摘 要:“匹配”是人類社會(huì)常見的現(xiàn)象,而“雙邊匹配”便是理解該問題的重要理論。該理論創(chuàng)始人憑借在該領(lǐng)域的研究奉獻(xiàn)獲得了2012年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng),該理論也充分應(yīng)用在了高考匹配、勞動(dòng)力市場(chǎng)匹配等領(lǐng)域。本文通過對(duì)雙邊匹配概念、算法進(jìn)行詳述,幫助讀者更全面的了解該理論。
關(guān)鍵詞:雙邊匹配
1 雙邊匹配的概念
“匹配”是人類社會(huì)常見的現(xiàn)象,在婚姻中男女雙方需要匹配,在市場(chǎng)上買方與賣方需要匹配,在勞動(dòng)力市場(chǎng)上雇主與雇員需要匹配。而匹配理論便是從這些現(xiàn)象出發(fā),研究其內(nèi)在機(jī)制與相關(guān)問題。2012年,諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)授給授予學(xué)者埃爾文·羅斯(Alvin E. Roth)及加州大學(xué)羅伊德·沙普利(Lloyd S. Shapley),得獎(jiǎng)的理由是“以鼓勵(lì)他們?cè)诜€(wěn)定配置理論及市場(chǎng)設(shè)計(jì)實(shí)踐上所作出的貢獻(xiàn)”。 “雙邊匹配理論”便是理論的核心。
雙邊匹配的概念,最早是由Roth(1985)總結(jié)提出,“雙邊”強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)中的參與者屬于兩個(gè)不相交的集合,“匹配”強(qiáng)調(diào)了市場(chǎng)交換的雙邊性質(zhì),雙方都具有穩(wěn)定性偏好。雙邊匹配理論,就是以雙邊匹配為研究對(duì)象,研究具有穩(wěn)定偏好的不相交的雙方的匹配過程。
雙邊匹配通常按照其雙邊匹配對(duì)象的數(shù)目,分為一對(duì)一匹配、一對(duì)多匹配、多對(duì)多匹配。
一對(duì)一(1:1)匹配是指一方是一個(gè)個(gè)體,另一方也是一個(gè)個(gè)體的匹配。如男女婚姻匹配,最后匹配結(jié)果是一位男士匹配到一位女士。
一對(duì)多(1:n)匹配是指匹配雙方一方是個(gè)體,另一方是組織(招收多個(gè)個(gè)體)的匹配。如雇員雇主匹配,最后結(jié)果每個(gè)雇主招到多個(gè)雇員,而每個(gè)雇員只匹配到一個(gè)雇主。其他的例子還有學(xué)校-學(xué)生匹配。
多對(duì)多(n:n)匹配是指雙方都可以和多個(gè)對(duì)方匹配的情況。常見的是顧客與電商平臺(tái)的匹配,單個(gè)顧客可以選擇多個(gè)電商平臺(tái)購買商品,而單個(gè)電商平臺(tái)也同時(shí)服務(wù)多個(gè)顧客。
2 “雙邊匹配”經(jīng)典婚姻模型與GS算法概述
Gale 和 Shapley在1962年提出的男女婚姻匹配模型與經(jīng)典的GS遞延接受算法,本模型是該領(lǐng)域許多其他研究的基礎(chǔ),包括模型與算法構(gòu)建、穩(wěn)定性(核)的討論以及策略行為的討論。
2.1 模型與算法構(gòu)建
設(shè)有n位男士和n位女士,假設(shè)他們彼此都相互認(rèn)識(shí),雙方都希望尋找到心儀的另一半。在匹配開始前,每一位男士對(duì)所有的n位女士都有一個(gè)心中的嚴(yán)格偏好排序,每一位女士同樣對(duì)n位男士有一個(gè)嚴(yán)格偏好排序。雙邊匹配理論研究的,便是通過怎樣的機(jī)制,能夠讓雙方獲得穩(wěn)定的匹配結(jié)果,并且讓雙方都滿意。
首先,我們可以把問題抽象化,設(shè)n位女士的集合為M={w1,w2,……,wn},n位男士的集合為W={m1,m2,……,mn},目標(biāo)是要找到一個(gè)穩(wěn)定的匹配集合C={(w1,mk1),(w2,mk2),……,(wn,mkn)},其中ki屬于M(i=1,2,…,n)。Gale 和 Shapley最早提出的是男士先選的遞延接受算法,這種算法對(duì)男士有利。算法的過程如下:
第一輪:每個(gè)男士都向自己最喜歡的女士發(fā)出邀請(qǐng)。此時(shí)女士會(huì)存在三種情況,沒有收到邀請(qǐng),收到一份邀請(qǐng),收到多份邀請(qǐng)。如果收到多份邀請(qǐng),那么該女士需要按照自己的排序,選擇最喜歡的那個(gè)男士,然后拒絕其他人。
第二輪:所有被拒絕的男士向他下一位喜歡的女士發(fā)出邀請(qǐng),上一輪沒有被拒絕的男士再次向他上一輪發(fā)出邀請(qǐng)的那位女士發(fā)出邀請(qǐng)。同第一步,收到多份邀請(qǐng)的女士選擇最喜歡的那個(gè)男士,然后拒絕其他人。
……
第k輪:不斷重復(fù)第二步,被拒絕的男士向他偏好列表的下一位女士發(fā)出邀請(qǐng),其他均相同
直到:所有男士都沒有被拒絕,算法結(jié)束。
2.2 “穩(wěn)定匹配”問題
只要滿足每個(gè)個(gè)體對(duì)對(duì)方都有嚴(yán)格偏好,且所有人的匹配都是可接受的(即有另一半總比單身好),那么該算法通過至多n2-2n+2輪后便會(huì)結(jié)束,并且Gale 和 Shapley證明了其結(jié)果是最優(yōu)穩(wěn)定匹配。這里的穩(wěn)定匹配(stable matching)是指當(dāng)算法結(jié)束后,對(duì)于任意男士mk,設(shè)其最終匹配了wp,在女士集合中,無法再找到一個(gè)女士wq,設(shè)wq匹配的mi,而這位女士的優(yōu)先級(jí)列表中,是mk優(yōu)先于mi的。通俗的來講,所有男性已經(jīng)和在考慮其他男士競(jìng)爭(zhēng)的情況下不會(huì)拒絕他的,列表中最靠前的女性進(jìn)行了匹配。Vate(1989)進(jìn)一步指出,整個(gè)穩(wěn)定匹配問題,其本質(zhì)上就是一個(gè)線性規(guī)劃問題。
值得說明的是,在這個(gè)模型中,因?yàn)槊看味际悄蟹教岢鲋鲃?dòng)邀請(qǐng),所以最后的匹配結(jié)果對(duì)男方是最優(yōu)的,而對(duì)女方僅僅只是可接受的。相反,如果算法每一輪都是女方提出邀請(qǐng),而男方只有接受與拒絕的權(quán)力,那么最后的匹配結(jié)果對(duì)女方是最優(yōu)的。
2.3 “策略行為”問題
“策略行為”是指市場(chǎng)的參與者通過策略性的提交自己虛假的偏好序列,來使自己情況得到改善的行為。Roth(1982)對(duì)策略行為進(jìn)行了詳細(xì)的探討,證明了策略行為在婚姻模型中是有效的。婚姻模型中,不存在穩(wěn)定的機(jī)制,使所有人申明最優(yōu)偏好都是占優(yōu)策略。在男士先選的M-最優(yōu)中,對(duì)每一個(gè)男士而言,申明真實(shí)偏好排序是占優(yōu)策略,而對(duì)女士而言,策略行為便可能有效。相反,在女士先選的W-最優(yōu)中,對(duì)每一個(gè)女士而言,申明真實(shí)偏好是占優(yōu)策略,此時(shí)男士的策略行為便可能有效。
更進(jìn)一步,Roth 和 Sotomayor(1990)證明了至少有一個(gè)參與人能通過表達(dá)虛假的偏好而獲益。不過,策略行為不總是有效的,也可能適得其反,所以對(duì)于被動(dòng)方而言,申明真實(shí)偏好也并不一定是劣策略。
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作者簡(jiǎn)介
范偉珂(1995-),男,漢族,四川成都人,學(xué)生,管理學(xué)碩士研究生,中央財(cái)經(jīng)大學(xué)商學(xué)院人力資源管理專業(yè),研究方向:人力資源管理。