Economics (Council of Humanities and Social Sciences)
100 %
Ortelius classification: Microeconomics
Panel
Economics
Department or equivalent
Institute of Economics, (Centre for Economic and Regional Studies)
Starting date
2017-09-01
Closing date
2020-08-31
Funding (in million HUF)
5.511
FTE (full time equivalent)
1.05
state
closed project
Summary in Hungarian
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára. Kutatásunkban azt vizsgáljuk, hogy bizonyos osztozkodási modellekben (mint pl. körzetkiosztási probléma, tortaszeletelés, kooperatív játékok) az egyes elosztási szabályok milyen tulajdonságokkal rendelkeznek és hogy ezek a tulajdonságok mennyire kompatibilisek egymással. Különös figyelmet fordítunk a monotonitási tulajdonságokra, mint pl. az erőforrás- vagy népesség-monotonitás. Bár ezek a tulajdonságok széles körűen ismertek és egyes alkalmazásokban döntő fontosságúak (lásd körzetkiosztás), a többi tulajdonsággal való viszonyuk még nincs teljesen feltárva az irodalomban.
Mi a kutatás alapkérdése? Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek. Egyes osztozkodási problémák nem egyszeri jellegűek, hanem ismétlődő módon újra és újra előfordulnak. Ilyen esetekben monotonitási tulajdonságoknak fontos szerepük van abban, hogy egy elosztási módszert igazságosnak érezzünk. A monotonitási tulajdonságok azonban pont a dinamikus jellegükből fakadóan sokszor összeférhetetlennek bizonyulnak a többi igazságossági kritériummal, mint pl. az arányosság, vagy a Pareto-hatékonyság. Kutatásunkban azt vizsgáljuk, hogy egyes osztozkodási modellekben milyen feltételek mellett sérül a monotonitás illetve, hogy milyen ára van annak, ha kikötjük, hogy az alkalmazott módszer monoton legyen. Hasonló módon vizsgáljuk az arányosság, hatékonyság és stabilitás kérdését.
Mi a kutatás jelentősége? Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának! Egy osztozkodási eljárás implementálhatóságát nagyban megkönnyíti, ha tisztában vagyunk, hogy mely tulajdonságokkal rendelkezik és melyekkel nem. Jó példa erre a Huntington-Hill módszer, amit az Egyesült Államok Képviselőházának (House of Representatives) a helyeinek a szétosztására alkalmaznak. Pont azért esett erre a módszerre a választás, mert mentes mindenféle monotonitással kapcsolatos paradoxontól (mint pl. az Alabama-paradoxon). Bár a módszer nem teljesíti a Hare-kvóta tulajdonságot (arányossági kritérium) ebben az esetben a monotonitás fontosabbnak bizonyult. Az osztozkodási eljárások tulajdonságainak a feltárása tehát alapvetően az alkalmazhatóságuk szempontjából fontos.
A téma az axiomatikus közgazdaságtan területébe illeszkedik és komoly irodalma van itthon és külföldön is.
A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára. A javak igazságos elosztása a közgazdaságtan legősibb kérdései közé tartozik. Már Hammurabi törvénykönyveben is szerepeltek erre vonatkozó tételek. A zsidó Talmudban pedig kifejezetten szellemes, közgazdasági-játékelméleti szempontból is értékelhető megoldások is napvilágot láttak. Az osztozkodási eljárásoknak nagyobb szerep jut a demokráciákban, a jogi környezet változása pedig egyre szofisztikáltabb megoldások bevezetését teszi szükségessé. Az osztozkodáselméleti kutatások célja olyan módszerek kidolgozása, amelyek minden résztvevő igényét kielégítik és hosszú távon is fennmaradnak.
Summary
Summary of the research and its aims for experts Describe the major aims of the research for experts. We study properties of solutions in certain fair division problems (apportionment problem, cake cutting and cooperative games). We examine which properties are compatible with each other, focusing mainly on monotonicity axioms such as resource- and population-monotonicity. Although these properties are well known, and some of them play central roles in some applications (e.g. House-monotonicity in the apportionment problem), they are not yet fully explored in the literature.
What is the major research question? Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments. Some fair division problems are one shot, while others come up repeatedly. In the latter case monotonicity of the solution is always an important issue (non-monotonic division rules may be deemed unfair). Monotonicity is inherently a dynamic feature, thus it may be hard to combine it with other fairness axioms, like Pareto-optimality or proportionality. We aim to study the price of monotonicity in various fair division models, that is, we examine what other properties we have to drop if we want to ensure that our solution is monotonic. We will also look at proportionality, efficiency and stability of solutions.
What is the significance of the research? Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field. It is much easier to implement a solution if we are aware of its properties. For instance the Huntington-Hill method, which is used to allocate seats of the US House of Representatives, is free from all monotonicity related issues (like the famous Alabama-paradox). In fact this is the main reason why it was chosen. Although it does not satisfy the Hare-quota property (a basic guarantee of proportionality), paradox-freeness was more important in this case. Thus studying the properties of solutions is crucial for their applicability.
The topic belongs to axiomatic economics, and has an extensive literature in Hungary and abroad alike.
Summary and aims of the research for the public Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others. Fair division is one of the oldest problems of economics. Even the Laws of Hammurabi contained some rulings of this kind. The Talmud offers clever fair division methods, some even notable from game theoretical point of view. In modern democracies where the legislative environment is constantly changing, more sophisticated solutions are needed. The aim of studying fair division is to develop techniques that satisfy all participants and stand the test of time.
Final report
Results in Hungarian
Összesen 6 idegen nyelvű folyóiratcikk(2 D1-es, 3 Q1-es és egy Q2-es kategóriájú), egy idegen nyelvű konferenciacikk és egy magyar nyelvű folyóiratcikk, valamint számos műhelytanulmány született a pályázat témájában. Elért eredmények (zárójelben a megjelenés helye):
Erel Segal-Halevi-vel egy klasszikus osztozkodáselméleti problémát, az ún. tortaszeletelést vizsgáltuk és bevezettünk két új monotonitás fogalmat (Economic Theory és Mathematical Social Sciences).
Kóczy Á. Lászlóval közösen írt cikkünkben a körzetkiosztási problémával foglalkozunk. Tanulmányunkban felső korlátot adunk arra milyen rosszul teljesíthetnek a különböző körzetkiosztó módszerek (Operations Research Letters). Héberger Károllyal közösen, statisztikai módszerekkel vizsgáljuk mennyire térnek el a körzetkiosztó módszerek illetve a körzetek kompaktságát jelző mutatók az optimálistól (PLOS ONE)
Kóczy Á. Lászlóval és Csercsik Dáviddal közösen azt vizsgáltuk, hogy milyen geopolitikai hatása van az Északi Áramlat gázvezeték kibővítésének európai gázpiacra (Energy Policy).
Fertő Imrével, Kovács Attilával és Kóczy Á. Lászlóval közösen az EP agrárbizottságának tagjainak a befolyását vizsgáltuk játékelméleti módszerekkel (European Review of Agricultural Economics).
Dobránszky Blankával közösen az atlétika és az úszás versenyformátumát hasonlítottuk össze hatékonyság szempontjából (SZIGMA).
Results in English
In total, I produced six journal articles in international journals (2 D1, 3 Q1 and one Q2 category), a journal article in a Hungarian journal and a conference paper along with several working papers. The results in short (publishing journals in brackets):
Together with Erel Segal-Halevi we studied the classic fair division problem of cake cutting and introduced two new monotonicity axioms (Economic Theory and Mathematical Social Sciences).
Together with László Á. Kóczy we studied the apportionment problem. We gave an upper bound on malapportionment for divisor methods (Operations Research Letters). Together with Károly Héberger we rank apportionment methods, and compactness measures using a novel statistical method (PLOS ONE).
Together with László Á. Kóczy and Dávid Csercsik we studied the geopolitical implications of the Nord Stream 2 pipeline to the European gas market (Energy Policy).
Together with Imre Fertő, Attila Kovács and László Á. Kóczy we calculated the power ranking of the members of the
Agricultural Committee of the EP using game theoretic methods (European Review of Agricultural Economics).
Together with Blanka Dobránszky we compared the efficiency of the tournament formats of athletic running and swimming (SZIGMA).
Csercsik Dávid, Sziklai Balázs, Imre Sándor: Cake-cutting approach for privacy-enhanced base station sharing in a linear model of user assignment, In: Pekka, Pirinen (szerk.) Proceedings of the 16th International Symposium on Wireless Communication Systems (ISWCS 2019), (2019) pp. 618-623., 2019
Dávid Csercsik, Sándor Imre , Balázs R. Sziklai: Cake-cutting approach for privacy-enhanced base station sharing in a linear model of user assignment, Proceedings of the 16th International Symposium on Wireless Communication Systems, 2019
