The mechanism of individual time cost heterogeneity promotes cooperation in snowdrift game
在研究现实世界中的群体行为时，时间流逝成本起着重要的作用。每一个理性的个体都可以通过综合考虑时间成本来得到更合理的策略。基于此，本文提出了一种个体时间成本异质性机制，其核心在于两个方面：1。将规则网络中的个体分为高时间成本和低时间成本两类。2.每个个体都被赋予了一个时间成本参数，当他们与邻居互动时，个体会考虑时间成本对收益的影响。利用同步更新算法研究了正则格上合作问题的演化。仿真结果表明，该机制有效地促进了雪堆游戏中的合作。研究发现，时间成本越高，群体中高时间成本的个体越多，在低时间成本不变的情况下，群体间的时间成本差异越大。
2020-09-18 physics.soc-ph
Self-Organization Promotes the Evolution of Cooperation with Cultural Propagation
本文研究了文化传播条件下合作演化的三种计算模型：亲属选择、直接互惠和间接互惠。报告了两个分析，一个比较它们之间的行为，第二个确定不同参数在模型动态中的影响。这些分析的结果说明了如何游戏过渡可能会发生依赖于模型内的一些参数，也解释了代理如何适应这些过渡，通过单独选择他们的附件合作的态度。这些参数规定了合作在不同情况下如何自我组织。本文还讨论了由于Agent的适应过程而出现的合作演化。
2013-03-01 cs.GT physics.soc-ph
Multiple learning mechanisms promote cooperation in public goods games with project selection
进化如何促进合作是社会和经济系统中的一个基本问题。在商业世界中，积极选择合适的项目通常有助于商人处于有利地位。通过将项目选择机制引入到门限公共物品博弈中，研究了偏好项目规模更新过程中的变异和模仿对合作演化的耦合效应。与没有项目选择机制的情况相比，项目选择机制的存在可能会抑制合作，也可能会促进合作，这取决于不同的更新规则。模仿者在群体中存在一个临界比率，低于这个比率，合作受到抑制，高于这个比率，合作得到促进。随着个体策略和偏好项目规模的共同演化，合作水平越高，偏好项目规模的平均值越大。理论分析表明，由于大多数个体都是突变体，共同进化过程受突变过程控制，导致偏好项目规模的平均值较小，合作水平较低。由于大多数个体都是模仿者，共同进化过程受变异和模仿过程的耦合控制，导致偏好项目规模的平均值更大，合作水平更高。由于所有的个体都是模仿者，共同进化的过程是由模仿过程，这导致了一个中间的平均值的首选项目规模和中间水平的合作。
2019-11-21 nlin.AO physics.soc-ph
Playing against the fittest: A simple strategy that promotes the emergence of cooperation
理解合作的出现和持续性是进化生物学的一个基本问题，经常在进化博弈论的框架下进行研究。一个非常强大的机制，以促进合作是网络互惠，互动模式和机会的战略传播的代理人被限制到有限的永久互动伙伴。合作之所以存在，是因为紧密合作的社区有可能免受叛逃者的入侵。在这里，我们表明，参数范围内，合作可以生存的强烈扩大，如果网络上的游戏是偏向于更频繁的互动与更成功的邻居。特别是，如果代理专门选择邻居比自己更成功的游戏，合作甚至可以占主导地位的情况下，它会消亡，如果互动邻居选择没有偏见或偏好不太成功的对手。我们证明了“选择更合适的邻居”策略是进化稳定的。此外，它将成为一个最初随机的代理人群体的主导策略。
2011-04-23 cs.GT physics.bio-ph physics.soc-ph
Self-regulation promotes cooperation in social networks
现实社会困境中的合作行为通常被认为是一种源于规范和惩罚的现象。为了克服这一范式，我们强调之间的相互作用，社交网络对个人的影响，并激活自发的自我调节机制，这可能会导致他们的行为合作，同时与他人互动，并采取冲突的决定随着时间的推移。通过将进化博弈理论扩展到网络，我们证明了无论自我调节机制是否足够强于社会压力，合作都会部分或完全出现。有趣的是，即使是很少的合作个体也会充当其他人合作的催化剂，从而激活招募机制，最终推动整个群体合作。
2018-07-20 cs.GT cs.SI econ.TH
Reputation-based synergy and discounting mechanism promotes cooperation
本文在公共物品博弈中提出基于群体声誉的协同与折扣机制，发现其可促进合作并引发完全合作到完全背叛的相变。
2023-11-05 physics.soc-ph q-bio.PE
Integrating neighborhoods in the evaluation of fitness promotes cooperation in the spatial prisoner's dilemma game
人类社会的一个基本问题是合作的演变。许多先前的研究探讨了这个问题，通过设置空间背景，玩家通过与他们最近的邻居进行博弈来获得他们的收益。另一个不容忽视的事实是，环境在个体发展中起着重要作用。受这些现象的启发，我们重新考虑个人适应度的定义，通过引入选择参数$u$，将环境（由所有个体邻居的平均收益表示）与传统的个体收益相结合。将$u$调整为零将返回传统版本，而增大$u$将受到环境的影响。我们发现，考虑到环境，即在健身的评估整合邻里，促进合作。如果提高$u$的值，可以更好地抵抗缺损的侵袭。我们还提供了定量的解释和完整的相图呈现环境的影响，合作的演变。最后，证明了该机制对不同邻域大小、不同拓扑结构和不同博弈模型的通用性。我们的工作可能会揭示我们生活中合作的出现和持续。
2010-12-31 cs.SI physics.soc-ph
Adaptive and bounded investment returns promote cooperation in spatial public goods games
公共物品博弈是研究大型群体合作演化的最著名模型之一。这个博弈中的乘法因子可以表征公共产品的投资回报，这可能是可变的，取决于现实情况下的互动环境。在空间公共物品博弈中，不使用相同的普适值，而是根据局部和全局交互环境的差异来更新各个群体的增殖因子，但同时将其限制在一定范围内。我们发现，适应性和有界的投资回报可以显着促进合作。特别地，当为投资回报设置适当的限制时，可以实现高反馈强度的充分合作。此外，我们表明，在整个人口的合作者的分数可以变得更大，如果增加的乘法因子的下限和上限。此外，在传统的空间公共产品游戏中，每个组中的乘法因子是相同的，固定的，我们发现，合作可以更好地促进，如果乘法因子被限制在一个和组的大小之间的调整，在我们的模型。我们的研究结果突出了局部适应性和有界投资回报的重要性，在结构化群体的合作行为的出现和主导地位。
2012-10-25 physics.soc-ph q-bio.PE
Success-driven distribution of public goods promotes cooperation but preserves defection
马太效应早在圣经时代就已确立，它代表着这样一个事实：在社会中，富人往往会变得更富，权势者往往会变得更强大。在这里，我们研究了一个博弈论模型，描述了结构化人口的合作的演变，公共产品的分配是由个人的生殖成功。相图显示，合作促进不受不确定性的策略采用和互动图的类型，但完全的主导地位的合作者是难以捉摸的，由于自发出现的超持久的叛逃者，欠他们的生存极其罕见的微观模式。这表明，成功驱动的机制对于有效地从集体行动中获益至关重要，但它们也可能解释了观察到的持续存在的适应不良行为。
2011-12-12 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
Learning to cooperate in a changing world: How caring about the future promotes cooperation across scales
Beihang University（北京航空航天大学）；Zhongguancun Laboratory（中关村实验室）；Hangzhou International Innovation Institute, Beihang University（北京航空航天大学杭州创新研究院）；Key Laboratory of Mathematics, Informatics and Behavioral Semantics, Beihang University（北京航空航天大学数学、信息学与行为语义重点实验室）；Beijing Advanced Innovation Center for Future Blockchain and Privacy Computing, Beihang University（北京航空航天大学未来区块链与隐私计算高级创新中心）；Beijing Academy of Blockchain and Edge Computing（北京区块链与边缘计算研究院）
本研究通过多智能体强化学习，推导出跨尺度稳定合作的解析条件，发现重视未来能引导自利个体合作，为合作型AI提供统一框架。
2026-10-05 physics.soc-ph
Scarcity may promote cooperation in populations of simple agents
在合作演化的研究中，资源限制通常被假设为提供有限的人口规模。然而，最近有人指出，资源限制也可能产生动态的回报，能够修改游戏的原始结构。在这里，我们研究分析从一个同质人口的叛逃者时，资源丰富的生存无条件的合作者时，资源减少到阈值以下的相变。为此，我们引入了一个简单的代理模型，没有记忆或识别能力，在混合良好的人口互动。这一结果可能会揭示资源限制在多细胞起源中所扮演的角色。
2013-12-12 physics.bio-ph physics.soc-ph q-bio.PE
Population fluctuation promotes cooperation in networks
我们认为，在动态网络结构的人口的合作的出现和演变的解释问题。基于Poncela等人的开创性工作，该工作显示了如何通过进化偏好依恋（EPA）模型在不断增长的人口中支持合作（在一次性囚犯困境中），我们研究了人口规模波动的影响。我们发现，波动模型是更强大的比Poncela等人的合作，在各种各样的初始条件下的稳定性。无论是在诱惑的缺陷，和类型的战略存在于创始人网络，波动的人口被发现导致更安全的合作。此外，我们发现，这个模型也将支持出现合作从预先存在的非合作随机网络。这个模型，像Poncela等人的，不需要代理人有记忆，识别其他代理人，或其他认知能力，因此可能会提出一个更普遍的解释合作的出现在早期的进化过渡，比机制，如亲属选择，直接和间接互惠。
2016-05-09 cs.GT cs.NE physics.soc-ph
Environmental variability promotes the evolution of cooperation among geographically dispersed groups on dynamic networks
本文通过三种环境变异性随机模型研究动态网络上群体间合作的演化，发现区域资源转移比总体资源波动更能促进合作，且合作与网络结构的协同演化是关键机制。
2024-11-19 math.DS physics.soc-ph q-bio.PE
Performance appraisal promotes cooperation in spatial public goods games
College of Artificial Intelligence, Southwest University（西南大学人工智能学院）；Business College, Southwest University（西南大学商学院）
该研究提出基于绩效评估的空间公共物品博弈模型，通过将收益分为平均分配与绩效加权两部分，经模拟证实绩效评估可显著促进合作行为，为缓解社会困境提供了新路径。
2026-08-05 physics.soc-ph
Voting by Hands Promotes Institutionalised Monitoring in Indirect Reciprocity
基于声誉的间接互惠是推动人类合作的主要机制，其中对行为的监测和分享与声誉有关的信息至关重要。由于收集信息的成本很高，可能会出现公地悲剧，一些人会搭别人提供的信息的便车。这可以通过组织监测器来克服，这些监测器收集信息，并由信息用户付费。我们分析了一个共同进化模型的个人玩的社会困境的游戏和监视器看着他们，监视器提供信息和玩家投票给一个更有益的监视器。我们发现：（1）仅仅对背叛行为进行严重评价的监督者不能稳定合作-他们必须忽略对坏名声玩家的背叛行为;（2）如果玩家投票给监督者而不是改变自己的策略，这种忽视的监督者可以稳定合作;（3）对坏名声玩家的合作行为进行严重评价的STERN监督者比不这样做的MILD监督者更容易稳定合作;（4）如果STERN监视器与MILD监视器竞争，则STERN监视器获胜;以及（5）STERN监视器需要高水平的监视，并且仅实现较低水平的合作，而MILD监视器实现较高水平的合作，具有松散的并且因此成本较低的监视。
2016-10-05 physics.soc-ph
Probabilistic interconnection between interdependent networks promotes cooperation in the public goods game
以前的大多数作品研究合作的结构化人口通常采用一个孤立的单一网络的演变。然而，现实的系统是由许多相互依赖的网络相互耦合，而不是孤立的一个。在本文中，我们考虑一个系统，包括两个相互作用的网络具有相同的大小，相互纠缠的概率互连的引入。我们将公共物品博弈引入到这类系统中，研究了概率互联对系统合作演化的影响以及两层互联网络之间的耦合效应。仿真结果表明，存在一个使整个系统达到最大合作水平的互连概率中间区域。有趣的是，我们发现，在最佳的互连概率的内部链接之间的合作者在两层的分数是最大的。此外，即使最初没有合作者在一个层的相互依赖的网络，合作仍然可以促进概率互连，在两个层的合作水平可以更容易地达成协议，在中间的互连概率。我们的结果可能有助于理解一些现实的相互依赖网络中的合作行为，从而突出了概率互连对合作演化的重要性。
2012-11-03 cond-mat.stat-mech cs.GT cs.SI
Moderate immigration may promote a peak of cooperation among natives
在一个边界日益严格的世界里，各国可能会剥夺自己享受合作移民带来的好处的机会。在这里，我们分析了有效的合作移民的人口玩公共物品游戏的效果。我们考虑了一个正方形格子上的人口结构，其中个人与邻居进行公共物品博弈。人口统计是由随机出生，死亡和迁移。这些策略通过模仿动态传播。我们的模型表明，当地人之间的合作，可以出现由于良好的榜样代理人，可以提供更好的公共产品质量的社会传染。在移民中，只有一小部分有效的合作者，才足以引发整个本地人口的合作。我们看到，本土合作在移民率的中等值时达到顶峰。这种有效的移民合作者作为合作集群成长的核中心，最终主导叛逃。
2021-06-11 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.soc-ph
Social hierarchy promotes the cooperation prevalence
社会等级是人类社会经济活动中不可忽视的重要因素，也是动物界不可忽视的重要因素。在这里，我们将这个因素纳入进化博弈，看看它会对合作结果产生什么影响。两个参与者之间的概率策略采用不仅取决于他们的收益，而且还取决于他们的等级差异--高等级的参与者比低等级的参与者更有可能复制他们的策略。通过模拟三种等级分布的囚徒困境博弈的演化过程，发现在所有情况下合作水平都得到了提高，并且在统一分布的情况下合作水平的提高是最优的。这种增强是由于层次结构的存在促进了合作集群的形成，高级别的球员作为成核核心。这一机制在巴拉巴西-阿尔伯特无标度网络中仍然有效，特别是当枢纽节点具有较高的社会等级时，合作增强最大。我们还研究了一个两层次模型，在此模型中，我们发现了类似的合作促进机制，并给出了一些理论分析。我们的发现可以部分解释为什么社会等级在这个星球上如此普遍。
2021-01-30 nlin.AO physics.soc-ph q-bio.PE
Wisdom of groups promotes cooperation in evolutionary social dilemmas
是否改变战略不仅取决于每个人的个人成功，也取决于其他人的成功。以此为动机，我们研究了在描述社会困境的游戏中合作的演变，在这种情况下，采取不同策略的倾向既取决于个人适应度，也取决于邻居的策略。无论进化过程是由成对或群体相互作用，我们表明，插入到“群体的智慧”强烈促进合作行为。越是考虑到更广泛的知识，叛逃者的进化就越受到损害。我们解释这一点，揭示了一个动态减速的入侵过程中，通过该接口分离不同的域保持平滑和叛逃者，因此变得无法有效地入侵合作者。这反过来又增强了空间互惠性，并建立了分散的决策，这对解决社会困境非常有益。
2012-08-20 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Does strong heterogeneity promote cooperation by group interactions?
以前的研究已经强调了强大的异质性的重要性，成功的合作，在游戏中的两两互动。在这里，我们确定在多大程度上这是真的由群体互动的游戏。因此，我们研究的发展合作的公共产品游戏的正方形格子，三角形格子和随机规则图，其中的收益是均匀分布或指数之间的球员分配给他们个人的比例因子，确定他们将收到的公共产品的份额。我们发现，均匀分布的公共产品是更成功地保持高水平的合作比指数分布的公共产品。这是不同意先前的结果对游戏的两两互动，表明组的相互作用可能是不太容易促进合作的手段，原来假设的强异质性，以及强异质性国家的作用，应重新审视其他类型的游戏。
2011-12-20 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
Nanowars can cause epidemic resurgence and fail to promote cooperation
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；Complexity Science Hub Vienna（维也纳复杂性科学中心）；University of Maribor（马里博尔大学）；China Medical University Hospital, China Medical University（中国医药大学附设医院，中国医药大学）；Alma Mater Europaea（欧洲母校大学）
在一个不可持续的、“人口过剩”的世界里，使用基于纳米技术的定向自主武器对人类的未来意味着什么？为了获得一些见解，我们做了一个简化的博弈论思想实验。我们考虑的人口代理人玩公共产品的游戏，并在平行的流行病展开。被感染的叛逃者以一定的概率被杀死，并被易感的合作者取代。我们发现，这种“传染病”，即使旨在促进良好的行为和地球的健康，不仅不能促进合作，但他们也显着增加了重复的流行病浪潮的概率。事实上，新生儿合作者很容易成为附近叛逃者的目标。因此，与直觉相反，所讨论的干预甚至可能产生与预期相反的效果，促进背叛。我们还发现了受感染的叛逃者死亡率的一个临界阈值，超过这个阈值，流行病的死灰复燃就成了必然。最后，我们迫切呼吁对纳米技术和自主武器进行国际监管。
2022-01-13 cs.AI physics.soc-ph q-bio.PE
Evolution of cooperation and competition in multilayer networks
针对合作与竞争共同演化问题，本文构建由公共物品博弈和内卷博弈组成并带跨层反馈的两层网络模型，揭示反馈对合作与社会福利的条件性影响。
2025-05-12 nlin.AO physics.comp-ph physics.soc-ph
Optimal migration promotes the outbreak of cooperation in heterogeneous populations
我们考虑一个人口的代理是异质性的（一）他们的策略时，互动$n_{g}$次与其他代理在迭代囚徒困境游戏，（二）他们的空间位置上$K$不同的岛屿。在每一代之后，代理人采用与他们收到的平均回报成比例的策略。假设两个合作和两个叛逃的策略的混合，我们首先调查孤立的岛屿的条件下，这些策略和它们可能共存的排他性的统治。这允许定义合作的阈值频率，其依赖于$n_{g}$和策略的初始组合，描述在没有迁移的情况下合作的爆发。然后，我们允许在每一代之后迁移固定比例的人口。假设一个最坏的情况下，所有的岛屿都被占领的叛逃策略，而只有一个岛屿被占领的合作者在阈值频率，我们确定的最佳迁移率，允许爆发的合作\emph{all}岛屿。我们进一步发现，阈值频率除以岛屿的数量，即与合作者入侵叛逃岛屿的相对努力与岛屿的数量递减。我们还表明，只有一个小的带宽的迁移率，允许爆发的合作。更高的移民率会破坏合作。
2012-06-24 cs.GT nlin.AO physics.soc-ph
How Lévy flights triggered by presence of defectors affect evolution of cooperation in spatial games
个人之间的合作是维持社会的关键。然而，自然选择倾向于背叛而不是合作。当个人的流动性允许合作者形成集群（或团体）时，合作可能会受到青睐。动物的移动模式有时遵循Lévy飞行。Lévy飞行是一种随机行走，但它是由许多小运动和一些大运动组成的。安东尼奥尼和托马西尼研究了莱维飞行对合作的作用。他们表明，莱维飞行促进了合作，并与邻国叛逃者引发的有条件运动相结合。然而，对于邻近叛逃者的最佳条件以及该条件如何随Lévy飞行强度而变化仍然不清楚。在这里，我们开发了一个基于代理的模型，在一个正方形网格中，代理执行Lévy飞行，这取决于相邻叛逃者的比例。我们系统地研究了合作的三个因素之间的关系：对叛逃者的敏感性，莱维航班的强度和人口密度。进化模拟的结果表明，适度的敏感性最促进合作。然后，我们发现，最短的动作是最好的合作时，对叛逃者的敏感性高。相比之下，当灵敏度较低时，较长的动作最有利于合作。因此，莱维飞行，即短跳和跳远之间的平衡，促进了任何敏感性的合作，这一点被进化模拟所证实。随着种群密度的增大，种群的敏感性越高，越有利于种群的合作进化。我们的研究表明，Lévy飞行不仅是觅食的最佳搜索策略，而且也是与他人建立合作关系的最佳搜索策略。
2022-07-20 physics.soc-ph q-bio.PE
Risk aversion can promote cooperation
该研究提出一个结合反应网络、量子力学方法和博弈论的新框架，发现基于风险厌恶的机制能在社会困境博弈中促进合作，并导致新均衡的出现。
2024-11-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech econ.TH
Transitions between homophilic and heterophilic modes of cooperation
合作在生物和社会系统中无处不在。先前的研究表明，对相似外观的偏好促进了合作，这种现象称为标签介导的合作或社群合作。当空间结构被合并时，这种效果得到增强，因为空间允许共享相同标签的代理重新组合以形成局部合作集群。在空间分布的环境中，还可以考虑生物体的迁移，这有可能通过促进空间集群进一步促进合作的演变。然而，它还没有被认为是在空间标签介导的合作模型。在这里，我们表明，使用计算机模拟的空间模型与有机体迁移的进化游戏，标签为基础的隔离和同好的合作出现了广泛的参数。与此同时，我们的研究结果还显示了另一个进化稳定的结果，即在空间混合模式中保持了高水平的嗜异性合作。我们发现，这两种不同形式的标签介导的合作交替出现的诱惑缺陷的参数增加。
2015-11-20 physics.soc-ph q-bio.PE
Clustering in large networks does not promote upstream reciprocity
上游互惠（英语：Upstream Reciprocity，又称广义互惠）是一种在社会困境中的合作机制，参与者在别人帮助他们的时候也会帮助别人。这是一种间接互惠。虽然在实验中经常观察到上游互惠，但大多数理论认为，只有当参与者形成三角形等短周期时，它才有效，这意味着人口规模较小，或者当它与其他促进合作的机制相结合时。一种期望是，真实的社交网络，这是众所周知的充满三角形和其他短周期，可能会容纳上游互惠。在这项研究中，我提出了一个有向循环的博伊德和Richerson的上游互惠游戏的情况下，一般的网络。该模型不是进化的，并关注的条件下，合作的球员是一个纳什均衡。我证明了网络中大量的三角形或其他短循环对促进上游互惠作用不大。合作是不太可能为较大的人口规模，即使三角形丰富的网络。此外，在网络上的进化社会困境游戏的结果相比，无标度网络导致较少的合作比网络均匀度分布。
2011-10-07 cs.SI physics.soc-ph
Intrinsic fluctuations of reinforcement learning promote cooperation
University of Tübingen（图宾根大学）；University of Twente（特文特大学）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）
在这项工作中，我们要求和回答是什么使经典的时间差强化学习与ε贪婪策略合作。在社会困境中合作对动物、人类和机器都至关重要。虽然进化理论揭示了一系列促进合作的机制，但代理人学习合作的条件是有争议的。在这里，我们展示了多智能体学习设置的各个元素如何导致合作。我们使用迭代囚徒困境与一个时期的记忆作为测试床。两个学习代理中的每一个都学习一个策略，该策略以两个代理在上一轮的动作选择为条件来决定下面的动作选择。我们发现，除了对未来奖励的高度关注，低探索率和小学习率之外，主要是强化学习过程的内在随机波动使最终合作率提高了一倍，达到80%。因此，固有的噪声不是迭代学习过程的必然之恶。它是学习合作的重要资产。然而，我们也指出了合作行为的高可能性和在合理的时间内实现这一目标之间的权衡。我们的研究结果是相关的有目的地设计合作算法和调节不希望的串通的影响。
2023-02-21 cs.LG econ.GN nlin.AO
Facilitating Cooperation in Human-Agent Hybrid Populations through Autonomous Agents
该研究在演化博弈论框架下探究合作型与背叛型自主智能体（AAs）对人-智能体混合群体合作的影响，发现不同博弈场景下AAs作用存在差异，合理设计应用可最大化其促合作效果。
2023-07-03 physics.soc-ph
Evolution of cooperation among migrating resource-oriented agents under environmental variability
本文构建资源随机移动、智能体逐资源迁徙并模仿成功邻居的模型，揭示环境变化性与流动性共同瓦解背叛者群体、促进合作形成。
2025-08-29 nlin.AO physics.soc-ph
Antisocial pool rewarding does not deter public cooperation
在许多方面，奖励合作是社会参与者的预期行为。然而，促进反社会行为的策略也令人惊讶地普遍，不仅在人类社会中，而且在真社会性昆虫和细菌中也是如此。例子包括制裁亲社会行为的个人，或奖励对集体企业没有贡献的自由骑手。因此，我们研究的公共产品游戏与反社会和亲社会池奖励，以确定潜在的负面影响的有效性，积极的激励措施，以促进合作。与天真的期望相反，我们表明，只要合作者能够做到这一点，叛逃者将奖励分配给他们喜欢的人的能力并不会阻止公众合作。即使在存在反社会奖励的情况下，进化社会困境中合作的空间选择也会增强。由于对任何一种策略的奖励管理都需要相当程度的聚合，合作者可以享受他们的亲社会贡献带来的好处以及相应的奖励。另一方面，叛逃者如果聚集在一起，可以享受反社会的奖励，但由于他们对公共利益没有贡献，他们最终屈服于他们固有的无法确保可持续未来的能力。因此，促进同类行为者聚集的战略，即使它们试图促进反社会行为，也总是能增强合作的长期利益。
2015-10-29 physics.soc-ph q-bio.PE
Rewarding evolutionary fitness with links between populations promotes cooperation
研究了囚徒困境和公共物品博弈中的合作演化问题，其中最初的参与者属于两个独立的结构种群。在策略进化的同时，当前效用超过阈值的玩家通过外部链接奖励给属于其他种群的玩家。然而，一旦实用程序下降到阈值以下，外部链接就会终止。因此，当前进化适应性的奖励在两个种群之间引入了随时间变化的相互依赖性。我们发现，无论进化博弈和互动结构的细节，健身和奖励的自组织产生了杰出的球员，作为合作行为的强催化剂。然而，也存在关键的效用阈值，超过该阈值，杰出的玩家不再能够渗透。然后，两个群体之间的相互依赖消失了，合作者被迫只依赖传统的网络互惠。因此，我们证明，一个简单的策略独立的奖励形式可能会显着扩大结构化人口的合作范围。在人类社会中，一个人通常是许多不同社交网络的成员，因此在直接社区之外形成联系似乎特别适用。
2014-04-03 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
Explaining human cooperation through a dual mechanism of individual and social learning
本文将人类探索形式化为含尝试与反思的个体学习过程，整合社会学习研究二者相互依赖对合作的影响，发现其耦合动态解释了矛盾合作现象，且个体学习在特定条件下比社会学习更能促进合作。
2025-08-22 physics.soc-ph
Win-stay-lose-learn promotes cooperation in the spatial prisoner's dilemma game
坚持自己的战略是自然和常见的，如果后者保证成功和满意。这与进化博弈的普遍模拟实践相违背，在进化博弈中，参与者经常考虑改变他们的策略，即使他们的收益可能与其他参与者略有不同。受此启发，我们引入了一个基于抱负的赢-留-输-学策略更新规则的空间囚徒困境游戏。该规则简单直观，不满意的参与者只会改变策略，然后尝试采用他们最近邻居的策略，而满意的参与者的策略不会改变。我们发现，建议的赢-留-输-学习规则促进了合作的演变，它这样做非常强大，独立的初始条件。事实上，我们表明，即使是一分钟的初始分数的合作者可能足以最终确保一个高度合作的最终状态。除了广泛的模拟结果，支持我们的结论，我们还提出了通过对所研究的游戏近似得到的结果。我们的研究结果延续了相关赢留策略更新规则的成功故事，并通过这样做揭示了解决囚犯困境的新方法。
2012-05-03 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Diffusion-induced instabilities promote cooperation in eco-evolutionary networks
Bagchi School of Public Health, Ahmedabad University（艾哈迈达巴德大学巴吉公共卫生学院）；Department of Physical Sciences, Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育与研究学院加尔各答分校物理科学系）；Department of Mathematics and Namur Institute for Complex Systems - naXys, University of Namur（南纳尔大学数学与南纳尔复杂系统研究所-naXys）；Faculty of Natural Sciences and Mathematics, University of Maribor（马里博尔大学自然科学与数学学院）；Community Healthcare Center Dr. Adolf Drolc Maribor（马里博尔阿道夫·德罗尔克博士社区健康中心）；Department of Physics, Kyung Hee University（庆熙大学物理系）；University College, Korea University（韩国大学综合研究生院）；Physics and Applied Mathematics Unit, Indian Statistical Institute（印度统计物理学与应用数学单元）
研究生态进化公共品博弈中合作如何持续，通过复杂网络上合作者和背叛者不同扩散速率，揭示不对称迁移和异质连接性共同促进结构化群体中合作，包括对称破缺转变、枢纽合作情况及多稳定性分析等。
2026-07-21 nlin.AO nlin.CD physics.soc-ph
Heterogeneous fragmentation of empty sites promotes cooperation in phenotypically diverse populations with tag-mediated interactions
Northwestern Polytechnical University（西北工业大学）；University of Graz（格拉茨大学）；Hangzhou Normal University（杭州师范大学）
异质性空位碎片化通过促进无条件合作，增强了表型多样性群体中的合作行为。
2025-12-26 cs.SI nlin.AO physics.soc-ph
Exploring optimal institutional incentives for public cooperation
亲社会激励可以促进合作，但提供激励是昂贵的。人类社会中的机构可能更喜欢使用能够以合理成本促进合作的激励策略。然而，到目前为止，很少有研究探讨了最佳的制度激励，使相关成本最小化，有利于公共合作。在这项工作中，结合最优控制理论，因此，我们制定了两个最优控制问题，以探索最优的激励策略，分别为制度奖励和惩罚。利用完全混合种群的Hamilton-Jacobi-Bellman方程方法，从理论上分别得到了累积费用最小的最优正激励策略和负激励策略.此外，我们提供了数值例子来验证所获得的最佳激励，使动力系统达到预期的目的地在最低的累积成本相比，与其他给定的激励策略。此外，我们发现，最优惩罚策略是一个更便宜的方式获得预期的合作水平时，它比最优奖励策略。
2019-07-25 cs.GT math.OC physics.soc-ph
Evolution of cooperation with joint liability
“个人责任”是现代法律的基本原则之一，它要求一个人对自己的行为负责。然而，个人责任远不是人类交往的唯一准则，特别是在社会和经济活动中。在企业同事、家庭成员等许多集体共同体中，个人利益往往与他人利益捆绑在一起，一旦一个人违反规则，一群人就得承受惩罚或制裁。这种机制被称为“连带责任”。虽然许多现实案例表明，连带责任有助于维持集体协作，但缺乏对连带责任如何以及何时促进合作的深入和系统的理论分析。在这里，我们使用进化博弈理论来模拟一个相互作用的系统与连带责任，其中一个失去信用可能会恶化整个集团的声誉。我们提供的分析条件来预测合作时，共同责任的存在，这是通过模拟验证。我们还分析证明，连带责任可以大大促进合作。我们的工作强调，连带责任对促进当前的经济倾向具有重要意义。
2021-09-14 physics.soc-ph q-bio.PE
Shaping the learning signal in a combined Q-learning rule to improve structured cooperation
Kunming University（昆明大学）；Yunnan University of Finance and Economics（云南财经大学）；Institute of Technical Physics and Materials Science, Centre for Energy Research（能源研究中心技术物理与材料科学研究所）
通过结合Q学习规则，塑造学习信号中的声誉权重以促进结构化合作，发现声誉权重对合作的影响依赖于学习动态和折扣因子。
2026-01-29 physics.soc-ph
Punishment can promote defection in group-structured populations
亲社会惩罚，即合作者惩罚背叛者，通常被认为是一种在大型人类群体中保持合作的机制。重要的是，支持这一观点的模型迄今为止只允许叛逃者成为惩罚的目标。然而，最近的实证研究表明，在公共产品游戏中存在反社会惩罚。也就是说，背叛者也会惩罚合作者。最近的一些理论研究发现，这种反社会惩罚可以阻止亲社会惩罚和合作的演变。然而，反社会惩罚在群体结构人群中的演变尚未得到正式解决。以前的研究非正式地认为，群体结构必须有利于亲社会的惩罚。在这里，我们正式调查两个人口因素，群体规模和分散频率，影响亲和反社会惩罚的选择压力。与之前工作的建议相反，我们发现反社会惩罚可以阻止一系列群体结构下亲社会惩罚和合作的演变。鉴于反社会惩罚现在已经发现在所有研究现存的人类文化中，以前的模型显示亲社会惩罚和合作的共同进化的索赔组结构的人口应该重新评估。
2012-08-22 physics.soc-ph q-bio.PE
Coupling with opinion dynamics promotes prosocial behavior in multilayer networks
State University of New York at Buffalo（纽约州立大学布法罗分校）；University of Michigan（密歇根大学）；Kobe University（神户大学）
本研究提出在多层网络中结合囚徒困境与非困境动态的模型，发现这种耦合能有效促进合作，为工程化合作提供了新思路。
2026-10-12 physics.soc-ph q-bio.PE
Heterogeneous aspirations promote cooperation in the prisoner's dilemma game
在进化游戏中，适者生存是增殖的核心。因此，个体会采取表现更好的参与者的策略，以期成功繁殖。在结构化群体中，有资格作为策略源的群体的数组与每个个体的近邻有界。但是，这些战略来源中的哪一个可能应该被复制？以前的研究要么通过选择最适合的球员，要么通过随机选择一个球员来解决这个问题。这里我们引入一个参数$u$，它在这两个极端选项之间进行插值。将$u$设置为零将返回随机选择的对手，而正的$u$将有利于更健康的球员。此外，我们将人口分为两组。来自$A$组的玩家根据参数$u$的指示选择他们的对手，而来自$B$组的玩家随机地这样做，而不管$u$。我们分别用$v$和$1-v$表示包含在$A$和$B$组中的参与者的分数。这两个参数$u$和$v$使我们能够详细分析如何在囚犯的困境游戏的背景下的愿望影响合作的演变。我们发现，足够积极的$u$值存在一个强大的中间$v \approx 0.5$合作蓬勃发展最好的。针对不同程度的不确定性，在策略采用过程$K$和不同的互动网络，这个观察的鲁棒性进行了测试。我们还提供了完整的相图描绘的依赖性的影响$u$和$v$的不同值的$K$，并对比我们的结论的有效性的替代模型，其中个人的愿望水平也受到演变。我们的研究表明，异质性的愿望可能是关键的可持续性的合作结构人口。
2010-11-23 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Grouping promotes both partnership and rivalry with long memory in direct reciprocity
本研究通过演化模拟对比不同记忆长度的策略在两类种群中的演化动态，发现群体结构与长记忆的相互作用可使友好竞争型策略占据主导，大幅提升合作水平。
2023-01-16 physics.soc-ph q-bio.PE
Effects of inhomogeneous activity of players and noise on cooperation in spatial public goods games
我们研究了在有噪声的情况下的公共物品博弈，考虑了正方形格子上的非均匀活动教学的参与者。结果表明，引入非同质性的教学活动可以显著地促进合作。通过研究噪声对合作行为的影响，我们发现合作者密度$ρ_C$随噪声参数$κ$的变化表现出几种不同的行为：$ρ_C$单调增加（减少）与$κ$ ; $ρ_C$首先增加与$κ$一起（减少），然后减少在达到其最大（最小）值之后单调（增加），这取决于倍增因子$r$的量，取决于系统是均匀的还是非均匀的，以及所采用的更新是同步还是异步。这些结果表明，噪声在合作的演化中起着重要的和非平凡的作用。
2007-11-11 physics.soc-ph
The Devil's Dung? Money as a mechanism of generalized reciprocity in human societies
本文基于合作演化规则，通过演化锦标赛证明货币交换作为一种演化稳定策略，能在无需直接互惠或声誉机制下促进人类群体间的广义互惠，但过度流动性会削弱其信号价值，因此调节货币供应量的机构对维持合作至关重要。
2025-06-25 cs.GT nlin.AO physics.soc-ph
Mutual cooperation and tolerance to defection in the context of socialization: the theoretical model and experimental evidence
对人类合作性质的研究仍有一些空白需要调查。之前的研究结果表明，社会化有效地促进了著名的囚徒困境（PD）游戏中的合作。然而，理论概念无法描述经验观察到的高水平合作（概率高于50%）。在本文中，我们推导出一个对称的量子响应均衡（QRE）在PD的马尔可夫策略和测试它对实验数据。我们的研究结果表明，低水平的合理性，QRE管理描述高合作。相反，对于高理性，QRE收敛于纳什均衡，并描述了参与者的低合作行为。在中等理性的区域，QRE匹配表示马尔可夫策略中的纳什均衡集的曲线。此外，我们发现，QRE作为一个分界线的行为之前和之后的社会化，根据实验数据。最后，我们成功地突出了理论预测的交叉点的纳什均衡集的马尔可夫策略和QRE曲线。
2022-03-18 cs.GT physics.soc-ph
Participation costs dismiss the advantage of heterogeneous networks in evolution of cooperation
真正的社会互动发生在网络中，其中每个人都与一些但不是所有其他人联系在一起。在具有固定人口规模的社会困境游戏中，每个玩家的接触数量的异质性被称为促进合作的进化。在一个普遍的正偏收益结构假设下，关系良好的参与者通过频繁的游戏获得了很多收入，而一旦被关系良好的参与者采用合作，合作是不可战胜的，并会传播给其他人。然而，保持社会联系的成本可能很高，这将阻止当地的回报是积极的偏见。在复制型进化动力学中，它表明，即使是一个相对较小的参与成本的优点，异构网络的合作。在这种情况下，更多的连接玩家赚得更少，所以他们不再是合作的传播者。相反，那些接触较少的人获胜并引导进化。参与成本，或基线收益，在同质群体中无关紧要，但对于异质网络上的进化博弈至关重要。
2008-07-15 cond-mat.dis-nn physics.soc-ph
Network reciprocity turns cheap talk into a force for cooperation
该研究构建博弈论模型表明，在结构化群体中非约束性沟通能通过条件型合作者的循环支配机制促进并保护合作，为廉价磋商促进合作提供了进化解释。
2025-07-10 physics.soc-ph q-bio.PE
Evolution of interactions and cooperation in the spatial prisoner's dilemma game
我们研究了空间囚徒困境博弈中合作的演化，在这个博弈中，玩家被允许与他人建立新的互动。通过采用一个简单的共同进化规则，只需要两个关键参数，我们发现，不同的选择标准的新的互动伙伴，以及他们的数量至关重要地影响游戏的结果。如果选择倾向于更成功的参与者，并且他们的最大数量受到限制，那么社会困境的解决是最有可能的。虽然优先选择最好的球员促进合作，而不管游戏参数化，新的互动的最佳数量多少取决于诱惑的缺陷。我们的研究结果表明，“结交新朋友”可能是一个重要的活动，成功的合作演变，但也必须仔细选择合作伙伴，他们的数量有限。
2011-12-29 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Social comparison shapes the evolution of cooperation in structured populations
The College of Artificial Intelligence, Southwest University（西南大学人工智能学院）；Business College, Southwest University（西南大学商学院）；Department of Complexity Science, Potsdam Institute for Climate Impact Research（波茨坦气候影响研究所复杂性科学系）；Institute of Physics, Humboldt University of Berlin（柏林洪堡大学物理研究所）；Institute of Technical Physics and Materials Science, Centre for Energy Research（匈牙利能源研究中心技术物理与材料科学研究所）
本研究将社会比较理论引入结构化种群的演化动力学，发现比较参数非线性改变合作临界条件，并识别出异质但整体同化的最优比较模式，为设计促进合作的社会激励提供依据。
2026-10-01 physics.soc-ph
Interplay between evolutionary game and network structure: the coevolution of social net, cooperation and wealth
我们研究了演化博弈和网络结构之间的相互作用，并展示了博弈的动态如何影响网络的增长模式，以及网络的演化如何影响博弈中的合作行为。仿真结果表明，基于支付的优先连接机制导致了无标度结构性质$P(k)\sim k^{-γ}$的出现.此外，我们还研究了平均路径长度和非线性混合特性。研究结果表明，该网络具有小世界和正反馈行为，这与实际社交网络的观测结果一致。同时，我们发现底层网络结构的演化有效地促进了博弈的合作水平。我们还研究了由我们的模型得到的财富分布，这是符合帕累托定律在实际观察。此外，生成的无标度网络结构的分析提供了更好地理解我们的模型的演化动力学。
2006-09-27 physics.soc-ph
Central governance based on monitoring and reporting solves the collective-risk social dilemma
监测和报告不正确的行为是普遍的，以维持人类的合作，但在理论上，这是不清楚他们如何相互影响。为了探索它们之间可能的相互作用，我们考虑了空间结构人口，其中个体面临集体风险的社会困境。在我们的极小模型中，合作者根据利益的损失来报告背叛。与此同时，我们假设一个监控机构，监控所有组成员，并确定错误的行为与一定的概率。作为对这些反馈的回应，一个制裁机构制定了惩罚计划，对相关的叛逃者随机处以罚款。通过蒙特卡罗模拟，我们发现监控和报告机制的引入可以极大地促进合作的演化，并且通过改变模型参数，合作水平会发生突变，从而导致合作的爆发，以解决集体风险的社会困境。
2018-12-09 physics.soc-ph
If players are sparse social dilemmas are too: Importance of percolation for evolution of cooperation
空间互惠是促进合作的一个众所周知的绝技。因此，彻底了解不同人口密度的影响至关重要。在这里，我们研究了在不同的互动图与一定比例的空节点的社会困境中的合作的演变。我们发现，稀疏性可能有利于解决社会困境，特别是如果人口密度接近底层图的渗流阈值。无论类型的管理社会困境，以及特殊性的互动图，我们表明，在成对模仿的渗透阈值是一个普遍的指标，如何密集的占用应该是最佳的合作促进。我们还表明，短视的更新，由于缺乏有效的传播信息通过模仿，使报告的机制功能失调，这反过来又进一步加强了它的基础。
2012-05-11 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Social dilemma alleviated by sharing the gains with immediate neighbors
我们研究了进化空间囚徒困境博弈（PDG）和雪堆博弈（SG）中合作的演化，在这两个博弈中，每个博弈者从直接博弈中获得的收益的一部分$α$由近邻平均分享.因此，参数$α$的大小表征了相邻玩家之间的相关程度。通过广泛的蒙特卡罗模拟以及一个扩展的平均场近似方法，我们跟踪的频率合作在定态。我们发现，插入相关性可以显着促进双方研究的游戏中的合作的演变。出乎意料的是，合作可以更容易地建立在空间PDG比在空间SG，鉴于相互合作的相关性和成本效益比的程度是适当制定。我们的模型与利益相关者理论的相关性也进行了简要讨论。
2014-01-07 nlin.AO physics.soc-ph
