Siirtoäänivaalitapa kahden paikan tapauksessa?

Siirtoäänivaalitapa kahden paikan tapauksessa/mikä on reilu tapa jakaa kakku?

Hei,

Aivan aluksi suosittelen kaikkia aiheesta kiinnostuneita tutustumaan nykyiseen valiitapaan linkistä https://docs.google.com/presentation/d/1yTnYCBx8sQQ7PWM7C-eUjF_IoxDzkUjgYgGA0RyGgkU/edit#slide=id.g1019b4466d0_1_5

Nykyisellä vaalitavalla 2 paikan vaaleissa jokaisella äänioikeutetulla on yksi ensisijainen ääni, eli äänestäjä voi suoraan äänestää vain yhtä paikkaa. Toinen ääni vaikuttaa vasta siinä tapauksessa, kun

a) jokin ehdokas ylittää äänikynnyksen, jolloin äänen suuruus on (ylimääräiset ensimmäiset äänet/(ensimmäiset äänet), eli aina alle 1.

tai

b) jokin ehdokas tiputetaan, jolloin ääni siirtyy seuraavalle.

Mielestäni tämä on itsessään ongelmallista. Miksi äänioikeutettu ei saa äänestää suoraan molempia paikkoja?

Toinen ongelma on erityisesti tilanteessa, jossa äänioiketetulla on mielessään kaksi tasaväkistä ehdokasta, jotka hän haluasi virkaan. Tällöin äänestäjä voi joutua ”taktikoimaan”, eli yrittää arvata kumpaa ehdokkaista muut äänestävät todennäköisemmin, ja tällöin äänestää toista ehdokasta ensisijaisesti.

Mielestäni molemmat ongelmat ratkeavat melko yksinkertaisesti antamalla paikkoja vastaava määrä ensisijaisia ääniä muiden yksityiskohtien pysyessä samana. Eli kahden paikan vaaleissa on kaksi ensisijaista ääntä, jonka jälkeen on siirtoäänet nykyiseen tapaan. Tälla tavalla äänestäjä saa äänestää juuri niita kahta, jotka hän virkaan haluaisi, eikä taktikoida tarvitse.

Kiltiksellä asiasta oli laajaa keskustelua(mouhoa :D), ja muiden mielestä kahden ensisijaisen äänen siirtoäänivaalissa oli merkittävmpiä ongelmia. Koska en itse tilanteessa aivan sisäistänyt niitä (saati muista riittävän tarkasti), en listaa niitä nyt, vaan toivon, että ne tuotaisiin ilmi mahdollisesti heräävässä keskustelussa. Loppujen lopuksi johtopäätös keskustelussa oli se, että ihmisten käsitys siitä, mikä on oikeudenmukainen tapa jakaa kakku, on erilainen. Omasta mielestäni on todella ongelmallista, että kahden paikan vaaleissa äänestäjä ei saa suoraan äänestää kuin toista paikkaa. Kysynkin nyt teiltä, killalta, mikä on teidän mielipide asiaan? Näettekö samoja ongelmia kuin minä, näettökö mahdollisesti vielä paremman ratkaisun, vai ovatko asiat hyvin nykyisellä tavalla?

7 tykkäystä

Moikka vrikala!

Mahtavaa nähdä, että kiltalaisilla on kiinnostusta siirtoäänivaalitapaa kohtaan. Pariin otteeseen näitä juttuja itsekin veivanneena ajattelin tuoda tässä ilmi oman mielipiteeni asiaan, ja osallistun mielelläni keskusteluun jatkossakin!


Siirtoäänivaalin ominaisuuksista

Kohdassa (a) nostit hyvin esille erään siirtoäänivaalin oikeudenmukaisuuden kulmakivistä: äänten kokonaismäärä pysyy muuttumattomana jokaisella kierroksella. Äänikynnyksen ylittävien äänten siirtyminen varmistaa, että ääniä ei katoa valittaessa ensimmäinen ehdokas kahden paikan virkaan, eli suositulle ehdokkaalle annettu ääni ei ole muita vähemmän arvokas. Äänten skaalaaminen ylittävän osuuden painoisiksi (< 1) puolestaan varmistaa, että suositulle ehdokkaalle annettu ääni ei ole muita enemmän arvokas.

Kohdassa (b) viittasit tämän digonin kulmakivistä tunnetumpaan: ääntenlaskussa otetaan huomioon enemmän kuin pelkkä ensimmäinen preferenssi. Äänten siirtyminen varmistaa, että ääniä ei katoa kenenkään oman mieluisimman ehdokkaan pudotessa, eli vähiten suositulle ehdokkaalle annettu ääni ei ole muita vähemmän arvokas. Putoavalle ehdokkaalle ei jää yhtään ääniä, joten tässä tapauksessa ääniä ei tarvitse skaalata niiden arvon tasapainottamiseksi.

Summa summarum, siirtoäänivaalissa jokaisen äänioikeutetun ääni on aina yhtä arvokas ja jokaisen preferenssejä kuunnellaan mahdollisimman paljon – riippumatta siitä, mitä ehdokasta äänestää ensimmäisenä.


Mainitsemistasi ongelmista

Tutkitaan seuraavaksi kahden paikan täyttämistä siirtoäänivaalilla. Siirtoäänivaalitapa itsessään ei ota minkäänlaista kantaa parien muodostumiseen, vaan palauttaa äänten perusteella kaksi sellaista ehdokasta, jotka ovat mahdollisimman monen äänestäjän mieluisuusjärjestyksessä mahdollisimman korkealla. Viestissäsi lähestyt tilannetta sellaisen äänestäjän perspektiivistä, jolla on mielessä jokin itselle selvästi mieluisin pari, joten tässä osassa olen tarkastellut ääntenlaskua juuri kyseiseltä kantilta.

Ehdotuksesi muutoksesta äänten kirjaamiseen hämmentää minua, sillä kuvailemasi tavoite saavutetaan jo nykyäänkin äänestäjän asettaessa oman suosikkiparinsa ehdokasnumerot mieluisuusjärjestyksessä kahdeksi ensimmäiseksi – kummassa tahansa järjestyksessä. Väite voi alkuun vaikuttaa epäintuitiiviselta: onhan jokaisella vain yksi ensisijainen ääni, kuten totesit. Kuitenkin siirtoäänivaalitapa ottaa tämän sangen elegantisti huomioon juurikin minimoiden tarpeen taktikoinnille ja äänestystulosten ennalta arvailulle. Tarkastellaan esimerkiksi seuraavaa yksinkertaistettua tilannetta:

Olkoot A ja B ehdokkaita kahden paikan virkaan, johon on yhteensä yli 2 ehdokasta. Droop quota:n mukaisesti äänikynnys on likimain kolmasosa äänestäjien määrästä. Kaikki äänestäjät haluavat virkaan juuri A:n ja B:n.

Oletetaan aluksi, että jokainen palauttaa äänestyslipukkeen täytettynä muodossa “A,B”. Tällöin ensimmäisellä kierroksella A saa kaikki äänet, ja muut ehdokkaat eivät saa ääniä lainkaan. A valitaan, ja toisella kierroksella kynnyksen ylittävät äänet (~ 2/3 äänistä) siirtyvät B:lle. B valitaan.

Oletetaan seuraavaksi, että jokainen palauttaa äänestyslipukkeen täytettynä muodossa “B,A”. Tilanne on edellisen kanssa symmetrinen, eli taas A ja B valitaan.

Oletetaan lopuksi, että puolet äänestäjistä palauttavat lipukkeen muodossa “A,B” ja puolet “B,A”. Nyt sekä A että B ylittävät äänikynnyksen jo ensimmäisellä kierroksella, ja jälleen molemmat valitaan. A ja B valitaan itse asiassa kaikissa tapauksissa “A,B”:n ja “B,A”:n jakaumasta riippumatta, minkä todistaminen jätetään lukijan tehtäväksi.

Vaikka esitellyt äänijakaumat ovat epärealistisia, ne tuovat esiin sekä ensi- että toissijaisen äänen huomioinnin eri skenaarioissa: jos valtaosa äänestäjistä kokee mieluisaksi juuri tietyn ehdokasparin, tulevat nämä kaksi ehdokasta valituksi riippumatta siitä, missä järjestyksessä ehdokkaat on (kahtena ensimmäisenä) äänestyslipukkeissa ilmaistu. Jos toinen ehdokas saa alkuun toista enemmän ääniä, siirtyy niitä toiselle sitä enemmän, mitä suurempi ääniero on. Jos äänestäjä kokee suosikkiparinsa ehdokkaat täysin tasaväkisiksi, hän voi päättää heidän keskinäisen järjestyksensä vaikka arvalla.

Realistisemmassa tilanteessa äänet jakautuvat laajemmin kuin vain kahdelle ehdokkaalle. Edelleen, jos joku ehdokaspari erottuu äänestäjille selvästi mieluisimpana, heidät valitaan aiemman esimerkin logiikkaa seuraillen. Mutkia matkan varrella on toki enemmän, ja muidenkin kuin tätä paria ensisijaisesti äänestäneiden ehdokkaiden preferenssejä kuullaan. Mielenkiintoiseksi tilanne muuttuu sellaisessa tapauksessa, jossa yhden tai useamman kierroksen jälkeen äänet jakautuvat tasaisehkosti kolmelle ehdokkaalle. Tarkastellaan tästä muutamaa esimerkkiä kuvien avulla:


Tässä tapauksessa “A,B”- ja “B,A”-äänet ovat jakautuneet ehdokkaiden välille tasaisesti, mutta C on ylittänyt äänikynnyksen ja valittu näin ollen ensimmäiselle paikalle. C:n kynnyksen ylittävät äänet muuttuvat ilman seuraavaa preferenssiä tyhjiksi, ja A:n ja B:n välinen tasatilanne toisesta paikasta ratkaistaan kokousohjesäännön mukaisesti arvalla. Vaikka monelle äänestäjälle A ja B ovat saattaneet olla mieluisa pari, C on silti oikeutettu valintaan, sillä A:n ja B:n saamat äänet eivät riitä nostamaan molempia ehdokkaita äänikynnyksen yläpuolelle.


Tässä tapauksessa A ja C ovat ylittäneet äänikynnyksen, eli heidät on valittu. Jos kaikki ovat ilmaisseet ehdokkaat mieluisuusjärjestyksessä, maksimaalinen osa kaikista äänestäjistä on tyytyväinen, sillä heille mieluisin ehdokas on valittu. Jos taas A:n ja B:n äänestäjät ovat pitäneet ehdokkaita tasavertaisina ja heittäneet kukin arpaa lipuketta täyttäessään, ja arpaonni on suosinut A:ta, maksimaalinen osa kaikista äänestäjistä on jälleen tyytyväinen, sillä heille mieluisin tai tasavertaisesti mieluisin ehdokas on valittu. Kuten edellisessä tilanteessa, mikään “A,B”- ja “B,A”-äänten jakauma ei olisi riittänyt nostamaan molempia ehdokkaita äänikynnyksen yläpuolelle.


Tässä tapauksessa A on ylittänyt äänikynnyksen ja valittu ensimmäiselle paikalle. A:n kynnyksen ylittävät äänet siirtyvät preferenssin mukaisesti kaikki B:lle, joka toisella kierroksella ylittää äänikynnyksen ja valitaan toiselle paikalle. Vaikka C ylsi lähelle äänikynnystä ja sai ensimmäisellä kierroksella B:tä enemmän ääniä, häntä ei ole oikeutettu valintaan, sillä laskutavan mukaisen siirron jälkeen A ja B saivat molemmat riittävästi ääniä ylittääkseen äänikynnyksen.


Tässä tapauksessa A on ylittänyt äänikynnyksen ja valittu ensimmäiselle paikalle. A:n kynnyksen ylittävät äänet siirtyvät preferenssin mukaisesti puoliksi B:lle ja puoliksi C:lle. Toisella kierroksella C ylittää äänikynnyksen ja valitaan toiselle paikalle. Vaikka monet A:n äänestäjät äänestivät myös B:tä, äänestivät yhtä lailla monet C:täkin; äänikynnyksen voi ylittää vain kaksi ehdokasta, ja jälleen kerran kynnyksen ylittivät suurimmalle osalle mieluisat ehdokkaat.

Mitä tulee taktikoinnin tarpeeseen äänestyksessä, aiemman toteamukseni mukaisesti en ole siitä lainkaan huolissani. Siirtoäänivaalissa hyöty äänestystulosten ennalta arvailulla on moneen muuhun vaalitapaan verrattuna mitätön, ja efektiivisen taktikoinnin on osoitettu olevan NP-täydellinen ongelma. Wikipedian lisäksi asiaa avaavat esimerkiksi J. Bartholdi III ja J. Orlin artikkelissaan Single Transferable Vote Resists Strategic Voting (Social Choice and Welfare 8.4 (1991): 341-354). Eli jokainen voi äänestää ehdokkaita vilpittömästi omassa mieluisuusjärjestyksessään, ja tilanne on kaikkien kannalta hyvin.


Siirtoäänivaalin rajoitteista

On totta, että kahden paikan tapauksessa siirtoäänivaalin täysi neutraalius paridynamiikkaa kohtaan voidaan nähdä eräänlaisena heikkoutena. Toisaalta killan nykyisessä vaalikulttuurissa, jossa parivirkoihin ei ole epätavallista hakea myös yksilöinä, tämä voidaan nähdä yhtä hyvin vahvuutenakin. Jos pariviroissa erilaisten ehdokaskombinaatiotioiden spesifi paridynamiikka nähdään merkittäväksi valintakriteeriksi, olisi killan kokousohjesäännön ja siirtoäänivaalitavan puitteissa toki mahdollista äänestää kaikkien mahdollisten ehdokaskombinaatioiden joukosta, kuten joissain killoissa on historiallisesti tehtykin. Tällöin kahden paikan tapaus redusoituu yhden paikan tapaukseksi, eli ei päädytä myöskään äänikynnyksen ylittävien äänten skaalauksesta aiheutuviin desimaaliääniin. Toisaalta on syytä muistaa, että mahdollisten kombinaatioiden määrä on nC2 = O(n^2).

Eräs siirtoäänivaalitavan heikkous on tottakai sen vaikeaselkoisuus verrattuna moneen yksinkertaisempaan äänestysmenettelyyn, kuten tässäkin on huomattu. Perusidea kuitenkin on simppeli, ja nopean vaalikokouksessa kertaamisen lisäksi tällainen laajempikin keskustelu näistä erikoistapauksista parantaa kiltalaisten tietoisuutta. On siis ihan todella hyvä, että näistä aina silloin tällöin hinataan, ja itse nautin tästä ehkä huolestuttavankin paljon.


Lopuksi

Vaikka kilta varmasti voisi ottaa käyttöönsä jonkin muunnoksen standardimallisesta äänestysmenettelystä – tai jopa kehittää kokonaan omansa – itse näkisin, että on hallinnollisesti selkeintä ja läpinäkyvintä tukeutua johonkin valmiiseen, täsmällisesti ennalta määriteltyyn ja laajalti tutkittuun sekä hyväksi todettuun äänestysmenettelyyn. Killalle riittää viitata säännöissään tähän standardimalliseen menettelyyn, eikä sitä tällöin tarvitse määritellä itse erikseen. Jos oikeasti olet jaksanut lukea koko tämän tolkuttoman horinan, laita vaalikanalabotille joku hyvä meemi. Itse määritellty tai muunneltu äänestysmenettely herättäisi todennäköisesti vain lisää kyseenalaistusta oikeudenmukaisuudesta: voiko todella olla, että kilta kehittää “reilumman” muunnoksen yli 160 vuotta vanhaan ja maailmalla valtiollisellakin tasolla käytettyyn järjestelmään?

Henkilökohtaisesti näen, että siirtoäänivaali nykyisessä muodossaan on reiluin mahdollinen tapa toteuttaa vaalit killassa. Ehdokkaat ovat kiltalaisten edessä samalla viivalla, kiltalaisten mielipidettä valinnoissa noudatetaan mahdollisimman paljon, ja kaikenlainen arvailu ja taktikointi äänestyksessä on paitsi tarpeetonta, myös likimain mahdotonta. Kaiken hyvän päälle siirtoäänivaali tuo asteittain paljastettavilla kierroksillaan hulvatonta jännitystä vaalikokouksiin, ja on aiheuttamansa loputtoman hinauksen keskellä ja kaikessa tunkkiudessaan pohjimmiltaan loputtoman elegantti sekä kauniin matemaattinen menettely. Mikäs sen fyssalaisempaa.

Henri

14 tykkäystä

Haluaisin tuoda kiinnostuneille kiteytetyn version tuosta STV:n sokeudesta useampaa valittavaa kohtaan.

Esimerkki, jossa STV more like STP (vaikkakin muutoin hyvä järjestelmä)

Määrittely

Olkoot kahden paikan vaaleissa ehdokkaat A, B, C, D… ja Jesperir. Äänestäjäkunnalla on omia ykkösuosikkeja (tai sitten ei, mutta valistuneetkin arpojat ovat laittaneet ei-Jespetin ykköseksi lippuun), mutta KAIKKI äänestäjät ovat sitä mieltä, että Jespeir on medium hyvä tyyppi, ja hänestä pitäisi tulla toinen valittu. Tämän seurauksena Jesperih on kaikkien äänestyslipussa sijalla kaksi.

Nyt jos kävisi niin, että äänet hajaantuisi ja kukaan ei tulisi valituksi ensimmäisellä kierroksella:

image

niin Jesberi pudotettaisiin pois vähiten ensimmäisiä ääniä saaneena, vaikka kaikki halusivat hänet valittavaksi.

Väite #1

Yllä olevassa tilanteessa vaaleihin muodostuisi taktiseksi elementiksi arvioida, onko oma ykkösvalinta vai Jesperg saamassa vähemmän ensimmäisiä ääniä.

Pohdintaa

Ongelma nähdäkseni kumpuaa siitä, että STV:lle ei voida kertoa pitävän kahta ehdokasta samanarvoisina. Systeemihän lähtee oletuksesta, että lippuun laitettu järjestys on ehdoton. Kaikki äänestysvoima saatavilla käytetään ykköskandidaatin hyväksi, kunnes on varaa tehdä toisin, eli ykköskandidaatti putoaa tai valitaan. Muilla kandidaateilla ei ole väliä, ennen kuin ensimmäinen on selvitetty.

Väite #2

STV ei huomioi mahdollisia kandidaattien samanarvoisuuksia, koska sille ei voida ilmaista niitä.

Ensiksi lähdin tietenkin hakukonesoimaan (en käytä G*oglea) seuraavan galaktista aivokapasiteettiani demonstroivan fraasin: multiple transferable votes. Tämä johti minut tänne (tynkä Wikipedia). Lyhyesti tuolla esitelty uusi systeemi MTV on muutoin kuin STV, mutta ensimmäiset n ( = valittavien paikkojen määrä) valintaa lipussa saavat kaikki yhden äänen. Vertaa, jos yksi äänestäjä olisikin n äänestäjää, ja kaikki äänestävät muutoin samoin, paitsi ensimmäinen ääni menee eri ehdokkaille.

Joissain variaatioissa näittä kaikkia n alun “kokonaisia ääniä” ei ole pakko antaa, vaan voidaan siirtyä suoraan siirtolistan täyttöön. Tämä kuitenkin olisi äänestysvoiman haaskaamista, koska äänestyslippuun tulee yhtä monta kokonaista ääntä, kuin mitä siinä oli alun ykkösvalintoja.

Yllä olevassa kuvassa valitaan n = 2 henkilöä. Kokonaiset äänet ollaan annettu Marylle ja Johnille, jonka jälkeen loput siirtoäänijärjestyksessä.

Esimerkki, miksi tämä uusi MTV on kirjaimellisesti Mainos TV -tier äänestys

Määrittely

Olkoot kahden paikan vaaleissa ehdokkaat A, B, C, D… ja Jesperir. Äänestäjäkunnalla on omia ykkösuosikkeja, jotka he ehdottomasti haluavat saada läpi.

Nyt jos äänestäjä haluaa A:n varmasti läpi, ei hänen kannata antaa toista kokonaista ääntä esim B:lle, koska tällöin jos muut äänestävät jonkun muun kuten C:n ykköseksi, on tämän B:lle annettu ääni A:ta vastaan. Ts. B voi tulla valituksi ja A ei, vaikka äänestäjä halusi A:n varmasti läpi.

Kuten aiemmin mainittu, jos äänestäjä jättää näin käyttämättä kokonaisia ääniä alussa, painaa hänen äänestyslippu vähemmän, ja peli ei ole reilu.

Väite #3

Hakemamme systeemin ei tule rangaista äänestäjiä, joilla ei ole tasa-arvoisia ehdokkaita.

Ehdotukseni: SSTV

Jos mietitään äänestysjärjestelmien kehitystä, voidaan havaita, että informaatio äänestyslipussa on lisääntynyt. Alussa oli punainen viiva, nyt mieluisuusjärjestys. Väitettä #2 tutkailemalla voisi ekstrapoloida seuraavan informaation jyvän olevan tasa-arvoisen valinnan ilmaiseminen äänestyslipussa. Jos nykyisin ilmaistaan kandidaatit muodossa 1 > 2 > 3 > 4 > 5 > 6 niin tasa-arvoisuuden voisi osoittaa vaikka seuraavasti: 1 = 2 > 3 > 4 = 5 = 6 Tässä siis kandidaatit 1 ja 2 ovat keskenään tasa-arvoisia kuten myös 4, 5 ja 6.

Miten tasa-arvoisuutta käsitellään?

Äänianto jakautuu tasa-arvoisten kandidaattien kesken tasaisesti. Tästä juontaakin dubbaamani nimi systeemille: Single Splittable Transferable Vote (SSTV). Jos jokin tasa-arvoinen kandidaatti putoaa tai valitaan, menee ylijäämä-äänet tasaisesti jäljellä oleville tasa-arvoisille kandidaateille.

Esim: A = B = C > D > E = F > G...

  • Jakauma alussa 0.33 A, 0.33 B, 0.33 C
  • A putoaa
    => Äänipotti jakautuu B:lle ja C:lle 50:50
  • B valitaan
    => Jäljelle jäävä äänipotti C:lle

Ratkaiseeko tämä mainitut ongelmat?

Väite #3 täyttyy, sillä kaikilla on kokoajan yksi efektiivinen ääni pelissä riippumatta sen jakautumisesta. Väite #2 ongelma on myös luontaisesti korjattu tässä järjestelmässä.

Tutkitaanpa alkuperäistä tilannetta ja tätä kautta väitettä #1. Väitettä edeltäneessä esimerkkitapauksessa tämä SSTV pesee STV:n putoamista estävän äänen jakamisen mahdollistajana, jolloin Jesbergin putoaminen voidaan luonnollisesti estää (:slight_smile:).

Mutta eikös tämä aiheuta sivuvaikutuksia, kannattaako ääntä aina jakaa?

Äänen jakaminen tosiaan johtaa siihen, että yksittäisellä tasa-arvoisella ehdokkaalla on vähemmän ensisijaista ääntä kuin jakamattomassa tapauksessa. Tämä ei kuitenkaan ole huono asia, koska:

Tapaus 1: A = B = C > D … ja A on ykkösvalinta

Nyt jos A vaikkapa putoaa äänesi jaon vuoksi ja olet surullinen, että ykkösvalintasi putosi, NIIN OLET VÄÄRÄSSÄ. Tällöin sinun olisi pitänyt äänestää totuudenmukaisesti, eli A > B = C > D.... Jos sinulla on ‘ykkösvalinta’, eivät ensimmäiset kandidaatit voi olla keskenään tasa-arvoisia.

Tapaus 2: A = B = C > D … ja ABC ovat sinulle oikeasti tasa-arvoisia

Vaikka äänet on jaettu A:lle B:lle ja C:lle, ei siitä aiheudu haittaa, koska jokaisella kierroksella vain yksi näistä putoaa, ja äänet jakautuvat lopuille. Asian pihvi on, että pääset estämään kaikkien näiden kandidaattien putoamista tasavertaisesti. Tämän jälkeen katsotaan, että kuka putoaa, ja elämä jatkuu. Jos olet yhtään suolainen jonkun tietyn ‘tasa-arvoisen’ ehdokkaan putoamisesta äänesi jaon takia, katso tapaus 1.

Toisin sanoen et voi samaan aikaan estää toisen ehdokkaan putoamista, kun suojelet kaikella äänivoimallasi ykkösvalintaa. Se on joko jako tai ei jakoa, ja kultainen ohjenuora tähän on juuri se kysymys, että onko ehdokkaat oikeasti sinulle samanarvoisia. (Tai ainakin sen verran, ettei vituta tapaus ykkösen lailla.)

Mahdollistaako tämä taktikointia???!!!1

En tiedä. Itse en keksinyt. RFC.

Voi vittu tän piti olla simple example STV:n flaweist mut sit menin vittu keksimään kokonaisen järjestelmän xddddddddd

~ Jesperig

5 tykkäystä

Terve Jesperig!

Mielenkiintoista pohdintaa! Esittelemäsi SSTV, vaikkakin tositilanteessa laskentateknisesti työläs, vaikuttaa kiintoisalta haastajalta STV:lle. Kuitenkin olen edelleen valmis puhumaan STV:n puolesta paitsi ääntenlaskijoiden mielenterveyden, myös seuraavan kahden argumentin pohjalta:


1. Jesperir:n kohtalo

Ensimmäisessä esimerkissäsi ehdokas Jesperir putoaa ensimmäisellä kierroksella, vaikka kaikki äänestäjät ovat asettaneet hänet toiseksi mieluisuusjärjestyksessä. Näin ollen paikoille valitaan kaksi sellaista ehdokasta, jotka ovat saaneet äänestäjiltä ensisijaisia ääniä. Seuraa filosofinen kysymys:

Onko oikeudenmukaisempaa valita virkaan ehdokas, jota kukaan ei ole äänestänyt ensimmäisenä mutta jota kaikki ovat äänestäneet toisena, vai ehdokas, jota edes joku on äänestänyt ensimmäisenä?

Siirtoäänivaali valitsee vaihtoehdoista jälkimmäisen. Fyysikkona en osaa antaa pätevää kantaa tähän filosofiseen dilemmaan sellaisenaan, mutta voin tutkia, kuinka suuren osan äänistä toisen ehdokkaan olisi siirtoäänivaalissa vähintään saatava tullaakseen valituksi ennen Jesperir:

Olkoon Jesperir ehdokas siirtoäänivaalissa. Olkoot p ≥ 2 paikkojen lukumäärä, q > p ehdokkaiden lukumäärä ja n äänestäjien (hyväksyttyjen epätyhjien äänten) lukumäärä. WLOG, tarkastellaan tilannetta, jossa kaikki ehdokkaat paitsi Jesperir ovat saaneet ensisijaisia ääniä. Kaikki äänestäjät ovat äänestäneet toissijaisesti Jesperir:ä, ja kolmansien äänten jakaumaa ei tunneta*. Määritellään äänikynnyksen olevan likimain Droop quota:n mukaisesti n/(p+1). Merkitään vähiten ensisijaisia ääniä saanutta Jesperir:stä poikkeavaa ehdokasta symbolilla E. Oletetaan tasatilanteiden päättyvän aina Jesperir:n haitaksi. Mikä on pienin mahdollinen määrä ensisijaisia ääniä, jolla E voi tulla valituksi?

Lause: Jotta Jesperir:stä poikkeava ehdokas voidaan valita, Jesperir:n on pudottava ennen tätä ehdokasta (todistus jätetään lukijan tehtäväksi).

Seuraus: Jotta E voidaan valita, Jesperir:n on pudottava ensimmäisellä pudotuskierroksella eli saatava korkeintaan yhtä monta (siirtyvää) ääntä kuin E.

Täytetään aluksi kaikki paikat yhtä lukuunottamatta siten, että p-1 ehdokkasta saa äänikynnyksen verran ääniä. Nyt ääniä on jaettu n(p-1)/(p+1) kappaletta, eli loput q-(p-1) ehdokasta taistelevat n(1-(p-1)/(p+1)) äänestä. Jotta E voidaan valita, on loppujen ääniä saavien ehdokkaiden saatava keskenään yhtä monta ääntä, sillä muuten joku toinen ehdokas valittaisiin. Jaetaan loput äänet kaikille valitsemattomille Jesperir:stä poikkeaville q-p ehdokkaalle tasan, sekä yhden tällaisen ehdokkaan verran ääniä mielivaltaisesti jo valituille ehdokkaille: nämä äänet siirtyvät kaikki Jesperir:lle, joka kuitenkin häviää tasatilanteen E:n kanssa ja putoaa. Siis E:n on saatava (n(1-(p-1)/(p+1)))/(q-p+1) ääntä.

Kahden paikan tapauksessa lauseke sievenee muotoon 2n/3(q-1), mikä tarkoittaa likimain n/3:n äänikynnyksellä noin 2/(q-1) osuutta matkasta äänikynnykseen. Siis kolmella ehdokkaalla vähiten ensisijaisia ääniä saavan ehdokkaan on suoraan saavutettava äänikynnys tullakseen valituksi ennen Jesperir:ä. Neljällä ehdokkaalla hänen on saatava noin 67% kynnyksen äänistä, tai muuten Jesperir voittaa hänet varmasti. Viidellä ehdokkaalla raja on 50% kynnyksen äänistä, kuudella ehdokkaalla 40% kynnyksen äänistä, jne. Ja nämä luvut tosiaankin kertovat pienimmän mahdollisen valintaan mahdollistavan ensisijaisen äänimäärän: paikalle valitaan aina joko vähintään näin suosittu ehdokas tai Jesperir.

Tämän perusteella tilanne ei näytä mielestäni lainkaaan epäreilulta Jesperir:ä tai häntä toisena äänestäviä kohtaan: joko Jesperir valitaan toiselle paikalle tai hänen sijastaan valitaan joku merkittävästi ensisijaisia ääniä saanut toinen ehdokas. Toki tämä argumentti on sitä vahvempi, mitä vähemmän ehdokkaita on ehdolla, joskin realistisesti suurella ehdokasmäärällä kuvailtu tilanne (kuten kovin suuri ehdokasmäärä itsessäänkin) on epätodennäköinen.


2. Siirtoäänivaalin resoluutio

Esittelemäsi SSTV-äänestysjärjestelmä tuo kiistämättä lisää fideliteettiä STV:hen; voimme tavallaan puhua äänten jakautumisen paremmasta resoluutiosta. Väitän kuitenkin, että – aiemman viestini mukaisesti – riittävän suurella äänestäjien määrällä siirtoäänivaalin resoluutio tasavertaisten ehdokkaiden saamien äänten jakautumisessa on sellaisenaan riittävä. Argumentti on yksinkertainen:

Oletetaan, että pitäessään kahta ehdokasta keskenään tasavertaisina äänestäjä ratkaisee heidän järjestyksensä arvalla. Nyt, jos riittävän moni äänestäjä pitää ehdokkaita tasavertaisina, ehdokkaat saavat näiltä äänestäjiltä keskimäärin yhtä paljon ääniä aivan kuten SSTV-mallissa. Toisaalta, jos kokonaiskuvassa joku ehdokas saa merkittävästi toista enemmän ääniä, hän on riittävän monelle äänestäjälle myös ehdokkaista mieluisampi. Hän on tällöin saanut järjestelmällisesti enemmän korkeamman sijoituksen ääniä, aivan kuten SSTV-mallissa. Tämä argumentti on sitä vahvempi, mitä enemmän äänestäjiä on äänestämässä.


Yhteenveto

Puhuttaessa kahden paikan tapauksesta standardimallinen siirtoäänivaalitapa nähdäkseni kumoaa väitteen #1, ohittaa väitteen #2 ja täyttää väitteen #3, kun ehdokkaiden määrä on riittävän pieni ja äänestäjien määrä on riittävän suuri. Historiallisesti killan vaaleissa (äänestäettäessä parivirkoihin yksilöehdokkaista), äänestäjien määrä on ollut 1-2 kertaluokkaa ehdokkaiden määrää suurempi, joten näkisin siirtoäänivaalin sellaisenaan olevan jatkossakin käypä vaalitapa.

SSTV vaikuttaa kuitenkin elegantilta tavalta parantaa tarkkuutta pienemmän väkimäärän valintatilanteissa, joissa paikallaolijat eivät pientä lisätunkkausta kaihda. Se voisi siis soveltua erinomaisesti työkaluksi esimerkiksi pienen fyysikkoporukan päättäessä siitä, mihin opiskelijaravintolaan mennä tällä kertaa lounaalle. Voisi olla myös mielenkiintoista nähdä MATLAB-simulaatioita SSTV:n tuloksista eri määrillä ehdokkaita ja äänestäjiä, sekä verrata niitä vastaaviin STV-tuloksiin. Kaiken kaikkiaan konsepti on vallan kiehtova!

Henri


*) Lisätehtävä: Mikä olisi E:n tarvitsema ensisijainen äänimäärä, jos tiedettäisiin kaikkien (paitsi E:n ensisijaisten äänestäjien) äänestäneen häntä kolmantena?

P.S. Jos joku tietää keinon latoa matemaattisia lausekkeita Φrumin Markdownissa, saa kertoa mullekin!

6 tykkäystä