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Pareto非効率の程度を表す指標の研究

Research Project

Project/Area Number 15651072
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Social systems engineering/Safety system
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

亀田 壽夫  筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 教授 (10011660)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 李 頡  筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 助教授 (50251046)
Project Period (FY) 2003 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
KeywordsPareto最適 / Pareto非効率 / Pareto強非効率 / Nash均衡 / Braessパラドックス / 情報通信ネットワーク / 分散コンピュータシステム / 道路交通制御
Research Abstract

本研究では、以前の報告で述べた、提案したパラドックスの大きさを表す指標に基づき、分散コンピュータシステムについて、数値的な検討を引き続き行った。システムに、新たにネットワーク結合あるいは処理容量が追加される場合、少なくとも一部のユーザに対する効用が向上することが期待されるが、Nash均衡(やWardrop均衡)の場合、全てのユーザの効用が劣化する場合があり、その場合がパラドックスである。ネットワーク結合あるいは処理容量が追加されると、全てのユーザの効用が向上することが自然に予想される。その大きさの尺度も考えられる。また、Nash均衡は、一般的にPareto最適でないが、Pareto最適な指標であるfairnessとPareto集合との関係を数値的に検討した。既に提案してあるNash proportionate fairnessとの関連も検討した。特に、Nash均衡、Pareto最適な状態の集合、および、その中の各種のFairnessを達成した状態、の間の関係について、分散システムのモデルについて、数値的な検討を行った。まず、一般的なFairnessが、各ユーザの取り得る効用の集合が凸である場合に、一意に定まることを示した。各ユーザの効用集合が凸でない場合を含む一般的なFairnessの概念を拡張した定義を見出し、その定義によると、各ユーザの効用集合が凸でない場合でも、Fairnessが一意に定まることを証明した。さらに、昨年度に引き続き、Nash proportionately fairな状態を数値的に検討した。Nash proportionately fairなPareto最適状態が必ずしも存在しないことを、見出した。これらの、研究成果について、いろいろな機会を捉えて発表し、専門家の意見をあおいだ。

Report

(3 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2006 2005 2004 Other

All Journal Article (12 results) Publications (5 results)

  • [Journal Article] Numerical studies on a paradox for non-cooperative static load balancing in distributed computer systems2006

    • Author(s)
      S.F.El-Zoghdy, H.Kameda, J.Li
    • Journal Title

      Computers and Operations Research Vol.33

      Pages: 345-355

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] A paradox in flow control of M/M/n queues2006

    • Author(s)
      A.Inoie, H.Kameda, C.Touati
    • Journal Title

      Computers and Operations Research Vol.33

      Pages: 356-368

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Measures of Pareto superiority and degrees of Braess-like paradoxes2006

    • Author(s)
      H.Kameda
    • Journal Title

      京都ゲーム理論ワークショップ

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 独立分散最適化によるネットワークにおける性能劣化パラドックスとその大きさ2006

    • Author(s)
      亀田壽夫
    • Journal Title

      日本オペレーションズリサーチ学会待ち行列シンポジウム「確率モデルとその応用」特別講演、報文集

      Pages: 183-194

    • NAID

      110002555619

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 独立分散最適化によるネットワークにおける性能劣化パラドックスとその大きさ2005

    • Author(s)
      亀田壽夫
    • Journal Title

      日本オペレーションズリサーチ学会和文論文誌 第48巻

      Pages: 26-47

    • NAID

      110002555619

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] A measure of Pareto superiority and degrees of Braess-like paradoxes2005

    • Author(s)
      H.Kameda
    • Journal Title

      Proc.5th International ISDG Workshop, Segovia, Spain

      Pages: 131-147

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] A paradox in flow control of M/M/m queues2004

    • Author(s)
      Atsushi Inoie, H.Kameda, C.Touati
    • Journal Title

      Proc. 43th IEEE Conference on Decision and Control (IEEE CDC'04)

      Pages: 2768-2773

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Pareto set, fairness, and Nash equilibrium : A case study on load balancing2004

    • Author(s)
      Atsushi Inoie, Hisao Kameda, Corinne Touati
    • Journal Title

      Proc. 11th Int.Symp.Dynamic Games and Applications

      Pages: 386-393

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  • [Journal Article] Some properties of Pareto sets in load balancing2004

    • Author(s)
      Corinne Touati, Atsushi Inoie, Hisao Kameda
    • Journal Title

      Proc. 11th Int.Symp.Dynamic Games and Applications

      Pages: 1033-1040

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  • [Journal Article] Link-traffic loop-free property in optimal routing for multi-class networks2004

    • Author(s)
      H.Kameda, J.Li, E.Altman
    • Journal Title

      Proc. 43th IEEE Conference on Decision and Control (IEEE CDC'04)

      Pages: 4217-4224

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  • [Journal Article] A performance anomaly in clustered on-line transaction processing systems2004

    • Author(s)
      H.Cai, H.Kameda, J.Li
    • Journal Title

      Computer Communications 27・12

      Pages: 1166-1173

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  • [Journal Article] Bounds on benefits and harms of adding connections to noncooperative networks2004

    • Author(s)
      H.Kameda
    • Journal Title

      NETWORKING 2004

      Pages: 403-417

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  • [Publications] H.Kameda: "Bounds on Benefits and Harms of Adding Connections to Noncooperative Networks"Proc.IEEE/IFIP Networking 2004. (accepted). (2004)

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  • [Publications] S.F.El-Zoghdy, H.Kameda, J.Li: "Numerical Studies on a Paradox for Non-Cooperative Static Load Balancing in Distributed Computer Systems"Computers and Operations Research. (accepted). (2004)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] S.F.El-Zoghdy, H.Kameda, J.Li: "Numerical Studies on Paradoxes in Non-Cooperative Distributed Computer Systems"Game Theory and Applications. Vol.9(accepted). (2004)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] H.Cai, H.Kameda, J.Li: "A Performance Anomaly in Clustered On-Line Transaction Processing Systems"Computer Communications Journal, Special Issue on Recent Advances in Computer Communications. (accepted). (2004)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] H.Cai, H.Kameda, J.Li: "Simulation Study on Clustered OLTP Systems Using TPC-C Workload"Proc.of 2003 International Symposium on Performance Evaluation of Computer and Telecommunication Systems. 601-606 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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