Articulo de referencia

Precios sin envidia

La fijación de precios sin envidia [ 1 ] es un tipo de asignación justa de artículos . Hay un único vendedor que posee algunos artículos y un conjunto de compradores interesados...

La fijación de precios sin envidia [ 1 ] es un tipo de asignación justa de artículos . Hay un único vendedor que posee algunos artículos y un conjunto de compradores interesados ​​en ellos. Los compradores tienen diferentes valoraciones de los artículos y una función de utilidad cuasilineal ; esto significa que la utilidad que un agente obtiene de un conjunto de artículos es igual al valor que el agente le otorga al conjunto menos el precio total de los artículos que lo componen. El vendedor debe determinar un precio para cada artículo y venderlos a algunos de los compradores, de manera que no haya envidia . Se consideran dos tipos de envidia:

  • La envidia entre agentes significa que algún agente asigna una utilidad mayor (una diferencia de valor-precio mayor) a un conjunto de acciones asignado a otro agente.
  • La envidia de mercado significa que algún agente asigna una utilidad mayor (una mayor diferencia entre valor y precio) a cualquier conjunto de productos.

Las condiciones de ausencia de envidia garantizan la estabilidad del mercado y evitan el resentimiento de los compradores hacia el vendedor. Por definición, toda asignación libre de envidia en el mercado también está libre de envidia por parte de los agentes, pero no a la inversa.

Siempre existe una asignación libre de envidia de mercado (que también está libre de envidia de los agentes): si los precios de todos los artículos son muy altos y no se vende ninguno (todos los compradores reciben una cesta vacía), entonces no hay envidia, ya que ningún agente querría obtener ninguna cesta a precios tan elevados. Sin embargo, dicha asignación es muy ineficiente. El reto en la fijación de precios libre de envidia consiste en encontrar precios libres de envidia que también maximicen uno de los siguientes objetivos:

  • El bienestar social : la suma de las utilidades de los compradores;
  • Los ingresos (o ganancias ) del vendedor: la suma de los precios pagados por los compradores.

La fijación de precios sin envidia está relacionada, pero no es idéntica, a otros problemas de asignación justa:

Resultados

Un equilibrio walrasiano es un sistema de precios libre de envidia de mercado, con el requisito adicional de que todos los artículos con precio positivo deben asignarse (los artículos no asignados deben tener precio cero). Maximiza el bienestar social. Sin embargo, un equilibrio walrasiano podría no existir (su existencia solo está garantizada cuando los agentes tienen valoraciones de sustitución brutas ). Además, incluso cuando existe, los ingresos de los vendedores podrían ser bajos. Permitir que el vendedor descarte algunos artículos podría ayudarle a obtener mayores ingresos.

Maximizar los ingresos del vendedor sin que exista envidia de mercado.

Muchos autores han estudiado el problema computacional de encontrar un vector de precios que maximice los ingresos del vendedor, sujeto a la ausencia de envidia de mercado.

Guruswami, Hartline, Karlin, Kempe, Kenyon y McSherry [ 1 ] (quienes introdujeron el término precios sin envidia ) estudiaron dos clases de funciones de utilidad: demanda unitaria y demanda centrada en un solo objetivo . Demostraron que:

  • Calcular precios libres de envidia de mercado para maximizar los ingresos del vendedor es un problema de complejidad APX en ambos casos.
  • En ambos casos se utiliza un algoritmo de aproximación logarítmica para calcular los ingresos.
  • Existen algoritmos de tiempo polinomial para algunos casos especiales.

Balcan , Blum y Mansour [ 2 ] estudiaron dos escenarios: bienes con oferta ilimitada (por ejemplo, bienes digitales ) y bienes con oferta limitada . Demostraron que un precio único, seleccionado al azar, alcanza un ingreso esperado que es una aproximación no trivial del máximo bienestar social:

  • Con una oferta ilimitada, un precio único aleatorio alcanza una aproximación logarítmica al máximo bienestar social. Esto se cumple incluso con valoraciones generales (no monótonas). Para un solo agente y m tipos de artículos, los ingresos son al menos 4 log (2 m ) del máximo bienestar; para n compradores, son al menos O(log ( n ) + log ( m )) del máximo bienestar.
  • Con una oferta limitada, para valoraciones subaditivas , un precio único aleatorio logra ingresos dentro de 2 O(√(log n loglog n )) del bienestar máximo.
  • En el caso de unidades múltiples, cuando ningún comprador requiere más de una fracción 1-ε de los artículos, un precio único aleatorio logra ingresos dentro de O(log n ) del bienestar máximo.
  • Un límite inferior para compradores fraccionariamente subaditivos : cualquier precio único tiene una razón de aproximación de 2 Ω(log 1/4 n ) .

Briest y Krysta [ 3 ] se centraron en bienes con suministro ilimitado y compradores con una sola preferencia : cada comprador desea solo un único conjunto de bienes. Demostraron que:

  • El problema es débilmente NP-difícil incluso cuando los haces deseados están anidados .
  • El problema es APX-difícil incluso para instancias muy dispersas.
  • Existe un algoritmo de aproximación mediante factor logarítmico.

Briest [ 4 ] se centró en compradores con precios mínimos y demanda unitaria . Cada comprador tiene un subconjunto de artículos deseados y desea adquirir el artículo deseado más barato y asequible, dados los precios. Se centró en el caso de presupuesto uniforme. Demostró que, bajo ciertas suposiciones de complejidad razonables:

  • El problema de precios de compra mínima con demanda unitaria y presupuestos uniformes no puede aproximarse en tiempo polinomial para algún ε > 0.
  • Un problema un poco más general, en el que los consumidores se representan mediante una distribución de probabilidad explícita , es aún más difícil de aproximar.
  • Todos los resultados también son válidos para compradores con una sola idea en mente .

Chen, Ghosh y Vassilvtskii [ 5 ] se centraron en artículos con sustituibilidad métrica : el valor del comprador i para el artículo j es v ic i,j , y los costos de sustitución c i,j , forman una métrica . Demuestran que

  • Gracias a la sustituibilidad métrica, el problema puede resolverse exactamente en tiempo polinomial.
  • Cuando los costos de sustitución son solo una métrica aproximada (es decir, satisfacen la desigualdad triangular de forma aproximada), el problema se vuelve NP-difícil.

Wang, Lu e Im [ 6 ] estudian el problema con restricciones de suministro dadas como un sistema de independencia sobre los artículos, como restricciones de matroide . Se centran en compradores con demanda unitaria .

Chen y Deng [ 7 ] estudian mercados de múltiples artículos: hay m artículos indivisibles con una oferta unitaria cada uno y n compradores potenciales, donde cada comprador desea comprar un solo artículo. Demuestran lo siguiente:

  • Un algoritmo de tiempo polinomial para calcular un precio EF que maximice los ingresos cuando cada comprador evalúa como máximo dos artículos con una valoración positiva (utilizan el Teorema del Grafo Perfecto Fuerte ).
  • El problema se vuelve NP-difícil si algunos compradores están interesados ​​en al menos tres artículos.

Cheung y Swamy [ 8 ] presentan algoritmos de aproximación de tiempo polinomial para agentes con una sola intención y un suministro limitado. Aproximan los ingresos con respecto al máximo bienestar social.

Hartline y Yan [ 9 ] estudian la maximización de ingresos utilizando mecanismos veraces sin información previa . También muestran la estructura simple de precios sin nvy y su conexión con el diseño de mecanismos veraces .

Chalermsook, Chuzhoy, Kannan y Khanna [ 10 ] estudian dos variantes del problema. En ambas variantes, cada comprador tiene un conjunto de "artículos deseados".

  • Fijación de precios por unidad de demanda y precio mínimo de compra : cada comprador adquiere el artículo más barato que desea si su precio es menor o igual al presupuesto del agente; de ​​lo contrario, no compra nada.
  • Fijación de precios sin concesiones : cada comprador adquiere todos los artículos que desea si su precio es igual o inferior al presupuesto del agente; de ​​lo contrario, no compra nada.

También estudian el problema de la fijación de precios en cabinas de peaje , un caso especial de fijación de precios unívoca en el que cada artículo es una arista en un grafo, y cada conjunto de artículos deseados es un camino en este grafo.

Chalermsook, Laekhanukit y Nanongkai [ 11 ] demuestran la dificultad de aproximación para una variante llamada fijación de precios de k-hipergrafos . También demuestran la dificultad para la fijación de precios de demanda unitaria mínima y la fijación de precios de enfoque único. [ 12 ]

Demaine, Feige, Hajiaghayi y Salavatipour [ 13 ] muestran resultados de dificultad de aproximación mediante reducción a partir del problema de cobertura única .

Anshelevich, Kar y Sekar [ 14 ] estudian la fijación de precios de EF en grandes mercados. Consideran tanto la maximización de ingresos como la maximización del bienestar.

Bilo, Flammini y Monaco [ 15 ] estudian la fijación de precios EF con demandas agudas, donde cada comprador está interesado en una cantidad fija de un artículo.

Colini-Baldeschi, Leonardi, Sankowski y Zhang [ 16 ] y Feldman, Fiat, Leonardi y Sankowski [ 17 ] estudian la fijación de precios de EF con agentes presupuestados.

Monaco, Sankowski y Zhang [ 18 ] estudian mercados de unidades múltiples. Analizan la maximización de ingresos bajo condiciones de ausencia de envidia de mercado y de envidia de agente. Consideran tanto la fijación de precios por artículo como la fijación de precios por paquete.

Ideas relajadas sobre la ausencia de envidia

  • Chen y Rudra [ 19 ] consideran una relajación del equilibrio walrasiano, en la que solo los ganadores deben estar libres de envidia. El objetivo es maximizar el número de compradores libres de envidia.
  • Alon, Mansour y Tennenholtz [ 20 ] y Amanatidis, Fulla, Markakis y Sornat [ 21 ] consideran una relajación de la ausencia de envidia de mercado, en la que los compradores están organizados en una red social, los precios deben ser similares solo entre nodos que son adyacentes en la red, y los perdedores no deben envidiar.
  • Flammini, Mauro y Tonelly [ 22 ] [ 23 ] consideran una relajación de la ausencia de envidia de mercado en la que cada agente ve solo los artículos de los agentes vecinos (en una red social dada).
  • Elbassioni, Fouz y Swamy [ 24 ] consideran una relajación de la ausencia de envidia entre agentes, en la que solo los ganadores no deben envidiar. Consideran la fijación de precios en paquetes.
  • Bérczi, Codazzi, Golak y Grigoriev [ 25 ] exploran el concepto de precios dinámicos donde los precios pueden adaptarse a las condiciones del mercado para mantener la equidad entre los consumidores, extendiendo las nociones tradicionales de ausencia de envidia más allá de los escenarios estáticos.

Véase también

  • Oráculo de la demanda : un oráculo que se utiliza con frecuencia en algoritmos para la fijación de precios sin envidia.

Referencias

  1. 1 2 Guruswami, Venkatesan; Hartline, Jason D.; Karlin, Anna R.; Kempe, David; Kenyon, Claire; McSherry, Frank (23 de enero de 2005). Sobre la fijación de precios sin envidia para maximizar las ganancias . Society for Industrial and Applied Mathematics. págs. 1164–1173 . ISBN  978-0-89871-585-9.
  2. Balcan, Maria-Florina; Blum, Avrim; Mansour, Yishay (2008). "Fijación de precios de artículos para la maximización de ingresos". En Fortnow, Lance; Riedl, John; Sandholm, Tuomas (eds.). Actas de la 9.ª Conferencia ACM sobre Comercio Electrónico (EC-2008), Chicago, IL, EE. UU., 8-12 de junio de 2008. pp. 50–59 . doi : 10.1145/1386790.1386802 . ISBN  9781605581699. S2CID 53038874 . 
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  4. Briest, Patrick (2008). "Presupuestos uniformes y el problema de precios sin envidia". En Aceto, Luca; Damgård, Ivan; Goldberg, Leslie Ann; Halldórsson, Magnús M.; Ingólfsdóttir, Anna; Walukiewicz, Igor (eds.). Autómatas, lenguajes y programación . Lecture Notes in Computer Science. Vol. 5125. Springer Berlin Heidelberg. pp. 808–819 . CiteSeerX 10.1.1.205.433 . doi : 10.1007/978-3-540-70575-8_66 . ISBN    9783540705758.
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