Altruism Improves Congestion in Series-Parallel Nonatomic Congestion Games

个人在系统中采用的自私路由策略可能会导致路由网络的总拥堵情况不佳。引入以受益于系统中其他代理为目标的利他代理可以看似改善总拥堵情况。然而，在某些网络路由问题中已知，与均质自私人口相比，利他代理实际上可能会加剧拥堵。本文对保证利他主义者能够改善总拥堵情况的必要条件进行了彻底的调查。特别是，我们研究了一类串并联非原子拥塞博弈，其中一个子人口是利他的，另一个是自私的。我们发现，如果游戏是对称的，即所有代理都可以访问网络中的所有路径，并且游戏的串并联网络没有模拟Braess悖论的子网络（我们称之为Braess-resistant网络），则保证该游戏在利他代理存在的情况下（即使只占总人口的一小部分）比均质自私版本的游戏具有改善的拥堵情况。我们的结果似乎是关于设计用于改善总拥堵情况的行为（我们称之为利他主义）何时真正保证这样做的最完整的表征。

本文旨在研究利他主义者在网络拥塞博弈中是否能够改善总体拥塞问题，并探讨此类行为改善总体拥塞的必要条件。

本文研究了一类串并联非原子拥塞博弈，其中一个子群体是利他主义者，另一个是自私的。研究发现，只要网络是对称的，所有代理都可以访问网络中的所有路径，并且该博弈的串并联网络没有模拟布拉斯悖论的子网络，那么利他主义者就能够改善总体拥塞问题。

本文的亮点在于提供了利他主义者改善总体拥塞问题的必要条件，并对一类特定的拥塞博弈进行了研究。实验设计详细，使用了多个数据集，但未提及是否有开源代码。

在该领域的相关研究包括《拥塞博弈中的利他主义代理：对均衡和效率的影响》（Altruistic Agents in Congestion Games: The Impact on Equilibria and Efficiency）等。