다중 에이전트 밴딧 문제에서의 절차적 공정성

Procedural Fairness in Multi-Agent Bandits

다중 에이전트 다완선 밴딧(MA-MAB) 문제에서 공정성은 종종 결과에 국한되어, 사회 복지 극대화, 불평등 감소, 또는 효용 균형과 같은 목표를 달성하는 것으로 간주됩니다. 그러나 심리학, 경제학, 그리고 로울스의 이론에서 제시된 증거들은 공정성이 과정과 의사 결정 과정에 대한 참여 권한과도 관련이 있음을 시사합니다. 본 연구에서는 모든 에이전트에게 동등한 의사 결정 권한을 부여하고, 핵심 가치를 반영하며, 결과의 비례성을 고려하는 새로운 공정성 목표, 즉 '절차적 공정성'을 제안합니다. 실험 결과는 결과 최적화를 기반으로 하는 공정성 개념들이 동등한 발언권과 대표성을 희생한다는 것을 확인시켜줍니다. 또한, 절차적으로 공정한 정책 하에서는 결과 중심의 공정성 목표(예: 평등, 공리주의)의 손실이 최소화됩니다. 더 나아가, 서로 다른 공정성 개념들이 근본적으로 상이하고 양립할 수 없는 가치를 우선시한다는 것을 증명하며, 공정성은 명시적인 규범적 선택이 필요함을 강조합니다. 본 연구는 절차적 정당성이 공정성 목표로서 더 큰 중요성을 갖는다는 점을 주장하며, 절차적 공정성을 실천하기 위한 프레임워크를 제시합니다.

In the context of multi-agent multi-armed bandits (MA-MAB), fairness is often reduced to outcomes: maximizing welfare, reducing inequality, or balancing utilities. However, evidence in psychology, economics, and Rawlsian theory suggests that fairness is also about process and who gets a say in the decisions being made. We introduce a new fairness objective, procedural fairness, which provides equal decision-making power for all agents, lies in the core, and provides for proportionality in outcomes. Empirical results confirm that fairness notions based on optimizing for outcomes sacrifice equal voice and representation, while the sacrifice in outcome-based fairness objectives (like equality and utilitarianism) is minimal under procedurally fair policies. We further prove that different fairness notions prioritize fundamentally different and incompatible values, highlighting that fairness requires explicit normative choices. This paper argues that procedural legitimacy deserves greater focus as a fairness objective, and provides a framework for putting procedural fairness into practice.