Impact of generalized benefit functions on the evolution of cooperation in spatial public goods games with continuous strategies
合作和背叛可以被认为是对社会困境的两种极端反应。然而，现实却远没有那么清晰。在这两个极端之间存在着一个矛盾选择的区间，理论上可以通过定义每个个体参与者对公共池的贡献程度的连续策略来捕捉。如果从单位区间中选择策略，其中0对应于纯背叛，1对应于最大贡献，问题是如果进化由不同的收益函数引导，那么个体对公共池的投资的特征水平是什么。在这里，我们考虑的陡峭度和阈值作为两个参数定义的一个数组的广义效益函数，我们表明，在一个结构化的人口存在的中间值，在这两个集体的贡献是最大的。然而，随着合作的成本效益比的增加，特征阈值降低，而相应的陡度增加。我们的观察仍然有效，如果使用更复杂的S形函数，从而加强了仔细调整的高水平的公共合作的好处的重要性。
2012-06-29 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Acculturation and the evolution of cooperation in spatial public goods games
合作是人类社会的基础之一。合作问题的许多解决办法已经制定出来，并在文化上代代相传。由于移民可以在促进或破坏社会合作方面发挥作用，我们必须了解新来者的文化如何与东道国文化相互作用。在这里，我们研究了不同的文化适应设置对空间公共产品博弈中合作演化的影响，移民的叛逃者和有效的合作者。在这里，根据四种文化适应环境，移民可能会受到本土文化的社会影响，也可能不会受到本土文化的影响：融合，移民模仿移民和本地人;边缘化，移民不模仿本地人或其他移民;同化，移民只模仿本地人;分离，移民只模仿其他移民。我们发现，合作是非常便利的，并达到一个高峰，在任何文化适应设置下的迁移率的适度值。最有趣的是，我们发现，推动最高合作水平的主要文化适应因素是移民不回避来自其他移民的社会影响。我们还表明，一体化可能不会促进最高水平的本地合作，如果合作的利益是低的。
2021-11-12 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
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
Coevolution of social norms and cooperation in public and private situations
该研究通过模拟公开与私人两类互动，揭示合作与声誉机制的共同演化，发现观察风险超过阈值后会形成偏好一致、厌恶不一致的社会规范，并同时促进两种情境中的合作。
2023-12-08 physics.soc-ph q-bio.PE
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
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
Structured populations facilitate cooperation in policed Public Goods Games
由合作的个人组成的社会似乎需要对叛逃者进行监督，以确保其持续成功。然而，惩罚者和利益、人口结构和劳动分工之间的确切联系仍然不清楚。许多模型假设昂贵的“同伴惩罚”，以执行合作，但结果在经济学文献表明，这种假设可能并不普遍有效。在许多人类和动物社会中，存在着一种劳动分工，即纯粹支持的大多数人和专注的少数警察般的执法者。在这里，我们提出了几个扩展的公共产品游戏的惩罚，允许这种可能性，并评估其影响的合作行为的水平。我们发现，一个结构的单独的亚群，只有通过个人的迁移相互作用，可以有一个强大的影响系统的演化动力学，并显着促进合作。强迫背叛者贡献和使适应度转移到惩罚者都对合作水平有微弱的正影响。然而，在存在群体竞争的情况下，进化效应反而会阻碍合作。
2015-12-09 physics.soc-ph q-bio.PE
Determinants of public cooperation in multiplex networks
进化博弈论和统计物理学之间的协同作用大大提高了我们对结构化群体中公共合作的理解。尤其是多重网络，它提供了网络科学的理论框架，使我们能够用数学的方法描述人类社会特有的丰富的交互结构。虽然研究表明，多路复用网络可以提高合作的弹性，但尚未研究层结构重叠与相应游戏控制参数之间的相互作用。有了这个目标，我们认为在这里的公共产品游戏的多元化网络，我们揭示了层的数量和重叠的链接，以及不同的协同因素的影响，在合作的开始。我们发现，只有当一个显着的边缘重叠相结合，至少有一个层能够维持一定的合作，通过一个足够高的协同因子，增强公共合作出现。在没有这些条件的情况下，在多路复用网络中的合作的演变是由传统的网络互惠性的界限，没有增强的弹性。这些结果提醒我们不要过于乐观地预测，多个社会领域的存在本身可能会促进合作，它们有助于我们更好地理解分层社会系统中亲社会行为背后的复杂性。
2017-07-07 cs.SI 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
Evolution of public cooperation in a monitored society with implicated punishment and within-group enforcement
在人类社会中，为了避免对共同利益的搭便车，带有牵连惩罚的监控是常见的。但是，它在促进公共合作方面是否有效？我们发现，引入监督和牵连惩罚确实是有效的，因为它将公共产品博弈转化为协调博弈，从而使合作在无限和有限的混合种群中可行。我们还表明，增加组内执法进一步促进了公共合作的演变。然而，虽然在这种情况下，组的大小有非线性的集体行动的影响，一个中间组的大小是最不利于合作行为。这与最近的实地观察相矛盾，其中一个中间组的大小被宣布为最佳的猜想，组大小的影响和组内执法负责。因此，我们的理论研究澄清了人类社会中带有牵连惩罚的监控的关键方面，此外，它还揭示了促进亲社会集体行动的基本群体规模效应。
2015-11-19 cs.GT physics.soc-ph q-bio.PE
The evolution of cooperation in a mobile population on random networks: Network topology matters only for low-degree networks
本研究将移动种群合作演化模型拓展至随机网络，发现仅低平均度数网络的拓扑会影响合作演化结果，度数足够高时结果与完全图一致，且该阈值远小于完全图度数、受其他网络特征影响。
2023-07-31 cs.SI physics.soc-ph
Cooperation for public goods under uncertainty
每个人都想要清洁的空气、和平和其他公共产品，但又想搭别人的便车。摆脱这种困境的通常方法是强加规范，维护声誉并激励个人做出贡献。然而，在高度不确定的情况下，例如抗议者与独裁政权的对抗，通常的措施是不可行的，但合作是可以实现的。我们使用了一个伊辛模型与非对称自旋，代表合作和背叛，以数字显示如何实现公共产品。在不确定的情况下，人们使用从众的启发式。对抗的混乱会导致一些人意外地合作，在混乱的关键水平上，他们需要级联的合作。这个临界水平在小型网络中要低得多。
2020-04-03 physics.soc-ph
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
Rewards and the evolution of cooperation in public good games
妥善协调合作关系到解决清洁能源和环境保护等公益问题。然而，人们对个体如何在大量陌生人中协调自己进行一定程度的合作知之甚少。在一个典型的情况下，由于缺乏面子和地位，建立共识的进程很难取得成功。在这种情况下，合作的演变研究使用阈值公益游戏，合作盛行时，它最初是足够的，否则，它灭亡。虽然惩罚是塑造人类行为的有力工具，但机构性惩罚往往代价太高，不能仅从少数几个肇事者开始，这是另一个协调问题。在这里，我们表明，无论初始条件如何，基于自愿捐款的奖励基金都可以发展。自愿奖励为有效地克服协调问题铺平了道路，并有效地将白吃白喝者转变为合作者，而集体失败的风险很小。
2016-04-23 cs.GT nlin.AO physics.soc-ph
Inter-groups information exchange drives Cooperation in the Public Goods Game
在这篇手稿中，我们探讨了合作特质在公共产品游戏的发病。这个著名的游戏涉及N-代理互动，从而再现了大量的社会场景，其中合作似乎是必不可少的。近年来，许多研究探讨了互动模式的结构如何影响合作的出现。在这里，我们研究的信息收集的每一个人在不同的群体中，它参与的收益，影响其小组合作伙伴的决策。我们的研究结果指出，交叉信息起着基础性的和积极的作用，在合作的演化不同版本的公共产品博弈和不同的互动结构。
2014-08-05 physics.soc-ph
Partner selection supports reputation-based cooperation in a Public Goods Game
在间接互惠的二元模型中，接受者的捐赠历史对捐赠者的决定有重大影响。当互动涉及两个以上的代理人的事情变得更加复杂，并在大集团合作几乎不会出现。在这项工作中，我们使用的公共产品游戏，调查是否公开可用的声誉分数可能支持合作的演变，这是否是受网络结构的影响。此外，如果代理在二分图上与合作伙伴选择进行交互，则合作可以在大群体中和少量时间内蓬勃发展。
2015-04-20 cs.SI physics.soc-ph
Does the scale-free topology favor the emergence of cooperation?
在最近的一封信中[F。桑托斯和J. M. Pacheco Phys. Rev. Lett. \textbf{95}，098104（2005）]，无标度网络被发现有利于合作的出现。在目前的工作中，一个进化的囚徒困境游戏的球员位于巴拉巴西-阿尔伯特无标度网络进行了详细研究。参与者是纯粹的战略家，可以采取两种策略：要么背叛，要么合作。Serval替代更新规则确定每个玩家的策略的演变。利用系统的蒙特卡罗模拟，我们计算了合作者的平均密度作为一个函数的诱惑，以缺陷。结果表明，数值实验得到的结果强烈依赖于博弈的动力学，这可能会降低无标度拓扑的合作的持久性的重要性。特别地，当允许在游戏的演化中模仿“更差的\rq \rq策略时，系统表现出从活跃状态（合作者和背叛者共存）到吸收状态（只有背叛者生存）的相变。
2005-09-01 physics.soc-ph
The evolution of cooperation through institutional incentives and optional participation
奖励和惩罚是可用于促进社会机构合作的常见实用工具。在联合企业中，奖惩激励下的合作演化已经被正式化和研究，主要是通过使用强制公共利益博弈。最近，Sasaki等人（2012，Proc Natl Acad Sci USA 109：1165-1169）考虑了可选参与以及制度激励，并描述了这些机制之间的相互作用如何影响公共利益游戏中合作的演变。在这里，我们提出了一个完整的分类这些进化动力学。具体而言，当惩罚足够大，导致合作和背叛的双稳定性的情况下，参与公共利益的游戏是强制性的，这些惩罚将最终导致合作，如果参与公共利益的游戏是可选的。在这个可选的情况下，基于电子邮件的合作的全球稳定性与在强制性情况下观察到的双稳定性形成鲜明对比。我们还认为，可选的参与是不是那么有效地提高合作下的奖励。
2013-02-27 math.DS nlin.AO physics.soc-ph
Impact of link deletions on public cooperation in scale-free networks
如果与孤立的努力相比，在小组中一起工作可能是有益的。然而，只有当所有团队成员都为成功做出贡献时，这才是真的。如果没有，团队的努力可能会对成员的健康产生负面影响。在这里，我们研究了无标度网络上公共产品博弈中合作的演化，这些网络受到删除连接到最高程度个体的链接的影响，即，在受到攻击的网络上。我们专注于的情况下，一个球员所属的所有群体被认为是确定的回报，所谓的多组公共产品游戏。我们发现，链接删除的合作的演变的影响主要是有害的，虽然存在的乘法因子的存在的“最佳”数量的删除链接的合作恶化的区域也可以证明。通过财富分配和近似分析解释了这些发现，证实了社会多样性状态对合作的成功演变至关重要。
2011-01-26 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
Reputation in public goods cooperation under double Q-learning protocol
本文在公共品博弈中引入声誉依赖的合作投入与收益加权机制，并采用双Q学习算法避免过估计偏差，模拟表明该机制显著提升合作水平，且结果通过平均场近似验证。
2025-03-31 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.soc-ph
Competition and cooperation among different punishing strategies in the spatial public goods game
受人们惩罚不法行为者的不同倾向这一事实的启发，我们研究了一个有背叛者和不同类型惩罚合作者的空间公共产品博弈。在博弈过程中，合作者会以特定类别的概率惩罚背叛者，并随后分担制裁的相关成本。我们表明，在存在不同的惩罚合作者的最高水平的公共合作总是可以通过选择机制。有趣的是，这种选择并不一定有利于惩罚者的进化，因为惩罚者能够靠自己战胜背叛者，也不一定总是阻碍惩罚者的进化，因为惩罚者不能靠自己战胜背叛者。相反，惩罚策略的进化成功敏感地取决于它们的入侵速度，这反过来又揭示了它们之间既竞争又合作的有趣例子。此外，我们表明，在有利的条件下，当惩罚是不是严格必要的公共合作的维护，不那么积极，温和的形式的制裁是选择过程中的唯一胜利者。我们的工作表明，自然策略选择不仅可以促进，但有时也阻碍亲社会策略之间的竞争。
2015-08-13 cs.GT physics.soc-ph q-bio.PE
The emergence of cooperation in public goods games on randomly growing dynamic networks
根据演化博弈理论，合作在公共物品博弈中会被搭便车者淘汰，但在自然界中，合作是普遍存在的。人工模型通过网络互惠机制解决了这一矛盾。然而，现有的研究只涉及预先存在的网络，而没有具体考虑它们的起源。此外，许多工作都集中在无标度网络上，因此假设了自然界中可能不存在的连接机制。我们提出了一个共同进化模型的公共物品游戏在网络中，增长随机附件，从小的创始人口的简单代理。该模型表明，在适度异质性的网络中出现了合作，无论最初的创始人的行为，以及缺乏更高的认知能力，如识别或记忆。因此，它可能说明了一个更普遍的机制，从早期起源的合作，在最低限度的认知有机体。这是第一个解释在不断增长的网络上的公共产品游戏合作的模型的例子。
2016-05-09 cs.GT nlin.AO physics.soc-ph
Reward and cooperation in the spatial public goods game
在促进公众合作方面的惩罚和奖励的承诺是值得商榷的。虽然惩罚传统上被认为比奖励更成功，但惩罚的成本往往无法抵消加强合作的收益，这一事实导致一些人重新考虑奖励作为合作努力背后的主要催化剂。在这里，我们详细阐述了“大棒与胡萝卜”的困境，通过研究空间公共产品博弈中的合作，除了传统的合作者和叛逃者，奖励合作者补充阵列的可能的战略的演变。后者愿意以个人成本奖励合作行为，从而有效地将纯粹的合作者降级为二阶搭便车者，因为他们不愿意承担这些额外成本。因此，我们发现，叛逃仍然是可行的，特别是如果奖励是昂贵的。然而，奖励可以促进合作，特别是在合作的协同效应很低的情况下。令人惊讶的是，适度奖励可能比高奖励更能促进合作，这是由于三种策略之间自发出现的循环优势。
2010-10-27 cs.SI physics.soc-ph
Velocity-enhanced Cooperation of Moving Agents playing Public Goods Games
在这篇简报中，我们研究了嵌入在二维空间中的移动代理群体中的公共产品博弈的演化动力学。在这个框架中，主体之间的互动的骨干随着时间的推移而变化，使我们能够研究流动性对结构化群体中合作出现的影响。我们比较我们的结果与一个静态的情况下，代理互动的随机几何图形。我们的研究结果指出，低程度的流动性增强了系统中的合作开始，而一个中等的速度有利于固定的完全合作的状态。
2012-06-27 physics.soc-ph
Spontaneous cooperation for public goods
公益合作造成了一种两难局面，即个人受到诱惑，想搭别人捐款的便车。经典的解决方案包括监控、声誉维护和昂贵的激励措施，但也有一些重要的集体行动只基于简单而廉价的线索，例如计划外的抗议和起义。这可以用伊辛模型来解释，该模型假设处于不确定情况下的个体倾向于服从其网络中的本地多数。在最初的叛逃者中，谣言或对手的挑衅等噪音使他们中的一些人意外地合作。当噪音达到临界水平时，这些合作者会引发一系列的合作。我们发现相变与伊辛模型的非对称性之间存在一个解析关系，它反映了合作与背叛的非对称性。因此，这项研究表明，在原则上，合作的困境可以解决的只是一部分随机噪音，没有理性的决策。
2020-01-09 physics.soc-ph
Degree Variance and Emotional Strategies Catalyze Cooperation in Dynamic Signed Networks
我们研究了在动态签名网络中合作的出现问题，其中代理策略与关系符号和网络拓扑共同进化。基于代理的模型运行模拟的基础上，我们比较在一个正常的晶格初始化与可比的随机网络初始化所获得的结果。我们发现，在一开始增加的程度异质性扩大的参数条件下，合作的长期生存。此外，我们展示了如何存在的符号依赖的情感策略催化网络拓扑初始化的合作的演变。
2014-04-24 cs.SI physics.soc-ph
Evolution of Cooperation in Public Goods Games with Stochastic Opting-Out
本文研究了从有限的混合人口中抽取的参与者有机会参与公共产品博弈的战略博弈的演化。所有玩家都接受这个提议。然而，由于不可预见的情况的可能性，每个玩家都有一个固定的概率无法参与游戏，不像类似的模型，假设自愿参与。我们首先研究如何规定的随机退出影响有限人口的合作。此外，在该模型中，合作是有利于自然选择的中立漂移和叛逃，如果投资回报超过一个阈值定义的人口规模，游戏规模，和玩家的退出概率。最终，增加每个参与者无法履行其参与公共产品博弈的承诺的概率有助于合作者的自然选择。我们还使用自适应动力学来研究合作和选择退出行为的协同进化。然而，由于罕见的突变与原始种群略有不同，基于适应动力学的分析表明，随着时间的推移，种群将趋向于完全背叛和不参与，随后，从那里，参与合作者将有机会通过中性漂移出现。然而，增加不参与的可能性会降低人口在参与时倾向于叛逃的比率。我们的工作揭示了理解随机选择退出如何出现在首位，它在合作的演变中的作用。
2017-09-12 physics.soc-ph q-bio.PE
The evolution of cooperation in the public goods game on the scale-free community networks under multiple strategy updating rules
社交网络具有无标度性质和社团结构，生活中的许多问题具有公共物品的特征，如资源短缺等。由于个体偏好不同，网络中存在采用异质策略更新规则的个体。研究了具有公共物品博弈的无标度社区网络中合作的演化以及多策略更新规则的影响。在这里，两种类型的策略更新规则被认为是成对的比较规则和愿望驱动的规则。进行了数值模拟，并给出了相应的结果。我们发现，社区结构促进了合作的出现在公共物品游戏。同时，合作者的使用频率与两种策略更新规则的比例之间存在“U”型关系。随着两种策略更新规则比例的变化，成对比较规则似乎更敏感。与愿望驱动规则相比，成对比较规则在促进合作方面发挥了更重要的作用。我们的工作可能有助于了解社交网络中合作的演变。
2022-02-23 physics.soc-ph
Percolation threshold determines the optimal population density for public cooperation
虽然世界范围的人口普查数据提供了统计证据，将人口密度与若干社会福利指标紧密联系在一起，但这些观察结果背后的确切机制基本上是未知的。在这里，我们研究了人口密度对结构化人口中公共合作演化的影响，发现最佳密度与宿主图的渗透阈值唯一相关，而无论其拓扑细节如何。我们解释我们的观察表明，空间互惠性峰值在渗透阈值附近，当一个巨大的合作集群的出现是阻碍既不空缺，也不入侵叛逃者，从而发现了一个直观的，但普遍的规律，人口密度与社会繁荣。
2012-05-02 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
Effectiveness of conditional punishment for the evolution of public cooperation
集体行动，从城市马拉松到劳工罢工，往往是群众驱动的，并受到滚雪球效应的影响。基于此，我们研究了空间公共产品博弈中有条件惩罚的演化优势。与无条件惩罚者总是对叛逃者处以相同的罚款不同，有条件惩罚者的罚款与群体中其他惩罚者的数量成比例。根据惩罚罚金和惩罚成本的相图可以看出，两种惩罚者不能共存。这两种策略的自发粗化导致了与叛逃者的间接领土竞争，只有在制裁成本不高的情况下，无条件惩罚者才能赢得这场竞争。否则，条件惩罚者是间接竞争的胜利者，这表明在更现实的条件下，他们确实是更有效的策略。连续和不连续的相变以及三临界点表征了复杂的演化动力学，这是由于条件惩罚引入的多点相互作用。我们提出间接的领土竞争作为一个普遍适用的机制依赖于斑图形成，通过这种空间结构可以利用看似从属的策略，以避免进化灭绝。
2013-02-14 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Conditional strategies and the evolution of cooperation in spatial public goods games
事实上，个人在不同的情况下很可能会有不同的行为，这就导致了条件策略的引入。受此启发，我们研究了空间公共产品博弈中的合作演化，除了无条件的合作者和叛逃者，还有不同类型的有条件的合作者争夺空间。有条件的合作者只有在集团内的其他参与者也可能合作的情况下才能为公共利益做出贡献，否则他们将不做出贡献。取决于需要多少其他合作者来引发有条件合作者的合作，后者可以被分为许多类型，因为每个组中有许多参与者。我们发现，最谨慎的合作者，例如，要求所有其他球员在一个组内的条件合作者，是无可争议的胜利者的进化过程中，即使在非常低的协同因素。我们表明，显着的促进合作主要是由于自发出现的叛逃者，成为包围有条件的合作者，被迫进入孤立的凸“泡沫”，他们无法利用公共利益的rectinning。这种现象只能在结构化群体中观察到，从而增加了斑图形成与合作成功演变的相关性。
2012-01-26 cs.SI nlin.AO 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
Constructive agents nullify the ability of destructive agents to foster cooperation in public goods games
本文在公共物品博弈中引入同时惠及合作者与背叛者的建设性智能体，利用复制者动力学揭示其收益与破坏性智能体损害的相对大小决定合作能否维持。
2024-10-25 physics.soc-ph
Evolution of commitment in the spatial Public Goods Game through institutional incentives
本研究在一次性公共品博弈中引入承诺阈值，探讨惩罚与奖励对合作演化的影响，发现惩罚在中间阈值促进合作存活、高阈值最大化合作，而奖励则普遍促进高合作。
2024-02-08 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
Cooperation in public goods games: stay, but not for too long
在重复的公共物品博弈中，除非存在权变行为，否则合作很难实现。当然，如果合作者之间存在促进积极分类的机制，那么合作者可能会击败背叛者，因为合作者会获得更大的回报。在进化博弈论的背景下，总是合作的个体无法在混合良好的种群中赢得对背叛者的竞争。在这里，我们研究了人口的进化，在重复的公共产品游戏中获得健身和球员有一个固定的概率玩下一轮。因此，在游戏过程中，团队的规模会减小。人口是混合的，只有两种可用的策略：总是合作（ALLC）或总是背叛（ALLD）。通过数值计算和分析近似，我们表明，合作可以出现，如果球员留在玩游戏，但不是太长时间。基本的机制是从强到弱利他主义的过渡之间的相互作用，作为组的大小减少，并存在一个上限的轮数代表有限的时间可用性。
2017-07-31 physics.soc-ph
Topology dependent payoffs can lead to escape from prisoner's dilemma
在存在空间限制的情况下，合作的维持已经得到了广泛的研究。众所周知，底层图拓扑结构可以显著影响图上游戏的结果。保持合作可能很困难，特别是在没有空间限制的情况下。合作的演变自然取决于收益。然而，在给定的博弈中，收益通常被认为是不变的。一个自然但尚未探索的问题是，游戏所处的底层结构的拓扑结构是否在决定收益方面没有任何作用。在这里，我们引入了合作图和背叛图的概念，以及一种新形式的游戏支付，这是弱依赖于底层网络拓扑结构。这些概念的灵感来自于众所周知的微生物群体感应现象。我们证明，即使有这样一个弱的依赖，基本的游戏动态，甚至游戏的性质可能会改变。这种游戏性质的变化在理论和实验研究中都有很好的报道。
2021-03-13 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
Effects of income redistribution on the evolution of cooperation in spatial public goods games
收入再分配是通过税收、公共服务等社会机制将收入从一部分人直接或间接地转移到另一部分人身上的过程，本文采用空间公共物品博弈的方法，研究收入再分配对合作演化的影响。构建了两类演化模型，分别描述了局部和全局的收入再分配。在本地模式中，玩家必须在每次PGG后支付部分收入，并将累积的收入重新分配给会员。而在全球模型中，所有参与者在参与所有以自己和他最近的邻居为中心的本地PGG后支付部分收入，并将累积的收入重新分配给整个人口。结果表明，在收入再分配的局部模型中，随着收入支出比例的增加，合作显著增强，而在全局模型中，情况则相反。从收支比例的最大曲率点开始，合作度急剧下降。特别地，中间临界点与重整化增强因子密切相关。
2016-10-29 physics.soc-ph q-fin.GN
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
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
Coupled dynamics of mobility and pattern formation in optional public goods games
在一个静态的环境中，选择性的参与和当地聚集的合作者被发现是有益的合作的发生和维持。在可选公共物品博弈中，不同策略的石头剪刀布循环产生振荡合作，但不是稳定合作。本文将人口密度和个体流动纳入空间选择公共物品博弈模型，研究了策略更新和逐利迁移的协同演化动力学。由于人口密度低，流动缓慢，很容易达到最佳合作水平。人口密度的增加和竞争主体自由流动的加速将抑制合作。理论分析表明，该模型中合作者频率的降低是由于不同主体之间的相互作用增加，而这种相互作用的增加可能源于集群规模的增大或随机运动的加速。
2012-12-03 cs.SI physics.soc-ph
The Co-evolution of Cooperation and Epidemic Spreading
本研究探讨了疫情动态与公共物品博弈的协同演化，发现疫情存在可促进合作，且个体采取防护措施主要由自利效应驱动。
2025-06-02 physics.soc-ph
Tactical cooperation of defectors in a multi-stage public goods game
基本的社会困境经常被一个公共产品游戏所捕获，在这个游戏中，参与者同时决定是否支持一个共同的游泳池，并且在所有竞争者之间均匀分配增加的贡献之后。如果共同努力的结果是{ \it不}立即分发，但它被重新投资并添加到池中用于下一轮，该怎么办？这种扩展不仅可以为群体成员带来更大的利益，而且还为参与者提供了新的策略，因为他们可能在不同的回合中采取不同的行动。在这项工作中，我们专注于最简单的情况下，当两个回合被认为是，但应用的乘法因子专用于某一轮可以是不同的。我们发现，在结构化的人口中的获胜策略可能敏感地依赖于这些因素的比例和最后一轮有一个特殊的重要性，以达到一个完全合作的状态。我们还观察到，它可能支付叛逃者支持第一轮，并在之后享受额外的好处，积累的贡献。只有在第二轮投资能确保投资的溢价收益时，全面合作战略才是可行的。
2021-12-02 cond-mat.stat-mech cs.GT physics.soc-ph
Cooperation in regular lattices
在演化博弈论的背景下，支持合作的最值得注意的机制之一是空间互惠，通常通过将参与者分布在一个空间结构中来实现，允许合作者聚集在一起，避免剥削。这就提出了一个重要的问题：不同的拓扑结构如何影响合作的生存？在这里，为了解决这个问题，我们探讨焦点公共产品（FPGG）和经典的公共产品游戏（PGG），和囚徒困境（PD）的几个定期晶格：蜂窝，正方形（冯诺依曼和摩尔邻域），kagome，三角形，立方，和4D超立方晶格使用分析方法和基于代理的蒙特卡罗模拟。我们发现，对于这两个公共产品游戏，一个一致的趋势出现在所有的二维格子：随着第一邻居的数量增加，合作增强。然而，这只有通过分析结果才能看到，分析结果是根据连接数量标准化的收益协同因子。除此之外，集群拓扑，即，那些允许两个连接的参与者共享邻居的协议对FPGG的合作是最有利的。对于经典的PGG来说，情况并不总是如此，在这种情况下，连接的玩家之间共享邻居可能会也可能不会有利于合作。我们还提供了一个重新解释的经典PGG作为一个焦点游戏，这类游戏的晶格结构表示为一个单一的互动游戏，范围较长，加权邻域，一种方法适用于任何规则的晶格拓扑结构。最后，我们表明，根据PD的收益参数化，PD和FPGG之间可以是等价的;当两个游戏之间的映射是不完善的，有效的协同参数的定义仍然可以是有用的，以显示它们的相似之处。
2022-07-05 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph physics.soc-ph
Evolutionary Games defined at the Network Mesoscale: The Public Goods game
公共产品博弈的演化动力学解决了个体群体内部合作的出现。然而，公共产品的游戏在大人口的相互联系的个人通常是没有任何知识的群体结构建模。在本文中，通过专注于合作网络，我们表明，它是可能的，包括介观信息的结构的真实群体通过一个二分图。我们比较的结果与投影（合著者）和原来的二分图，并表明，合作得到加强所包含的介观结构。最后，我们通过分析的影响，在合作的进化成功的群体的大小。
2010-11-04 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
Punish, but not too hard: How costly punishment spreads in the spatial public goods game
我们研究了空间公共产品博弈中合作的演化，除了经典的合作（C）和背叛（D）策略，我们考虑惩罚合作者（PC）或惩罚背叛者（PD）作为一个额外的策略。使用最低限度的建模方法，我们的目标是分别澄清和确定两个惩罚策略的后果。由于惩罚是昂贵的，惩罚策略在混合互动的情况下放松了进化竞争。然而，当考虑到空间相互作用时，结果可能会截然不同，合作可能会扩大。其内在机制取决于惩罚策略的性质。在合作的惩罚者的情况下，增加罚款会导致合作水平的提高。相比之下，在存在的PD策略，相图表现出一个重入过渡的罚款增加。因此，合作水平表现出对罚款的非单调依赖性。值得注意的是，惩罚策略可以在两种情况下传播，但基于很大程度上不同的机制，这取决于惩罚者的合作（或不合作）。
2010-07-02 physics.bio-ph physics.soc-ph q-bio.PE
Cooperation and Contagion in Web-Based, Networked Public Goods Experiments
人类合作文献中的一个长期观点是，当有条件的合作者更有可能互动时，合作应该得到加强。在社交网络的背景下，这一想法意味着，在高度聚集的网络（如集团）中，合作应该比在低聚集的网络（如随机网络）中更好。为了验证这一假设，我们进行了一系列基于网络的实验，其中24个人玩了一个本地公共产品的游戏，安排在五个网络拓扑结构之间的断开派系和随机规则图。与以前的理论工作相比，我们发现，网络拓扑结构的平均贡献没有显着的影响。这一结果意味着，要么个人不是有条件的合作者，否则，合作不会受益于连接邻居之间的正强化。然后，我们在随后的两个系列实验中测试了这两种可能性，其中引入了人工种子选手，做出全部或零贡献。首先，我们发现，尽管参与者的行为通常像有条件的合作者，但他们减少贡献以应对低贡献邻居的可能性与增加贡献以应对高贡献邻居的可能性一样大。其次，我们发现合作的积极影响只会传染给网络中的直接邻居。我们总共报告了113个人类受试者的实验，强调了基于网络的实验相对于物理实验室进行的实验的速度、灵活性和成本效益。
2011-03-02 cs.GT physics.soc-ph
Emergence of cooperation in nonlinear higher-order public goods games
Institute for Cross-disciplinary Physics and Complex Systems IFISC (CSIC-UIB)（交叉物理与复杂系统研究所）；Department of Network and Data Science, Central European University Vienna（中欧大学维也纳网络与数据科学系）；Human Evolutionary Ecology Group, Department of Evolutionary Anthropology, University of Zurich（苏黎世大学生物人类学系人类进化生态组）；Center for Networks and Complexity, Luiss University of Rome（罗马LUISS大学网络与复杂性中心）；Department of AI, Data and Decision Sciences, Luiss University of Rome（罗马LUISS大学人工智能、数据与决策科学系）
研究非线性公共物品游戏在超图上的合作涌现，揭示混合阶游戏动态特性及超图结构对合作的促进作用。
2026-09-29 cs.GT cs.SI math.DS
Public goods games on any population structure
Nanjing University of Science and Technology（南京理工大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
本文研究了任意人口结构上公共物品游戏促进合作的理论条件及机制，发现群体分离和二次交互能增强合作，且在多种网络结构中均具鲁棒性。
2026-02-10 cs.GT nlin.CG physics.soc-ph
Optimal distribution of incentives for public cooperation in heterogeneous interaction environments
在具有制度互惠的进化博弈框架中，有限的激励措施可用于奖励合作者和惩罚背叛者。在最简单的情况下，可以假设，根据他们的策略，所有参与者都从共同的资金池中获得平等的激励。然而，问题是，什么是制度激励的最佳分配？我们应该如何最好地奖励和惩罚个人以促进合作的蓬勃发展？我们研究了无标度网络上的公共物品博弈问题。我们表明，如果组相互作用的协同效应是弱的，在人口中的合作水平可以最大限度地简单地通过采用最简单的“平等分配”计划。然而，如果协同效应很强，那么最好奖励高度节点而不是低度节点。这些机构奖励的分配方案是独立的支付标准化。然而，对于机构惩罚，同样的优化问题更加复杂，它的解决方案取决于是否使用绝对或度归一化的回报。我们发现，度规范化的收益要求高程度的节点比低程度的节点受到更宽松的惩罚。相反，如果绝对收益计算在内，那么高度数的节点应该比低度数的节点受到更强的惩罚。
2014-09-04 cs.GT cs.SI physics.soc-ph
Emergence of multilevel selection in the prisoner's dilemma game on coevolving random networks
我们研究了合作的演化在囚徒困境的游戏，从而共同进化规则的介绍，模具的随机拓扑结构的互动网络的两种方式。首先，现有的链接被删除时，一个球员采取了新的策略或其程度超过一个阈值，第二，新的链接被添加后，一个给定的游戏迭代次数随机。这些共同进化的过程对应于新联系的一般形成和现有联系的删除，特别是在人类社会中，经常出现作为持续社会化、生活方式改变或死亡的结果。由于删除和添加链接的抵消作用，互动网络的初始异质性在质量上得到了保留，因此不能对观察到的合作促进负责。事实上，共同进化规则唤起了一个强大的多层次选择机制的自发出现，尽管持续的随机拓扑结构的不断发展的网络，保持合作跨越整个跨度的背叛诱惑值。
2009-09-22 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Cooperation in Public Goods Games over Uniform Random Hypergraphs with Game Transitions
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）；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）
针对传统网络和单状态重复公共物品博弈无法描述真实群体互动的缺陷，提出基于均匀随机超图的博弈转换机制，通过蒙特卡洛模拟揭示策略与博弈状态的共演化模式，发现背叛敏感度与合作频率的非线性关系及状态依赖转换中的不对称效应。
2026-03-24 physics.soc-ph
A homoclinic route to asymptotic full cooperation in adaptive networks and its failure
我们考虑了自适应网络上合作博弈的演化动力学，其中代理的策略（合作或背叛）反馈到它们的局部交互拓扑上。虽然相互合作是社会的最佳选择，但单方面背叛会产生更高的回报，并破坏合作的演变。虽然没有先验优势给予合作者，一个内在的动力机制，可以导致渐进的充分合作的状态。在有限系统中，这种状态的特征是长时间的强合作被突然发生的主要背叛所打断，这表明现实世界系统中合作的系统性失败可能是一种机制。
2010-09-10 physics.soc-ph
Group size effect on cooperation in one-shot social dilemmas II. Curvilinear effect
在一个许多紧迫的全球性问题需要大规模合作的世界里，理解群体规模对合作行为的影响是一个至关重要的话题。然而，这种效应的性质在很大程度上仍然未知，实验室实验坚持认为它是积极的或消极的或无效的，而实地实验表明它是曲线的。在这里，我们揭示了这一明显的矛盾，考虑一类新的公共产品游戏的灵感来自现实的情况下，公共产品的自然产出限制意味着合作的好处增加快速早期的贡献，然后减速。我们报告的一个大型实验室实验提供的证据表明，在这种情况下，组的大小有一个曲线的合作效果，根据中等规模的团体合作比小团体，比大团体。在这样做的过程中，我们的研究结果有助于填补实验室实验和现场实验之间的差距，并提出了促进人们之间大规模合作的具体方法。
2015-06-30 cs.GT physics.soc-ph q-bio.PE
