Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Модели и механизмы распределения затрат и доходов в рыночной экономике - Бурков В.Н., Горгидзе И.И., Новиков Д.А., Юсупо

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
24.05.2014
Размер:
285.89 Кб
Скачать

11

где М большое число, заведомо превышающее ожидаемый суммарный эффект от программы. Достаточно очевидно, что

результирующие оценки требуемого финансирования будут

такими, что å yi R . Следовательно, распределение затрат будет

i

соответствовать некоторому распределению ограниченного ресурса

R с ценой ресурса l.

2. Механизмы распределения затрат

 

Механизм

распределения

затрат

ставит в соответствие

совокупности

оценок агентов

{yi }i=1n

распределение

затрат

{xi = pi (y)}in=1 такое, что

 

 

 

 

 

 

åπi ( y) = C(Y).

 

(2.1)

 

 

i

 

 

 

Опишем механизмы

распределения

затрат, анализу

которых

посвящена данная работа.

В первую очередь, в силу их простоты,

выделяют приоритетные механизмы. В этих механизмах для

каждого агента определяется его приоритет (вес)

ηi (yi ) , и затраты

распределяются прямо пропорционально приоритетам агентов

xi = pi (y) =

ηi (yi )

× C(Y) .

(2.2)

åhi (yi )

 

 

 

i

Условие (2.1) при использовании приоритетных механизмов выполняется автоматически.

В зависимости от вида функций ηi (yi ) различают механизмы прямых, обратных и абсолютных приоритетов. В механизмах прямых (обратных) приоритетов ηi (yi ) - возрастающая

 

 

12

 

 

 

 

 

(убывающая) функция

yi ,

i =

 

,

а

в

механизмах абсолютных

1, n

приоритетов hi (×) не

зависит от

yi ,

то есть hi (yi ) = ai ³ 0 .

Очевидно, приоритетные

механизмы

удовлетворяют

аксиоме

монотонности (в сильной форме). Если потребовать анонимности, то функции приоритета hi (yi ) должны быть одинаковыми (не должны зависеть от i).

Широкий класс механизмов распределения затрат можно получить на основе анализа известных механизмов распределения

ограниченных ресурсов. Напомним,

что механизмом распределения

ограниченных

ресурсов

называется

отображение

вектора заявок

{yi } в вектор

распределения ресурса xi = qi (y, R) , такое, что

å θi (y, R) = R .

 

 

 

 

i

 

 

 

 

Покажем,

что

любому

механизму

распределения

ограниченных

ресурсов, удовлетворяющему аксиоме монотонности

по R (qi (y, R) - возрастающая функция R, i = 1, n ), можно поставить в соответствие некоторый механизм распределения затрат π(y, R).

Примем сначала, что С(Y) кусочно-линейная непрерывная функция

Y с точками излома Rk, k = 1, q , то есть:

C (Y) = C (Rk-1) + lk (Y-Rk-1); Rk-1 < Y £ Rk , lk ³0, где R0 = 0, C (R0) = 0.

Определим отрезок [Rq-1 , Rq], такой, что Rq-1 < Y £ Rq.

Распределяем последовательно ресурс в количестве R1 , R2 , ... Rq-1,

Y на основе механизма π(y, R) . Обозначим { xik ,

i =

 

, k =

 

}

1, n

1, q

соответствующие

распределения

ресурса.

Результирующее

распределение затрат определяется следующим образом:

zi

q

 

 

 

 

 

 

= å l k (xik - xik-1 ) ; xio = 0

(2.3)

 

k=1

 

 

 

 

 

 

13

Пусть теперь С(Y) произвольная неубывающая дифференцируемая функция, πi (y, R) - дифференцируемые функции

R. Заметим, что

 

 

å

 

dπi (y, R)

= 1

 

 

 

 

 

 

 

dR

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

Определим затраты i-го агента следующим образом

 

 

 

Y dC(R)

 

 

∂πi (y,R)

 

 

 

 

 

zi

= ò

 

 

×

 

 

 

 

× dR .

 

(2.4)

 

 

dR

 

 

R

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

 

Легко убедиться,

что

å zi

= C(Y) .

Таким образом,

любой

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

механизм

распределения ограниченного

 

ресурса

R порождает

вполне

определенный

механизм

 

распределения

затрат.

Соответствующий механизм распределения затрат

будем далее

называть

R-механизмом.

Опишем

основные

механизмы

распределения ограниченных ресурсов и порождаемые ими

механизмы распределения затрат.

 

 

Приоритетные механизмы распределения ресурса.

В этих

механизмах,

также

как

и в приоритетных

механизмах

распределения

затрат

(2.2),

распределение ведется

на

основе

функций приоритета агентов

 

 

 

 

xi = pi (y, R) = min(yi ; g × hi (yi ))

 

(2.5)

где g определяется из уравнения

 

 

å min(yi ; g × hi (yi )) = R

i

В зависимости от вида функций приоритета выделяют механизмы абсолютных, прямых и обратных приоритетов.

Рассмотрим соответствующие R-механизмы, удовлетворяющие условию анонимности:

R-механизм абсолютных приоритетов.

14

Пусть ηi (yi ) =1 (аналогичные выводы можно получить, если

все функции приоритетов равны одной и той же положительной величине),

xi = min(yi ; g) , i = 1, n.,

где g определяется из уравнения

å min(yi ; γ) = R .

i

Пусть y1 < y2 <...< yn . Обозначим

i1

γ i = yi , Ri = å y j + g i [n - (i -1)], i = 2, n .

j=1

Заметим, что {Ri} - возрастающая последовательность, значит, если Ri-1 < R < Ri , то

ì y j

 

, 1£ j £ i - 1

ï

 

i1

 

 

x j (y, R) = íR -

å yk

 

 

ï

 

k=1

, j

³ i

ï

 

 

î n - i + 1

 

 

т.е. ресурс распределяется по следующей процедуре: x j (y, R) = min(y j ; γ) , где

i1

R - å yk g = k=1 ;

n - (i - 1)

поэтому

i

C(R

k

) C(R

k1

)

 

,

zi = å

 

 

 

, C(Ro ) = 0

 

n - k + 1

 

 

k=1

 

 

 

 

 

C(R n ) = C(Y) .

R-механизм прямых приоритетов.

Рассмотрим три вида функции приоритета h(×) - выпуклую,

линейную и вогнутую.

15

1) Выпуклые функции

приоритета. Пусть hi (yi ) = yi2

упорядочены

по

убыванию и

все различны, то

y1 > y2 >...> yn .

 

 

 

 

 

Обозначим:

g i =

1 , Ri = å y j

+ g i å y2j .

 

 

 

 

 

i−1

n

 

 

 

 

 

 

 

 

yi

j=1

j=i

Нетрудно показать, что

zi = yi2

i

C(R

k

) − C(R

k-1

)

,

å

 

 

 

 

 

A2k

 

 

 

k=1

 

 

 

 

 

и yi

есть

где

 

k

 

 

 

 

 

A k = åy2j ,

C(Ro ) = 0 , C(R n ) = C(Y) .

 

j=1

 

 

 

 

Для сравнения отметим,

что

обычный приоритетный

механизм распределения затрат (2.2)

с теми же функциями

приоритета дает следующее распределение затрат:

~

 

yi2

 

 

 

 

zi =

 

× C(Y)

 

 

 

A12

 

 

 

 

 

 

 

Можно показать, что R-механизм с выпуклыми функциями

приоритета дает определенное преимущество агентам с высокими заявками. Более точно, имеет место:

i

i ~

 

 

 

 

 

 

 

 

- 1)

 

å zk < å zk , i = 1,(n

 

k=1

k=1

 

 

 

 

б) Линейные функции приоритета. Пусть ηi (yi ) = yi . В этом

случае

 

 

 

 

 

 

 

xi = pi (y, R) = yi min(1; g) =

yi R

 

, R ≤ Y

 

 

 

 

 

Y

 

и R-механизм полностью аналогичен обычному приоритетному механизму с линейными функциями приоритета.

16

в) Вогнутые функции приоритета. Пусть hi (yi ) = yi и yi

упорядочены по возрастанию и все различны, то есть y1 < y2 <...< yn .

Обозначим:

 

 

i1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ

n

 

ö 2

 

 

 

g i = yi , Ri = åy j

+ g i

Bi

где Bi =

ç

å

 

÷

, i = 1, n .

ç

y j ÷

 

 

j=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è j=1

ø

 

 

 

Имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

C(Rk ) - C(Rk-1 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zi =

 

yi × å

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обычный приоритетный механизм с теми же функциями

приоритета дает распределение затрат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

yi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

× C(Y) , i = 1, n .

 

 

 

 

 

 

 

zi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В данном случае R-механизм дает преимущество агентам с меньшими заявками, то есть имеет место

i

i

~

åzk < å zk .

k=1

k=1

 

R-механизм обратных приоритетов. Рассмотрим функции приоритета ηi (yi ) = 1yi . Пусть yi упорядочены по возрастанию и

все различны, то есть y1 < y

Обозначим:

k

γ i = yi , Ri = åy j + g

 

 

j=1

Имеем

 

 

1

i

zi =

å[C(Rk ) - C(R

yi

 

k=1

2

< ...< yn .

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

æ

n

1

ö

1

 

 

å

 

 

 

i

, где Qi

= ç

÷

, i = 2, n .

 

 

 

Qi

è k=i

yi ø

 

 

 

k-1 )]× Qk , C(Ro ) = 0 , C(R n ) = C(Y) .

17

Сравнивать R-механизм обратных приоритетов с обычными приоритетными механизмами в данном случае не удается, так как

приоритетный механизм с убывающими функциями приоритета не

удовлетворяет

условию монотонности.

Однако, R-механизм

обратных приоритетов дает весьма

серьезные преимущества

агентам с меньшими заявками. А именно,

такие агенты платят за

одно и то же количество ресурса меньше, чем агенты с более высокими заявками. Это следует из соотношения

πi (y, R) < π j (y, R) , для всех i > j, R < R j .

Конкурсные механизмы распределения ресурсов.

Эти механизмы составляют особый класс приоритетных механизмов. Агенты упорядочиваются по величине приоритетов.

Агент с наивысшим приоритетом является в определенном смысле диктатором. Он получает ресурс в первую очередь. Остальные агенты получают ресурс в порядке убывания приоритетов. Распределение затрат при этом возможно различными способами. Однако должно выполняться следующее условие - затраты агента

могут зависеть только от его заявки и от заявок агентов с более высоким приоритетом.

Ограничимся описанием R-механизма на основе конкурса при условии анонимности. В этом случае, агенты упорядочиваются

по

возрастанию заявок. Пусть y1 < y2 <...< yn . Обозначим

Yi

i

= å yi . В литературе рассмотрены два механизма распределения

 

j=1

затрат на основе конкурса [1, 4]. В первом затраты агента i определяются выражением:

zi = C(Yi ) C(Yi1 ) , Yo = 0, i = 1, n .

( в случае одинаковых заявок затраты также берутся равными).

18

Во втором механизме:

zi = zi1 + n 1i + 1[C(n.yi ) C(n.yi1 )].

 

 

n

 

Очевидно, в обоих случаях: åzi

= C(Y).

 

 

i=1

 

Многоэтапные механизмы распределения затрат.

Пусть C(Y) кусочно-линейная выпуклая функция Y с точками

излома Rk, k =

 

, то есть

C(Y) = C(Rk-1 ) + l k (Y - Rk-1 ) ,

1, l

Y Î[R k-1 , Rk ], l k ³ l k1 .

 

В этом случае естественно трактовать l k как цену ресурса на отрезке [R k-1 , R k ].

Рассмотрим механизмы распределения затрат, в основе которых лежит поэтапная процедура распределения ресурса. На первом этапе распределяется ресурс в количестве D1 = R1 по цене l1, на втором - ресурс в количестве D2 = R2 - R1 по цене l2 , и т.д.,

до тех пор, пока на очередном этапе не будет желающих получить ресурс. На каждом этапе агенты дают заявку Si k на ресурс, который

они желают получить на данном этапе. Возможна различная организация многоэтапных процедур. Можно на каждом этапе делать несколько итераций, приближаясь к ситуации равновесия на этом этапе. Можно, наоборот, на каждом этапе допускать только одну итерацию (одно сообщение заявок), повторяя процедуру после того, как на очередном этапе заявки будут равны нулю.

Многоэтапные механизмы привлекательны тем, что они

позволяют применить для распределения затрат процедуры распределения ограниченного ресурса. Заметим, что в силу возрастания цены ресурса с ростом номера этапа, агентам

ϕi (yi )

19

предпочтительнее получать ресурс на ранних этапах. Этот факт еще

больше сближает многоэтапную процедуру распределения затрат с процедурами распределения ограниченного ресурса. Действительно, обозначим υik оптимальное количество ресурса для i-го агента по цене λk. Очевидно, что цель i-го агента на каком-то этапе получить ресурс в количестве υik (тогда на последующих этапах ресурс ему больше не нужен). Таким образом, игровой анализ многоэтапных процедур, фактически, распадается на поэтапный анализ процедур распределения ограниченного ресурса.

Интересной представляется модификация многоэтапных процедур, в которой агенты сразу сообщают совокупность оценок {Si k } количеств ресурсов, которое они желают приобрести по цене

λ k . Очевидно, что Si1 > Si2 > ... > Sil в силу выпуклости С(Y) и

вогнутости функций эффекта. Эта модификация привлекательна тем, что она сглаживает (смягчает) отрицательные тенденции манипулирования данными (завышения или занижения оценок),

которые могут появляться при применении тех или иных процедур распределения ресурса (подробнее это свойство будет рассмотрено ниже).

Двухоценочные механизмы с сообщением оценки эффекта или эффективности распределения затрат.

В тех случаях, когда орган, распределяющий ресурс (далее будем называть его центром), имеет возможность получить

информацию о фактическом эффекте агентов от

использования ресурса yi , распределение затрат может проводиться на основе двух оценок - требуемого ресурса yi и ожидаемой эффективности его использования ξ i , где под эффективностью

20

понимается отношение эффекта ϕi (yi ) к ресурсу yi . Наличие у

Центра информации о фактическом эффекте позволяет ему применять систему санкций (штрафов и премий) в случае, когда ожидаемый (или обещанный агентом) эффект ξ i × yi не совпадает с

фактическим.

Так, в случае линейных санкций, целевая функция агента

принимает вид

fi (yi , ξ i )=ϕi (yi ) - α (ξi yi - ϕi (yi )) - zi ,

где a - коэффициент штрафа (премий).

Зачастую санкции применяются только в виде штрафов в случае, когда фактический эффект ниже ожидаемого. В этом случае

ìj

i

(y

i

) - z

i

, если x

i

y

i

£ j

i

(y

i

)

fi = í

 

 

 

 

 

 

 

если xi yi > ji (yi )

îji (yi ) - a (xi yi - ji (yi )) - zi ,

 

Если

a

 

 

 

настолько велико,

что превышение ожидаемого

эффекта над фактическим явно невыгодно агенту, то получаем случай «сильных штрафов». Как правило, механизмы распределения затрат, использующие оценки эффективности, устроены таким образом, что агент заинтересован завысить оценку. При сильных

штрафах такое манипулирование данными невыгодно агентам и

поэтому сообщаемая оценка равнаx i = ϕi (yi ) . yi

Все описанные выше механизмы распределения затрат можно применить и в случае двух оценок. Для этого достаточно

функции приоритета

ηi (ξ i ) сделать

зависящими от оценки

эффективности ξ i

(естественно, что

ηi (ξ i )

возрастающие

функции ξ i ). Для двухоценочных механизмов условие анонимности

Соседние файлы в предмете Экономика