מניפולציה (תורת המשחקים)

בתורת המשחקים, מניפולציה היא מצב בו שחקן במשחק שיתופי יכול לשנות את תוצאת פונקציית בחירה חברתית לטובתו (כלומר, כך שהתוצאה תהא עדיפה יותר על פי יחס ההעדפות שלו) על ידי בחירה בניגוד ליחס ההעדפות שלו. תהליך הבחירה החברתית בנוי כך שכל פרט אמור לדווח מה הוא יחס ההעדפות החזק שלו על קבוצת האפשרויות הנתונות ופונקציית הבחירה החברתית תחזיר אפשרות אחת שמוגדרת כאפשרות העדיפה על החברה כולה. בתהליך הזה ישנה הנחה שהפרט מדווח באופן אמיתי על יחס ההעדפות החזק שלו. אך, יכול להיות מצב שבו לפרט יש אינטרס לשקר בנוגע לפרופיל ההעדפות החזק שלו, ולדווח על פרופיל העדפות חזק אחר, ועל ידי כך להביא למצב שבו תיבחר אפשרות שעדיפה לו. אם מצב כזה אפשרי נאמר שתהליך הבחירה החברתית ניתן למניפולציה. למונח מניפולציה שימוש עיקרי במשפט Gibbard-Satterthwaite. הגדרה: פונקציית בחירה חברתית G {\displaystyle \!G} תיקרא ניתנת למניפולציות אם עבור קבוצת השחקנים N {\displaystyle \!N} קיימים: פרופיל העדפות חזקות P N {\displaystyle \!P^{N}} פרט i ∈ N {\displaystyle i\in N} יחס העדפות חזקות Q i {\displaystyle \!Q_{i}} כך שמתקיים: G ( Q i , P − i ) ≻ p i G ( P N ) {\displaystyle \!G(Q_{i},P_{-i})\succ _{p_{i}}G(P^{N})} . כאשר P − i {\displaystyle \!P_{-i}} הוא פרופיל ההעדפות i ≠ ∀ j ∈ N {\displaystyle \!i\not =\forall j\in N} . כלומר, פונקציית בחירה חברתית G ניתנת למניפולציה אם ישנו פרופיל העדפות חזקות כלשהו שבו יש פרט שיכול לדווח על יחס העדפות חזק שונה ממה שיש לו באמת ועל ידי כך לגרום לאפשרות טובה יותר עבורו להיבחר. אלמלא היה בוחר לשקר הייתה נבחרת האפשרות הפחות טובה עבורו. פונקציית בחירה חברתית שתרחיש כזה לא יכול להתקיים בה נקראת עמידה למניפולציות. פונקציית בחירה חברתית דיקטטורית היא בהכרח עמידה למניפולציות. לדיקטטור אין אינטרס לדווח על יחס העדפות חזק שונה מהאמת משום שבכל מקרה האפשרות הנבחרת היא העדיפה עליו. אם ידווח על יחס העדפות שונה הוא לא ירוויח. לכל שאר הפרטים גם אין אינטרס לדווח על יחס העדפות שונה מכיוון שבכל מקרה יחסי ההעדפות שלהם אינם משפיעים על בחירת האפשרות העדיפה. משפט Gibbard-Satterthwaite גורס כי עבור פונקציית בחירה חברתית G {\displaystyle \!G} המקיימת: G {\displaystyle \!G} עמידה למניפולציות G {\displaystyle \!G} פה אחד הטווח של G {\displaystyle \!G} מכיל לפחות שלוש אפשרויות אזי G {\displaystyle \!G} דיקטטורית. מכך נובעת המסקנה החזקה כי אם פונקציית בחירה איננה דיקטטוריות אזי בהכרח קיימים מצבים בהם עדיף לפחות לשחקן אחד להצביע בשונה מיחס ההעדפות האמיתי שלו;כלומר, להפעיל מניפולציה. ולדימיר (נסמנו ב-1), איליץ' (נסמנו ב-2) ולנין (נסמנו ב-3) הם חברי הסובייט של הכפר, הנדרשים לבחור באיזה צבע יצבעו כל בתי הכפר: a-אדום,b-בורדו,c-כחול. כל אחד מדרג את הצבעים מהאהוב עליו ביותר, לאהוב עליו פחות. הצבע נבחר לפי דירוג בורדה (צבע מקבל K נקודות מבוחר מסוים אם הבוחר דירג K צבעים כעדיפים פחות מצבע זה-הצבע בעל סך הנקודות הגבוהה ביותר מנצח), ובמקרה של תיקו הצבע הנבחר הוא אדום. נתבונן בפרופיל ההעדפות הבא: a ≻ p 1 b ≻ p 1 c {\displaystyle \!a\succ _{p_{1}}b\succ _{p_{1}}c} c ≻ p 2 a ≻ p 2 b {\displaystyle \!c\succ _{p_{2}}a\succ _{p_{2}}b} b ≻ p 3 c ≻ p 3 a {\displaystyle \!b\succ _{p_{3}}c\succ _{p_{3}}a} אם כולם מדווחים על פרופילי ההעדפות האמיתיים שלהם, אזי בתי הכפר יצבעו באדום (תיקו על פי דירוג בורדה a=3, b=3, c=3). אולם, אם לנין ידווח כי וקטור ההעדפות שלו הוא כדלהלן: c ≻ p 3 b ≻ p 3 a {\displaystyle \!c\succ _{p_{3}}b\succ _{p_{3}}a} אזי הצבע הנבחר יהא כחול (על פי דירוג בורדה a=3, b=2, c=4);המדורג גבוה יותר מאדום על פי יחס ההעדפות האמיתי של לנין. לכן, פונקציית בחירה חברתית זו היא ניתנת למניפולציות. תורת המשחקים - מונחים