[논문 리뷰] The selection of altruistic behaviour

Roberta Donato, Luca Peliti외 1명|ArXiv.org|1996. 11. 18.

Evolutionary Game Theory and Cooperation참고 문헌 12인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 비균질 집단에서 조상적 행동이 조상적 행동을 하는 소수의 개인이 모든 집단 구성원에게 상대적 이익을 제공할 경우에 그 행동이 안정화될 수 있음을 보여주는 단순한 진화 모델을 제안한다. 빈도에 따라 달라지는 선택 프레임워크를 사용하여, 저자들은 집단 수준의 이익이 개인 수준의 비용을 초월할 수 있음을 보여주며, 개인 수준에서의 적합도 손실에도 불구하고 조상적 행동이 지속될 수 있음을 밝힌다.

ABSTRACT

Altruistic behaviour is disadvantageous for the individual while is advantageous for its group. If the target of the selection is the individual, one would expect the selection process to lead to populations formed by wholly homogeneous groups, made up of either altruistic or egoistic individuals, where the winning choice depends on the balance beetwen group advantage and individual disadvantage. We show in a simple model that populations formed by inhomogeneous groups can be stabilized in some circumstances. We argue that this condition is realized when there is a relative advantage conferred by the presence of a few altruists to all the members of the group.

연구 동기 및 목표

• 조상적 행동이 개인 수준에서의 적합도 비용이 있음에도 불구하고 진화적으로 안정적인 조건을 규명하는 것.
• 자연 선택이 항상 조상적 행동자 또는 이기적 행동자로 이루어지는 균일한 집단으로 이어진다는 가정을 도전하는 것.
• 조상적 행동자와 이기적 행동자가 모두 포함된 비균일 집단이 집단 수준의 이익으로 인해 어떻게 안정화될 수 있는지 조사하는 것.
• 개인적 손실과 집단적 이득 사이의 균형이 진화적 결과에 어떻게 영향을 미치는지 모델링하는 것.
• 조상적 행동자가 제공하는 상대적 이점이 혼합된 집단 내에서 조상적 행동을 유지하는 데 기여할 수 있음을 보여주는 것.

제안 방법

• 조상적 행동자 또는 이기적 행동자로 분류된 개인을 포함하는 인구 모델을 수립한다.
• 조상적 행동자가 비용을 지ay하면서도 모든 집단 구성원에게 이익을 제공하는 적합도 함수를 도입한다.
• 빈도에 따라 달라지는 선택 역학을 적용하여 시간에 따라 변화하는 진화적 변화를 시뮬레이션한다.
• 집단 구조가 있는 인구 모델을 사용하여 조상적 행동 전략과 이기적 행동 전략의 상대적 적합도를 평가한다.
• 집단 이익과 개인 비용의 수준이 변화할 때 혼합된 집단 평형의 안정성을 분석한다.
• 평균장 근사법을 사용하여 인구 내에서 조상적 행동이 지속될 수 있는 조건을 유도한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 조상적 행동이 개인 수준에서 열등한데도 불구하고 인구 내에서 지속될 수 있는가?
• RQ2 조상적 행동자와 이기적 행동자가 모두 포함된 비균일 집단이 진화적으로 안정성을 확보할 수 있는 조건은 무엇인가?
• RQ3 조상적 행동자가 제공하는 상대적 이점은 조상적 행동의 장기적 유지에 어떻게 영향을 미치는가?
• RQ4 조상적 행동의 개인적 비용을 상쇄하기 위해 집단 수준의 이익이 수행하는 역할은 무엇인가?
• RQ5 조상적 행동과 이기적 행동이 공존하는 안정된 평형 상태가 존재하는가?

주요 결과

• 조상적 행동자가 존재할 경우 모든 집단 구성원에게 상대적 이익이 제공될 때 비균일 집단 내에서 조상적 행동이 진화적으로 안정화될 수 있다.
• 모델은 집단 수준의 이익이 개인 수준의 비용을 초월할 수 있음을 보여주며, 이로 인해 개인 수준에서의 적합도 손실에도 불구하고 조상적 행동이 지속될 수 있음을 시사한다.
• 조상적 행동의 이득 대 비용 비율이 임계 기준을 초과할 경우, 조상적 행동자와 이기적 행동자의 안정적 공존이 가능하다.
• 인구는 반드시 조상적 행동자 또는 이기적 행동자로 이루어진 균일한 집단으로 진화하지는 않으며, 혼합된 집단도 진화적으로 안정적일 수 있다.
• 조상적 행동의 안정성은 조상적 행동자의 빈도와 그들이 제공하는 집단 수준의 이점의 크기에 따라 달라진다.
• 결과는 집단 구조가 있는 선택이 개인 수준의 선택이 이를 제거할 가능성이 있음에도 불구하고 조상적 행동을 유지할 수 있음을 시사한다.