中科院研究團隊對社會“困境問題”進行有效建模，通過數據分析證明“合作”的重要性

通過搭建數據模型，研究團隊實現了對現實博弈問題的有效分析。

近日，中科院西安光學精密機械研究所研究員李學龍及其合作團隊，在數據驅動的行為決策研究方面取得一定成果，研究成果在線發表在PNAS上。

在社會、經濟、科技和軍事等問題中，我們常常會看見國家間的博弈與沖突、貿易談判與貿易制裁、網絡攻擊、科技競爭、群體對抗等情況，這些問題統稱為困境問題，這些問題往往很難找到合理、有效的解決辦法，給人們帶來許多的困惑和無奈。

于是科學家就想通過系統建模、結構化數據處理等方式來嘗試解決這種類型的問題，基于個體通過互相合作可以解決困境問題這一現實經驗，科學家需要找出如何在競爭激烈的環境下維持穩定的群體合作的方法，于是數理科學家、信息學家、生物學家分別從合作動力學、合作優化、合作演化等角度開始積極對問題進行研究。

在這里的實驗中，研究人員借用博弈框架設計了混合群體（也稱非網絡群體，即每個個體可以和所有個體等概率的進行博弈，因此個體相互作用網無固定的拓撲）和網絡群體（即個體相互作用的搭檔是固定的，呈現特定的網絡拓撲結構）兩種行為決策環境，并邀請300多名志愿者參加匿名實驗。每名參與者可以選擇合作、非合作兩種策略。隨后研究人員將其反復進行博弈以產生行為決策的數據結構化，并對其進行分析。

結果表明，相比于混合群體，網絡群體能夠有效地促使處于劣勢的合作者聚集成團簇（如圖），從而維持穩定的合作水平，使群體獲得較高的收益。這一現象被稱為網絡互惠。

接著，研究人員進一步將懲罰作為第三種策略引入網絡群體，結果表明，這種新的策略選擇將會在一定程度上破壞已形成的合作團簇，從而降低網絡互惠的功效。

于是，通過數據分析，研究人員證明了：在解決面臨的困境問題時，雙方應以合作、協商的方式找到解決問題的途徑，而慎用懲罰手段，才能有效維護社會的和諧、穩定和健康發展。

這一研究成果為解決社會、科技和軍事問題（如網絡暴力頻發、交通擁堵令人擔憂、教育資源日趨緊張、無人系統混亂等）提供了一定的科學依據。這也是國內第一次通過行為實驗證實網絡互惠對解決社會與技術困境問題可提供可行的幫助。

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