【摘 要】
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合作在社会生产中无处不在,是社会文明的基石。然而,根据达尔文提出的“物竞天择,适者生存”进化论,在生物进化过程中,利他的合作者通常被淘汰,而自私的利己者却能适应自然选择的生存法则。因此,如何解释自私个体之间存在的普遍的合作现象,一直是令诸多领域的学者困惑的问题。演化博弈论为探索合作的演化提供了有力的理论框架,针对合作演化难题学者们已经提出了一些机制,包括惩罚、奖励、帮助、声誉和社会驱逐等。尽管迄今
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合作在社会生产中无处不在,是社会文明的基石。然而,根据达尔文提出的“物竞天择,适者生存”进化论,在生物进化过程中,利他的合作者通常被淘汰,而自私的利己者却能适应自然选择的生存法则。因此,如何解释自私个体之间存在的普遍的合作现象,一直是令诸多领域的学者困惑的问题。演化博弈论为探索合作的演化提供了有力的理论框架,针对合作演化难题学者们已经提出了一些机制,包括惩罚、奖励、帮助、声誉和社会驱逐等。尽管迄今为止人们对促进合作涌现的机制的研究已取得诸多突破和成果,但还有更多机制有待进一步探索和拓展。因此,本文在传统的空间公共物品博弈中引入三种不同的条件驱逐机制,基于计算机仿真的实验方法,研究不同系统中群体是如何演化的。本文主要工作如下:首先,我们在空间公共物品博弈模型中引入了一种具有条件驱逐和条件合作的策略,条件驱逐者的行为可由其所能容忍一次博弈中背叛者的数量进行调整,若背叛者的数量在条件驱逐者的容忍限度内,那么条件驱逐者只采取合作,反之,条件驱逐者将对背叛者采取驱逐行为。通过仿真实验,我们发现条件驱逐可以大大减少系统稳定后首次出现合作时所对应的最小增益系数值,特别是在容忍度较低时,很小的增益系数就能促使群体实现较高的合作水平。此外,即使单位驱逐成功的概率很低,或者单位驱逐成本相对较高,条件驱逐也能有效地促进合作。其次,考虑到惩罚和社会驱逐都能在不同程度上有效地促进非亲缘个体间的合作,并且在现实生活中也普遍存在这两种策略的结合使用的情形。然而,从理论角度来看,惩罚与驱逐的结合如何促进合作还不清楚,所以,我们研究了具有条件驱逐和条件惩罚策略的空间公共物品博弈与合作演化,采取该条件策略的个体可以在驱逐者和惩罚者之间切换。结果证实了无条件的同伴驱逐比无条件的同伴惩罚更有利于促进合作的涌现。另外,我们还发现在绝大部分情况下,该条件驱逐策略比无条件的同伴惩罚更有效,而当容忍参数较大并且增益系数足够高时,与无条件的惩罚相比,驱逐与惩罚的结合并不会产生正向的协同效应。最后,研究了具有条件驱逐和条件分离策略的空间公共物品博弈与合作演化。本文所研究的分离策略是一种拒绝参与博弈但能实现自给自足的孤独者策略。在我们的模型中,条件驱逐者基于其所能容忍背叛者的数量来决定其行为,容忍度越高,驱逐策略被触发的可能性越大。结果发现,容忍参数越低,越有利于合作的涌现,进而说明,与社会驱逐相比,分离策略对背叛者的威胁更大。我们还发现具有条件驱逐和条件分离的策略比无条件的驱逐策略更能促进合作的涌现。本文通过分析几种不同的条件驱逐策略对群体合作水平的影响,一方面,帮助我们更好地理解条件驱逐策略在空间公共物品博弈中对合作演化的作用,补充了条件驱逐策略促进合作演化的理论依据,为未来研究促进合作演化的微观机制拓宽了思路;另一方面,条件驱逐策略能更好地反映现实状况,具有较强的现实意义。
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