论文部分内容阅读
演化博弈论起源于生物数学领域,经过几十年的发展,它已成为横跨数学、生物学、经济学、社会学的多学科交叉理论。经典的演化博弈论是基于无限总体的,复制动态方程为研究无限总体提供了很好的方法,然而,自然界种群总是有限的,不仅如此,种群的演化还伴随着多种多样的随机性。因而,在有限种群的研究背景下引入随机性具有重要的意义。本文基于Moran过程和Wright-Fisher过程两种经典的有限总体的随机演化模型,将随机变量引入到收益矩阵中,重点关注突变体的固定概率和固定时间这两个重要的特征量。第二章研究Moran过程中突变体的固定概率,根据Moran过程的更新机制,首先采用数值方法模拟突变体固定概率的分布情况,发现在随机收益矩阵下突变体的固定概率表现出明显的随机性,随着选择强度的不同呈现出不同的分布情况。随后,在弱选择下计算出突变体固定概率的期望表达式,并讨论它与收益所服从的分布之间的关系。最后给出了强选择下突变体的固定概率的变化趋势。同固定概率一样,固定时间在生物进化过程中的地位也十分重要。第三章继续在Moran过程的模型下进行研究,推导出弱选择下非条件固定时间及条件固定时间的期望的表达式,讨论它们与收益以及选择强度之间的关系,并用数值模拟的方法来验证理论推导的正确性。第四章基于Wright-Fisher这一重要的同步更新过程,将随机变量同样引入到收益矩阵中,利用弱选择近似及全概率公式推导出突变体的固定概率的表达式。