 |
Нет ничего практичнее хорошей теории
|
|
|
|
Женихи и невесты
Как и любая теория, та, что разработана лауреатами Нобеля-2012, обращена к некоторым формализованным объектам. Как условную задачу нужно рассматривать и следующую: есть четыре жениха и три невесты, хорошо знакомые друг с другом. Нужно не просто их переженить, но и сделать так, чтобы все были максимально довольны.
В теории Шепли и Рота вводится категория предпочтения, на основании которой пары упорядочиваются, а затем специальным алгоритмом определяется наилучший набор, который делает выбор пар устойчивым.
Каждая женитьба приносит пользу (outcome) как жениху, так и невесте, но каждому свою. Польза определяется только тем, как одна сторона воспринимает другую.
На величину этой пользы можно повлиять только сменой партнера, и никак иначе. Условность, конечно, но очень близкая к реальности. В этой ситуации вроде бы нет рынка как такового, никто не торгуется, нет равновесия спроса и предложения, равновесных цен.
Можно предположить, что как раз удаленностью коалиционных моделей от классической рыночной схемы объясняется то, что коалиционные игры так долго игнорировались Нобелевским комитетом. Но Л. Шепли доказал, что существует точка равновесия, когда все женитьбы максимально удачны, а следовательно, и браки будут стабильными.
Шепли предложил распределение выигрышей между участниками коалиции, при котором доля выигрыша отдельно взятого участника является функцией от его вклада в совокупный выигрыш. Такое распределение выигрыша носит название вектора Шепли. Впоследствии появились векторы Шепли – Фолкмана, Ауманна – Шепли, Шепли – Шубика и многие другие. Каждый игрок получает особую оценку – «стоимость Шепли» (Shapley value), определяемую его ожидаемым вкладом при участии во всех возможных коалициях (она задается на основе аксиом, предложенных Шепли в 1953 г.). С учетом этого доля каждого игрока в любом коалиционном «пироге» однозначно определяет и предпочтения, и оптимальное решение. Э. Рот позже предложил альтернативную аксиоматику для «стоимости Шепли», которая приводит к близким решениям.
|
|
|
Таким образом, наряду с вкладом в экономическую теорию, работа лауреатов 2012 г. приносила и уже 60 лет приносит конкретную практическую пользу.
Нет ничего практичнее хорошей теории
Весьма интересный объект исследований лауреатов – так называемые сваливающиеся (unraveling) рынки14. Относилось это явление, прежде всего, к рынкам труда. На таком рынке есть вакансии и соискатели. Когда их число примерно одинаково, то рынок работает нормально. Рынок начинает сваливаться (еще один перевод – «распутываться»), когда либо вакансий существенно больше, либо больше тех, кто ищет работу. Сравнивать структуру тех и других по специальностям, месту расположения фирмы или по уровню зарплаты – дело почти безнадежное. Поэтому в исследованиях дифференциация и резюме, и вакансий зачастую ограничивалась распределением фирм и запросов по величине компаний: очень крупные отделялись от более мелких. При этом превышение численности желающих получить работу измеряется опережением потока заявок на работу и в оценках увеличения времени поиска приемлемого места работы.
Ясно, что «сваливание» рынка может наступать по многим причинам и быть как эффективным, так и неэффективным. Эффективное сваливание рынка – такое, вследствие которого стратегии компаний и людей, пытающихся найти работу, эффективно изменяются, прежде всего, через корректировку времени ожидания удачного трудоустройства.
Широко распространено представление о том, что главная причина сваливания рынков труда – дефицит квалифицированной рабочей силы. Но в такой ситуации фирмы зачастую стремятся подавать объявления о вакансиях пораньше. В экспериментах Э. Рота подтвердилась гипотеза, согласно которой не всегда дефицит работников приводит к сваливанию рынка, поскольку работники уже знают о дефиците и потому не торопятся быстро принимать предложения от второстепенных фирм. И в модели, и в экспериментах баланс спроса и предложения оказывается возможным через простое регулирование времени ожидания.
|
|
|
В моделях Э. Рота и его соавторов качества работников и фирм напрямую не делятся по уровню (высокий – низкий) или по отраслям и специальностям. Компании делятся на крупные (элитные) и малые (обычные). Например, федеральные суды считаются элитным местом труда для выпускников юридических вузов.
Результаты исследований убедительно показали, что на таких рынках очень редко существует жесткая конкуренция между крупными и мелкими компаниями, динамика каждого из двух сегментов рынка труда относительно независима15.По этой причине уход от сваливания может различаться для элитных и для обычных фирм.
Разработанная лауреатами теория устойчивого образования сочетаний пар может быть практически применима при приеме людей на работу, детей – в школы и абитуриентов – в вузы, при распределении выпускников вузов, при поиске покупателем товара и т.д. Э. Рот успешно использовал математические алгоритмы для таких проблем, как распределение учащихся по школам в Нью-Йорке и сведение доноров почек с реципиентами.
В 1952 г. в США был создан национальный информационный центр для поддержки трудоустройства молодых врачей – National Resident Matching Program (NRMP). Он взял на себя координацию процесса распределения на основе добровольного участия. В сжатые сроки оказались охваченными все выпускники, у которых практически устранялись стимулы к смене мест работы.
Э. Рот в 1984 г. показал, что в основе успеха – алгоритм поиска стабильных пар, идентичный предложенному в 1962 г. Д. Гейлом и Л. Шепли. В чем-то этот случай напоминает еще один эпизод из истории математических методов в экономике. Уже после присуждения премии Л. Канторовичу и Р. Данцигу было показано, что предложенный ими симплекс-метод использовался в средние века аптекарями Амстердама. Но в то время не было даже символьной записи уравнений.
|
|
|
В первом варианте алгоритма Э. Рота предлагающей стороной были больницы с дефицитом врачей, зависимые от пожеланий выпускников. Они получали преимущество первого хода, то есть выбирали молодых врачей, при этом госпитали упорядочивались по мере убывания остроты дефицита. Когда я заканчивал институт, при распределении молодых экономистов алгоритм был обратным: мы выбирали места работы, при этом нас упорядочивали по сумме баллов, полученных за все время учебы. Прилежание в учебе стимулировалось, а стабильность кадров – нет. Плохие места работы доставались наименее успешные в учении. Дескать, так им и надо.
В 2003 г. Э. Рота заинтересовали сразу две практические проблемы. Первая – выбор школ учениками Нью-Йорка. По разработанной им методике можно было подобрать для каждого старшеклассника подходящую для него существующую школу, а школе – получить подходящего для нее ученика из тех, кто школу выбирает. «Алгоритм отложенного одобрения» основан на согласовании двух порядков убывания предпочтений – школьников – с одной стороны, и школ – с другой.
При системе, существовавшей до внедрения методов Э. Рота, 30 тыс. школьников перечисляли пять наиболее предпочтительных для них школ. Школы по характеристикам школьников отбирали тех, кто для них казался наиболее предпочтительными. После трех этапов выбора неустроенных распределяли по школам в административном порядке.
Система Э. Рота, основанная на модернизированных алгоритмах Л. Шепли и Д. Гейла, оказалась эффективной: уже в первый год численность школьников, желающих перейти в другую школу, снизилась на 90%. При знакомстве с этой системой у российского читателя должно появиться ощущение полной закрытости нашей системы распределения учеников по школам в крупных городах.
Вторая проблема, которая также начала исследоваться в 2003 г. – пересадка почек. В США ежегодно из-за нехватки органов умирает 4 тыс. пациентов, а в очереди на пересадку почек – 85 тыс.16 Обычно при пересадке почки соглашаются быть донорами ближайшие родственники. Но не всегда генетическая близость допускает возможность такой пересадки. По этой причине появляется потребность в системе, которая бы стыковала между собой пары уже согласившихся на пересадку родственных пар «реципиент – донор» и формировала из этих разрозненных пар сеть. В такой сети появляется возможность обмениваться органами с другими родственными парами, органы которых (чаще всего, это почки) оказались несовместимыми для прямой пересадки. Математические методы оптимизации в данном случае требуются более сложные, чем при нахождении оптимальных пар «жених – невеста».
|
|
|
Идея нашла отклик как в математических, так и в экономических и медицинских журналах. При этом особенно поражает, что экономические аспекты создания сети пересадок органов обсуждаются как раз в журнале по трасплантологии17.
Вообще история пересадок почек может показать, как инновационная медицинская технология постепенно превращается в проблему, интересную для экономистов-математиков18. Предложение о возможности пересадки почки от родственника было высказано в 1986 г., в 1991 г. в Корее осуществили первую пересадку, а в 1995 г. там же начались комбинированные пересадки почек, в которых участвовали по три или даже четыре родственные пары «реципиент – донор». Такие небольшие сети можно было сформировать и без математики. В 1999–2000 гг. первые пересадки почек были выполнены в Европе и США. Уже в 2001 г. на основании корейского опыта был создан консорциум по обмену почек в штате Огайо. В 2004 г. в Голландии была принята государственная программа по многостороннему обмену почками, в США она появилась только в 2010 г. Но за это время была проделана огромная подготовительная работа: формирование информационной сети о родственных парах «реципиент – донор» (2005 г.), соглашение между 70 центрами страны по пересадке почек и первая сеть из 10 родственных пар (2007 г.), создание национальной системы регистрации почек (2008 г.).
Так что не надо думать, будто пересадка почек – это сфера, какой занимаются за неимением лучших приложений. В открытом мире, где мало что значат границы между странами и между науками, сначала формируется потребность в математиках или экономистах, затем она оформляется организационно. Тогда уж ученые приходят сами.
|
|
|
