具有双向反馈机制的网络公众舆论共同演化建模

时间:2026年2月21日
来源:Applied Mathematics and Computation

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网络公共意见演化中的双向反馈机制研究,提出COEVOLUTION框架整合信息生态理论与演化博弈论,揭示行动者策略与信息环境动态互塑过程,通过Lyapunov稳定性分析及仿真验证发现双向反馈减缓演化速度但强化策略环境影响。

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沈音欣|程晓娟|吴亚伦|吴鹏|李刚
南京科技大学经济与管理学院,中国江苏省南京市210094

摘要

网络舆论的演变源于关键参与者之间的战略互动。虽然现有文献主要强调信息环境参与者策略的单向影响,但往往忽视了策略与环境通过双向反馈机制共同演变的机制。
为了解决这一差距,我们提出了一个新颖的COEVOLUTION框架(基于信息生态学理论共同进化博弈),该框架将信息生态学理论共同进化博弈建模相结合。具体来说,我们根据信息生态学理论确定了三个基本要素:信息参与者(包括影响者和管理者)以及信息环境。然后,我们明确地模拟了参与者策略与不断演变的信息环境之间的共同进化动态,这种演变是由双向反馈机制驱动的。最后,我们利用李雅普诺夫第一方法分析系统稳定性,并将所得平衡状态映射到现实世界的舆论情景中。仿真结果表明,双向反馈机制减缓了舆论演变的速度,同时放大了战略行为在重塑信息环境方面的影响。这些发现表明,在干预设计中纳入双向反馈机制的重要性,并为网络舆论的治理提供了实用指导。

引言

网络舆论是指关于公共事件和社会问题的在线讨论中形成的集体观点表达[1]。网络舆论的快速复杂演变可能会扰乱网络空间秩序,甚至对社会稳定构成威胁[2]。因此,研究其演变对于寻求有效管理的监管者至关重要。
现有研究通常将网络舆论的演变视为由参与者之间的战略互动驱动的,强调影响他们策略的因素[3]、[4]、[5]。例如,Chica等人[6]将社会紧张局势(如贪婪和恐惧)纳入了舆论演变的建模中。最近的研究进一步考虑了在信息环境下的互动[7]、[8]。然而,这些研究主要关注信息环境参与者策略的单向影响。这种观点忽略了参与者的策略反过来也可以重塑信息环境的事实[9]、[10]。从共同进化的角度来看,参与者策略与信息环境之间的双向关系构成了一个动态反馈循环,两者共同进化[11]、[12]。
图1展示了网络舆论演变过程中参与者策略与信息环境之间的双向反馈机制。具体而言,当发生公共事件时,参与者——包括具有高社会影响力的影响者(他们推动特定叙事)和监管者(他们采取措施维护网络空间秩序)——采取不同的策略参与讨论。他们的策略共同塑造了社交媒体平台上围绕该事件的信息环境[13]、[14],这为参与者选择策略提供了背景[15]。相反,信息环境的变化又反馈到参与者的战略选择中。通过这种持续的双向反馈机制,参与者的策略和信息环境相互影响并共同进化[16]。重要的是,这一机制与信息生态学理论的基本原则一致,该理论认为信息不能孤立存在,它通过参与者与其周围信息环境的持续互动而演变[17]、[18]。
尽管双向反馈机制具有重要的理论意义,但在现有的网络舆论演变模型中这一视角被大大忽视了。这种忽视导致了对动态过程的理解不完整,降低了旨在支持更健康在线环境的干预措施的有效性[19]。因此,有必要在双向反馈机制的框架内研究网络舆论的演变,在这种机制中,参与者的策略不仅响应信息环境,还积极重塑它。
为了解决这一差距,本研究提出了一个名为COEVOLUTION(基于信息生态学理论共同进化博弈)的新框架,以模拟在双向反馈机制下的网络舆论演变。在这个框架中,信息生态学理论被用来系统地将网络舆论演变系统分解为三个核心且相互作用的组成部分:信息参与者信息环境。通过明确定义这些要素,COEVOLUTION捕捉了网络舆论的进化动态,其中参与者的策略和信息环境相互影响[20]。
在此基础上,我们使用共同进化博弈来模拟参与者策略与信息环境之间的共同进化。与通常假设环境固定的经典进化博弈不同,共同进化博弈允许信息环境本身根据这些策略发生变化[21]。它使我们能够捕捉到双向反馈机制,即参与者的策略不仅响应信息环境,还不断重塑它[15]、[22]、[23]。通过分析这种共同进化,我们可以揭示网络舆论的复杂动态。这种方法在各种实际领域已被证明是有效的,例如在流行病爆发期间的行为疫苗接种策略[24]、石头-剪刀-布(RPS)博弈[25]中。这些研究突显了共同进化模型在捕捉参与者策略与信息环境相互影响的系统中的有效性。
该框架非常适合模拟网络舆论的共同进化动态,其中参与者的策略和信息环境通过双向反馈机制相互塑造。它能够动态跟踪进化环境中的战略适应,提供了更真实的舆论演变表现。主要贡献总结如下:
  • 在双向反馈下模拟网络舆论演变。我们提出了COEVOLUTION框架来捕捉参与者策略与信息环境之间的共同进化动态。该框架明确纳入了双向反馈机制,并对结果进化动态的稳定性条件进行了理论分析。
  • 将信息生态学理论与共同进化博弈建模相结合。我们的COEVOLUTION框架利用了信息生态学理论,该理论将网络舆论演变视为参与者策略与其信息环境之间的动态互动,以及共同进化博弈,后者模拟了在演变信息环境中的参与者策略。这种整合提供了对舆论传播过程更全面和基于理论的理解。
  • 本文的其余部分结构如下:第2节回顾相关工作。第3节构建COEVOLUTION框架。然后我们在第4节分析动态过程的稳定性条件,第5节提供数值模拟并讨论关键发现。最后,我们在第6节提出结论和启示。

    相关研究

    相关研究

    本节回顾了关于网络舆论演变的相关工作,重点关注两个关键维度:(i)因素驱动的动态,以及(ii)捕捉扩散过程中战略互动的博弈论模型。这些研究共同为理解本文试图推进的共同进化机制奠定了基础。

    共同进化框架

    在网络舆论演变过程中,参与者积极参与讨论。例如,影响者可能会传播负面信息,如夸大或扭曲事件,而监管者则根据信息环境的当前状态决定是否进行干预。随着时间的推移,参与者不断调整他们的策略以作出响应,从而重塑环境——形成了参与者之间的动态双向反馈机制

    稳定性分析与实际解释

    在本节中,我们深入探讨了平衡点的稳定性,并将其映射到网络舆论演变的不同阶段,建立了理论模型与其现实世界影响之间的明确联系。影响者监管者的策略稳定性以及信息环境的状态稳定性在附录A.1–A.3中提供。
    根据[39]的定义,进化稳定的平衡是指在不对称情况下的纯策略平衡

    实验

    为了验证双向反馈机制下网络舆论演变的效率,我们首先测试了初始概率对演变的影响,然后检查了双向反馈机制对进化过程的影响。最后,我们分析了与干预相关的参数如何影响影响者策略的稳定性。

    结论与启示

    在本研究中,我们解决了在双向反馈框架内模拟网络舆论演变的复杂挑战。为此,我们提出了基于信息生态学理论共同进化博弈理论COEVOLUTION框架。
    具体来说,我们从信息生态学的角度确定了驱动舆论动态的基本组成部分,即信息参与者信息环境。然后我们制定了

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