11.2 Sanngirni kosningaraðferða – Stærðfræði í daglegu lífi (IS) | Námsgögn
1111 Kosningar og úthlutun sæta
11.2 Sanngirni kosningaraðferða
11.2 Sanngirni kosningaraðferða
Mynd 11.10. Borgarar leitast við að tryggja að kosningakerfið sé sanngjarnt. (mynd: „Governor Votes Early“ eftir Maryland GovPics/Flickr, CC BY 2.0)
Námsmarkmið
Eftir að hafa lokið þessum hluta átt þú að geta:
Borið saman sanngirni kosninga með meirihlutaviðmiðinu.
Borið saman sanngirni kosninga með Condorcet-viðmiðinu.
Borið saman sanngirni kosninga með einhæfniviðmiðinu.
Borið saman sanngirni kosninga með viðmiði um óhæði gagnvart ómarktækum kostum.
Beitt ómöguleikakenningu Arrows við mat á sanngirni kosninga.
Nú höfum við farið yfir ýmsar kosningaraðferðir og rætt mun þeirra og líkindi. Þú kannt að hallast að einni aðferð fremur en annarri. Þú þarft að sannfæra aðra stofnendur Ímyndunarlands um að val þitt sé best fyrir landið. Áður en samstarfsfólk þitt samþykkir að kosningaraðferð verði tekin upp í stjórnarskrána vill það vita að aðferðin sé sanngjörn. Í þessum hluta skilgreinum við formlega eiginleika sanngjarns kerfis. Við greinum hverja áður rædda kosningaraðferð til að ákvarða hvaða sanngirniseiginleika hún uppfyllir og hvaða eiginleika hún uppfyllir ekki. Til að tryggja eitt markmið þurfum við oft að fórna öðru.
Meirihlutaviðmiðið
Eitt af grundvallaratriðum kosninga er sú hugmynd að flestir kjósendur eigi að styðja frambjóðanda til þess að hann vinni og að frambjóðandi eigi ekki að vinna án stuðnings meirihluta. Þessi hugmynd nefnist meirihlutaviðmiðið.
Við skoðum tvær mikilvægar spurningar um þær fjórar helstu röðunaraðferðir sem við höfum rætt — hlutfallslegan meirihluta, forgangsröðunarkosningu, paraðan samanburð og Borda-talningu:
Hvaða kosningakerfi uppfylla meirihlutaviðmiðið og hver ekki?
Er alltaf „sanngjarnt“ að kosningakerfi uppfylli meirihlutaviðmiðið?
Hafðu í huga að viðmiðið á aðeins við þegar einn frambjóðandi hefur meirihluta. Dæmin sem við greinum byggjast því á aðstæðum þar sem einn frambjóðandi fær meira en 50 prósent atkvæða.
Dæmi 11.16
Herbergisfélagar velja skyndibita
Það er lokaprófavika og sjö háskólanemar eru svangir. Þeir verða að fá sér mat, en á hvaða akstursveitingastað eiga þeir að fara? Forgangsröðun þeirra er sýnd í töflunni hér fyrir neðan. Meirihlutinn hefur McDonald’s í fyrsta sæti. Reiknum niðurstöður kosningarinnar með mismunandi kosningaraðferðum.
Kjósendur
A
B
C
D
E
F
G
(M) McDonald’s
1
1
1
1
5
5
5
(B) Burger King
2
2
2
2
2
2
2
(T) Taco Bell
4
4
3
4
3
3
1
(O) Pollo Tropical
3
5
4
3
4
1
3
(I) Pizza Hut
5
3
5
5
1
4
4
Hvaða veitingastaður vinnur þegar kosið er með hlutfallslegum meirihluta?
Hvaða veitingastaður vinnur með forgangsröðunarkosningu?
Á meirihlutaviðmiðið við? Ef svo er, með hvaða kosningaraðferð eða -aðferðum brást það, ef einhverjum?
Lausn
Við hlutfallslegan meirihluta þurfum við aðeins að telja atkvæði í fyrsta sæti fyrir hvern frambjóðanda. Hér fær McDonald’s fjögur atkvæði í fyrsta sæti, sem er meirihluti, og vinnur því sjálfkrafa.
Í forgangsröðunarkosningunni vinnur McDonald’s einnig þar sem staðurinn hefur meirihluta eftir fyrstu umferð.
Meirihlutaviðmiðið á við þar sem einn valkostur fékk meirihluta atkvæða í fyrsta sæti. Hvorug aðferðin brást viðmiðinu því meirihlutakosturinn vann í báðum tilvikum.
Af dæmi 11.16 virðist sem bæði hlutfallslegur meirihluti og forgangsröðunarkosning uppfylli meirihlutaviðmiðið. Almennt vinnur meirihlutaframbjóðandi alltaf kosningu með hlutfallslegum meirihluta, því frambjóðandi með meira en helming atkvæða hefur fleiri atkvæði en allir aðrir. Hið sama gildir um forgangsröðunarkosningu og aldrei þarf aðra umferð þegar meirihlutaframbjóðandi er til staðar. Skoðum hvernig nokkrar aðrar kosningaraðferðir standast meirihlutaviðmiðið.
Dæmi 11.17
Herbergisfélagar velja skyndibita
Háskólanemarnir sjö eru aftur svangir! Forgangsröðun þeirra hefur ekki breyst og er sýnd hér fyrir neðan. Reiknum hvort niðurstaðan breytist þegar aðrar kosningaraðferðir eru notaðar.
KJÓSENDUR
A
B
C
D
E
F
G
(M) McDonald’s
1
1
1
1
5
5
5
(B) Burger King
2
2
2
2
2
2
2
(T) Taco Bell
4
4
3
4
3
3
1
(O) Pollo Tropical
3
5
4
3
4
1
3
(I) Pizza Hut
5
3
5
5
1
4
4
Hvaða veitingastaður vinnur með pöruðum samanburði?
Hvaða veitingastaður vinnur með Borda-talningu?
Á meirihlutaviðmiðið við? Ef svo er, með hvaða kosningaraðferð eða -aðferðum brást það, ef einhverjum?
Lausn
Í pöruðum samanburði er McDonald’s Condorcet-frambjóðandi, því staðurinn vinnur hvern paraðan samanburð. McDonald’s er því sigurvegari.
Við Borda-talningu reiknum við Borda-stig hvers valkostar: McDonald’s fær 16 stig, Burger King 21, Taco Bell 13, Pollo Tropical 12 og Pizza Hut 8. Burger King vinnur!
Já, meirihlutaviðmiðið á við því McDonald’s fær meirihluta atkvæða í fyrsta sæti. Viðmiðið bregst aðeins þegar Borda-aðferðin er notuð.
Dæmi 11.17 sýnir einnig það sem við sáum við Borda-talningu: Borda-aðferðin hyglar oft málamiðlunarframbjóðanda fremur en sundrandi frambjóðanda. Þetta getur gerst þótt sá sundrandi hafi meirihluta, eins og í dæminu. Þótt meirihluti kjósenda hafi stutt McDonald’s var verulegur minnihluti mjög andvígur staðnum og raðaði honum síðast. Þar sem Borda-stigin taka mið af allri röðuninni hefur þessi mikla andstaða áhrif á niðurstöðuna.
Paraður samanburður uppfyllir alltaf meirihlutaviðmiðið því frambjóðandi með meirihluta atkvæða í fyrsta sæti vinnur hvern paraðan samanburð. Meirihlutaframbjóðandinn getur unnið með Borda-talningu en það er ekki tryggt. Borda-aðferðin brýtur því meirihlutaviðmiðið. Eftirfarandi tafla dregur saman hvernig hver kosningaraðferð tengist viðmiðinu.
Kosningaraðferð
Meirihlutaviðmið
Hlutfallslegur meirihluti
Uppfyllir
Forgangsröðunarkosning
Uppfyllir
Paraður samanburður
Uppfyllir
Borda-talning
Brýtur
Ef þú kýst Borda-aðferðina gætirðu haldið því fram að það sé styrkur hennar, en ekki veikleiki, að hún uppfylli ekki meirihlutaviðmiðið. Eins og við sáum í dæmum 11.16 og 11.17 getur meirihlutinn kosið sér í hag á kostnað minnihlutans. Fjórir nemendur voru mjög hrifnir af McDonald’s en þrír voru mjög andvígir staðnum. Það er röklegt að Burger King, málamiðlunarkosturinn sem allir röðuðu ofarlega og enginn var mjög andvígur, sé betri kostur. Borda-aðferðin er hönnuð til að hygla frambjóðanda sem almenningur í heild getur sætt sig við. Þannig forðast hún annmarka hreinnar meirihlutastjórnar sem kallast kúgun meirihlutans og verður þegar minnihluti er beittur ósanngirni vegna þess að staða hans er önnur en staða meirihlutans.
Íbúar Ímyndunarlands ættu að vita að vald meirihlutans til að knýja vilja sinn fram hefur alvarleg áhrif á aðra hópa. Samkvæmt Williams-stofnun lagadeildar UCLA eru hinsegin einstaklingar til dæmis um 4,5 prósent íbúa Bandaríkjanna. Þegar kosið er um málefni sem snerta hinsegin samfélagið reiða meðlimir þess sig á að þau 95,5 prósent sem ekki skilgreina sig sem hinsegin taki sjónarmið þeirra til greina, til dæmis við kosningar um hjónabönd samkynja fólks, notkun trans fólks á almenningssalernum og ættleiðingar samkynja para.
Condorcet-viðmiðið
Annað sanngirnisviðmið sem þú þarft að skoða við val kosningaraðferðar fyrir Ímyndunarland er Condorcet-viðmiðið, einnig nefnt viðmið um beinan samanburð. Kosningaraðferð uppfyllir Condorcet-viðmiðið ef Condorcet-frambjóðandi vinnur alltaf þegar slíkur frambjóðandi er til staðar. Condorcet-aðferð er sérhver kosningaraðferð sem uppfyllir þetta viðmið.
Mundu úr umfjölluninni um þrjár lykilspurningar að ekki er Condorcet-frambjóðandi í öllum kosningum; viðmiðið á því ekki alltaf við. Mundu einnig að Condorcet-frambjóðandi getur ekki tapað kosningu með pöruðum samanburði. Paraður samanburður er því sagður uppfylla Condorcet-viðmiðið.
Dæmi 11.18
Ráðstöfun endurgreiddra skatta
Í könnun var slembiúrtak 100 einstaklinga í Bandaríkjunum beðið að raða því hvernig þeir vildu verja endurgreiddum sköttum. Kostirnir voru (V) fara í frí, (S) leggja í sparnað, (D) greiða niður skuldir eða (T) annað. Fylki paraðs samanburðar er á mynd 11.11. Ákvarðaðu hvort Condorcet-viðmiðið eigi við.
Mynd 11.11. Fylki paraðs samanburðar um ráðstöfun endurgreiddra skatta
Lausn
Condorcet-viðmiðið á aðeins við þegar Condorcet-frambjóðandi er til staðar. „Greiða niður skuldir“ (D) er Condorcet-frambjóðandi því D vinnur hvern samanburð. Já, viðmiðið á við um þessa kosningu.
Dæmi 11.19
Ráðstöfun endurgreiddra skatta
Snúum aftur að könnuninni um endurgreidda skatta í dæmi 11.18. Við vitum að Condorcet-viðmiðið á við því kostur D, „greiða niður skuldir“, er Condorcet-frambjóðandi sem vinnur hvern paraðan samanburð.
Notaðu samantekt kjörseðlanna í töflunni til að finna sigurvegara og ákvarða hvort Condorcet-viðmiðið sé uppfyllt þegar eftirfarandi kosningaraðferðir eru notaðar.
Atkvæði
33
32
31
4
Fara í frí (V)
1
3
3
2
Leggja í sparnað (S)
3
1
2
1
Greiða niður skuldir (D)
2
2
1
4
Annað (T)
4
4
4
3
Hlutfallslegur meirihluti
Forgangsröðunarkosning
Borda-talning
Lausn
V fær 33 atkvæði í fyrsta sæti, S fær 36, D fær 31 og T fær 0. Kostur S, „leggja í sparnað“, fær því hlutfallslegan meirihluta og vinnur. Þar sem Condorcet-frambjóðandinn D vann ekki er Condorcet-viðmiðið brotið.
Notaðu skrefin sem lýst er í umfjölluninni um forgangsröðunarkosningu til að finna sigurvegara með Hare-aðferð og tafarlausum umferðum. Skref 1: Til meirihluta þarf 51 atkvæði.
Skref 2: Eins og sýnt var í 1. lið hefur enginn
meirihluta atkvæða í fyrsta sæti og því fellur T, sem hefur fæst atkvæði, út. Skref 3: Endurdreifðu atkvæðum til frambjóðendanna sem eftir
eru fyrir aðra umferð: Atkvæði 33 32 31 4; fara
í
frí
(V)
1
3
3 2; leggja
í
sparnað
(S)
3
1 2 1;
greiða
niður
skuldir
(D)
2 2 1
3.
Skref
4:
Endurtaktu
ferlið frá 2. skrefi. Teldu atkvæði í fyrsta sæti: V fær 33, S fær 36 og D fær 31. Felldu D, „greiða niður skuldir“, út fyrir þriðju umferð. Skref 5:
Endurtaktu ferlið frá 3. skrefi. Endurdreifðu atkvæðum fyrir þriðju umferð: Atkvæði 33 32 31 4;
fara
í
frí
(V)
1
2 2 2;
leggja
í
sparnað
(S)
2 1 1
1.
Skref
6:
Endurtaktu
ferlið frá 2. skrefi í síðasta sinn. V fær 33 atkvæði í fyrsta sæti og S fær 67. Kostur S, „leggja í sparnað“, hefur meirihluta og vinnur. Þar sem Condorcet-frambjóðandinn D, „greiða niður skuldir“, vann ekki er Condorcet-viðmiðið brotið.
Kostur D, „greiða niður skuldir“, fær hæstu Borda-stigin og vinnur. Þar sem D var Condorcet-frambjóðandinn uppfyllir kosningin Condorcet-viðmiðið.
Eins og við höfum séð geta hlutfallslegur meirihluti, forgangsröðunarkosning og Borda-talning allar brugðist Condorcet-viðmiðinu við ákveðnar aðstæður. Af þeim fjórum helstu röðunaraðferðum sem við höfum rætt uppfyllir aðeins paraður samanburður Condorcet-viðmiðið í hvert sinn. Eftirfarandi tafla dregur saman hvernig hver aðferð tengist viðmiðinu.
Kosningaraðferð
Condorcet-viðmið
Hlutfallslegur meirihluti
Brýtur
Forgangsröðunarkosning
Brýtur
Paraður samanburður
Uppfyllir
Borda-talning
Brýtur
Einhæfniviðmiðið
Íbúum Ímyndunarlands gæti komið á óvart að kjósandi geti valdið því að frambjóðandi tapi með því að færa hann ofar á kjörseðlinum. Er það sanngjarnt? Flestir kjósendur myndu svara: „Alls ekki!“ Þetta er dæmi um brot á sanngirnisviðmiði sem nefnist einhæfniviðmiðið. Það er uppfyllt þegar enginn frambjóðandi skaðast af því að færast ofar né hagnast á því að færast neðar, að því gefnu að öll önnur atkvæði haldist óbreytt.
Hugsum okkur að kjósendum sé heimil óbindandi fyrsta umferð og að þeir geti síðan breytt atkvæði sínu fyrir aðra umferð. Slíka fyrstu umferð má kalla könnunarkosningu. Gerum ráð fyrir að ákveðinn frambjóðandi vinni könnunarkosninguna. Síðan eru nokkrir kjósendur sannfærðir um að auka stuðning sinn við sigurvegarann, það er færa hann ofar, en enginn dregur úr stuðningi sínum. Eðlilegt er að ætla að sigurvegari fyrstu umferðar vinni einnig þá síðari. Á sama hátt má ætla að frambjóðandi sem tapar haldi áfram að tapa ef einhverjir kjósendur draga úr stuðningi sínum við hann, það er færa hann neðar.
Þú kannt að velta fyrir þér hvers vegna þetta nefnist einhæfniviðmið. Í stærðfræði lýsir einhæfni því að stærð fari alltaf vaxandi eða alltaf minnkandi. Aldur einstaklings er til dæmis einhæfur því hann eykst alltaf, en líkamsþyngd er ekki einhæf því hún getur aukist eða minnkað. Ef allar breytingar á atkvæðum tiltekins frambjóðanda eftir könnunarkosningu stefna í sömu átt telst breytingin einhæf.
Til að taka upplýsta ákvörðun um kosningaraðferð Ímyndunarlands þarftu að vita hverjar af fjórum helstu röðunaraðferðunum — hlutfallslegur meirihluti, forgangsröðunarkosning, paraður samanburður og Borda-talning — uppfylla einhæfniviðmiðið.
Dæmi 11.20
Uppáhalds hundategund valin með hlutfallslegum meirihluta
Dýraathvarfið á staðnum heldur góðgerðarviðburð þar sem framlög gilda sem atkvæði. Fyrir 10 dala framlag má þátttakandi fylla út röðunarkjörseðil um uppáhalds stóra hundategund: stóran púðluhund, golden retriever, labrador retriever eða bulldog. Notaðu samantekt kjörseðlanna til að svara spurningunum.
Atkvæði
42
53
61
24
(S) Stór púðluhundur
1
3
2
1
(G) Golden retriever
3
1
4
4
(L) Labrador retriever
4
2
1
2
(B) Bulldog
2
4
3
3
Finndu sigurvegara kosningarinnar með hlutfallslegum meirihluta.
Gerum ráð fyrir að kjósendurnir 53 í öðrum dálki færi sigurvegarann um eitt sæti ofar. Finndu sigurvegara með hlutfallslegum meirihluta samkvæmt nýju röðuninni.
Brýtur kosningin einhæfniviðmiðið?
Telur þú að niðurstaða 3. liðar gildi almennt um hlutfallslegan meirihluta og einhæfniviðmiðið? Hvers vegna eða hvers vegna ekki?
Lausn
Atkvæðafjöldi hvers kostar er: S 66, G 53, L 61 og B 0. Stóri púðluhundurinn vinnur.
Ef kjósendurnir 53 í öðrum dálki raða S í 2. sæti og L í 3. sæti verður atkvæðafjöldinn: S 66, G 53, L 61 og B 0. Stóri púðluhundurinn vinnur enn.
Kosningin brýtur ekki einhæfniviðmiðið því sigurvegarinn skaðaðist ekki af því að færast ofar.
Almennt séð fær sigurvegari kosningar með hlutfallslegum meirihluta annaðhvort jafnmörg eða fleiri atkvæði í fyrsta sæti þegar hann færist ofar, en aðrir frambjóðendur fá jafnmörg eða færri. Kosning með hlutfallslegum meirihluta brýtur því aldrei einhæfniviðmiðið.
Dæmi 11.21
Einhæfniviðmiðið í kosningu með pöruðum samanburði
Áður komumst við að því að samantekt röðunarkjörseðla í töflunni leiðir til fylkis paraðs samanburðar á mynd 11.12. Notaðu upplýsingarnar til að svara spurningunum.
Fjöldi kjörseðla
95
90
110
115
Kostur A
4
4
1
1
Kostur B
2
2
2
2
Kostur C
3
1
3
4
Kostur D
1
3
4
3
Mynd 11.12. Greint fylki paraðs samanburðar fyrir dæmi um samantekt röðunarkjörseðla
Finndu sigurvegara kosningarinnar með pöruðum samanburði.
Gerum ráð fyrir að kjósendurnir 95 í fyrsta dálki færi sigurvegarann um eitt sæti ofar. Finndu sigurvegarann með pöruðum samanburði samkvæmt nýju röðuninni.
Brýtur kosningin einhæfniviðmiðið?
Telur þú að niðurstaða 3. liðar gildi almennt um paraðan samanburð og einhæfniviðmiðið? Hvers vegna eða hvers vegna ekki?
Lausn
Með pöruðum samanburði vinnur kostur A með þrjú stig.
Ef kjósendurnir 95 í fyrsta dálki á mynd 11.12 færa sigurvegarann um eitt sæti ofar fellur C í fjórða sæti en A færist í það þriðja á kjörseðlum þeirra. Það hefur aðeins áhrif á samanburð A og C: A fær 95 atkvæði til viðbótar en C missir 95. A fær þá 320 atkvæði og C 90. Þar sem A var þegar á undan C eykst aðeins forskot A og niðurstaða kosningarinnar breytist ekki.
Þar sem sigurvegarinn A skaðast ekki af því að færast ofar og sá sem tapaði, C, hagnast ekki á því að færast neðar er kosningin sanngjörn samkvæmt einhæfniviðmiðinu.
Já, paraður samanburður uppfyllir einhæfniviðmiðið því það að færa sigurvegarann ofar getur aldrei fækkað sigrum hans í pöruðum samanburði. Á sama hátt getur það að færa frambjóðanda neðar aldrei fjölgað sigrum hans.
Síðustu dæmi sýna að hlutfallslegur meirihluti, paraður samanburður og Borda-talning uppfylla öll einhæfniviðmiðið. Af þeim fjórum helstu röðunaraðferðum sem við höfum rætt brýtur aðeins forgangsröðunarkosning viðmiðið. Eftirfarandi tafla dregur saman hvernig hver kosningaraðferð tengist einhæfniviðmiðinu.
Kosningaraðferð
Einhæfniviðmiðið
Hlutfallslegur meirihluti
Uppfyllir
Forgangsröðunarkosning
Brýtur
Paraður samanburður
Uppfyllir
Borda-talning
Uppfyllir
Viðmið um óhæði gagnvart ómarktækum kostum
Við höfum farið ítarlega yfir sanngirni kosninga, en eitt viðmið til viðbótar þarf fólk í Ímyndunarlandi að þekkja. Skoðum vel þekkta sögu sem stundum er eignuð bandaríska heimspekingnum Sidney Morgenbesser:
Þjónn segir manni að eftirréttir kvöldsins séu bláberjabaka og eplabaka. Maðurinn pantar eplabökuna. Þjónninn kemur aftur og segir að þriðji kosturinn, kirsuberjabaka, sé einnig í boði. Maðurinn svarar: „Þá vil ég bláberjabökuna.“ (Gaming the Vote: Hvers vegna kosningar eru ekki sanngjarnar (og hvað við getum gert í því), William Poundstone, bls. 50, ISBN 0-8090-4893-0)
Sagan lýsir viðmiði um óhæði gagnvart ómarktækum kostum (IIA). Það merkir að þegar þriðja frambjóðanda er bætt við eða hann fjarlægður eigi röðun fyrstu tveggja frambjóðendanna gagnvart hvor öðrum ekki að breytast eða snúast við. Sérstaklega ætti sigurvegarinn ekki að breytast þegar frambjóðandi sem tapar er fjarlægður eða nýjum frambjóðanda er bætt við.
Dæmi 11.22
Epla-, bláberja- eða kirsuberjabaka?
Gerum ráð fyrir að 30 nemendur í bekk kjósi hvort boðið verði upp á epla-, bláberja- eða kirsuberjaböku. Notaðu samantekt röðunarkjörseðla til að svara spurningunum.
Fjöldi kjörseðla
14
12
4
(A) Eplabaka
1
3
3
(B) Bláberjabaka
2
1
2
(C) Kirsuberjabaka
3
2
1
Finndu sigurvegara kosningarinnar með hlutfallslegum meirihluta.
Hvaða kostur myndi vinna kosningu með hlutfallslegum meirihluta ef kirsuberjabakan væri tekin af kjörseðlinum?
Brýtur kosningin IIA-viðmiðið?
Lausn
Atkvæði í fyrsta sæti skiptast þannig: A fær 14, B fær 12 og C fær 4. Eplabakan fær flest atkvæði í fyrsta sæti og vinnur.
Ef kirsuberjabakan er tekin af kjörseðlinum færa kjósendurnir fjórir í þriðja dálki bláberjabökuna í fyrsta sæti. Atkvæðin fjögur sem áður féllu C til falla þá B. Bláberjabakan fær því 16 atkvæði á móti 14 atkvæðum eplabökunnar og vinnur nú kosninguna.
Já. Kosningin brýtur IIA-viðmiðið því það að fjarlægja valkost sem tapaði breytti sigurvegaranum.
Dæmi 11.23
Besta augnaráðið í gegnum fjórða vegginn í The Office
Gamanþáttaröð NBC, The Office, var sýnd í níu ár og er meðal vinsælustu streymdu sjónvarpsþátta allra tíma. Eitt af einkennum þáttanna var að persónurnar brutu oft fjórða vegginn og ávörpuðu áhorfendur með því að stara beint í myndavélina. Til er vefsíða helguð „augnaráðum úr The Office“ þar sem horfa má á meira en 700 slík augnaráð. Gerum ráð fyrir að 36 aðdáendur séu spurðir hvaða persóna hafi átt besta „The Office-augnaráðið“. Notaðu samantekt kjörseðlanna til að svara spurningunum.
Fjöldi kjörseðla
9
11
7
6
3
(J) Jim Halpert (John Krasinski)
1
2
4
2
4
(P) Pam Beesly-Halpert (Jenna Fischer)
4
1
2
4
3
(D) Dwight Schrute (Rainn Wilson)
2
3
3
1
2
(M) Michael Scott (Steve Carell)
3
4
1
3
1
Finndu sigurvegara kosningarinnar með pöruðum samanburði.
Finndu sigurvegara með pöruðum samanburði ef Michael Scott er tekinn af kjörseðlinum.
Brýtur kosningin IIA-viðmiðið?
Lausn
Settu upp og greindu fylki paraðs samanburðar:
Mynd 11.13 Fylki paraðs samanburðar fyrir Jim, Pam, Dwight og Michael.
Jim Halpert vinnur með 2 stig.
Ef Michael Scott er fjarlægður verður samantekt röðunarkjörseðlanna: Fjöldi kjörseðla 9
11 7 6
3;
(J)
Jim
Halpert
(John
Krasinski) 1 2 3 2
3;
(P)
Pam
Beesly-Halpert
(Jenna
Fischer) 3 1 1 3 2;
(D)
Dwight
Schrute
(Rainn
Wilson)
2 3 2 1 1.
Settu
upp
og
greindu
fylki
paraðs samanburðar: Mynd 11.14 Fylki paraðs
samanburðar fyrir Jim, Pam og Dwight. Pam vinnur með 1
1 2 stig.
Já. Þetta brýtur IIA-viðmiðið því sigurvegarinn skaðaðist þegar valkostur sem tapaði var fjarlægður.
Við höfum séð að allar fjórar helstu kosningaraðferðirnar sem við vinnum með brjóta viðmiðið um óhæði gagnvart ómarktækum kostum (IIA). Eftirfarandi tafla dregur saman hvernig hver aðferð tengist IIA-viðmiðinu.
Kosningaraðferð
Viðmið um óhæði gagnvart ómarktækum kostum
Hlutfallslegur meirihluti
Brýtur
Forgangsröðunarkosning
Brýtur
Paraður samanburður
Brýtur
Borda-talning
Brýtur
Þú kannt að velta fyrir þér hvort til sé kosningakerfi sem mæla megi með fyrir Ímyndunarland og uppfylli öll sanngirnisviðmiðin. Ef slíkt kerfi er til á enn eftir að uppgötva það, og það byggist ekki eingöngu á forgangsröðun. Árið 1972 hlaut Kenneth J. Arrow, prófessor í hagfræði við Harvard, Nóbelsverðlaunin í hagfræði fyrir að sanna ómöguleikakenningu Arrows. Hún segir að sérhvert kosningakerfi, núverandi eða framtíðar, þar sem einu tiltæku upplýsingarnar eru forgangsröðun frambjóðenda, brjóti að minnsta kosti eitt eftirfarandi sanngirnisviðmiða: meirihlutaviðmiðið, Condorcet-viðmiðið, einhæfniviðmiðið eða viðmiðið um óhæði gagnvart ómarktækum kostum. Kenningin á aðeins við um þann flokk kosningakerfa þar sem einungis er safnað forgangsröðun. Til eru önnur kosningakerfi sem ómöguleikakenningin nær ekki til, til dæmis stigakosningakerfi þar sem kjósendur gefa frambjóðendum einkunn.
Að gefa einkunn er annað en að raða, því kjósandi getur gefið fleiri en einum frambjóðanda sömu einkunn. Hugsaðu um fimm stjörnu einkunnakerfi ýmissa atvinnugreina eða þumal upp og þumal niður á YouTube. Gæti verið til stigakosningakerfi sem brýtur ekkert þeirra sanngirnisviðmiða sem við höfum rætt? Það er mögulegt, en frekari rannsóknir þarf til að sanna það.
Athugaðu skilning þinn
Hvaða sanngirnisviðmið brjóta allar fjórar helstu röðunaraðferðirnar sem kynntar eru í kaflanum?
Hver af fjórum helstu röðunaraðferðum kaflans uppfyllir Condorcet-viðmiðið?
Hver af fjórum helstu röðunaraðferðum hlutans brýtur meirihlutaviðmiðið?
Hver af fjórum helstu röðunaraðferðum hlutans brýtur einhæfniviðmiðið?
Hvaða fjórar helstu röðunaraðferðir kaflans brjóta að minnsta kosti eitt sanngirnisviðmið samkvæmt ómöguleikakenningu Arrows?
Ákvarðaðu hvort eftirfarandi staðhæfing sé sönn eða ósönn og rökstyddu svarið: Sérhver röðunarkosning sem brýtur meirihlutaviðmiðið brýtur einnig Condorcet-viðmiðið.
Ákvarðaðu hvort eftirfarandi staðhæfing sé sönn eða ósönn og rökstyddu svarið: Sérhver röðunarkosning sem brýtur Condorcet-viðmiðið brýtur einnig meirihlutaviðmiðið.
Á ómöguleikakenning Arrows við um samþykkiskosningu? Hvers vegna eða hvers vegna ekki?
Ákvarðaðu hvort hver staðhæfing sé sönn eða ósönn. Rökstyddu svarið.
Ómöguleikakenning Arrows tryggir að röðunarkosningakerfi leiði alltaf til ósanngjarnra kosninga.
Í eftirfarandi æfingum skaltu greina hvaða sanngirnisviðmið, ef einhver, eru brotin vegna eiginleika kjósendasniðsins. Rökstyddu svarið.
1.
Í kosningu með hlutfallslegum meirihluta fá frambjóðendurnir eftirfarandi atkvæði: A 125, B 132, C 149 og D 112. Stig í pöruðum samanburði hefðu orðið: A 1, B 3, C 1 og D 1.
2.
Í kosningu með Borda-talningu fá frambjóðendurnir eftirfarandi Borda-stig: A 1245, B 1360 og C 787. Frambjóðandi A fékk 55 prósent röðunar í fyrsta sæti.
3.
Í kosningu með pöruðum samanburði fengu frambjóðendurnir fjórir upphaflega eftirfarandi stig fyrir sigra: A 2, B 1 1 2 , 1 1 2 , C 1 og D 1 1 2 . Þegar C dró sig úr kosningunni fengu hinir: A 1, B 1 1 2 og D 1 2 .
4.
Í kosningu með Borda-talningu fá frambjóðendurnir eftirfarandi Borda-stig: A 15, B 11, C 12 og D 16. Stig í pöruðum samanburði fyrir sama kjósendasnið hefðu orðið: A 2, B 0, C 1 og D 3.
5.
Í kosningu með Borda-talningu fá frambjóðendurnir eftirfarandi Borda-stig: A 15, B 11, C 12 og D 16. Þegar frambjóðanda E er bætt á kjörseðilinn verða stigin: A 25, B 21, C 15, D 24 og E 18.
6.
Í könnunarkosningu með pöruðum samanburði var C Condorcet-frambjóðandi. Í sjálfri kosningunni færðu nokkrir kjósendur C ofar á kjörseðlum sínum, engar aðrar breytingar urðu á forgangsröðuninni og B vann kosninguna.
Notaðu eftirfarandi töflu í næstu æfingum.
Atkvæði
49
51
Frambjóðandi A
3
1
Frambjóðandi B
1
2
Frambjóðandi C
2
3
7.
Í kosningu með pöruðum samanburði var A í fyrsta sæti, B í öðru og C í þriðja. Í sjálfri kosningunni voru einu breytingarnar þær að nokkrir kjósendur færðu B neðar á kjörseðlum sínum, en niðurstaðan hélst óbreytt.
8.
Reiknaðu Borda-stig hvers frambjóðanda og finndu sigurvegara með Borda-talningu.
9.
Er meirihlutaframbjóðandi til staðar? Ef svo er, hver?
10.
Brýtur kosningin með Borda-talningu meirihlutaviðmiðið? Rökstyddu svarið.
11.
Er Condorcet-frambjóðandi til staðar? Ef svo er, hver?
12.
Brýtur kosningin með Borda-talningu Condorcet-viðmiðið? Rökstyddu svarið.
13.
Ef C er tekinn af kjörseðlinum, hvor vinnur þá með Borda-talningu?
14.
Brýtur kosningin með Borda-talningu IIA-viðmiðið? Rökstyddu svarið.
Notaðu eftirfarandi töflu í næstu æfingum.
Atkvæði
7
9
12
15
5
Frambjóðandi A
4
4
1
1
4
Frambjóðandi B
1
1
2
2
3
Frambjóðandi C
3
2
3
4
1
Frambjóðandi D
2
3
4
3
2
15.
Reiknaðu Borda-stig hvers frambjóðanda og finndu sigurvegara með Borda-talningu.
16.
Er meirihlutaframbjóðandi til staðar? Ef svo er, hver?
17.
Brýtur kosningin með Borda-talningu meirihlutaviðmiðið? Rökstyddu svarið.
18.
Er Condorcet-frambjóðandi til staðar? Ef svo er, hver?
19.
Brýtur kosningin með Borda-talningu Condorcet-viðmiðið? Rökstyddu svarið.
20.
Getur kosning sem brýtur meirihlutaviðmiðið uppfyllt Condorcet-viðmiðið? Hvers vegna eða hvers vegna ekki?
Notaðu eftirfarandi töflu í næstu æfingum.
Fjöldi kjörseðla
10
7
5
5
4
Frambjóðandi A
1
3
3
3
4
Frambjóðandi B
3
2
1
4
1
Frambjóðandi C
2
4
2
1
2
Frambjóðandi D
4
1
4
2
3
21.
Reiknaðu Borda-stig hvers frambjóðanda og finndu sigurvegara með Borda-talningu.