Задача

Темы

Сложность

0
Голосов еще нет

Автор

18.12.2009, 22:17 (Григорий Хацевич)
18.12.2009, 22:17


(0)
Как-то раз n парней и n девчат собрались потанцевать. Им нужно разбиться на пары. Каждый имеет свои предпочтения относительно лиц противоположного пола, а именно, может упорядочить их от наиболее предпочтительного к наименее предпочтительному. Будем считать, что предпочтения строгие, то есть не бывает ситуации безразличия, когда несколько партнёров одинаково хороши для данного человека.

Хочется, чтобы разбиение на пары было устойчивым, т. е. чтобы не нашлось таких юноши и девушки, что если они бросят своих текущих партнёров и объединятся, то им обоим станет лучше (с точки зрения их предпочтений).
Существует ли такой набор предпочтений, что как ни разбивай на пары, всегда будет получаться неустойчивое разбиение?

Комментарии

Ооооо)) Это же транс-неравенство в явном виде, если сказать, что танцевальная пара $ Мальчик_k ; Девочка_l $ образуют некоторое произведение!

Как я понимаю, существует.. Если мы их выстроим в ряд, скажем, что это первый мальчик, это второй и т.д... И с девочками сделаем также; так тогда неустойчивое равновесие будет тогда, когда первый мальчик предпочитает последнюю девочку, второй мальчик - предпоследнюю девочку, и асболютно аналогично для девочек. Тогда, разрывая любую связь $ Мальчик_k ; Девочка_{n-k} \cup Мальчик_f ; Девочка_{n-f} $, общество будет "более довольным", если мы теперь соединим их наоборот.

не уверен, что понял тебя. Напиши конкретный пример профиля предпочтений, для которого, как ты считаешь, не существует устойчивого разбиения на пары.
Первый мальчик предпочитает последнюю девочку предпоследней, предпоследнюю пред-предпоследней, и т.д...
Второй мальчик предпочитает предпоследнюю девочку пред-предпоследней, пред-предпоследнюю пред-пред-предпоследней и т.д.
Аналогично с девочками. Также их выстроим, и скажем, что первая девочка предпочитает последнего мальчика предпоследнему, предпоследнего пред-предпоследнему и т.д...
Получаем циклическое предпочтение, всё время замыкающееся.
Короче, парадокс Кондерсе в других словах. Пример, с нарушенной транзитивностью. Вот. Может, и бред, конечно :)
Ты имеешь в виду такой профиль:
м1 м2 м3

д3 д2 д1
д2 д1 д3
д1 д3 д2

И в чём проблема? Рассмотрим разбиение (м1-д3, м2-д2, м3-д1). Оно будет устойчивым вне зависимости от того, какие предпочтения у девочек.

Ну да.
А если у девочек предпочтения абсолютно противоположные? Я думал, что мы говорим об устойчивости, исходя из суммы полезности всех мальчиков и девочек. Т.е. если проранжировать их как 0,1 и 2. Тогда бОльшая полезность будет достигнута, если выберут в своём списке второго партнёра.
Фразу из условия "им обоим станет лучше (с точки зрения их предпочтений)" нужно понимать как "каждый из них перейдёт к более предпочтительному со своей точки зрения партнёру".
Никаких полезностей, и тем более их сумм, тут нет:)
Мне кажется такого набора нет.
Необходимо, чтобы положение обоих в паре улучшилось. Значит каждый должен, грубо говоря, подняться вверх на строчку в своих предпочтениях. Наличие такого набора означает, что чем больше раз пара распадается, тем все более улучшается положение обоих. Но число партнеров ограничено, и первый в ранге предпочтений в итоге будет достигнут. Тогда для этого человека дальнейшей пользы распад пары уже не принесет. А раз он не приносит пользы одному из партнеров, значит является устойчивым.
Всё бы хорошо, но твоя пара может разбиться не только тогда, когда ты переходишь к лучшему партнёру, но и тогда, когда твой партнёр бросает тебя, и в этом случае твоё положение может ухудшиться.
Можно придумать набор предпочтений и несколько последовательных разбиений, так что переход от предыдущего разбиения к следующему происходит, когда какие-то два человека объединяются, бросая своих менее предпочтительных партнёров, и при этом разбиение на последнем шаге совпадает с разбиением на первом, что убедительно докажет, что такие переходы можно продолжать бесконечно.
Если лень придумывать такой пример, можно посмотреть мой.

Показать пример

м1
м2
д2
д3
д3
д2
м1
м2
д2
д3
м2
м1
д1
д1
м3
м3
шаг 1
шаг 2
шаг 3
шаг 4
шаг 5
м1д1
м1д2
м1д3
м1д1
м1д1
м2д2
м2д1
м2д1
м2д3
м2д2
м3д3
м3д3
м3д2
м3д2
м3д3
Ну да, понял. Тогда такой пример:
м1 м2 м3 д1 д2 д3

д1 д2 д2 м2 м1 м2
д2 д1 д1 м1 м2 м1
д3 д3 д3 м3 м3 м3

м1д1 м2д1 м2д2 м1д2 м1д1
м2д3 м1д3 м1д3 м2д3 м2д3
м3д2 м3д2 м3д1 м3д1 м3д2

Ok. А тем временем ответ на вопрос задачи по-прежнему не ясен...
В этом году, за решение данной проблемы, или иначе говоря за разработку алгоритма, при котором созданным парам не выгодно разбиваться на новые, Ллойд Шепли и Элвин Рот получили Нобелевскую премию по экономике. Если говорить простым языком, то алгоритм работает так: мужчины выстраиваются в ряд, а женщины делают выбор подходя по очереди к каждому из мужчин из своего личного списка от самого желанного до самого нежеланного. Мужчины, к которым подошла девушка делают выбор в пользу самое желанной, а остальные, отвергнутые девушки идут делать выбор следующего мужчины в своем списке. В итоге этот процесс рано или поздно закончится и никакие две пары не захотят разбиться так, что новой станет лучше. В данном случае "девушками" и "парнями" являются абитуриенты, имеющие предпочтения относительно университетов, и сами университеты(которые тоже имеют предпочтения). Также данный алгоритм применяется и во многих других отраслях индустрии (медицине, приеме в школы и др.). Благодаря этому алгоритму увеличивается общественное благосостояние т.к. учитывается мнение обеих сторон о их предпочтениях. Более подробно об этом алгоритме и его деталях можно найти в интернете.