There have been many multi-item auction mechanisms. As it is not allowed for both sellers and buyers to submit bids and offers in nearly all existing multi-item auction mechanisms, the impartial profit distribution for both sellers and buyers cannot be realized in those mechanisms. Under the assumption that buyers strive for maximum profit, multi-item English auctions lead to equilibriums close to the minimum competitive equilibrium that is the worst result for sellers. And under the assumption that sellers strive for maximum profit, multi-item Dutch auctions lead to equilibriums close to the maximum competitive equilibrium that is the worst result for buyers. Although it is possible for both sellers and buyers to submit bids and offers in a combinatorial exchange, the impartial profit distribution for all individual participants cannot be realized due to its pricing mechanism that focuses only on enforcing budget balance.
This paper proposes an iterative multi-item unit-demand and unit-supply double-auction mechanism that can distribute profit impartially from the viewpoints of individual participants regardless of whether they are buyers or sellers. A new winner determination and pricing mechanism that considers profit restoration and oscillation avoidance are designed. Theoretical features such as dominant strategies, efficiency, strategy-proofness, the validity of the closing condition and deterministic nature of the proposed mechanism are analyzed. It is also shown that the proposed mechanism determines clearing prices according to the market situation in single item markets.
기존의 대부분의 인터넷 경매는 단일 품목을 처리하는 단일 항목 경매이므로 구매자는 경매에 참여하기 전에 관심 있는 품목들 중에 하나의 품목을 선택하여야 한다. 그러나 경매에서의 가격 결정은 경매 종료 시점에 정해지게 되므로, 관심 있는 품목이 하나 이상인 경우에 개별 항목을 다루는 단일 품목 경매들 중에서 구매자가 최대의 이익을 얻기 위하여 특정 품목과 그 품목의 판매인을 사전에 선택하는 것은 매우 어려운 일이다. 이 문제를 해결하기 위해서 하나 이상의 품목을 동시에 다룰 수 있는 다항목 경매들이 등장하였다.
현재까지 많은 다항목 경매 메커니즘들이 등장하였지만, 거의 대부분의 경매 메커니즘에서 판매인과 구매자가 동시에 입찰하는 것이 허용되지 않으므로, 판매인과 구매자 모두에게 공정한 이익 분배를 제공하지 못한다. 다항목 영국식 경매는 구매자들만 입찰을 할 수 있으므로 흥정 결과가 구매자들에게 상대적으로 더 많은 이익을 주는 최대경쟁균현 (Maximum competitive equilibrium)으로 수렴하고, 다항목 네델란드식 경매는 판매인들만 입찰을 할 수 있으므로 흥정 결과가 판매인들에게 상대적으로 유리한 최소경쟁균형 (Minimum competitive equilibrium)으로 수렴한다. 비록 조합 교환 (Combinatorial exchange) 방식에서는 판매인과 구매자가 동시에 입찰하는 것이 가능하지만, 재정균형조건 (Budget balance)에만 초점을 맞춘 가격 결정 방식으로 인해서 공정한 이익 분배를 실현하지 못하고 있다. 즉, 판매인들과 구매자들 모두가 입찰하는 것이 가능한 쌍방향 경매에서의 공평한 가격 결정 방법을 제안하지 못했다.
본 논문은 판매인들과 구매자들 모두에게 공정한 이익 분배를 제공하는 다중 에이전트 기반의 반복적인 다항목 쌍방향 경매 메커니즘을 제안하였다. 이를 위하여 다항목 쌍방향 경매에서의 공평한 이익 분배를 위한 가격 결정 및 승자 결정 방법을 설계하였으며, 다항목 쌍방향 경매에서 발생하는 입찰가 또는 입찰 이익 진동의 문제와 불필요한 경쟁에 의한 이익 손실 문제를 해결하였다. 본 논문에서는 제안된 경매 메커니즘에서의 입찰자들의 우월전략 (dominant strategy)을 분석하였으며, 제안된 경매 메커니즘의 효율성, Strategy-proofness, 종료 조건의 정당성, 결정론적인 이익 분배 등의 이론적 특성들을 분석하였으며, 단일 품목을 다룰 경우에 시장의 상황을 고려하여 거래 가격 (Clearing price)을 결정함으로써 기존의 쌍방향 경매 방식 (Double auction mechanism) 보다 시장 상황에 유연한 결과를 제공함을 보였다.
본 논문에서 제안한 경매 메커니즘은 다양한 전자상거래에서의 공정한 이익 분배에 대한 연구에 활용될 수 있으며, 인터넷상에서 그 규모가 빠르게 증가하고 있는 C2C 시장에서 쌍방향 다항목 경매 서비스를 가능하게 할 수 있을 것으로 기대된다.
