複雜結構化群體中的公共物品博弈機制研究

《複雜結構化群體中的公共物品博弈機制研究》是依託天津理工大學，由王娟擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：複雜結構化群體中的公共物品博弈機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：王娟
• 依託單位：天津理工大學

項目摘要

社會公共資源的管理和有效配置是經濟生活中亟待解決的一個社會問題，也是經濟和管理學界長期關注的一個熱點科學問題。本項目擬將統計物理方法、現代圖論與演化博弈理論結合起來，將參與公共物品博弈的局中人置於特定的空間拓撲環境以構建結構化群體，利用平均場理論分析和大量的數值仿真研究複雜結構化群體上的公共物品博弈機制，揭示群體結構和博弈機制在合作促進中的作用與合作演化規律。主要研究內容包括：探討空間晶格上收益計算鄰域和策略學習鄰域相互分離、鄰域尺寸變化等對合作行為的影響；研究空間晶格上節點存在空位情況下群體密度、移動規則等在合作演化中的作用；提出公共物品博弈組貢獻量動態調整的博弈模型，分析其對複雜網路上合作動力學的影響；提出群體結構與博弈收益共演化的網路模型，探索其對合作提升的作用；探尋社會公共資源管理和最佳化配置可行的手段。項目研究對於群體環境下公平、合理地部署公共資源、產品和服務等具有重要的理論價值。

結題摘要

社會公共資源的管理和有效配置是經濟生活中亟待解決的一個社會問題，也是經濟和管理學界長期關注的一個熱點科學問題。本項目將統計物理方法、現代圖論與演化博弈理論結合起來，將參與公共物品博弈的局中人置於特定的空間拓撲環境以構建結構化群體，利用大量的Monte Carlo數值仿真研究複雜結構化群體上的公共物品博弈機制，揭示群體結構和博弈機制在合作促進中的作用與合作演化規律。主要研究成果包括：（1）突破經典博弈論拓撲均勻的假設，探討結構化群體中的博弈合作機制，發現個體多樣性、投資異質性與動態調整、自相互作用、策略選擇偏好、鄰域配置等機制能夠有效提升群體合作水平和合作團簇抵禦背叛的能力；（2）基於單層空間格線配置，發現將個體聲譽引入到個體效用的評估中，結構化群體在穩態時群體合作水平能夠大幅度被提升；在此基礎上，引入聲譽分類機制，發現合作水平能夠進一步提高；另外，在雙層格線配置下，引入聲譽推測機制，在策略更新過程中，個體聲譽由相互依賴的兩層空間網路中對應個體的聲譽值來共同決定（兩者的較大、較小或平均值），與傳統單個網路模型上公共物品博弈相比較，三種聲譽計算規則都會導致合作的大幅提升；（3）基於結構化網路群體，研究個體回響策略、群體密度以及個體移動規則等對移動群體中公共物品合作行為的影響，研究結果表明當個體對當前的博弈收益不滿意時，個體應對策略更新順序對合作演化有著顯著的影響；同時，移動規則針對不同的策略更新順序，會產生截然不同的影響；（4）基於複雜結構化群體，在雙層空間格線模型上假定兩個相互依賴網路中個體之間的效用耦合方式不再是一一映射模式、而是一對多的映射模式。基於囚徒和旅行者困境博弈模型，討論兩個網路之間策略耦合效用對合作湧現的影響，合作行為和相變特性能夠得到顯著改善。項目研究成果對於深刻理解真實社會環境下群體合作行為、社會公共資源和服務的有效配置等具有重要的理論價值。