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2023 年度 実施状況報告書

組合せ最適化を用いたゲーム理論的制度設計

研究課題

研究課題/領域番号 20K19739
研究機関東京大学

研究代表者

河瀬 康志  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任准教授 (90734559)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
キーワード公平割当 / 無羨望性 / 多項式時間アルゴリズム / NP困難性
研究実績の概要

本研究の目的は、複数の意思決定者が関わるゲーム理論的な状況で、望ましい解を実現するための制度設計や計算手法を開発することです。当該年度の最大の成果は、可分財と不可分財が混在する状況における公平な割当に関するものです。このとき、不可分財だけしかない場合に達成できる効用ベクトルはM凸集合をなし、可分財だけしかない場合にはM凸多面体をなすことが知られています。可分財と不可分財が混ざった状況における公平割当というのは,M凸集合とM凸多面体のミンコフスキー和の上で、なるべく中心に近い(対称な凸関数を最小化する)ような点を求める問題だと解釈することができます。本研究では、このような離散凸と連続凸の混ざったハイブリッドな状況に対する解析を行うことにより、離散だけの場合や連続だけの場合に成り立っていた性質のうち、ハイブリッドでも成り立つ性質は何なのかを明らかにした.これにより、可分財が1種類だけの場合には効率的に公平な割当が可能であること、しかし不可分財が1種類の場合、公平な割当の計算がNP困難であることを明らかにしました。 また、その他にも、確率的な割り当てにより公平性と効率性はどこまで両立できるか、両サイドに選好があるマッチング問題に対し安定性と公平性をどこまで両立できるか、公平(無羨望)な割当を補助金を用いて達成するために必要な補助金額の上界の改善や、連結性制約を持つ割当の計算困難性などについて一定の成果を得ています。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

さまざまな制約下において、どのような公平性と効率性を両立できるかに関して、多くの新たな知見が順調にえられている。これまでに得られた結果はAAAI, IJCAI, AAMASといったトップ会議にも採択され、Games and Economic BehaviorやAlgorithmicaといった一流誌にも採択されており,おおむね順調に進んでいるといえる。ただし、一部成果は投稿中であったり,不採択となり改善のための作業中であり、完成にはもう少し時間が必要という状況である。

今後の研究の推進方策

次年度は補助事業の期間延長の年であり、これまでには十分な成果が得られていますが、未だ採択されていない論文の投稿や発表のために延長期間を活用します。そのため、これまでに得られた成果のまとめと論文の質の向上に焦点を当てて研究を進めます。

次年度使用額が生じた理由

次年度の使用額が発生した理由としては、参加を予定していた国際会議への論文投稿が不採用となり、その会議への参加を取りやめたためである。次年度には他の会議に投稿し、参加費や出張費として利用する予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件)

  • [国際共同研究] National University of Singapore(シンガポール)

    • 国名
      シンガポール
    • 外国機関名
      National University of Singapore
  • [国際共同研究] Indian Institute of Technology Kharagpur(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      Indian Institute of Technology Kharagpur
  • [雑誌論文] Towards Optimal Subsidy Bounds for Envy-Freeable Allocations2024

    • 著者名/発表者名
      Kawase Yasushi、Makino Kazuhisa、Sumita Hanna、Tamura Akihisa、Yokoo Makoto
    • 雑誌名

      Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence

      巻: 38 ページ: 9824~9831

    • DOI

      10.1609/aaai.v38i9.28842

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A fair and truthful mechanism with limited subsidy2024

    • 著者名/発表者名
      Goko Hiromichi、Igarashi Ayumi、Kawase Yasushi、Makino Kazuhisa、Sumita Hanna、Tamura Akihisa、Yokoi Yu、Yokoo Makoto
    • 雑誌名

      Games and Economic Behavior

      巻: 144 ページ: 49~70

    • DOI

      10.1016/j.geb.2023.12.006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient matching under general constraints2024

    • 著者名/発表者名
      Imamura Kenzo、Kawase Yasushi
    • 雑誌名

      Games and Economic Behavior

      巻: 145 ページ: 197~207

    • DOI

      10.1016/j.geb.2024.03.013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fair Division with Two-Sided Preferences2023

    • 著者名/発表者名
      Igarashi Ayumi、Kawase Yasushi、Suksompong Warut、Sumita Hanna
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Joint Conference on Artificial Intelligence

      巻: - ページ: 2756-2764

    • DOI

      10.24963/ijcai.2023/307

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Random Assignment of Indivisible Goods under Constraints2023

    • 著者名/発表者名
      Kawase Yasushi、Sumita Hanna、Yokoi Yu
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Joint Conference on Artificial Intelligence

      巻: - ページ: 2792-2799

    • DOI

      10.24963/ijcai.2023/311

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] STOCHASTIC INPUT MODELS FOR ONLINE COMPUTING2023

    • 著者名/発表者名
      Kawase Yasushi
    • 雑誌名

      Journal of the Operations Research Society of Japan

      巻: 66 ページ: 95~111

    • DOI

      10.15807/jorsj.66.95

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Randomized Strategies for Robust Combinatorial Optimization with Approximate Separation2023

    • 著者名/発表者名
      Kawase Yasushi、Sumita Hanna
    • 雑誌名

      Algorithmica

      巻: 86 ページ: 566~584

    • DOI

      10.1007/s00453-023-01175-3

    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2024-12-25  

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