2018 Fiscal Year Research-status Report
Dynamic Optimization for Solving Large-Scale Markov Games and Social System Design
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17K12644
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
吉良 知文 群馬大学, 社会情報学部, 准教授 (50635860)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 動的計画法 / 保育所マッチング / セキュリティゲーム / 物流システム / 展開形ゲーム / 最適化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、大規模なマルコフゲームの均衡点を計算する動的最適化技術を構築し、様々なステークホルダーが含まれる社会的課題に対して、公平で納得度の高い制度や施策を設計する方法論としてのマルコフゲームアプローチを確立することである。平成30年度の主な成果は以下の3点である。
（A）保育所の利用調整では、保育の必要性に基づく子どもの優先順位だけでなく、きょうだいの同一保育所への入所希望も考慮する（Matching with Couples）。公平な選考結果を展開形（マルコフ）ゲームの理論を用いて導出するアプローチ（共同研究の既存成果）が自治体で活用されている。今年度は安定マッチングに関する理論的考察を進め、Serial Dictatorshipメカニズムの（選好の申告に関する）純戦略ナッシュ均衡が導く結果の集合と、真の選好プロファイルの下での安定マッチングの集合は一致することを示した。
（B）群馬大学の教養教育において、1年生1138人のそれぞれを54科目の講義のいずれかに割り当てる抽選作業（マッチング）をおこなった。今野浩氏（東京工業大学名誉教授）による最適クラス編成を応用することで、全員を希望順位の高い講義に割り当てることに成功した。実データに対して既存の様々なマッチング方式を試す過程で、2008年以降の学校選択方式の新展開や確率最適化との関わりについて理解を深めた。
（C）日本パレットレンタル株式会社と共同研究をおこなった。輸送用のパレットは積荷とともに移動するため、パレットの供給先と供給量、回収先と回収量は人々の物流活動に応じて日々変化する。輸送および回収ルートを最適化するソルバーのプロトタイプ開発をおこなった。本取り組みを物流業界のシステムデザインへとつなげていきたい。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は限られた時間の中で、社会に貢献する成果を出すことができた。また、新たに、社会実装の実現力を持った企業や自治体との連携を深めることができた。これらは本研究課題の遂行のための貴重な財産である。以上のことから、研究はおおむね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
社会的課題に対して、真に実利あるソリューションを生み出す方法論としてのマルコフゲームアプローチを確立するために、当初の計画どおり研究実施期間を通 じて、社会の現場と協働して以下の(1)～(4)のプロセスを一貫して実施する。
(1)社会的課題の問題状況とステークホルダーの意思決定をマルコフゲームとして定式化する。
(2)定式化したマルコフゲームを効率良く解くアルゴリズムを構築し実装する。
(3)マルコフゲームの解を元に、公平で納得感のある制度や施策を設計する。
(4)制度や施策をフィールド実装し効果を検証する。必要があれば (1) へフィードバッグをおこなう。
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| Causes of Carryover |
今年度は企業からの支援が得られた。また、研究分野の理論を大学業務に活用したことで、学内予算の追加配分も得られたため、経費を削減できた。
（使用計画）国際会議で研究成果発表するための旅費に充当する。
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