strategi förblir densamma. Att förstå Nash-jämvikten hjälper oss att förstå de optimala strategierna för alla individer i en grupp.

I vissa fall, dock, de optimala individ- och befolkningsstrategierna kan faktiskt vara desamma. Detta sker oftast när populationen är "öppen", vilket betyder att det inkluderar människor som går med och lämnar.

Individuella och gruppintressen matchar ibland

Ett exempel på detta visades i en nyligen genomförd studie, publicerad i Journal of the Royal Society Interface, som tittade på en situation där människor från ett område kunde välja om de skulle resa till ett annat område som drabbats av sjukdom eller inte. Om risken för sjukdom uppfattades som hög eftersom utbrottet var allvarligt och publicerades med frekventa nyhetsuppdateringar, då skulle individer välja att inte resa. Detta skulle ligga i linje med myndigheternas önskemål om reseförbud. Men om utbrottet inte var allvarligt, då skulle reseförbudet hävas och turister skulle vara mer benägna att vilja resa.

För de flesta parametrar som studien beaktade, de optimala strategierna på individ- och gruppnivå sammanföll på detta sätt. Men ibland fanns det fortfarande en diskrepans, till exempel när antalet individer som valde att resa översteg det optimala. Detta kan leda till att de människor importerar sjukdomen tillbaka till sitt hemland, följt av ett stort utbrott där.

Svårigheten är att realistiskt sett, dessa avvikelser kan uppstå plötsligt eftersom många faktorer, som klimatet eller virusutvecklingen, kan påverka hur snabbt sjukdomen sprider sig. Vad mer, mediabevakning av risken och relevanta utbildningsprogram kan också påverka besökarnas uppfattning om risken, oavsett officiella riktlinjer.

Vad spelteori kan göra är att hjälpa oss att förstå alla dessa faktorer för att ta reda på när individer är mest benägna att agera på ett sätt som går emot gruppens bästa. Offentliga myndigheter kan sedan vidta lämpliga kontrollåtgärder för att minimera effekterna av ett utbrott.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.