合作通常意味着个体以牺牲自身的部分利益为代价而使整体收益最大化,这种现象广泛存在于自然界和人类社会中。合作的演化是社会进化过程中的一个重要机制,事实上,有证据表明合作行为的存在导致了地球上生命的开始。一方面,种群中存在善良的个体,称为合作者,他们会通过付出一定的成本来帮助其他人。另一方面,也存在自私的个体,称为背叛者,他们会为了追求自身利益最大化而不愿意为他人提供任何帮助,甚至会利用剥削合作者。通常,相互合作带来的整体收益会更高。由此可以清楚地看到,在追求个人最高利益和追求集体最高利益时存在矛盾冲突,将这样的状况定义为社会困境。如何理解不相关个体之间大规模的合作行为的存在成为了21世纪最具挑战的问题之一。博弈论为理解个体之间的行为,分析和研究策略制定等方面提供了强有力的帮助。为了理解为什么大量合作行为会存在于陌生群体中,研究者利用网络结构模拟博弈个体之间的关系,每一个节点代表一个个体,将个体之间的关系抽象为网络中的边。近些年,许多学者在网络演化博弈方面做了大量的研究工作,表明合作行为的存在与社会结构、策略更新规则、现实生活中可能存在的博弈机制等诸多方面有关。由于影响合作行为存在的因素多种多样,其中成本会直接影响最终收益,研究中考虑成本因素尤为重要,因此,本文主要从考虑成本的角度出发探索其对演化博弈影响。在当今这个时代,时间和信息对人类来说极其重要,所以,我们主要研究了考虑时间成本和信息成本后对群体中合作演化的影响。在进行仿真实验时采用了2种经典的博弈模型,分别是雪堆博弈和囚徒困境。抽象种群中个体间关系的网络结构采用的是一种特殊的无标度网络模型——双曲网络,该网络对BA无标度网络模型进行改进,在新节点加入时会综合衡量网络中老节点的流行性和相似性。双曲网络模型的构造更接近真实社交网络,利用该网络模型模拟种群间个体关系使结果更具真实性。本文主要研究工作如下:首先,从考虑时间成本的角度出发,探讨考虑时间成本后对种群中合作演化的影响。一般地,在雪堆博弈中,当背叛者利用合作者时,背叛者将在不付出任何成本的情况下获得最大收益。然而,时间的流逝也是一种损失。即使背叛者选择留在车里等待合作者铲雪,背叛者也需要承担时间消耗带来的损失。因此,铲雪的总成本应包括体力劳动成本和时间成本,关注时间成本如何影响雪堆博弈中合作的演变。实验结果表明,无论在何种背叛诱惑下,时间成本所占比例越大,越能够促进产生更多的合作者。其次,在考虑时间成本的基础上,探索背叛者等待合作者劳动时间的长短会对演化博弈造成何种影响。在经典的雪堆博弈中,即使背叛者不需要付出劳动来铲雪也能获得回家的收益,但是也必须花费时间等待合作者铲雪。时间就是金钱。等待时间较长或者较短会给背叛者带来不同的收入差异。研究发现,时间成本在合作演化过程中起着积极的作用,特别是随着等待时间的延长,背叛者的数量会逐渐减少。另外,研究发现当个体对时间重要性的意识越高,选择合作的个体越多。最后,从信息成本角度出发研究其对演化博弈的影响。在现实生活中,人们为了获取有价值的信息通常都需要付出一定的代价。本文中构建了信息需求者模型,在该模型中将那些愿意为获取有用信息而付出代价的个体称为信息需求者,探索信息需求者的存在对演化合作的影响。一般,可以根据个体的历史行为来推测其下一步所采取的策略。但是,由于人们往往具有从众心理,做决策时会考虑周围其他人的选择,所以我们通过利用D-S证据理论融合个体历史合作行为比例和当前邻居中合作者比例这两方面因素,以所得概率推断个体下一轮选择合作策略的可能性。并且,将计算得到的概率值称为该个体的合作价值。信息需求者通过付出一定的成本获得邻居的合作价值,在博弈过程时仅与合作价值不低于其自身的邻居进行交互,然后更新策略。实验结果表明,在囚徒困境中引入信息需求者显著提高了合作水平,信息需求者所占比例越高,合作水平越高。