基于帮助博弈模型的社会合作演化机制研究

We will study the promotion of social cooperation in a society with a large population of self-interested individuals. By regarding the society as a complex evolving system with many self-adaptive agents, we will focus on: (1) the role of social norm, especially norms provoking punishment to noncooperators and cooperation to cooperators, to the evoluion of social cooperation; (2) how a good social norm can emerge from the interactions of a great number of selfish individuals; (3) how corruptive cooperation can be maintained in a society without repuation mechanism if there is power asymmetry which means that the punisher can be less or no punished when defecting; (4) representative punishers (e.g. police), mass surveillance to police and the evolution of cooperation. The research techniques to be used includes: (1)populaiton dynamics (evolutionary game theory), by considering agents with different strategies as different species who compete with each other in ecological system, we will investigate the fitness and populaiton size of these species; (2) interactive behavioral experiments, a experiment system will be designed based on platform Z-TREE, and subjects will be recruited to interact with each other in a virtual society, which can provide the direct and reliable individual behavioral pattern; (3) multi-agent simulation, we can build the model from bottom up by simulating the behavior pattern of individuals to investigate the underlying mechanism cooperation evolution. This research can help us understanding and promoting social cooperation.

本课题研究如何在大量自私个体中促成社会整体合作。通过将社会看作一个由众多自适应个体构成的复杂演化系统，研究：（1）社会道德规范- - 尤其是惩恶扬善（即对合作者合作，对不合作者惩罚）的规范- - 对促进社会合作的作用；（2）好的社会规范如何在大量自私个体的交互中涌现；（3）当信誉机制不健全时，权利不对称（即惩罚者可以少受或免受惩罚）如何促成腐败型社会合作；（4）代表性惩罚（如警察）和对执法者的监督机制能否促成清廉型社会合作。拟采用的研究方法有：（1）种群动力学，将采取不同策略（策略可能是合作或者不合作的）的个体看成生态系统中相互竞争的种群，利用演化博弈论刻画不同种群规模的演化；（2）互动行为实验，招募受试者开展实验，在可控环境下获取真实数据；（3）多主体计算机仿真，针对个体自底向上建模，研究社会合作演化的基层运行机制。该研究对理解社会运行规律、促进和谐社会建设具有启发意义。

人类社会和其他生物系统中合作的演化和维持是当前社会科学和进化生物学中最为重要的、未被解决的科学问题。我们国家正迅速由“熟人社会”转变为“陌生人社会”，一系列社会问题也凸现出来，如信用缺失、道德滑坡等，这些现象归根到底都是个体因一己私利不合作而导致社会整体收益降低。研究如何才能在一个鼓励个人追求利益最大化的陌生人社会中激励社会成员牺牲个人私利以获得更高的社会整体利益是构建社会主义和谐社会必须面对和解决的问题。本课题基于帮助博弈模型，综合利用利用演化博弈理论、多主体计算机模拟和互动行为实验的方法，研究如何在大量自私的陌生个体中促成社会整体合作。我们将社会系统看作一个由大量自适应个体构成复杂演化系统，通过引入社会道德规范、有成本惩罚、权力不对称等机制，使得大规模社会合作成为演化稳定均衡。研究内容与主要结论有：（1）基于有惩罚社会规范下的帮助博弈模型，研究可在具有全局信誉机制的条件下，社会道德规范和惩罚机制在促进间接互惠型社会合作的作用。研究发现，惩罚在促进在合作演化的路径中发挥重要作用，它一方面可以扩大合作性社会状态的吸引域范围，即当社会上存在较多不合作参与者时只有惩罚才能使社会摆脱都不合作的恶性循环，另一方面可以提高社会向合作状态演化的速度，即当社会不够耐心时惩罚可以使社会更快到达更为合作的状态。（2）利用多主体模拟的方法研究了社会规范本身的演化，当社会中存在多个群体，不同群体采用不同的社会规范，而群体中存在竞争和学习机制，我们发现能够带来更高社会福利的社会规范在群体竞争中胜出。（3）研究了在演化均衡状态下惩罚的作用，发现当社会中存在代际更替，即有一部分适应社会规范的个体退出社会，而有一部分新生的自私个体进入社会时，惩罚可以使得新生个体更快适应社会规范，从而获得更高的整体社会收益。（4）研究了在不具有全局信誉机制的条件下，权利不对称和惩罚机制在促进间接互惠型社会合作的作用。研究发现，当社会成员可以选择是否作为警察（承担惩罚不合作者的义务并享受在自己不合作时少受惩罚或者惩罚代价更高的特权）时，社会存在腐败型合作稳定状态，特权使部分社会主体选择作为不合作（腐败）的警察，而警察的存在使其他社会主体因惩罚的威胁而采用合作性策略。本课题的研究可以帮助我们理解社会合作的演化规律、认识当前社会中存在的群体合作困境现象，并为促进和谐社会建设提供启发意义。