英文版前言

本书是《合作的进化》(Axelrod, 1984)一书的续篇。《合作的进化》只包含单一的范式和一个明确的主题。范式是指两人重复囚徒困境博弈；主题是指，如果面对可能长期互动的关系，即使在自我为中心的人群之中，基于互惠(reciprocity)的合作也能演化产生并且自我维持下去。该书从许多不同的角度来阐发这个主题，其中包括电脑模拟竞赛、历史案例，以及数学证明。

两人重复囚徒困境博弈是社会科学的常用范式。正因为它的提出，使得许多不同的研究可以在一个共同的框架之下进行讨论。它甚至成为了许多领域的标准研究范式，其中就包括演化生物学和网络计算机系统等学科。它在形式上特别简单，保证了政治科学家、经济学家、社会学家、哲学家、数学家、电脑科学家、进化生物学家和许多其他人能够彼此对话。事实上，在某个领域内有关囚徒困境的分析性和实证性的研究成果常常会引领其他领域的突破。[1]

《合作的进化》的主题是囚徒困境博弈，是在冷战时期完成的。确实，该书写作的主要动机之一就是想要促进两极世界两方的合作。我当时希望，如果能更深入地了解促进合作的条件，就可能会稍稍改善世界的安全性。这本书在学术界反响很好，甚至那些研究兴趣只在与政策相关问题的学者也对该书称许有嘉。[2]但是我十分清楚，任何一个简单的模型，不管它的应用范围如何广泛，或者战略意义有多大，它所能表现的都只是合作问题中的一小部分而已。

而本书所进行的一系列研究已经超越了囚徒困境博弈的基本范式。本书分析的是自发的演化而不是人为发明的策略。本书也考虑了一些用于处理特殊情况的策略，包括参与者彼此误解，或者实施了错误的选择等等。接着，本书将合作的基础扩大，使得选择的对象不局限于短期成本和可能的长期获益。本书研究范围还拓展到达成以下目的的合作行为：构造并强制推行行为的规范，赢得战争或者建立产业标准，建立能代表其成员采取行动的新组织，以及根据相互影响而建立共同的文化。

扩大可能的合作方式，即意味着扩大可能的竞争方式。因此，本书不仅仅局限于两个参与者是否合作的问题。我们还考虑以下问题：规范违反者和规范执行者之间的冲突、国家之间的威胁和战争、公司之间的竞争、组织之间围绕财富和成员的争夺，还有造成文化变迁的社会影响的多种拉动力等。

本书包括了我在1986年至1996年间的工作成果。这十年间，冷战终于结束，一个新的时代正在形成。这些巨大的意外转变对我自己的研究计划有着很大的影响。这十年的转变对我影响巨大的直接原因是，在这段时间里，我有幸参与了一系列国际性活动。这些活动的目的是要促进各国之间的合作。一开始是美国与苏联之间，后来前南斯拉夫各个交战集团之间也产生的合作。具有讽刺意味的是，冷战的两极世界即将走向终结时，我却因两人博弈的理论工作而开始参与国际活动。

1986年，我加入了国家科学院的一个委员会，它的任务是研究行为和社会科学的相关性，目的是为了避免核战争。除了众多研究课题外，该委员会还促进与苏联学者在双方感兴趣的主题上展开并行或者合作性质的研究。

我在这个委员会的成员身份也使得我可以加入国家科学院的另一委员会：国际安全和军备控制委员会。该委员会主要由物理科学家组成，与一个对应的苏联小组合作。当时我们的工作是研究倡导有效军备控制的方法，而且要超越当时两国政府正在协商的内容。委员会成员包括在军备控制方面拥有几十年经验的科学家，还有前任美国参谋长联席会议主席。对等的苏联委员会包括苏联领导人米哈伊尔·戈尔巴乔夫(Mikhail Gorbachev)的几位主要科学顾问。

正因为加入这些社会科学和军备控制委员会，使我很好地了解了主要学者和政策活动者是如何看待国际政治的。令我印象尤其深刻的一点是，双方主要的思想家为制定概念和政策建议而在智力上的付出。他们需要的概念和建议不仅可以应对新的不确定性风险，还将利用时代创造新的机遇。这些才华横溢、经验丰富、讲求实际的人所面对的困难，使我更加深信，对基本政治和社会过程的研究具有极大的潜在价值。

影响我研究工作的还有我们委员会会议之外发生的事件。因为我们的工作，我参加了1988年在乌兹别克斯坦、1989在爱沙尼亚以及俄罗斯举行的一些会议。在爱沙尼亚，我询问东道主苏联，他们是否能想办法让我们同时会见爱沙尼亚民族主义者以及俄罗斯族人，当时前者对独立的要求愈演愈烈，而后者持反对态度。东道主礼貌地告诉我，让双方在同一房间见面是不可能的，但是为我们的利益考虑，他们安排了分别的会见。这件事情让我直接感受到民族主义感情有多么强烈，对于作为世界基本力量的文化冲突和民族主义，我的研究兴趣就更大了。这些兴趣反过来又激发了本书所包含的部分工作成果。这些成果涉及新的政治参与者形成的过程，以及社会影响如何促进政治演化的基础——文化演化。

在1989年，我还认可这句话的正确性：如果爱沙尼亚和莫斯科有冲突，红军将是最终胜利者。但是两年内苏联就崩溃了，爱沙尼亚和所有其他共和国都独立了。

正当民主在俄罗斯得到发展时，南斯拉夫却解体了。在波黑，一场惨烈的内战随后发生，其暴行的残忍程度为欧洲50年中所未见。1995年夏天，就在战争最激烈的时候，我应联合国之邀在一个会议上介绍我有关合作演化的研究成果，该会议的目的是把前南斯拉夫所有的交战派系的非政府代表聚集在一起。这个地区权力极度不平等，涉及的冲突方不是2个而是15个，而且一些广泛接受的行为准则都被违反。在这样的情况下，对于我的囚徒困境成果将如何应用于他们错综复杂的冲突，与会代表都有重重的疑问。

与会代表提出的很多问题都找不到简单答案，但是这些问题很多都是我之前积极研究过的内容。本书中的模型就讨论了不平等权力、多边以及双边冲突、误解和实施错误、规则的执行、新兴的政治实体、政治交往和两极分化的文化基础等。虽然我没有解决方案，但我认为，从参与者互动的角度来大规模分析的结果，可以使我们更好地理解复杂世界中的冲突和合作。

本书的7个章节最初发表于政治科学、冲突研究、组织科学、电脑科学方面的杂志和文集中。因为文章分别出现在这么多不同的地方，所以看过一两篇的人很难同时读到其他几篇。现在把这些文章集中起来出版可能对三个交叉领域的读者会有特别的意义：想了解两人囚徒困境博弈发展情况的人、对多种环境下的冲突和合作有兴趣的人、对社会科学中基于参与者模型(AgentBased Model)有兴趣的人。

为了拓展我的工作成果，我又加入了一些新资料：1. 一个介绍性的章节，描述本书的共同主题，并显示单个章节彼此之间的关系。

2. 每一章节的介绍资料，显示该章节如何选自我长期感兴趣的研究问题，叙述与项目相关的经历，并说明这些工作成果获得的评价。

3. 一个附录，为希望进行自己研究基于参与者模型的学生和学者提供资源。加上这些补充材料之后，对政治和社会演化的基本理论有兴趣的高年级本科生应该觉得本书是很容易阅读的。对我所表述的囚徒困境不熟悉的读者可以查阅标准的博弈论教材，或者是我的著作(Axelrod, 1984)。在用到专门知识的为数不多的几个地方，我在论点的表达上使用了较简单的术语。

BACH研究小组给予了鼓励和有益的批评，在此我很高兴地表示感谢。他们是：阿瑟·伯克斯(Arthur Burks)，迈克尔·科恩(Michael Cohen)，约翰·霍兰(John Holland)，里克·里奥卢(Rick Riolo)，卡尔·西蒙(Carl Simon)。在十多年的时间内我一直是BACH小组的一部分，这对我是一个提高，是愉悦，也是荣幸。本书的索引要感谢利萨·安布罗西奥(Lisa DAmbrosio)。对所有那些曾对本书章节有过帮助的人和机构，我也表示感谢，将在本书恰当的地方给出了他们的名字。最后，对于完成本书过程中所获得的资助，我要感谢国防高级项目研究局(Defense Advanced Project Research Agency)和密歇根大学，前者资助了我在Santa Fe研究所的研究工作，后者资助了我在LS&A College Enrichment Fund和公共政策学院的研究工作。

注 释：

[1] 相关评论请参见Axelrod and Dion, 1988以及Axelrod and DAmbrosio, 1995。

[2] 例如，1990年我获得国家科学院新设立的“核战避免相关行为研究奖”。在苏联方面，与军备控制有关的几位资深国防知识分子和科学家说他们很有兴趣地阅读了本书，并介绍给了朋友。

参考文献

Axelrod, Robert. 1984. The Evolution of Cooperation. New York: Basic Books.

Axelrod, Robert, and Lisa DAmbrosio. 1995. “Announcement for Bibliography on the Evolution of Cooperation.” Journal of Conflict Resolution 39: 190.

Axelrod, Robert, and Douglas Dion. 1988. “The Further Evolution of Cooperation.” Science 242(9 Dec.): 1385—1390.

导论导论

本书的题目表明了本书的双重目的。在研究合作的最普通框架——即两人重复囚徒困境博弈——之上加入复杂性，这是“合作的复杂性”的意思之一。增加该框架的复杂性，从而有可能探讨许多有趣而又重要的竞争与合作特征，而这些特征是囚徒困境范式所不能包含的。

“合作的复杂性”意思之二，是指运用后来被称为复杂性理论的概念和方法。复杂性理论涉及对许多参与者及其互动的研究。参与者可能是原子、鱼、人、组织或者国家。他们的互动模式可能包括吸引、争斗、交配、交流、贸易、合伙或是竞争。因为研究互动模式的变化要涉及大量参与者，常常有较大难度，不可能获得数学的解决方法。所以，复杂性理论的一个主要研究工具就是电脑模拟。诀窍在于指定参与者互动的方式，然后观察整个社会层次上出现的特征。例如，在参与者和互动规则给定的情况下，参与者是否倾向于结盟成两大互相竞争的集团，是否某些策略在群体中会占据支配地位，会演化出清晰的行为模式？

对参与者及其互动的模拟有几种名称，如基于参与者的模型、由下而上的模型、以及人工社会系统等。不管使用哪个名称，通过对模拟的分析以了解复杂社会系统的特性，这是基于参与者模型的设计目的。我们可以把这种科学研究的方法与归纳、演绎这两种标准方法对比。归纳是在实证数据中发现模式。[1]例如，在社会科学中归纳广泛地用于分析观点调查和宏观经济数据；而演绎主要涉及规定一套公理，并证明可由那些假设中得出的结论。使用理性选择公理而发现博弈理论的均衡结果，就是演绎方法的一个上佳例子。

基于参与者的模型设计则是进行科学研究的第三种方法。如同演绎一样，它初始于一套清晰的假设。但与演绎不同的是，它并不证明定理。相反，基于参与者的模型产生模拟数据，这些数据可以用归纳的方法进行分析。但是它又和典型的归纳法不同，模拟数据来自严格规定的规则，而不是对真实世界的直接测量。归纳旨在数据中发现模式，演绎旨在发现假设的结果，而基于参与者的模型旨在帮助和验证我们的直觉。

基于参与者的模型设计是进行思想试验的一种方法。虽然假设可能过于简单，但是结果并非就是显而易见的。局部互动的参与者会导致全局范围的影响，这方面的例子遍及本书各处。由局部互动的参与者而导致全局范围影响就被称为系统的“发生特性”(emergent properties)。发生特性常常令人意外，因为即便是简单的互动形式，其最终的结果也可能难以预料。[2]

但有一些模型可以规范地推导出这些发生特性。新古典经济学模型中，在信息获取和优化能力各方面恰当假设的基础上，理性参与者进行互动，他们可以通过无成本交易在他们中间达成有效率的资源再分配，这就是一个很好的例子。但当参与者使用适应性的策略而不是最优化的策略时，推断结果常常变得不可能，模拟成为唯一的解决方法。

在当今社会科学各领域中，模型的主导形式是理性选择范式。尤其是博弈论，它一般就基于理性选择的假设。我认为，理性选择方法占支配地位，并非因为学者们认为它是符合现实的。运用博弈论，也不只是因为它能向决策者提供好的意见，恰恰是它那些不符合现实的假设削弱了它为意见提供参考的价值。理性选择理论的实际优势是它经常允许我们推断。

除了理性选择假设，另一个重要的可供选择的工具是某种形式的适应性行为。适应可能在个人层次上通过学习发生，也可能通过较成功个人的差异生存(differential survival)和繁殖而在整个群体的层次上发生。无论在哪个层次，当许多互动的参与者遵循的规则具有非线性效果时，适应性过程的演化结果常常难以直接推断。因此，研究适应性、而不是完全理性的众多参与者，唯一可行的方法就是对基于参与者的模型进行模拟。

虽然基于参与者的模型设计运用模拟方法，但是它的目的不是精确地表述某一个实证应用。相反，它的目的是丰富我们对基本过程的理解，这些基本过程可能在许多应用中出现。这就需要坚持KISS(keep it simple, stupid)原则，即军队中意为“保持简单，傻瓜”的那句口号。

由于学术研究本身的特性，KISS原则变得非常重要。研究者和成果的接受者在认知能力方面都是有局限性的。如果我们自信能理解构造模型的所有基本要素，那么这一原则在各种意外结果发生时是有很多好处的。虽然研究的题目可能很复杂，但支撑基于参与者的模型的假设应该是简单的。对于基于参与者的模型来说，它的复杂性应体现于模拟结果，而不是模型的假设。

当然，在计算机模拟的许多其他领域中，对特定环境的忠实表述有时是重要的。旨在预测未来三个月后的利率的经济模拟，就需要尽可能地精确。为此，构造模型的假设可能需要相当的复杂度。类似地，如果模拟用于训练超大型油轮的船员，或者为新的战斗机研究战术，那么重要的也是精确，而模型的简单性不重要。但如果研究目的是加深我们对一些基本过程的了解，那么假设的简单性变得重要，特定环境所有细节的忠实表述不重要。

我早先对“囚徒困境”的研究成果(Axelrod, 1984)就阐明了这个主题。探究在国际政治中，尤其是冷战时期东西方之间如何能促进合作，这是我想了解有效策略最初的主要动机。碰巧，我采取的竞赛方法，以及从中发展出来的演化分析方法(evolutionary analysis)，解释了许多我原先完全梦想不到的应用问题。例如，受控制的实验结果表明，刺鱼采用一报还一报(tit for tat)的策略达成了基于互惠的合作(Milinski, 1987)。

在一次政治科学大会上，一位同事找到我，表示她很欣赏我的成果，而且发现这对于她的离婚很有帮助。她解释道，我的研究表明，她在婚姻中一直受骗，总是屈从于她的丈夫。我问她这本书是否帮助她挽救了婚姻。她回答说：“不，我不想挽救婚姻。但这本书的确在离婚协议方面帮了我的忙。我开始采用一报还一报的手段，一旦他认识到我不会任人摆布，我得到的协议就会好很多。”

一个单一的模型，在这个案例中是囚徒困境博弈模型，可有助于理解捕食鱼类(foraging fish)之间、离婚人士之间的动态演化。这一事实并非由于该模型在表述两种环境的细节方面很精确。相反，真正的原因是，事实上极度简单的模型描述了许多种互动的基本特征。短期内自私的益处，相对于长期内成功所必需的其他参与者的合作，两者之间的张力关系才是囚徒困境较好地描述的特征。论述这种张力只涉及一些基本过程。我们发现，在评价这些过程的深刻结果时，囚徒困境的简单性很有帮助。

这个故事的寓意是：对于旨在探讨基本过程的模型，其判断标准应该是有效性，而不是精确性。为了达到这个目的，没有必要对许多细节进行忠实表述，这样甚至会产生负面效果。本书提出的模型遵循同样的简单逻辑。本书的意图只是探讨基本的社会过程。虽然具体研究某一问题时可能激发产生某个特定模型，但本书主要的目标是用一般方式进行探讨，以便适用于更多可能的环境。

总体来看，本书提出的一整套研究思想统一于三个方面。首先，它们均论述总体上竞争性的环境内合作的问题和机会。第二，它们运用的模型都使用适应性假设而不是要求理性的参与者。虽然人们可以试图理性一点，但他们很少能达到理性模型施加的信息或远见要求(Simon, 1955; March, 1978)。第三，它们都运用计算机模拟研究参与者互动的发生特性。所以，它们都是基于参与者的模型。因为适应性参与者的互动通常会引发非线性结果，这些结果不能应用经典数学的演绎工具，所以计算机模拟是必要的。

本书的章节可分别阅读，也可作为整体来阅读。章节的顺序表现出这样的思路：从囚徒困境范式的变化(第一、二章)，到不同的策略模型(第三、四、五章)，再到新政治参与者的出现和共享文化的研究(第六、七章)。章节的顺序也是我研究的顺序，只有第二章例外，它的主题出现较早，但研究做得较晚。

第一个研究中，在产生丰富的策略环境时，我试图超越竞赛的方式。竞赛方式得到众多专业人士和业余人士的支持，每一位都试图发展囚徒困境的一种策略，而且希望它将在所有提交策略构成的环境中运行良好。进行两轮竞赛后，我想知道，是否提交规则者的事前预期导致了我所观测到的合作程度。幸运地，一位同事约翰·霍兰(John Holland)研究出一种自动方法，它可以从随机的开端展开许多的策略。这种技术称为遗传运算法则。我进行了尝试，它的表现远远超过我的预期。第一章记录了这些结果。

当参与者误解另一位参与者的前一步行动，或者不能执行预期选择的时候，研究此时的结果是对基本囚徒困境博弈模型的一个重要扩展。这些“噪声”可能对给定策略的表现产生较大影响，因此自我为中心的人达成合作的最佳方式也会受到很大影响。论述噪声的文献提出了几个建议，除了一种完全不同的、基于惩罚学习的策略外，还有一种思路是在互惠基础上加入慷慨或者后悔。我想看看这些不同的方法在有噪声的环境中效果如何。吴坚忠是一位来自中国的博士后访问学者，我和他发现，对传统一报还一报策略加入慷慨或后悔之后，它在具有多种噪声的环境中表现非常好，甚至胜过巴甫洛夫策略(Pavlovian Strategy)。第二章主要说明这些策略的表现及原因。

曾经有一段很长的时间，我很想摆脱基本囚徒困境博弈的二人形式。当许多人在群体中博弈而不是两人间进行互动时，合作如何发生，我尤其想找到这个问题的答案。众所周知，如果直接把囚徒困境扩大到n个人，那么支持合作的可能性就会下降，因为参与者无法将惩罚系定于团体中未能合作的那个人。但是，社会规范确实常常会出现，它们是维持合作的有力手段。因此我研究出一种“规范博弈”，它使得参与者得以惩罚不合作的个人。这个研究就需要另一个思路，以避免所有合作者都受到诱惑而让别人承担惩罚不合作者的成本。这促使我对促进规范的机制进行范围广泛的研究，这是第三章的主要内容。

人们会组成团体，彼此竞争，此时会发生另一种形式的合作。显然，这是有利于竞争的合作范例。它的构成会有许多种形式，包括国家间的结盟、企业间的战略伙伴关系，还有议会制民主国家政党的联合。20世纪60年代后期，我研究了意大利国内政党联手的问题，作为我论文的部分内容。政党非常愿意与和他们类似的人合作，这点给了我很深的印象(Axelrod, 1970)。二十年后，我再次回到这个主题，研究依据类似性而不是战略优势结成的联盟。我和一位研究生斯科特·贝内特(Scott Bennett)一起进行研究，做出一个参与者挑选盟友的模型。我们发现，这个模型事实上能很好地解释二战时欧洲国家的结盟情况，这是第四章的内容。

在第五章里，我研究在发展UNIX操作系统标准的竞争中，电脑公司如何结盟。我用这个模型同样可以很好地加以解释。我这项研究有几位合作者：贝内特和密歇根商学院的三位学者：威尔·米切尔(Will Mitchell)，罗伯特·E.托马斯(Robert E.Thomas)和埃哈德·布鲁德拉(Erhard Bruderer)。

合作的程度如何在有些时候会导致独立参与者放弃大部分的独立性，这是一个更深刻的问题。放弃独立性的结果是在新层次上形成组织，作为一个新的独立参与者行动。多细胞生物是这样演化的，许多大型企业机构也是如此。在分析新层次的政治参与者如何出现时，我的方法中使用的模型涉及战争、威胁和承诺。第六章提供基于参与者的模型及其结果。

第六章的模型把新参与者的出现归因于应对冲突的动态过程，而我还想研究另一个更为根本的问题：首先，人们如何变得更加相似，以至于他们发现更容易合作。这点引发了我在以下两方面的研究：社会影响的过程和共享文化的出现。冷战后的环境转变有助于理解我为什么要回头研究这些主题，这些都是社会内部和社会之间合作基础方面一些非常基本的问题。第七章给出以上研究得出的社会影响和文化演化模型。

两个附录则提供基于参与者模型的支持材料。通过称为“校准”(alignment)的过程对基于参与者的模型进行比较，其中所用到的概念和方法都收在附录A中。校正方法可以判断两个模型系统是否产生相同的结果，这是评价实验以及测试一个模型是否能包容另一个模型的基础。我的研究工作使用第七章的社会影响模型，提供一个校正的案例研究。该项目是与以下合作者共同完成的：罗伯特·阿克斯特尔(Robert Axtell)，乔舒亚·爱泼斯坦(Joshua Epstein)和迈克尔·科恩(Michael Cohen)。对于想进行自己研究基于参与者模型的学生和学者，附录B提供了一些资源。包括为模型设计所提供的建议、提高技巧的练习，还有复杂性理论和基于参与者模型在社会科学中的应用方面的建议阅读资料。

与本书配套的还有一个互联网站。[3]该网站包括本书多数模型的源代码和文件记录。它还提供了许多与复杂性理论、基于参与者模型以及合作问题相关的主题的链接。

注 释：

[1] 作为数据模式寻找方式的归纳，不应与证明定理的技术——数学归纳——相混淆。

[2] 一些复杂理论者认为意外是发生的一部分定义，但由此产生的问题是，对谁而言的意外呢？

[3] http: //pscs.physics.lsa.umich.edu/software/ComplexCoop.html.

参考文献

Axelrod, Robert. 1970. Conflict of Interest. Chicago: Markham.

. 1984. The Evolution of Cooperation. New York: Basic Books.

March, James G. 1978. “Bounded Rationality, Ambiguity and the Engineering of Choice.” Bell Journal of Economics 9: 587—608.

Milinski, Manfred. 1987. “TIT FOR TAT in Sticklebacks and the Evolution of Cooperation.” Nature 23: 434—435.

Simon, Herbert A. 1955. “A Behavioral Model of Rational Choice.” Quarterly Journal of Economics 69: 99—118.