基于公平准则的价值资源匹配：在农业水权交易中的应用
数据结构与算法
2024-02-13 v2 多智能体系统
摘要
干旱事件中的农业水资源最优配置是一个重要的全球性问题。解决这一问题必须考虑多方面因素，包括农民福利、经济和环境。在此背景下，我们的工作聚焦于几种资源匹配问题，这些问题考虑了具有多作物组合的代理人、地理约束以及公平性。首先，我们解决了一个匹配问题，其目标是在双边市场中最大化福利函数，其中买方的需求和卖方的供给由价值函数表示，这些函数为特定水量分配价格（或成本）。针对价值函数满足某些单调性性质的情形，我们提出了一种最大化社会福利函数的高效算法。当存在最低用水需求约束时，我们提出了一种随机算法，确保这些约束在期望意义上得到满足。对于具有公平性约束的单卖方 - 多买方情形，我们设计了一种高效算法，以最大化任何买方的最低满意度水平。我们还提出了计算复杂性结果，突出了我们结果可推广性的局限。我们利用真实世界和合成数据集，针对干旱严重程度、价值函数和代理人资历，对工作中开发的算法进行了评估。
引用
@article{arxiv.2402.06576,
title = {Value-based Resource Matching with Fairness Criteria: Application to Agricultural Water Trading},
author = {Abhijin Adiga and Yohai Trabelsi and Tanvir Ferdousi and Madhav Marathe and S. S. Ravi and Samarth Swarup and Anil Kumar Vullikanti and Mandy L. Wilson and Sarit Kraus and Reetwika Basu and Supriya Savalkar and Matthew Yourek and Michael Brady and Kirti Rajagopalan and Jonathan Yoder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.06576},
year = {2024}
}