論文の概要: Improving Policy-Constrained Kidney Exchange via Pre-Screening

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.12069v1
• Date: Thu, 22 Oct 2020 21:07:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-10-04 06:50:33.918188
• Title: Improving Policy-Constrained Kidney Exchange via Pre-Screening
• Title（参考訳）: プレスクリーニングによる腎移植の改善
• Authors: Duncan C McElfresh, Michael Curry, Tuomas Sandholm, John P Dickerson
• Abstract要約: バーター交換は、様々な不確実性 - 受講者の嗜好、様々なスワップの実現可能性と品質など - の様々な形態に該当する。 私たちの仕事は、腎臓移植が必要な患者が、より良いマッチングを見つけるために、生きたドナーを交換する現実のバーターマーケットである、腎臓交換によって動機付けられています。 ドナー臓器が受給者の医療チームによって拒絶された場合、計画された移植は様々な理由で失敗することが多い。 ある米国拠点の取引所は、2019年に計画された移植の約85%が失敗したと推計している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 96.27605972266296
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In barter exchanges, participants swap goods with one another without exchanging money; exchanges are often facilitated by a central clearinghouse, with the goal of maximizing the aggregate quality (or number) of swaps. Barter exchanges are subject to many forms of uncertainty--in participant preferences, the feasibility and quality of various swaps, and so on. Our work is motivated by kidney exchange, a real-world barter market in which patients in need of a kidney transplant swap their willing living donors, in order to find a better match. Modern exchanges include 2- and 3-way swaps, making the kidney exchange clearing problem NP-hard. Planned transplants often fail for a variety of reasons--if the donor organ is refused by the recipient's medical team, or if the donor and recipient are found to be medically incompatible. Due to 2- and 3-way swaps, failed transplants can "cascade" through an exchange; one US-based exchange estimated that about 85% of planned transplants failed in 2019. Many optimization-based approaches have been designed to avoid these failures; however most exchanges cannot implement these methods due to legal and policy constraints. Instead we consider a setting where exchanges can query the preferences of certain donors and recipients--asking whether they would accept a particular transplant. We characterize this as a two-stage decision problem, in which the exchange program (a) queries a small number of transplants before committing to a matching, and (b) constructs a matching according to fixed policy. We show that selecting these edges is a challenging combinatorial problem, which is non-monotonic and non-submodular, in addition to being NP-hard. We propose both a greedy heuristic and a Monte Carlo tree search, which outperforms previous approaches, using experiments on both synthetic data and real kidney exchange data from the United Network for Organ Sharing.
• Abstract（参考訳）: バーター交換では、参加者は金銭を交換することなく商品を交換し、交換はしばしば中央の清算所によって促進され、スワップの総品質(または数)を最大化することを目的としている。 バーター交換は、様々な不確実性 - 受講者の嗜好、様々なスワップの実現可能性と品質など - の様々な形態に該当する。 私たちの仕事は、腎臓移植が必要な患者が、より良いマッチングを見つけるために、生きたドナーを交換する現実のバーターマーケットである、腎臓交換によって動機付けられています。 現代の交換には2-および3-ウェイスワップが含まれており、腎臓交換クリアリング問題NP-hardとなっている。 計画された移植は、ドナーの臓器が受取人の医療チームによって拒否されたり、ドナーと受取人が医療的に非互換であることが判明した場合など、様々な理由で失敗する。 1つの米国拠点の取引所は、2019年に計画された移植の約85%が失敗したと推定している。 多くの最適化ベースのアプローチはこれらの失敗を避けるために設計されているが、ほとんどの交換所は法的な制約と政策上の制約のためにこれらの方法を実装することができない。 代わりに、交換者が特定のドナーと受け手の好みを問い合わせることができるような設定を考えます。 我々はこれを2段階決定問題として特徴付け、交換プログラムを行う。 (a)マッチングにコミットする前に、少数の移植をクエリし、 b) 一定のポリシーに従ってマッチングを構築する。 これらのエッジの選択はNPハードに加えて非単調で非モジュラーな組合せ問題であることを示す。 臓器共有のための統一ネットワークからの合成データと実際の腎臓交換データの両方について実験を行い,従来の手法に匹敵する,欲深いヒューリスティックとモンテカルロ木探索の両方を提案する。

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