【摘要】：在自然界和人類社會發(fā)展的過程中,博弈是一種普遍存在的現(xiàn)象。對博弈過程中博弈個體之間合作行為產(chǎn)生原因的解釋成為了學(xué)術(shù)界的一個巨大挑戰(zhàn),而演化博弈理論為解決這一難題提供了一個全新的理論角度。近年來,網(wǎng)絡(luò)科學(xué)理論研究發(fā)現(xiàn)復(fù)雜異構(gòu)拓撲結(jié)構(gòu)也是促進合作行為的一個重要機制。目前,大多數(shù)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的博弈研究都集中在單層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上,但現(xiàn)實世界復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)之間往往并不是相互孤立,而是相互依賴的。因此,研究耦合網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征及其演化動力學(xué)行為具有重要的現(xiàn)實意義。論文針對現(xiàn)實復(fù)雜系統(tǒng)耦合的關(guān)聯(lián)特性,運用系統(tǒng)建模與仿真的方法,探索了多種耦合機制下雙層耦合網(wǎng)絡(luò)上囚徒困境博弈合作行為的演化。論文主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新性研究成果包括以下四個方面:1)研究了科研協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)結(jié)構(gòu)。基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)方法,分析了科研協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的特征以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),進一步研究了科研協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)結(jié)構(gòu)分布。結(jié)果表明科研協(xié)作網(wǎng)絡(luò)具有明顯的社區(qū)結(jié)構(gòu),為促進科研者合作提供了有意義的理論指導(dǎo)。2)提出了一個雙層耦合網(wǎng)絡(luò)模型,并探討了在該網(wǎng)絡(luò)模型上個體多樣性對囚徒困境博弈的影響。模型中個體多樣性具體表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)中博弈個體的自身策略傳播能力不同;通過大量的計算機模擬仿真,研究結(jié)果表明,網(wǎng)絡(luò)間的耦合以及個體多樣性都能有效的促進網(wǎng)絡(luò)中的合作行為,進而提高群體合作率。3)探討了在加權(quán)耦合網(wǎng)絡(luò)上囚徒困境博弈的演化行為。在加權(quán)耦合網(wǎng)絡(luò)中,加權(quán)網(wǎng)絡(luò)中博弈個體具有不同的權(quán)值,且服從三種隨機分布,即均勻分布、冪律分布和指數(shù)分布,同時博弈個體權(quán)值的不同也體現(xiàn)了個體多樣性。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)之間的耦合可以大幅度提高群體的合作率,并且加權(quán)網(wǎng)絡(luò)中合作率提升幅度明顯大于標準無權(quán)網(wǎng)絡(luò)。4)探索了耦合強度非均勻性對囚徒困境博弈行為的影響。論文提出了兩種不同的非均勻耦合機制:對稱耦合和不對稱耦合;不同網(wǎng)絡(luò)上相互依賴的兩個個體的耦合強度相同,稱為對稱耦合;反之,稱為不對稱耦合。計算機模擬仿真結(jié)果表明,網(wǎng)絡(luò)間的不均勻耦合會顯著提高網(wǎng)絡(luò)的整體合作水平,而且對稱耦合機制比不對稱耦合機制更能促進博弈個體間合作行為的傳播。
[Abstract]:In the process of the development of nature and human society, game is a universal phenomenon. The explanation of the reasons for the cooperative behavior between individuals in the game process has become a great challenge to the academic community, and the evolutionary game theory provides a new theoretical angle to solve the problem. In recent years, the theory of network science has found that complex heterogeneous topology is also an important mechanism to promote cooperative behavior. At present, most of the game studies on complex networks focus on the single-layer network structure, but complex networks in the real world are often not isolated, but interdependent. Therefore, it is of great practical significance to study the structural characteristics and evolutionary dynamics of coupled networks. Aiming at the coupling characteristics of real complex systems, this paper uses the method of system modeling and simulation to explore the evolution of the cooperative behavior of prisoners' Dilemma game in multi-coupling networks. The main research contents and innovative research results are as follows: 1) the community structure of scientific research collaboration network is studied. Based on the complex network method, the characteristics and network structure of scientific research collaboration network are analyzed, and the community structure distribution of scientific research cooperation network is further studied. The results show that the research collaboration network has an obvious community structure, which provides a meaningful theoretical guidance for promoting scientific research cooperation. 2) A two-layer coupled network model is proposed. The influence of individual diversity on prisoner's dilemma game is discussed in this network model. The diversity of individuals in the model is embodied in the different communication ability of game players in the network. Through a large number of computer simulation results, the results show that the coupling between networks and individual diversity can effectively promote the cooperative behavior in the network. Then the cooperative rate of group is improved. 3) the evolutionary behavior of prisoners' dilemma game in weighted coupled networks is discussed. In the weighted coupled network, the game individual has different weights in the weighted network, and there are three random distributions, namely, uniform distribution, power law distribution and exponential distribution. At the same time, the individual diversity is also reflected by the difference of individual weights in the weighted network. The results show that the coupling between the networks can greatly improve the cooperation rate of the group. And the increase of cooperation rate in weighted networks is obviously greater than that in standard unweighted networks. 4) the influence of coupling intensity inhomogeneity on prisoners' dilemma game behavior is explored. In this paper, two different non-uniform coupling mechanisms are proposed: symmetric coupling and asymmetric coupling; two individuals who depend on each other on different networks have the same coupling intensity, which is called symmetric coupling; conversely, they are called asymmetric coupling. The computer simulation results show that the heterogeneous coupling between the networks can significantly improve the overall cooperation level of the network, and the symmetric coupling mechanism can promote the spread of cooperative behavior between game players more than the asymmetric coupling mechanism.
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O157.5;O225

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 戴大榮;;基于“囚徒困境博弈”的企業(yè)行為分析[J];南大商學(xué)評論;2013年02期

2 李南,田穎杰,朱陳平;基于小世界網(wǎng)絡(luò)的重復(fù)囚徒困境博弈[J];管理工程學(xué)報;2005年02期

3 張宏偉;周寬寬;胡能兵;;重復(fù)囚徒困境博弈中的社會行為仿真[J];模糊系統(tǒng)與數(shù)學(xué);2009年05期

4 郭曼華;;基于囚徒困境博弈模型的圖書館占座行為分析[J];科技信息;2012年32期

5 胡聰慧;;囚徒困境博弈在大樣本條件下的收斂及均衡分析[J];華商;2008年12期

6 林海;吳晨旭;;基于遺傳算法的重復(fù)囚徒困境博弈策略在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的演化[J];物理學(xué)報;2007年08期

7 李延龍;彭輝;;捷徑連接和噪聲對帶志愿者的囚徒困境博弈演化的影響[J];甘肅科學(xué)學(xué)報;2012年03期

8 吳建祖,宣慧玉;企業(yè)內(nèi)員工間知識互換的博弈分析[J];科學(xué)學(xué)研究;2004年S1期

9 陳波;朱衛(wèi)東;張洪濤;;基于證據(jù)理論的多Agent重復(fù)囚徒困境博弈研究[J];系統(tǒng)工程學(xué)報;2009年06期

10 王伊蕾;楊洪勇;李濤;;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上重復(fù)囚徒困境博弈的研究[J];計算機應(yīng)用研究;2009年07期

相關(guān)會議論文 前4條

1 賈春曉;劉潤然;汪秉宏;;有獎勵機制的囚徒困境博弈——獎勵越多,合作者就越多嗎?[A];第五屆全國復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會議論文（摘要）匯集[C];2009年

2 張煉;李永建;陳德富;;囚徒困境博弈過程的表征方法探討[A];第八屆中國管理科學(xué)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

3 郭菁;;互惠利他博弈的人學(xué)價值[A];全國第四屆生物學(xué)哲學(xué)委員會第一次會議學(xué)術(shù)研討論文集[C];2005年

4 伏鋒;劉亮環(huán);王龍;;社會網(wǎng)絡(luò)上的演化囚徒困境博弈研究[A];2006全國復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 中歐國際工商學(xué)院教授，喬治·華盛頓大學(xué)中國領(lǐng)導(dǎo)力學(xué)院院長 肖知興;我們這個時代企業(yè)的使命(下)[N];經(jīng)濟觀察報;2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 錢曉嵐;復(fù)雜系統(tǒng)中的演化和動力學(xué)過程[D];北京郵電大學(xué);2010年

2 馬成長;直和矩陣博弈的動力學(xué)行為研究[D];華中師范大學(xué);2014年

3 吳枝喜;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)及其上的進化博弈研究[D];蘭州大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 符方才;捐助行為在關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上合作涌現(xiàn)機制的研究[D];吉林大學(xué);2016年

2 張亞明;不同推理水平下小學(xué)兒童囚徒困境博弈中的合作行為[D];南京師范大學(xué);2015年

3 孟曉琨;耦合網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)分析和演化動力學(xué)研究[D];天津理工大學(xué);2016年

4 劉凌;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)下動態(tài)拓撲囚徒困境博弈研究[D];華中科技大學(xué);2011年

5 張薇;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上演化博弈的研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

，

本文編號：2339102