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带兄弟姐妹的大市场中稳定匹配的概率分析

计算机科学与博弈论 2025-01-23 v1

摘要

我们研究了一个将儿童分配到托儿所的实用集中匹配问题。来自同一家庭的兄弟姐妹的集体偏好引入了互补性,这可能导致稳定匹配的缺失,正如在涉及夫妻的医院-医生匹配问题中所观察到的那样。令人感兴趣的是,尽管兄弟姐妹申请者普遍存在,但在现实世界的托儿所市场中始终能观察到稳定匹配。我们对大型随机市场进行了概率分析,以检验此类市场中稳定匹配的存在性。具体而言,我们考察了托儿所对儿童具有相似优先级的场景,这是现实世界市场的一个共同特征。我们的分析表明,随着市场规模趋于无穷大,稳定匹配存在的可能性收敛于 1。为了便于探索,我们改进了现有的启发式算法以适应更严格的稳定性概念,因为原有的算法可能无法满足这一标准。通过对真实世界和合成数据集的广泛实验,我们证明了改进后的算法在识别稳定匹配方面的有效性,特别是当托儿所的优先级表现出高度相似性时。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.13043,
  title  = {Probabilistic Analysis of Stable Matching in Large Markets with Siblings},
  author = {Zhaohong Sun and Tomohiko Yokoyama and Makoto Yokoo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.13043},
  year   = {2025}
}