非对称雪堆博弈模型的稳定性分析

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演化博弈将博弈论和动力学基本理论相结合,是对群体演化问题进行稳定性分析的有力工具.演化博弈是博弈论的一个研究方向,也是动力系统的重要分支.雪堆博弈是深刻反映个体之间合作竞争关系的经典博弈模型之一.本文对经典雪堆博弈进行了合理地推广,构建了两类非对称雪堆博弈模型,并考虑了空间结构对新雪堆博弈的影响.本文首先构建了基于惩罚机制的非对称重复雪堆博弈模型,并对该模型的稳定性进行了分析.针对无限群体得到了复制动态方程下的演化稳定性,发现惩罚机制与贴现因子能促进合作的产生;针对有限群体计算了选择-突变Moran过程下的固定概率以及得到了随机过程下稳定与强稳定的条件.其次,分析了空间结构对非对称雪堆博弈模型稳定性的影响.研究表明生灭()、灭生()、模仿()和成对比较()等多种更新规则下的规则图能改变非对称雪堆博弈的动力学行为,即在内部平衡点处出现分岔.进一步得到了更新规则下非对称异质图上的随机稳定均衡点,在此基础上推导出度方差能改变随机稳定均衡点的值和促进合作的产生.最后,提出了角色非对称雪堆博弈模型,得到了无限群体下的纳什均衡以及有限群体下固定概率的不变分布.
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