Bölüm 7: Oylama
Sosyal Seçim
Oyunla Başlangıç: Condorcet Paradoksu
Her seçmen adayları sıralar; her aday çifti ikili çoğunlukla karşılaştırılır ve bütün rakiplerini yenen aday Condorcet kazananı olur.
- Her seçmenin sıralaması kendi içinde tutarlıysa, topluluğun tercihi de tutarlı olmak zorunda mı?
- Oylamaların sırasını siz belirleseydiniz istediğiniz adayı kazandırabilir miydiniz?
Sosyal Seçim
Öğrenme Çıktıları
Sosyal Seçim
Sosyal Seçim (Social Choice) Nedir?
- Sosyal seçim, bireysel tercihleri toplu bir karara veya toplumsal bir sıralamaya dönüştüren kuralları inceler.
- Amaç tek bir evrensel adalet tanımı bulmak değil; kuralların hangi ölçütleri sağladığını ve hangi ödünleşimleri yarattığını anlamaktır.
- Uygulamalar: seçimler, komite ve kulüp kararları, sınıf etkinliği seçimi, ortak kaynak tahsisi, çevrimiçi anketler.
Sosyal Seçim
Örnek Tercih Profili
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
Tercih profili (preference profile); kuralların hepsi bu profille karşılaştırılır.
Oylama Kuralları
Temel Oylama Kuralları
| Kural | Seçmen ne bildirir? | Kazanan |
|---|---|---|
| Mutlak çoğunluk (majority) | Tek aday | Oyların yarısından fazlasını alan (yoksa kazanan yok) |
| Çoğulluk (plurality) | Tek aday | En çok birinci tercih alan; yarıyı geçmesi gerekmez |
| Borda sayımı | Tam sıralama | m aday için sıradaki yer m−1, m−2, …, 0 puan; en yüksek toplam |
| Onay (approval) | Onaylanan aday kümesi | En çok onay alan |
| Anında ikinci tur (IRV) | Tam sıralama | En az birinci tercih alan elenir, oyları aktarılır; çoğunluğa dek tekrarlanır |
| Condorcet | Tam sıralama | İkili karşılaştırmada her rakibini yenen aday (her zaman olmayabilir) |
Dikkat: "en çok oyu alan kazanır" çoğulluğun tanımıdır; mutlak çoğunluk oyların %50'sinden fazlasını ister.
Oylama Kuralları
Mutlak Çoğunluk ve Çoğulluk Adım Adım
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | oy |
|---|---|
| A | ? |
| B | ? |
| C | ? |
| D | ? |
Mutlak çoğunlukta ve çoğullukta her seçmen yalnızca birinci tercihini bildirir; sıralamanın geri kalanı kullanılmaz.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | birinci tercih |
|---|---|
| A | 6 |
| B | 0 |
| C | 4 |
| D | 3 |
Birinci sıra sayılır: A = 4 + 2 = 6, C = 4, D = 3, B = 0.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | birinci tercih |
|---|---|
| A | 6 |
| B | 0 |
| C | 4 |
| D | 3 |
Mutlak çoğunluk: 6 < 7 ⇒ kazanan yok. Çoğulluk: en çok oy alan A kazanır (oyların yalnızca 6/13'ü).
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | ikinci tur |
|---|---|
| A | 6 |
| B | — |
| C | 7 |
| D | — |
İki turlu sistem (ör. cumhurbaşkanlığı seçimi): ilk iki A ve C ikinci tura kalır. A = 6, C = 7 ⇒ C kazanır.
Oylama Kuralları
Borda Sayımı Adım Adım
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | toplam |
|---|---|
| A | 0 |
| B | 0 |
| C | 0 |
| D | 0 |
Borda: 4 aday için 1. sıra 3, 2. sıra 2, 3. sıra 1, 4. sıra 0 puan. Her grubun katkısı = seçmen sayısı × puan.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | G1 | toplam |
|---|---|---|
| A | 12 | 12 |
| B | 4 | 4 |
| C | 0 | 0 |
| D | 8 | 8 |
G1–G4: grupların katkısı
1. grup (4 seçmen, A > D > B > C): A: 4×3 = 12, D: 4×2 = 8, B: 4×1 = 4, C: 4×0 = 0.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | G1 | G2 | toplam |
|---|---|---|---|
| A | 12 | 0 | 12 |
| B | 4 | 8 | 12 |
| C | 0 | 12 | 12 |
| D | 8 | 4 | 12 |
G1–G4: grupların katkısı
2. grup (4 seçmen, C > B > D > A): C: 4×3 = 12, B: 4×2 = 8, D: 4×1 = 4, A: 4×0 = 0.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | G1 | G2 | G3 | toplam |
|---|---|---|---|---|
| A | 12 | 0 | 0 | 12 |
| B | 4 | 8 | 6 | 18 |
| C | 0 | 12 | 3 | 15 |
| D | 8 | 4 | 9 | 21 |
G1–G4: grupların katkısı
3. grup (3 seçmen, D > B > C > A): D: 3×3 = 9, B: 3×2 = 6, C: 3×1 = 3, A: 3×0 = 0.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | G1 | G2 | G3 | G4 | toplam |
|---|---|---|---|---|---|
| A | 12 | 0 | 0 | 6 | 18 |
| B | 4 | 8 | 6 | 4 | 22 |
| C | 0 | 12 | 3 | 2 | 17 |
| D | 8 | 4 | 9 | 0 | 21 |
G1–G4: grupların katkısı
4. grup (2 seçmen, A > B > C > D): A: 2×3 = 6, B: 2×2 = 4, C: 2×1 = 2, D: 2×0 = 0.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | G1 | G2 | G3 | G4 | toplam |
|---|---|---|---|---|---|
| A | 12 | 0 | 0 | 6 | 18 |
| B | 4 | 8 | 6 | 4 | 22 |
| C | 0 | 12 | 3 | 2 | 17 |
| D | 8 | 4 | 9 | 0 | 21 |
Toplam: B = 22, D = 21, A = 18, C = 17 ⇒ Borda kazananı B; oysa B'yi kimse birinci sıraya koymadı!
Oylama Kuralları
Onay Oylaması (Approval Voting)
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | onay |
|---|---|
| A | ? |
| B | ? |
| C | ? |
| D | ? |
Onay oylamasında seçmen kabul ettiği tüm adayları işaretler. Varsayım: her seçmen ilk iki tercihini onaylıyor.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | onay |
|---|---|
| A | 6 |
| B | 9 |
| C | 4 |
| D | 7 |
Onaylar: A = 4 + 2 = 6, B = 4 + 3 + 2 = 9, C = 4, D = 4 + 3 = 7 ⇒ onay kazananı B (herkes ilk ikisini onaylarsa onay oylaması 2-onay kuralına dönüşür).
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | onay (yalnız 1.) |
|---|---|
| A | 6 |
| B | 0 |
| C | 4 |
| D | 3 |
Sonuç onay eşiğine bağlıdır: herkes yalnızca birinci tercihini onaylasaydı onay = çoğulluk olur ve A kazanırdı.
Oylama Kuralları
Pozisyonel Puanlama Kuralları
Pozisyonel puanlama kuralı (scoring rule): m aday için bir vektör s = (s1 ≥ s2 ≥ … ≥ sm); k. sıraya konan aday sk puan alır. Çoğulluk, k-onay, Borda ve veto bu ailenin üyeleridir.
s = (1, 0, 0, 0) (çoğulluk): A = 6, C = 4, D = 3, B = 0 ⇒ kazanan A. Turuncu hücreler puan alan sıralar.
s = (1, 1, 0, 0) (2-onay (ilk iki)): B = 9, D = 7, A = 6, C = 4 ⇒ kazanan B.
s = (3, 2, 1, 0) (Borda): B = 22, D = 21, A = 18, C = 17 ⇒ kazanan B.
s = (1, 1, 1, 0) (veto (sonuncuya 0)): B = 13, D = 11, C = 9, A = 6 ⇒ kazanan B.
s = (10, 5, 3, 0) (başka bir vektör): D = 62, A = 60, B = 57, C = 55 ⇒ kazanan D. Bu vektör Condorcet kazananı D'yi seçer.
Oylama Kuralları
Anında İkinci Tur (IRV) Adım Adım
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | 1. tur |
|---|---|
| A | ? |
| B | ? |
| C | ? |
| D | ? |
Anında ikinci tur (instant-runoff, tercihli oy): her turda seçmenin hâlâ yarışan en üst adayı sayılır; çoğunluk yoksa en az oylu elenir.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | 1. tur |
|---|---|
| A | 6 |
| B | 0 |
| C | 4 |
| D | 3 |
1. tur: A = 6, B = 0, C = 4, D = 3. Çoğunluk yok (7 gerekir).
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | 1. tur |
|---|---|
| A | 6 |
| B | 0 |
| C | 4 |
| D | 3 |
En az oylu B (0 oy) elenir. Onu birinci sıraya koyan yok, aktarılacak oy da yok.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | 2. tur |
|---|---|
| A | 6 |
| B | — |
| C | 4 |
| D | 3 |
2. tur: A = 6, C = 4, D = 3. Çoğunluk yok (7 gerekir).
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | 2. tur |
|---|---|
| A | 6 |
| B | — |
| C | 4 |
| D | 3 |
En az oylu D (3) elenir. Oyları sıradaki yarışan adaya aktarılır: 3 oy D → C.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | 3. tur |
|---|---|
| A | 6 |
| B | — |
| C | 7 |
| D | — |
3. tur: A = 6, C = 7. 7 ≥ 7 ⇒ C mutlak çoğunlukla kazanır.
Oylama Kuralları
Condorcet: İkili Karşılaştırmalar Adım Adım
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| x ╲ y | A | B | C | D | galibiyet |
|---|---|---|---|---|---|
| A | — | 0 | |||
| B | — | 0 | |||
| C | — | 0 | |||
| D | — | 0 |
Condorcet: her aday çifti için "kaç seçmen x'i y'ye tercih ediyor?" Tablo hücresi (x, y) = x'i y'ye tercih eden seçmen sayısı. 4 aday ⇒ 6 karşılaştırma.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| x ╲ y | A | B | C | D | galibiyet |
|---|---|---|---|---|---|
| A | — | 6 | 0 | ||
| B | 7 | — | 1 | ||
| C | — | 0 | |||
| D | — | 0 |
A – B: A'yi tercih eden 6, B'yi tercih eden 7 ⇒ B kazanır.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| x ╲ y | A | B | C | D | galibiyet |
|---|---|---|---|---|---|
| A | — | 6 | 6 | 0 | |
| B | 7 | — | 1 | ||
| C | 7 | — | 1 | ||
| D | — | 0 |
A – C: A'yi tercih eden 6, C'yi tercih eden 7 ⇒ C kazanır.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| x ╲ y | A | B | C | D | galibiyet |
|---|---|---|---|---|---|
| A | — | 6 | 6 | 6 | 0 |
| B | 7 | — | 1 | ||
| C | 7 | — | 1 | ||
| D | 7 | — | 1 |
A – D: A'yi tercih eden 6, D'yi tercih eden 7 ⇒ D kazanır.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| x ╲ y | A | B | C | D | galibiyet |
|---|---|---|---|---|---|
| A | — | 6 | 6 | 6 | 0 |
| B | 7 | — | 9 | 2 | |
| C | 7 | 4 | — | 1 | |
| D | 7 | — | 1 |
B – C: B'yi tercih eden 9, C'yi tercih eden 4 ⇒ B kazanır.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| x ╲ y | A | B | C | D | galibiyet |
|---|---|---|---|---|---|
| A | — | 6 | 6 | 6 | 0 |
| B | 7 | — | 9 | 6 | 2 |
| C | 7 | 4 | — | 1 | |
| D | 7 | 7 | — | 2 |
B – D: B'yi tercih eden 6, D'yi tercih eden 7 ⇒ D kazanır.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| x ╲ y | A | B | C | D | galibiyet |
|---|---|---|---|---|---|
| A | — | 6 | 6 | 6 | 0 |
| B | 7 | — | 9 | 6 | 2 |
| C | 7 | 4 | — | 6 | 1 |
| D | 7 | 7 | 7 | — | 3 |
C – D: C'yi tercih eden 6, D'yi tercih eden 7 ⇒ D kazanır.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| x ╲ y | A | B | C | D | galibiyet |
|---|---|---|---|---|---|
| A | — | 6 | 6 | 6 | 0 |
| B | 7 | — | 9 | 6 | 2 |
| C | 7 | 4 | — | 6 | 1 |
| D | 7 | 7 | 7 | — | 3 |
D üç rakibini de 7–6 yener: Condorcet kazananı D. A ise herkese yenilir (Condorcet kaybedeni), ama çoğulluğu kazanmıştı!
Oylama Kuralları
İkili Çoğunluk Çizgesi ve Copeland
- Her aday bir düğüm; x → y oku: çoğunluk x'i y'ye tercih ediyor (etiket: oy sayıları).
- Bu çizge bir turnuvadır: her çift arasında tam bir ok vardır (seçmen sayısı tek olduğu için eşitlik yok).
- Condorcet kazananı = hiç ok almayan düğüm (D). Condorcet kaybedeni = hep ok alan (A).
- Copeland kuralı: çıkan ok sayısı (galibiyet) en çok olan kazanır ⇒ D (3) ≻ B (2) ≻ C (1) ≻ A (0).
Oylama Kuralları
Aynı Profil, Dört Farklı Kazanan
| Kural | Sayım | Kazanan |
|---|---|---|
| Mutlak çoğunluk | A 6 < 7 | yok |
| Çoğulluk | A 6, C 4, D 3, B 0 | A |
| İki turlu sistem | C 7 – A 6 | C |
| Anında ikinci tur | C 7 – A 6 (3. tur) | C |
| Borda | B 22, D 21, A 18, C 17 | B |
| 2-onay (ilk iki) | B 9, D 7, A 6, C 4 | B |
| Condorcet | D 3 galibiyet | D |
| Kemeny | D ≻ B ≻ C ≻ A (44 uyum) | D |
Oylama Kuralları
Kod İzleme: borda(oylar)
oylar = 4 grup (satırlar). puan sözlüğü boş başlar; her aday için puan birikecek.
1. grup: 4 seçmen, sıralama ADBC. m = 4 aday: sıradaki yer k için puan m − 1 − k.
k = 0: A 1. sırada ⇒ p = 4 × (3 − 0) = 12; A toplamı 12.
k = 1: D 2. sırada ⇒ p = 4 × (3 − 1) = 8; D toplamı 8.
k = 2: B 3. sırada ⇒ p = 4 × (3 − 2) = 4; B toplamı 4.
k = 3: C 4. sırada ⇒ p = 4 × (3 − 3) = 0; C toplamı 0.
2. grup (4 × CBDA): iç döngü 4 kez döner; C +12, B +8, D +4, A +0.
3. grup (3 × DBCA): iç döngü 4 kez döner; D +9, B +6, C +3, A +0.
4. grup (2 × ABCD): iç döngü 4 kez döner; A +6, B +4, C +2, D +0.
max: puanı en yüksek aday B (22); hiçbir seçmen B'yi birinci sıraya koymadı. Eşitlikte max ilk gördüğünü seçer: gerçek kurallarda eşitlik bozma kuralı gerekir.
Karmaşıklık: n seçmen grubu, m aday ⇒ O(n·m). Sayım kolaydır; zor olan kuralın özellikleridir.
def borda(oylar): puan = {} for adet, sira in oylar: m = len(sira) for k, aday in enumerate(sira): p = adet * (m - 1 - k) puan[aday] = puan.get(aday, 0) + p kazanan = max(puan, key=puan.get) return kazanan, puan
Oylama Kuralları
Kod İzleme: ikinci_tur(oylar, adaylar)
Tüm adaylar yarışta. Her tur: say, çoğunluğu kontrol et, yoksa en zayıfı ele.
1. tur başlar: yarışan her aday için sayaç 0.
ADBC: yarışan ilk aday A ⇒ say[A] += 4.
CBDA: yarışan ilk aday C ⇒ say[C] += 4.
DBCA: yarışan ilk aday D ⇒ say[D] += 3.
ABCD: yarışan ilk aday A ⇒ say[A] += 2.
lider = A: 2 × 6 = 12 ≤ 13 ⇒ çoğunluk yok.
En az oylu B (0) elenir; kalan = {A, C, D}.
2. tur başlar: yarışan her aday için sayaç 0.
2. tur sayımı: elenen B'yi birinci sıraya koyan yoktu; sayılar değişmedi.
lider = A: 2 × 6 = 12 ≤ 13 ⇒ çoğunluk yok.
En az oylu D (3) elenir; kalan = {A, C}.
3. tur başlar: yarışan her aday için sayaç 0.
DBCA: yarışan ilk aday C ⇒ say[C] += 3. (D elendiği için oy C'ye geçti.)
lider = C: 2 × 7 = 14 > 13 ⇒ C döndürülür.
def ikinci_tur(oylar, adaylar): kalan = set(adaylar) while True: say = {a: 0 for a in kalan} for adet, sira in oylar: ilk = next(a for a in sira if a in kalan) say[ilk] += adet lider = max(say, key=say.get) if 2 * say[lider] > sum(say.values()): return lider kaybeden = min(say, key=say.get) kalan.remove(kaybeden)
Condorcet Paradoksu
Condorcet Döngüsü Adım Adım
| sıra | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|
| 1. | A | B | C |
| 2. | B | C | A |
| 3. | C | A | B |
9 seçmen, 3 aday. Her seçmenin sıralaması tek başına tutarlıdır (geçişli).
| sıra | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|
| 1. | A | B | C |
| 2. | B | C | A |
| 3. | C | A | B |
A – B: A'yı tercih eden 4 + 2 = 6, B'yi tercih eden 3 ⇒ çoğunluk A > B.
| sıra | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|
| 1. | A | B | C |
| 2. | B | C | A |
| 3. | C | A | B |
B – C: 4 + 3 = 7'ye 2 ⇒ çoğunluk B > C. Geçişlilik beklentisi: A > C.
| sıra | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|
| 1. | A | B | C |
| 2. | B | C | A |
| 3. | C | A | B |
C – A: 3 + 2 = 5'e 4 ⇒ çoğunluk C > A!
| sıra | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|
| 1. | A | B | C |
| 2. | B | C | A |
| 3. | C | A | B |
A > B > C > A: toplumsal tercih döngüseldir; her adayı yenen bir çoğunluk vardır, Condorcet kazananı yoktur.
Condorcet Paradoksu
Gündem Sırası Kazananı Belirler
Aynı döngüsel profilde ikili elemeli oylama (sequential pairwise voting): önce iki aday oylanır, kazanan sıradakiyle karşılaşır.
- A – B: 6 – 3 ⇒ A
- A – C: 4 – 5 ⇒ C
- B – C: 7 – 2 ⇒ B
- B – A: 3 – 6 ⇒ A
- A – C: 4 – 5 ⇒ C
- C – B: 2 – 7 ⇒ B
Önce A ile B oylanır (A kazanır), kazanan A son olarak C ile karşılaşır ve kaybeder: C.
- A – B: 6 – 3 ⇒ A
- A – C: 4 – 5 ⇒ C
- B – C: 7 – 2 ⇒ B
- B – A: 3 – 6 ⇒ A
- A – C: 4 – 5 ⇒ C
- C – B: 2 – 7 ⇒ B
Önce B – C (B kazanır), sonra B – A: A 6–3 kazanır: A.
- A – B: 6 – 3 ⇒ A
- A – C: 4 – 5 ⇒ C
- B – C: 7 – 2 ⇒ B
- B – A: 3 – 6 ⇒ A
- A – C: 4 – 5 ⇒ C
- C – B: 2 – 7 ⇒ B
Önce A – C (C kazanır), sonra C – B: B 7–2 kazanır: B.
Condorcet Paradoksu
Oyuna Dönüş: Condorcet Paradoksu
Oyunun Seviye 1 profili (A>B>C, B>C>A, C>A>B): A–B 2–1, B–C 2–1, C–A 2–1. Toplumsal tercih döngüseldir; Condorcet kazananı yoktur ve gündemi kuran sonucu seçer.
| Gündem | İlk oylama | Kazanan |
|---|---|---|
| (A–B), sonra C | A | C |
| (B–C), sonra A | B | A |
| (A–C), sonra B | C | B |
Üç seçmen ve üç adayda her sıralama eşit olasılıklıysa 63 = 216 profilin 12'si döngüdür: %5,6. Seçmen sayısı çok büyüdükçe bu oran yaklaşık %8,8'e çıkar (Guilbaud, 1952).
Gerçekte: Seçim ve anket verilerinde döngüler bu “rastgele tercih” hesabının öngördüğünden de seyrek görülür; gerçek tercihler rastgele değildir, birbirine benzer (Regenwetter vd., 2006).
Condorcet Paradoksu
Kemeny Kuralı: En Uyumlu Sıralama
- Kemeny (1959): seçmenlerin ikili tercihleriyle en çok uyuşan toplumsal sıralamayı seç.
- Uyum(σ): σ'da x, y'den önce gelen her çift için x'i y'ye tercih eden seçmen sayılarının toplamı.
- Condorcet kazananı varsa başa yerleşir: ana profilde D ≻ B ≻ C ≻ A (44).
- Döngüde de karar verir: en zayıf çoğunluğu bozar ⇒ A ≻ B ≻ C (17).
- En iyi sıralamayı bulmak NP-zordur (Bartholdi, Tovey, Trick, 1989).
Condorcet Paradoksu
Kod İzleme: kemeny(oylar, adaylar)
oylar = [(4, "ABC"), (3, "BCA"), (2, "CAB")] (döngü profili). En iyi sıralama henüz yok; skor −1.
sira = A ≻ B ≻ C: 3 çift için uyuşan seçmenler 6 + 4 + 7 = 17.
17 > önceki en iyi ⇒ en_iyi = A ≻ B ≻ C.
sira = A ≻ C ≻ B: 3 çift için uyuşan seçmenler 4 + 6 + 2 = 12.
12 ≤ 17: en iyi değişmez.
sira = B ≻ A ≻ C: 3 çift için uyuşan seçmenler 3 + 7 + 4 = 14.
14 ≤ 17: en iyi değişmez.
sira = B ≻ C ≻ A: 3 çift için uyuşan seçmenler 7 + 3 + 5 = 15.
15 ≤ 17: en iyi değişmez.
sira = C ≻ A ≻ B: 3 çift için uyuşan seçmenler 5 + 2 + 6 = 13.
13 ≤ 17: en iyi değişmez.
sira = C ≻ B ≻ A: 3 çift için uyuşan seçmenler 2 + 5 + 3 = 10.
10 ≤ 17: en iyi değişmez.
Sonuç A ≻ B ≻ C (17): yalnızca en zayıf çoğunluk C ≻ A (5–4) bozuldu. m aday için m! sıra denenir.
def kemeny(oylar, adaylar): en_iyi, en_skor = None, -1 for sira in permutations(adaylar): skor = 0 for i, x in enumerate(sira): for y in sira[i + 1:]: skor += sum(n for n, oy in oylar if oy.index(x) < oy.index(y)) if skor > en_skor: en_iyi, en_skor = sira, skor return en_iyi, en_skor
Condorcet Paradoksu
Kurallar Hangi Ölçütleri Sağlar?
| Kural | Condorcet kazananını seçer | Condorcet kaybedeni seçilmez | Monoton | Stratejiye dayanıklı |
|---|---|---|---|---|
| Çoğulluk | hayır | hayır (A) | evet | hayır |
| Borda | hayır (B) | evet | evet | hayır |
| Anında ikinci tur | hayır (C) | evet | hayır | hayır |
| Onay | hayır | hayır | evet | hayır |
| Condorcet (Copeland) | evet | evet | evet | hayır |
| Kemeny | evet | evet | evet | hayır |
- Monotonluk: kazananı bir pusulada yukarı taşımak onu kaybettirmemeli. IRV bunu ihlal edebilir: yukarı taşıma, eleme sırasını değiştirir.
- Condorcet yöntemleri döngüde kazanan bulamaz; ek bir eşitlik bozma kuralı gerekir. Maksimin (maximin, Simpson) kuralı her adayın en kötü ikili sonucuna bakar ve onu en yüksek olanı seçer: örnek profilde A 6, B 6, C 4, D 7 → D. Condorcet kazananı varsa onu seçer, döngüde de karar verir.
- Son sütunun "hayır"ları tesadüf değil: Gibbard–Satterthwaite teoremi.
Condorcet Paradoksu
Anında İkinci Turda Monotonluk İhlali
| sıra | 6 kişi | 6 kişi | 5 kişi |
|---|---|---|---|
| 1. | A | B | C |
| 2. | B | C | A |
| 3. | C | A | B |
| aday | 1. tur |
|---|---|
| A | 6 |
| B | 6 |
| C | 5 |
17 seçmen, çoğunluk için 9 oy gerekir. 1. tur: A = 6, B = 6, C = 5 ⇒ çoğunluk yok, en az oylu C elenir.
| sıra | 6 kişi | 6 kişi | 5 kişi |
|---|---|---|---|
| 1. | A | B | C |
| 2. | B | C | A |
| 3. | C | A | B |
| aday | 2. tur |
|---|---|
| A | 11 |
| B | 6 |
| C | — |
C'nin 5 oyu sıradaki A'ya geçer: A = 11, B = 6 ⇒ A kazanır.
| sıra | 6+2 kişi | 4 kişi | 5 kişi |
|---|---|---|---|
| 1. | A | B | C |
| 2. | B | C | A |
| 3. | C | A | B |
| aday | — |
|---|---|
| A | ? |
| B | ? |
| C | ? |
Seçimden önce A kampanya yapar: B ≻ C ≻ A diyen 6 kişiden 2'si A'yı başa alır (A ≻ B ≻ C). A'nın desteği yalnızca arttı.
| sıra | 6+2 kişi | 4 kişi | 5 kişi |
|---|---|---|---|
| 1. | A | B | C |
| 2. | B | C | A |
| 3. | C | A | B |
| aday | 1. tur |
|---|---|
| A | 8 |
| B | 4 |
| C | 5 |
Yeni 1. tur: A = 8, B = 4, C = 5 ⇒ bu kez en az oylu B elenir (C değil).
| sıra | 6+2 kişi | 4 kişi | 5 kişi |
|---|---|---|---|
| 1. | A | B | C |
| 2. | B | C | A |
| 3. | C | A | B |
| aday | 2. tur |
|---|---|
| A | 8 |
| B | — |
| C | 9 |
B'nin 4 oyu C'ye geçer: C = 9, A = 8 ⇒ C kazanır. A, daha çok destek aldığı için kaybetti: IRV monoton değildir.
Stratejik Oy
Çoğullukta Taktik Oy (Oy Bölünmesi)
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | çoğulluk |
|---|---|
| A | 6 |
| B | 0 |
| C | 4 |
| D | 3 |
Dürüst oylamada çoğulluk kazananı A. 3. grup (D > B > C > A) için A en kötü aday!
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | çoğulluk |
|---|---|
| A | 6 |
| B | 0 |
| C | 4 |
| D | 3 |
3. grubun favorisi D'nin (3 oy) kazanma şansı yok. A'yı durdurabilecek aday C: gerçek sırada C, A'dan önde.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | C | A |
| 2. | D | B | D | B |
| 3. | B | D | B | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | çoğulluk |
|---|---|
| A | 6 |
| B | 0 |
| C | 7 |
| D | 0 |
3. grup C'ye oy verir (pusula C > D > B > A): C = 7, A = 6 ⇒ C kazanır; bu grup için A'dan daha iyi.
"Boşa oy vermeme" davranışı: seçmen favorisi yerine kazanma şansı olan ehven-i şerre oy verir (Duverger yasası: çoğulluk iki partili sisteme iter).
Stratejik Oy
Borda'da Stratejik Oy Adım Adım
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | dürüst |
|---|---|
| A | 18 |
| B | 22 |
| C | 17 |
| D | 21 |
Dürüst Borda sayımı: B = 22, D = 21. 3. grup (D > B > C > A) favorisi D'nin 1 puan farkla kaybettiğini görüyor.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | C | B |
| 3. | B | D | B | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | dürüst |
|---|---|
| A | 18 |
| B | 22 |
| C | 17 |
| D | 21 |
Manipülasyon ("gömme", burying): 3 seçmen asıl rakip B'yi 2. sıradan 3. sıraya iter; pusula D > C > B > A.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | C | B |
| 3. | B | D | B | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | dürüst | fark |
|---|---|---|
| A | 18 | 0 |
| B | 22 | −3 |
| C | 17 | +3 |
| D | 21 | 0 |
Her manipülatör için B 2 yerine 1, C 1 yerine 2 puan alır: B −3, C +3.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | C | B |
| 3. | B | D | B | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | dürüst | stratejik |
|---|---|---|
| A | 18 | 18 |
| B | 22 | 19 |
| C | 17 | 20 |
| D | 21 | 21 |
Yeni toplamlar: D = 21, C = 20, B = 19, A = 18 ⇒ D kazanır. 3. grup yalan söyleyerek favorisini seçtirdi.
Stratejik Oy
Stratejik Oy Sistemi Ne Kadar Bozar?
İmkânsızlık Teoremleri
Arrow'un İmkânsızlık Teoremi: Koşullar
Toplumsal sıralama üreten bir kural (sosyal refah fonksiyonu) için makul görünen koşullar:
İmkânsızlık Teoremleri
Borda ve İlgisiz Alternatifler
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | 4 aday |
|---|---|
| A | 18 |
| B | 22 |
| C | 17 |
| D | 21 |
Borda, 4 adayla: B = 22 > D = 21; toplum B'yi D'nin önüne koyar.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | C | D | A |
| 2. | D | B | B | B |
| 3. | B | D | C | C |
| 4. | C | A | A | D |
| aday | 4 aday |
|---|---|
| A | 18 |
| B | 22 |
| C | 17 |
| D | 21 |
Şimdi C yarıştan çekilsin. C ne kazanıyordu ne de ikinciydi: B–D sıralaması için "ilgisiz" bir aday.
| sıra | 4 kişi | 4 kişi | 3 kişi | 2 kişi |
|---|---|---|---|---|
| 1. | A | B | D | A |
| 2. | D | D | B | B |
| 3. | B | A | A | D |
| aday | 4 aday | C yok |
|---|---|---|
| A | 18 | 12 |
| B | 22 | 13 |
| C | 17 | |
| D | 21 | 14 |
Yeni Borda (2, 1, 0): D = 14 > B = 13. Hiçbir seçmenin B–D sırası değişmedi (B'yi tercih eden 6, D'yi tercih eden 7), ama toplumsal sıra döndü: Borda IIA'yı ihlal eder. Arrow'un IIA'sı aday kümesi sabitken tanımlanır; orada da aynı sonuç çıkar: 4 kişilik A ≻ D ≻ B ≻ C grubu yalnızca C'yi B'nin üstüne alırsa (A ≻ D ≻ C ≻ B) B 22 → 18 olur, D 21'de kalır.
İmkânsızlık Teoremleri
Arrow Teoreminin Pratik Anlamı
İmkânsızlık Teoremleri
Gibbard–Satterthwaite Teoremi
- Tasarımın hedefi stratejik davranışı yok etmek değil sınırlandırmaktır: az bilgi, hesaplama zorluğu, kısıtlı tercih alanı.
İmkânsızlık Teoremleri
May Teoremi: İki Aday İçin Basit Çoğunluk
İki aday (x, y) varken hangi kural "adil"dir? May (1952) üç koşulu sağlayan kuralın yalnızca basit çoğunluk olduğunu gösterdi.
| Koşul | Anlamı | İhlal eden kural |
|---|---|---|
| Anonimlik | Seçmenlerin isimleri önemsiz; oylar yer değiştirse sonuç aynı | Diktatör; ağırlıklı oy |
| Tarafsızlık | Adayların isimleri önemsiz; iki aday simetrik muamele görür | "Statüko ⅔ olmadan değişmez" (nitelikli çoğunluk) |
| Pozitif duyarlılık | Beraberlikte ya da x kazanırken bir seçmen x'e geçerse x kesin kazanır | "Her zaman yazı-tura"; "tek sayıda oy alan kazanır" |
İmkânsızlık Teoremleri
Kaçış Yolu: Tek Tepeli Tercihler
- Adaylar bir eksende sıralıysa (sol–sağ, bütçe miktarı, konum) ve her seçmenin faydası tepesinden uzaklaştıkça azalıyorsa tercihler tek tepelidir.
- Medyan seçmen teoremi (Black, 1948): medyan seçmenin tepesi Condorcet kazananıdır; döngü oluşmaz.
- "Tepeleri bildir, medyanı seç" kuralı stratejiye dayanıklıdır: G–S alan kısıtlanınca geçerliliğini yitirir.
Hesaplamalı Sosyal Seçim
Hesaplamalı Sosyal Seçim
Bilgisayar bilimi, ekonomi ve sosyal seçimin kesişimi: kurallar yalnızca hangi ölçütleri sağladıklarına göre değil, hesaplama maliyetine göre de incelenir.
Hesaplamalı Sosyal Seçim
Yargı Birleştirme: Doktrin Paradoksu
Üç yargıçlı mahkeme: davalı ancak p (sözleşme geçerli) ve q (sözleşme ihlal edildi) ise tazminat öder.
| Yargıç | p | q | Sonuç: p ∧ q |
|---|---|---|---|
| 1. yargıç | evet | evet | evet |
| 2. yargıç | evet | hayır | hayır |
| 3. yargıç | hayır | evet | hayır |
| Çoğunluk | evet (2–1) | evet (2–1) | hayır (1–2) |
- Her yargıç tutarlıdır, ama önermeler tek tek oylanınca çoğunluk “p doğru, q doğru, p ∧ q yanlış” der: tutarsız bir toplu yargı (Kornhauser ve Sager, 1986).
- Gerekçelere göre karar verilirse davalı öder, sonuca göre karar verilirse ödemez: sonuç yine usule bağlıdır.
- List ve Pettit (2002): anonim, sistematik ve her zaman tutarlı bir birleştirme kuralı yoktur; Arrow teoreminin yargılar için karşılığı.
Özet
Gerçek Dünyada Oylama Kuralları
Özet
Birden Çok Sandalye: Nispi Temsil ve D'Hondt
- Tek kazanan yerine S sandalye dağıtılır; hedef, sandalye payının oy payına yakın olmasıdır (nispi temsil).
- D'Hondt: her partinin oyu 1, 2, 3, … ile bölünür; en büyük S bölüm sandalye alır. Türkiye'de milletvekili seçimlerinde her seçim çevresinde D'Hondt, ayrıca ülke barajı uygulanır.
- Örnek: 6 sandalye, oylar A 42 000, B 31 000, C 15 000, D 12 000. En büyük altı bölüm 42 000, 31 000, 21 000, 15 500, 15 000, 14 000 → A 3, B 2, C 1, D 0.
- A %42 oyla sandalyelerin %50'sini alır; D %12 oyla hiç almaz. D'Hondt büyük partileri hafifçe kayırır. En büyük kalan (Hare) yöntemi aynı oylarla A 2, B 2, C 1, D 1 verirdi.
| Bölen | A | B | C | D |
|---|---|---|---|---|
| ÷1 | 42 000 | 31 000 | 15 000 | 12 000 |
| ÷2 | 21 000 | 15 500 | 7 500 | 6 000 |
| ÷3 | 14 000 | 10 333 | 5 000 | 4 000 |
| ÷4 | 10 500 | 7 750 | 3 750 | 3 000 |
| Sandalye | 3 | 2 | 1 | 0 |
Vurgulu hücreler: en büyük altı bölüm.
Özet
Hangi Oylama Kuralı Adil Kabul Edilebilir?
- Adalet değerlendirmesi temsil, çoğunluk desteği, azınlıkların korunması ve stratejik dayanıklılık gibi ölçütlere bağlıdır.
- Çoğulluk basittir ve hızlıdır, ancak oy bölünmesine ve çoğunluk desteği olmayan kazanana yol açabilir (A: 6/13).
- Borda daha fazla tercih bilgisi kullanır ve uzlaşmacı adayı öne çıkarır (B), ancak stratejik sıralamaya açıktır.
- Anında ikinci tur çoğunluk desteği arar, fakat monotonluk ve stratejik oy sorunlarını tamamen çözmez.
- Condorcet yöntemleri ikili çoğunluğa saygı gösterir, ama döngüde karar veremez.
Özet
Özet
Özet
Etkileşimli Oyunlar
Özet
Örnek Problemler
- 9 seçmen: 4 × A > B > C, 3 × C > B > A, 2 × B > C > A. Çoğulluk, IRV, Borda ve Condorcet kazananları?
- 1. sorudaki A seçmenleri B'yi gömerek (A > C > B) Borda'da ne elde eder?
- Döngü profilinde (4 ABC, 3 BCA, 2 CAB) B'nin kazanması için gündem nasıl olmalı?
- 1. sorudaki profilin Kemeny sıralaması nedir? (6 sıralamanın uyum skorunu karşılaştırın.)
- "Statüko, ancak ⅔ oyla değişir" kuralı May teoreminin hangi koşulunu ihlal eder?
- 11 seçmen: 2 × ACB, 3 × BAC, 2 × BCA, 4 × CBA. Condorcet kazananı kim? Hangi s = (1, a, 0) kuralı onu seçer?
Cevapları göster
- Çoğulluk A (4). IRV: B (2) elenir, oyları C'ye ⇒ C 5 – A 4, C. Borda: B 11, A 8, C 8 ⇒ B. Condorcet: B (A'yı 5–4, C'yi 6–3 yener).
- Puanlar A 8, B 7, C 12 ⇒ C kazanır: A seçmenleri için B'den kötü. Gömme geri tepebilir.
- Önce A – C (C kazanır), sonra C – B (B 7–2 kazanır).
- B ≻ C ≻ A (16 uyum = 6 + 5 + 5); Condorcet kazananı B başta.
- Tarafsızlık: iki aday simetrik muamele görmüyor.
- C (A'yı ve B'yi 6–5 yener). Hiçbiri: her a için B = 5 + 4a > C = 4 + 4a.
Özet
Kaynaklar
- F. Brandt, V. Conitzer, U. Endriss, J. Lang, A. D. Procaccia (ed.), Handbook of Computational Social Choice, Cambridge University Press, 2016.
- N. Nisan, T. Roughgarden, É. Tardos, V. Vazirani (ed.), Algorithmic Game Theory, Cambridge University Press, 2007 (Bölüm 9).
- K. J. Arrow, Social Choice and Individual Values, Wiley, 1951.
- A. Gibbard, "Manipulation of voting schemes: a general result", Econometrica 41(4), 1973.
- M. A. Satterthwaite, "Strategy-proofness and Arrow's conditions", J. Economic Theory 10, 1975.
- K. O. May, "A set of independent necessary and sufficient conditions for simple majority decision", Econometrica 20(4), 1952.
- D. Black, "On the rationale of group decision-making", J. Political Economy 56(1), 1948.
- J. J. Bartholdi, C. A. Tovey, M. A. Trick, "The computational difficulty of manipulating an election" ve "Voting schemes for which it can be difficult to tell who won the election", Social Choice and Welfare 6, 1989 · M. Balinski, H. P. Young, Fair Representation, Yale University Press, 1982 (nispi temsil).
- J. G. Kemeny, "Mathematics without numbers", Daedalus 88(4), 1959; C. Dwork, R. Kumar, M. Naor, D. Sivakumar, "Rank aggregation methods for the web", WWW 2001.
- A. Karlin, Y. Peres, Game Theory, Alive, AMS, 2017 (sosyal seçim ve oylama bölümü); D. Easley, J. Kleinberg, Networks, Crowds, and Markets, Cambridge University Press, 2010 (Bölüm 23: Voting).
- Ders sayfaları: A. Procaccia, 15-896 (CMU) · N. Shah, CSC304 (Toronto).
Son
Çalışma soruları · Terim sözlüğü