“达尔文难题”的解释方法及其博弈论模型研究

贾 栗

(广东医学院生命文化研究中心,广东东莞 523808)

“达尔文难题”的解释方法及其博弈论模型研究

贾 栗

(广东医学院生命文化研究中心,广东东莞 523808)

文章在科学哲学的视野下分析了解释达尔文难题的几种路径：群体选择理论、亲缘选择理论、互惠理论、副产品理论等。首先分析了这些途径各自的论域、理论自洽性和局限性等问题。进而提出在社会生物学范式下利他问题的两种研究的方法论：第一,对所有动物共有的利他行为进行分类,并提出了新的分类标准;第二,对人类特有的利他行为构建新的研究纲领进行研究。随后在新的研究纲领下构建了人类纯粹利他行为的博弈论模型。并提出利他问题的最终解决需要综合自然主义方法与非自然主义方法才能实现。

达尔文难题;利他;分类;博弈论;模型

达尔文进化论研究纲领的“硬核”是自然选择学说。它采用自然主义的方法论,同时被自然界的一些观察事实(生存竞争)所验证,在共同体成员内部的置信度不断升高[1]。但作为一个具备可证伪性的假说,它的范式内部也存在着一些危机。进化论所提出的可检验假说是:个体都要最大化自身的利益。但是存在着大量的反例——自然界的利他行为。利他行为是指个体增加了其他个体的适合度收益,却没有增加自己的适合度收益,反而是自身的适合度减少的行为。对于这一理论与观察所存在矛盾的具体陈述便是“达尔文难题”。

达尔文为了消除反常和危机,修改了自己纲领的“保护带”。他认为,在群居动物中,自然选择会保留有利于群体利益的利他行为。然而,这种以群体为选择单位的群体选择思想已经将矛头直指纲领的“硬核”——以个体为选择单位的自然选择学说。在达尔文之后,群体选择学家做过诸多努力,其理论在逻辑架构上也与达尔文的做法相似,其野心颇大,也并没有明确自己理论系的预设和解释范围,在逻辑自洽性方面也存在诸多不足。虽然提出了一些新颖假设,但是处在旧范式下的科学家对于这些新理论接受起来也颇多难度。

与此同时,也有一些生物学家试图通过深化个体纲领来维护达尔文纲领的统一性[2]。在研究纲领上他们属于个体选择一派,而在个体选择纲领下的这些理论具备一定的融合性,可以对利他行为进行综合解释。

一、个体选择研究纲领下的理论体系对利他行为的解释

亲缘选择学说认为,利他者通过利他行为帮助与之具有亲缘关系的个体,从而保证共同的基因可以生存、繁衍和增殖。汉密尔顿创造了广义适合度或者说复合适合度这样的概念来说明利他行为所产生的适合度收益问题。个体损失了自身的适合度收益(狭义适合度)而增强了具有相同基因的其他个体的适合度收益(广义适合度),从这个角度看,个体的广义适合度是增加的。通过从狭义适合度到广义适合度的转化,为达尔文理论的个体选择“硬核”增加了一条辅助性假说,修改了“保护带”,并且预设了互动双方的亲缘关系。

亲缘选择理论的解释范围是具有亲缘关系的个体之间的利他行为。对于非亲缘个体之间的利他行为只能依靠互惠理论。互惠理论所包含的利他行为一共有三种:(1)互利共生利他;(2)直接互惠利他; (3)间接互惠利他。

互利共生是指双方的互惠合作是同时发生的。直接互惠是一种滞后式利他,施惠者会在将来的某个时间点得到受惠者相应的回报。互利共生理论与直接互惠理论的做法都是将之前的狭义适合度替换为广义适合度,即认为利他行为者的适合度收益虽然减少,但是同时得到或者滞后得到收益,所以总的适合度收益是增加的。

这两个理论存在反例:一些极端自利的个体(搭便车者)永远不会回报利益,但是在互惠的范式下,由于有强互惠个体的存在,对自私者施加惩罚,在重复博弈过程中,TFT(一报还一报)策略达到博弈平衡,欺骗行为得以遏制,利他行为得以延续和进化。但是此种模型无法解释一次性利他行为(比如在大街上施舍乞丐的行为)。“一报还一报”解释模型的预设是互动双方可能再次相遇。但是显然在一次性利他行为并不能被这种重复博弈模型所解释[3]。

间接互惠理论可以解释人类的一次性利他行为。因为一次性利他行为可以使人获得“名誉”或“形象分数”,而由于其他个体乐于帮助群体内具有较高“声誉”的个体,因而导致利他者的一次性利他行为在将来具有被回报的可能性。

那么,如果说间接互惠理论可以解释人类个体的一次性利他问题,副产品理论可以对动物的一次性利他行为做出一定程度上的解释。偶然性是一次性利他的重要特征。动物在逃离天敌的捕杀中偶尔做出的一些行为具有“提醒”功能,从而提醒同区域的个体逃生,这便是一种一次性利他行为。副产品理论所揭示的动物一次性利他行为包括:单向的一次性利他,双向的一次性利他,以及单方强制抽取式的一次性利他。

这几种理论同样在个体选择的范式下讨论利他问题,在理论的论域、解释范围等方面存在互相补充的关系,又没有违背达尔文理论的题中之义,它们组成的解释体系具备一定的解释力。

二、利他理论的工具意义及其行为理性预设

索伯和威尔逊的多元主义利他解释理论一度被认为是真正解释了利他行为。他们提出的模型可以将个体选择、群体选择和基因选择容纳于内。所以,其实每一种理论都有自己的论域,都适应于一些特定的情况,而且不同层次之间也会相互作用。

但是,不管是多元理论还是其他哪一种理论,都具有一种行为理性的预设在其中。这些理论所研究的利他行为只是客观效果上的利他,而不反映利他行为的发出者的真实想法。

所以,这样的利他解释理论与模型是从结果出发而建立,并不反映利他行为过程中真正的因果机制,因此,只具有工具意义和分类学的意义。

我们发现上述解释理论的逻辑结构基本相同。如果用b来表示施惠者的适合度初始值,用c来表示由于发出利他行为而导致的适合度损失,用d来表示施惠者所得到的适合度补偿。那么,这些理论的解释结构都是“b-c+d”的模式。而我们也可以基于不同的适合度补偿(d)种类将利他行为进行分类[4]。这样的分类可以找到各种利他行为的联系和区别,分析其中的变量,并且通过更加深入的自然史研究,将观察资料进行分类和研究。

三、纯粹利他行为的解释

以上关于利他行为的解释是在社会生物学范式下进行的。然而人类有“纯粹利他行为”(人类社会特有的既不是基于亲缘关系而又不期待回报的纯粹利他主义),对这种行为的分析必须考虑行为发出者的动机,因此无法在行为理性的研究纲领下开展研究。因为正如前面讲到,社会生物学所研究的利他行为只研究其效果,不研究其动机。人类“纯粹利他行为”必须要在社会科学的范式下,或者说在一种新的“融合范式”下得到解释。

首先,不能够回避的问题是,社会科学在研究利他行为时,对于自然主义方法的使用是否存在限度。换句话说,人类的“纯粹利他行为”是一种道德行为,那么这种道德行为与人类适合度有无关系,是否可以应用之前研究人类适合度的方法来研究人类道德?迈尔认为,两种行为有着重要的关联,尤其是在人类组成群体之后,以适合度为导向的利他行为转化成为被文化驱使的道德行为。辛普森的道德选择方式理论[5]、阿亚拉的道德行为三个条件也有同样的结论出现[6]。

根据迈尔等人理论的提示,我们可以建立一个新的研究纲领来解释人类的“纯粹利他行为”。这个研究纲领包含四个基本原理:(一)生命个体之间的相互作用原理;(二)生命对文化的作用原理;(三)文化对生命的作用原理;(四)文化之间的相互作用原理。我们发现,迈尔等人关于文化驱使的利他行为的产生和演化可以在这个研究纲领下得以统一和比较。这里由于篇幅所限,并不展开陈述,只举一个例子。比如组成群体造成了适合度导向的利他行为逐渐转变为道德导向的利他行为。那么这个过程首先是结群以及群体中个体的互动(原理一可解释),然后是“人脑的增大和社群的扩大”导致了道德文化的产生(原理二可解释),然后就是从在适合度目标“本能”的驱使下的利他行为慢慢减少,人类的利他行为被文化所驱使,这使得其与动物的利他行为区别开来(原理三可解释)。道德选择的背后是不同道德文化之间的“竞争”和“进化”(原理四可解释)[7]。

社会科学范式下对于人类纯粹利他行为的解释理论有:经济学家贝克尔的效用最大化模型[8],美国桑塔菲学派的强互惠模型,西蒙的顺从性理论。我们发现,这几种理论均可以在新的研究纲领下找到自己理论的定位。强互惠理论其实是原理二的体现,贝克尔的利他偏好外生理论是原理三的体现,西蒙的顺从性理论则是原理四的体现。在新的研究纲领下,这几种理论具备了融合的可能。

四、纯粹利他行为的博弈论模型

在理论上,纯粹利他行为得到了解释。但是在理论的建模问题上,我们需要保证方法论的一贯性与统一性。此前,亲缘选择、互惠理论等几种利他模型的建立,我们所使用的建模工具是博弈论,因此,我们依然按照博弈论的方法来建立纯粹利他行为的模型。

首先看一个个体之间的竞争的例子。把α与β作为适合度收益提升的赌注,我们把一群个体随机两两分组。无论你或者与你配对的人,都不知道对方是谁。

我们评分规则如下:如果你选择了α,而你的对手选择了β,那么你的适合度收益为3,你对手的适合度收益为-1;如果你们两人都选择了α,那么适合度收益均为0;如果你选择了β,而你的对手选择了α,你的适合度收益为-1,你对手的适合度收益为3;如果你们两人都选β,那么适合度收益均为1。收益矩阵如图1所示:

图1 初始适合度收益矩阵图

我们发现在上面的博弈中,选择α的话,不管对手选什么,你都会获得最好的生命适合度收益。

我们来分析一下。

如果对手选α,我也选α,我将得到的适合度收益为0;如果对手选α,我选β,我将得到的适合度收益为-1;如果对手选β,我选α,我将得到的适合度收益为3;如果对手选β,我也选β,我将得到的适合度收益为1。

我们发现,在这几种情况下,无论别人怎么选,选α总会得到更高的生命适合度收益,所以我们应该选择选α。

在这里,我们可以提出一个概念叫做严格生命优势策略。它的定义是,无论别人选择什么,如果选α得到的生命适合度收益严格优于β,那么α相对于β来说就是一个严格优势策略。这样我们就得到了一个对待生命的基本态度——不要选择严格生命劣势策略。

选择严格生命优势策略的原因在于,如果选择了优势策略,那么可以每次获得更多的收益。即不管别人怎么选,我总能获得更好的结果。

另外,我们不从行为的“效果”出发进行分析,而是从行为的“动机”出发分析。如果我和我的对手都这样想:如果我们都选α,那么我们的生命适合度都将得到0单位效用。但是如果我们都换个想法去选β,那么我们就得到1单位效用。因此,我们选β。

这样的想法会存在一些问题。首先,如果大家都有这样的推理,都会选择β。那么每个人都会得到最高的生命适合度。但是事实上“我的推理并不能影响到你”,这是这个推理的漏洞之一。第二个漏洞是,如果我们选择了β,别人就会从我身上获得了更大的好处。第三个漏洞是,如果我可以影响到别人的推理,那么与其让别人选β,我还不如选α,这样我可以得到3单位效用。的确,如果我们都不去选择劣势策略β,我们的收益就是次优的收益。我们从中得出一个结论:理性的选择(即不选劣势策略,而选优势策略)会使总结果变得更糟。在生命体的互动过程中,理性生命体的理性选择造成了次优的结果,这种情况屡见不鲜。

上面的这个例子中,只是通过沟通是不能解决问题的。即使两个人提前约定好都选β,还是不够的,因为另外一个人偷偷选择α可以获得更大的适合度收益。

接着,我们来看一下具有宗教信仰的人或者有品德的人,这些人的纯粹利他行为会被某种道德文化所驱使。那么,在此种情况下,参与人的收益会有怎样的不同?而文化一旦可以影响适合度的收益,这或许就是适合度利他行为转向纯粹利他行为的开始。具体收益矩阵如图2。

图2 受到文化影响的适合度收益矩阵图

通过上面两个矩阵收益比较,我们发现,由于文化的存在,而改变了适合度的收益矩阵,这也使得文化驱使的利他行为得以产生。

假如我选α,他选β,我开始得到3个单位的效用,但我的文化基因会对我的生命起到作用。本来收益是3个单位效用,但是内心羞愧,寝食难安,效用从3降到-1。这样的行为会降低文化基因的适存性在这里可能存在着,理智与情感斗争,文化基因与生物基因博弈(原理二与原理三:文化与生命的相互作用)。文化基因在博弈中占上风的话,3个单位变为-1个单位效用。

相反,如果你选β,你的对手选择α。我得到了比较差的适合度收益,在竞争的世界中,我们会受到“要做个成绩优秀的人”这样的文化的影响,这使得我们内心羞愧。同时我对我的对手感到愤慨,不仅是我得了较差的适合度收益-1,这还是他害的我产生了这样的后果,这样羞愧和道义上的谴责使我心情大坏,又减了2个单位效用,此时我的适合度收益从-1已经变为-3。

我们发现,在文化的驱使下,人们在乎的东西变了,结果不同了。这叫协和谬误。改变了适合度收益,从而也改变了动机,这就是适合度收益导向的利他行为转向文化驱使的利他行为的开端。因此,通过文化对生命的作用,具有产生可以利他行为的可能。这里没有优势策略,也没有劣势策略,只有一种文化驱使的“一报还一报”的策略,正是这种策略的产生,导致了利他文化的产生和进化,从而驱使人类做出纯粹利他行为。

接下来,我们来希望我们所建立的模型可以找到利他文化产生的“临界点”。在这里我们引入道金斯关于文化基因的概念,同时把人们对于某种文化的置信度看做这种文化基因的适合度。假设甲拥有两种文化基因L和R,L为驱动利他行为的文化基因,R为适合度收益所驱动的某种对立的文化基因。设甲对于文化基因L的置信度为p,对于文化基因R的置信度为1-p。乙有两种文化基因U和D,U为驱动利他行为的文化基因,D为适合度收益所驱动的某种对立的文化基因。设乙对于文化基因U的置信度为p,对于文化基因D的置信度为1-p。图3为甲与乙之间文化基因的博弈矩阵。

图3 甲与乙文化的博弈矩阵

那么,参加博弈的甲个体中的文化基因的总适合度为:

W=p∗L+(1-p)∗R

而乙个体中两种文化基因在对待甲个体的文化基因时必须有相同的盈利,即:我们认为,经过进化若干代以后,乙个体中的两种文化基因会达到平衡,在与甲博弈时收益应该一样。

因此,乙个体中文化基因U的适合度盈利为:

p∗a1+(1-p)∗b1

文化基因D的适合度增加为:

p∗c1+(1-p)∗d1

令两式相等,我们可以得到:

要使上式有意义,分母不能为0且等号右端的值要在0和1之间。

现在,设想乙的文化基因总适合度为:

N=q∗U+(1-q)∗D(即文化基因U的适合度为q)

那么,甲的两种文化基因L与R在博弈中的适合度盈利相等。

L的适合度盈利为:q∗a2+(1-q)∗b2

R的适合度盈利为:q∗c2+(1-q)∗d2

令两式相等,我们得到:

要使上式有意义,分母不能为0且等号右端的值要在0和1之间。

在建立模型之后,我们可以带入具体的数值进行计算。比如Alice和Bob,两个人都拥有两种文化基因:引导利他行为的文化C1和引导自私行为的文化C2。该博弈的收益矩阵如图4。

图4 Alice与Bob文化基因博弈的矩阵图

Bob文化基因的组成:

C1的适合度为a,C2的适合度为1-a

文化基因总的适合度收益为:

W=a∗C1+(1-a)∗C2

而Alice的C1与C2必然导致相等的盈利。

否则有一个文化基因会被进化淘汰掉。

C1的盈利:a∗1+(1-a)∗(-1)=2a-1

C2的盈利:a∗(-1)+(1-a)∗1=1-2a

C1=C2,所以2a-1=1-2a,a=1/2

同理,Alice也是1/2,每个文化基因的适合度均为1/2。

在这种特定的情境下,我们找到了利他文化产生的临界点,即两种文化基因的适合度是相等的。随着道德的进化,利他文化所产生的适合度收益大大增加,从而突破了临界点,使得人类对于利他文化基因的置信度增加。

这种分析模型的用处在于提供一个统一的可能。目前,不同的行为学科(经济学、心理学、社会学、政治学、人类学和生物学)都基于特定的原则,并依赖于不同类型的数据。而这种新研究纲领下建立的博弈论模型则孕育了一个统一的分析框架,可以应用于所有分析学科。这有利于学科信息交换,最终会在某种程度上使得行为科学像自然科学那样统一起来。另外,由于行为博弈论的推断可以得到系统性的检验,所得的结果可以在不同的实验中重现。

“利他”文化基因具有促进合作和强化社会效率的性质。首先,利他行为在人类之间的生存竞争中所体现出来(作用一:个体之间的生存竞争)。与强互惠性不同,一个人做出利他行为是被利他这种文化基因所操纵,而并非他特别关心与自己相处的人。一个人做出利他行为,是因为体内的文化基因操纵的结果,是体内的“自私”的文化基因想要达到更高的适合度而操纵的行为。当文化基因操纵的个体提高了该个体的生物基因适合度(作用三:文化基因发作用于生物基因),那么反过来,也会相应地使得该文化基因的“置信度”提高,即适合度的提高(作用二:生物基因作用于文化基因),这种利他文化基因所操纵的行为即便在自己心知肚明而别人无所知晓的时候也可以发生。但是,常识和实验都表明,利他、诚实、公平以及美德并非都是绝对的。如果利他文化基因操纵的行为导致了个体生物基因适合度的大幅减少,而另一种文化基因带来的生物基因适合度收益非常高,那么另一种文化基因是会迅速扩散到人群中去的。如果文化基因在一个群体内分布,这个群体中的个体拥有共同经验,低阶的认知状态便可以得到解释。

但是,更高阶的认知观念,诸如无法由个人经验来评估的目的、信念、自然观等,又如何为人所共知呢?对于这一点,金蒂斯指出,我们智人这个物种的成员有能力思考如下事实:其他的成员也有头脑,并且以平行于我们的方式对经验做出反应。这种能力极为罕见,而且很可能是人类独有的。从而,若主体i相信某事,且知道主体j与自己共同享有某些外部经验,则i就知道j也可能知道此事。特别地,人类拥有文化体系,可以提供某些自然事件,这些自然事件可以起到更高阶信念和预期的符号暗示作用。文化基因可以识别同类,我们可以把它称之为“文化基因的绿胡须效应”。

五、结语

关于利他问题的研究如果只是依靠自然主义的方法显然是不够的。我们看到,利他问题已经产生了两个价值标准。对于“适合度收益”问题的讨论,应该采用的是自然主义的方法论。我们认为社会生物学、谜米学、行为生态学、博弈论等方法可以很好地解决这个问题。而对于“文化驱使的利他行为”问题的讨论,除采用自然主义的方法外,还应该采用非自然主义的方法。我们认为传统文化学和解释学的方法可以适用。关于自然主义方法与非自然主义方法的综合运用,波尔的“互补性原则”为我们提供了一种可能性。另外,我们认为,我们建立的新的研究纲领可以很好地把这两个方面的讨论融合在一起。

利他行为的研究范式在本体论范式层面应该予以分层。这些层次间只有因果联系,而不具备还原关系。我们建立的新研究纲领——“生命-文化”相互作用原理,有可能让社会科学和自然科学被纳进同一个本体论范式的框架中。更具结构性和分层化的“生命—文化”作用结构可以避免了反自然主义者对自然主义方法的一些诟病。利他行为背后所蕴含的文化是利他行为产生的重要因素,这种驱动利他行为的文化的研究在自然主义方法的框架内束手束脚,因此我们必须引入历史学和文化学等学科的方法,尤其是诠释学的方法。

当然,如果驱使人类利他行为的文化只通过诠释学去研究,那么就会导致理解语言的无限幻语。这种语言还原难以辩护。我们所分出来的第四层:文化之间的相互作用,集中了突现这一概念。文化之间的互动是这一层独立的主题,虽然这种互动关系还不能被自然主义方法所还原,但是其研究也可以具备一定的学理性。与传统的社会学和文化学对利他行为的研究不同,我们未来的研究近路也不会像反自然主义认为的那样纠缠在一起。通过这种新的研究纲领,我们希望综合自然主义的方法和非自然主义的方法来对利他问题进行研究。

[1]江文富,贾栗.利他还是利己——生命文化视角下的选择[M].北京:高等教育出版社,2014:2.

[2]刘鹤玲.所罗门王的魔戒——动物利他行为与人类利他主义[M].北京:科学出版社,2008(3):26.

[3]贾栗.达尔文难题及其解决路径[J].河北学刊,2013(2):222-225.

[4]贾栗.浅议利他行为的解释理论及其分类[J].广东医学院学报, 2013(6):657-660.

[5]Simpson G G.Biology and Man[M].New York:Harcourt,Brace and World,1969:245.

[6]Francisco J Ayala.The Biological Roots of Morality[J].Biology and Philosophy,1987(2):235-252.

[7]贾栗,陈幼堂.生命文化学视域下的“纯粹利他行为”解释[J].吉林省教育学院学报,2014(1):137-138.

[8][美]加里·贝克尔.人类行为的经济分析[M].王业宇,陈琪,译.上海:上海人民出版社,1995:208.

Research on the Interpretation of"Darwin Problem"and its Game Theory Model

JIA Li
(Research Center of Life Culture,Guangdong Medical University,Dongguan,Guangdong 523808,China)

In the perspective of the philosophy of science this article explores several paths for the interpretations of Darwin problem: group selection theory,kin selection theory,reciprocal theory,and the theory of by-product.It analyses the self-consistency and limitation of these theories.Then two methods for the solution of the altruism problem are put forward in the paradigm of the social biology:First,classification of all animal common altruistic behavior with proposals for new classification standard;Second,construction of a new research programme to study of altruistic behavior unique to humans.So we can structure a theory model which belongs to purely altruistic behavior of human beings on the new research program with a conclusion that a comprehensive use of naturalistic method and non-naturalistic method is needed to provide a final solution for the altruism problem.

Darwin problem;altruism;classification;game theory;model

B08

A

1672-934X(2014)06-0028-06

2014-09-24

广东医学院科研基金项目“生命文化视角下的利他问题研究”(XK1489)

贾 栗(1984-),男,河北石家庄人,讲师,博士,主要从事科学哲学、生命文化哲学与生物哲学研究。