帶有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的資源分配復(fù)雜系統(tǒng)的物性研究.pdf

1、無論是自然還是人類系統(tǒng)中，都廣泛存在著各種形式的對有限資源的競爭與博弈。然而，為了便于理論分析，過去的研究往往只考慮博弈個體在全局相互作用下的情況，而實際上真實世界中的博弈個體只與其所在環(huán)境中的部分其他個體存在相互作用，即只存在局域博弈;更進一步，個體之間的博弈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也是值得考慮的。我們通過真人實驗與多代理模型研究了個體之間只能進行局域博弈的系統(tǒng)。
　　我們首先基于隨機網(wǎng)絡(luò)對博弈個體之間的競爭關(guān)系進行建模，考察了不同規(guī)模的局域博

2、弈對系統(tǒng)整體性質(zhì)的影響。我們發(fā)現(xiàn)，即使系統(tǒng)中的個體只能參與局域競爭，整體的資源配置依然可以是高效的，并且，一定條件下局域博弈還可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。我們還發(fā)現(xiàn)在僅允許局域博弈的情況下，全局視野下系統(tǒng)會存在一些穩(wěn)定的套利機會，這啟發(fā)我們借鑒統(tǒng)計物理學中的熵增加原理去考察系統(tǒng)宏觀性質(zhì)的演變。我們發(fā)現(xiàn)孤立真人系統(tǒng)中類熵量的增加源于構(gòu)成系統(tǒng)的個體的適應(yīng)性提升，而如果個體所參與局域博弈的大小受到限制，個體則會受到限制而不能發(fā)展出與環(huán)境復(fù)雜度相匹配

3、的適應(yīng)性，這將妨礙系統(tǒng)整體向平衡態(tài)演化，而只能進入非平衡穩(wěn)態(tài)。另外，由此我們也能看出系統(tǒng)由不同單元構(gòu)成時呈現(xiàn)出的不同特征:當系統(tǒng)由不具有適應(yīng)性的個體構(gòu)成時（自然系統(tǒng)中的許多情況，例如房間中氣體分子構(gòu)成的系統(tǒng)），個體之間的相互作用促使系統(tǒng)從有序走向無序，熵不斷增加;而當系統(tǒng)由具有適應(yīng)性的個體構(gòu)成時（人類社會中存在許多這樣的情況，例如金融市場），個體之間的相互作用是在消除系統(tǒng)中的套利機會，使系統(tǒng)由可預(yù)測狀態(tài)演化到不可預(yù)測狀態(tài)，同樣體現(xiàn)為熵的