移動(dòng)P2P中基于利他懲罰的合作保障機(jī)制*

劉佳琦 陳志剛 李登 劉蕙

(1.中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410083;2.密蘇里州立大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系，美國(guó)密蘇里州斯普林菲爾德65897)

近年來，如何保障移動(dòng)P2P系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)間的合作，已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注［1］.當(dāng)前促進(jìn)節(jié)點(diǎn)合作［2］的研究多采用激勵(lì)機(jī)制、博弈論等來源于經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的理論和模型，對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)效益起到了很大的促進(jìn)作用.這些研究都是基于古典經(jīng)濟(jì)學(xué)中“經(jīng)濟(jì)人”完全理性(如激勵(lì)機(jī)制、博弈論)或有限理性(如演化博弈)的假設(shè)，認(rèn)為個(gè)體的行為決策都是從個(gè)人利益最大化出發(fā)［3］，此種假設(shè)在大多數(shù)情況下是合理的.然而近年來，隨著行為經(jīng)濟(jì)學(xué)理論的興起和發(fā)展，大量理論研究和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，“經(jīng)濟(jì)人”的完全理性或有限理性假設(shè)具有局限性，個(gè)體的行為受諸如公平偏好、利他、互惠等因素的影響［4］.文獻(xiàn)［4］指出，在現(xiàn)實(shí)中，個(gè)人是有限自利的，在關(guān)注個(gè)人利益的同時(shí)，也會(huì)關(guān)注他人利益以及利益分配的公平性等.行為經(jīng)濟(jì)學(xué)通過大量實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明:“人群中有很大一部分人愿意自己承擔(dān)成本來懲罰不合作者，即使承擔(dān)的成本得不到預(yù)期收益”，這稱為利他懲罰行為.利他懲罰行為的存在，以及其對(duì)維持群族高度合作的重要影響，在行為實(shí)驗(yàn)和自然狀態(tài)中都能被廣泛觀察到［5］.

文中根據(jù)行為經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域利他懲罰行為的相關(guān)研究成果，提出如下假設(shè):在移動(dòng)P2P系統(tǒng)中，某些節(jié)點(diǎn)具有懲罰那些違背合作規(guī)則的自私節(jié)點(diǎn)的行為傾向，即使節(jié)點(diǎn)實(shí)施懲罰行為付出的成本得不到預(yù)期收益.相對(duì)于古典經(jīng)濟(jì)學(xué)“經(jīng)濟(jì)人”的理性假設(shè)，具有利他懲罰行為的節(jié)點(diǎn)可被視為非理性節(jié)點(diǎn).在文中提出的基于利他懲罰的節(jié)點(diǎn)合作保障機(jī)制中，節(jié)點(diǎn)的收益來自一個(gè)使它們保持互相合作的行為規(guī)則，實(shí)施懲罰行為的節(jié)點(diǎn)能服從這個(gè)合作規(guī)則，并懲罰那些違背合作規(guī)則的節(jié)點(diǎn).文中還通過理論分析和實(shí)驗(yàn)對(duì)該利他懲罰機(jī)制的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證.

1 相關(guān)工作

在移動(dòng)P2P網(wǎng)絡(luò)中，可用資源主要來自合作節(jié)點(diǎn)的貢獻(xiàn)，由于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的資源有限，因此節(jié)點(diǎn)之間的積極合作對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的有效使用和系統(tǒng)的管理非常重要.當(dāng)前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有一些對(duì)P2P網(wǎng)絡(luò)以及在移動(dòng)環(huán)境下各節(jié)點(diǎn)之間合作問題的研究.文獻(xiàn)［6］針對(duì)P2P文件共享系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的搭便車現(xiàn)象提出了一種基于博弈論的模型，并通過虛擬貨幣等支付方式使節(jié)點(diǎn)策略達(dá)到均衡.文獻(xiàn)［7］為了提高節(jié)點(diǎn)之間的相識(shí)度以提高合作水平，對(duì)“囚徒困境”博弈進(jìn)行優(yōu)化，模擬個(gè)體和整體的關(guān)系.文獻(xiàn)［8］中提出通過虛擬貨幣激勵(lì)節(jié)點(diǎn)之間相互合作，要想得到服務(wù)必須得支付貨幣，而為其他節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)就能得到貨幣.文獻(xiàn)［9］中提出用基于博弈論的激勵(lì)協(xié)作機(jī)制來構(gòu)建資源分配模型，節(jié)點(diǎn)通過貢獻(xiàn)大小獲得使用資源的優(yōu)先級(jí)，以分配資源的不同優(yōu)先級(jí)別來激勵(lì)節(jié)點(diǎn)積極貢獻(xiàn)資源.文獻(xiàn)［10］在研究移動(dòng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)協(xié)作激勵(lì)機(jī)制的基礎(chǔ)上，提出一種基于分簇的架構(gòu)，通過對(duì)不同節(jié)點(diǎn)采用區(qū)分服務(wù)方式，并允許節(jié)點(diǎn)根據(jù)需要調(diào)整行為的方式來激勵(lì)節(jié)點(diǎn)彼此合作.

通過對(duì)當(dāng)前的節(jié)點(diǎn)之間合作問題相關(guān)研究的分析可知，基于博弈論建立相應(yīng)激勵(lì)策略或者合作模型、促進(jìn)節(jié)點(diǎn)之間合作的方法已較為成熟，但博弈模型都是建立在傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)“經(jīng)濟(jì)人”的假設(shè)之上的，理性節(jié)點(diǎn)一定追求自身利益的最大化.不同于上述研究，文中依據(jù)行為經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域中已經(jīng)通過大量實(shí)驗(yàn)證明的“非理性”個(gè)體存在的事實(shí)，基于移動(dòng)P2P系統(tǒng)中存在不以最大化自身利益為追求、愿意自己承擔(dān)成本懲罰不合作節(jié)點(diǎn)的基本假設(shè)，提出一種基于利他懲罰的節(jié)點(diǎn)合作保障機(jī)制，從全新的角度研究現(xiàn)有的節(jié)點(diǎn)不合作問題.

2 基于利他懲罰的合作保障機(jī)制

2.1 合理性分析

在移動(dòng)P2P中提出采用節(jié)點(diǎn)利他懲罰行為機(jī)制保障合作性是合理的，其合理性來源于以下幾個(gè)方面.

(1)經(jīng)濟(jì)學(xué)中大量研究發(fā)現(xiàn)，成員具有懲罰能力將提高群體合作，如在重復(fù)交往情況下，懲罰的效用比每一輪都是不同人相遇的情況下更強(qiáng)，而移動(dòng)P2P系統(tǒng)中，節(jié)點(diǎn)之間的交互是存在重復(fù)的.

(2)人類社會(huì)中的多邊交易行為非常明顯，而在移動(dòng)P2P環(huán)境中，更多的也是多節(jié)點(diǎn)之間的互動(dòng).大量研究表明，在人類社會(huì)的公共物品博弈中，懲罰是一種能夠維持合作的有效機(jī)制.雖然獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制也可以維持群體的合作，但其作用要比懲罰機(jī)制?。?］.因此，在移動(dòng)P2P中提出采用懲罰機(jī)制，節(jié)點(diǎn)為了保證公平而自發(fā)承擔(dān)懲罰責(zé)任，比受到某種機(jī)制鼓勵(lì)而實(shí)施懲罰更能保證懲罰的自屬性，維護(hù)系統(tǒng)合作.

(3)由移動(dòng)P2P環(huán)境的內(nèi)在性質(zhì)決定.在移動(dòng)P2P環(huán)境中，節(jié)點(diǎn)具有較大的移動(dòng)性和動(dòng)態(tài)性.研究發(fā)現(xiàn)［11］，激勵(lì)策略中常用的聲譽(yù)機(jī)制只有在群體規(guī)模非常小并且遷移很少時(shí)才會(huì)取得較好效果，因此，在移動(dòng)性較大的P2P環(huán)境中，聲譽(yù)機(jī)制無法保證較好的合作性.此外，移動(dòng)P2P環(huán)境中有重復(fù)交互，也有很多不重復(fù)交互，有些節(jié)點(diǎn)間甚至僅會(huì)相遇一次，而研究發(fā)現(xiàn)，在存在懲罰的條件下，即使在非重復(fù)性互動(dòng)或者重復(fù)互動(dòng)的最后一輪也能維持較高程度的合作.大量證據(jù)已經(jīng)表明［5］，很多個(gè)體愿意自己承擔(dān)成本去懲罰非合作者，甚至在一次性交往時(shí)也是如此.

文中提出在如下能反映移動(dòng)P2P系統(tǒng)特點(diǎn)的環(huán)境中來描述合作和懲罰:(1)把系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)劃分為多個(gè)自治域，每個(gè)自治域的規(guī)模足夠小，保障自治域中節(jié)點(diǎn)能夠直接觀察另一個(gè)節(jié)點(diǎn)并與之交互;(2)沒有集中式服務(wù)器，任何行為規(guī)則的實(shí)施都依賴于每個(gè)節(jié)點(diǎn)的平等參與;(3)自治域中各節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)度很低，節(jié)點(diǎn)之間初始時(shí)都是陌生的;(4)“共享”是區(qū)別于其他一些系統(tǒng)的主要特點(diǎn)，在每個(gè)自治域中，不論是節(jié)點(diǎn)單獨(dú)獲得還是通過合作獲得的收益，都在本自治域各節(jié)點(diǎn)間共同分配;(5)把強(qiáng)制退出自治域作為懲罰的主要形式.

系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)分為3類:利他懲罰節(jié)點(diǎn)、合作節(jié)點(diǎn)、不合作節(jié)點(diǎn)(也稱為自私節(jié)點(diǎn)).利他懲罰節(jié)點(diǎn)無條件進(jìn)行合作，并且自己承擔(dān)成本實(shí)施懲罰行為，懲罰不合作節(jié)點(diǎn);合作節(jié)點(diǎn)只是無條件進(jìn)行合作，但是不實(shí)施懲罰行為，如果實(shí)施懲罰則就演變成利他懲罰節(jié)點(diǎn);自私節(jié)點(diǎn)最大化自身收益，以一定概率不合作，只有在預(yù)期收益小于被懲罰帶來的退出成本時(shí)才進(jìn)行合作.

2.2 相關(guān)參數(shù)定義

文中用到的相關(guān)參數(shù)定義如下:

φi:表示節(jié)點(diǎn)i在一次交互中的收益，節(jié)點(diǎn)合作時(shí)，用c的成本獲得b的收益，當(dāng)所有節(jié)點(diǎn)都合作時(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)獲得的凈收益φi=b－c.

s:表示自私節(jié)點(diǎn)受到懲罰被退出自治域承擔(dān)的退出成本.

falt:自治域中的利他懲罰節(jié)點(diǎn)的比例.

fcoo:自治域中的合作節(jié)點(diǎn)的比例.

ρsel:表示一個(gè)自私節(jié)點(diǎn)的不合作概率，則平均不合作概率 ρ=(1 － falt－ fcoo)ρsel，ρsel∈［0，1］.

μ:表示自治域的收益，μ=n(1－ρ)b，n表示自治域的規(guī)模.因?yàn)槲闹械臋C(jī)制中收益在自治域中節(jié)點(diǎn)間平等分享，每個(gè)節(jié)點(diǎn)所獲收益就是(1－ρ)b，而自治域由于一個(gè)自私節(jié)點(diǎn)不合作帶來的損失是bρsel.

2.3 利他懲罰機(jī)制

文中提出的利他懲罰機(jī)制如下:利他懲罰節(jié)點(diǎn)懲罰不合作節(jié)點(diǎn)消耗的成本為cp＞0，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)以ρsel概率不合作時(shí)，受到懲罰的概率是 faltρsel，懲罰的結(jié)果是被強(qiáng)制退出自治域.

給定自私節(jié)點(diǎn)的退出成本s，同時(shí)知道自治域內(nèi)利他懲罰節(jié)點(diǎn)的比例falt，自私節(jié)點(diǎn)會(huì)選擇一個(gè)不合作概率ρsel來最大化其收益.設(shè)自私節(jié)點(diǎn)預(yù)期收益的付出成本為ω(ρsel)，是節(jié)點(diǎn)合作成本加上被強(qiáng)制退出系統(tǒng)的預(yù)期成本，再加上因?yàn)槠渌?jié)點(diǎn)不合作造成整個(gè)自治域的收益減少而分?jǐn)偟矫總€(gè)節(jié)點(diǎn)上的一部分，如式(1):

自私者要選擇ρ*sel的不合作概率來最小化其預(yù)期收益的付出成本ω(ρsel)，有式(2):

自治域中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的預(yù)期收益為(1－ρ)b，而由于節(jié)點(diǎn)選擇行為的不同，還要付出一定成本，則每種類型的節(jié)點(diǎn)最終獲得的收益不同.如果節(jié)點(diǎn)是合作節(jié)點(diǎn)，要減去合作成本，其收益為

如果節(jié)點(diǎn)是自私節(jié)點(diǎn)，要減去節(jié)點(diǎn)合作成本，還要減去由于節(jié)點(diǎn)不合作可能被強(qiáng)制退出自治域的成本，其收益為

如果節(jié)點(diǎn)是利他懲罰節(jié)點(diǎn)，要減去合作成本，還要減去對(duì)自私節(jié)點(diǎn)進(jìn)行懲罰消耗的成本，其收益為

式(5)最后一項(xiàng)的含義是，每個(gè)利他懲罰節(jié)點(diǎn)任意選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)來監(jiān)督實(shí)施懲罰，這個(gè)節(jié)點(diǎn)是自私節(jié)點(diǎn)的概率為(1－fcoo－falt)，而這個(gè)自私節(jié)點(diǎn)不合作的概率為ρsel.

通過式(6)和(2)，可以得到自私節(jié)點(diǎn)的不合作概率:

3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置

文中把一次交互表示為系統(tǒng)中所有節(jié)點(diǎn)都完成一次行為選擇的過程.采用Java語(yǔ)言編程模擬實(shí)現(xiàn)移動(dòng)P2P環(huán)境，為體現(xiàn)移動(dòng)環(huán)境的特點(diǎn)，特別設(shè)置參數(shù)α和β.假設(shè)每次交互，自治域接收的加入到現(xiàn)在的自治域的新節(jié)點(diǎn)占其規(guī)模的比例為α，候選的節(jié)點(diǎn)是那些獨(dú)立的、沒在任何自治域的節(jié)點(diǎn)，各個(gè)自治域中要離開現(xiàn)在的自治域的節(jié)點(diǎn)的比例為β.為了驗(yàn)證利他懲罰機(jī)制對(duì)自私節(jié)點(diǎn)懲罰的有效性，設(shè)初始時(shí)系統(tǒng)中自私節(jié)點(diǎn)比例為90%，合作節(jié)點(diǎn)10%.具體實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置如表1所示.進(jìn)行400次交互的實(shí)驗(yàn)?zāi)M，共運(yùn)行100次，取平均值.

表1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)Table 1 Experiment parameters

3.2 結(jié)果分析

模擬實(shí)驗(yàn)主要是要驗(yàn)證提出的基于利他懲罰的合作保障機(jī)制的合理性和有效性，驗(yàn)證其是否能起到減少系統(tǒng)中自私節(jié)點(diǎn)數(shù)量、提高系統(tǒng)合作水平的作用.因此，主要分析以下指標(biāo):系統(tǒng)中各種類型節(jié)點(diǎn)所占比例、系統(tǒng)的不合作水平以及系統(tǒng)中受到懲罰的節(jié)點(diǎn)比例.

3.2.1 系統(tǒng)中各類型節(jié)點(diǎn)的比例

系統(tǒng)中不同類型節(jié)點(diǎn)所占比例對(duì)系統(tǒng)整體合作性影響很大，因?yàn)樽运焦?jié)點(diǎn)越多或者合作節(jié)點(diǎn)越少，必然導(dǎo)致系統(tǒng)合作水平較低.在系統(tǒng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)自己下一次交互行為作出選擇后，對(duì)各類型節(jié)點(diǎn)比例進(jìn)行統(tǒng)計(jì).圖1給出了系統(tǒng)總規(guī)模N不同的情況下，隨著交互次數(shù)的增加，系統(tǒng)中不同類型節(jié)點(diǎn)所占比例的變化.

圖1 系統(tǒng)中不同類型節(jié)點(diǎn)的比例Fig.1 Fraction of different types of nodes in system

由圖1可見，在開始約50次交互中自私節(jié)點(diǎn)比例顯著下降，合作和利他懲罰節(jié)點(diǎn)比例明顯上升，在50～250次交互之間，各節(jié)點(diǎn)比例變化較緩慢，最后系統(tǒng)中自私節(jié)點(diǎn)比例穩(wěn)定在40%左右，合作節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定在32%左右，利他懲罰節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定在28%左右.圖1給出了系統(tǒng)總規(guī)模為450和1800時(shí)各類型節(jié)點(diǎn)的比例，可以看出，各類型節(jié)點(diǎn)比例受系統(tǒng)規(guī)模影響不大，在規(guī)模增加3倍后，自私節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定比例稍有增加，合作節(jié)點(diǎn)比例變化不大，利他懲罰節(jié)點(diǎn)比例稍有下降，但總體上3種類型節(jié)點(diǎn)的比例受系統(tǒng)規(guī)模的影響都很小.

3.2.2 系統(tǒng)的不合作水平

系統(tǒng)不合作水平是評(píng)估系統(tǒng)合作性能的重要指標(biāo)之一，主要由系統(tǒng)的不合作概率來決定.系統(tǒng)不合作概率隨交互次數(shù)的變化如圖2所示.

由圖2可見，大約在150次交互之后，3種不同規(guī)模的系統(tǒng)中的不合作概率基本都趨于穩(wěn)定，N=450時(shí)，不合作概率降低到10%以下，N=900時(shí)降低到10%左右，N=1800時(shí)降低到14%以下.當(dāng)系統(tǒng)總規(guī)模增加時(shí)系統(tǒng)不合作概率稍有增加，但總體上每種規(guī)模中，系統(tǒng)不合作概率開始時(shí)都明顯下降，然后趨于穩(wěn)定.結(jié)合利他懲罰的機(jī)制可知，利他懲罰行為約束了自私節(jié)點(diǎn)的不合作概率，降低了平均不合作概率，使系統(tǒng)不合作水平降低，顯然系統(tǒng)合作性得到了提高.

圖2 系統(tǒng)不合作概率Fig.2 Non-cooperation probability of system

3.2.3 系統(tǒng)中受懲罰節(jié)點(diǎn)的比例

文中提出的合作保障機(jī)制是建立在存在利他懲罰行為的基礎(chǔ)上，利他懲罰節(jié)點(diǎn)愿意自己承擔(dān)成本來懲罰系統(tǒng)中的不合作行為.因此，給出從第一次交互開始到每次交互完成時(shí)，系統(tǒng)中已經(jīng)受到懲罰的節(jié)點(diǎn)占系統(tǒng)中總節(jié)點(diǎn)數(shù)的比例，如圖3所示.

圖3 系統(tǒng)中受懲罰節(jié)點(diǎn)的比例Fig.3 Fraction of punished nodes in system

由圖3可見，初始，隨著交互次數(shù)的增加，系統(tǒng)中被懲罰節(jié)點(diǎn)的比例顯著上升，這是由于剛開始系統(tǒng)中存在大比例的自私節(jié)點(diǎn)，且自私節(jié)點(diǎn)選擇的不合作概率也比較大，因此受到懲罰的節(jié)點(diǎn)數(shù)量也會(huì)比較多，當(dāng)約50次交互之后，被懲罰節(jié)點(diǎn)的比例緩慢增加，一直到約300次交互后趨于平穩(wěn)，每種規(guī)模中受到懲罰的節(jié)點(diǎn)約占系統(tǒng)總節(jié)點(diǎn)數(shù)的40%.也就是說，趨于穩(wěn)定后，從第一次交互開始時(shí)計(jì)數(shù)的受懲罰節(jié)點(diǎn)總數(shù)基本保持穩(wěn)定，即系統(tǒng)中基本不再有節(jié)點(diǎn)受到懲罰.

由利他懲罰機(jī)制的過程可知，利他懲罰節(jié)點(diǎn)最初由具有較高貢獻(xiàn)水平的合作節(jié)點(diǎn)演變而來.自私節(jié)點(diǎn)在受到懲罰后重新加入、或者當(dāng)收益小于退出成本而選擇100%合作概率時(shí)變成合作節(jié)點(diǎn).從上述實(shí)驗(yàn)分析可知，初始，由于系統(tǒng)中自私節(jié)點(diǎn)比例很大，不合作概率較高，對(duì)系統(tǒng)收益的公平性影響很大，因此，有很多具有較高貢獻(xiàn)水平的合作節(jié)點(diǎn)選擇實(shí)施懲罰行為，從而變成利他懲罰節(jié)點(diǎn).而自私節(jié)點(diǎn)由于受到懲罰，也有很大比例的自私節(jié)點(diǎn)選擇進(jìn)行合作，從而變成合作節(jié)點(diǎn).隨著交互次數(shù)的增加，利他懲罰節(jié)點(diǎn)增加，使得更多的自私節(jié)點(diǎn)選擇較低的不合作概率，由圖2可以看出，系統(tǒng)的不合作概率降低到了10%左右.當(dāng)自私節(jié)點(diǎn)的不合作概率降低到利他懲罰節(jié)點(diǎn)可以接受的閾值時(shí)，將不會(huì)再受到懲罰.也就是說，雖然仍是自私節(jié)點(diǎn)，但不合作的概率較低.在系統(tǒng)中已經(jīng)存在一定數(shù)量利他懲罰節(jié)點(diǎn)的情況下，如果需要實(shí)施懲罰，由利他懲罰節(jié)點(diǎn)來實(shí)施即可，現(xiàn)有合作節(jié)點(diǎn)無需再轉(zhuǎn)變成利他懲罰節(jié)點(diǎn)，故系統(tǒng)中各類型節(jié)點(diǎn)比例最終趨于穩(wěn)定，同時(shí)由于自私節(jié)點(diǎn)不再因?yàn)檩^高的不合作概率而受到懲罰，從第一次交互開始計(jì)數(shù)的系統(tǒng)中被懲罰節(jié)點(diǎn)的總數(shù)量也基本趨于穩(wěn)定.

通過上述分析可知，基于利他懲罰來保障節(jié)點(diǎn)合作是合理和有效的，能夠很好地約束系統(tǒng)中存在的不合作行為，減少自私節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，促進(jìn)節(jié)點(diǎn)的合作行為，降低不合作水平.

4 結(jié)語(yǔ)

文中針對(duì)移動(dòng)P2P系統(tǒng)中如何保障節(jié)點(diǎn)之間合作的問題，采用不同于激勵(lì)策略、博弈論等當(dāng)前廣泛用于促進(jìn)節(jié)點(diǎn)合作的機(jī)制，基于節(jié)點(diǎn)不是追求自身利益最大化而是追求系統(tǒng)公平、愿意自己承擔(dān)成本的假設(shè)，提出一種基于利他懲罰的節(jié)點(diǎn)合作保障機(jī)制——系統(tǒng)中存在非理性節(jié)點(diǎn)，即使得不到任何預(yù)期收益，為追求系統(tǒng)公平，愿意自己承擔(dān)成本對(duì)系統(tǒng)中不合作行為的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行懲罰，從而約束自私節(jié)點(diǎn)的行為，降低其不合作概率，促進(jìn)節(jié)點(diǎn)的合作性.模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該機(jī)制的合理性和有效性，利他懲罰節(jié)點(diǎn)從出現(xiàn)一直到維持穩(wěn)定的比例，對(duì)自私節(jié)點(diǎn)進(jìn)行懲罰，使得系統(tǒng)中自私節(jié)點(diǎn)比例大大減少，不合作水平降低，保障了系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)之間的合作.

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