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。
