[论文解读] Cooperation and Contagion in Networked Public Goods Experiments

Siddharth Suri, Duncan J. Watts|arXiv (Cornell University)|Aug 6, 2010

Evolutionary Game Theory and Cooperation被引用 13

一句话总结

这项基于网络的实验研究检验了网络拓扑是否会影响公共品博弈中的合作行为，发现聚类对平均贡献无显著影响。尽管个体表现出条件合作行为，但其对邻居贡献的反应在对称的正负两极之间，合作并未在人际网络中呈传染性传播。

ABSTRACT

A longstanding idea in the literature on human cooperation is that cooperation should be reinforced when conditional cooperators are more likely to interact. In the context of social networks, this idea implies that cooperation should fare better in highly clustered networks such as cliques than in networks with low clustering such as random networks. To test this hypothesis, we conducted a series of web-based experiments, in which 24 individuals played a local public goods game arranged on one of five network topologies that varied between disconnected cliques and a random regular graph. In contrast with previous theoretical work, we found that network topology had no significant effect on average contributions. This result implies either that individuals are not conditional cooperators, or else that cooperation does not benefit from positive reinforcement between connected neighbors. We then tested both of these possibilities in two subsequent series of experiments in which artificial seed players were introduced, making either full or zero contributions. First, we found that although players do generally behave like conditional cooperators, they are as likely to decrease their contributions in response to low contributing neighbors as they are to increase their contributions in response to high contributing neighbors. Second, we found that positive effects of cooperation are not contagious. In total we report on 113 human subjects experiments, highlighting the speed, flexibility, and cost-effectiveness of web-based experiments over those conducted in physical labs. 1

研究动机与目标

• 检验在高度聚类的网络（如团体）中合作是否比在随机网络中更受强化。
• 考察条件合作者是否对高贡献者比对低贡献者的反应更强烈。
• 探究合作行为是否在社会网络中呈传染性传播。
• 评估基于网络的实验在研究人类合作方面的可行性与有效性。
• 确定人工种子玩家是否会影响网络环境中合作的动力学。

提出的方法

• 通过基于网络的平台开展113次人类被试实验，以确保速度、灵活性和成本效益。
• 将参与者安排在五种不同的网络拓扑结构上，范围从孤立的团体到随机正则图。
• 采用局部公共品博弈，玩家根据邻居的贡献向群体项目进行贡献。
• 引入人工种子玩家，其贡献要么完全，要么完全不贡献，以检验传染效应和条件合作效应。
• 收集并分析不同网络结构和种子条件下的贡献数据，以评估合作水平和行为反应模式。
• 采用统计分析方法比较不同网络拓扑结构下的平均贡献以及对邻居行为的反应模式。

实验结果

研究问题

• RQ1 网络拓扑（尤其是聚类）是否显著影响公共品博弈中的平均贡献？
• RQ2 个体是否对高贡献邻居的反应比对低贡献邻居的反应更强烈？
• RQ3 在公共品情境中，合作行为是否在社会网络中呈传染性传播？
• RQ4 完全或完全不贡献的人工种子玩家如何影响合作动力学？
• RQ5 基于网络的实验在多大程度上复现或区别于实验室研究在合作研究中的发现？

主要发现

• 在五种测试的网络拓扑结构中，网络拓扑对平均贡献无显著影响。
• 个体对邻居贡献的反应具有对称性，即对低贡献者的反应与对高贡献者的反应在减少和增加贡献方面程度相等。
• 合作未在网络中呈传染性传播，表明相连的合作者之间不存在正向强化效应。
• 尽管存在条件合作行为，但整体系统并未因网络结构而获得更高的平均贡献。
• 本研究证明了基于网络的实验在大规模人类被试研究社会困境中的可行性与高效性。
• 人工种子玩家影响了行为，但对称反应模式以及合作无传染性的整体趋势保持一致。