The effectiveness of stackelberg strategies and tolls for network congestion games
Notice bibliographique
Résumé
It is well known that in a network with arbitrary (convex) latency functions that are a function of edge traffic, the worst-case ratio, over all inputs, of the system delay caused due to selfish behavior versus the system delay of the optimal centralized solution may be unbounded even if the system consists of only two parallel links. This ratio is called the price of anarchy (PoA). In this article, we investigate ways by which one can reduce the performance degradation due to selfish behavior. We investigate two primary methods (a) Stackelberg routing strategies , where a central authority, for example, network manager, controls a fixed fraction of the flow, and can route this flow in any desired way so as to influence the flow of selfish users; and (b) network tolls , where tolls are imposed on the edges to modify the latencies of the edges, and thereby influence the induced Nash equilibrium. We obtain results demonstrating the effectiveness of both Stackelberg strategies and tolls in controlling the price of anarchy. For Stackelberg strategies, we obtain the first results for nonatomic routing in graphs more general than parallel-link graphs, and strengthen existing results for parallel-link graphs. (i) In series-parallel graphs, we show that Stackelberg routing reduces the PoA to a constant (depending on the fraction of flow controlled). (ii) For general graphs, we obtain latency-class specific bounds on the PoA with Stackelberg routing, which give a continuous trade-off between the fraction of flow controlled and the price of anarchy. (iii) In parallel-link graphs, we show that for any given class L of latency functions, Stackelberg routing reduces the PoA to at most α + (1-α)ċρ( L ), where α is the fraction of flow controlled and ρ( L ) is the PoA of class L (when α = 0). For network tolls, motivated by the known strong results for nonatomic games, we consider the more general setting of atomic splittable routing games. We show that tolls inducing an optimal flow always exist, even for general asymmetric games with heterogeneous users, and can be computed efficiently by solving a convex program . This resolves a basic open question about the effectiveness of tolls for atomic splittable games. Furthermore, we give a complete characterization of flows that can be induced via tolls.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,004 | 0,021 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,005 |
| Communication savante | 0,003 | 0,006 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».