[论文解读] The selection of altruistic behaviour

Roberta Donato, Luca Peliti+1 more|ArXiv.org|Nov 18, 1996

Evolutionary Game Theory and Cooperation参考文献 12被引用 5

一句话总结

本文提出一个简单的进化模型，表明当即使少数利他者也能使所有群体成员获得相对优势时，利他行为可在异质群体中得以稳定。通过频率依赖性选择框架，作者表明群体层面的收益可超过个体成本，从而在个体层面存在适应度劣势的情况下，仍能维持利他主义的存在。

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.

研究动机与目标

• 探究利他行为在个体适应度成本存在的情况下，其进化稳定性成立的条件。
• 挑战自然选择总是导致同质群体（全为利他者或全为利己者）的假设。
• 探究包含利他者与利己者的异质群体在何种条件下可通过群体层面的收益实现稳定。
• 建模个体劣势与群体优势之间的平衡，以揭示其对进化结果的影响。
• 证明利他者赋予的相对优势可维持混合群体中的利他主义。

提出的方法

• 构建一个将个体划分为利他者或利己者的群体模型。
• 引入一个适应度函数，其中利他者承担成本，但为所有群体成员提供收益。
• 应用频率依赖性选择动态，模拟随时间的进化变化。
• 使用群体结构化群体模型，评估利他策略与利己策略的相对适应度。
• 分析在群体收益与个体成本不同水平下，混合群体均衡的稳定性。
• 采用平均场近似，推导出利他主义在群体中持续存在的条件。

实验结果

研究问题

• RQ1 当利他行为在个体层面具有劣势时，它是否能在群体中持续存在？
• RQ2 在同时包含利他者与利己者的异质群体中，何种条件下可实现进化稳定？
• RQ3 利他者赋予的相对优势如何影响利他主义的长期维持？
• RQ4 群体层面的收益在抵消利他主义个体成本方面起到何种作用？
• RQ5 是否存在一个稳定均衡，使得利他主义与利己主义在群体中共存？

主要发现

• 当利他者的存在使所有群体成员获得相对优势时，利他行为可在异质群体中实现进化稳定。
• 该模型表明，群体层面的收益可超过个体成本，从而在个体适应度劣势的情况下仍能维持利他主义。
• 当利他主义的收益-成本比率超过临界阈值时，利他者与利己者的稳定共存成为可能。
• 群体不会必然演化为全为利他者或全为利己者的同质群体；混合群体可实现进化稳定。
• 利他主义的稳定性取决于利他者的频率及其所赋予的群体层面收益的大小。
• 结果表明，群体结构化选择可在个体层面选择淘汰利他主义的情况下，仍能维持利他主义。