Public good games dienen als Modell für den Konflikt zwischen Allgemeinwohl und individuellem Vorteil: Während der Erfolg eines gemeinschaftlichen Projekts oft vom Einsatz aller Beteiligten abhängt, kann für den Einzelnen der Anreiz zum Trittbrettfahren bestehen. In dieser Dissertation untersuche ich das Zusammenspiel von Kooperation und Anreizsystemen mit Hilfe der evolutionären Spieltheorie. Es wird gezeigt, dass Belohnungen zwar individuelle Kooperation anstoßen können, dass aber Bestrafungsmöglichkeiten notwendig sind um die Zusammenarbeit aufrechtzuerhalten. Dabei liefert die individuelle Reputation der Spieler einen Anreiz, die Einhaltung von Normen zu überwachen und Abweichungen zu sanktionieren. Im Gegensatz zu früheren Studien werden Bestrafungsmechanismen jedoch nicht zur Stabilisierung von beliebigen Normen und Verhaltensvorschriften verwendet. Stattdessen werden Sanktionen gezielt dazu eingesetzt um
die soziale Wohlfahrt zu verbessern.
In dieser Dissertation stelle ich auch einige mathematischeWerkzeuge und methodische Konzepte vor, die bei der Untersuchung von Public good games hilfreich sind. Dazu wird die Theorie der Rollenspiele erweitert und eine modifizierte Replikatorgleichung eingeführt. Unter dieser lokalen Replikatordynamik können sich selbst dominierte Strategien durchsetzen, falls diese zu einem relativen Vorteil führen.Public good games reflect the common conflict between group interest and self interest: While collaborative projects depend on joint efforts of all participants, each individual performs best by free-riding on the others’ contributions. In this thesis I use evolutionary game dynamics to study the interplay of cooperation and incentives. I demonstrate that rewards may act as a catalyst for individual contributions, while punishment is needed to maintain mutual cooperation. In this process, reputation plays a key role: It helps to mitigate the second-order free-rider problem and prevents subjects from being spiteful. In contrast to previous studies, I do not find that punishment can promote any behaviour (as long as deviations from that norm are punished). Instead, sanctions are targeted at noncooperators only, and lead to stable cooperation.
Furthermore, this thesis provides some mathematical tools for the study of public good games with incentives. It extends the theory of role games and it introduces a modified replicator dynamcis that allows to investigate the consequences of local competition. Under this local replicator dynamics, even dominated strategies may prevail if they lead to a relative payoff advantage – which can be considered as a basic model for the evolution of spite
