合作在生活中无处不在,而针对偏私个体存在的群体中的合作行为演化研究已经成为一个热点,演化博弈论为研究此焦点提供了方便的理论支持。演化博弈论是结合经典演化理论和动态演化过程进行分析的一类理论,可为群体中的演化合作提供有效的方法论解释。此外,现实生活中比较常见的是群体博弈,比如:社会福利的分配,公共资源的使用等,这些都跟群体有关,这时可以引入公共品博弈来研究此类现象。公共品博弈广泛存在于自然和社会之中,它基本包括了所有的社会上的要素,构成了我们社会和自然不可或缺的基石。依据达尔文理论,博弈个体会为了让自己获取最大的收益,从而会选择背叛,这明显不能解释实际社会中随处可见的合作行为。基于此,本文在空间演化博弈下,基于惩罚机制,将人的某些特性加入到博弈个体中,对博弈个体之间的合作涌现和演化规律进行了研究,主要工作如下:1.研究了引入忍耐度的空间公共品博弈在相互惩罚机制下的合作演化。在现实生活中,我们每个人对待周围的人和事都存在一个忍耐度,因此我们在本文中引入忍耐度,并研究了引入此参数后的系统在空间公共品博弈下的合作演化。研究表明,当倍增因子r固定时,大众期望值越大,系统合作水平越低;而当大众期望值一定时,倍增因子r越大越能促进合作的演化。同时利用MATLAB软件获得了系统的演化斑图,利用斑图形象地表明了系统的动态演化过程及规律。海洋问题、森林砍伐问题、公共医疗问题等都是公共品博弈问题,而当传统的公共品博弈模型引入忍耐度后,将使得博弈个体作出判断和决定时更贴近于人类的思维,这可使得社会中的公共品博弈问题的解决办法更接近于实际。2.提出了条件相互惩罚机制,研究了此机制在空间公共品博弈中对演化合作的影响。在实际社会中的相互惩罚是建立在双方实力不同下的,当一方的实力足够强时才能惩罚到另外一方。受此启发,提出了此机制。两个个体不仅策略不同,而且二者的收益必须达到一个相互惩罚阈值时才可以相互惩罚。为了理解条件相互惩罚机制对空间公共物品博弈中合作演化的影响,我们研究了相互惩罚阈值和倍增因子对系统最终合作水平的影响,并发现当相互惩罚阈值和倍增因子都取适当的值时,可以有效地促进合作行为。在遇到实际社会问题时,个体之间的交互往往是存在条件的,所以该机制的研究能为解释和理解社会中类似现象的合作行为提供参考。3.研究了引入忍耐度的条件相互惩罚机制下的演化合作。以前面的研究为基础,将忍耐度和条件相互惩罚机制结合起来,研究了这两者结合后对系统合作演化。结果表明,假设条件相互惩罚阈值一定时,当倍增因子相同时,系统合作水平随着大众期望值的增大而逐渐降低,而当大众期望值一定时,系统合作水平随着倍增因子的增大而逐渐增大。如果假设大众期望值一定时,倍增因子一定时,系统合作水平随着条件相互惩罚阈值的增加逐渐提升,但是系统合作水平稳定值会随着大众期望值的增大而逐渐降低,特别的是当大众期望值为2,条件惩罚阈值为3时,倍增因子的变化对系统合作水平稳定值的影响很小。