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Diseño de mercado

El diseño de mercado es un enfoque interdisciplinario [1] impulsado por la ingeniería [2] para la economía y una metodología práctica para la creación de mercados de ciertas propiedades, que se basa parcialmente en el diseño de mecanismos . [3] En el diseño de mercado, el enfoque se centra en las reglas de intercambio, es decir, quién obtiene qué y mediante qué procedimiento. El diseño de mercado se ocupa del funcionamiento de mercados particulares para repararlos cuando están rotos o para construir mercados cuando faltan. [4] Las aplicaciones prácticas de la teoría del diseño de mercado han incluido la correspondencia del mercado laboral (por ejemplo, el programa nacional de correspondencia de residencia), el trasplante de órganos, la elección de escuela, las admisiones universitarias y más.


Teoría de subastas

Las primeras investigaciones sobre subastas se centraron en dos casos especiales: subastas de valor común en las que los compradores tienen señales privadas del valor verdadero de un artículo y subastas de valor privado en las que los valores se distribuyen de forma idéntica e independiente. Milgrom y Weber (1982) presentan una teoría mucho más general de subastas con valores relacionados positivamente. Cada uno de n compradores recibe una señal privada . El valor del comprador i es estrictamente creciente en y es una función simétrica creciente de . Si las señales se distribuyen de forma independiente e idéntica, entonces el valor esperado del comprador i es independiente de las señales de los otros compradores. Por lo tanto, los valores esperados de los compradores se distribuyen de forma independiente e idéntica. Esta es la subasta de valor privado estándar. Para tales subastas se cumple el teorema de equivalencia de ingresos. Es decir, los ingresos esperados son los mismos en las subastas selladas de primer precio y de segundo precio.

Milgrom y Weber supusieron, en cambio, que las señales privadas están “afiliadas”. Con dos compradores, las variables aleatorias y con función de densidad de probabilidad están afiliadas si

, para todos y todas .

Aplicando la regla de Bayes se deduce que , para todos y para todas .

Reordenando esta desigualdad e integrándola con respecto a ella se deduce que

, para todos y todas . (1)

Es esta implicación de afiliación la que resulta fundamental en el debate que sigue.

Para más de dos variables aleatorias distribuidas simétricamente, sea un conjunto de variables aleatorias que se distribuyen de forma continua con función de densidad de probabilidad conjunta f(v ). Las n variables aleatorias están afiliadas si

para todos y en donde .

Teorema de clasificación de ingresos (Milgrom y Weber [5] )

Supongamos que cada uno de los n compradores recibe una señal privada . El valor del comprador i aumenta estrictamente en y es una función simétrica creciente de . Si las señales están afiliadas, la función de oferta de equilibrio en una subasta sellada de primer precio es menor que el pago esperado de equilibrio en la subasta sellada de segundo precio.

La intuición de este resultado es la siguiente: en la subasta sellada de segundo precio, el pago esperado de un postor ganador con valor v se basa en su propia información. Según el teorema de equivalencia de ingresos, si todos los compradores tuvieran las mismas creencias, habría equivalencia de ingresos. Sin embargo, si los valores están relacionados, un comprador con valor v sabe que los compradores con valores más bajos tienen creencias más pesimistas sobre la distribución de valores. En la subasta sellada de oferta alta, esos compradores de valor bajo ofertan por lo tanto menos de lo que ofertarían si tuvieran las mismas creencias. Por lo tanto, el comprador con valor v no tiene que competir tan duro y también oferta menos. Por lo tanto, el efecto informativo reduce el pago de equilibrio del postor ganador en la subasta sellada de primer precio.

Oferta de equilibrio en las subastas selladas de primer y segundo precio : aquí consideramos el caso más simple en el que hay dos compradores y el valor de cada comprador depende solo de su propia señal. Entonces, los valores de los compradores son privados y están afiliados. En la subasta sellada de segundo precio (o subasta Vickrey ), es una estrategia dominante que cada comprador ofrezca su valor. Si ambos compradores lo hacen, entonces un comprador con valor v tiene un pago esperado de

(2) .

En la subasta sellada de primer precio, la función de oferta creciente B ( v ) es un equilibrio si las estrategias de oferta son las mejores respuestas mutuas. Es decir, si el comprador 1 tiene valor v , su mejor respuesta es ofertar b = B ( v ) si cree que su oponente está usando esta misma función de oferta. Supongamos que el comprador 1 se desvía y ofrece b = B ( z ) en lugar de B ( v ) . Sea U(z) su pago resultante. Para que B ( v ) sea una función de oferta de equilibrio, U ( z ) debe alcanzar su máximo en x = v . Con una oferta de b = B ( z ), el comprador 1 gana si

, es decir, si .

La probabilidad de ganar es entonces tal que el pago esperado del comprador 1 es

.

Tomando logaritmos y diferenciando por z ,

. (3)

El primer término del lado derecho es el aumento proporcional de la probabilidad de ganar a medida que el comprador aumenta su oferta de a . El segundo término es la caída proporcional de la ganancia si el comprador gana. Hemos argumentado que, para el equilibrio, U ( z ) debe alcanzar su máximo en z = v . Sustituyendo z en (3) y haciendo que la derivada sea igual a cero, obtenemos la siguiente condición necesaria.

. (4)

Prueba del teorema de clasificación de ingresos

El comprador 1 con valor x tiene función de densidad de probabilidad condicional . Supongamos que cree ingenuamente que todos los demás compradores tienen las mismas creencias. En la subasta de oferta alta sellada, calcula la función de oferta de equilibrio utilizando estas creencias ingenuas. Argumentando como antes, la condición (3) se convierte en

. (3')

Como x > v se deduce por afiliación (véase la condición (1)) que la ganancia proporcional al pujar más alto es mayor bajo las creencias ingenuas que asignan mayor masa a valores más altos. Argumentando como antes, una condición necesaria para el equilibrio es que (3') debe ser cero en x = v . Por lo tanto, la función de puja de equilibrio satisface la siguiente ecuación diferencial.

. (5)

Apelando al teorema de equivalencia de ingresos, si todos los compradores tienen valores que son extracciones independientes de la misma distribución, entonces el pago esperado del ganador es el mismo en las dos subastas. Por lo tanto, . Por lo tanto, para completar la prueba necesitamos establecer que . Apelando a (1), se sigue de (4) y (5) que para todo v < x .

Por lo tanto, para cualquier v en el intervalo [0,x]

.

Supongamos que . Dado que la oferta de equilibrio de un comprador con valor 0 es cero, debe haber algún y < x tal que

y .

Pero esto es imposible, ya que acabamos de demostrar que, en dicho intervalo, es decreciente, ya que se deduce que el pago esperado del postor ganador es menor en la subasta de oferta alta en sobre cerrado.

Subastas ascendentes con pujas por paquetes

Milgrom también ha contribuido a la comprensión de las subastas combinatorias. En un trabajo con Larry Ausubel (Ausubel y Milgrom, 2002), se consideran las subastas de múltiples artículos, que pueden ser sustitutos o complementos. Definen un mecanismo, la "subasta proxy ascendente", construida de la siguiente manera. Cada postor informa sus valores a un agente proxy para todos los paquetes en los que está interesado. También se pueden informar las restricciones presupuestarias. El agente proxy luego puja en una subasta ascendente con puja por paquetes en nombre del postor real, presentando iterativamente la oferta permitida que, si se acepta, maximizaría la ganancia del postor real (valor menos precio), en función de los valores informados. La subasta se lleva a cabo con incrementos de oferta insignificantes. Después de cada ronda, se determinan las ofertas ganadoras provisionales que maximizan los ingresos totales de las combinaciones factibles de ofertas. Todas las ofertas de un postor se mantienen activas durante la subasta y se tratan como mutuamente excluyentes. La subasta termina después de que ocurre una ronda sin nuevas ofertas. La subasta por proxy ascendente puede verse como una representación compacta de una subasta combinatoria dinámica o como un mecanismo directo práctico, el primer ejemplo de lo que Milgrom más tarde llamaría una “subasta de selección de núcleo”.

Demuestran que, con respecto a cualquier conjunto informado de valores, la subasta ascendente por poder siempre genera un resultado central , es decir, un resultado que es factible y no bloqueado. Además, si los valores de los postores satisfacen la condición de sustitutos, entonces la oferta veraz es un equilibrio de Nash de la subasta ascendente por poder y produce el mismo resultado que el mecanismo de Vickrey-Clarke-Groves (VCG) . Sin embargo, la condición de sustitutos es robustamente una condición necesaria y suficiente: si solo los valores de un postor violan la condición de sustitutos, entonces con la elección apropiada de otros tres postores con valores aditivamente separables, el resultado del mecanismo VCG queda fuera del núcleo; y por lo tanto la subasta ascendente por poder no puede coincidir con el mecanismo VCG y la oferta veraz no puede ser un equilibrio de Nash. También proporcionan una caracterización completa de las preferencias de sustitutos: los bienes son sustitutos si y solo si la función de utilidad indirecta es submodular.

Ausubel y Milgrom (2006a, 2006b) exponen y desarrollan estas ideas. El primero de estos artículos, titulado “La encantadora pero solitaria subasta de Vickrey”, planteó un punto importante en el diseño de mercado. El mecanismo de subasta de VCG, si bien es muy atractivo en teoría, sufre de una serie de posibles debilidades cuando se viola la condición de los sustitutos, lo que lo convierte en un candidato pobre para aplicaciones empíricas. En particular, el mecanismo de subasta de VCG puede exhibir: ingresos bajos (o nulos) para el vendedor; no monotonía de los ingresos del vendedor en el conjunto de postores y los montos ofertados; vulnerabilidad a la colusión por parte de una coalición de postores perdedores; y vulnerabilidad al uso de múltiples identidades de oferta por parte de un solo postor. Esto puede explicar por qué el diseño de la subasta de VCG, si bien es tan encantador en teoría, es tan solitario en la práctica.

El trabajo adicional en esta área realizado por Milgrom junto con Larry Ausubel y Peter Cramton ha sido particularmente influyente en el diseño práctico del mercado. Ausubel, Cramton y Milgrom (2006) propusieron juntos un nuevo formato de subasta que ahora se llama subasta de reloj combinatorio (CCA), que consiste en una etapa de subasta de reloj seguida de una ronda suplementaria de oferta sellada. Todas las ofertas se interpretan como ofertas de paquete; y el resultado final de la subasta se determina utilizando un mecanismo de selección de núcleo. La CCA se utilizó por primera vez en la subasta de espectro de 10-40 GHz del Reino Unido de 2008. Desde entonces, se ha convertido en un nuevo estándar para las subastas de espectro: se ha utilizado para las principales subastas de espectro en Austria, Dinamarca, Irlanda, los Países Bajos, Suiza y el Reino Unido; y está previsto que se utilice en las próximas subastas en Australia y Canadá.

En la conferencia del Premio Nemmers de 2008 , el economista de la Universidad Estatal de Pensilvania Vijay Krishna [6] y Larry Ausubel [7] destacaron las contribuciones de Milgrom a la teoría de las subastas y su posterior impacto en el diseño de las mismas.

Teoría del emparejamiento

Según la teoría económica, en determinadas condiciones, los intercambios voluntarios de todos los agentes económicos conducirán al máximo bienestar de quienes participan en los intercambios. Sin embargo, en la realidad, la situación es diferente; por lo general, nos enfrentamos a fallas del mercado y, por supuesto, a veces nos enfrentamos a condiciones o restricciones como mercados congestionados, mercados repugnantes [8] y mercados inseguros. Aquí es donde los diseñadores de mercados intentan crear plataformas interactivas con reglas y restricciones específicas para lograr situaciones óptimas. Se afirma que tales plataformas brindan la máxima eficiencia y beneficio a la sociedad.

El emparejamiento se refiere a la idea de establecer una relación adecuada entre los dos lados del mercado, los demandantes de un bien o servicio y sus proveedores. Esta teoría explora quién logra qué en las interacciones económicas. [9] La idea del emparejamiento surgió en forma de esfuerzos teóricos de matemáticos como Shapley y Gale. Maduró con los esfuerzos de economistas como Roth, y ahora el diseño de mercados y el emparejamiento son las ramas más importantes de la microeconomía y la teoría de juegos.

Milgrom también ha contribuido a la comprensión del diseño del mercado de emparejamientos. En su trabajo con John Hatfield (Hatfield y Milgrom, 2005), muestra cómo generalizar el problema del emparejamiento por matrimonio estable para permitir el “emparejamiento con contratos”, donde los términos del emparejamiento entre agentes de ambos lados del mercado surgen endógenamente a través del proceso de emparejamiento. Muestran que una generalización adecuada del algoritmo de aceptación diferida de David Gale y Lloyd Shapley encuentra un emparejamiento estable en su entorno; además, el conjunto de emparejamientos estables forma una red y están presentes dinámicas de cadena de vacantes similares.

La observación de que los emparejamientos estables son una red era un resultado bien conocido que proporcionó la clave para su idea de generalizar el modelo de emparejamiento. Observaron (como lo hicieron algunos otros autores contemporáneos) que la red de emparejamientos estables recordaba la conclusión del teorema del punto fijo de Tarski , que establece que una función creciente desde una red completa hasta sí misma tiene un conjunto no vacío de puntos fijos que forman una red completa. Pero no estaba claro qué era la red y cuál era la función creciente. Hatfield y Milgrom observaron que las ofertas y los rechazos acumulados formaban una red, y que el proceso de licitación en una subasta y el algoritmo de aceptación diferida eran ejemplos de un proceso de oferta acumulativa que era una función creciente en esta red.

Su generalización también muestra que ciertas subastas de paquetes (véase también: Paul Milgrom: Policy ) pueden considerarse como un caso especial de emparejamiento con contratos, donde sólo hay un agente (el subastador) en un lado del mercado y los contratos incluyen tanto los artículos que se van a transferir como el precio total de transferencia como términos. Por lo tanto, dos de las grandes historias de éxito del diseño de mercado, el algoritmo de aceptación diferida aplicado al emparejamiento médico y la subasta ascendente simultánea aplicada a las subastas de espectro de la FCC , tienen una profunda conexión matemática. Además, este trabajo (en particular, la variación de "oferta acumulativa" del algoritmo de aceptación diferida) ha formado la base de rediseños propuestos recientemente de los mecanismos utilizados para emparejar a los residentes con los hospitales en Japón [10] y a los cadetes con las ramas del ejército de los EE. UU. [11].

Solicitud

En general, los temas estudiados por los diseñadores de mercado se relacionan con diversos problemas en los mercados de emparejamiento. Alvin Roth ha dividido los obstáculos en el emparejamiento de los participantes del mercado en tres categorías principales: [12] [13] 1- A veces, los participantes del mercado no se conocen entre sí debido a la "delgadez del mercado". En este caso, el mercado sufre de una falta de suficiente espesor. 2- En algunos casos, la causa de la disfuncionalidad es la congestión del mercado y la falta de oportunidades para que los participantes del mercado se conozcan entre sí. En estos casos, el espesor excesivo del mercado hace que las partes del mercado no tengan tiempo suficiente para elegir sus opciones preferidas. 3- En algunos mercados, debido a acuerdos especiales, existe la posibilidad de un comportamiento estratégico por parte de los participantes del mercado y, por lo tanto, las personas no reflejan realmente sus preferencias. En estos casos, el mercado no es seguro para expresar preferencias reales.

La solución de los diseñadores de mercado frente a estos problemas es proponer la creación de una Cámara de Compensación Centralizada para recibir la información de preferencias de los participantes del mercado y utilizar algoritmos de emparejamiento adecuados. La agregación de información, el diseño de algunas reglas y el uso de estos algoritmos conducen al emparejamiento apropiado de los participantes del mercado, la seguridad del entorno del mercado y la mejora de la asignación del mercado. En esta formulación, el mecanismo actúa como un sistema de comunicación entre las partes de una interacción económica que determina el resultado de esta interacción con base en reglas predeterminadas y las señales recibidas de los participantes del mercado. [14] Por lo tanto, el propósito del diseño de mercado es simplemente determinar la regla del juego para optimizar el resultado del juego.

Diseño de mercado y adecuación en el mercado laboral

Como se ha mencionado, en algunos mercados, el mecanismo de fijación de precios puede no asignar recursos de manera óptima. Uno de esos mercados es el mercado laboral. Por lo general, los empleadores o las empresas no reducen el salario ofrecido hasta el punto de que la oferta y la demanda en el mercado laboral sean iguales. Lo importante para las empresas es elegir exactamente "al trabajador más apropiado". En algunos mercados laborales, elegir "al empleador más apropiado" también es importante para quienes buscan empleo. Dado que el proceso de informar a los participantes del mercado sobre las preferencias de los demás se ve alterado, se deben diseñar reglas para mejorar el desempeño del mercado.

Diseño y adecuación de mercado en el mercado de trasplante renal[15]

Otra aplicación importante del emparejamiento es el mercado de trasplantes de riñón. Los solicitantes de trasplantes de riñón a menudo se enfrentan al problema de la falta de riñones compatibles. Los diseñadores del mercado intentan hacer que el mercado de intercambio de riñones sea más eficiente diseñando sistemas para emparejar a los solicitantes de riñón y a los donantes de riñón. Dos tipos generales de comunicación entre los solicitantes de riñón y los donantes son los sistemas de intercambio en cadena y cíclicos. En el intercambio cíclico, los donantes y receptores de riñón forman un ciclo para el intercambio de riñón.

Simplificando los mensajes de los participantes

Milgrom ha contribuido a la comprensión del efecto de simplificar el espacio de mensajes en el diseño práctico de mercados. Observó y desarrolló como un elemento importante del diseño de muchos mercados la noción de conflación, la idea de restringir la capacidad de un participante para transmitir preferencias ricas al obligarlo a ingresar el mismo valor para diferentes preferencias. Un ejemplo de conflación surge en el algoritmo de aceptación diferida de Gale y Shapley para la coincidencia de hospitales y médicos, cuando se permite a los hospitales enviar solo preferencias de respuesta (es decir, la clasificación de médicos y capacidades) aunque se les podría pedir que envíen preferencias sustitutivas generales. En las subastas de búsqueda patrocinada en Internet, se permite a los anunciantes enviar una única oferta por clic, independientemente de las posiciones de anuncios que ganen. Una idea similar, anterior, de una subasta de ítems genéricos combinados es un componente importante de la Subasta Combinatoria de Reloj (Ausubel, Cramton y Milgrom, 2006), ampliamente utilizada en subastas de espectro, incluida la reciente subasta de 800 MHz / 2,6 GHz del Reino Unido, y también se ha propuesto para subastas de incentivos. [16] A los postores se les permite expresar solo la cantidad de frecuencias en la etapa de asignación de la subasta sin tener en cuenta la asignación específica (que se decide en una etapa de asignación posterior). Milgrom (2010) muestra que con una cierta "propiedad de cierre de resultado", la combinación no agrega ningún resultado nuevo no deseado como equilibrio y argumentó que, al espesar los mercados, puede intensificar la competencia de precios y aumentar los ingresos.

Como aplicación concreta de la idea de simplificar los mensajes, Milgrom (2009) define los mensajes de asignación de preferencias. En los mensajes de asignación, un agente puede codificar ciertas preferencias no lineales que implican varias posibilidades de sustitución en objetivos lineales al permitir que los agentes describan múltiples "roles" que los objetos pueden desempeñar en la generación de utilidad, y la utilidad así generada se suma. La valoración sobre un conjunto de objetos es el valor máximo que se puede lograr al asignarlos de manera óptima a varios roles. Los mensajes de asignación también se pueden aplicar a la asignación de recursos sin dinero; véase, por ejemplo, el problema de la asignación de cursos en las escuelas, analizado por Budish, Che, Kojima y Milgrom (2013). Al hacerlo, el artículo ha proporcionado una generalización del teorema de Birkhoff-von Neumann (una propiedad matemática sobre las matrices doblemente estocásticas ) y lo ha aplicado para analizar cuándo una asignación aleatoria dada se puede "implementar" como una lotería sobre resultados deterministas factibles.

Hatfield y Milgrom (2005) estudian un lenguaje más general, el mensaje de asignación dotado . Milgrom ofrece una descripción general de estas cuestiones en Milgrom (2011).

Véase también

Referencias

  1. ^ [Diapositivas de la presentación del premio Milgrom Nemmers, 2008] Archivado el 20 de febrero de 2014 en Wayback Machine.
  2. ^ Roth, Alvin E. "El economista como ingeniero: teoría de juegos, experimentación y computación como herramientas para la economía del diseño". Econometrica 70.4 (2002): 1341-1378.
  3. ^ Roth, Alvin E.; Wilson, Robert B. (verano de 2019). "Cómo surgió el diseño de mercado a partir de la teoría de juegos: una entrevista mutua". Revista de perspectivas económicas . 33 (3): 118–143. doi : 10.1257/jep.33.3.118 . ISSN  0895-3309.
  4. ^ Alvin Roth (2007), El arte de diseñar mercados, Harvard Business Review, https://hbr.org/2007/10/the-art-of-designing-markets
  5. ^ Milgrom, Paul y Robert Weber (1982). "Una teoría de las subastas y las ofertas competitivas". Econometrica (Econometrica, vol. 50, núm. 5) 50 (5): 1089–1122
  6. ^ Presentación de Krishna en Nemmers, 2008 Archivado el 20 de febrero de 2014 en Wayback Machine.
  7. ^ Presentación de Nemmers de Ausubel, 2008 Archivado el 20 de febrero de 2014 en Wayback Machine.
  8. ^ Roth, Alvin (noviembre de 2006). "La repugnancia como restricción a los mercados". Cambridge, MA. doi : 10.3386/w12702 . {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  9. ^ Niederle, Muriel; Roth, Alvin E.; Sönmez, Tayfun (2008), "Matching and Market Design", The New Palgrave Dictionary of Economics , Londres: Palgrave Macmillan UK, págs. 1–13, doi :10.1057/978-1-349-95121-5_2313-1, ISBN 978-1-349-95121-5, consultado el 29 de abril de 2021
  10. ^ Kamada Yuichiro; Kojima Fuhito (2010). "Mejora de la eficiencia en la vinculación de mercados con límites regionales: el caso del programa de vinculación de residencias en Japón". Documento de debate del Stanford Institute for Economic Policy y Kamada, Y. y Kojima, F. (2012). "Estabilidad y a prueba de estrategia para la vinculación con restricciones: un problema en el programa japonés de vinculación médica y su solución". American Economic Review . 102 (3): 366–370. doi :10.1257/aer.102.3.366.
  11. ^ Sönmez Tayfun (2013). "Ofertas para especialidades de carrera en el ejército: mejora del mecanismo de ramificación del ROTC". Revista de Economía Política . 121 (1): 186–219. doi :10.1086/669915. S2CID  2426960.
  12. ^ Roth, AE (2007). "El arte de diseñar mercados". Harvard Business Review . 85 (10): 118–26, 166. PMID  17972500.
  13. ^ Roth, Alvin (octubre de 2007). "¿Qué hemos aprendido del diseño de mercados?". Cambridge, MA. doi : 10.3386/w13530 . {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  14. ^ Myerson, RB (1989). "Diseño de mecanismos". Asignación, información y mercados (pp. 191-206). Palgrave Macmillan, Londres .
  15. ^ Roth, Alvin E; Sönmez, Tayfun; Ünver, M. Utku (1 de mayo de 2007). "Intercambio eficiente de riñones: coincidencia de deseos en mercados con preferencias basadas en compatibilidad". American Economic Review . 97 (3): 828–851. doi :10.1257/aer.97.3.828. ISSN  0002-8282. PMID  29135211. S2CID  6198190.
  16. ^ FCC, Aviso de reglamentación propuesta 12-118, 28 de septiembre de 2012.

Enlaces externos