群体性合作一直是影响人类发展的重大问题。个体在追求自身利益的同时往往会损害社会集体的效益,群体性合作不容易实现,因此社会中也存在着大量不合作的行为,促进社会群体合作成为焦点。博弈论为研究个体之间合作关系的形成提供了强大的理论框架。目前,在合作演化研究领域,学术界主要提出了六种机制来促进合作,其中惩罚机制备受青睐,是因为它类似于社会的执法系统。实际上,执法机构的惩罚机制和执法行动对促进合作具有重要影响,需要进一步研究。基于此,本文从惩罚机制视角入手,解释在惩罚机制下,养鱼执法和社会普遍性违法行为(不合作)大量出现的成因,研究采用数学建模、种群动力学和计算机数值模拟的方法,建立包含一个惩罚机构和多个主体的社会惩罚系统,探究不同规则下的社会合作水平。研究表明,在执法机构作为一个团体对社会中不合作的违法者进行惩罚的制度下,社会中存在执法团队“养鱼执法”的行为,经过分析发现产生这种现象的原因是执法机构与罚没款之间存在正相关联,违法行为的大量存在能够为其提供持续的罚款收入,为了维持这一收入,“养鱼执法”的策略成为其最优的选择,从而降低监管的力度和惩罚的强度放纵平民的违法行为。本文还讨论解决社会中普遍不合作现象,提高社会群体合作的可行性方案。首先引入了惩罚池机制,在帮助博弈模型下,首先考虑切断执法机构的收益和罚没款的联系,引入惩罚池机制。模型中的社会个体可以自由选择成为平民或警察,平民进行帮助博弈,警察承担监管和惩罚不合作平民的责任。平民按照税率上缴税收作为惩罚池资金,警察作为执法机构利用惩罚池的一部分资金进行执法,一部分则作为自己的收益。引入惩罚池机制后,我们分析间接互惠下的帮助博弈模型的合作情况以及策略演化稳定状态,发现有成本惩罚在惩罚池机制下能够有效提高社会合作。其次,在惩罚池机制的基础上,提出了分级惩罚制度和自由角色选择的分级惩罚制度。前者模型下个体没有自由选择成为平民或警察的权利,警察和平民的数量固定,平民进行帮助博弈,警察进行执法,警察又分一级警察和基层警察,一级警察监管基层警察是否履职,对于不履职的警察花费成本进行惩罚,基层警察监管平民是否合作,对于不合作的平民进行处罚。研究发现,这样的模型下合作的水平明显提高,策略演化趋于稳定。自由角色选择的分级惩罚制度模型中,社会个体可以自由选择成为平民或警察,其他条件与前者类似,平民进行帮助博弈,警察进行执法,警察分为一级警察和基层警察,经过分析发现,一级警察能够通过调控对基层警察的惩罚强度、税收分配比例、执法投入和税率使经过多次博弈之后的社会演化达到均衡,使社会合作水平得到提升,减少警察的不履职状况,使社会效益得到提高。