基于策略更新機(jī)制的合作演化研究.pdf

1、合作的演化問(wèn)題在近年來(lái)受到廣泛的關(guān)注，人類的合作會(huì)如何演化是具有挑戰(zhàn)性的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。作為從經(jīng)典博弈論發(fā)展而來(lái)的一個(gè)新興研究領(lǐng)域，演化博弈論為研究合作問(wèn)題提供了一個(gè)有力的理論框架。根據(jù)國(guó)內(nèi)外最新的研究動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)，本文通過(guò)建立有限種群的策略更新機(jī)制，來(lái)研究不同系統(tǒng)中合作的演化問(wèn)題。本文的主要工作和貢獻(xiàn)如下:
　　在第二章，建立了一種混合Moran過(guò)程和模仿過(guò)程的更新策略機(jī)制。在一個(gè)有限種群中，一部分個(gè)體更新策略時(shí)采用Moran機(jī)

2、制，另一部分個(gè)體更新策略時(shí)采用模仿機(jī)制。通過(guò)計(jì)算該系統(tǒng)的固定概率，對(duì)合作的演化規(guī)律進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，采用模仿機(jī)制的合作的固定概率高于中性選擇下的結(jié)果。這表明該系統(tǒng)對(duì)合作有明顯的促進(jìn)作用。在合作者數(shù)量不變的情況下，采用模仿機(jī)制的個(gè)體數(shù)量越多，從該狀態(tài)固定到全合作狀態(tài)的概率就越大。通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)中的條件固定時(shí)間和非條件固定時(shí)間的計(jì)算和計(jì)算機(jī)仿真模擬，結(jié)果顯示，弱選擇下，采用Moran規(guī)則的合作者固定到全合作狀態(tài)所花費(fèi)的時(shí)間比采用模仿規(guī)則的合

3、作者花費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)。但是，采用Moran規(guī)則的合作者固定到任意吸收態(tài)所花費(fèi)的時(shí)間要更短。
　　在第三章，建立了另一種更新策略的機(jī)制，在一個(gè)有限種群中，被選中更新策略的個(gè)體需要先按照Moran過(guò)程更新一次，再按照模仿過(guò)程更新一次。通過(guò)計(jì)算得到了該系統(tǒng)中合作者的固定概率和固定時(shí)間的表達(dá)式，結(jié)果顯示，同經(jīng)典的Moran過(guò)程相似，該更新過(guò)程滿足1/3定律，在囚徒困境博弈和協(xié)調(diào)博弈下，該系統(tǒng)的固定概率高于Moran過(guò)程的固定概率。表明該系統(tǒng)在

4、囚徒困境及協(xié)調(diào)博弈下起到了促進(jìn)合作的作用。進(jìn)一步地，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真模擬對(duì)固定時(shí)間進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，該混合過(guò)程固定的速度比經(jīng)典模仿過(guò)程快，比經(jīng)典的Moran過(guò)程慢。并且固定時(shí)間隨鄰居數(shù)量的增加而減小。
　　在第四章，建立了一個(gè)混合了經(jīng)典的模仿過(guò)程和愿望過(guò)程的策略更新機(jī)制。在一個(gè)有限種群中，一部分個(gè)體更新策略時(shí)按照模仿過(guò)程，另一部分個(gè)體更新策略時(shí)按照愿望過(guò)程。研究結(jié)果顯示，不同于經(jīng)典模仿過(guò)程，該系統(tǒng)沒(méi)有吸收狀態(tài)，總是有一個(gè)非零支持合作產(chǎn)

5、生的概率，避免了整個(gè)系統(tǒng)落入全背叛狀態(tài)而無(wú)法“逃出”的情況，從而相比于經(jīng)典的模仿過(guò)程，加入采用愿望過(guò)程個(gè)體起到了促進(jìn)合作的作用。且采用愿望過(guò)程的個(gè)體數(shù)量越多，采用模仿過(guò)程的個(gè)體中合作者的平均比例就越高。換句話說(shuō)，采用愿望過(guò)程的個(gè)體的入侵有利于合作的產(chǎn)生。
　　在第五章，不同于經(jīng)典的Moran過(guò)程中依靠全局信息更新策略，建立了一個(gè)基于局部信息的更新策略的機(jī)制，為一局部過(guò)程。局部過(guò)程不需要獲得整個(gè)種群博弈的全局信息，比較容易實(shí)現(xiàn)。結(jié)果