A random assignment of n indivisible objects to n agents is specified by its assignment matrix and implemented by drawing a deterministic assignment from a Birkhoff-von Neumann decomposition. Kawase et al. observed that the choice of decomposition matters for fairness: a matrix that is envy-free in the sense of stochastic dominance (SD-EF) can be decomposed so that some agent envies another with probability close to 1. They call a decomposition Dec-EF if every agent envies every other agent with probability at most 1/2, proved that every SD-EF matrix admits a Dec-EF decomposition when n <= 3 or when there are at most two distinct preferences, and left the general case open. We settle the first open case: every SD-EF matrix with four agents admits a Dec-EF decomposition. The worst case over the SD-EF polytope of a profile is attained at a vertex, and our computer-aided proof enumerates all 26,927 vertices for the 762 profiles up to symmetry in exact arithmetic and certifies each by a rational decomposition. The same method settles five agents with at most four distinct preferences and the probabilistic serial rule for all five-agent profiles, and adversarial search up to seven agents finds no counterexample. For general n, an envy-budget identity shows that 1/2 is the best possible threshold. We prove that every SD-EF matrix with at most two distinct rows admits a Dec-EF decomposition, and that the maximum-entropy decomposition is Dec-EF whenever all agents but two share a preference; the latter proof rests on a new monotonicity lemma for weighted least-squares rankings. In general, natural decompositions fail: greedy Birkhoff-von Neumann can come arbitrarily close to envy probability (n-1)/n, and maximum entropy fails at n = 4 when all preferences differ. Deciding whether an arbitrary random assignment, not necessarily SD-EF, admits a Dec-EF decomposition is strongly NP-complete.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

综述 | Self-Evolving Coding Agents:自进化编程智能体
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
专知会员服务
20+阅读 · 6月24日
Agent有望定义万亿劳动力市场
专知会员服务
21+阅读 · 2025年6月11日
白话attention综述(上)
AINLP
12+阅读 · 2019年12月14日
绝对干货!NLP预训练模型:从transformer到albert
新智元
15+阅读 · 2019年11月10日
【泡泡图灵智库】密集相关的自监督视觉描述学习(RAL)
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2018年10月6日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
论文浅尝 | 利用 RNN 和 CNN 构建基于 FreeBase 的问答系统
开放知识图谱
11+阅读 · 2018年4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
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
122+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
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
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
最新内容
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
9+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
14+阅读 · 10月15日
综述|谁来改进机器人?迈向物理递归自我改进
专知会员服务
11+阅读 · 10月14日
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
10+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
14+阅读 · 10月13日
相关资讯
白话attention综述(上)
AINLP
12+阅读 · 2019年12月14日
绝对干货!NLP预训练模型:从transformer到albert
新智元
15+阅读 · 2019年11月10日
【泡泡图灵智库】密集相关的自监督视觉描述学习(RAL)
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2018年10月6日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
论文浅尝 | 利用 RNN 和 CNN 构建基于 FreeBase 的问答系统
开放知识图谱
11+阅读 · 2018年4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
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
122+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
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
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员