达尔文的自然选择学说认为“适者生存”,个体为了生存而斗争,竞争的个体间不可能产生合作。然而,无私的,利他性行为与达尔文的选择学说明显冲突,合作进化成为生物中的一个基本问题,而且小到微观作用大到人类行为合作在自然界中大量存在,特别地,合作引起了生命历史的巨大转变。博弈论与其在进化环境下的推广成为研究合作进化的不可估量的工具。在每个个体都明显试图背叛的情况下利他性行为是怎样产生的已经争论了很长时间,在博弈论中,这种情况被典型地描述为囚徒困境(PD),为了解决这个困境并解释自然界中利他主义的出现,各种不同的合作机制提了出来,最显著的是空间结构,自愿性参与和重复博弈中的互惠利他主义。 本文首先介绍了一些基本知识,其中包括合作的进化问题,囚徒困境问题,重复囚徒困境问题等;其次研究了空间结构和自愿性参与对合作进化的影响:空间结构系统中的合作者能够通过形成聚类减少背叛者的剥削而得以生存,公共事业中的自愿性参与能提供一个逃离某些社会困境的策划;最后研究了重复囚徒博弈中三个简单策略的空间对局:总是合作(ALLC),总是背叛(ALLD)和针锋相对策略(TFT),得出重复囚徒博弈的空间对局产生了自然选择的互惠,加强了合作的持久。