125 Rafael Repullo Kansantaloudellinen aikakauskirja – 96. vsk. – 1/2000
Väitöskirja mekanismien suunnittelun teoriasta
RAFAEL REPULLO Professori
CEMFI, Madrid
1 Hannu Vartiainen, »Studies in MechanismDesign and Game Theory», Kansantaloustieteen laitoksen tutkimuksia No. 83: 1999.
Hannu Vartiaisen väitöskirja1 muodostuu nel- jästä luvusta, joista ensimmäinen pitää sisällään katsauksen tutkimusaiheeseen ja -kirjallisuu- teen, sekä yhteenvedon väitöskirjan päätulok- sista. Tässä lausunnossa asemoin opinnäytteen vallitsevaan kirjallisuuteen, luonnehdin jokais- ta kolmea tutkimuslukua erikseen, ja esitän ar- vioni työn laadusta.
Mekanismien suunnittelun teorian juuret ulottuvat 1930-luvulla käytyyn keskusteluun siitä, onko mahdollista saavuttaa tehokas voi- mavarojen allokaatio sosialistisessa talousjär- jestelmässä. Erityisesti O.Lange jaA. Lerner puolsivat näkemystä, jonka mukaan suunnitel- matalous oli yhtä kykeneväinen saavuttamaan kilpailullisen allokaation kuin markkinatalous- järjestelmäkin. L.von MisesjaF.Hayeksen si- jaan kritisoivat tätä näkemystä vedoten infor- maation hajaantuneisuuteen ja laskennallisiin ongelmiin. Informaation hajaantuneisuuden tee- ma nousi voimallisemmin esille L. Hurwiczin
kirjoitusten yhteydessä 1970-luvulla. Hän esit- teli kannustinyhteensopivuuden (incentive com- patibility) käsitteen, ja osoitti ettei ole olemassa voimavarojen allokaatiomekanismia, joka täyt- tää samanaikaisesti Pareto-optimaalisuuden, yksilörationaalisuuden, ja kannustinyhteensopi- vuuden vaatimukset.Erillinen, mutta voimakas, vaikutus mekanismien suunnittelun teoriaan oli P. Samuelsonin 1950-luvun tutkimuksilla voi- mavarojen tehokkaan allokaation ongelmalli- suudesta julkishyödykkeiden taloudessa. Kaksi vuosikymmentä myöhemmin T.Grovesosoitti, että julkihyödykeongelma voidaan ratkaista, jos kokonaisbudjetin tasapainosta ei tarvitse huo- lehtia. Lopuksi, sosiaalisen valinnan teorian ke- hityksellä oli elimellisen tärkeä vaikutus meka- nismien suunnittelun teoriaan.Erityisen merkit- tävänä pidettiin havaintoa, jonka mukaankaik- kiäänestyssäännöt ovat ainakin jossain määrin manipuloitavissa. 1970-luvulla tulosta laajen- nettiin ja yleistettiin, ja lukuisa joukko äänes- tysmalleihin liittyviä nk. mahdottomuustuloksia esitettiin. Kielteisenä pidettävien mahdotto- muustulosten introdusointi aikaansai sen, että tutkijoiden kiinnostus kohdistui vähitellen hei-
126
Väitöksiä – KAK 1/2000
kompiin tasapainokäsitteisiin, kuten Nash- tai osapelitäydelliseen Nash-tasapainoon (täyden informaation olosuhteissa). Tämän lähestymis- tavan myötä syntyi nykyaikaisen mekanismien suunnittelun (tai implementaation) teoria.
Karkeasti ottaen, mekanismien suunnittelun teoria voidaan jakaa kahteen sovellusten luok- kaan. Ensimmäisessä luokassa suunnittelija muotoilee mekanismin (julkisyhteisö määrää verojärjestelmästä tai päättää julkishyödykkei- den tarjonnan tasosta, myyjä määrää kuinka hyödykkeestä käydään kauppaa, yrityksen joh- taja muotoilee kannustinjärjestelmän ryhmälle työntekijöitä, yms.). Toisessa sovellusluokassa ei konkreettisen suunnittelijan läsnäolo ole vält- tämätöntä, vaan pelaajat päättävät keskenään tulevan kanssakäymisen muodosta ja säännöis- tä.Esimerkkejä tästä ovat äänestysjärjestelmän muotoilu, sopimusjärjestelyt tai neuvotteluon- gelmat. Käsillä olevan väitöskirjan luku 3 tar- kastelee implementaatiota osapelitäydellisessä Nash-tasapainossa yleisessä tapauksessa, kun taas luku 2 (sekä viimeinen osio luvusta 3) tut- kii implementaatiota neuvotteluasetelmassa.
Luvussa 4 paneudutaan kaupankäyntimekanis- mien suunnitteluun.
Luvussa 2, »Nash Implementation and the Bargaining Problem», tutkitaan neuvottelurat- kaisujen implementointia Nash-tasapainon kautta. Tavanomaisessa neuvotteluasetelmassa kahdella pelaajalla on mahdollisuus sopia mo- lempia pelaajia hyödyttävistä järjestelyistä. So- pimukseen pääsyä kuitenkin hankaloittaa se, että pelaajien tavoitteet poikkeavat toisistaan.
Aihetta käsittelevä kirjallisuus voidaan laveasti jakaa kahteen ryhmään. Aksiomaattinen lähes- tymistapa pyrkii osoittamaan, että yksikäsittei- nen ratkaisu voidaan saavuttaa vaatimalla, että ratkaisu toteuttaa suppean joukon mielekkäitä ehtolauseita, »aksioomia». Sen sijaan strategi- sessa lähestymistavassa ratkaisua etsitään täs-
mällisesti määritellyssä neuvottelumallissa pe- laajien tasapainokäyttäytymistä tutkimalla.
Nämä aksiomaattinen ja strateginen näkökulma ovat myös toisiaan tukevia: »Nash-ohjemaksi»
kutsuttu tutkimustraditio pyrkii yhdistämään aksiomaattiset ratkaisut strategisten mallien ta- sapainotulemiin. Luku 2 on tietääkseni ensim- mäinen systemaattinen yritys tutkia aksiomaat- tisten ratkaisujen mielekkyyttä käyttäen hyväk- si implementaatioteoriaa. Tulokset Nash-imple- mentaation mahdollisuuksista neuvotteluratkai- sujen implementoinnissa ovat keskeisiltä osil- taan kielteisiä, mutta tulokset, jotka saavutetaan luvussa 3 liittyen implementointiin osapelitäy- dellisessä Nash-tasapainossa ovat huomattavan myönteisiä. Tulokset siis tukevat sekventiaalis- ten mekanismien (esimerkiksiRubinsteinin tun- nettu neuvottelupeli) käyttöä strategisissa neu- votteluasetelmissa.
Luvussa 3, »Subgame Perfect Implementa- tion, A Full Characterization», luonnehditaan välttämätön ja riittävä ehto valintasäännölle, jotta sääntö olisi implementoitavissa osapelitäy- dellisessä Nash-tasapainossa, kun pelaajien lu- kumäärä on vähintään kolme. Ko. luonnehdinta täyttää merkittävän aukon olemassa olevassa kirjallisuudessa. Lisäksi luohdittu ehto saa ver- raten helposti verifioitavan muodon, kun salli- taan mekanismin satunnaistaminen. Tulosta käytetään äänestyssääntöjen implementoitavuu- den tutkimiseen. Lopuksi paneudutaan kahden pelaajan implementaatio-ongelmaan. Vaikka esitetty luonnehdinta ei tältä osin ole täydelli- nen yleisimmässä mahdollisessa muodossaan, johdetaan eräitä hyvin kiinnostavia neuvottelu- malleja koskevia tuloksia. Näkemykseni mu- kaan luku 3 on väitöskirjan paras, ja pitää sisäl- lään tärkeimmän implementaatiokirjallisuudes- sa esitetyn tuloksen usean vuoden ajalta.
Lopuksi luku 4, »Stable Auction Design», luonnehtii kaupankäyntimekanismeja, jotka ovat
127 Rafael Repullo
stabiileja olosuhteissa, joissa myyjän ja/tai os- tajien on vaikeaa sitoutua mekanismin loppuun- saattamiseen. Päätulos on, että erityisen »stabii- lisuutta» kuvaavan tasapainokäsitteen valossa on olemassa yksikäsitteinen uskottava kaupan- käyntimekanismi, joka on muodoltaan ekviva- lentti perinteisen nk. englantilaisen huutokau- pan kanssa. Vaikka tulos on yllättävä ja kiin- nostava, olisi nähdäkseni tarpeellista esittää täs- mällisempi perustelu sitoutumiskyvyn puut- tumiselle. Lisäksi luku tarpeettoman vaikealu- kuinen, pääasiassa koska kirjoittaja on valinnut mahdollisimman yleisen mallinnuskehikon lä- hestymistavakseen (esimerkiksi analyysissä ei vaadita arvostusten riippumattomuutta tai kau- pankäyntimekanismin deterministisyyttä).
Yhteenvetona totean, että Hannu Vartiainen tarttuu väitöskirjassaan tärkeisiin tutkimusaihei- siin, jotka kuuluvat talousteorian eturintamaan.
Väitöskirja pitää sisällään merkittäviä tuloksia, joiden pitäisi olla julkaisukelpoisia parhaissa kansainvälisissä lehdissä. Väitöskirja on hyvin kirjoitettu, ja osoittaa tekijältään huomionar- voista kykyä käydä käsiksi kompleksisiin tek- nisiin ongelmiin originaalilla tavalla. Miinus- puolella on todettava, että toisinaan kirjoittaja painottaa liiaksi analyysin teknistä puolta, ja tarjoaa liian vähän motivaatiota ja intuitiivista tukea tuloksilleen. Kokonaisarvioni väitöskir- jasta on kuitenkin erittäin myönteinen.
