Local stability of cooperation in a continuous model of indirect reciprocity
声誉是一种强有力的机制，通过间接互惠来加强无关个体之间的合作，但它受到来自私人评估，噪音和不完全信息的分歧。在这项工作中，我们调查的稳定性合作的捐赠游戏，把每个球员的声誉和行为作为连续变量。通过微扰计算，我们得到了一个条件，社会规范应该满足给予惩罚，其密切的变种，假设每个人最初合作的良好声誉，这一结果是支持数值模拟。该条件的一个关键因素是一个声誉良好的球员的捐赠给一个坏名声的合作球员是否赞赏的社会的其他成员，和条件可以减少到一个阈值的合作的收益成本比，这取决于声誉的敏感性捐赠者的行为，以及对行为的敏感性收件人的声誉。我们的连续体公式表明，即使存在不均匀性，噪音和不完整的信息，间接互惠也可以超越好与坏之间的二分法。
2021-07-09 q-bio.PE
Costly punishment sustains indirect reciprocity under low defection detectability
本研究针对间接互惠下高成本惩罚的有效性争议，引入背叛被误判为合作的感知误差开展理论分析，发现低背叛可检测性下含高成本惩罚的规范是最高效的演化稳定策略，明确了其在促进合作中的关键作用。
2024-09-15 physics.soc-ph q-bio.PE
Indirect reciprocity with trinary reputations
间接互惠是一种基于声誉的合作机制，在社会困境的情况下，当个人不经常见面。在间接互惠的基础上进行合作的条件已经得到了非常详细的审查。大多数以前的理论分析假设数学上的易处理性，即个人拥有二元信誉值，即，好或坏，这取决于他们过去的行为和其他因素。然而，在现实情况下，个人的声誉可能是多重价值的。理论和实验之间另一个令人困惑的差异是所谓的形象评分的状态，其中合作和背叛分别被判断为好和坏，与其他因素无关。这样的评价规则在行为实验中被发现，而在理论上它是不稳定的。在本研究中，我们通过分析三重声誉模型来填补这两个空白。通过穷举搜索，我们确定了所有的合作和稳定的均衡组成的同质人口或异质人口包含两种类型的球员。一些结果得出的三元信誉模型的二元模型的直接扩展。然而，我们发现，在一些温和的条件下，三进制模型允许合作下的图像评分。
2012-11-21 q-bio.PE
Social norms in indirect reciprocity with ternary reputations
间接互惠是通过声誉促进社会困境中合作的关键机制。虽然通常的做法是用“好”或“坏”的二元值来表示声誉，但考虑到现实的复杂性，这种二分法是一种粗略的近似。在这项工作中，我们研究了具有三种不同声誉的规范，即，“好”、“中性”和“坏”。通过处理超过300亿种可能性的大规模超级计算，我们完全确定了哪些规范可以实现合作，并具有针对行为突变体的进化稳定性。通过对所有这些规范进行系统的分类，我们发现了它们与二元声誉对应物（前八个）的相似性和差异性。我们得到了成功规范应满足的四条规则，而前八的行为可以理解为这些规则的一个特例。还提出了一些显示反直觉行为的规范。我们相信这些发现对于设计具有更普遍声誉系统的成功规范也是有用的。
2022-01-14 q-bio.PE
Effect of assessment error and private information on stern-judging in indirect reciprocity
严厉评判是间接互惠中最著名的评价规则之一。间接互惠是合作发展的基本机制。它依赖于相互监测和评估，即，个人根据自己的评价规则，根据自己过去行为的信息来判断其他人是“好”还是“坏”。在许多评估规则中，严格判断被认为在群体中提供稳定的合作，如当群体中的所有成员都知道其他人的行为（公共信息情况）以及当成员从不犯评估错误时所观察到的。本文研究了评估误差和私人信息对严格判断的影响。通过分析图像矩阵，它描述了谁是好的，在人口中的人的眼睛，我们分析表明，私人信息和评估错误的原因崩溃的严厉的判断：所有个人评估其他个人作为“好”的概率为1/2随机。
2013-08-14 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
A norm knockout method on indirect reciprocity to reveal indispensable norms
虽然已经提出了各种规范的互惠为基础的合作是进化稳定的入侵搭便车，交替的过程中的规范和多样化的规范的作用仍然不清楚的合作的演变。我们澄清了间接互惠的规范和合作的共同进化动力，也确定了合作的进化不可或缺的规范。受基因工程技术基因敲除方法的启发，我们开发了规范敲除方法，并阐明了建立合作所需的规范。数值研究结果表明，在严格规范淘汰背叛者后，大多数规范逐渐过渡到宽容规范。此外，当不容忍叛逃者的具体规范被取消时，就不会出现合作。
2017-03-11 cs.MA cs.NE physics.soc-ph
Ingroup favoritism and intergroup cooperation under indirect reciprocity based on group reputation
间接互惠，即玩家与不熟悉的其他玩家合作，具有良好的声誉，是一种合作机制，在相对较大的人口受到社会困境的情况。当人口具有群体结构时，正如在社交网络中经常发现的那样，实验中的参与者被认为表现出偏离现有间接互惠理论模型的行为。首先，玩家经常表现出群体偏好（即，仅在组内合作）而不是全面合作（即，（2）群体内部和群体之间的合作，尽管后者是帕累托有效的。第二，一般来说，人类近似外群体成员的个人特征，大概包括间接互惠的声誉，通过一个单一的价值观附加到群体。人类使用这样一种刻板的近似，这种现象在社会心理学中被称为外群体同质性。我提出了一个模型的群体结构的间接互惠研究的可能性内群体的偏袒和充分合作。根据外群同质性，我假设玩家近似外群成员的个人声誉由一个单一的声誉值附加到组。我表明，在不同的社会规范下，内群体偏爱和充分合作是稳定的（即，用于分配信誉的规则），使得它们不共存于单个模型中。如果玩家被迫始终使用相同的社会规范来评估不同类型的互动（即，内群体与外群体的互动），只有完全合作才能生存。所发现的机制不同于任何形式的群体选择。研究结果还表明，潜在的方法，减少内群体的偏见，从内群体的偏袒，充分合作的平衡。
2012-07-26 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
Evolutionary dynamics under coordinated reciprocity
针对传统基于记忆的合作策略存在的分析复杂度高、认知负担重的问题，本研究提出协调互惠策略CORE，通过统计行动一致性判断合作，推导出其均衡条件，实验证明其优于多种现有策略，为重复社会困境下的合作演化提供了低认知负担的新机制。
2025-08-20 cs.GT q-bio.PE
The evolution of conditional moral assessment in indirect reciprocity
间接互惠是维持无关个体之间合作的主要机制。间接互惠导致有条件的合作，根据社会规范，区分好人（那些应该得到帮助的人）和坏人（那些应该受到拒绝帮助的人）。然而，尽管进行了深入的研究，但对于什么样的社会规范最能通过间接互惠促进合作，人们并没有达成明确的共识，甚至连那些拒绝帮助坏人的人应该如何评估也仍然不清楚。在这里，我们提出了一个新的简单的规范，称为“留下来”，规定从评估弃权。在“留下来”规范下，如果接受帮助的人的形象不好，那么决定提供帮助的人的形象与上次评估中的形象保持一致。在这种情况下，选择是否给予潜在的接受者帮助并不影响潜在的给予者的形象。我们分析了留守规范的演化博弈论，并表明，留守是最有效的建立合作相比，流行的社会规范，它依赖于不断的监测和无条件的评估。Staying的应用表明，道德判断的严格应用是有限的。
2017-02-04 cs.SI nlin.AO physics.soc-ph
Correlation of positive and negative reciprocity fails to confer an evolutionary advantage: Phase transitions to elementary strategies
经济实验表明，人类重视合作和公平。因此，惩罚不公平的行为是很常见的，根据强互惠理论，它也与奖励合作行为直接相关。然而，经验数据未能证实积极和消极的互惠是相关的。在这种分歧的启发下，我们确定奖励和惩罚的联合应用是否有利于进化。我们研究了一个空间公共物品博弈，在这个博弈中，除了背叛、奖励和惩罚这三个基本策略之外，第四个策略结合了后两个策略来争夺空间。我们发现丰富的动力学行为，从而产生复杂的相图连续和不连续的相变连续发生。观察到间接的领土竞争，自发出现的周期性优势，以及在吸收阶段终止的振荡的发散波动。然而，尽管解决方案的高度复杂性，组合策略只能生存在非常狭窄和不切实际的参数区域。基本策略，无论是在纯阶段还是混合阶段，都更常见，更有可能占上风。我们的研究结果突出了模式和结构在人类合作中的重要性，在未来的实验中应该考虑到这一点。
2013-10-18 cs.GT physics.soc-ph q-bio.PE
Incomplete Reputation Information and Punishment in Indirect Reciprocity
Pukyong National University（釜庆国立大学）；RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Science (iTHEMS)（理化学研究所交叉理论数学科学中心（iTHEMS））；RIKEN Center for Computational Science（理化学研究所计算科学中心）
本文研究了间接互惠中不完全信息对合作的影响，发现声誉模糊会阻碍合作，而观察不完整不影响合作条件，同时探讨了惩罚在维持合作中的作用。
2025-09-11 physics.soc-ph q-bio.PE
Interdependent network reciprocity in evolutionary games
除了网络内部的交互结构之外，网络之间的交互也是最重要的。因此，我们研究了两个相互依赖的网络上的公共产品博弈的结果，这两个网络通过效用函数连接在一起，效用函数决定了两个网络上的收益如何共同影响每个网络中玩家的成功。我们发现，一个公正的耦合允许自发出现的相互依赖的网络互惠，这是能够保持健康的水平，即使在极其不利的条件下的公共合作。然而，该机制需要同时形成两个网络上的相关合作者集群。如果这一点没有出现，或者协调过程受到干扰，网络互惠就会失败，导致合作的全面崩溃。因此，只有在相互依赖的网络之间的协调不受干扰的情况下，才能有效地利用网络的相互依赖性来促进合作，超越孤立网络所施加的限制。
2013-08-08 cs.GT cs.SI physics.soc-ph
Evolutionary stability of cooperation by the leading eight norms in indirect reciprocity under noisy and private assessment
该研究提出新方法分析私有评估下的声誉结构，通过“善良度”和“自我声誉”两变量探讨“领先八项”社会规范的演化稳定性，揭示了实现高水平合作的关键枢纽。
2023-10-19 cs.GT cs.MA physics.soc-ph
Groupwise information sharing promotes ingroup favoritism in indirect reciprocity
间接互惠是一种在社会困境中的合作机制，在这种机制中，个体有动机帮助另一个人获得良好的声誉，并在事后接受他人的帮助。群体内偏袒是人类合作的另一个方面，即个人帮助自己群体中的成员比帮助其他群体中的成员更频繁。群体内偏好是合作理论的一个难题，因为它不容易进化稳定。在间接互惠的背景下，内群体偏好已被证明是在向内群体和外群体成员分配声誉时采用双重标准的结果;例如，帮助一个内群体成员被认为是好的，而同样的行为对一个外群体成员被认为是坏的。我们分析了一个间接互惠模型，其中信息共享进行groupwise。在我们的模型中，个体在群体内部和群体之间进行社会困境游戏，关于他们声誉的信息在每个群体中共享。我们表明，进化稳定的群体内偏袒出现，即使所有的球员使用相同的声誉分配规则，无论组（即，单一标准）。两个声誉分配规则，即简单的立场和严格的判断，产生群体内的偏袒。严厉的评判比简单的站立引起更强烈的群体内偏爱。当采用不同分配规则的群体竞争且群体数量足够大时，简单立场和严格判断是相互进化稳定的。此外，我们分析表明，作为一个限制性的情况下，同质人口的互惠者，使用声誉是不稳定的，当个人独立推断个人的声誉，这是与以前报道的数值结果一致。
2012-11-18 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
Evolutionary stability and resistance to cheating in an indirect reciprocity model based on reputation
间接互惠是解释利他主义在社会中产生和维持的主要机制之一。间接互惠的标准方法是声誉模型。在这些游戏中，玩家根据对手在过去与其他玩家的互动中获得的声誉（道德评估）做出决定。行动和道德评估的结合导致了大量的策略多样性，因此确定其中任何一个的稳定性对所有其他人的入侵是一项艰巨的任务。我们使用之前介绍的基于声誉的模型的一个变体，让我们系统地分析所有这些入侵，并确定哪些是成功的。因此，我们能够确定进化稳定的三阶策略（除了行动之外，还考虑捐赠者和接受者的声誉）。我们的研究结果表明，如果一个策略抵抗了任何其他具有相同道德评价的策略的入侵，那么它就可以抵抗任何其他策略的入侵。然而，如果行为并不总是被目击，作弊者（即，具有背叛概率而不考虑对手声誉的个体）有机会击败对于欺骗概率和被目击概率的某些选择的稳定策略。值得注意的是，通过分析这个问题与自适应动力学，我们发现，一个诚实的人口是否抵制入侵的骗子是由一个类似汉密尔顿的规则-的概率，作弊被发现扮演的角色的相关性参数。
2013-05-04 physics.soc-ph q-bio.PE
A model of local and global reciprocity
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Science (iTHEMS)（理化学研究所交叉理论与数学科学中心(iTHEMS)）；RIKEN Center for Computational Science（理化学研究所计算科学中心）；Saitama University（埼玉大学）
通过区分局部直接互惠和全局间接互惠，建立数学模型，发现结合两者能解决评分困境，且宽容策略可维持合作。
2026-06-16 physics.soc-ph q-bio.PE
Indirect reciprocity under opinion synchronization
本文提出统一框架整合公共与私人评价模型，证明间接互惠中合作的稳定性取决于个体意见的相关性，并指出意见统计独立时不存在演化稳定的合作规范。
2024-10-15 physics.soc-ph q-bio.PE
Indirect Reciprocity with Environmental Feedback
Beihang University（北京航空航天大学）；Zhongguancun Laboratory（中关村实验室）；State Key Laboratory of General Artificial Intelligence, BIGAI（通用人工智能全国重点实验室）
本文提出了一种共进化框架，通过环境反馈机制降低合作阈值，促进从低合作到稳定高合作的转变，揭示了声誉机构与环境约束耦合系统的进化动态。
2026-01-30 math.DS physics.soc-ph q-bio.PE
Conformity enhances network reciprocity in evolutionary social dilemmas
在进化的社会困境中，追求最高回报是有风险的，有时甚至不如顺从。在交互作用范围内选择最常见的策略是更安全的，因为它确保了个体的收益不会比平均值低得多。人类和社会动物的羊群本能和群体行为也迫使他们自己服从。基于这些事实，我们在这里研究从众对社会困境中合作演化的影响。我们发现，人口中的一个适当的分数的顺应性介绍了一个有效的表面张力周围的合作集群，并确保不同的战略域之间的平滑接口。收益驱动的参与者破坏了对称性，有利于合作，并使集群的扩张超越了传统网络互惠性所施加的边界。这种机制即使在大多数测试条件下也能工作，只要应用度归一化的收益，它就能抵抗交互网络的变化。因此，顺从可能有利于解决社会困境。
2014-12-12 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
A second-order stability analysis for the continuous model of indirect reciprocity
声誉是维持人类合作的重要机制之一，但如果考虑到由于错误评估而导致声誉无法达成共识的可能性，则声誉分析变得复杂。如果我们假设声誉和合作不取二进制值，但有连续的频谱，使分歧的声誉可以在一个扰动的方式进行分析，困难得到缓解。在这项工作中，我们进行了分析，通过扩展的动态声誉的二阶扰动的假设下，每个人最初合作的良好声誉。二阶理论澄清了形象评分和简单立场之间的区别，即对背叛一个声誉良好的球员的惩罚应该被视为有利于保持合作。此外，前八名之间的比较表明，如果两个坏名声的球员之间的合作被认为是坏的，合理的惩罚的稳定效果减弱。因此，我们的分析解释了简单立场如何通过允许合理的惩罚以及在评估合作时忽略无关信息来实现高水平的稳定性。这一观察表明，当声誉受到噪音干扰时，哪些因素会影响社会规范的稳定性。
2022-07-12 physics.soc-ph q-bio.PE
Indirect reciprocity with stochastic rules
本研究扩展间接互惠的领先八规则框架，引入随机规范和更新接受者声誉，刻画了在公共信息下导致完全合作的进化稳定规范，并揭示了稳定性与错误鲁棒性之间的权衡。
2023-03-02 physics.soc-ph q-bio.PE
Upstream reciprocity versus downstream reciprocity: Catalyzing cooperation
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
通过基于智能体的模拟，研究上游（经验驱动）和下游（声誉驱动）互惠在有限和结构化群体中的联合动态，发现更新机制对两者命运起决定性作用，并揭示最大化上游互惠的最优网络度。
2026-06-23 physics.soc-ph q-bio.PE
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
Integrated strong reciprocity enables productive punishment and protective defection
Koriyama Women’s College（郡山女子大学）；RINRI Institute（RINRI研究所）；Kokushikan University
本文提出整合强互惠（ISR）模型，通过有效惩罚提升集体福利，同时防止无条件合作和替代策略的入侵。
2026-01-07 cs.CY nlin.AO physics.soc-ph
Reciprocity-based cooperative phalanx maintained by overconfident players
根据进化博弈论原理，代表更高收益的策略可以在竞争对手之间传播。但是，在某些情况下，参与者总是高估或低估自己的收益，这就破坏了正确的比较。有趣的是，无论是自信不足还是过度自信的个体，都能够显著提升合作水平。虽然前球员刺激当地的战略协调，过度自信的个人的存在增强了空间互惠机制。在这两种情况下，竞争策略的传播都受到了有偏向的影响，从而形成了一个支持合作的环境。这些影响与入侵概率的非线性特征密切相关，这是微观动力学的一个常见和经常观察到的特征。
2018-09-05 cond-mat.stat-mech cs.GT physics.soc-ph
Integrating upstream and downstream reciprocity stabilizes cooperator-defector coexistence in others-only public goods games
Koriyama Women’s College（郡山女子大学）；RINRI Institute（RINRI研究所）；Kokushikan University（国士馆大学）；Soka University（创价大学）；Rissho University（立教大学）；Kansai University（关西大学）
本文研究了通过整合上游和下游互惠策略在公共物品游戏中稳定合作与破坏者共存的机制，揭示了战略多样性在维持社会多态性中的作用。
2026-01-06 cs.CY nlin.AO physics.soc-ph
Five rules for friendly rivalry in direct reciprocity
在我们的社会生活中，直接互惠是合作的关键机制之一。根据最近的理解，大多数直接互惠的传统战略可分为两类，即“伙伴”或“对手”。“伙伴”是实现相互合作的慷慨策略，而“对手”永远不会让合作者变得更好。他们有不同的工作条件：例如，合作伙伴在大量人口中表现良好，而竞争对手则在面对面的比赛中表现良好。通过详尽的列举，我们证明了存在的战略，作为合作伙伴和竞争对手。其中，我们专注于一个人类可解释的策略，命名为“CAPRI”后，其五个特征成分，即，合作，接受，惩罚，恢复和背叛。我们的进化模拟显示了CAPRI在广泛的环境条件下的优异性能。
2020-10-09 q-bio.PE
Comparing reactive and memory-one strategies of direct reciprocity
直接互惠是一种基于重复互动的合作演化机制。当个体重复见面时，他们可以使用条件策略来强制执行合作结果，这在一次性的社会困境中是不可行的。直接互惠要求个人跟踪他们过去的互动，并找到正确的回应。然而，战略复杂性有其自然的界限：人类发现很难准确地记住过去的互动，特别是在很长的时间跨度内。考虑到这些限制，人们自然会问，要发展合作，战略需要有多复杂。在这里，我们研究了有限种群中的随机进化博弈动力学，系统地比较了反应策略的进化性能，反应策略只对合作玩家的前一步做出反应，而记忆策略则考虑到了自己和合作玩家的前一步。在这两种情况下，我们比较确定性策略和随机策略空间。对于反应策略和小成本，我们发现随机性有利于合作，因为它允许慷慨的针锋相对。对于记忆一策略和小成本，我们发现，随机性不会增加合作的倾向，因为赢-留，输-转移的确定性规则最好。然而，对于记忆一策略和大成本，随机性可以增强合作。
2016-05-23 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Evolutionary dynamics of cooperation in neutral populations
在达尔文的自然选择面前，合作是一个困难的命题。那些背叛的人比合作者有进化优势，因此合作者应该灭绝。然而，空间结构使合作者能够通过形成同质集群而生存下来，这是网络互惠的标志。在这里，我们超越了这种传统的设置和研究的时空动力学的合作人口的人口。我们使用的囚徒困境游戏的数学模型，并表明，考虑几个人口同时产生迷人的时空动态和斑图形成。即使是最简单的假设，即不同种群之间的策略彼此之间是中性的，也会导致循环优势的自发出现，其中一个种群的背叛者成为另一个种群中合作者的猎物，反之亦然。此外，如果不同群体中的社会互动具有显著不同的背叛诱惑，我们观察到，群体中具有最大诱惑的背叛者违反直觉地消失得最快，而坚持的合作者最终占据了整个可用空间。我们的研究结果表明，考虑到同时存在的不同群体显着扩大了结构化群体的进化动力学的复杂性，它使我们能够理解的稳定性合作的不利条件下，永远无法弥合的网络互惠性。
2017-12-06 cs.GT physics.soc-ph q-bio.PE
Signalling boosts the evolution of cooperation in repeated group interactions
许多生物和社会系统都表现出显著的集体行动水平。已经提出了几种合作机制，但它们大多是独立研究的。其中，直接互惠支持在个人之间反复互动的基础上进行合作。信号和群体动力学也可能推动合作。在这里，我们诉诸于一个进化博弈理论模型，共同分析这两种机制，并研究进化选择直接互惠，信号，或其组合的条件。我们表明，信号单独导致更高水平的合作比互惠相结合时，同时提供额外的鲁棒性对错误。具体而言，在直接互惠领域的成功策略往往不会选择在信号的存在，和过去的互动的记忆只利用机会主义的情况下，早期的协调失败。因此，信号总是在发展，即使代价高昂。鉴于这些结果，可能更容易理解为什么仅在非人类的有限案例中观察到直接互惠，而信号在所有复杂程度上都广泛存在。
2021-04-13 cs.GT physics.soc-ph q-bio.PE
Evolutionary dynamics in repeated optional games
研究重复可选博弈中自愿参与对合作演化的影响，发现自愿参与能显著促进合作，并识别出三类错误鲁棒且占优的策略，其成功依赖于退出效应。
2023-11-16 physics.soc-ph q-bio.PE
Unbending strategies shepherd cooperation and suppress extortion in spatial populations
研究格点种群中始终合作、勒索型 ZD 与不屈策略的演化动力学，发现不屈玩家能根本改变系统动力学，抑制勒索者主导并促进公平合作。
2024-05-29 cs.GT physics.soc-ph q-bio.PE
Mutation enhances cooperation in direct reciprocity
本文发现中等突变率能在收益成本比仅略高于一且记忆信息极少的情况下维持直接互惠中的高水平合作，并揭示突变通过产生多样性削弱背叛者稳定性、增强合作群体韧性，从而证明多样性比一致性更有利于合作演化。
2023-04-12 q-bio.PE
Altruism may arise from individual selection
人类在大群体中与非亲属合作，或者与他们永远不会再见面的人合作，这是一个长期存在的进化难题，具有深远的影响。合作与利他主义有关，利他主义指的是一种为他人带来利益的代价高昂的行为。迄今为止，理论方法忽视了那些不会直接或间接为利他主义者带来未来利益的代价高昂的行为。最近，强互惠，即，与他人合作并以个人为代价惩罚不合作者的倾向，已被提出作为理解人类利他主义的一种模式。虽然行为实验支持强互惠的存在，但其进化起源仍不清楚：群体和文化选择通常被用来补偿互惠对个人的负面影响。在这里，我们表明，通过一个基于代理的模型启发的最后通牒游戏，选择作用于个人能够其他方面的行为可以引起强烈的互惠性。这些结果与公平性的神经相关性的存在相一致，与对人类和猴子的观察结果非常一致。
2005-01-12 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.bio-ph
The Evolution of Altruistic Rationality Provides a Solution to Social Dilemmas via Rational Reciprocity
Max Planck Institute of Animal Behavior（德国马克斯·普朗克动物行为研究所）；Centre for the Advanced Study of Collective Behaviour, University of Konstanz（康斯坦茨大学集体行为高级研究中心）；Department of Biology, University of Konstanz（康斯坦茨大学生物系）
本文通过理性互惠机制，探讨了理性利他主义在解决社会困境中的作用，展示了其在合作进化中的有效性。
2025-07-01 cs.GT physics.soc-ph q-bio.PE
A mechanistic model of gossip, reputations, and cooperation
本文构建基于流言的间接互惠机制模型，证明两类流言形式数学等价，推导稳定合作所需的最小流言量，并分析成本收益、社会规范、误差及有偏流言的影响。
2023-12-17 physics.soc-ph q-bio.PE
Cooperation thrives when moral judgment matches moral conduct
Toulouse School of Economics（图卢兹经济学院）；Monash University（莫纳什大学）
本研究通过评估所有1,048,576个道德系统，发现稳定合作需“区分性”策略与“一致性”规范配对，其中“悔悟的区分者”在各类社会困境中普遍稳定，揭示道德一致性是间接互惠合作的核心。
2026-10-06 physics.soc-ph q-bio.PE
Tit for Tattling: Cooperation, communication, and how each could stabilize the other
本文研究间接互惠中声誉沟通系统如何在无外生压力下保持演化稳定，提出对齐规范、第三方真实性信号和偶尔犯错三个条件，以同时维持沟通真实性与合作普遍性。
2023-08-04 econ.TH q-bio.PE
Inequity aversion and the evolution of cooperation
合作的演化是生物学、社会科学、经济学和人工智能中广泛研究的问题。大多数解释合作的现有方法都依赖于某种直接或间接互惠的概念。这些基于互惠的模型假设智能体认识到他们的合作伙伴，并知道他们以前的互动，这需要先进的认知能力。在本文中，我们感兴趣的是开发一个模型，产生合作，而不需要任何显式的记忆，以前的游戏。我们的模型是基于行为经济学中引入的一个概念，即个人关心结果中的回报平等。在这里，我们探讨了使用收入不平等指导合作伙伴的选择和互动的效果。我们研究我们的模型，考虑良好的混合和空间结构的人口和合作成为主导的条件下。我们的研究结果支持了不公平厌恶促进非亲属间合作关系的假设。
2014-02-20 cs.GT physics.soc-ph q-bio.PE
Evolution of cooperation in networked heterogeneous fluctuating environments
该研究突破传统同质充分混合种群假设，针对结构化异质种群，基于广义互惠规则分析复杂网络下波动环境对合作演化的影响，发现多网络组分类冻结态现象，证明广义互惠规则的稳态合作水平不低于无条件合作预测值，可应用于强化学习等人工系统开发领域。
2021-03-09 q-bio.PE
Polarize, Catalyze, Stabilize: How a minority of norm internalizers amplify group selection and punishment
本文研究在公共物品博弈中引入规范内化能否弥补观察缺口并提升合作水平，发现少数规范内化者通过极化、催化和稳定合作，能显著提高其他智能体类型的合作水平。
2023-09-21 cs.MA q-bio.PE
Direct reciprocity in asynchronous interactions
本文通过异步随机博弈框架研究异步交互中的直接互惠，解析推导合作性 Nash 均衡条件，发现交互异步通常抑制合作，但环境反馈超过临界阈值后可使任意合作策略形成 Nash 均衡。
2025-06-03 physics.soc-ph q-bio.PE
Assortment and Reciprocity Mechanisms for Promotion of Cooperation in a Model of Multilevel Selection
在合作演化的研究中，许多机制已经被提出来帮助克服在囚徒困境博弈中个体最优的自利欺骗。这些机制包括相互依赖或网络化的社会互动，考虑他人收益的他人偏好，将合作建立为社会规范的互惠规则，以及同时涉及个人之间的竞争和群体之间的竞争的多层次选择。在本文中，我们建立在最近的工作研究PDE复制因子方程的多级选择，以了解如何在组内的机制的分类，其他有关的偏好，以及直接和间接的互惠可以帮助促进合作，在演唱会与群体之间的进化竞争。我们考虑一个群体结构的人口，其中个人之间的相互作用包括囚犯的困境游戏，并研究动态的多层次的竞争时，根据这些组内机制的个人收到的回报。我们发现，这些机制中的每一个的存在与多层次选择的协同作用，以促进合作，减少了强度的组间竞争需要维持长期的合作，并增加了人口实现的集体收益。然而，我们发现，只有其他有关的偏好允许实现社会最优的集体收益的囚徒困境游戏中，平均收益最大化的合作者和叛逃者的中间组合。对于其他三种机制，多层次的动态仍然容易受到较低层次选择的阴影，因为集体的结果未能超过所有合作者组的收益。
2022-05-02 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
Evolution of cooperation with asymmetric social interactions
合作如何在人类社会中出现既是一个进化之谜，也是一个对社会健康有着切实影响的实际问题。人口结构长期以来一直被认为是合作的催化剂，因为当地的相互作用使互惠成为可能。对这种现象的分析通常假设双向的社会互动，即使现实世界的互动往往是单向的。由于组织等级制度、社会分层、流行效应和网络增长的内生机制，现实世界中出现了单向互动--一个人有机会为另一个人做出利他贡献，但反之亦然。在这里，我们扩展了结构化群体的合作理论，以解释单向和双向的社会互动。尽管定向互动消除了互惠的机会，我们发现，合作仍然可以在定向社交网络中受到青睐，并且可以证明，合作是最大化的网络与中间比例的定向互动，在许多经验设置中观察到的。我们还确定了两个简单的结构图案，允许有效的相互作用方向性的修改，以促进合作的数量级。我们讨论了我们的结果与广义和间接互惠的概念。
2021-05-20 math.DS 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
Cost of institutional incentives for promoting cooperation in $2\times2$ games and collective risk games
本文研究在2×2博弈和集体风险博弈中，制度性激励促进合作所需的成本，基于Fermi规则分析成本函数在中性漂移与强选择极限下的渐近行为，并通过数值模拟考察选择强度等参数的影响。
2025-07-07 physics.soc-ph q-bio.PE
Close spatial arrangement of mutants favors and disfavors fixation
从微生物群落到人类社会，合作在生物系统的各个层面都是普遍存在的。然而，它似乎与进化论相矛盾，因为合作者被搭便车者利用，因此不受自然选择的青睐。许多基于演化博弈论的研究试图解决这一难题，并找出合作存在的原因以及合作是如何出现的。网络互惠是促进合作的机制之一，其中节点是指个人，链接是指社会关系。突变个体的空间排列是指突变体的聚集，在网络互惠中起着关键作用。此外，许多其他支持合作的机制表明，突变体的聚类在突变体的扩展中起着重要作用。然而，突变体的聚集和游戏动态通常是耦合的。目前还不清楚突变体的聚集如何单独改变演化动力学。为此，我们采用了一个最小的模型与频率无关的健身一个圆圈。它从博弈动力学中解开了突变体的聚类。两个突变体在圆上的距离被用作突变体或品种聚类的自然指标。我们发现，与分离的突变体相比，组合是对连接突变体选择的放大器。然而，由于突变体是分散的，突变体越分散，入侵的机会就越大。它引起了聚类的非单调效应，这是违反直觉的。另一方面，我们发现不太稳定的突变体加快了固定。我们的模型表明，突变体的聚类在固定中起着重要的作用，即使没有游戏互动也会出现这种作用。
2019-08-21 cs.CE 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
Evolutionary advantages of adaptive rewarding
我们的幸福既取决于我们个人的成功，也取决于我们社会的成功。认识到这一点，合作就成为一种非常需要的特质。实验表明，奖励可以提高我们合作的意愿，但由于给予奖励不可避免地需要为此付出代价，这种行为的出现和稳定性仍然难以捉摸。在这里，我们表明，允许奖励的行为依赖于合作的成功进行自我组织，创造了几个进化的优势，灌输新的方式，通过这种方式促进合作的努力。从间接的领土争夺到共存的自发出现和破坏，相图和潜在的空间模式揭示了令人着迷的社会动态，解释了为什么这种代价高昂的行为已经进化并持续下去。然而，与适应性惩罚的比较揭示了适应性奖励的致命弱点，这是由于过度侵略，这反过来又阻碍了网络互惠的最佳利用。这也许可以解释为什么奖励虽然取得了成功，但并没有像惩罚那样牢固地融入我们的社会组织。
2012-08-16 cond-mat.stat-mech 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
Leaders should not be conformists in evolutionary social dilemmas
进化博弈论中最常见的假设是，参与者应该采取一种保证最高收益的策略。然而，最近的研究表明，合作的空间选择是加强，如果一个适当的比例的人口选择最常见的，而不是最有利可图的互动范围内的战略。这种一致性可能是由于人类和社会动物的羊群本能或群体行为。在一个异质群体中，个体在程度、集体影响力或其他特征上都有差异，一个悬而未决的问题仍然是谁应该顺从。随机选择顺从者是最简单的选择，但它既不现实，也不是最佳选择。我们表明，无论来源的异质性和游戏参数化，社会上最有利的结果出现，如果群众一致。另一方面，强迫领导者服从会极大地阻碍异质性和协调性之间的建设性相互作用，导致比随机选择服从者更糟糕的进化结果。我们的结论是，领导者必须能够创造一个以下的网络互惠最佳增强一致性。在相反的情况下，当领导者被阉割并被迫跟随时，协调的失败会损害合作的发展。
2016-05-17 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
Evolutionary Game Dynamics for Two Interacting Populations under Environmental Feedback
本文利用两个相互作用种群的复制子方程研究了环境反馈下博弈的演化动力学。一个关键特征是共同考虑动态支付矩阵和环境状态的共同演化：支付矩阵随着环境的变化而变化，同时，环境状态通过不断变化的人口概况间接地受到不断变化的支付矩阵的影响。对于这样的共同演化动力学，我们研究是否会发生收敛，如果是这样，如何。特别是，我们确定的情况下，振荡提供了最好的预测长期运行的行为，使用可逆系统理论。所得到的结果是有用的，以描述多社区社会中的个人的回报和社会反馈相互作用的演变。
2018-06-08 math.DS physics.bio-ph q-bio.PE
An evolutionary advantage of cooperation
合作是实体汇集和共享资源的持久行为模式。它在自然界中的普遍存在构成了一个难题。每当两个实体合作时，一方必须自愿放弃一些有价值的东西给另一方。为什么这种明显的利他主义在进化中受到青睐？经典的解决方案假设在合作交易中，通过互惠或相关性，从接受者到捐赠者找到了一条返回的道路。我们寻找这种健身增益的来源。我们的分析基于这样一种认识，即进化过程通常是乘法和噪声的。波动对资源的长期增长率有净负效应，但对资源期望值的增长率没有影响。这是一个非遍历性的例子。通过减少波动幅度，汇集和共享增加了合作实体的长期增长率，这意味着合作者的增长超过了类似的非合作者。我们将这种增长率的增加确定为净适应性增益，这与生物学文献中几何平均适应性的概念一致。这是合作发展的基本机制。它的最小假设使其成为合作的候选解释，在设置太简单的其他健身收益，如紧急功能和专业化，是可能的。一个这样的例子是从单细胞到早期多细胞生命的转变。
2018-05-24 nlin.AO q-bio.PE q-fin.GN
