投票の理論 - - 名古屋市立大学経済学研究科

投票の理論
最もよい投票の仕方とは
投票方法
• 単純多数決原理と固定数投票方式
• 順位評点法(ボルダ法)
単純多数決原理
一騎打ちによる強い者勝ち
単純多数決原理
• m個の候補 A1,・・・,Am
• n人の投票者 同数だと話がややこしいので
奇数で棄権はないものとする
• Ai>Aj AiとAjを比較してAiに対する支持者
数がAjに対する支持者数を上回るとき
すべての(i,j)に対してAi>AjまたはAj>Aiどち
らか一方が成立する
単純多数決勝者
あるkが存在してAk>Aj
∀j≠kが満たされるときのAk
誰と比較しても優位に立つ候補だから
それを勝者とするのは自然
コンドルセーのパラドクス
M.Condorcetが矛盾を始めて指摘した
循環順序が発生し、単純多数決勝者は存在しない
コンドルセーのパラドクス
• A ソバ>トンカツ>スシ
• B スシ>ソバ>トンカツ
• C トンカツ>スシ>ソバ
ソバとトンカツでは2対1でソバ
トンカツとスシでは2対1でトンカツ
スシとソバでは2対1でスシ
この場合単純多数決勝者は存在しない
発生する割合
各個人の選好がまったくランダムであることを想定
m=3の場合はn≧5で大体7~9%程度
n=∞のとき
m
5
10
15
20
30
40
確率
25
49
61
68
76
81
問題点
循環順序発生の可能性はともかくとして、
投票とその集計に手間と時間がかかる
↓
手軽で単純多数決勝者を選び出す可能性
の高い投票方法が必要
改善策
• 単記投票
• 単記投票・上位2者決戦方式
• 2段階複記方式
単記投票
• 各自が1人の候補者に投票し、最大票を
得たものを勝者とする方法
• nやmが大きいときは単純多数決勝者の選
ばれる確率はかなり低い
Next
単記投票・上位2者決戦方式
• 単記投票で最高得票者が過半数に満たな
い場合は上位2者で決選投票を行う
Next
2段階複記方式
• 第一段階 m人の候補者から1人を選ぶ
• 第二段階
第一段階の投票の得点の上位s人の中か
らt人を選ばせ最高得点者を勝者とする
シミュレーションの結果
l≒m/2
l:第一段階で選ぶ人数
s=2 t=1と選ぶと
単純多数決勝者との一致度が高くなる
↓
1回目の投票で約半数の候補に投票して
上位2者決戦方式を採用するのがよい
next
順位評点法(ボルダ法)
多くの人にまんべんなく支持されて
いる人を選び出す
順位評点法(ボルダ法)
• 各投票者が候補者に第1位から最下位ま
で順位をつける
• 第1位にm-1点、第2位にm-2点、・・・、最
下位に0点の得点を付与する
• この合計した得点が最高の候補を勝者と
する
勝者と単純多数決勝者との一致確率
• nやmに依存せずほぼ85%程度
• m=20だと2段階複記法が65%なのに比べ
パフォーマンスがよい
問題点
• 集計に手間がかかる
• 候補が多いと投票者に負担がかかりすぎる
投票の本質的な難しさ
1.選択肢の脱落による影響
順位
投票者
1
2
3
4
5
1
a
e
b
c
d
2
a
e
d
2
e
b
3
c
c
順位
投票者
3
b
1
42
3
45
5
a
e a
b
a b
a
1
d
b
e
b
d
d
c
b
c
b
c
b
c
a
c
a
c
4
a
d
cd
a
dd
d
1.選択肢の脱落による影響
• 多数決勝者はa
• ボルダ法ではaが13点、bが12点
• 候補者eが脱落したら
• 多数決勝者は依然a
• ボルダ法ではaが10点、bが11点で逆転
2.無関係対象からの独立性
投票者
1
a
b
c
d
e
2
a
投票者
1
ab
3
2
a
b
c
d
e
b
a
b
cc
c
d
d
d
ee
e
3
c
d
e
a
b
2.無関係対象からの独立性
•
•
•
•
aとbに対する選好は不変
しかしボルダ法では
a=11 b=10が
a=8 b=10となり勝者が逆転
• a,bの対比較においてそれ以外の候補の
存在が影響を及ぼしてしまっている
次
3.戦略的操作可能性
投票者
1
a
b
c
d
2
投票者
1
3
2
3
a
b
c
d
a
ba
b
b
ab
c
c
c
d
d
d
a
3.戦略的操作可能性
• 投票者3がbを当選させるためにaを故意に
最下位へ
• この結果
• 本来ならばaが選ばれるべきなのに「戦略
的操作」が功を奏しbが当選してしまう
アロウの一般不可能性定理
アロウの一般不可能性定理
ケネス・アロウ
ノーベル経済学受賞
完璧な社会的決定方式は理論的に存在し得ない
アロウの一般不可能性定理
• 社会Sはn人の個人で構成されている
• 選択肢の集合をXをし、
Xの要素をx,y,zなどの文字で表したとき
• x≧iy 個人がxよりもyを好まない
• x≧sy 社会Sがxよりもyを好まない
• x>y x≧yであってy≧xでないとき
個人、社会ともに首尾一貫した決定
を行うことを要求するもの
• 公理1 弱順序公理
弱順序公理
全ての個人iに関して以下の条件が成立する
• 反射率 x≧ix ∀x∈X
• 推移率 x≧iy、y≧izならばx≧iz
• 連結率 全てのiと全てのx,y∈Xに対して
x≧iyまたはy≧ixの少なくとも一方が成立
• 社会Sの選好関係≧sも弱順序公理を満足
民主主義・自由主義の根幹に
かかわるもの
• 公理2 個人の選好の無制約性
• 公理3 パレート最適性
• 公理4 非独裁制
個人の選考の無制約性
• 社会の構成員は選択肢に関してどのよう
な選考を持つことも許される
※ただし、公理1に矛盾しないこと
次
パレート最適性
• 全てのiに関してx≧iyが成立するならばx≧sy
次
非独裁制
• ある特定の構成員i*が存在して、
任意の選択肢対x,y∈Xに対しx≧i*yなら
他の構成員の選好に関わりなく
常にx≧syとなるようなことが
あってはならない
公理5 無関係対象からの独立性
• ある選択肢を考慮の対象からはずしたとき
残りの選択肢集合に対する社会的選好は
不変である
定理1
アロウの一般不可能性定理
• 構成員が2人以上、
選択肢が3個以上の場合、
公理1~5を満たす社会的決定方式は
存在しない
次々とパラドクスの存在が明らかに
• 定理2
戦略的操作の入らない決定方式は
独裁方式のみである
次々とパラドクスの存在が明らかに
• 公理6 投票者の無名性
投票者は誰もが同一の扱いを受ける
• 公理7 選択肢の中立性
名前の入れ替えによって結果に
違いが出ることはない
以上のことより
定理3
• 社会的決定方式が公理6,7および
公理1,4を満たすならば、
投票者の選好のいかんに関わりなく、
全ての選択肢を社会的に
同順序としなくてはならない
公理6,7の妥当性を認めると
「社会選好の推移率」と
「無関係対象からの独立性」は
両立し得ないことを示している
完全な投票方式が
存在し得ないことが
明らかになったところで
推奨銘柄の登場です
認定投票
投票者が好きなだけの数の候補者に投票し、
最高票を得た候補を選出する方法
単記投票/上位2者決戦方式と
比べた場合の長所
A 特定の候補(のみ)を強く支持する人は従来通り
その候補に投票すればよい
B 強く支持する候補がいない場合には、許容でき
る候補の全員に投票すればよい
C 特定の候補を強く支持しているが、その候補が
当選の見込みがない場合は、当選しそうな候補
の中でよりましな候補に投票することによって自
分の票を生かすことができる
単記投票/上位2者決戦方式と
比べた場合の長所
D ある特定の候補を忌避したいときは、そ
の候補以外の全員に投票することによっ
て意思表示が可能になる
E B,C,Dにより、より多くの有権者が投票に
参加するものと考えられる
F 候補が乱立した場合“最大の少数者グ
ループ”によって支持された候補者が勝つ
ことを防止できる。
単記投票/上位2者決戦方式と
比べた場合の長所
G 弱い候補に対する不当な評価を防止できる
H 適正な候補が選ばれた場合、認定投票は単
記投票に比べて得票率が高くなるので、選挙
結果の正当性が増す
定理4
• 各投票者の選考が2分割(よい候補と悪い
候補の2種類しかいない場合)なら、認定投
票には戦略的操作は入らないまた、すべ
ての2分割選好に対して戦略的操作が入ら
ない投票方式は認定投票のみである。一
方、選好が3分割以上の場合には、戦略的
操作が入らない投票方式は存在しない
認定投票の短所
• 集計に手間がかかる
• 1人の持つ票数が異なるのは公正さを欠く
↓
1章で紹介
• 角のない八方美人的候補が選ばれやすい