合作行为是人类社会发展的基础,其普遍存在于人类社会之中。但从生物进化角度来看,为什么这种合作行为广泛存在仍是一个未解之谜。为此,人们不断地探索能够促进合作演化的激励机制以更好地管理现实世界。而基于复杂网络的演化博弈是人们研究合作行为的重要手段之一。本文从异质性的视角出发,以复杂网络上的演化博弈为研究工具,分别针对囚徒困境博弈、雪堆博弈和公共物品博弈设计了能促进合作演化的激励机制,研究了多种因素对博弈者策略选择的影响,并以此为出发点解释合作演化。具体研究内容如下:首先,以战略性新兴产业协同创新问题为背景,研究了异质策略更新机制对企业间合作行为演化的影响。利用囚徒困境博弈和雪堆博弈刻画企业之间竞合关系,根据惯性因素、策略偏好因素和教化能力设计了三种异质策略更新机制,并将网络中的企业随机分为两类,分别使用异质更新机制和费米更新规则,研究了以上三种因素对企业选择策略的影响。异质惯性更新机制考虑的是企业往往会坚持自己过去使用的策略这一情形。模拟结果表明,当企业惯性比较小时,采取合作策略的企业比例随着异质惯性更新机制的使用比例提高而提高;当惯性较大时,存在一个最优使用比例使合作比例达到最大。异质策略偏好更新机制指的是企业更新策略时受到策略偏好的影响。结果表明:当企业对合作、背叛不加区分时,该机制在较高的背叛的诱惑条件下更加有效;当企业区分策略时,使用合作策略的企业比例可以大幅度提高。教化能力是指企业对邻居企业的影响能力,该因素通过一个共演化模型被考虑。分析结果表明,在教化能力的影响下,企业选择合作的意愿变强,并且对背叛的诱惑抵抗能力提高。此外,以上三种异质更新机制在异质网络上被测试,结果显示其同样具有促进合作的作用。其次,研究了公共物品博弈中异质投资机制和基于个体容忍度的惩罚机制。个体使用异质投资机制时,网络中合作者的投资量将变得各不相同。研究发现,在正的投资强度下,异质投资策略可以强化网络互惠,并在不同的网络中促进合作行为的涌现。同时,在异质投资模式下,合作者的平均投资水平低于传统公共物品博弈中的平均投资水平。在负的投资强度下,合作者平均投资成本增加,合作演化被抑制。个体使用基于容忍度的惩罚机制时,合作者获得了惩罚背叛者的机会。结果显示,个体使用该机制时,既可以降低惩罚策略的使用频率从而节约成本,又可以提高网络中合作者的比例。此外,当个体容忍度相同时,该惩罚机制促进合作涌现的效果比异质容忍度更好。最后,基于上面章节的研究,结合P2P媒体网络中资源共享问题,研究了多惩罚策略对网络用户行为演化的影响。模型假设合作者可以根据群体的容忍度决定是否惩罚,并且有多种惩罚策略以供使用。如果决定惩罚,不管合作者是何种策略,都要承担相同的惩罚成本。这克服了二阶搭便车行为。结果证明,在特定条件下该惩罚机制可以促进合作涌现。随着搭便车者(背叛者)的减少,上传者(合作者)之间的竞争变得更加激烈。多数情况下,在稳定状态时用户倾向于使用单一的惩罚策略,但也存在多个惩罚策略共存的情况。此外,在相同条件下,随着惩罚策略数量的增多,合作者比例也不断地提高。