We study the problem of allocating divisible resources among $n$ agents, hopefully in a fair and efficient manner. With the presence of strategic agents, additional incentive guarantees are also necessary, and the problem of designing fair and efficient mechanisms becomes much less tractable. While the maximum Nash welfare (MNW) mechanism has been proven to be prominent by providing desirable fairness and efficiency guarantees as well as other intuitive properties, no incentive property is known for it. We show a surprising result that, when agents have piecewise constant value density functions, the incentive ratio of the MNW mechanism is $2$ for cake cutting, where the incentive ratio of a mechanism is defined as the ratio between the largest possible utility that an agent can gain by manipulation and his utility in honest behavior. Remarkably, this result holds even without the free disposal assumption, which is hard to get rid of in the design of truthful cake cutting mechanisms. We also show that the MNW mechanism is group strategyproof when agents have piecewise uniform value density functions. Moreover, we show that, for cake cutting, the Partial Allocation (PA) mechanism proposed by Cole et al., which is truthful and $1/e$-MNW for homogeneous divisible items, has an incentive ratio between $[e^{1 / e}, e]$ and when randomization is allowed, can be turned to be truthful in expectation. Given two alternatives for a trade-off between incentive ratio and Nash welfare provided by the MNW and PA mechanisms, we establish an interpolation between them for both cake cutting and homogeneous divisible items. Finally, we study the existence of fair mechanisms with a low incentive ratio in the connected pieces setting. We show that any envy-free cake cutting mechanism with the connected pieces constraint has an incentive ratio of at least $\Omega(n)$.


翻译:我们研究在$n$个智能体间公平高效地分配可分割资源的问题。当存在策略性智能体时,额外的激励保障是必要的,此时设计公平高效的机制变得更为棘手。尽管最大化纳什福利(MNW)机制通过提供理想的公平性和效率保障及其他直观性质被证明具有显著优势,但其激励性质尚不明确。本文揭示了一个令人惊讶的结果:当智能体拥有分段常数价值密度函数时,MNW机制在 cake cutting 问题上的激励比率为$2$,其中机制激励比率定义为智能体通过操纵可获得的最大效用与其诚实行为的效用之比。值得注意的是,该结论即使在无自由处置假设条件下依然成立,而这一假设在诚实 cake cutting 机制设计中难以规避。我们还证明了当智能体拥有分段均匀价值密度函数时,MNW机制具有群体策略证明性。此外,本研究证明:对于蛋糕切割问题,Cole等人提出的部分分配(PA)机制(该机制对同质可分割物品具有诚实性且达到$1/e$-MNW)的激励比率介于$[e^{1/e}, e]$之间,且允许随机化时可转化为期望诚实性。针对MNW与PA机制在激励比率与纳什福利之间的权衡取舍,我们在 cake cutting 与同质可分割物品场景下建立了二者间的插值关系。最后,我们探讨了在连续段约束下低激励比率公平机制的存在性,证明任何满足连续段约束的无嫉妒蛋糕切割机制,其激励比率至少为$\Omega(n)$。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Integrating Transformations in Probabilistic Circuits
Knowledge Embedding Based Graph Convolutional Network
Arxiv
24+阅读 · 2021年4月23日
Arxiv
10+阅读 · 2018年4月19日
VIP会员
最新内容
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
0+阅读 · 13分钟前
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
0+阅读 · 29分钟前
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
0+阅读 · 39分钟前
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
0+阅读 · 54分钟前
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员