[论文解读] Mechanism Design Powered by Social Interactions

Dengji Zhao|arXiv (Cornell University)|Feb 20, 2021

Auction Theory and Applications参考文献 42被引用 6

一句话总结

本文提出了一种新颖的机制设计框架，利用社交网络关系，激励参与者邀请其邻居加入市场，即使他们之间存在竞争关系。通过使被邀请者不会损害邀请者的效用，该方法在拍卖、合作博弈、匹配和投票等场景中实现了更大、更高效的市场，从根本上改变了传统机制设计中参与者集合固定且已知的假设。

ABSTRACT

Mechanism design has traditionally assumed that the set of participants are fixed and known to the mechanism (the market owner) in advance. However, in practice, the market owner can only directly reach a small number of participants (her neighbours). Hence the owner often needs costly promotions to recruit more participants in order to get desirable outcomes such as social welfare or revenue maximization. In this paper, we propose to incentivize existing participants to invite their neighbours to attract more participants. However, they would not invite each other if they are competitors. We discuss how to utilize the conflict of interest between the participants to incentivize them to invite each other to form larger markets. We will highlight the early solutions and open the floor for discussing the fundamental open questions in the settings of auctions, coalitional games, matching and voting.

研究动机与目标

• 解决在仅部分参与者最初可访问的情况下扩展市场机制设计的挑战。
• 解决参与者因竞争资源、任务或结果而可能不愿邀请他人的利益冲突问题。
• 设计机制，激励现有参与者邀请其邻居（尤其是竞争对手）而不牺牲自身效用。
• 将传统机制设计扩展至参与者对整个网络了解有限的社交网络环境。
• 识别在拍卖、合作博弈、匹配和投票中，于网络约束下激励扩散的根本性开放问题。

提出的方法

• 将参与者建模为社交网络中的节点，仅掌握局部知识（仅限邻居），每个参与者具有包含偏好和网络连接的私有类型。
• 引入基于约束的偏好模型，限制参与者与非邻居直接交易或匹配，从而强制实施网络感知机制。
• 设计机制，即使被邀请者与邀请者竞争相同结果，也能通过战略性激励结构确保邀请者的效用不受影响。
• 将该框架应用于四个领域：拍卖（资源分配）、合作博弈（任务分配）、匹配（配对）和投票（参与扩展）。
• 使用博弈论分析确保在存在竞争的情况下，邀请他人仍为占优策略或激励相容策略。
• 提出在联网环境中，传统最优性（如帕累托效率、真实性）必须被放宽，以换取扩散激励。

实验结果

研究问题

• RQ1 在参与者直接竞争的联网环境中，如何设计机制以激励参与者邀请其竞争对手？
• RQ2 为确保邀请者的效用不因被邀请者的到来而受损，对偏好和机制需要施加哪些约束？
• RQ3 当参与者通过仅知局部信息的社交网络连接时，传统机制设计原则（如真实性、效率）在哪些方面会失效？
• RQ4 我们能否在拍卖、匹配和投票中实现近似最优结果，同时仍通过社交邀请实现大规模扩散？
• RQ5 在联网环境中，扩散激励与标准机制设计属性之间的根本权衡是什么？

主要发现

• 只有当机制确保邀请者的效用不会因被邀请者的到来而受损时，激励参与者邀请竞争对手才可能实现。
• 传统机制（如VCG或Gale-Shapley）无法在未经修改的情况下直接应用于联网环境，因为它们未考虑扩散激励。
• 在合作博弈和拍卖中，本文证明可通过精心设计的效用分配结构实现扩散，同时保持邀请者的期望收益。
• 在匹配问题中，本文表明必须限制被邀请者与非邀请参与者之间的直接互动（例如，新女性与未被其邀请的男性之间），以维持激励。
• 在投票中，本文指出现有代理投票机制（如液态民主）并未提升结果质量，需设计新规则以平衡公平性与扩散。
• 作者得出结论：实现高社会福利与强扩散激励，需放宽传统最优性标准，从而在机制设计中开辟新前沿。