2018 Fiscal Year Annual Research Report
Establishing a Practical Theory of Market Design
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17H00761
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
横尾 真 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (20380678)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神取 道宏 東京大学, 大学院経済学研究科(経済学部), 教授 (10242132)
櫻井 祐子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (10396137)
船木 由喜彦 早稲田大学, 政治経済学術院, 教授 (50181433)
田村 明久 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (50217189)
東藤 大樹 九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (50708394)
安田 洋祐 大阪大学, 経済学研究科, 准教授 (70463966)
関口 格 京都大学, 経済研究所, 教授 (20314461)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ゲーム理論 / マーケットデザイン / 資源配分 / マッチング理論 / オークション理論 / 繰り返しゲーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H30年度は，大きく分けて，(a) 割当制約の一般化，(b) 三角取引の均衡解析，(c) 離散構造上の社会選択，の3テーマに関して研究を遂行した．本年度の成果は，招待講演５件，論文出版７件，国際会議報告１３件，図書４件，および国際共同研究６件に上る．
(a) に関しては，公平かつ耐戦略的なマッチングメカニズムの存在性を保証する制約に関する多くの知見を得た．特に，割当人数の比率からなる制約や，M凸集合の和集合として表現できる制約について研究を推進し，それぞれ国際会議 AAMAS-18 と IJCAI-18 にて報告した．現在はそれぞれ，国際論文誌 JAAMAS 投稿中，ならびに国際論文誌 AIJ への投稿準備中である．
(b) に関しては，３者間の私的観測付き繰り返しゲームの文脈で，シグナルの観測が一方向に限定されるモデルである三角取引について，信念不問均衡が達成する利得の解析を行った．本研究成果は，オークションや企業間取引における談合の成立要件に関する一定の知見を与えるものである．国際会議 PRIMA-18 や国内研究会にて報告を行い，専門家から得たフィードバックをもとに，国際論文誌への投稿を準備中である．
(c) 離散構造上の社会選択に関して，一般の離散構造上でパレート効率的かつ誘因両立的な社会選択メカニズムが存在するための十分条件を明らかにした．また，グリッドやサイクルといった特徴的な構造については，必要十分条件の解明に成功した．本研究成果は，2019年度開催の国際会議 AAMAS-19 にて報告予定であるほか，人工知能分野の国際会議に論文投稿中である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
各研究課題について，計画した内容を順調に達成できた．課題 (c) では副次的な成果として，一般の社会選択に応用可能な，制約充足ソルバを用いた定理自動証明機構の開発のアイデアを得た．すでにシステムのプロトタイプが完成しており，既存の定理の再現にも成功するなど，計画以上の成果を挙げている．これは本来の計画では予想できなかった進展であり，本課題のこれまでの順調な遂行によって初めて着想を得たものである．さらに課題 (a) を含むマッチングの設計・解析では，昨年度以来計画を大幅に前倒しで進行しており，最終年度に予定していた論文誌への論文投稿の準備がすでに完了しているなど，当初の計画以上に順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
計画最終年度である平成31年度は，主に以下の3つの応用研究を行う．設計したメカニズムは，アルゴリズムとして定式化し，ソースコードを公開する．得られた研究成果は，学術論文として，計算機科学・経済学分野の論文誌や，人工知能分野の国際会議録より出版し，関連コミュニティに発信する．メカニズムの設計が計画どおりに進まない場合には，既存メカニズムの評価を重点的に行う．特に，検証班を中心とする被験者実験によって，現行の制度と既存メカニズムにおける人間の振舞いの違いを洗い出し，実問題・各事例におけるゲーム理論の均衡概念の信頼性を議論する．また，既存メカニズムの実行時間を計算複雑性に基づいて解明し，大規模な問題へ適用可能な近似アルゴリズムを提案する．
(a) 拡張マッチングモデルの解析（担当：マッチング理論班・検証班）学生・研究室・プロジェクトなど，３者間のマッチングに関する基盤的理論を構築する．具体的には，3者間マッチングのメカニズムを設計し，そのゲーム理論的性質を解析する．また，選好に不確実性のあるモデルにおいて，インタビューによる選好獲得の効果を解析する．
(b) ネットワーク上のオークション設計（担当：設計班・オークション理論班）買い手がSNSなどのネットワーク上に分散している環境のための，オークションメカニズムの設計と解析を行う．特に，各買い手が自分のフォロワに情報を伝達する誘因を解析する．また，繰返しゲームの立場から，談合の成立要件の解析と検証を行う．
(c) 社会選択メカニズムの自動設計（担当：設計班・検証班）社会選択メカニズムの存在性に関する知見を，自動で再現するソフトウェアを開発する．具体的には，制約充足ソルバ（SATソルバ）を用いた自動化フレームワークを実装する．さらに，近似メカニズム設計とその理論的保証の自動化機構を開発する ．
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