Institute for Program Structures and Data Organization (IPD), Chair Prof. Böhm

Practical Course Software Development: Bidding agents for Combinatorial Auctions - Which strategy wins?

  • type: internship
  • chair: IPD Böhm
  • place:

    First meeting at the 29th of April 2014, from 13:00 - 13:45

    Room 348 (3rd floor)
    50.34 Informatik, Kollegiengebäude am Fasanengarten  ,

    Further dates by arrangement

  • lecturer:

    Prof. Dr.-Ing. Klemens Böhm
    Stephan Kessler

  • sws: 4
  • ects: 8
  • The description of this course is only available in German since it is held in German.

    Zusammenfassung

    In der freien Wirtschaft und für die öffentliche Hand spielen Auktionen eine immer größere Rolle. Eine wichtige Ausprägung sind sogenannte kombinatorische Auktionen. Ein recht bekanntes Beispiel sind die sogenannten UMTS-Auktionen, bei denen mehrere unterschiedliche Frequenzbänder Telekommunikationsunternehmen zum Kauf angeboten wurden, oder auch die Versteigerung von Start- und Landerechten auf Flughäfen. In solchen Auktionen kommen gleichzeitig mehrere Güter zur Versteigerung, und man kann nicht nur für einzelne Güter, sondern auch für Mengen von Gütern ein Gebot abgeben. Dies ist u. a. deshalb sinnvoll, weil manche Güter erst in Kombination wirklich einen Wert haben, z. B. Start- und Landerechte an unterschiedlichen Flughäfen. Bei anderen Gütern wie z. B. den Frequenzen der UMTS Auktionen hingegen kann es ausreichen, nur eins davon zu haben, um – im UMTS-Beispiel – seinen Kunden grundsätzlich den Dienst anbieten zu können. Mehrere Frequenzbänder würden dann ‚nur’ die Qualität des Dienstes erhöhen. Die Wertschätzung bzw. Zahlungsbereitschaft für ein zweites, beliebiges Frequenzband ist dann niedriger als die für ein erstes Band; die Kombination aus mehreren Gütern ist somit pro Einheit des Gutes weniger wert als eine allein. Euro

    Am Lehrstuhl IPD Böhm wird derzeit eine Plattform für kombinatorische Auktionen entwickelt, die Grundlage für Projekte gemeinsam mit Wirtschaftswissenschaftlern des KIT sein soll. Ein wichtiges Entwurfsziel ist Flexibilität, d. h. die Plattform soll mit wenig Aufwand an unterschiedliche Gegebenheiten anpassbar sein. In vielen Auktionen in der Wirklichkeit beispielsweise beschränken sogenannte Bidding Rules die Möglichkeiten der Bieter. Solche Regeln beinhalten beispielsweise Mindestinkremente, um die die jeweiligen Gebote erhöht werden müssen, oder sogenannte Aktivitätsregeln, sodass Bieter in bestimmten Situationen das Recht verlieren können, auf bestimmte Güter zu bieten. Auch die Menge der zulässigen Allokationen kann Restriktionen unterliegen, etwa  dass kein Bieter mehr als die Hälfte aller Güter ersteigern darf. Neue oder geänderte Regeln dieser Art sollen möglichst geringen Anpassungsaufwand nach sich ziehen.

    In diesem PSE sollen Sie einen Bietagenten für solche kombinatorischen Auktionen entwickeln. Ein Bietagent gibt auf Basis der vorliegenden Information automatisch Gebote anstelle des Bieters selbst ab. Dieser Bietagent muss auf unsere o. g. Plattform zugeschnitten sein. Wir werden Ihnen zum einen Auktionsszenarien und Nutzenfunktionen vorgeben, die der Bietagent in diesen Szenarien haben kann. Ein Beispiel für ein Szenario könnte sein, dass N homogene Güter zur Versteigerung kommen; der Nutzen eines Bieters könnte beispielhaft wie folgt definiert sein:

    U = (Wertschätzung pro Gut - Einkaufspreis pro Gut) * Anzahl der ersteigerten Güter

    In diesem einfachen Beispiel ist die Wertschätzung für ein Gut unabhängig von der Anzahl der ersteigerten Güter. I. Allg. ist dies jedoch nicht so, beispielsweise in den bereits genannten Beispielen.

    Ihr Bietagent wird in einer Reihe von Experimenten mit Wettbewerbscharakter gegen andere Bietagenten antreten. Dabei handelt es sich um Agenten, die wir selbst entwickelt haben, und um Agenten, die eine andere PSE-Gruppe parallel zu Ihnen entwickelt. Ziel des Experiments/Spiels ist, den eigenen Nutzen zu maximieren.

    Zum zweiten sollen Sie selbst Szenarien und Nutzenfunktionen vorschlagen, die plausibel sind, und dafür Sorge tragen, dass Ihr Bietagent auch damit möglichst gut umgehen kann. Ihr Agent wird auch in diesen Szenarien gegen die o. g. ‚Gegner’ antreten.

    Ihr Bietagent soll über eine ansprechende Benutzeroberfläche verfügen. Er soll grundsätzlich so ausgestaltet sein, dass er in zukünftigen Projekten sinnvoll mit möglichst wenig Anpassungsaufwand einsetzbar ist. Ihre Realisierung soll unter einer nicht beschränkenden Open Source Lizenz hinterher frei verfügbar sein.

    Highlights der Aufgabe:

    • Interdisziplinäres Projekt mit Einblick in die Auktionstheorie
    • Spannender Wettkampfcharakter am Ende des Projekts
    • Aktuelles, Forschungsrelevantes Thema
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The description of this course is only available in German since it is held in German.

Zusammenfassung

In der freien Wirtschaft und für die öffentliche Hand spielen Auktionen eine immer größere Rolle. Eine wichtige Ausprägung sind sogenannte kombinatorische Auktionen. Ein recht bekanntes Beispiel sind die sogenannten UMTS-Auktionen, bei denen mehrere unterschiedliche Frequenzbänder Telekommunikationsunternehmen zum Kauf angeboten wurden, oder auch die Versteigerung von Start- und Landerechten auf Flughäfen. In solchen Auktionen kommen gleichzeitig mehrere Güter zur Versteigerung, und man kann nicht nur für einzelne Güter, sondern auch für Mengen von Gütern ein Gebot abgeben. Dies ist u. a. deshalb sinnvoll, weil manche Güter erst in Kombination wirklich einen Wert haben, z. B. Start- und Landerechte an unterschiedlichen Flughäfen. Bei anderen Gütern wie z. B. den Frequenzen der UMTS Auktionen hingegen kann es ausreichen, nur eins davon zu haben, um – im UMTS-Beispiel – seinen Kunden grundsätzlich den Dienst anbieten zu können. Mehrere Frequenzbänder würden dann ‚nur’ die Qualität des Dienstes erhöhen. Die Wertschätzung bzw. Zahlungsbereitschaft für ein zweites, beliebiges Frequenzband ist dann niedriger als die für ein erstes Band; die Kombination aus mehreren Gütern ist somit pro Einheit des Gutes weniger wert als eine allein. Euro

Am Lehrstuhl IPD Böhm wird derzeit eine Plattform für kombinatorische Auktionen entwickelt, die Grundlage für Projekte gemeinsam mit Wirtschaftswissenschaftlern des KIT sein soll. Ein wichtiges Entwurfsziel ist Flexibilität, d. h. die Plattform soll mit wenig Aufwand an unterschiedliche Gegebenheiten anpassbar sein. In vielen Auktionen in der Wirklichkeit beispielsweise beschränken sogenannte Bidding Rules die Möglichkeiten der Bieter. Solche Regeln beinhalten beispielsweise Mindestinkremente, um die die jeweiligen Gebote erhöht werden müssen, oder sogenannte Aktivitätsregeln, sodass Bieter in bestimmten Situationen das Recht verlieren können, auf bestimmte Güter zu bieten. Auch die Menge der zulässigen Allokationen kann Restriktionen unterliegen, etwa  dass kein Bieter mehr als die Hälfte aller Güter ersteigern darf. Neue oder geänderte Regeln dieser Art sollen möglichst geringen Anpassungsaufwand nach sich ziehen.

In diesem PSE sollen Sie einen Bietagenten für solche kombinatorischen Auktionen entwickeln. Ein Bietagent gibt auf Basis der vorliegenden Information automatisch Gebote anstelle des Bieters selbst ab. Dieser Bietagent muss auf unsere o. g. Plattform zugeschnitten sein. Wir werden Ihnen zum einen Auktionsszenarien und Nutzenfunktionen vorgeben, die der Bietagent in diesen Szenarien haben kann. Ein Beispiel für ein Szenario könnte sein, dass N homogene Güter zur Versteigerung kommen; der Nutzen eines Bieters könnte beispielhaft wie folgt definiert sein:

U = (Wertschätzung pro Gut - Einkaufspreis pro Gut) * Anzahl der ersteigerten Güter

In diesem einfachen Beispiel ist die Wertschätzung für ein Gut unabhängig von der Anzahl der ersteigerten Güter. I. Allg. ist dies jedoch nicht so, beispielsweise in den bereits genannten Beispielen.

Ihr Bietagent wird in einer Reihe von Experimenten mit Wettbewerbscharakter gegen andere Bietagenten antreten. Dabei handelt es sich um Agenten, die wir selbst entwickelt haben, und um Agenten, die eine andere PSE-Gruppe parallel zu Ihnen entwickelt. Ziel des Experiments/Spiels ist, den eigenen Nutzen zu maximieren.

Zum zweiten sollen Sie selbst Szenarien und Nutzenfunktionen vorschlagen, die plausibel sind, und dafür Sorge tragen, dass Ihr Bietagent auch damit möglichst gut umgehen kann. Ihr Agent wird auch in diesen Szenarien gegen die o. g. ‚Gegner’ antreten.

Ihr Bietagent soll über eine ansprechende Benutzeroberfläche verfügen. Er soll grundsätzlich so ausgestaltet sein, dass er in zukünftigen Projekten sinnvoll mit möglichst wenig Anpassungsaufwand einsetzbar ist. Ihre Realisierung soll unter einer nicht beschränkenden Open Source Lizenz hinterher frei verfügbar sein.

Highlights der Aufgabe:

  • Interdisziplinäres Projekt mit Einblick in die Auktionstheorie
  • Spannender Wettkampfcharakter am Ende des Projekts
  • Aktuelles, Forschungsrelevantes Thema