帶有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的資源分配復(fù)雜系統(tǒng)的物性研究.pdf

1、無論是自然還是人類系統(tǒng)中，都廣泛存在著各種形式的對有限資源的競爭與博弈。然而，為了便于理論分析，過去的研究往往只考慮博弈個體在全局相互作用下的情況，而實(shí)際上真實(shí)世界中的博弈個體只與其所在環(huán)境中的部分其他個體存在相互作用，即只存在局域博弈;更進(jìn)一步，個體之間的博弈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也是值得考慮的。我們通過真人實(shí)驗(yàn)與多代理模型研究了個體之間只能進(jìn)行局域博弈的系統(tǒng)。
　　我們首先基于隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)對博弈個體之間的競爭關(guān)系進(jìn)行建模，考察了不同規(guī)模的局域博

2、弈對系統(tǒng)整體性質(zhì)的影響。我們發(fā)現(xiàn)，即使系統(tǒng)中的個體只能參與局域競爭，整體的資源配置依然可以是高效的，并且，一定條件下局域博弈還可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。我們還發(fā)現(xiàn)在僅允許局域博弈的情況下，全局視野下系統(tǒng)會存在一些穩(wěn)定的套利機(jī)會，這啟發(fā)我們借鑒統(tǒng)計(jì)物理學(xué)中的熵增加原理去考察系統(tǒng)宏觀性質(zhì)的演變。我們發(fā)現(xiàn)孤立真人系統(tǒng)中類熵量的增加源于構(gòu)成系統(tǒng)的個體的適應(yīng)性提升，而如果個體所參與局域博弈的大小受到限制，個體則會受到限制而不能發(fā)展出與環(huán)境復(fù)雜度相匹配

3、的適應(yīng)性，這將妨礙系統(tǒng)整體向平衡態(tài)演化，而只能進(jìn)入非平衡穩(wěn)態(tài)。另外，由此我們也能看出系統(tǒng)由不同單元構(gòu)成時呈現(xiàn)出的不同特征:當(dāng)系統(tǒng)由不具有適應(yīng)性的個體構(gòu)成時（自然系統(tǒng)中的許多情況，例如房間中氣體分子構(gòu)成的系統(tǒng)），個體之間的相互作用促使系統(tǒng)從有序走向無序，熵不斷增加;而當(dāng)系統(tǒng)由具有適應(yīng)性的個體構(gòu)成時（人類社會中存在許多這樣的情況，例如金融市場），個體之間的相互作用是在消除系統(tǒng)中的套利機(jī)會，使系統(tǒng)由可預(yù)測狀態(tài)演化到不可預(yù)測狀態(tài)，同樣體現(xiàn)為熵的