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依据达尔文“适者生存”理论,自私的个体因适应度大而存活,合作者则会被淘汰。然而,从微生物群到自然界再到高度发达的人类社会,合作现象广泛存在。演化博弈论为人们理解这种自私个体之间相互合作提供了一种有效的理论工具。个体间的相互作用可以借助复杂网络描述。在演化博弈论的框架下,多种促进合作演化的机制被提出,如奖励机制、惩罚机制、声望、优先选择、迁移等。本文致力于研究空间结构中不同形式的惩罚机制对公共品博弈中合作演化的影响。 首先,我们研究池驱逐机制在结构群体中对合作演化的影响。驱逐者付出一定代价,而背叛者以一定的概率被驱逐而无法参与分配公共品。我们研究了当种群中只有驱逐者和背叛者存在时,驱逐概率和驱逐代价对合作演化的影响。研究了合作、驱逐、背叛三种策略竞争的演化动力学。结果表明小变异条件下,池驱逐机制有利于种群合作的演化。我们发现驱逐概率对合作策略演化的影响是正相关的,而驱逐代价对其演化的影响是非线性的。此现象通过分析策略密度变化得到解释。 其次,研究了带有惩罚阈值的第三方惩罚在结构种群中对合作演化的影响。通过分析小变异下策略的稳态分布,发现惩罚阈值并非越高越好,只有适当的阈值才能促进合作的演化。最后,通过仿真发现系统中存在最优阈值,使得种群的合作水平最高。 最后,我们推广了传统池惩罚模型。对背叛者的惩罚力度会随着博弈组中背叛者人数的变化而变化。研究这种非线性惩罚机制在种群结构中对合作演化的影响。通过仿真发现,非线性激励机制能够更好的促进种群中合作行为的演化。