Имитационное моделирование поведения первобытного общества с учетом альтруизма

В лаборатории математической социологии ЦЭМИ РАН ведутся исследования по моделированию социально-этических аспектов в экономических системах. Одним из направлений исследований является имитационное моделирование эволюции общества на ранних стадиях его развития с учетом альтруизма. В частности используются эволюционный подход Г. Спенсера и генетический подход В. Эфроимсона, которые объединены в данной работе.

Использованная в работе программа была разработана С. Лушиным в программной среде Borland C++ Builder 6.0.

Целью имитационной модели был анализ выживаемости первобытного племени в зависимости от различных внешних условий и внутренних характеристик каждого члена племени, в частности, альтруизма.

Племя располагается на территории, представляющей собой квадрат, перемещаясь внутри которого каждый житель ищет пропитание. Функция распределения пищи по территории задается формулой , где x,y – координаты точки, z – количество пищи в данной точке. Параметры a, b, c, d, e – могут быть различными и устанавливаются пользователем до запуска очередного цикла программы. Также в данной местности случайным образом без участия пользователя выделяются четыре клетки, играющие роль опасностей с тремя степенями вредоносности также задаваемых случайно, попадая в которые человек теряет часть своего здоровья, которая устанавливается пользователем.

Племя может быть охарактеризовано следующими параметрами, являющихся переменными, значение которых устанавливается до запуска программы: 

• начальное число людей; 
• продолжительность жизни (является равномерно распределенной случайной величиной с задаваемым пользователем средним значением и отклонением от него);
• доля женщин;
• доля «гена альтруизма» (обуславливает предрасположенность членов племени к альтруистическому поведению, например, помощи другому при его столкновении с опасностью);
• доля «гена агрессии» (обуславливает предрасположенность эгоистического поведения членов племени, например, при борьбе встретившихся неженатых мужчин племени за женщину или еду);
• радиус взаимодействия (максимальное расстояние между двумя членами племени, когда между ними происходит взаимодействие – конфликт между мужчинами или создание семьи между холостым мужчиной и незамужней женщиной);
• число тактов невзаимодействия (время, когда между членами племени, находящимися на расстоянии, не превосходящем радиус взаимодействия, ничего не происходит);
• скорость перемещения (количество клеток, которые проходит житель за единицу времени);
• радиус слышимости (максимальное расстояние, с которого другие члены племени услышат попавшего в опасность соплеменника);
• радиус видимости (максимальное расстояние, с которого другие члены племени увидят попавшего в опасность соплеменника);
• коэффициент подражания плохому (сила влияния, с которой член племени становится эгоистичнее и агрессивнее, если встретит соплеменника с более низким уровнем альтруизма);
• коэффициент подражания хорошему (сила влияния, с которой член племени становится альтруистичнее и добрее, если встретит соплеменника с более высоким уровнем альтруизма);
• коэффициент подражания Идеалу (степень желания каждого члена племени подражать соплеменнику с уровнем альтруизма, считаемым в данном племени наилучшим (идеальным));
• альтруизм Идеала;
• прожиточный минимум (минимальное количество пищи для сохранения собственной силы члена племени, в противном случае сила уменьшается на 10 процентов);
• уровень интеллекта (обуславливает способность найти место с наибольшим количеством пищи с определенной вероятностью, задаваемой пользователем);
• максимальное количество детей в семье;
• вероятность появления ребенка;
• возраст выхода из семьи;
• вероятность передачи «гена альтруизма».

Также в племени присутствует вождь, в задачи которого входит наказание холостых мужчин племени за драку друг с другом, а также распределение пищи из общего «котла» между всеми членами поровну. Каждый свободный член племени складывает в общий котел половину добытого пропитания.

Если встречаются двое холостых мужчин, то между ними происходит конфликт из-за еды. Поскольку сила каждого члена племени, его жестокость и доброта являются равномерными случайными величинами, то исходы конфликтов могут быть разными. А именно, если один из участников «плохой» и одновременно сильнее, то драка закончится убийством слабого, и сильный заберет всю добытую им еду. Если же более сильный окажется «хорошим», то убийства не произойдет, но еду у слабого он все равно отберет.

Поведение человека, попавшего в опасное место («опасную» клетку) может быть охарактеризовано двояко: если он видит, что у него хватает сил справиться с опасностью, то он действует, не призывая никого на помощь, и при этом теряет часть здоровья, в противном случае он зовет соплеменников на помощь. Значения т.н. функции преодоления, т.е. необходимого количества силы для того, чтобы справиться с опасностью, устанавливается пользователем. Если никого не оказывается в зоне слышимости или видимости, то соплеменник, столкнувшийся с опасностью, погибает.

Выходными данными программы являются следующие:

• число побед (фактически число драк за весь период существования племени, закончившихся убийством одного из участников);
• конечное число людей в племени (примечание: промежуток времени, на котором рассматривается жизнь племени, может быть установлен пользователем произвольно также как и длина одного такта, выраженного в миллисекундах);
• родившиеся дети (общее количество детей, родившихся за период жизни племени);
• общий котёл (количество пищи в котле, собранное за весь рассматриваемый период);
• наказанные (общее число наказанных вождем соплеменников за драки в течение заданного периода жизни племени).

Интерфейс состоит из нескольких окон: одного главного и шести вспомогательных. В главном окне находятся кнопки вызова вспомогательных окон, в которые вводятся необходимые начальные условия, кнопки запуска и приостановки программы. Кроме этого, в главном окне находится графическое представление территории, на котором живет племя – квадрат, с перемещающимися внутри него кружками разного цвета, символизирующие членов племени. Красные кружки символизируют незамужних женщин, синие – холостых мужчин, зеленые – членов образовавшихся семей (родителей и детей), один лиловый кружок символизирует вождя племени. Также выводятся графики средней силы, среднего интеллекта племени, а также график влияния общества на индивида (фактически график среднего альтруизма). Дети рождаются с силой и интеллектом, равными соответствующим средним значением этих характеристик у его родителей. Уровень силы и интеллекта изначально являются случайными величинами, задаваемыми в интервале от 0 до 100.

Целью проведенных расчетов являлось выявление влияния альтруизма членов племени на его выживаемость.

Начальные условия представлены выше.

Изменяющимся параметром была выбрана вероятность передачи «гена альтруизма».

Всего было проведено 500 запусков программы с одновременным изменением через каждые 50 запусков следующих параметров: доля гена альтруизма, коэффициент подражания хорошему, альтруизм Идеала, вероятность передачи «гена альтруизма». Результаты представлены в таблице ниже.

Номер столбца таблицы 1	Название столбца таблицы 1
1	Доля гена альтруизма в племени
2	Коэффициент подражания хорошему
3	Коэффициент подражания плохому
4	Альтруизм Идеала
5	Вероятность передачи гена альтруизма
6	Число побед в драках за весь период существования
7	Число детей за весь период существования племени
8	Количество наказанных вождем за драку за весь период
9	Численность племени на конец периода существования
10	Количество пищи в котле на конец периода
11	Влияние общества на индивида в конце периода
12	Прирост силы на конец периода по сравнению с началом
13	Прирост интеллекта к концу периода в сравнении с началом

Альтруизм («хорошесть») каждого члена племени изменяется во времени по следующему правилу:

, где

,  - коэффициенты,

A – альтруизм члена племени в начальный момент времени,

 - средний прирост альтруизма во всем племени,

I – альтруизм Идеала (внешний стандарт).

Начальное значение альтруизма является случайной величиной и задается программой без участия пользователя.

Из таблицы 1 видно, что с ростом показателей, характеризующих альтруизм, увеличивается численность племени, количество детей, количество собранной пищи, и уменьшается количество драк и убийств в племени.

Результаты имитаций, часть которых приведена в таблице, представлены ниже в графическом виде.

В результате было установлено, что альтруизм оказывает заметное влияние на выживаемость племени и рост его численности. Существенное влияние оказывает также влияние внешней среды, т.е. наличие пищи и количества «опасностей» на территории проживания.

1. А.Р. Бахтизин. Агент-ориентированные модели экономики. М.: Экономика, 2008
2. Ю.М. Бородай. К вопросу о социально-психологических аспектах происхождения и первобытнородовой общины. Принцип историзма в познании социальных явлений. М.: «Наука», 1972
3. В.Л. Макаров, А.Р. Бахтизин, С.С. Сулакшин. Применение вычислимых моделей в государственном управлении. М.,: Научный эксперт, 2007
4. Г. Спенсер. Научные основания нравственности. М.: УРСС, 2007 (факсимиле с издания 1892 г.)
5. В. П. Эфроимсон. Родословная альтруизма. Новый мир, №10, 1971