1、毕业论文开题报告物理学基于群选择理论的二元层次博弈行为研究摘要总结了多层次选择合作演化模型的基本原理，指出了其局限性，并对其进行改进，提出自己的观点与想法，改进了2条基本假设，提出了后代利益最大化假设和群落个体异质性假设；建立了二元层次选择博弈模型。给出了模型的基本研究假设和变量分析，提出了研究内容和重点，给出了研究思路。关键字多层次选择合作演化模型，后代利益最大化假设，群落个体异质性假设，二元层次选择博弈模型一、问题提出ARNETRAULSEN和MARTINANOWAK共同提出的多层次选择合作演化模型。他们提出了一个极其简单的多层次随机选择演化模型。首先将一个种群分为许多小群落小群落中的个体
2、与群落中其他的成员通过演化博弈相互作用，适者生存。个人繁衍后，后代代重新被添加到一个群落中参与竞争。如果一个团队达到一定规模,它将被分裂成两个子群落。群落中个体繁殖的速度越快则群落的分裂速度越快。在我们的模型里，个体繁殖和种群结构变动产生了高层次选择这一副产品。我们得到一个基于群选择理论的合作行为演化基本结论若MN1CB群选择的结果倾向于合作。参数B和C表示利他行为中的效益和成本,而N和M表示子群落规模最大值和群落数目的最小值，该模型可扩展到两个层次以上的选择并且可以引入个体迁移条件。但在他们的模型中存在着以下几点局限（1）群落大小和数量都被事先限制在了固定范围之内，是一个典型的有限规模模型，
3、无法考虑无限空间，种群无规模限制情况下的演化情况；（2）现实条件下普遍存在的种群中的个体并非都是同质性个体，该模型将所有研究个体默认为同质性个体，假设过于简单。（3）默认了在现实环境中，遭受普遍质疑的理性个体假设和个体利益最大化假设为了克服以上3点局限性，改善模型基础结构，故本文对该模型基础假设进行重新构架，建立了新的模型。具体如下。二、研究假设与变量分析原模型保留假设1理性个体假设2个体间无策略学习3个体具有繁殖能力，小群落间存在竞争关系新模型新增假设1假设群落中个体存在异质性本文从最简单的两类异质个体开始讨论。假设研究对象为一个由若干子群落组成的复杂网络系统，且每个子群落中包含有带有不同性
4、质的两类元素个体A和B。元素A每个子群落只含有唯一一个元素A，决定子群落中各个元素的收益分配，起调控者的作用。元素B每个子群落中可含有若干个元素B，各自运用不同策略以谋求自身的利益最大化，决定群落的总体收益额，主要其生产者作用。基于以上设定，该研究系统中产生了多层次竞争博弈行为。首先，子群落中B元素个体相互间为了追求自身利益通过策略变换相互间存在着竞争关系；然后，作为同一元素B，不同子群落间的B个体同样存在生存竞争；最后，各个子群落间存在着由各自元素A主导的群落间竞争。本文重点即研究这一复杂系统多重竞争关系下具体演化结果和演化规律。具体变量定义如下IAP第I个子群落中A元素收益额IBP第I个子
5、群落中B元素收益额B选择合作策略者的产出C选择合作策略者产出时所需的消耗NB元素在系统中的总量I第I个子群落中元素A与元素B之间收益的分配比率W子群落的繁殖速率与元素B繁殖速率的比值M系统中子群落的总个数IN第I个子群落中元素B的个数IP第I个子群落的总体收益额IK第I个子群落中选择合作策略者的个数IB元素B的繁殖概率IA元素A的繁殖概率2废除个体利益最大化假设，引入后代利益最大化假设对于元素A其繁殖概率与自身收益相关，IIIAAAPP对于元素B由传统博弈论研究文献可知，个体繁殖往往是根据个体收益来决定获得繁殖权利的个体，并且字个体往往是母体的简单再复制。在此，打破传统假设，引入后代利益最大化
6、假设，即元素B个体繁殖子代的策略选择，由母体通过假设自我策略为合作或者背叛，从而计算得出两类策略实施后，对两类收益值进行比较，取收益较大的策略作为子代的策略。此即后代利益最大化假设。基于以上设定，该研究系统中产生了多层次竞争博弈行为。首先，子群落中B元素个体相互间为了追求自身利益通过策略变换相互间存在着竞争关系；然后，作为同一元素B，不同子群落间的B个体同样存在生存竞争；最后，各个子群落间存在着由各自元素A主导的群落间竞争。本文重点研究这一复杂系统，引入新的假设条件后，多重竞争关系下具体演化结果和演化规律。三、研究方法1研究内容本次研究重点如下1A元素对子群落中元素A与元素B之间收益的分配比率
7、I，对系统演化的影响；2本模型具有群落规模自我调控机制，随着演化的发展种群规模将自动趋向稳定，本文将从理论方面对这一机制产生的原因进行分析，并提供试验数据对这一情况给于事实证明；3引入个体的迁移机制，并考虑迁移概率对利他行为的影响，并对这一影响给予理论解释4探讨在研究过程中发现的其他影响因素对合作行为的影响。2具体研究方法中心思路放开种群规模限制，控制变量模型从简到繁，逐步引入不同影响因素，分别探讨其对合作行为演化的影响。初步假定影响因素有初始种群规模，种群中初始群落数量，A元素决定的群落中个体收益分配比，B元素迁移因素，群落繁殖速率与个体繁殖速率之比等等3研究措施运用FORTRAN软件系统，
8、进行程序编辑，实行数值计算。五、参考文献1DARWIN,C1871THEDESCENTOFMANANDSELECTIONINRELATIONTOSEXMURRAY,LONDON2NDED2WRIGHT,S1945ECOLOGY26,4154193WYNNEEDWARDS,VC1962ANIMALDISPERSIONINRELATIONTOSOCIALBEHAVIOROLIVERANDBOYD,EDINBURGH4EMERSON,AE1960INEVOLUTIONAFTERDARWIN,EDTAX,SCHICAGOUNIVPRESS,CHICAGO,PP3073485WILLIAMS,GC1966ADAPTIONANDNATURALSELECTIONACRITIQUEOFSOMECURRENTEVOLUTIONARYTHOUGHTPRINCETONUNIVPRESS,PRINCETON6ARNETRAULSENANDMARTINANOWAK（2006）EVOLUTIONOFCOOPERATIONBYMULTILEVELSELECTIONPNAS
