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各プレーヤーが個々に一番有利な選択肢を選んだ場合、協力した場合より悪い結果が生じるというゲーム理論におけるモデルの1つ。2人の囚人（プレーヤー）が別々の部屋で尋問され次のような条件を与えられる。

1．自分が自白し、相手が黙秘した場合は無罪、相手は懲役10年

2．相手が自白し、自分が黙秘した場合は懲役10年、相手は無罪

3．双方とも自白した場合は懲役5年

4．双方とも黙秘した場合は懲役1年

双方が協力し合って黙秘すると刑は軽くなるが、個々が自分の刑を軽くしようとして自白を選ぶことで逆に刑が重くなってしまう矛盾が生じることから囚人のジレンマといわれる。