The NTU Partitioned Matching Game for International Kidney Exchange Programs
Eötvös Loránd University（罗兰大学）；HUN-REN KRTK KTI（匈牙利研究网络科学院应用研究所）；HUN-REN–ELTE Egerváry Research Group（匈牙利研究网络-罗兰大学埃格瓦里研究组）；Department of Operations Research, Eötvös Loránd University（罗兰大学运筹学系）
本文提出了一种针对国际肾脏交换计划的NTU分割匹配游戏模型，分析了其核的计算复杂性及稳定性特性。
2026-02-20 cs.DS cs.GT
Computing Balanced Solutions for Large International Kidney Exchange Schemes
为了克服不相容的问题，肾脏患者可能会交换他们的供体。在国际肾脏交换计划（IKEP）中，各国将其国家患者-供体库合并。我们考虑最近引入的信用体系。在每一轮中，各国将获得肾脏移植总数的初步"公平“分配。该分配由信用函数调整，从而产生目标分配。目标是找到一个尽可能接近目标分配的解决办法，以确保国际资金池的长期稳定。作为解决方案，我们使用最大匹配，按字典顺序最大限度地减少国家偏离目标分配。我们首次对{ \it large}个国家进行了计算研究。对于初始分配，我们使用两个易于计算的解决方案的概念，效益值和贡献值，和四个经典的，但难以计算的概念，Shapley值，核仁，Banzhaf值和tau值。通过使用国家的最先进的软件，我们表明，后四个概念是触手可及的IKEP多达15个国家。我们的实验表明，使用字典最小的最大匹配，而不是那些只最大限度地减少最大偏差的目标分配（如前所述），可以使IKEP高达54%更平衡。
2023-02-23 cs.DM cs.DS cs.GT
Kidney exchange and endless paths: On the optimal use of an altruistic donor
我们考虑一个经过充分研究的在线随机图模型肾脏交换，其中代表患者-供体对的节点随着时间的推移到达，并且有向边缘的概率为p。我们假设存在单个利他捐助者，其作为该图中的有向路径捐赠的起始节点。算法问题是选择进行哪些捐赠，以及何时进行，以最大限度地减少患者在接受肾脏之前必须等待的时间。我们通过（1）提供有效的（实际上，线性时间）算法的最佳O（1/p）预期等待时间，（2）表明这些算法中的一些实际上提供了保证所有患者的O（1/p）等待时间{ \em以高概率}，（3）简化了以前对这个问题的分析，以及（4）将结果扩展到多个利他捐赠者的情况。
2020-10-04 cs.GT
Core-Stable Kidney Exchange via Altruistic Donors
HUN-REN Institute for Computer Science and Control（匈牙利科学院计算机与控制研究所）；Purdue University（普渡大学）
该研究通过引入慈善捐献者解决肾脏交换中核心稳定性问题，证明在现实情况下所需捐献者数量远低于理论最坏情况。
2026-10-06 cs.GT
Balancing Lexicographic Fairness and a Utilitarian Objective with Application to Kidney Exchange
University of Maryland（马里兰大学）
平衡资源分配中的公平与效率是一个经典的经济学和计算问题。公平的价格衡量的是在使用效率低下但公平的分配规则时最坏情况下的经济效率损失;对于许多情况下不可分割的商品，这个价格高得令人无法接受。其中一种情况是肾脏交换，需要的患者交换愿意但不相容的肾脏捐赠者。在这项工作中，我们关闭了一个开放的问题，在现代肾脏交换的公平性的理论价格。然后，我们提出了一个一般的混合公平规则，平衡严格的字典的偏好排序类的代理，和一个功利的目标，最大限度地提高经济效率。我们开发了一个实用功能，有利于弱势群体的这一规则字典，但如果成本整体效率变得太高，它切换到一个功利的目标。这一规则只有一个参数，与公平价格的界限成比例，并且可以由政策制定者调整。我们将此规则应用于一个大型肾脏交易所的真实数据，并表明我们的混合规则比其他公平规则产生更可靠的结果。
2017-09-07 cs.AI cs.GT
Low-Risk Mechanisms for the Kidney Exchange Game
在本文中，我们考虑两两交换肾脏的对策。这种博弈自然出现在一些服务提供者从网络上的成对分配中受益的情况下，例如医院之间的肾脏交换。Ashlagi等人提出了一种解决该问题的$2$近似随机真实机制。这是在多个玩家的情况下最著名的结果。然而，我们注意到，在该机制中代理的效用的方差可能与$Ω(n^2)$一样大，这在实际应用中是不期望的。在本文中，我们解决了这个问题，通过提供一个$2$近似随机真实机制，其中每个代理的效用方差最多为$2+ε$。有趣的是，我们可以应用我们的技术来设计一个确定性机制，这样，如果代理偏离该机制，她不会获得超过$2\lceil \log_2 m\rceil$。我们称这种机制为几乎真实的机制。事实上，在实际情况下，一个几乎真实的机制可能意味着一个真实的机制。我们相信，我们的方法可以用来设计低风险或几乎真实的其他问题的机制。
2015-07-20 cs.GT
Shapley-Scarf Housing Markets: Respecting Improvement, Integer Programming, and Kidney Exchange
在Shapley和Scarf的住房市场中，每个代理人被赋予一个不可分割的对象，并对所有对象具有偏好。如果不存在（弱）阻塞联盟，则对象的分配在（强）核心中。在本文中，我们表明，在严格的偏好的情况下，唯一的强核心分配（或竞争性分配）方面的改进：如果代理的对象变得更有吸引力的一些其他代理，那么代理的分配在唯一的强核心分配弱改善。我们得到一个一般的结果，在偏好的关系的情况下，并提供新的整数规划公式计算（强）核心和竞争力的分配。最后，我们进行了计算机模拟，比较博弈理论的解决方案与最大规模和最大重量的市场，类似于肾脏交换计划的池交换。
2021-01-30 cs.GT econ.TH
Game theoretical analysis of Kidney Exchange Programs
本文将跨机构肾脏交换建模为N人非合作博弈，刻画均衡并分析移植信息质量的影响，且基于加拿大肾脏配对捐赠项目的实例计算验证Nash均衡的作用。
2020-12-09 cs.GT
Novel Integer Programming models for the stable kidney exchange problem
肾脏交换计划（KEP）为患有终末期肾病的患者提供了额外的移植可能性。如果一个病人有一个愿意的活体捐赠者，但病人与捐赠者不相容，这对病人-捐赠者可以加入一个不相容的配对库，如果病人和捐赠者之间存在两对或更多对的相容性，他们之间可以交换器官。这个问题可以建模为一个整数规划，在一般情况下，目的是找到应该被选择用于移植的对，使得执行最大数量的移植。在本文中，我们认为，对于每个病人可能存在一个优先顺序的器官，他/她可以接收，因为一个病人可能是兼容的几个捐助者，但可能有一个更好的适合一些比其他人。在这种设置下，目标是找到最大基数稳定交换，一个不存在阻塞循环的解决方案。为此，我们提出了三个新的整数规划模型的基础上著名的边缘和周期配方。这些公式进行了调整，以寻找稳定和强稳定的交换条件下严格的偏好和偏好的关系时，可能存在的情况下。此外，我们研究的情况下，稳定性的要求可以放宽解决方案中允许的最大基数与阻塞周期数之间的权衡。所提出的模型的有效性进行了评估，通过广泛的计算实验上的广泛的实例。
2020-12-09 cs.GT
Computing Balanced Solutions for Large International Kidney Exchange Schemes When Cycle Length Is Unbounded
Corvinus University of Budapest（布达佩斯考文纽斯大学）；KRTK, Institute of Economics（匈牙利科学院经济研究所）；Eötvös Loránd University（罗兰大学）；Department of Computer Science, Durham University（杜伦大学计算机系）
研究探讨了在国际肾脏交换计划中，允许无界循环长度时如何高效计算平衡解，并分析其对稳定性和社会福利的影响。
2025-12-28 cs.CC cs.DS cs.GT
Complexity and Manipulation of International Kidney Exchange Programmes with Country-Specific Parameters
本文研究具有国家特定参数约束的国际肾脏交换计划，给出最大移植数量可行循环打包问题的完整复杂性二分法，并提出个体理性且激励相容的机制以抑制国家虚报参数，同时证明其近似比渐近最优且实际性能更优。
2025-06-05 cs.CC cs.GT econ.TH
Partitioned Matching Games for International Kidney Exchange
提出分区匹配博弈建模国际肾脏交换的公平分配，界定核非空性判定在宽度 $c\leq2$ 与 $c\leq3$ 间的复杂性分界，并完成 $b$-匹配博弈分类及公平最优解选择分析。
2024-01-21 cs.CC cs.DS cs.GT
Incentive-Compatible Kidney Exchange in a Slightly Semi-Random Model
出于肾脏交换的动机，我们研究了以下机制设计问题：在有向图（患者-供体对之间的移植相容性）上，该机制必须选择一个简单的路径（移植链），从一个杰出的顶点（利他主义的供体）开始，使得该路径的总长度尽可能大（最大数量的患者接受肾脏）。然而，该机制不具有对图的直接存取。相反，顶点被划分到多个参与者（医院），每个参与者向机制报告她的顶点的子集。特别地，玩家可以策略性地省略顶点以增加她的顶点中有多少位于由该机制返回的路径上。我们的目标是找到机制，限制这种操纵的动机，同时产生长的路径。不幸的是，在最坏的情况下，与整体最长路径竞争是不可能的，同时激励（近似）真实性，即，要求隐藏节点不能增加玩家的效用超过$1 + o(1)$的因子。因此，我们采用半随机模型，其中少量（$o(n)$）随机边缘被添加到最坏情况的实例。虽然它仍然是不可能的真实的机制，以竞争的整体最长的路径，我们给出了一个真实的机制，竞争一个较弱的，但不平凡的基准：任何路径的长度，其子路径在每个球员有一个最小的平均长度。事实上，我们的机制满足了更强的真实性概念，我们称之为匹配时间激励相容性。这个真实性的概念要求每个参与者不仅要如实地报告她的节点，而且不要在她的任何节点上停止返回的路径，以便将其转移到她自己的子图中的延续。
2021-06-21 cs.GT econ.TH
A note on the rationing of divisible and indivisible goods in a general network
匹配理论的研究已经获得了重要性，最近在肾脏交换，房屋分配，学校选择等应用这些问题的总主题是在参与代理之间公平地分配商品。代理人通常有一个单位的供应/需求，他们想与其他代理人交换。另一方面，Bochet等人研究了这个问题的一个更一般的版本，他们允许代理商将任意数量的可分割商品配给网络中的其他代理商。在目前的工作中，我们的主要重点是非二分网络，代理人有一个同质的不可分割的好，他们希望与他们的邻居交换的任意单位。我们的目标是开发机制，将确定一个公平和strategyproof分配网络中的代理。因此，我们将肾脏交换问题推广到具有任意容量的网络。我们的主要思想是，这个问题和其他几个相关版本的非二分公平分配问题可以适当地转换为公平分配的二分网络，我们知道研究的公平分配机制之一。
2020-01-17 cs.GT math.CO
Private Pareto Optimal Exchange
我们考虑的问题，实现个人理性的，渐进的帕累托最优分配在易货交换经济中，代理人被赋予货物和对他人的货物的偏好，但可能不使用货币作为交换媒介。由于这种经济的最重要的实例之一是肾脏交换-其中对问题的“输入“包括敏感的病人医疗记录-我们要问，在向参与者提供正式的隐私保证的同时，这种交换可以进行到什么程度。我们表明，单独合理的分配不能实现任何非平凡的近似帕累托最优，如果进行的约束下的差分隐私-甚至放松\emph{joint}差分隐私，根据它是已知的，渐近最优分配可以计算在双边市场，如果买家和卖家之间有区别，我们只关心买家的隐私~ \citep{Matching}。因此，我们考虑进一步放宽，我们称之为\emph{marginal}差分隐私-这承诺，非正式地说，每个代理$i$的隐私是保护从每个其他代理$j \neq i$，只要$j$不勾结或共享分配信息与其他代理。我们表明，在边际差分隐私，它是可能的，以计算一个单独的理性和渐近帕累托最优分配在这样的交换经济。
2015-02-13 cs.GT
Decentralized Matching in a Probabilistic Environment
我们考虑一个模型，重复随机匹配的兼容性是概率，实现第一次代理匹配，并持续在未来。这种模式在零工经济、肾脏交换和导师匹配中有应用。我们问一个$decentralized$匹配过程是否可以近似的最佳在线算法。特别是，我们考虑一个分散的$stable$ $matching$过程中，代理匹配的最兼容的合作伙伴谁不喜欢与其他人匹配，和已知的兼容对继续匹配在所有未来的回合。我们证明，上述过程提供了一个0.316近似的最佳在线算法匹配一般图。我们还提供了一个$\frac{1}{7}$ -近似的多对一的二分匹配，一个$\frac{1}{11}$ -近似的能力匹配一般的图形，和一个$\frac{1}{2k}$ -近似的形成团队的$k$代理。我们的研究结果依赖于一个新的耦合参数，分解成功的边缘的最佳在线算法在他们的一轮又一轮的比较与稳定的匹配。
2021-06-12 cs.GT
Fair integer programming under dichotomous and cardinal preferences
针对整数线性规划多最优解导致的公平性问题，提出在二分与基数偏好下公平选择最优解的统一框架及多种算法，并通过肾脏交换和单机调度验证其福利效果与计算效率。
2024-04-09 cs.DS cs.GT econ.TH
Conditions for Stability in Strategic Matching
我们考虑的稳定性匹配时，个人战略提交偏好信息的一个公开的算法。接下来的博弈中，大多数纯纳什均衡都产生了一种匹配，这种匹配对于个人的真诚偏好来说是不稳定的。我们引入了一个良好的支持最小不诚实的约束，并获得条件下，每一个纯纳什均衡产生一个匹配，是稳定的真诚的喜好。匹配算法的条件是完全随机化的，或者是单调的和独立于非配偶（INS）的，这是一个类似IIA的属性。这些条件是重要的，因为它们支持使用除Gale-Shapley（人类最优）算法之外的算法进行肾脏交换和其他应用。我们证明了Gale-Shapley算法总是会产生女性最优匹配时，个人是最小的不诚实。然而，我们给出了一个否定的答案Gusfield和欧文的开放问题之一：有没有单调的INS或完全随机的稳定匹配算法，是一定要产生平等的最佳匹配时，个人的战略和最小的不诚实。最后，我们表明，这些结果延伸到学生安置问题，妇女是一妻多夫，但必须诚实，但不延伸到招生问题，妇女是一妻多夫和战略。
2021-08-09 cs.GT cs.MA
