安定マッチング問題の合理的なモデル化とアルゴリズム開発

• 研究課題/領域番号: 24500013
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 情報学基礎
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 宮崎 修一 京都大学, 学術情報メディアセンター, 准教授 (00303884)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: アルゴリズム理論 / 安定マッチング / 近似アルゴリズム / 安定結婚問題 / 研修医配属問題 / オンラインアルゴリズム / 計算困難性 / 近似困難性 / 電力供給マッチング / 近似度 / 同順位リスト / 不完全リスト / Gale-Shapleyアルゴリズム / NP完全 / アドバイス複雑度 / 耐戦略性 / NP困難性 / 貪欲アルゴリズム / NP困難 / APX困難

研究成果の概要

安定マッチング問題とは「安定性」という性質を考慮したマッチング（配属）を求める問題であり、研修医配属や学校配属、研究室配属などの配属問題に広く応用されている。本研究では、様々な配属システムに利用される際に必要な条件を考慮し、それらを加えた各モデルに対するアルゴリズム開発および近似可能性、計算困難性の証明を行った。具体的には、学生-プロジェクト配属問題、同順位と不完全リストを許した安定結婚問題、定員下限を許した研修医配属問題等に対する成果を得た。

研究成果

• [国際共同研究] Chalmers University of Technology(Sweden)
• [雑誌論文] The Hospitals/Residents Problem with Lower Quotas (2016)
  • 著者名/発表者名: Koki Hamada, Kazuo Iwama, Shuichi Miyazaki
  • 雑誌名: Algorithmica 巻: 74(1) 号: 1 ページ: 440-465
  • DOI: 10.1007/s00453-014-9951-z
  • NAID: 120006338070
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Finding Witnesses for Stability in the Hospitals/Residents Problem (2015)
  • 著者名/発表者名: Minseon Lee, Shuichi Miyazaki, and Kazuo Iwama
  • 雑誌名: Journal of Information Processing 巻: 23 号: 2 ページ: 202-209
  • DOI: 10.2197/ipsjjip.23.202
  • NAID: 130004952417
  • ISSN: 1882-6652
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] On the advice complexity of online bipartite matching and online stable marriage (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuichi Miyazaki
  • 雑誌名: Information Processing Letters 巻: Vol.114, Issue 12 号: 12 ページ: 714-717
  • DOI: 10.1016/j.ipl.2014.06.013
  • NAID: 120006338059
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A 25/17-Approximation Algorithm for the Stable Marriage Problem with One-Sided Ties (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Iwama, Shuichi Miyazaki, and Hiroki Yanagisawa
  • 雑誌名: Algorithmica 巻: Volume 68, Issue 3 号: 3 ページ: 758-775
  • DOI: 10.1007/s00453-012-9699-2
  • NAID: 120006338068
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improving Man-Optimal Stable Matchings by Minimum Change of Preference Lists (2013)
  • 著者名/発表者名: Takao Inoshita, Robert W. Irving, Kazuo Iwama, Shuichi Miyazaki, Takashi Nagase
  • 雑誌名: MDPI, Algorithms 巻: Vol. 6, Issue 2 号: 2 ページ: 371-382
  • DOI: 10.3390/a6020371
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved approximation bounds for the Student-Project Allocation problem with preferences over projects (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Iwama, Shuichi Miyazaki, Hiroki Yanagisawa
  • 雑誌名: J. Discrete Algorithms 巻: 13 ページ: 59-66
  • DOI: 10.1016/j.jda.2012.02.001
  • NAID: 120006338072
  • 査読あり
• [学会発表] 整数計画を用いたシュタイナー木詰め込み問題の解法とその実験的評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大月 仁志, 森本 尚之, 宮崎 修一, 岡部 寿男
  • 学会等名: 平成27年度情報処理学会関西支部支部大会
  • 発表場所: 大阪大学中之島センター，大阪府大阪市
  • 年月日: 2015-09-28
• [学会発表] 割当制約つき複数ナップサック問題に対する近似アルゴリズムの実験的評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤井 海斗, 森本 尚之, 宮崎 修一, 岡部 寿男
  • 学会等名: 平成27年度情報処理学会関西支部支部大会
  • 発表場所: 大阪大学中之島センター，大阪府大阪市
  • 年月日: 2015-09-28
• [学会発表] A Tight Approximation Bound for the Stable Marriage Problem with Restricted Ties (2015)
  • 著者名/発表者名: Chien-Chung Huang, Kazuo Iwama, Shuichi Miyazaki, Hiroki Yanagisawa
  • 学会等名: 18th International Workshop on Approximation Algorithms for Combinatorial Optimization Problems (APPROX 2015)
  • 発表場所: Princeton University, Princeton, USA
  • 年月日: 2015-08-24
  • 国際学会
• [学会発表] Approximability of Two Variants of Multiple Knapsack Problems (2015)
  • 著者名/発表者名: Shuichi Miyazaki, Naoyuki Morimoto and Yasuo Okabe
  • 学会等名: 9th International Conference on Algorithms and Complexity (CIAC 2015)
  • 発表場所: Paris-Dauphine University, Paris, France
  • 年月日: 2015-05-20
  • 国際学会
• [学会発表] 近似アルゴリズムと安定マッチング (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮崎修一
  • 学会等名: 京都大学経済研究所 ミクロ・ゲーム理論研究会
  • 発表場所: 京都大学経済研究所（京都府京都市）
  • 年月日: 2014-04-03
• [学会発表] 希望リスト変更による男性最良安定マッチングの改善 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井下貴雄, Robert W. Irving, 宮崎修一, 岩間一雄, 永瀬高志,
  • 学会等名: 電子情報通信学会2013年総合大会
  • 発表場所: 岐阜大学
• [学会発表] Improving Man-Optimal Stable Matchings by Minimum Change of Preference Lists
  • 著者名/発表者名: Takao Inoshita, Robert W. Irving, Kazuo Iwama, Shuichi Miyazaki, Takashi Nagase
  • 学会等名: 6th Asian Association for Algorithms and Computation (AAAC)
  • 発表場所: 宮城県松島市
• [学会発表] 安定マッチング問題に対するアルゴリズム論的アプローチ
  • 著者名/発表者名: 宮崎修一
  • 学会等名: Summer Workshop on Economic Theory (SWET 2013)
  • 発表場所: 北海道札幌市
  • 招待講演
• [学会発表] Finding Witnesses for Stability in the Hospitals/Residents Problem
  • 著者名/発表者名: Minseon Lee, Shuichi Miyazaki, and Kazuo Iwama
  • 学会等名: 平成25年度情報処理学会関西支部支部大会
  • 発表場所: 大阪府大阪市
• [学会発表] 安定マッチング問題に対する近似アルゴリズム
  • 著者名/発表者名: 宮崎修一
  • 学会等名: 第25回RAMPシンポジウム
  • 発表場所: 鹿児島県鹿児島市
  • 招待講演
• [図書] グラフ理論入門 ～基本とアルゴリズム～ (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮崎修一
  • 総ページ数: 112
  • 出版者: 森北出版株式会社
• [図書] Handbook of Graph Theory, Combinatorial Optimization, and Algorithms (17章のStable Marriage Problemを担当) (2015)
  • 著者名/発表者名: Shuichi Miyazaki
  • 総ページ数: 1226
  • 出版者: CRC Press
• [備考] 業績リスト
  • URL: http://www.lab2.kuis.kyoto-u.ac.jp/~shuichi/paper.html
• [備考]
  • URL: http://www.lab2.kuis.kyoto-u.ac.jp/~shuichi/paper.html