合作的進(jìn)化與懲罰的消亡——基于有成本懲罰的直接互惠模型的研究.pdf

1、在生物進(jìn)化論發(fā)展的歷史長(zhǎng)河中，進(jìn)化生物學(xué)家查爾斯·達(dá)爾文和馬丁·諾瓦克為其作出了不朽的貢獻(xiàn)。查爾斯·達(dá)爾文提出的由競(jìng)爭(zhēng)和沖突所支配的自然選擇理論奠定了此前人們公認(rèn)的基本進(jìn)化原則——突變和選擇，突變產(chǎn)生了基因的多樣性，選擇篩選出對(duì)環(huán)境最適應(yīng)的個(gè)體。然而，自然選擇理論卻無(wú)法解釋從低等生物到人類(lèi)社會(huì)所普遍存在的合作現(xiàn)象，似乎競(jìng)爭(zhēng)與合作總是以對(duì)立的方式存在著。而當(dāng)馬丁·諾瓦克意識(shí)到競(jìng)爭(zhēng)與合作猶如事物的正反兩面總是處于形影不離的狀態(tài)時(shí)，他提出了物

2、種進(jìn)化過(guò)程的第三個(gè)原則——合作。馬丁·諾瓦克認(rèn)為，在一貫冰冷的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，合作可以跟無(wú)情的生存邏輯很好地相融共處，合作實(shí)現(xiàn)了從基因到有機(jī)體、從語(yǔ)言到復(fù)雜的社會(huì)行為的進(jìn)化。
　　近幾十年來(lái)，對(duì)合作進(jìn)化機(jī)制的探索讓無(wú)數(shù)進(jìn)化生物學(xué)家著迷，馬丁·諾瓦克在吸收和發(fā)展了眾多學(xué)者的研究成果之后，提出了促使合作進(jìn)化的五種機(jī)制，分別是親緣選擇，直接互惠，間接互惠，網(wǎng)絡(luò)互惠和群體選擇，并把合作進(jìn)化的條件歸結(jié)于一個(gè)統(tǒng)一而且簡(jiǎn)單的不等式。
　　本文

3、在經(jīng)典直接互惠的理論基礎(chǔ)上對(duì)直接互惠模型進(jìn)行擴(kuò)展，著重考察有成本懲罰的直接互惠模型，并且結(jié)合理論分析和文獻(xiàn)綜述建立起了一個(gè)“三位一體”的研究模式，這個(gè)研究模式包括對(duì)該模型進(jìn)行的合作性納什均衡理論分析，在有限種群中對(duì)該模型進(jìn)行的計(jì)算機(jī)模擬和真人互動(dòng)實(shí)驗(yàn)。
　　首先，通過(guò)對(duì)進(jìn)化博弈基礎(chǔ)理論和相關(guān)文獻(xiàn)的梳理深入地掌握經(jīng)典直接互惠中合作行為和懲罰行為的循環(huán)進(jìn)化過(guò)程，并利用相應(yīng)的理論方法分析有成本懲罰的直接互惠模型的合作性納什均衡。結(jié)果表明

4、，當(dāng)有成本懲罰策略的成本不大于合作策略的成本時(shí)，存在使用有成本懲罰策略的合作性納什均衡；當(dāng)有成本懲罰策略的成本大于合作策略的成本時(shí)，有成本懲罰策略不能得到進(jìn)化，合作性納什均衡是寬容的以牙還牙策略。
　　其次，本文介紹Randetal.（2009）對(duì)該模型進(jìn)行的有限種群中的計(jì)算機(jī)模擬進(jìn)化。計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果與納什均衡理論分析一致，再現(xiàn)了有限種群隨機(jī)特征下合作進(jìn)化的狀態(tài)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)有成本懲罰策略的成本不大于合作策略的成本時(shí)，有成本懲罰策略

5、在某些參數(shù)范圍內(nèi)不能得到進(jìn)化，否定了部分納什均衡分析的相關(guān)結(jié)論。
　　最后，本文針對(duì)該模型，參考Dreberetal.（2008）和Wuetal.（2009）進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的真人互動(dòng)實(shí)驗(yàn)，并對(duì)收集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)建模分析。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)再次充分驗(yàn)證了納什均衡理論分析和有限種群中計(jì)算機(jī)模擬的結(jié)果：合作種群能夠在有成本懲罰的直接互惠模型中得到進(jìn)化，懲罰種群最終會(huì)被消亡。而真人互動(dòng)實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)出了寬容的隨機(jī)特性，它左右著真人