成员的异质性如何影响群体的进化观点?

文摘

理解异质性群体的进化观点的影响可以启发我们如何有效地组织、重新设计,提高决策效率。本文主要探讨异质性群体的进化观点的影响。发现个体的异质性开放具有重要影响的能力总集团的意见。根据平均数量的集群和Herfindahl-Hirschman指数(HHI)在不同的网络结构,异质性往往提高了能力。此外,小世界网络和随机网络,几乎没有区别的聚合能力的平均数量的集群和Herfindahl-Hirschman指数。常规网络时,能力明显弱于其他两个。这个结果也表明,成员之间的相互作用的随机性将增强团体的凝聚力。

1。介绍

通过理论和实验相结合的工作,它已成为明显,很多复杂的集体行为模式可以通过自组织过程出现从个人使用简单的交互规则[1- - - - - -3]。然而,个人在团体并非都是平等的,和选择性的表型变异保持人口导致个体异质性群体内部。大量的理论和实证证据表明,异质性在集体行为中起着基础性作用,结构和功能。例如,个人的异质性的患病率在动物行为(或个性)4,5)表明它可能扮演的基本角色在推动动物的运动和功能组(6,7),包括它的集体决策,规避觅食性能和捕食者。在研究人类群体行为,个体异质性对群体行为的影响的证据也发现。例如,利用进化博弈模型,马等。8]发现异构链接权重可以在很大程度上促进了合作空间囚徒困境。在空间公共物品游戏中,群体的异质性和多样性不仅会提高合作水平,还会导致财富分配的异质性9,10]。李等人。11)说明了崩溃引发的复杂网络的行为是个体异质性基于动态模型。Iwanaga et al。12]发现异质个体可能会导致意想不到的集体行为和出现。

群体的进化观点为集体行为是一个重要的研究方向。然而,存在一些细微的差别在上述主题。在这个领域,学者们主要关注的现象一致,片段,极化。此外,成员之间的意见交互规则通常基于妥协或从众的心理机制,这使得集体行为不同于上面的话题。

为了解释共识、分裂或极化,学者建立各种评价模型。在这些模型中,Hegselmann和克劳斯(香港)模型(13)是最重要的一个连续的观点模型基于有界的信心。同时代理更新他们的意见反复和离散时间步骤通过平均“接近”自己的意见。模型解释了分裂、极化或实际上的共识。学者很快注意到模型,发现香港模型有许多特殊的性质。证明达成的共识将在有限时间当且仅当意见概要文件是一个ε链在任何时候(14]。如果两个代理之间的信任是相互的,那么每一个代理获得一点点的自信,积极的权重不收敛到零,和香港模型将收敛15]。弗兰西斯卡和Ceragioli et al。16)提出了一个连续时间的视角进化模型类似于以往基于动力学方法。

以上研究大多基于齐次代理,但是个人在现实中往往是异构的。例如,一些愿意接受别人的意见,而另一些则不愿意接受别人的意见。此后,大量的文献研究异构的情况。第一个是意见领袖的研究,它是指一个人对其他个体有更大的影响力的心理有意识的行为,如观点、态度、信仰、和动机的过程中,人们的意见交流17]。许多学者关注公众舆论领袖在政党选举和营销活动,更新规则根据不同的观点,构建舆论动态模型,并利用计算机仿真实验分析意见领袖的角色。例如,美国瓦茨和多兹18)使用一系列的计算机模拟研究,发现在大多数情况下,巨大的影响带不是由意见领袖,而是由一群关键高度脆弱的个体。文献[19把人分成两类,即。,dominant individuals (public opinion leaders) and dependent individuals (ordinary individuals) based on the level of individuals in the social network. The results show that the existence of opinion leaders will significantly change the evolution and final state of the opinions of the entire social network group. Moreover, in a social network where the level of trust is heterogeneous, the strength of the leadership of opinion leaders is determined mainly by the social network. Individuals with a low level of trust and individuals at the subordinate level jointly determine the level of trust in opinion leaders. Other studies, such as [20.- - - - - -22),还讨论了进化的观点的意见领袖。

此外,文献[23- - - - - -25]讨论了顽固的个人对群体的进化观点的影响。例如,文献[26,27]讨论的角色的一些成员组织为“信任”。“洛伦茨(15)提出了一种改进模型,连续舆论的信任进化参数与异构信任参数在现实中当小组成员的信任阈值不能一致。摘要那些较小的信任参数被称为思想封闭的个体,而那些更大的信任阈值被称为开放的人。甚至发现两种类型的人的信任阈值低于一致的均匀模型的临界阈值。文献[22]研究了进化的观点当成员在社区内异构信任阈值和使用的方法设置信任阈值三个层次,从低到高。第一级是保守的人,第二个层次代表一般人,第三级代表个人开放。群体的进化角度研究了通过设置个人的三种类型的比例,和结果表明,最终意见团体强烈的数量取决于这三个群体的比例。很容易达成共识,大多数特工在一组。与此同时,当大多数特工在一群保守,达成共识并不容易。认为集群的数量显著上升时这一比例上升。此外,本文还讨论了集团的影响大小的进化的观点。代理分为两种类型,保守的和开放的,基于代理的异质性,并保守个人观察到的百分比为0%,10%,20%,30%28]。类似的方法也用于(29日]。

尽管一些研究已经进行异构情况,据我们所知,异质性的影响仍需进一步探讨。灵感来自于现有的工作,在这篇文章中,我们集中在集团总意见的能力是如何影响不同的网络结构下的分布格局。

1.1。本文的贡献

在本文中,我们突破的限制异质性的研究仅仅是多层次的。同时,我们建立了一个小组的意见基于异质性的进化模型和网络结构。此外,我们使用HHI指标来衡量总群体意见的能力。最后,我们发现随机相互作用可以提高能力。最后,我们发现个别开放的分布影响的聚合能力组的意见。为倒三角形分布(ITD),它更有利于主流观点的出现,和极化现象会减少发生的机会。

本文组织如下:在第二部分,我们提出了一个网络结构环境下异构模型。在第三部分,我们分析了群体意见的演化规律与小世界网络结构条件下,个人开放水平遵循均匀分布。我们比较了三角分布,倒三角形分布,和一点分布下组聚合能力。在第四部分中,我们总结了结论和本研究的局限性,并提出了未来的研究方向。

2。模型公式

让我们考虑一个人口n个人在一个特定的网络结构。代表个体之间的关系 ,在哪里 顶点集和吗 是一个边缘设置。如果一个人吗影响 ,它是由一个有向边 。

在最初的香港模式,交互是全球性的。换句话说,香港模型是基于一个完整的图形。考虑到个体的异质性和交互的位置在现实中,本文改进了原模型:我们假设邻居之间的相互作用只出现。他们的关系反映的邻接矩阵 。每一个人我有一个有界信心阈值时接受的意见吗j。每个人都有他们的个人开放。在本文中,我们考虑个体的异质性和任何个人设置阈值我作为 。

我们的意见我在时间t是 。所以异构的意见更新模型可以写成: 在哪里 和表示的邻居我。

在均匀情况下,如果有两个代理之间的裂缝t,然后会有一个裂缝t+ 1。同时,集团将维持秩序维护(参见[意见12,30.])。但两个属性将不再持有在我们的模型中。在某些情况下,由于个体的异质性开放,个体之间的相互作用是单向的,而不是对称的,导致的复杂性和不对称进化的观点(见图1)。

备注:图中X设在代表了时间步,Y设在代表一组所有成员的意见值。

3所示。成员的异质性如何影响群体的进化观点?

3.1。均匀分布

在与19),异构人设置为连续随机变量,在连续随机变量遵循特殊的分布。我们探索个体的异质性是否开放影响集团的聚合能力的意见通过设计研究如下。我们嵌入个体在小世界网络(WS)和随机网络(ErdOs-Renyi)和假设的开放水平个人遵循均匀分布。然后我们观察变化的平均数量的集群(AOC)均匀分布参数是多种多样的。平均开放水平是固定的,以保证可比性。我们还设置个人意见不同初始值,随机分布在0和1之间。

在图2(面板(a)、(b)和(c)),最左边的点代表了均匀分布(0.01,0.39)。在每个面板,点代表集团与最强的异质性。点在右边的点代表一个单点分布参数为0.2,这是一个均匀的情况。为了消除初始意见值的影响不同的个体,我们300次重复实验得到的平均数量的集群(AOC)。从每个小组在图2我们发现,无一例外,与网络中边的数量的增加,AOC不断减少。也就是说,互动的增加将导致增加聚合的能力。我们可以看到,无论网络结构是什么,异质性的减少将导致增加了AOC,尤其是开放性的最低水平相对较高。换句话说,当个人的平均开放水平是固定的,非均质性越强,越强的能力总集团的意见,尤其是当所有的小组成员有一定的开放性。此外,在不同的网络结构下,AOC变化很大。在常规网络,很难达到共识,和组意见将分裂成许多集群。随机网络,小世界网络、集群的数量的差异非常小(约3至8)。这表明,常规的网络结构不利于群体意见的趋同。这一结论类似于其他群体行为的结论。

在图2,X设在代表所有个人的开放水平最低,和Y设在代表的平均数量的集群。

为了进一步探索异质性的影响群体的进化观点,我们设计了三种不同的网络结构,随机网络,WS-based小世界网络和固定网络。假设有三个可能的异质人群:u型分布,倒u型分布,单点分布。对于前两个类型的分布,我们使用三角形分布(TD)和倒三角形分布(ITD)。

3.2。其他三个不同的分布

我们假设个人开放遵循三种不同分布:TD, ITD,和一点分布探讨个人开放的动态变化的影响和异质性进化,如图3。

案例1。之间的开放水平 和遵循TD,大多数人都是温和的。

例2。之间的开放水平 和遵循ITD,大多数人是保守的还是开放的。

例3。开放水平是完全平等的。
在图3黑线代表三角形分布(TD)X设在一个群体,代表开放水平Y设在代表了密度函数或人口的比例在一个给定的水平。红色和蓝色线代表ITD和均匀的情况下,分别。使用TD的均值为基准,当右移,最低点的情况2移动到左边和案例3右移。
以防1,我们可以计算累积分布函数如下: 和 为例2, 使用离散化技术,开放水平我个人设置 以防1和 以防2,分别。
我们修复的左端点TD和正确的端点(分别为0.1和0.38)。使用TD的均值作为基准,从0.1增加到0.39。可比性,其他两个分布的均值总是等于 。更准确地说,倒三角形的最低点0.1 + 0.38 ,均匀的情况下,所有人都有相同的开放水平 。
在图4中,Y设在代表的平均数量的集群(AOC)或Herfindahl-Hirschman指数(HHI)。的X设在代表三角形分布的模式,改变的地方代表开放的分布格局的变化水平。
我们在图观察AOC的变化4。红线代表普通网络,绿线代表WS网络和蓝线代表随机网络。所有的网络具有相同数量的边缘。钻石标志代表三角形分布。圆形标志代表了一个倒三角形分布和十字标记代表一个均匀的情况。
几乎所有曲线面板(一)负斜率,这表明聚合的能力将提高平均开放水平的提高。我们还要注意,均匀的情况下,增加的效果相当明显。而对于异构的情况,效果相对较弱。在某种程度上,它表明异质性的重要性。当异质性是充分的,即使平均开放水平会更低或更高,它不会严重影响聚合能力。同时,普通网络下的能力是弱于其他两个网络的结构。TD和ITD似乎没有区别。所示面板(a),在常规网络和小世界网络,AOC ITD小于TD的。但在随机网络,AOC的ITD稍微比其他两个分布。
为了全面理解这两个发行版的聚合能力,我们在经济学中使用HHI指数来衡量聚合观点的能力。具体来说,HHI措施意见集中的平方之和的形式“股票的所有集群”组中,这意味着它考虑所有的集群(31日]。AOC例如,如果在两个场景都是一样的,但最大的集群在第一个场景中有更多的人,那么在第一个场景中,HHI指数会更高。这意味着第一个场景有更高的总观点的能力。
面板(b)图4显示的不断增加 ,HHI不断增加。这有点不同于面板(a)。在一个小世界网络,例如,TD不如ITD AOC, HHI低。原因是每个集群的大小在TD相对较近。集群与大尺寸不容易出现,因此,更容易形成舆论极化,所以HHI指数将会降低。
同样的,我们修复开放水平和最高的 ,和改变最低的开放水平从0.01到0.19,所示面板(a)和(b)在图5。我们修复开放水平和最低 ,和最高的开放水平改变了从0.21到0.39。所有的结果显示在面板(c)和(d)在图5。我们观察AOC, HHI的变化,发现以下几点:(1)不管网络结构是什么,与开放的最低水平的持续改进,AOC继续下降,这表明平均开放水平是一个重要因素影响的能力总组意见(面板(a)图5)。(2)无论网络结构,均匀情况下的聚合能力不如的异构。(3)聚合各种意见的能力是弱正则网络下,而一个随机网络,小世界网络几乎是相同的。(4)小世界网络和随机网络视图组人数几乎是相同的,但小世界网络结构下的HHI高于随机网络(面板(b)图5)。原因是在随机网络,几乎没有不同意见的大小集群。它还表明,随机网络更加困难比小世界网络形成的主流观点。(5)与TD相比,ITD更容易形成大群和主流意见。在图5,Y设在代表的平均数量的集群(AOC)或Herfindahl-Hirschman指数(HHI)。的X设在代表开放水平最低或最高的一个群体,开放水平的变化X设在代表开放的分布格局的变化水平。

4所示。结论和意义

本文发现,群体成员的异质性开放具有重要影响聚合组意见的能力。根据AOC, HHI,不同的网络结构下,异质性往往提高聚合聚合群体意见的能力。小世界网络和随机网络,几乎没有差异AOC, HHI聚合能力。但对于普通网络,能力明显弱于其他两个。这一结果表明,成员之间的相互作用的随机性将增强团体的凝聚力。

开放的分布异构组也会影响聚合的能力组的意见。平均开放水平上升时,聚合能力显著提高。为倒三角形分布,它更有利于主流舆论的出现,和极化现象会减少发生的机会。

理解异质性群体的进化观点的影响可以启发我们如何有效的组织设计和提高决策效率。如果我们想提高集团的凝聚力,成员应该在开放方面不同。同时,应尽可能随机交互。例如,我们如何在圆桌会议上安排座位吗?我们应该心胸开阔,思想封闭的坐在一起,随机交互不够,我们可以防止普通网络的负面影响。

我们使用重复实验和蒙特卡罗模拟的影响消除个人初步意见进化的结果。事实上,最初的对一个人的看法无疑对进化的过程中有不可忽视的影响。在未来,我们将打算研究个体异质性之间的交互和个人最初的观点,这无疑是更有挑战性和有意义的。

数据可用性

本文中使用的数据是模拟的,作者可以提供数据生成的源代码。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作得到了国家自然科学基金重大项目(91846201),中国的基础创新研究群体的中国国家自然科学基金(71521001)、国家自然科学基金(71722010,71722010,71872060),和研究中国高等教育的博士项目基金(JZ2019HGBZ0138)。

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