基于重复囚徒困境的社会激励机制研究

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合作是人类发展永恒的话题,也是当今社会发展过程中很多社会困境的解决之道。人类社会一直面临着由于个人利益与集体利益冲突而陷入的公地悲剧与囚徒困境,而如何引领人们走出困境,解决问题,促进合作,从本质上讲是社会激励机制的设计与应用问题,即如何设计激励机制以促使个体理性选择可以实现集体理性,从而获得合作红利。其中两种典型的社会激励机制已经从理论和实践中得以表明,以社会网络为基础的同伴激励原理相较于传统的社会激励机制具有更大的优势。一种是庇古税加同伴信息共享机制,该机制是根据个体的合作与否从而决定是否给予个体奖励,并将这个消息在该个体的同伴之间告知;另一种机制是同伴激励机制,在该机制下,每个个体的收益只由该个体的同伴行为决定,如果同伴选择合作,该个体便会得到奖励,同时这种奖惩情况也会在该个体的同伴之间进行传播。此外,如何促进合作的涌现也是复杂网络上演化博弈论研究的重点,因此在本文将应用演化博弈论的研究框架对基于同伴压力的社会激励机制进行建模研究与分析。我们构建了一种具有外部激励的重复囚徒困境模型。该模型通过不同的参数组合可以构建不同的社会激励机制。通过在均匀混合状态下的复制者动力学研究与方格网络下的费米动力学研究,我们可以发现种群在稳态下的合作水平与激励机制的激励补偿与背叛者相对于合作者的收益优势息息相关。在均匀混合状态下,如果激励补偿超过背叛者相对于合作者的收益优势,最终种群中全部是合作者;反之则处于合作/背叛共生的状态。在方格网络上的研究与均匀混合状态下基本一致。此外,我们构建了一种具有外部激励的影响力范围可调的重复囚徒困境模型。该模型不仅可以通过参数组合构建不同的社会激励机制,更通过影响力范围的调节进一步区分外部性的全局性和有限的个体的影响力范围。通过统一参数的量纲,我们发现在均匀混合条件下,如果激励机制的激励补偿超过背叛者相对于合作者的收益优势,那么种群在稳态下处于合作者主导的状态;否则,处于合作/背叛共生的状态。在方格网络上的仿真基本一致,但是可能由于合作者和背叛者会形成簇状结构,会对其他策略的入侵形成抵抗从而导致不同。此外,我们选取真实的社交网络进行仿真,对庇古税加同伴信息共享机制和同伴激励机制进行仿真比较。在度分布服从幂律分布的时候,同伴激励机制效果普遍更好一些,但是激励的最好效果往往出现在庇古税加同伴信息共享机制下面。
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