复杂网络演化博弈理论研究综述

综述复杂网络的结构特性对演化博弈动力学的影响的最新研究成果,研究个体在相互作用和冲突中的策略选择和演化问题,关注自私个体中合作现象的涌现。着重介绍了受到广泛关注的囚徒困境和雪堆博弈两个简单的博弈模型,并利用复杂网络刻画了个体间的联系,研究了空间结构与博弈动力学之间的关系,探讨了未来工作的研究方向。     

复杂网络中基于记忆长度的合作行为

网络结构和群体总数对合作行为有重要影响.为进一步研究个体的学习行为和记忆长度如何影响群体的合作率,构建了三种不同类型的网络,采用基于代理计算实验方法,将网络的节点看作有限理性的个体,并构造了个体的适应函数和个体学习和策略的演化方式,研究系统的合作行为.计算实验结果表明偏好选择学习策略提高了无标度网络的合作水平,降低规则网络的合作水平.此时,记忆长度显著改变群体的合作水平,而个体采用随机选择策略时,记忆长度对群体的合作率产生很小的影响.另外,群体总数越高在无标度网络中合作水平越高,而小世界网络中合作水平越低,规则网络中则呈现不规则变化.从而证明偏好选择学习策略选择有一定的适应性,记忆长度和群体总数针对不同的学习策略和网络结构会带来截然相反的结果.     

复杂网络中基于近视最优反应的合作行为

通过引入社会个体的行为一致性需求,在博弈个体的近视最优反应学习规则下探讨复杂网络中基于囚徒困境博弈的合作行为.分析表明,当个体邻居集合中的合作者多于背叛者,且合作成本与行为一致性需求的比率足够小时,规则网络上的合作行为能在个体的近视最优反应规则下得以演化,但存在导致群体演化为全面背叛均衡的临界比率条件.基于方格网和规则小世界网络的仿真实验验证了理论分析的结果,并发现小世界特性对合作行为的促进作用.用异质小世界网络的仿真实验表明,群体演化为全面背叛均衡的临界比率条件随小世界参数的增大而减小,合作水平随合作成本与行为一致性需求比率的减小而逐渐增大.     

国际合资企业中机会主义行为的演化博弈

有限理性的IJV成员在进行机会主义行为策略选择时必然会受到外界环境不确定性的影响.引入漂移来刻画这种影响,并运用演化博弈理论,建立带有漂移项的"蜈蚣博弈'模型,对有限理性参与人的国际合资企业(IJV)的机会主义行为进行分析.通过对一轮学习、二轮学习和五轮学习的"蜈蚣博弈'中各参数变化的数值计算,分析得出,外界环境越动荡,IJV成员机会主义行为的可能性反而越小;而外界环境越稳定,IJV成员机会主义行为的可能性却越大;并且IJV成员的机会主义行为还受成员长短期定位、预期收益及投入成本等因素的影响.     

孵化网络中在孵企业行为策略及其演化博弈分析

在孵企业道德风险对孵化网络声誉带来了负面影响,长期约束着孵化器外部社会资本获取能力的提升。通过构建孵化网络中在孵企业行为约束收益矩阵,引入孵化器资金支持、在孵企业感知机会成本等因素,探究演化博弈过程中在孵企业行为的影响机制。理论研究和数值仿真结果表明:在孵企业遵守诚信的成本、孵化器资金支持力度与管制惩罚强度、遵守诚信的感知机会成本等因素直接关系到在孵企业行为抉择;仅当孵化器管制成本和资金支持投入合计低于孵化器管制惩罚收益且在孵企业遵守诚信与选择投机两种策略的收益差值高于投入时,系统才会演化至稳定状态;此外,系统演化对在孵企业感知机会成本系数变动较为敏感,孵化器资金支持力度、管制惩罚强度同样是推动在孵企业遵守诚信策略重要因素,但二者影响强度随着数值增大逐渐减弱。     

自然保护区立法中部门合作的演化博弈分析

针对自然保护区立法工作中涉及管理部门多、责权关系交错复杂、各部门保护投入和利用收益冲突问题,运用演化博弈理论方法,建立部门合作关系的演化博弈模型,分析立法过程中利益部门合作的动态演变过程,重点讨论了合作产生的超额利润、合作所投入的初始成本、自然资源服务能力、贴现因子等影响系统演化行为的几个参数变化及控制方法,并根据模型分析提出了相应的对策建议。研究结果表明,各部门策略的演化方向与博弈双方的支付矩阵相关,并受到系统初始状态的影响。自然保护区立法中应正确引导各个利益主体部门趋于合作,遵从部门合作收益的极大化原则,建立良好的立法环境以及坚持长远的观点,才能建立科学合理的自然保护区法律制度,实现自然保护区保护和利用共赢的目的。该模型的建立既丰富了环境立法的理论和方法,同时为自然保护区立法实践工作提供指导。     

基于复杂网络与随机动态稀释机制的演化博弈分析

借助复杂网络的理论与方法，以演化博弈理论为基础，提出了随机动态稀释机制，并探讨了该机制对复杂网络上演化博弈的影响。对无标度网络、小世界网络和规则网络这三种典型网络上的博弈过程进行了模拟，并分析了结果。通过同质性网络与异质性网络上合作行为的比较研究，发现随机动态稀释机制能使同质性网络产生局部异质性，从而促进合作。并且当随机概率P=P^＊时，会出现最佳合作行为。     

复杂网络上的演化博弈动力学——一个计算视角的综述

复杂网络上的演化博弈是复杂网络与演化博弈结合而形成的新型交叉研究领域,它以复杂网络和演化博弈动力学分别刻画个体间的交互关联结构以及决策范式,为分析和预测复杂交互环境下群体的决策行为提供了一个系统的研究框架。旨在从一个计算的角度对复杂网络上的演化博弈动力学进行一个简要的综述:介绍复杂网络上演化博弈动力学模型的数学描述;分析网络上演化博弈动力学的计算复杂性;概述复杂网络上演化博弈动力学的若干主要解析结果等。这些结果是对于复杂网络上演化博弈动力学仿真研究的一个有效补充。     

工程风险管理行为演化博弈分析

在重大基础设施工程系统复杂性与不确定情况下,风险管理主体的策略选择行为与稳定状态往往受到其角色、利益、风险偏好和感知差异的影响。为了更好地刻画重大基础设施工程风险管理过程中公共部门和私人部门的行为决策动态演变过程,在演化博弈分析中引入前景理论和风险感知因素,通过前景价值和权重函数对传统支付矩阵参数进行修正,分析双方风险管理策略选择过程和演化结果的稳定条件,从风险感知角度诠释双方的行为倾向原因和稳定策略,仿真分析不同参数对演化结果的影响。研究结果表明,双方风险管理行为演化博弈存在5个均衡点,但是由于工程复杂性和主体有限理性产生的认知偏差、乐观偏见和反射及损失效应,使得系统在现实中不易收敛于稳定点并达到最佳风险管理状态,风险管理成本、处罚、风险损失及分担比例等参数对双方行为演化结果产生不同程度的影响,当参数调整通过临界值时能够影响风险管理策略的选择倾向和稳定性。     

基于超网络中异质群体演化博弈的海关监管

本文首先采用超网络方法建立了海关监管超网络模型CSSN,其次利用演化博弈方法研究了CSSN中海关和企业这两个通过货物交互的异质群体间的策略选择和学习等问题,最后进行了该模型中的异质群体演化博弈仿真,分析了海关与企业两个异质群体之间的策略互动及其动态调整过程,证明了海关监管改进能够有效促进合作,引导演化博弈的结果收敛于最优并保持监管系统的稳定。     

基于演化博弈的供应链合作广告机制

运用演化博弈论的方法,建立了由制造商群体与零售商群体组成的两级供应链中企业合作广告的博弈模型,研究了合作广告机制及合作中的监督惩罚机制并分析了其中的主要影响因素。研究结果表明:当零售商能够进行成功的单方广告促销时,只要双方合作时的收益大于不合作时的收益,双方就会进行合作广告;当零售商单方广告促销失败时,如果双方合作时的收益大于不合作时的收益,则合作广告会出现两种演化稳定状态,此时,制造商与零售商的边际产品收益、合作与非合作时的广告投入费用、制造商的广告分担率等因素会影响到合作广告的演化方向;当引入监督惩罚机制后,零售商的违约行为受到抑制,合作广告更有可能取得成功;另外,制造商群体与零售商群体的初始策略状态也会影响到合作广告的成败。     

智能系统冲击下员工合作行为机制：从个体博弈到群体行为反转

为揭示智能系统冲击下企业员工的合作行为机制,基于激励-保健理论,运用博弈论、突变理论和元胞自动机相结合的研究方法,通过激励-保健理论分析影响员工合作行为的因素,利用博弈模型表达员工个体间相互合作的关系;运用元胞自动机建立员工群体合作行为演化仿真模型,对仿真结果,运用突变论进行群体行为突变分析,揭示不同规模员工群体行为反转的机制。研究发现：不同规模的员工群体行为选择演化中均存在突变现象,可由尖点突变模型来解释;智能系统不仅影响员工个体与群体行为选择,还影响员工群体行为稳定性;智能系统若能降低合作成本,则在劳动密集型场景中员工行为反转的可能性增加,在技术密集型场景中员工行为反转的可能性减少。研究结论揭示了智能系统冲击对不同场景中不同规模员工群体合作行为的影响,从员工个体博弈和群体行为状态反转两个方面分析了员工合作行为底层机制,丰富了合作行为相关理论;研究框架有效整合了博弈模型、元胞自动机和尖点突变模型,发现智能系统中员工个体间交互以及群体行为选择演化的新特点,为企业提供实践指导。     

基于多元公共品演化博弈的无人集群合作演化机制

针对控制规则失效下的无人集群自主协同问题,提出了一种基于多元公共品演化博弈的无人集群合作演化机制。首先分析无人集群自主协同需求,在愿景驱动规则下,构建多元公共品演化博弈模型。在此基础上,理论推导出模型的平均丰度函数,并仿真计算成本、收益系数、愿景水平三类参数分别对平均丰度的影响。最后,结合案例研究参数变化对集群合作行为演化的作用机理,并给出合理化建议,为相关理论向实际应用转化提供有意义的探索。     

基于多元公共品演化博弈的无人集群合作演化机制

针对控制规则失效下的无人集群自主协同问题,提出了一种基于多元公共品演化博弈的无人集群合作演化机制。首先分析无人集群自主协同需求,在愿景驱动规则下,构建多元公共品演化博弈模型。在此基础上,理论推导出模型的平均丰度函数,并仿真计算成本、收益系数、愿景水平三类参数分别对平均丰度的影响。最后,结合案例研究参数变化对集群合作行为演化的作用机理,并给出合理化建议,为相关理论向实际应用转化提供有意义的探索。     

复杂网络的同步与复杂多个体系统的一致性

简要的回顾过去10年课题组在复杂网络的同步与复杂多个体系统的一致性研究方面的主要进展,同时展望该领域将来发展的趋势与挑战.     

机构投资者羊群行为的演化博弈分析

进行股票市场上机构投资者羊群行为的演化博弈分析,研究结果发现:机构投资者做出投资决策时相互模仿产生的羊群行为不仅受到声誉、报酬等传统因素的影响,而且受到不同投资策略所带来的相对收益、机构投资者被对手跟随所遭受的损失等因素的影响,且随其支付结构的变化而变化.     

基于复杂网络的社会财富演化模型

应用复杂网络理论,结合信息的不对称性,社会财富不断增长以及边际效应等特点,分析了我国财富分布的不均衡性.理论分析和仿真试验表明,财富分布服从混合型分布,即中低收入者服从指数分布,高收入者服从帕累托分布,与我国现实社会中的财富分布形式相吻合.仿真分析还发现随着结构参数值的增大,社会财富聚集速度不断加快,通过计算基尼系数得到社会财富分配的不均衡性也在逐渐增大,但其增加的速率是逐渐降低的.     

考虑公众参与的PPP合作演化博弈研究

政府与社会资本合作模式(PPP)是我国社会基础设施建设的重要合作模式,对推进我国社会经济发展具有重要意义。在PPP项目中,公众作为项目服务对象,处于十分重要的地位。本文运用演化博弈理论,在政府和社会资本两方演化基础上,引入补偿系数,并构建政府、企业和公众的三方演化博弈模型,通过对三方在不同策略下的演化均衡的分析,本文得出设立公众投诉举报体系、提高公众经济补偿、实行政府内部监督等手段能较好地促进政府行使监管、规避企业投机行为并促使公众接受PPP项目的结论。     

基于个体属性的人类感知网络演化模型

从个体属性差异角度切入,结合现实群体关系研究感知网络演化模型.模型通过引入马氏定理,模拟在不同感知维度和感知能力下的个体行为,并计算其马氏距离,实现以优先连接概率为前提条件的人类感知网络结构.实验表明;通过优先连接概率阈值和感知因子权重关联度阈值两个外部环境因子,以及个体节点属性差异内部因素,可以共同数据化新旧节点度的...     

复杂供需网络的局域演化生长模型

在一般局域世界演化模型基础上,建立了供应链复杂网络的局域演化生长模型.应用节点间相关度的概念来确定每一新加入节点的局域世界,并定义局域世界的规模是动态增加的.通过解析的方法,导出这一模型的度分布、聚类系数和平均路径长度,发现其具备复杂网络的无标度、小世界等特性,并通过数值仿真进行了验证.