The Cooperation Ladder: Scale-dependent payoffs and population dynamics create surges, stalls and reversals
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Human societies have expanded from small bands to large nation-states over the past 12,000 years. Yet, how groups scale up cooperation and why cooperation varies widely between societies, remains a central puzzle. We present a theoretical model that addresses these puzzles by extending the classic Stag Hunt game to (a) multiple players, (b) multiple rewards (“stags”) of different sizes, and (c) endogenous population growth. This framework reveals a “cooperation ladder” where each rung corresponds to a reward that requires a threshold number of cooperators. As cooperation increases, larger rewards become attainable. Securing a larger reward raises carrying capacity (e.g. by providing more food or energy), enabling subsequent population growth and unlocking the possibility of further cooperative gains. However, between these thresholds, cooperation can stagnate or reverse, effectively incentivizing free-riders at intermediate levels. We show that history matters. Early cooperation and population growth can set groups on divergent, path-dependent trajectories. Our model predicts multiple stable equilibria, with surges in cooperation when a new threshold is within reach, and stalls when higher rewards seem unattainable. This framework helps explain key patterns including why cooperation can sometimes accelerate rapidly, why some societies get stuck at smaller scales, and how seemingly selfish behavior can persist in cooperative groups. Expanding the scale of cooperation may depend on how incentives correspond to both environmental conditions, existing levels of cooperation, and population dynamics, offering a new lens on historical transitions in social complexity and insights for modern coordination challenges such as climate change. Significance Statement Small groups can sometimes grow into large-scale cooperative societies, while other societies stagnate at smaller scales. Our theoretical model reveals that population growth and cooperative thresholds for accessing resources or energy create a “cooperation ladder.” As a group’s population increases, new larger-scale payoffs become attainable, which in turn fuels further growth. However, between these critical thresholds, cooperation tends to stall and some free-riding is tolerated. This mechanism offers a new explanation for historical bursts in population and cooperation (such as the agricultural and Industrial revolutions), why some societies remain small, and how selfish behavior can persist in cooperative groups. It also provides insights into global coordination challenges like climate change by highlighting the material conditions needed to sustain and expand large-scale cooperation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».