Min múlik, hogy melyik egyetemi szakra vesznek fel? Hogyan lehet hatékonyan megoldani olyan bonyolult folyamatokat, mint a nemzetközi vesecserék? Dr. Biró Péter, az ELKH KRTK Közgazdaság-tudományi Intézet kutatója, a Budapesti Corvinus Egyetem oktatója ezeken és hasonló problémák megoldásán dolgozik. Betekintést nyújt abba, hogyan lehet tudományos eszközökkel hozzájárulni ahhoz, hogy összetett mechanizmusok igazságosan és hatékonyan működjenek.
2020.12.16. Írta: Taxner Tünde, borítókép: Nagy Dávid, Közgazdász Online
A 2012-es Közgazdaságtudományi Nobel-díjat Alvin E. Roth és Lloyd S. Shapley kapták – pont azon a területen végzett munkájukért, amelyen Biró Péter is tevékenykedik. A Corvinus oktatója 2016 óta az ELKH KRTK Közgazdaság-tudományi Intézetében egy Lendület kutatócsoportot, a Mechanizmustervezés Kutatócsoportot vezeti, ahol – akárcsak Roth és Shapley – a preferencia-alapú párosítások elméletével és gyakorlatával foglalkoznak. Hol találkozhatunk a 2012-es és a hozzá kapcsolódó 2020-as Nobel-díj eredményeivel és ezzel a területtel a mindennapjainkban?
Cikksorozatunkban a Corvinus Egyetem 12 intézetét mutatjuk be egy-egy kutatáson vagy kutatói életpályán keresztül. Ha érdekel, mit derítettek ki a TikTokról a Kommunikáció és Szociológia Intézet oktatói, olvasd el ezt a cikket!
Az egyetemi felvételiben sok szereplő vesz részt. Nekik vannak saját preferenciáik, amik a vágyaikon, igényeiken és különböző objektív faktorokon alapulnak. Egyszerűen megfogalmazva a diákok szeretnének bekerülni bizonyos szakokra, az egyetemek pedig igyekeznek a legmagasabb pontszámmal rendelkező hallgatókat felvenni. Ennek eléréséhez egy párosítási folyamatra van szükség: az algoritmus helyeket rendel a jelentkező diákokhoz. Hogyan lehet ezt a folyamatot egy központosított rendszerben gyorsan, hatékonyan és igazságosan megvalósítani? Biró Péter szerint
az igazságosságot Magyarországon nem nagyon kell magyarázni. Valójában a ponthatárok segítenek az értelmezésében. Ha egy diákot visszautasítottak egy adott szakról, az csak azért lehetett, mert a szak helyeit feltöltötték nála jobb diákokkal, amit a ponthatárok biztosítanak.
A felsőoktatási felvételi algoritmusának újratervezésében és optimalizálásában a kutató 2007-től vett részt, amikor a BME Számítástudományi és Információelméleti Tanszékén doktorit szerzett. „Az algoritmus egy maihoz hasonló formában 1996 óta működött. Ma is a ponthatárok implikálják, hogy kit hova vettek fel, és ezek kiszámítását azóta algoritmusok végzik. A változtatásra azért volt szükség, mert új szempontok kerültek be a törvénybe. Egy politikai döntés miatt mások lettek a megoldás feltételei.”
Kép: Bera Viktor, Közgazdász
A mechanizmus gyors lefutását a felvételi esetében egy algoritmus biztosítja. „Lényegében a lépésszám, vagyis a futási idő arányos a jelentkezések számával. Emiatt Magyarországon már 2007-ben egy sima laptopon 10 másodperc alatt lefutott a program” – mondta el Biró Péter. „Az volt a mi feladatunk, hogy segítsük az új algoritmust implementáló programozókat abban, hogy újra gyorsan lefusson, és korrekt eredményt adjon.”
Ezt a kidolgozási folyamatot algoritmikus mechanizmustervezésnek nevezzük. A tervezés alapját a matematikai és egyéb tudományos ismereteken és tudáson túli alapelvek is adják. A cél az, „hogy preferenciák, hasznosságok és egyéb tényezők figyelembevételével a mechanizmus – valamikor algoritmikus támogatással – egy igazságos és optimális megoldást próbáljon adni a résztvevők számára.” Az egyetemi felvételi mechanizmusát a kutató több tudományos cikkben is vizsgálta, itt található egy magyar nyelvű összefoglaló.
Dr. Biró Péter így foglalta össze szakterületének tudományos kontextusát:
„A játékelmélet olyan szituációkkal foglalkozik, ahol a résztvevőknek preferenciáik, célfüggvényeik vannak. Két ága van: a nem kooperatív és a kooperatív. A nem kooperatív a klasszikusabb. Ott azt feltételezik, hogy minden játékos a saját érdekei alapján cselekszik, és a saját hasznát maximalizálja. A legfontosabb koncepció, amit elemezni szoktak, a Nash-egyensúly. Ez egy olyan helyzet, amiben már egyik szereplőnek sem érdeke eltérni az adott megoldástól.
A kooperatív játékelmélet ezzel szemben az együttműködésről szól, a résztvevők egymással összefognak, például párokat alkotnak. Azokban az alkalmazásokban, amikkel én foglalkozom, összeáll egy eladó egy vevővel, egy diák egy iskolával, létrejönnek kisebb vagy nagyobb koalíciók. Ezután jön a kérdés, hogy a közös hasznot hogyan osszák el egymás között. Például az Európai Unióban minden költségvetés felállításakor nagy vita tárgya, hogy az országok a közös befizetéseket hogyan osszák el egymás között. Ezen a játékelmélet-típuson belül az én szakterületemet a kifizetések nélküli játékok, és azon belül a párosító alkalmazások alkotják.”
Az egyetemi felvételin túl egy teljesen eltérő területen, az orvoslásban is alkalmaznak ilyen mechanizmusokat. Biró Péter kutatócsoportjával részt vesz egy projektben, ami az európai vesecsereprogramok feltérképezését, vizsgálatát és szervezését tűzte ki célul. Európában már több mint 10 országban működik ilyen program. A legnagyobb az Egyesült Királyságban van, ennek kidolgozásában Biró Péter is részt vett. A vesecsere lényege, hogy a betegnek immunológiailag inkompatibilis donorja van, például a betegnek A-s a vércsoportja, a donornak pedig B-s. Ezek a párok regisztrálhatnak a csereprogramba, és a betegek egymás között elcserélhetik a donorjaikat úgy, hogy végül mindenki optimális párt kapjon.
Magyarországon jelenleg négy olyan központ van, ami képes ilyen átültetéseket végezni. A törvény annyit enged meg, hogy a transzplantációs központokon belül létrejöhetnek cserék, de legfeljebb két beteg-donor pár között. Azonban már a jelenlegi törvény alapján is érdemes cseréket keresni, ezért a program kidolgozása javában folyik. Biró Péter megosztotta velünk, hogy
a magyar program pár hónapon belül aktívan működni fog, és ha elfogadják a törvényi változtatást, akkor még több lehetőség lesz a transzplantációk végrehajtására.
A vesecsereprogramban a kutatócsoport szerepe az optimális megoldás megtalálása. Amint megvannak a betegek és a donorok adatai, egy szoftver ki tudja szűrni, ki kivel cserélhet. Utána a lehetséges cserék közül azokat kell kiválasztani, amelyek bizonyos szempontból optimálisak. „Az optimalitás jelentheti azt, hogy minél több transzplantáció jöjjön létre, de minőségi szempontokat is figyelembe szoktak venni, például a korkülönbségek minimalizálását és az immunológiai egyezések növelését az élődonorok és betegek között” – fejtette ki Biró Péter.
Ilyen komplex és hatékony alkalmazások kidolgozásához sok különböző tudományterület összekapcsolódása szükséges. „Ez nagyon szép példája az interdiszciplináris tudományterületeknek. Itt valóban szükség van arra, hogy közgazdászok, társadalomtudósok vagy akár orvosok megértsék és elemezzék, hogy milyen megoldások számítanak optimálisnak egy adott szituációban. Ezután a játékelméleti és mechanizmustervezési szakemberek kigondolják, hogy milyen eljárások vezethetnek el egy jó, optimális, igazságos megoldáshoz. Végül ezeket meg is kell valósítani, egy olyan algoritmust kell mögé tenni, ami gyorsan lefut, és képes kiszámítani a kívánatos megoldást. Csak akkor működik jól egy alkalmazás, ha mindegyik szempontot figyelembe veszik.” Biró Péter szerint azok a megoldások működnek jól, melyeket mindhárom szempontból alaposan átgondoltak, mindegyik szempontot figyelembe vették.
Kép: Bera Viktor, Közgazdász
Ilyen kutatásokban történő sikeres részvételhez érdemes széles érdeklődési körrel rendelkezni, több tudományterületen jártasságot szerezni. Biró Péter matematikusként tanított a Műszaki Egyetemen, emellett a közgazdaságtan is érdekelte, elvégezte a Corvinus egyik szakját is. „Öt évig szinte minden nap ingáztam a Szabadság-hídon oda-vissza. A Corvinus mindig is híres volt arról, hogy erős a közgazdász képzése. A játékelméletet Forgó Ferenc, a kooperatív játékelméletet Solymosi Tamás tanították akkoriban, akik ma is talán a legkiválóbb ismerői ezeknek a területeknek. Tehát nekem megvolt a kettős érdeklődésem, és szerencse, hogy nem mondtam le egyikről sem.” Az interdiszciplinaritást azóta a szakmai életben naponta tapasztalja, megfigyelte, hogy
a kutatók között egyre jobban elmosódnak a határok, hogy ki közgazdász és ki matematikus, mert mindenkinek a probléma mindkét részével foglalkoznia kell.
Ha a Corvinus Egyetem hallgatójaként olvasod ezt a cikket, és felkeltette érdeklődésedet ez a tudományterület, csatlakozhatsz a nagymúltú Játékelméleti szemináriumhoz, vagy felveheted a Market Design című választható tárgyat, ahol mélyebben megismerkedhetsz a területtel.
