2012年10月15日 星期一

賀Shapley獲諾貝爾獎!

賀Shapley獲諾貝爾獎!
每次聽到有人拿諾貝爾獎,總想問:他幹啥的?
他的工作當中以權力指數(Shapley-Shubik Power Index)最為著名。在一個投票系統中,並不一定人人平等。有時一人有兩票,有時有人有否決權(即是說,只要他反對,即使所有其他人同意,議案都不獲通過),又或者參予者組成政黨,全黨都投相同的票。那麼如何衡量每個人(或政黨)的權力呢?不論在何種投票制度下,假設參予者排隊投票,總有一個人會投出關鍵一票。即是說,在他投該票以後,結果就出來了,剩下的人怎麼投票也改變不了。在隨機排隊的情況下,任意一人投出關鍵一票的概率,就代表了該人的權力。
比方說某政府有一個總統(A)和兩個議員(B,C)。一項議案要總統加最少一個議員支持才通過。假如隨機排隊的結果是ABC,那麼A投讚成後,還要等B投讚成,議案才通過。因此B投了關鍵一票。考慮所有情況,投出關鍵一票的是:
ABC:B
ACB:C
BAC:A
BCA:A
CAB:A
CBA:A
6個情況中,有4個情況皆由A總統投出關鍵一票,所以他的權力指數是4/6。議員B和C的權力指數都是1/6。
另一個例可看這裏:
他的另一項重要成就,是提出了Shapley Value的公平分配方法。比方說有若干人合作做事而獲得一些好處,得到的報酬該如何分配,才符合貢獻與報酬成正比的公平原則呢?方法:1.參予者隨機排隊。2.計算每一人加入時,他所帶來的額外收入。3.計算不同排隊方式下,每人帶來收入的平均值。這就是該人應得的報酬。
例如:有一個老闆X與兩個工作Y,Z。只有老闆或只有工人,都賺不到錢。老闆加一個工人可賺$1,老闆加兩個工人可賺$2。設隨機排隊的結果是:XYZ.當X加入時,他賺不到錢,因此他的貢獻是$0。當Y加入,賺到的錢由$0變$1,因此他的貢獻是$1。當Z再加入,賺到的錢由$1變$2,因此他的貢獻是$2-$1=$1。考慮所有情況下三人的貢獻:
XYZ X:$0 Y:$1 Z:$1
XZY X:$0 Y:$1 Z:$1
YXZ X:$1 Y:$0 Z:$1
YZX X:$2 Y:$0 Z:$0
ZXY X:$1 Y:$1 Z:$0
ZYX X:$2 Y:$0 Z:$0
平均 X:$1 Y:$0.5 Z:$0.5
留意,當能夠做相同工作的人愈多,每人所得就愈少。物以罕為貴,低技術勞工很容易找到,所以他們受到的待遇不好。另外,過份充裕的資源往往會令該種貨品價格下跌,因此有些農民會將多餘的農作物倒入海,使貨價提升。(通識教育喔!)
我們可以將Shapley的公平分配視為權力指數的一個加強版。只要設議案通過可帶來$1收入,每名參予投票者所分得的收入就是其權力指數了。更多資料:
http://episte.math.ntu.edu.tw/articles/mm/mm_16_3_08/index.html