持続可能な発展のための資源配分メカニズム設計理論の構築

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24220003
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 横尾 真 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (20380678)
• 研究分担者: 小野 廣隆 九州大学, 経済学研究科(研究院), 准教授 (00346826) ; 岡本 吉央 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (00402660) ; 尾山 大輔 東京大学, 経済学研究科(研究院), 准教授 (00436742) ; 神取 道宏 東京大学, 経済学研究科(研究院), 教授 (10242132) ; 櫻井 祐子 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 准教授 (10396137) ; 岩崎 敦 電気通信大学, その他の研究科, 准教授 (30380679) ; 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, 教授 (50217189) ; 坂井 豊貴 慶應義塾大学, 経済学部, 准教授 (50404976) ; 安田 洋祐 政策研究大学院大学, その他の研究科, その他 (70463966) ; 関口 格 京都大学, 経済研究所, 教授 (20314461)
• 研究期間 (年度): 2012-05-31 – 2017-03-31
• キーワード: マルチエージェントシステム / ゲーム理論 / 組合せ最適化 / ミクロ経済学

研究概要

本研究課題では，我が国の持続可能な発展のために，計算機科学とミクロ経済学の技術を統合/発展させ，経済的，社会的，環境的な観点からの要求をバランスした，希少な資源の望ましい配分を実現するメカニズムの設計理論を構築することを目的としている．具体的には，①実現可能な資源配分メカニズムの設計技術，②資源配分メカニズムの解析技術，③資源配分メカニズムの関する表現技術を柱として研究を進める．
平成25年度は，前年度に得られた成果を発展させ，多くの理論的成果を新たに得た．テーマ①に関して，安定結婚問題において戦略的操作不可能性を保証する一般的手法を検討した．テーマ②に関して，様々な最適化問題の複雑性を解明した．テーマ③に関して，競り上げオークションを一般化したフレームワークを提案し，その性質を議論した．また，学術研究員として４名の若手研究者を新たに雇用し，特に制度設計および協力ゲームに関する理論的研究を遂行した．
全体活動としては，11月に慶應義塾大学にて国際ワークショップを開催し，国内外から１０名の著名研究者を招聘してディスカッションを行った．本ワークショップには国内各大学・研究機関より約６０名の参加者があった．また，３月に本年度の活動の総括として開催した研究会では，国内より３名の研究者を招き，活発な意見交換を行った．その他，定期的に研究報告会を開催し，研究交流を深めた．

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

１５件の雑誌論文を出版し，合計４３件の学会発表を行った．特に，研究代表者／分担者による招待講演は１３件に上り，本研究課題による研究の重要性を示している．また，昨年度同様，難関国際会議でも数多くの報告を行っており，国際研究コミュニティにおけるプレゼンスを向上させている．

今後の研究の推進方策

平成２６年度は，制約付きマッチングのメカニズム設計に関する前年度の成果を一般化し，離散凸解析を用いたマッチングメカニズムの設計のフレームワークを構築する．また，プレイヤの虚偽表明の誘因を解析するため，制約のマトロイド表現も試みる．繰り返しゲームに関しては前年度までに設計した均衡判定プログラムを用いて，市場における種々の状況を解析する．協力ゲームに関しては，ゲームの新たな簡略表記法を提案するとともに，人工知能技術を用いた高速求解アルゴリズムを設計する．応用事例として，ジョブマッチング・公共事業入札・周波数オークションを検討する．得られた研究成果は，ミクロ経済学／ゲーム理論分野の国際論文誌や，人工知能分野の国際会議／論文誌へ投稿する．また，８月に国際ワークショップを開催し，国内外の著名研究者とディスカッション／共同研究を行う．

研究成果

• [雑誌論文] Approximating the path-distance-width for AT-free graphs and graphs in related classes (2014)
  • 著者名/発表者名: Yota Otachi, Toshiki Saitoh, Katsuhisa Yamanaka, Shuji Kijima, Yoshio Okamoto, Hirotaka Ono, Yushi Uno, and Koichi Yamazaki
  • 雑誌名: Discrete Applied Mathematics 巻: 168 ページ: 69-77
  • DOI: 10.1016/j.dam.2012.11.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computing the L₁ geodesic diameter and center of a simple polygon in linear time (2014)
  • 著者名/発表者名: Sang Won Bae, Matias Korman, Yoshio Okamoto, and Haitao Wang
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science 巻: 未定 ページ: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Semantic word cloud representations: hardness and approximation algorithms (2014)
  • 著者名/発表者名: Lukas Barth, Sara Irina Fabrikant, Stephen G. Kobourov, Anna Lubiw, Martin Nollenburg, Yoshio Okamoto, Sergey Pupyrev, Claudio Squarcella, Torsten Ueckerdt, and Alexander Wolff
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science 巻: 未定 ページ: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Free edge lengths in plane graphs (2014)
  • 著者名/発表者名: Zachary Abel, Robert Connelly, Sarah Eisenstat, Radoslav Fulek, Filip Moric, Yoshio Okamoto, Tibor Szabo, and Csaba Toth
  • 雑誌名: Proceedings of 30th Annual Symposium on Computational Geometry 巻: 未定 ページ: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Weight balancing on boundaries and skeletons (2014)
  • 著者名/発表者名: Luis Barba, Otfried Cheong, Jean-Lou De Carufel, Michael Gene Dobbins, Rudolf Fleischer, Akitoshi Kawamura, Matias Korman, Yoshio Okamoto, Janos Pach, Yuan Tang, Takeshi Tokuyama, and Sander Verdonschot, Tianhao Wang
  • 雑誌名: Proceedings of 30th Annual Symposium on Computational Geometry 巻: 未定 ページ: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sankaku-Tori: An Old Western-Japanese Game Played on a Point Set (2014)
  • 著者名/発表者名: Takashi Horiyama, Masashi Kiyomi, Yoshio Okamoto, Ryuhei Uehara, Takeaki Uno, Yushi Uno, and Yukiko Yamauchi
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science 巻: 未定 ページ: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Swapping Labeled Tokens on Graphs (2014)
  • 著者名/発表者名: Katsuhisa Yamanaka, Erik D. Demaine, Takehiro Ito, Jun Kawahara, Masashi Kiyomi, Yoshio Okamoto, Toshiki Saitoh, Akira Suzuki, Kei Uchizawa, and Takeaki Uno
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science 巻: 未定 ページ: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stable Coalition Structures under Restricted Coalitional Changes (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Funaki and T. Yamato,
  • 雑誌名: International Game Theory Review 巻: 16 ページ: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] 安定結婚からサプライチェーンネットワークの安定性へ (2013)
  • 著者名/発表者名: 田村明久
  • 雑誌名: 学会誌オペレーションズ・リサーチ 巻: 58 ページ: 325-331
• [雑誌論文] Instability in the Hotelling’s Non-Price Spatial Competition Model (2013)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Yasuda
  • 雑誌名: Theoretical Economics Letters 巻: Vol.3（ No.3A） ページ: 7-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] The geodesic diameter of polygonal domains. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sang Won Bae, Matias Korman, and Yoshio Okamoto
  • 雑誌名: Discrete & Computational Geometry 巻: 50 ページ: 306-329
  • DOI: 10.1007/s00454-013-9527-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] The complexity of the stamp folding problem. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takuya Umesato, Toshiki Saitoh, Ryuhei Uehara, Hiro Ito, and Yoshio Okamoto
  • 雑誌名: Theoretical Computer Science 巻: 497 ページ: 13-19
  • DOI: 10.1016/j.tcs.2012.08.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] ペンシルパズル「シャカシャカ」の計算複雑さと整数計画モデル (2013)
  • 著者名/発表者名: Erik Demaine, 岡本吉央，上原隆平，宇野裕之
  • 雑誌名: 信学技法 巻: 113(14) ページ: 43-48
• [雑誌論文] Reconcidering Marginalism with Egalitarianism: Consistency, Monotonicity, and Implementation of Egalitarian Shapley Values (2013)
  • 著者名/発表者名: R. van den Brink, Yukihiko Funaki, and Y. Ju
  • 雑誌名: Social Choice and Welfare 巻: 40 ( Issue 3) ページ: 693-714
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of the Reverse Talmud bankruptcy rule by Exemption and Exclusion properties (2013)
  • 著者名/発表者名: R. van den Brink, Yukihiko Funaki, and G. van del Laan
  • 雑誌名: European Journal of Operational Research 巻: 228(2) ページ: 413-417
  • 査読あり
• [学会発表] マーケットデザイン：ｹﾞｰﾑ理論による社会制度の設計
  • 著者名/発表者名: 横尾真
  • 学会等名: 第2回STI政策ｼﾝﾎﾟｼﾞｳﾑ
  • 発表場所: 博多都ホテル（福岡県）
  • 招待講演
• [学会発表] メカニズムデザインと最適化
  • 著者名/発表者名: 横尾真
  • 学会等名: 第１５回情報学ｼﾝﾎﾟｼﾞｳﾑ「最適化と情報学」
  • 発表場所: 京都大学百周年時計台記念館 百周年記念ホール（京都市）
  • 招待講演
• [学会発表] 制約付きマッチングのメカニズムデザイン
  • 著者名/発表者名: 横尾真
  • 学会等名: 第１７回実験社会科学カンファレンス
  • 発表場所: 高知工科大学（高知県香美市）
  • 招待講演
• [学会発表] Strategy-proof mechanisms for the k-winner selection problem
  • 著者名/発表者名: Yuko Sakurai, Tenda Okimoto, Masaaki Oka and Makoto Yokoo
  • 学会等名: The sixteenth International Conference on Principles and Practice of Multi-Agent Systems(PRIMA-2013)
  • 発表場所: Dunedin, New Zealand
• [学会発表] Embedding Preference Ordering for Single-phase Self-stabilizing DCOP Solvers
  • 著者名/発表者名: Toshihiro Matsui, Marius Silaghi, Katsutoshi Hirayama, Makoto Yokoo and Hiroshi Matsuo
  • 学会等名: 学会等名The sixteenth International Conference on Principles and Practice of Multi-Agent Systems(PRIMA-2013)
  • 発表場所: Dunedin, New Zealand
• [学会発表] Finding the Core for Coalition Structure Utilizing Dual Solution
  • 著者名/発表者名: Atsushi Iwasaki, Suguru Ueda, and Makoto Yokoo
  • 学会等名: IEEE/WIC/ACM International Conference on Intelligent Agent Technology (IAT-2013)
  • 発表場所: Atlanta, GA, USA
• [学会発表] Ability Grouping of Crowd Workers via Reward Discrimination
  • 著者名/発表者名: Yuko Sakurai, Tenda Okimoto,Masaaki Oka,Masato Shinoda, Maokoto Yokoo
  • 学会等名: The First AAAI Conference on Human Computation and Crowdsourcing (HCOMP-2013)
  • 発表場所: Palm Springs,California, USA
• [学会発表] 戦略的操作不可能な下限制約付きマッチング
  • 著者名/発表者名: 横尾真
  • 学会等名: 第２５回RAMPシンポジウム
  • 発表場所: 鹿児島大学稲盛会館（鹿児島県）
  • 招待講演
• [学会発表] VCG-Equivalent in Expectation Mechanism: General Framework for Constructing Iterative Combinatorial Auction Mechanisms
  • 著者名/発表者名: Atsushi Iwasaki, Etsushi Fujita ,Taiki Todo, Miao Yao, Makoto Yokoo
  • 学会等名: The twelfth International Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems(AAMAS-2013)
  • 発表場所: St. Paul, Minnesota, USA
• [学会発表] Quality-Control Mechanism utilizing Worker's Confidence for Crowdsourced Tasks
  • 著者名/発表者名: Yuko Sakurai, Tenda Okimoto, Masaaki Oka, Haruhiko Hyodo, Masato Shinoda, Makoto Yokoo
  • 学会等名: The twelfth International Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems(AAMAS-2013)
  • 発表場所: St. Paul, Minnesota, USA
• [学会発表] VCG-equivalent in Expectationメカニズム
  • 著者名/発表者名: 藤田悦誌，岩崎敦，東藤大樹，横尾真
  • 学会等名: 合同エージェントワークショップ＆シンポジウム2013 ( JAWS-2013)
  • 発表場所: ラフォーレ南紀白浜（和歌山県）
• [学会発表] 地域制約の下での戦略的操作不可能なマッチングメカニズム
  • 著者名/発表者名: 橋本直幸，後藤誠大，上田俊，岩崎敦，安田洋祐，横尾真
  • 学会等名: 合同エージェントワークショップ＆シンポジウム2013 ( JAWS-2013)
  • 発表場所: ラフォーレ南紀白浜（和歌山県）
• [学会発表] 制約付きマッチングのメカニズムデザイン
  • 著者名/発表者名: 横尾真
  • 学会等名: 日本ソフトウェア科学会第30回大会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス(東京都）
  • 招待講演
• [学会発表] 双対解を用いた提携構造付きコアの非空判定ｱﾙｺﾞﾘｽﾞﾑの高速化
  • 著者名/発表者名: 岩崎敦, 上田俊, 横尾真
  • 学会等名: 第12回情報科学技術フォーラム（FIT2013)
  • 発表場所: 鳥取大学(鳥取県）
• [学会発表] 地域制約の下での戦略的操作不可能なマッチングメカニズム
  • 著者名/発表者名: 橋本直幸，上田俊，岩崎敦，安田洋祐，横尾真
  • 学会等名: 第12回情報科学技術フォーラム （FIT2013)
  • 発表場所: 鳥取大学(鳥取県)
• [学会発表] メカニズムデザインと最適化
  • 著者名/発表者名: 横尾真
  • 学会等名: 論理と推論、実装、応用に関する合同セミナー
  • 発表場所: 北海道大学(北海道）
  • 招待講演
• [学会発表] 下限制約付きマッチングメカニズムの理論的設計と評価
  • 著者名/発表者名: 後藤誠大，岩崎敦，上田俊，横尾真
  • 学会等名: 第27回人工知能学会全国大会 (JSAI2013)
  • 発表場所: 富山国際会議場（富山県）
• [学会発表] VCG-equivalent in Expectationメカニズム
  • 著者名/発表者名: 藤田悦誌, 岩崎敦, 東藤大樹, ヨウミョウ, 横尾真
  • 学会等名: 第27回人工知能学会全国大会 (JSAI2013)
  • 発表場所: 富山国際会議場（富山県）
• [学会発表] クラウドソーシングでのタスク品質改善のための価格設定の検討
  • 著者名/発表者名: 岡雅晃，沖本天太，櫻井祐子，篠田正人，横尾真
  • 学会等名: 第27回人工知能学会全国大会 (JSAI2013)
  • 発表場所: 富山国際会議場（富山県）
• [学会発表] クラウドソーシングにおける必要ワーカ数の動的決定方法の提案
  • 著者名/発表者名: 櫻井祐子,岡雅晃,沖本天太,篠田正人,横尾真
  • 学会等名: 第27回人工知能学会全国大会 (JSAI2013)
  • 発表場所: 富山国際会議場（富山県）
• [学会発表] “How to Cooperate Under Private Monitoring”
  • 著者名/発表者名: 神取道弘
  • 学会等名: Milgromfest (Conference in honor of Paul Milgrom)
  • 発表場所: Stanford University,Ca,USA
  • 招待講演
• [学会発表] In the Light of Evolution VIII: Darwinian Thinking in the Social Sciences
  • 著者名/発表者名: 神取道弘
  • 学会等名: Sackler Colloquium of The National Academy of Sciences
  • 発表場所: Beckman Center, Irvine, California, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Repeated Games with Automatic and Optional Monitoring
  • 著者名/発表者名: Tadashi Sekiguchi
  • 学会等名: Midwest Economics Association Annual Meeting
  • 発表場所: Hilton Orrington, Evanston,IL,USA
• [学会発表] Stability in supply chain networks: An approach by discrete convex analysis
  • 著者名/発表者名: Akihisa Tamura
  • 学会等名: The 8th Japanese-Hungarian Symposium on Discrete Mathematics and Its Applications
  • 発表場所: Veszprem, Hungary
• [学会発表] マッチング・マーケットデザインの理論と実践
  • 著者名/発表者名: 安田洋祐
  • 学会等名: 第25回RAMPシンポジウム
  • 発表場所: 鹿児島大学稲盛会館（鹿児島県）
  • 招待講演
• [学会発表] 学校選択問題のマッチング理論分析
  • 著者名/発表者名: 安田洋祐
  • 学会等名: 日本経済学会2013年度秋季大会
  • 発表場所: 神奈川大学（神奈川県）
  • 招待講演
• [学会発表] Generalized Belief Operator and the Impact of Small Probability Events on Higher Order Beliefs
  • 著者名/発表者名: Daisuke Oyama and S. Takahashi
  • 学会等名: 13th SAET Conference on Current Trends in Economics
  • 発表場所: MINES ParisTech, Paris, France
• [学会発表] ペンシルパズル「シャカシャカ」の計算複雑さと整数計画モデル
  • 著者名/発表者名: Erik Demaine, 岡本吉央，上原隆平，宇野裕之
  • 学会等名: 電子情報通信学会コンピュテーション研究会
  • 発表場所: 神戸大学 (兵庫県)
• [学会発表] Geometric Weight Balancing
  • 著者名/発表者名: Luis Barba, Jean Lou De Carufel, Rudolf Fleischer, Akitoshi Kawamura, Matias Korman, Yoshio Okamoto, Yuan Tang, Takeshi Tokuyama, Sander Verdonschot and Tianhao Wang
  • 学会等名: 6th Annual Meeting of Asian Association for Algorithms and Computation
  • 発表場所: ホテル松島大観荘 (宮城県)
• [学会発表] Efficient Enumeration of the Directed Binary Perfect Phylogenies from Incomplete Data
  • 著者名/発表者名: Yoshio Okamoto
  • 学会等名: Shonan Meeting ``Parameterized Complexity and the Understanding, Design and Analysis of Heuristics
  • 発表場所: 湘南村センター (神奈川県)
• [学会発表] Geometric Weight Balancing
  • 著者名/発表者名: Yoshio Okamoto
  • 学会等名: 6th Combinatorial Algorithms Day
  • 発表場所: ETH Zurich (スイス)
• [学会発表] Efficient Enumeration of the Directed Binary Perfect Phylogenies from Incomplete Data
  • 著者名/発表者名: Yoshio Okamoto
  • 学会等名: Dagstuhl Seminar 13391 ”Algorithm Engineering”
  • 発表場所: Schloss Dagstuhl (ドイツ)
• [学会発表] 計算複雑性にまつわる0の誤解
  • 著者名/発表者名: 岡本吉央
  • 学会等名: オペレーションズリサーチ学会北海道支部サマースクール2013
  • 発表場所: 利尻町営ホテル利尻 (北海道)
  • 招待講演
• [学会発表] The inverse barycenter problem
  • 著者名/発表者名: Luis Barba, Jean-Lou De Carufel, Rudolf Fleischer, Akitoshi Kawamura, Matias Korman, Yoshio Okamoto, Yuan Tang, Takeshi Tokuyama, Sander Verdonschot and Tianhao Wang
  • 学会等名: 16th Japan Conference on Discrete and Computational Geometry and Graphs
  • 発表場所: 東京理科大学 (東京都)
• [学会発表] On the treewidth of toroidal grids
  • 著者名/発表者名: Masashi Kiyomi, Yoshio Okamoto and Yota Otachi
  • 学会等名: 16th Japan Conference on Discrete and Computational Geometry and Graphs
  • 発表場所: 東京理科大学 (東京都)
• [学会発表] Theory of Computation and Its View to Science
  • 著者名/発表者名: Yoshio Okamoto
  • 学会等名: KAIST Computer Science & WebST Colloquium Fall 2013
  • 発表場所: KAIST (韓国)
  • 招待講演
• [学会発表] 平面グラフにおける辺長の自由性
  • 著者名/発表者名: 岡本吉央
  • 学会等名: 日本数学会2014年度年会
  • 発表場所: 学習院大学 (東京都)
  • 招待講演
• [学会発表] 疎性マトロイドの拡張定式化
  • 著者名/発表者名: 岩田覚，神山直之，加藤直樹，来嶋秀治，岡本吉央
  • 学会等名: 研究集会「最適化：モデリングとアルゴリズム」
  • 発表場所: 政策研究大学院大学(東京都)
• [学会発表] Linear basis approach to the Shapley value
  • 著者名/発表者名: Y. Funaki
  • 学会等名: 9th Spain-Italy-Netherlands Meeting on Game Theory (SING9)
  • 発表場所: Vigo, Spain
• [学会発表] Punishment in Public Goods Games in Japan
  • 著者名/発表者名: Y Funaki
  • 学会等名: 13th Public Economic Theory Conference (PET13)
  • 発表場所: Lisbon, Portugal
• [学会発表] Robustness Analysis of Evolutionary Algorithms to Portfolio Optimization against Errors in Asset Means
  • 著者名/発表者名: Omar Rifki and Hirotaka Ono
  • 学会等名: International Conference on Operations Research Rotterdam
  • 発表場所: World Trade Center （ロッテルダム、オランダ）
• [学会発表] Measuring Sensitivity of Evolutionary Algorithms to Errors in Asset Means for Mean-Variance Portfolio Optimization.
  • 著者名/発表者名: Omar Rifki, 小野廣隆
  • 学会等名: 平成25年度第66回連合大会電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 熊本大学（熊本県）
• [学会発表] Robustness Criteria of Hybridization of double-stranded DNA Sequences
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Ono
  • 学会等名: EURO Mini-conference on Optimization in the Natural Sciences
  • 発表場所: University of Aveiro (アヴェイロ，ポルトガル)
• [図書] はじめて学ぶゲーム理論 (2014)
  • 著者名/発表者名: 船木由喜彦
  • 総ページ数: 未定
  • 出版者: 新世社
• [図書] 応用数理ハンドブック (2013)
  • 著者名/発表者名: 日本応用数理学会 (監修)，薩摩順吉，大石進一，杉原正顯 (編集)，岡本吉央 他224名 (執筆)
  • 総ページ数: 685
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] 政治経済学への数理的アプローチ (2013)
  • 著者名/発表者名: 永田良、船木由喜彦編
  • 総ページ数: 197
  • 出版者: 勁草書房
• [図書] ゲーム理論アプリケーションブック (2013)
  • 著者名/発表者名: 船木由喜彦、武藤滋夫、中山幹夫編著
  • 総ページ数: 280
  • 出版者: 東洋経済新報社
• [図書] 制度と認識の経済学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 船木由喜彦、石川竜一郎編著
  • 総ページ数: 332
  • 出版者: NTT出版
• [備考] 横尾 真
  • URL: http://agent.inf.kyushu-u.ac.jp/~yokoo/