Математика выборов

Содержание

Слайд 2

Голосование — процедура N кандидатов Избиратели выбирают одного либо Избиратели составляют

Голосование — процедура

N кандидатов
Избиратели выбирают одного
либо
Избиратели составляют ранжированные списки предпочтений
либо
Еще

как-нибудь
Нет воздержавшихся, все бюллетени полны
Слайд 3

Справедливые выборы Анонимность Если любые два избирателя поменяются бюллетенями, ничего не

Справедливые выборы

Анонимность
Если любые два избирателя поменяются бюллетенями, ничего не изменится
Нейтральность
Если все

избиратели поменяют местами двух кандидатов, то победитель станет проигравшим, а проигравший станет победителем (или оба останутся проигравшими)
Монотонность
Победивший кандидат не может проиграть, приобретя голоса, а проигравший не может выиграть, потеряв голоса
Слайд 4

Несправедливые выборы Результат случайный

Несправедливые выборы

Результат случайный

Слайд 5

Несправедливые выборы Результат случайный Не нейтрально

Несправедливые выборы

Результат случайный
Не нейтрально

Слайд 6

Несправедливые выборы Результат случайный Не нейтрально Результат заранее известен

Несправедливые выборы

Результат случайный
Не нейтрально
Результат заранее известен

Слайд 7

Несправедливые выборы Результат случайный Не нейтрально Результат заранее известен Не нейтрально

Несправедливые выборы

Результат случайный
Не нейтрально
Результат заранее известен
Не нейтрально

Слайд 8

Несправедливые выборы Результат случайный Не нейтрально Результат заранее известен Не нейтрально Диктатор (выделенный избиратель)

Несправедливые выборы

Результат случайный
Не нейтрально
Результат заранее известен
Не нейтрально
Диктатор (выделенный избиратель)

Слайд 9

Несправедливые выборы Результат случайный Не нейтрально Результат заранее известен Не нейтрально Диктатор (выделенный избиратель) Не анонимно

Несправедливые выборы

Результат случайный
Не нейтрально
Результат заранее известен
Не нейтрально
Диктатор (выделенный избиратель)
Не анонимно

Слайд 10

Два кандидата Правило большинства: Выиграл тот, за которого проголосовало большинство избирателей.

Два кандидата

Правило большинства: Выиграл тот, за которого проголосовало большинство избирателей.
(Должно быть нечетное

количество избирателей.)
Теорема Мэя (1952): правило большинства анонимно, нейтрально и монотонно.
Слайд 11

Много кандидатов Правило относительного большинства: Выиграл тот, за кого проголосовало больше всех избирателей.

Много кандидатов

Правило относительного большинства: Выиграл тот, за кого проголосовало больше всех избирателей.

Слайд 12

Много кандидатов Правило относительного большинства: Выиграл тот, за кого проголосовало больше

Много кандидатов

Правило относительного большинства: Выиграл тот, за кого проголосовало больше всех избирателей.
Неустойчиво

к разделу голосов и к спойлерам
Смит 48%, Джонс Ст. 26%, Джонс мл. 26%
Смит 49%, Джонс 48%, Псевдоджонс 3%
Слайд 13

Пример. Флорида, 2000 Джордж Буш мл. 2 912 790 Альберт Гор

Пример. Флорида, 2000

Джордж Буш мл. 2 912 790
Альберт Гор 2 912 253
Ральф Нейдер

97 488
другие 40 579
Но:
почти никто из проголосовавших за Нейдера не предпочел бы Буша Гору
шансов у Нейдера не было
Слайд 14

Правило Бордá За первое место N–1 очко За второе место N–2

Правило Бордá

За первое место N–1 очко
За второе место N–2 очка

За последнее место

0 очков
Все набранные очки суммируются. Выигрывает набравший больше всех очков.
Слайд 15

Правило Бордá Нарушение критерия большинства (если кандидата назвали первым большинство избирателей, он выигрывает).

Правило Бордá

Нарушение критерия большинства (если кандидата назвали первым большинство избирателей, он выигрывает).

Слайд 16

Пример. Опрос (лучшая команда, американский футбол), 1971 Команда Очки Назвали лучшей

Пример. Опрос (лучшая команда, американский футбол), 1971

Команда Очки Назвали лучшей
Notre Dame 885 15
Nebraska 870 26
Texas 662 5
Michigan 593 1
Southern

Cal. 525 1
Auburn 434 1
… (все 0)
Northwestern 58 1
Слайд 17

Критерий Кондорсе Победитель по Кондорсе: побеждает любого другого кандидата по правилу

Критерий Кондорсе

Победитель по Кондорсе: побеждает любого другого кандидата по правилу большинства.
Если

всегда выигрывает победитель по Кондорсе (если он существует), система удовлетворяет критерию Кондорсе.
Слайд 18

Критерий Кондорсе Победитель по Кондорсе: побеждает любого другого кандидата по правилу

Критерий Кондорсе

Победитель по Кондорсе: побеждает любого другого кандидата по правилу большинства.
Если

всегда выигрывает победитель по Кондорсе (если он существует), система удовлетворяет критерию Кондорсе.
Правило относительного большинства нарушает критерий Кондорсе.
Слайд 19

Пример. Губернатор Миннесоты, 1998 Выиграл Джесси Вентура (партия реформ), набрав 37%.

Пример. Губернатор Миннесоты, 1998

Выиграл Джесси Вентура (партия реформ), набрав 37%.
Проиграли демократ

Хамфри и республиканец Коулмен.
Каждый из них победил бы Вентуру один-на-один.
35%: К—Х—В
28%: Х—К—В
20%: В—К—Х
17%: В—Х—К
Слайд 20

Последовательное попарное голосование Упорядочиваем кандидатов в произвольном порядке Устраиваем последовательное попарное

Последовательное попарное голосование

Упорядочиваем кандидатов в произвольном порядке
Устраиваем последовательное попарное сравнение
Победитель очередного

тура выходит в следующий
Слайд 21

Последовательное попарное голосование Упорядочиваем кандидатов в произвольном порядке Устраиваем последовательное попарное

Последовательное попарное голосование

Упорядочиваем кандидатов в произвольном порядке
Устраиваем последовательное попарное сравнение
Победитель очередного

тура выходит в следующий
Анонимно
Монотонно
Удовлетворяет критерию Кондорсе
Не нейтрально: результат сильно зависит от порядка кандидатов, потому что предпочтения могут быть нетранзитивны
Слайд 22

Единственный передаваемый голос (Томас Хар, сер. XIX в.) Убираем кандидата с

Единственный передаваемый голос (Томас Хар, сер. XIX в.)

Убираем кандидата с наименьшим

количеством первых мест
Поднимаем остальных
Повторяем
Слайд 23

Единственный передаваемый голос (Томас Хар, сер. XIX в.) Убираем кандидата с

Единственный передаваемый голос (Томас Хар, сер. XIX в.)

Убираем кандидата с наименьшим

количеством первых мест
Поднимаем остальных
Повторяем
Анонимно
Не монотонно
Нейтрально
Не удовлетворяет критерию Кондорсе
Слайд 24

Независимость от посторонних альтернатив Удаление кандидата не меняет ранжировку других кандидатов.

Независимость от посторонних альтернатив

Удаление кандидата не меняет ранжировку других кандидатов.
Не выполняется

ни для одной из рассмотренных систем.
Слайд 25

Теорема Эрроу Универсальность: индивидуальные предпочтения транзитивны Монотонность Независимость от посторонних альтернатив

Теорема Эрроу

Универсальность: индивидуальные предпочтения транзитивны
Монотонность
Независимость от посторонних альтернатив
Полноправность (отсутствие навязанного порядка)
Отсутствие

диктатуры
Нет систем, для которых выполняются все пять условий.
Анонимность, нейтральность, монотонность, независимость => условия 2–5 теоремы Эрроу.
Слайд 26

Теорема Эрроу, сильная форма Единогласие: если все избиратели предпочитают кандидата А

Теорема Эрроу, сильная форма

Единогласие: если все избиратели предпочитают кандидата А кандидату

В, то в итоге кандидат А должен занять более высокое место, чем В.
Любая система, которая не навязывает предпочтений и не эквивалентна диктатуре должна нарушать либо независимость, либо единогласие.
Слайд 27

Одобрительное голосование У каждого избирателя произвольное количество голосов «за». Анонимно, нейтрально,

Одобрительное голосование

У каждого избирателя произвольное количество голосов «за».
Анонимно, нейтрально, монотонно, удовлетворяет

критерию единогласия.
Не универсально.
Слайд 28

Осталось Голосование с весами (АО) Референдумы / связанные вопросы Распределение мест (пропорциональность)

Осталось

Голосование с весами (АО)
Референдумы / связанные вопросы
Распределение мест (пропорциональность)

Слайд 29

Джерримандеринг (Элбридж Джерри, губернатор Массачусетса — Boston Gazzette, 26.03.1812) 1000 домов,

Джерримандеринг (Элбридж Джерри, губернатор Массачусетса — Boston Gazzette, 26.03.1812)

1000 домов, 10

членов совета. Квота: 1 член совета от 100 домов.
Предпочтения — пополам: 50% за партию Реформ, 50% за партию Прогресса.
Задача: составить избирательные участки так, чтобы 9 мест в совете из 10 достались партии Реформ.
Слайд 30

Джерримандеринг (Элбридж Джерри, губернатор Массачусетса — Boston Gazzette, 26.03.1812) 1000 домов,

Джерримандеринг (Элбридж Джерри, губернатор Массачусетса — Boston Gazzette, 26.03.1812)

1000 домов, 10

членов совета. Квота: 1 член совета от 100 домов.
Предпочтения — пополам: 50% за партию Реформ, 50% за партию прогресса.
Задача: составить избирательные участки так, чтобы 9 мест в совете из 10 достались партии Реформ.
9 участков: 55 домов за ПР, 45 домов за ПП
1 участок: 5 домов за ПР, 95 домов за ПП
Слайд 31

Мериленд, округа 2 и 3

Мериленд, округа 2 и 3

Слайд 32

Слайд 33

Новосибирск, ГД, 2015 Лепестковая нарезка: районы города объединены с сельскими

Новосибирск, ГД, 2015

Лепестковая нарезка: районы города объединены с сельскими

Слайд 34

Балтийск, местные выборы, 2015

Балтийск, местные выборы, 2015

Слайд 35

Государственная Дума, 2007, ТИК — голосование

Государственная Дума, 2007, ТИК — голосование

Слайд 36

Президент РФ 2008, субъекты федерации — голосование

Президент РФ 2008, субъекты федерации — голосование

Слайд 37

Московская городская дума, 2009, УИК — голосование

Московская городская дума, 2009, УИК — голосование

Слайд 38

Государственная Дума, 2011, ТИК — голосование

Государственная Дума, 2011, ТИК — голосование

Слайд 39

ГД, 2011 — голосование

ГД, 2011 — голосование

Слайд 40

ГД, 2011 — голосование

ГД, 2011 — голосование

Слайд 41

ГД, 2011, ТИК — голосование Медианы # голосов на УИК с данной явкой (шаг 1%)

ГД, 2011, ТИК — голосование

Медианы # голосов на УИК с данной

явкой (шаг 1%)
Слайд 42

Парламент Великобритании, 2010 — голосование Caveat. То же можно наблюдать при

Парламент Великобритании, 2010 — голосование

Caveat. То же можно наблюдать при неоднородной

выборке

Голоса за консерваторов / явка

Голоса за лейбористов / явка

Слайд 43

Кнессет Израиля, 2009 — голосование Caveat. То же можно наблюдать при неоднородной выборке

Кнессет Израиля, 2009 — голосование

Caveat. То же можно наблюдать при неоднородной

выборке
Слайд 44

Кнессет Израиля, 2009 — голосование Caveat. То же можно наблюдать при неоднородной выборке

Кнессет Израиля, 2009 — голосование

Caveat. То же можно наблюдать при неоднородной

выборке
Слайд 45

Кнессет Израиля, 2009 — голосование Caveat. То же можно наблюдать при неоднородной выборке

Кнессет Израиля, 2009 — голосование

Caveat. То же можно наблюдать при неоднородной

выборке
Слайд 46

Бундестаг, 2002 — голосование ХДС+ХСС ПДС + СвДП + Зеленые +

Бундестаг, 2002 — голосование

ХДС+ХСС

ПДС + СвДП + Зеленые + СДПГ

Caveat.

То же можно наблюдать при неоднородной выборке
Слайд 47

Польша, Сейм, 2015 Германия Россия Гражданская платформа Право и справедливость

Польша, Сейм, 2015

Германия

Россия

Гражданская платформа

Право и справедливость

Слайд 48

Румыния, президент, 2014 Австро-Венгрия: Трансильвания

Румыния, президент, 2014

Австро-Венгрия: Трансильвания

Слайд 49

Государственная Дума, 2007, УИК — явка

Государственная Дума, 2007, УИК — явка

Слайд 50

Президент РФ, 2008, УИК — явка

Президент РФ, 2008, УИК — явка

Слайд 51

Явка в РФ Госдума, 2003 Госдума, 2007 Президент, 2004 Президент, 2008.

Явка в РФ

Госдума, 2003
Госдума, 2007
Президент, 2004 Президент, 2008.

Слайд 52

Явка в РФ

Явка в РФ

Слайд 53

ГД, 2011 — отдельно по городским и сельским ТИК

ГД, 2011 — отдельно по городским и сельским ТИК

Слайд 54

ГД, Москва — явка

ГД, Москва — явка

Слайд 55

Явка в разных странах Мексика, парламент, 2009 Польша, през. 2 тур,

Явка в разных странах

Мексика, парламент, 2009 Польша, през. 2 тур, 2007
Болгария, парламент,

2009 Швеция, парламент, 2010
Слайд 56

Явка в разных странах

Явка в разных странах

Слайд 57

Президент Польши, 2005, 2 тур — явка

Президент Польши, 2005, 2 тур — явка

Слайд 58

Кнессет Израиля, 2009 — явка

Кнессет Израиля, 2009 — явка

Слайд 59

Государственная Дума, 2007, УИК — расклад голосов по явке

Государственная Дума, 2007, УИК — расклад голосов по явке

Слайд 60

Государственная Дума, 2007, УИК — выделение аномальной доли

Государственная Дума, 2007, УИК — выделение аномальной доли

Слайд 61

Президент РФ, 2008, УИК — выделение аномальной доли

Президент РФ, 2008, УИК — выделение аномальной доли

Слайд 62

Московская городская дума, 2009, УИК— выделение аномальной доли

Московская городская дума, 2009, УИК— выделение аномальной доли

Слайд 63

ГД, 2011 — выделение аномальной доли

ГД, 2011 — выделение аномальной доли

Слайд 64

ГД, 2016, ТИК — голосование

ГД, 2016, ТИК — голосование

Слайд 65

ГД, 2011 — оценка приписок по регионам

ГД, 2011 — оценка приписок по регионам

Слайд 66

ГД, 2011 — оценка приписок по регионам

ГД, 2011 — оценка приписок по регионам

Слайд 67

ГД, 2011, Кабардино-Балкария, УИК — голосование

ГД, 2011, Кабардино-Балкария, УИК — голосование

Слайд 68

ГД, 2011, Владикавказ, УИК —голосование

ГД, 2011, Владикавказ, УИК —голосование

Слайд 69

ГД, 2011, Владикавказ, УИК —голосование

ГД, 2011, Владикавказ, УИК —голосование

Слайд 70

ГД, 2011, Дагестан, УИК — явка # участков # проголосовавших (действит.

ГД, 2011, Дагестан, УИК — явка

# участков # проголосовавших (действит. бюлл.)

12 1500 11 200 9 1700 9 230 9 160 9 100 7 1600 7 410 7 190 7 170
Слайд 71

Последние цифры чисел списочный состав число выданных бюллетеней число действительных бюллетеней

Последние цифры чисел

списочный состав
число выданных бюллетеней
число действительных бюллетеней
число голосов

за победителя
число голосов за занявшего второе место
Слайд 72

Швеция, парламент, 2010 — последние цифры

Швеция, парламент, 2010 — последние цифры

Слайд 73

ГД, 2011 — последние цифры чисел

ГД, 2011 — последние цифры чисел

Слайд 74

ГД, 2011, Дагестан

ГД, 2011, Дагестан

Слайд 75

Последние цифры чисел

Последние цифры чисел

Слайд 76

ГД, 2011, УИК — пики на %

ГД, 2011, УИК — пики на %

Слайд 77

ГД, 2011, УИК — пики на % Caveat. Надо учитывать эффект от деления целых чисел

ГД, 2011, УИК — пики на %

Caveat. Надо учитывать эффект

от деления целых чисел
Слайд 78

ГД, 2011, УИК, голоса за ЕР — целочисленные пики + шум

ГД, 2011, УИК, голоса за ЕР — целочисленные пики + шум

Слайд 79

ГД, 2011, УИК — голосование за партии Участки с явкой 75±0,5%

ГД, 2011, УИК — голосование за партии

Участки с явкой 75±0,5%

(в основном, Стерлитамак).
Тонкая линия — без Стерлитамака
Слайд 80

ГД, 2011, Башкортостан, УИК — голосование за партии

ГД, 2011, Башкортостан, УИК — голосование за партии

Слайд 81

Эффект не исчезает после удаления «особенных» регионов Удалены: Кавказ, Башкортостан, Татарстан, Тува, Мордовия

Эффект не исчезает после удаления «особенных» регионов

Удалены: Кавказ, Башкортостан, Татарстан, Тува,

Мордовия
Слайд 82

Пики на разных выборах

Пики на разных выборах

Слайд 83

«Лишние» УИК с круглыми %

«Лишние» УИК с круглыми %

Слайд 84

Среднее по выборам

Среднее по выборам

Слайд 85

ГД, 2016, Саратов явка лидер 64.3% 62.2%

ГД, 2016, Саратов

явка

лидер

64.3%

62.2%

Слайд 86

ГД, 2016, Саратов явка лидер 64.3% 62.2% 0.643 × 0.622 = 0.400

ГД, 2016, Саратов

явка

лидер

64.3%

62.2%

0.643 × 0.622 = 0.400

Слайд 87

Государственная Дума, 2007, УИК — явка с КОИБ и без КОИБ

Государственная Дума, 2007, УИК — явка с КОИБ и без КОИБ

Слайд 88

Президент РФ, 2008, УИК — явка с КОИБ и без КОИБ

Президент РФ, 2008, УИК — явка с КОИБ и без КОИБ

Слайд 89

ГД, 2011, УИК — явка с КОИБ и без КОИБ

ГД, 2011, УИК — явка с КОИБ и без КОИБ

Слайд 90

ГД, 2011, УИК — голосование с КОИБ и без КОИБ

ГД, 2011, УИК — голосование с КОИБ и без КОИБ

Слайд 91

ГД, 2011, Нижний Новгород, голоса за ЕР — наблюдатели

ГД, 2011, Нижний Новгород, голоса за ЕР — наблюдатели

Слайд 92

ГД, 2011, Нижний Новгород, голоса за ЕР — ЦИК

ГД, 2011, Нижний Новгород, голоса за ЕР — ЦИК

Слайд 93

ГД, 2011, Москва, УИК, явка и голоса за ЕР —наблюдатели и ЦИК

ГД, 2011, Москва, УИК, явка и голоса за ЕР —наблюдатели и

ЦИК
Слайд 94

ГД, 2011, Санкт-Петербург, УИК, явка и голоса за ЕР —наблюдатели и ЦИК

ГД, 2011, Санкт-Петербург, УИК, явка и голоса за ЕР —наблюдатели и

ЦИК
Слайд 95

ГД, 2011, Нижегородская обл., УИК, явка и голоса за ЕР —наблюдатели и ЦИК

ГД, 2011, Нижегородская обл., УИК, явка и голоса за ЕР —наблюдатели

и ЦИК
Слайд 96

Москва в 2011 и 2012 Путин 2012 ЕР 2011

Москва в 2011 и 2012

Путин 2012

ЕР 2011

Слайд 97

Цитаты Генеральный директор ВЦИОМ Валерий Федоров в комментарии ER.RU в субботу

Цитаты

Генеральный директор ВЦИОМ Валерий Федоров в комментарии ER.RU в субботу заметил,

что уже сам термин «сложные математические вычисления» выглядит неубедительным, поскольку метод, которым пользовались исследователи, так и не раскрыт.
Официальный сайт партии «Единая Россия»
«Не надо математикам со своими моделями лезть в политику, анализировать выборы, придумывать какие-то свои версии. Это просто смешно, когда математик рассуждает о выборах. Давайте еще биолога спросим! Или узнаем, что по поводу результатов выборов думает физик-ядерщик!»
Виталий Иванов,
вице-президент Центра политической конъюнктуры России
Слайд 98

2018. Явка

2018. Явка

Слайд 99

Слайд 100

Слайд 101

Особые регионы

Особые регионы

Слайд 102

Башкирия

Башкирия

Слайд 103

Свердловская область

Свердловская область

Слайд 104

Санкт-Петербург. КОИБ

Санкт-Петербург. КОИБ

Слайд 105

Россия

Россия

Слайд 106

Россия

Россия

Слайд 107

Россия 2011–2018

Россия 2011–2018

Слайд 108

ЦИК и АП Э.Памфилова: «Я готова очень серьезно к этому отнестись,

ЦИК и АП

Э.Памфилова: «Я готова очень серьезно к этому отнестись, если все эти

господа проведут подобные изыскания, скажем, по целому ряд у других стран и потом на фоне этого проведут наше. Хотя бы, по крайней мере, придут и на основе реальных выборов тех стран, которым они доверяют, их проиллюстрируют — как показывают там кривую Гаусса» (07.03.2018)
Кириенко заявил, что считает теорию о том, что результаты выборов должны ложиться на идеальную кривую Гаусса, «в общем, лженаукой» (28.03.2018)

https://meduza.io/feature/2018/03/13/tsentrizbirkom-prizyvaet-ne-otsenivat-vybory-po-gaussu-eto-i-pravda-ne-luchshiy-metod

https://www.rbc.ru/politics/28/03/2018/5abba7789a7947535df8ddd2

Слайд 109

Совещание в ЦИК 11 мая … В ЦИКе выработали несколько параметров,

Совещание в ЦИК 11 мая

… В ЦИКе выработали несколько параметров, которые должны

выявить аномалии в день голосования … предложили коллегам из регионов следить за кривой Гаусса при подведении итогов голосования … продемонстрировали также список регионов, в которых отклонения от кривой Гаусса были самыми сильными (среди них Алтайский край) или, напротив, самыми слабыми (Москва).

https://www.kommersant.ru/doc/3624550

Слайд 110

Алтайский край и Москва

Алтайский край и Москва

Слайд 111

Единый день голосования 9.9.2018

Единый день голосования 9.9.2018

Слайд 112

Московская область, 9.IX.2018

Московская область, 9.IX.2018

Слайд 113

Москва и область

Москва и область