We study the problem of fairly allocating a set of chores to a group of agents. The existence of envy-free up to any item (EFX) allocations is a long-standing open question for both goods and chores. We resolve this question by providing a negative answer for the latter, presenting a simple construction that admits no EFX solutions for allocating six items to three agents equipped with superadditive cost functions, thus proving a separation result between goods and bads. In fact, we uncover a deeper insight, showing that the instance has unbounded approximation ratio. Moreover, we show that deciding whether an EFX allocation exists is NP-complete. On the positive side, we establish the existence of EFX allocations under general monotone cost functions when the number of items is at most $n+2$. We then shift our attention to additive cost functions. We employ a general framework in order to improve the approximation guarantees in the well-studied case of three additive agents, and provide several conditional approximation bounds that leverage ordinal information.
Non-Existence of EFX Chore Allocations for Monotone Cost Functions with Binary Marginals
University of Macau（澳门大学）；Harbin Institute of Technology, Shenzhen（哈尔滨工业大学（深圳））；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
Fair Chore Division under Binary Supermodular Costs
我们研究的问题，划分不可分割的家务代理的成本（家务）是超模集函数与二进制边缘。这样的功能捕捉家务之间的互补性，即，它们构成了一个表达类，其中每个杂务的边际负效用要么是1，要么是0，并且边际相对于超集增加。在这种情况下，我们研究了寻找公平和有效的家务分配的广阔前景。特别是，我们建立了$(i)$ EF 1和帕累托有效的家务分配，$(ii)$ MMS公平和帕累托有效的分配，和$(iii)$洛伦兹主导家务分配的存在。此外，我们开发多项式时间算法-在值预言模型-计算这些公平性和效率标准的家务分配。补充这些存在和算法的结果，我们表明，在这个家务分工设置，上述公平的概念，即EF 1，MMS和洛伦兹支配是无与伦比的：一个分配，满足这些概念中的任何一个不一定满足其他。此外，我们还研究了EFX家务分工。在上述积极的结果相比，我们表明，对于二进制超模成本，帕累托有效的分配，甚至近似EFX不存在，任何任意小的近似常数。仅关注EFX公平性，当成本函数相同时，我们提出了一种计算EFX分配的算法（Add-and-Fix）。对于二进制边缘，我们表明，添加和修复运行在多项式时间。
Fairly Dividing Mixtures of Goods and Chores under Lexicographic Preferences
我们研究公平分配不可分割的商品和家务代理之间的\emph{lexicographic}偏好-一个子类的附加值。在鲜明的对比，只有货物的设置，我们表明，一个分配满足\emph{envy-freeness up to any item}（EFX）可能不存在的混合物\emph{objective}货物和家务。据我们所知，这个否定结果为EFX在可加赋值（的任何子域）上提供了\emph{first}反例。为了补充这一不存在的结果，我们确定了一类实例（可能是主观的）混合项目的EFX和帕累托最优分配总是存在的，可以有效地计算。当公平性要求放宽到\emph{maximin share}（MMS）时，证明了\emph{any}混合实例的正存在性和可计算性.更广泛地说，我们的工作检查的存在和计算的公平和有效的分配混合项目，以及只有chores-only的情况下，并强调这些问题的额外困难相对于他们的货物只对应。
Almost (Weighted) Proportional Allocations for Indivisible Chores
在本文中，我们研究如何公平地分配m个不可分割的家务n（不对称）代理。我们认为（加权）比例的任何项目（PROPX），并表明（加权）PROPX分配总是存在的，可以有效地计算。对于家务，我们认为PROPX可能是一种更可靠的比例松弛，因为任何PROPX分配都可以确保对称代理的最大最小份额（MMS）公平性[Budish，2011]和不对称代理的任何价格份额（APS）公平性[Babaioff et al，2021]的2-近似。APS分配家务还没有被研究之前，目前的工作，我们的结果意味着一个2-近似算法。另一个副产品的结果是，一个EFX和一个加权EF 1分配不可分割的家务存在，如果所有的代理人有相同的顺序偏好，这可能是独立的利益。然后，我们考虑部分信息设置和设计算法，只使用代理的顺序偏好来计算近似PROPX分配。我们的算法实现了2-近似对称和非对称代理，和近似比是最佳的。最后，我们研究了公平价格（PoF），即，通过强制按（加权）PROPX分配而造成的社会福利损失。我们证明了PoF的紧比是Theta（n）的对称代理和无界的不对称代理。
A Simple Polynomial-Time EFX Repair for Cancelable Valuations
Max Planck Institute for Informatics（马克斯·普朗克信息学研究所）；Saarland Informatics Campus（萨尔兰信息学校园）；University of Bonn（波恩大学）；Hertz Chair for Algorithms and Optimization（赫兹算法与优化讲席）；University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
