基于异质复杂网络的演化博弈研究

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1、万方数据基于异质复杂网络的演化博弈研究摘要博弈论为多个参与个体在其目标、目的及行为选择存在潜在的冲突时，提供了定量的解释及预测方法。作为博弈论的延伸，演化博弈论对策略抉择过程赋予了动态的、不断演化的理念。演化博弈理通常以复杂网络作为刻画个体间博弈关系的基础模型。复杂网络理论与演化博弈理论的结合不仅有助于研究自私个体面对利益冲突时的行为，而且有助于理解研究对象间复杂的拓扑关系和动力学行为等。目前，对于复杂网络上演化博弈的研究大多针对单一网络构型，而现实中的网络很少只由一种网络构型组成，因此往往忽略了的复杂系统的特征。因此，异质网络上的演化博弈

2、研究可以更具代表性的模拟个体的博弈行为。本文的异质性包含网络构型的异质、演化模型的异质及演化策略的异质。考虑到不同的网络构型中，节点的数量及网络的边数对演化博弈结果的影响，本文研究了同规模不同网络平均度对合作的影响。研究发现，异质网在某些条件下抑制网络中的合作行为，有时会比同参数下单一网络更能促进合作；ER子网的合作传播效果优于其他子网；对于多策略更新规则的演化研究，策略的占优与博弈收益矩阵参数有关，无绝对的演化占优策略。本文也发现，集体的利益对个体利益有一定的影响作用，当集体利益受到威胁时，再大的背叛诱惑也会让个体选择合作利他。本文首先对

3、BA无标度网络、ER随机网络、WS小世界网络三种单一网络构型上的演化博弈进行了分析；其次，基于异质网络对与单一网络初始化同参数下的演化博弈进行分析，并对异质网络中不同网络构型之间的合作行为的传播进行了研究与分析；最后，基于单一基本网络构型，对多种策略更新规则进行了模拟分析，总结了个人利益与集体利益发生冲突时，个体行为演化的规律。有助于弥补前人的缺欠，丰富这一领域的研究成果。关键词：演化博弈；复杂网络；多博弈策略万方数据哈尔滨工程大学硕士学位论文万方数据基于异质复杂网络的演化博弈研究AbstractGametheoryprovidesquan

4、titativeexplanatoryandpredictingpowerwhengoals,objectivesandbehaviorsofparticipatingindividualsarepotentiallyinconflict.Asanextensionofgametheory,evolutionarygametheorygivesadynamicandevolvingconcepttotheprocessofstaticpolicydecision.Evolutionarygametheoryusuallyusescomple

5、xnetworkasamodeltodepictrelationshipsbetweenplayers.Thecombinationofcomplexnetworkandevolutionarygametheorynotonlycontributetostudythebehaviorswhenselfishplayersfacedwithconflictofinterests,butalsohelpunderstandingthecomplextopologyinter-relationshipbetweenobjectsanddynami

6、csbehaviors.Atpresent,moststudyofevolutionarygameoncomplexnetworksareforasinglenetworkconfiguration,andtherealnetworkishardlycomposedofsingleconfiguration,sothecharacteristicsofcomplexsystemstendtobeignored.Therefore,theevolutiongamesonheterogeneousnetworkgamecanbemorerepr

7、esentativetosimulatetheplayers’behavior.Theheterogeneouscontainsnotonlytheheterogeneousnetworkconfiguration,butalsotheheterogeneousevolutionmodelandtheheterogeneousevolutionstrategy.Alsoconsideringtheinfluenceofthenumberofnodesandnetworkedgestotheresultofevolutionarygame,w

8、estudytheimpactoncooperationofdifferentconfigurationsofthesamesize,anddifferentaveragedeg