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匹配理论与高考录取机制设计
2016年04月29日 07:29 来源:文汇报 作者:攀登 字号

内容摘要:高考录取机制实质上是对不可分的离散资源(学生和高校)进行匹配(matching)的方法。一、二本合并后还可能遇到的其他问题现在还无法预估,但可以肯定的是,未来几年的高考录取方案还将不断在细节方面进行完善。

关键词:匹配;高考;学生;设计;学校

作者简介:

  高考录取机制实质上是对不可分的离散资源 (学生和高校) 进行匹配(matching) 的方法。不只是学校录取,婚姻、就业、器官移植等都面临相类似的匹配问题,其主要特点在于定价违法、不道德或不可行,因此价格无法在其中发挥作用。例如,名校的就读名额是不能出售的,当然家长给学校捐一栋楼的特殊情况除外;需要肾移植的病人不一定跟愿意捐赠的亲属有兼容的免疫系统,而人体器官禁止买卖。

  匹配理论以及实践中的运用

  长期以来,美国的公立学校广泛采用的是波士顿机制(BostonMechanism)。每个学生对所有N个学校进行偏好排序并作为录取志愿提交后,录取规则如下:

  第1步:每个学校考虑把本校排在第1志愿的学生,并把这些学生排序。如果录取名额大于等于学生数,录取全部学生;如果录取名额小于学生数,则录取排名靠前的等于录取名额数的学生,退回多余学生。

  ……

  第K步:每个学校考虑把本校排在第K志愿的学生,并把这些学生排序。如果剩余录取名额大于等于学生数,录取全部学生;如果录取名额小于学生数,则录取排名靠前的等于剩余录取名额数的学生,退回多余学生。

  直到完成第N步,或者全体学生被录取,或者全部学校名额招满。

  1962年,美国加州大学伯克利分校的戴维·盖尔 (David Gale) 教授和洛杉矶分校的劳埃德·沙普利 (Lloyd Shapley) 教授发表了一篇名为 《大学录取与婚姻稳定性》 的论文。首次提出了后来被称为 Gale-Shapley机制(盖尔-沙普利机制) 的稳定匹配问题的解决方案。稳定就是一种不会自发发生变化的状态,即没有一对可能发生匹配的双方同时认为对方比自己现在的配对者好。在高考录取问题中,这意味着不存在一个考生没有被自己更喜欢的学校录取,而这所学校却录取了比自己分数低的学生。

  盖尔-沙普利机制又称为“延迟接受机制”。每个学生对所有N个学校进行偏好排序并作为录取志愿提交后,录取规则如下:

  第1步:每个学校考虑把本校排在第1志愿的学生,并把这些学生排序。留下最多为录取名额的学生进入保留名单,退回其他学生。

  ……

  第K步:对于上一步被退回的学生,他们的名字进入下一个志愿学校的考虑名单。学校对于新进入的学生和保留名单里的学生进行统一排序,留下最多为录取名额的学生进入保留名单,退回其他学生。

  直到全部学生的志愿都被考虑过一次或者全部学生进入保留名单为止,此时保留名单即为最终录取名单。

  这篇经典论文之后,匹配理论得到持续蓬勃发展和广泛普及。2003年,美国纽约地区的公立学校开始采用盖尔-沙普利机制来进行学校录取工作。尽管波士顿机制曾是美国最广泛采用的学校录取机制,在埃尔文·罗斯(Alvin Roth) 等博弈论专家的咨询协助下,波士顿地区的教育主管部门在2005年也决定放弃著名的波士顿机制,采用盖尔-沙普利机制。不仅应用在学校录取机制设计上,匹配理论还应用在器官捐者与受者、新晋医生与医院、刚毕业的经济学博士与高校等诸多匹配问题上。

  2012年,劳埃德·沙普利和埃尔文·罗斯分享了诺贝尔经济学奖,唯一遗憾的是戴维·盖尔在此之前已经离世。

  改革后的方案可能改变只见分不见人的弊端

  中国高考是全世界最大的集中匹配事件。近几年,每年参加高考的人数大约有1000万人,而高考招生的总人数大约在600万人。高考招生录取机制已经成为选拔人才的枢纽环节,关系到国家和亿万学子的前途命运。

  自1952年始,中国的高考长期采用顺序录取机制,基本类似于波士顿机制,只不过面对近千的高校和数万的专业选择,不可能要求每个考生进行完整排序,只能允许其提交有限的志愿数。由于存在高分低录乃至落榜的严重弊端,2008年开始,在教育部的要求下,各省市陆续改用了平行志愿的录取方式。

  平行志愿基本等同于分数独裁机制。对于所有学生,每个学校的排序都是相同的,即考试分数。每个学生对所有N个学校进行偏好排序并作为录取志愿提交后,录取规则如下:

  第1步:分数排名第1的学生,第1志愿学校立即录取该生。

  ……

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