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平等Shapley值的几何结构:分层平等Shapley值

计算机科学与博弈论 2026-05-25 v1 理论经济学 组合数学

摘要

合作博弈G^N的线性价值映射空间L为有限维空间,支持由Harsanyi-分红分解诱导的规范内积。我们表明,该内积为内在的:即使换用G^N相对于Harsanyi内积的任意正交基,所得价值仍相同。在此几何中,高效、对称、线性价值映射子空间L^{ESL}具有清晰的结构定理。由coalition规模引导的正交分层对L进行标准化,导致L^{ESL}与R^{n-1}之间存在规范线性同构,在此同构下,每个高效对称线性价值映射唯一分解为n-1个分层epsilon(每个coalition规模对应一个),其中经典的平等Shapley家族(Joosten, 1996)恰为该R^{n-1}的对角切片。任意Psi∈L^{ESL}对该对角的正交投影得到的最优参数eps*(Psi)等于该分层epsilon在显式概率分布{w_a}下的加权均值,其goodness-of-fit R^2(Psi)等于1减去该epsilon加权方差。该框架是系数决定系数的直译统计学类比。在n=4时,它产生了对标准Erdős-Gyárfás反之价值alternatives的清晰三分类:Banzhaf值几乎正交于平等Shapley轴(R^2~1%);等剩余分配值中等对齐(R^2~38%);团结值几乎完全对齐(R^2~99.6%)。渐近分析表明:R^2(ESD)→1,R^2(So)→1,R^2(Bz)→1/2,后者反映了在每个coalition规模上,效率缺失与平等Shapley偏差之间存在结构性同一性。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.22846,
  title  = {An Axiomatic Theory of Tie-Breaking: Impossibility, Characterization, and Decomposition},
  author = {Frank M. V. Feys},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.22846},
  year   = {2026}
}

备注

31 pages, 1 figure. Submitted to Social Choice and Welfare