Protecting Elections by Recounting Ballots
投票操纵的复杂性是计算社会选择中的一个重要课题。在这项工作中,我们考虑了两个阶段的投票操纵的情况。首先,恶意的一方(攻击者)试图通过改变某些投票区的投票计数来操纵选举结果,以支持首选候选人。之后,另一个关心选民意愿的政党(一个捍卫者)要求在一个被操纵的选区重新计票,将选票恢复到原来的价值。我们调查由此产生的Stackelberg游戏的情况下,投票汇总使用两个变种的复数规则,并获得一个几乎完整的图片的复杂性景观,无论是从攻击者的和从防御者的角度来看。
2019-06-17 cs.GT cs.MA
The probability of casting a pivotal vote in an Instant Runoff Voting election
本文推导了即时决选投票中一张选票改变获胜者的概率,发现其与简单多数制下的关键票概率相近,并揭示了“间接关键性”这一反直觉现象。
2023-07-31 cs.GT
Elections with Few Voters: Candidate Control Can Be Easy
TU Berlin(柏林工业大学);AGH University of Science and Technology(AGH科技大学)
本文研究了少选民选举中候选人控制的计算复杂性,即把选举中候选人控制的参数化复杂性以选民人数为参数。我们考虑了添加和删除候选人的标准场景,其中一个问题是,通过添加或删除几个候选人,给定的候选人是否可以成为赢家(或者,在破坏性的情况下,可以被排除在获胜之外),以及一个组合场景,其中添加/删除一个候选人自动意味着添加或删除一整组候选人。考虑到几个基本的投票规则,我们的研究结果表明,候选人控制的参数化的复杂性,与选民的数量作为参数,是更多样的设置与许多选民。
2017-03-18 cs.AI cs.GT cs.MA
How Credible is the Prediction of a Party-Based Election?
在以政党为基础的选举制度中,选民被分组为政党,而一个政党的所有选民都被假定根据政党对候选人的偏好投票。因此,一旦宣布了政党的偏好,就可以确定选举的结果。但在实际选举中,一些“不稳定”政党的成员往往离开本党加入其他政党。我们引入了两个参数来衡量基于政党偏好的预测的可信度:Min是离开不稳定政党的最小投票人数,使得预测不再为真,而Max是离开不稳定政党的最大投票人数,使得预测仍然有效。关于计算最小值和最大值的复杂性,我们考虑了位置评分规则(复数,否决权,r-批准和Borda)和孔一致的规则(Copeland和Maximin)。我们表明,所有考虑的评分规则,最小是多项式时间可计算的,而它是NP-难计算最小的Copeland和Maximin。除了Borda之外,对于其他评分规则,Max可以在多项式时间内计算。在Borda、Maximin和Copeland下,我们有NP-困难的结果来计算Max。
2014-04-09 cs.GT cs.MA
Complexity of Conformant Election Manipulation
该研究提出选民偏好自定限制、操纵需与之保持一致的选举模型,探究了此类一致性操纵行为的计算复杂度,并分析其与其他选举操纵行为的关联,拓展了选举操纵复杂度的研究场景。
2023-07-21 cs.CC cs.GT cs.MA
Approval-Based Elections and Distortion of Voting Rules
我们考虑的选举中,选民和候选人都可以与度量空间中的点相关联,选民更喜欢候选人更接近那些更远。通常假设最佳候选人是最小化到选民的总距离的候选人。然而,投票规则通常不能访问度量空间$M$,只能看到由$M$诱导的偏好排序,因此,它们通常不能选择最优候选。投票规则的失真度量了最坏情况下的质量损失,这是由于只能访问偏好排名的结果。我们将扭曲的概念扩展到基于认可的偏好。首先,我们计算了赞成投票的失真。其次,我们引入了基于可接受性的失真的概念-背后的主要思想是,最佳候选人是大多数选民可以接受的候选人。我们确定了一些规则,包括复数,Borda,$k$ -批准,否决权,科普兰的规则,排名对,舒尔茨的方法,和STV的可接受性失真。
2019-01-20 cs.GT cs.MA
How Hard Is Bribery in Elections?
我们研究的复杂性,通过贿赂影响选举:如何计算复杂的是一个外部演员,以确定是否通过一定数量的贿赂选民指定的候选人可以在选举中获胜?我们研究这个问题的选举系统不同的评分协议和道奇森投票,并在各种设置有关concilious-vs。非同质选民贿赂,有限规模与任意大小的候选集,加权与未加权的选民,和简洁-vs.-非简洁输入规范。我们得到了多项式时间贿赂算法和证明的棘手的贿赂,事实上,我们的研究结果表明,贿赂的复杂性是非常敏感的设置。例如,我们发现贿赂是NP完全但操纵的设置(由选民)是在P中,我们发现设置贿赂加权选民是NP完全的,但贿赂选民与个人贿赂阈值是在P中。(包括多数,Borda,k-批准和否决)称为评分协议,我们证明了加权选民贿赂的二分法结果:我们找到了一个简单的评估条件,将每个情况分类为NP完全或P。
2008-08-22 cs.CC cs.GT cs.MA
How long is a piece of string? An exploration of multi-winner approval voting and ballot-length restrictions
从学术团体和协会到公共选举,在各种场合都可以看到多赢家批准选举。在这类选举中,往往实行选票长度限制;也就是说,选民对他们可以投票选举的候选人人数有限制。尽管有这一共同特征,但选票长度限制似乎没有任何理论依据(Laslier和Van der Straeten,2016)。这项工作内生地得出了一套选民最佳反应选票长度在完全信息和选民效用和投票规则的一般假设。这些结果为实践中观察到的一些选票长度限制提供了理由,但是当考虑均衡结果时,我们的分析表明这种理由不再有效。均衡分析被认为是懒惰和真理偏见的二阶倾向的选民和均衡解决方案的概念是纯粹的纳什均衡。关键的见解表明,选票长度的限制或制度的特点,使投票成本可能会导致不稳定的选举结果时,选民有不同的偏好,通过不存在的均衡。另一方面,当均衡确实存在时,它们满足理想的性质,而这些性质是在无成本投票和没有投票长度限制的情况下获得的均衡所不能保证的。总之,我们的研究结果突出了稳定和理想的选举结果之间的鲜明权衡。
2017-11-14 cs.GT cs.MA
Manipulating Elections by Changing Voter Perceptions
选举的公正性是民主制度的核心。然而,无数恶意行为者渴望影响选举结果,以获得经济或政治利益。达到这一目的的一个常见手段是操纵投票公众对特定候选人的看法,例如通过提供错误信息。我们提出了一个正式的模型的感知操纵对选举结果的影响,在空间投票理论的框架下,选民对候选人的偏好产生的基础上,他们在空间的问题的相对距离。我们表明,在这个模型中,控制选举是,在一般情况下,NP-难,无论是二进制或实值的问题。然而,我们表明,棘手的关键是投票公众所表现出的问题的意见的多样性。当选民的观点缺乏多样性时,我们可以将其分为少数类别-例如,由于政治极化-选举控制问题可以在多项式时间内解决问题和候选人的数量任意评分规则。
2022-06-17 cs.GT
Complexity of Manipulative Actions When Voting with Ties
大多数选举问题的计算研究都假设每个选民的偏好是或应该扩展到全序。然而,在实践中,选民可能对领带有偏好。我们研究的复杂性,选民可以有关系的选举中的操纵行为,扩大选举系统的定义(必要时),以处理选民的关系。我们表明,自然选举系统,允许关系可以增加和减少操纵和贿赂的复杂性,我们国家的控制的复杂性与关系的选民的效果的一般结果。
2015-06-15 cs.CC cs.GT cs.MA
The Complexity of Online Bribery in Sequential Elections
以前关于贿赂复杂性的研究假设贿赂是同时发生的,而且贿赂者完全知道所有的选票。然而,在许多现实世界中,投票是按顺序进行的,贿赂者可能有一个使用它或失去它的时刻来决定是否改变给定的投票,当做出决定时,贿赂者可能不知道剩下的选民会投什么票。我们介绍了一个模型,并开始研究,贿赂在这样一个在线的,连续的设置。我们表明,即使是选举系统的赢家确定问题是多项式时间可计算的,在线,顺序设置可能会大大增加贿赂的复杂性,跳跃的问题,以完成高层次的多项式层次结构,甚至PSPACE。但我们也表明,对于一些自然的,重要的选举系统,这样一个戏剧性的复杂性增加不会发生,我们指出他们的贿赂问题的复杂性。
2021-10-24 cs.CC cs.GT cs.MA
The Geometry of Alliances: Vote Transfer Modelling in French Two-Round Elections
ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院)
本文提出基于多维意识形态嵌入的选票转移模型,校准于2017和2022年法国选举,在2024年复杂三阵营竞争中达90.34%选区准确率,证明意识形态邻近性主导转移且左右轴不足,并揭示极右翼实际劣势。
2026-09-22 cs.GT physics.soc-ph
Towards Computing Victory Margins in STV Elections
单一可转移投票(英语:Single Transferable Vote)是一种在多议席选举中采用的优先投票制度。一个投票者的每一张选票都是对一组候选人的(可能是部分的)排名。目前还没有技术存在的计算差距的胜利(MOV)在STV选举。MOV是改变当选候选人集合所需的最小数量的投票操作(更改,添加和删除)。了解选举的MOV可以更好地了解应该花费多少时间和金钱来审计选举,以及发现的错误(如投票箱损失)是否会使选举结果受到质疑-需要昂贵的重复选举-或者可以安全地忽略。在本文中,我们提出了算法计算上的MOV在STV选举的下限和上限。在小的情况下,这些算法能够计算精确的利润。
2017-08-16 cs.GT
Clone Structures in Voters' Preferences
在选举中,一组候选人被所有选民连续排列(尽管可能顺序不同)称为克隆集,其成员称为克隆。克隆结构是给定选举的所有克隆集的族。本文研究克隆结构的性质。特别是,我们给出了克隆结构的公理化特征,展示了它们的层次结构,并分析了单峰和单交叉选举中的克隆结构。我们给出了一个多项式时间算法,找到一个最小的克隆,需要被折叠的选举成为单峰的集合,我们表明,这个问题是NP-难的单交叉选举。
2011-10-18 cs.GT
A Parameterized Perspective on Protecting Elections
Indian Institute of Technology, Kharagpur(印度理工学院克勒格布尔分校);Indian Institute of Technology, Gandhinagar(印度理工学院甘地讷格尔分校);Indian Institute of Technology, Kanpur(印度理工学院坎普尔分校)
研究了投票中最优防御和最优攻击问题的参数化复杂性。在这两个问题中,输入是一组投票者组(每个投票者组是一组投票)和两个整数$k_a$和$k_d$,分别对应于攻击者可以攻击的投票者组的数量和防御者可以防御的投票者组的数量。如果一个选民团体受到攻击而没有得到保护,它就会被从选举中除名。在最优防御问题中,我们想知道防御者是否有可能采取最多防御$k_d$选民组的策略,使得无论攻击者攻击哪个$k_a$选民组,选举结果都不会改变。在最优攻击问题中,我们想知道攻击者是否有可能采取攻击$k_a$选民组的策略,使得无论防御者防御哪一个$k_d$选民组,选举的结果总是不同于原始(没有任何攻击)的结果。
2019-05-28 cs.AI cs.CY cs.DS
Graph-Based Audits for Meek Single Transferable Vote Elections
University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校)
本文提出基于图的方法,用于审计单转移投票选举,通过固定子图验证选举序列,实现时间无关的灵活审计。
2026-02-04 cs.GT stat.AP
Distances Between Top-Truncated Elections of Different Sizes
AGH University(AGH科技大学);Czech Technical University in Prague(布拉格捷克理工大学);Université de Rennes(雷恩大学);CNRS, LAMSADE, Université Paris Dauphine-PSL(法国国家科学研究中心,LAMSADE实验室,巴黎第九大学-PSL);University of Oxford(牛津大学)
本文提出了一种扩展选举地图框架的方法,用于分析不同规模顶部截断选举之间的距离,并展示了Preflib数据库的可视化结果。
2026-01-25 cs.GT
Designing Stable Elections: A Survey
我们调查选举的设计,是弹性的企图干预第三方。例如,假设在两个候选人之间的选举中投票,然后每个选票都以小概率随机改变,独立于其他选票。无论选票如何变化,都希望选举结果保持不变。众所周知,与多数票相比,美国选举人团制度因投票腐败而改变结果的可能性约为5倍。事实上,Mossel,O'Donnell和Oleszkiewicz在2005年证明了多数投票法对这种随机投票腐败最稳定,在每个人对选举的影响很小的投票方法中。我们讨论了一些最近的进展,在两个以上的候选人之间的选举类似的结果。在这种情况下,多数应该是最稳定的腐败选票。我们还调查了对抗性选举操纵的结果(对手可以选择特定的选票来改变,也许是以非随机的方式),我们简要讨论了排名选择投票方法(投票是候选人的排名列表)。
2021-07-09 cs.GT econ.TH math.CO
The Complexity of Online Bribery in Sequential Elections (Extended Abstract)
以前关于贿赂复杂性的研究假设贿赂是同时发生的,并且贿赂者完全知道所有选民的投票。但这两种假设都不总是成立。在许多现实世界的设置中,投票顺序地进入,并且贿赂者可能有一个使用它或失去它的时刻来决定是否贿赂/改变给定的投票,并且在做出该决定时,贿赂者可能不知道剩余的选民计划投什么票。在本文中,我们介绍了一个模型,并开始研究,贿赂在这样一个在线的,连续的设置。我们表明,即使是选举系统的赢家确定问题是多项式时间可计算的,在线,顺序设置可能会大大增加贿赂的复杂性,实际上跳到高层次的多项式层次结构,甚至PSPACE的完整性的问题。另一方面,我们表明,对于一些自然的,重要的选举系统,这样一个戏剧性的复杂性增加不会发生,我们指出他们的贿赂问题的复杂性在网上,顺序设置。
2019-07-22 cs.CC cs.GT cs.MA
Equilibria of Plurality Voting: Lazy and Truth-biased Voters
我们提出了一个系统的研究,多元化的选举与战略选民,除了对选举获胜者的偏好,有次要的偏好,这决定了他们的行为时,他们的投票不能影响选举结果。具体来说,我们研究了两个模型,最近被认为是在文献中:懒惰的选民,谁喜欢弃权时,他们不是关键的,和真理偏见的选民,谁喜欢如实投票时,他们不是关键的。我们扩展以前的工作,调查懒惰和真理偏见的选民在不同的平局打破规则(词典规则,随机选民规则,随机候选人规则)的行为。在先前的工作中,已经研究了这六种次要偏好和平局打破规则的组合中的两种。为了了解不同的次要偏好和平局打破规则对选举结果的影响,我们研究了其余四种组合。我们刻画了纯纳什均衡(PNE)的战略游戏,并研究了相关的计算问题的复杂性。我们的结果扩展到一些选民可能非战略性的环境。
2014-09-15 cs.GT
Analysing Guarantees in Australian Senate Outcomes
本研究分析澳大利亚参议院STV选举中,若某些属性(如候选人首轮票数)准确,能否保证部分结果,并举例说明计票规则可能导致选票价值增加的异常现象。
2024-03-20 cs.CY cs.GT
Determining Winners in Elections with Absent Votes
Rensselaer Polytechnic Institute(伦斯勒理工学院);Rutgers University(罗格斯大学)
研究选票缺席时判定候选人能否获胜的WAV问题,证明其在多种投票规则下为NP完全,并给出可多项式求解的特例。
2023-10-11 cs.AI cs.GT
Reallocating Wasted Votes in Proportional Parliamentary Elections with Thresholds
针对比例代表制议会选举中门槛规则产生大量废票、降低代表性的问题,研究构建带门槛的政党投票形式化模型,通过公理分析与2024年法国欧洲选举数据集实验,筛选出三种最优的废票重分配政党选择规则。
2025-03-21 cs.GT econ.TH
Controlling Borda Elections by Adding or Deleting either Votes or Candidates: Complete and Top-Truncated Votes
本文研究 Borda 选举中添加或删除选票、候选人的控制复杂性,补全参数化结果,并分析顶部截断选票对 NP 困难性、FPT 与 W[2]-困难性的影响。
2024-05-08 cs.CC cs.GT
Comparing Election Methods Where Each Voter Ranks Only Few Candidates
选举规则是一个正式的过程,它聚集了选民的偏好,通常是选择一个候选人,称为获胜者。文献中研究的大多数选举规则要求选民对候选人从最喜欢的到最不喜欢的进行排序。当要排名的候选人数量很大时,这种诱导偏好的方法是不切实际的。我们问如何以及某些选举规则(侧重于位置评分规则和极大极小规则)可以近似通过以下程序之一收集的部分偏好:(i)随机化,我们要求每个选民排名随机子集的$\ell$候选人,和(ii)确定性,我们要求每个选民提供她的$\ell$最喜欢的候选人($\ell$截断选票)的排名。我们建立的近似比的理论界限,我们补充我们的理论分析与计算机模拟。我们发现,大多数情况下(除了偏好没有结构或结构很少的情况外),最好使用随机化方法。虽然我们已经为$\ell = 2$的Borda规则获得了相当好的近似保证,但为了近似Minimax规则,需要要求每个投票者比较更大的候选集,以获得良好的保证。
2019-01-30 cs.DS cs.GT
Proportional Committee Elections with Positive and Negative Votes
University of Oxford(牛津大学);University of Warsaw(华沙大学);AGH University of Science and Technology(AGH科技大学)
本研究针对允许投反对票的委员会选举场景,提出两种反对票解释及对应比例性公理,检验Phragmén规则、PAV、MES变体的公理满足情况,拓展了比例代表制的适用场景。
2026-08-13 cs.AI cs.GT
Diversity, Agreement, and Polarization in Elections
针对序数选举中缺乏多样性与极化度量标准的问题,本文设计了相应的度量指标及其近似计算方法,并提出“偏好序地图”以直观揭示投票间关系,有效捕捉多样性与极化特征。
2023-05-16 cs.GT
How Similar Are Two Elections?
AGH University(亚捷隆大学);University of Warsaw(华沙大学);University of Auckland(奥克兰大学);Ben-Gurion University(本-古里安大学)
本文研究了选举之间的同构距离,提出了一种扩展距离的方法,并探讨了其计算复杂性及算法实现。
2026-01-27 cs.GT
Probabilistic Inference of Winners in Elections by Independent Random Voters
我们调查的问题,计算在选举中,选民出席率是不确定的获胜概率。更确切地说,我们研究的设置,除了总排序的候选人,每个选民都与出席投票的概率,不同选民的出席率是概率独立的。我们表明,获胜的概率可以计算在多项式时间的复数和否决规则。然而,对于其他各种规则,包括$k>1$、Borda、Condorcet和Maximin的$k$ -批准和$k$ -否决,它在计算上是困难的(#P-hard)。对于其中的一些规则,甚至很难找到乘法近似,因为已经很难确定这个概率是否为非零。相比之下,我们设计了一个完全多项式时间随机近似方案(FPRAS)的补充概率,即丢失的概率,每个位置的评分规则(多项式分数),以及孔多塞规则。
2021-01-29 cs.CC cs.GT
The Condorcet Principle for Multiwinner Elections: From Shortlisting to Proportionality
我们研究两个概念的稳定性在多赢家选举的基础上孔多塞标准。第一个概念是由格尔莱因提出的:如果每个委员会成员都被大多数(可能是微弱的)选民所偏爱,那么委员会就是稳定的。第二个概念被称为局部稳定性(本文中引入):如果没有候选人$c$,也没有超过$\frac{n}{k+1}$选民的团体,使得该组中的每个选民都喜欢$c$而不是每个委员会成员,则大小$k$委员会在具有$n$选民的选举中是局部稳定的。我们认为,Gehrlein稳定的委员会是适当的入围任务,和本地稳定的委员会更适合于应用程序,需要比例代表制。本文的目标是详细分析这些概念,探索它们与比例概念的兼容性,并研究相关算法任务的计算复杂性。
2017-01-27 cs.GT
Who is in Your Top Three? Optimizing Learning in Elections with Many Candidates
Stanford University(斯坦福大学)
选举和民意调查通常有许多候选人,目的是根据选民的偏好对候选人进行排名或确定一小部分获胜者。在实践中,投票者不提供完整的排名;相反,每个投票者提供他们最喜欢的K个候选人,可能按排名顺序。选举组织者必须选择K和聚合规则。我们提供了一个理论框架来做出这些选择。每个K-认可或K-部分排名机制(具有相应的位置评分规则)都为选举正确恢复渐近结果的速度引入了学习率。给定选民的选择分布,选举规划者就可以确定速率最优机制。这一领域的早期工作提供了粗略的数量级不确定性,这不足以做出这样的选择。我们的框架进一步解决了多个机制之间的随机化何时可以改善学习的问题,对于任意的选民噪声模型。最后,我们使用的数据从5个大型参与式预算选举,我们组织了几个美国城市,以及其他排名数据,以证明我们的方法的实用性。特别是,我们发现,从历史上看,这样的选举设置K太低,选择正确的机制可以确定最终获胜者之间的差异只有80%的概率或99.9%的概率后,400名选民。
2019-08-15 cs.AI cs.GT
Multi-votes Election Control by Selecting Rules
研究多选票选举控制问题,提出通过为不同层选票分配规则使特定候选人获胜的新模型,分析其计算复杂度,发现多种情况下问题为 NP-hard 且参数化难解。
2023-06-30 cs.CC cs.GT
Cognitive Hierarchy and Voting Manipulation
根据Gibbard-Satterthwaite定理,每一个合理的三个或更多选择的投票规则都容易被操纵:存在这样的选举,一个或多个选民可以通过单方面修改他们的投票来改变选举结果。当一次选举中有几个这样的选民时,策略性投票就变成了潜在操纵者之间的游戏:当其他选民诚实时,操纵性投票会带来更好的结果,当其他选民也选择操纵时,可能会导致灾难性的结果。我们从有限理性选民的角度考虑这种情况,并使用认知层次框架来确定好的策略。然后,我们调查相关的算法问题下的k-批准投票规则。我们得到了积极的算法结果为k=1和2,NP-和coNP-硬度结果为k>3。
2017-07-26 cs.GT
Core Existence in Approval-Based Committee Elections with up to Seven Voter Types
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);CNRS, LAMSADE, Université Paris Dauphine - PSL(法国国家科学研究中心,LAMSADE,巴黎第九大学-PSL)
研究探讨了在最多五种投票类型下,审批委员会选举中核心是否存在的问题,证明了当投票人数不超过五时核心非空,并展示了如何通过仿射单调方法在多项式时间内计算核心委员会。
2026-08-18 cs.GT
High-Multiplicity Election Problems
对选举的计算研究通常假设选民的偏好是以选票的形式出现的。根据上下文,简洁地表示列表可能更自然,因为选民的不同选票及其计数,即,高多样性代表。我们考虑这种代表性如何影响选举问题的复杂性。高重数表示可能比标准表示小指数级,因此标准表示中的许多选举问题的多项式时间算法成为指数时间算法。令人惊讶的是,对于多项式时间的选举问题,我们通常能够采用相同的方法或提供新的算法来证明这些问题在高多重性的情况下仍然是多项式时间的;这与每个选民都有权重的情况形成鲜明对比,复杂性通常会增加。在这个过程中,我们探讨了高多样性调度和操纵高多样性选举之间的关系。我们表明,对于任何固定的一组工作长度,高的多重性调度均匀平行机是在P,这是以前已知的只有两个工作长度。我们没有发现任何自然的情况下,多项式时间的选举问题不留在P移动到高多重性表示。然而,我们发现了一个自然的NP-难的选举问题的复杂性确实增加,即Kemeny选举的赢家确定。
2021-06-24 cs.CC cs.GT cs.MA
Efficient Lower Bounding of Single Transferable Vote Election Margins
本文针对现有可转移单票制(STV)选举胜选差下界计算方法提出改进,既提升了计算效率,又能在多数情况下得到更紧的下界,可服务于选举审计决策等场景。
2025-03-25 cs.CY cs.GT econ.TH
Multimode Control Attacks on Elections
1992年,Bartholdi,Tovey和Trick开始研究对选举的控制攻击-试图通过增加/删除候选人或选民等行动来改善选举结果。这项工作导致了许多关于算法如何被用来发现对选举的攻击以及复杂性理论硬度结果如何被用来抵御攻击的结果。然而,这一行的所有工作都假设攻击者只使用一种类型的攻击。在本文中,我们建模并研究了攻击者发起多管齐下(即,多模)攻击。我们这样做是为了更真实地捕捉现实生活中的丰富设置。例如,攻击者可能同时试图压制一些选民,吸引新的选民参加选举,并引入一个破坏者候选人。我们的模型提供了一个统一的框架,这样的不同的攻击,并通过构建多项式时间的多管齐下的攻击算法,我们证明,即使是这样的协调,灵活的攻击可以完美地计划在确定性的多项式时间的各种选举系统。
2010-07-11 cs.CC cs.DS cs.GT
3+ Seat Risk-Limiting Audits for Single Transferable Vote Elections
University of Melbourne(墨尔本大学);Monash University(莫纳什大学);Thinking Cybersecurity Pty. Ltd.(Thinking Cybersecurity 有限公司)
本文提出了一种基于断言的方法,用于进行多席位单可转移投票选举的完整或部分风险限制审计,验证大多数或所有报告的胜者。
2025-03-19 cs.CR cs.CY cs.GT
Quantifying Filter Bubbles: Analyzing Surprise in Elections
这项工作分析了令人惊讶的选举,并试图量化的概念,惊喜的选举。如果选民对获胜者的估计(假设是基于他们的社会关系偏好和流行媒体预测的组合)与真正的获胜者不同,选民会感到惊讶。选民的社会联系被认为是由社交媒体上的联系人和地理上邻近的人组成的。我们提出了一个简单的数学模型相结合的全球信息(传统媒体),以及在两个候选人选举的情况下,选民的本地信息(本地邻里)。我们表明,一个公正的,有影响力的媒体可以抵消过滤泡沫的影响,并导致一个不那么惊讶的民众。令人惊讶的是,一个有影响力的媒体来源偏向于选举的赢家也导致了一个不那么惊讶的民众。我们的模型表明,在有影响力的、无偏见的传统媒体来源存在的情况下,在社会联系模型的某些假设下,选举对所有选民来说都是不足为奇的。我们对英国-欧盟公投(俗称Brexit)数据集的实验支持了我们的理论预测。由于出人意料的选举可以导致重大的经济运动,因此,找出出人意料的选举的原因是一项值得努力的工作。
2018-11-23 cs.GT cs.SI
On the Potential and Limitations of Proxy Voting: Delegation with Incomplete Votes
针对选民偏好不完整易导致选举决策次优的问题,构建代理投票模型并明确实现社会更优结果的充要条件,结合真实数据实验验证,深化了对委托机制提升选举效果的理解。
2024-05-14 cs.GT
RLAs for 2-Seat STV Elections: Revisited
针对2个席位STV选举的RLAs初步方法,本文通过对转移值下界的推理改进该方法,并扩展至部分审计选举,提升了STV选举审计的效率与适用性。
2024-02-06 cs.GT
The vote Package: Single Transferable Vote and Other Electoral Systems in R
我们描述了R中的投票包,它实现了复数(或简单多数),两轮决选,得分,批准和单可转移投票(STV)选举系统,以及选择孔多塞赢家和输家的方法。我们强调STV系统,我们发现该系统在实践中适用于小选民的多赢家选举,如委员会和议会选举,以及多个职位候选人的选择。对于单一获胜者选举,STV也被称为即时决选投票(IRV),排名选择投票(RCV)或替代投票(AV)系统。据我们所知,该软件包还首次在软件包中实现了具有同等优先权的STV系统。它还实现了STV的一个新变体,其中要求来自指定组的最低候选人人数当选。我们用几个真实的例子来说明这个包。
2021-02-11 cs.GT stat.CO
Metric Distortion of Line-up Elections: The Right Person for the Right Job
研究阵容选举在有限序数信息或部分位置信息下的社会选择问题,提出多种机制并证明其具有常数度量失真界。
2025-02-24 cs.DS cs.GT
How to Tamper with a Parliament: Strategic Campaigns in Apportionment Elections
TU Clausthal(克莱斯特塔尔工业大学);AGH University(AGH科技大学);TU Wien(维也纳工业大学);Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf(杜塞尔多夫海因里希·海涅大学)
研究通过影响选民投票改变议会席位分配的计算难度及策略效果,提出二次机会模式以优化选举结果。
2026-01-22 cs.GT
Fine-Grained Liquid Democracy for Cumulative Ballots
我们研究了将流动民主纳入选举环境的有效方法,在选举环境中,选民提交累积选票,即,当每个投票者被分配一个虚拟硬币时,她可以按照她的意愿在可用的选举选项中分配该虚拟硬币。特别是,我们对细粒度的流动民主感兴趣,这意味着选民能够将部分硬币指定给一组选举选项,并将如何在这些选举选项中进一步分配该部分硬币的决定委托给她选择的另一位选民。事实上,我们希望这样的代表团是可传递的-结合我们的目标是充分尊重这样的代表团-意味着不一致和周期可能发生,因此我们开始寻找解决选民代表团的计算效率的方法。为了这个目的,我们开发了一个理论为基础的不动点定理和数学规划技术,我们表明,对于各种变体的定义如何解决这种传递的委托,总是有一个可行的决议,我们确定在哪些条件下,这种解决方案是有效的计算。
2022-08-30 cs.GT
Subgame-Perfect Nash Equilibria of Plurality Voting with Abstention: a PSPACE-Completeness Result for Restricted Ballots
Northwestern University(西北大学)
本研究证明在带弃权(不执行)的序贯多数投票中,若选民仅能投票给其偏好前缀内的候选人,判定指定候选人是否为子博弈完美均衡下的获胜者具有PSPACE完备性,部分解决了Desmedt和Elkind的开放问题。
2026-09-22 cs.GT
Algorithms for Structured Elections under Thiele Voting Rules
TU Eindhoven(埃因霍温理工大学);AGH University(AGH大学)
该文研究Thiele投票规则下结构化选举的获胜者确定问题,针对选民区间域等设计FPT算法,解决了PAV相关的两个开放问题,推进了此类选举的计算复杂性研究。
2026-07-31 cs.AI cs.DS cs.GT
Agreement, Diversity, and Polarization Indices for Approval Elections
AGH University of Kraków(克拉科夫AGH大学);Czech Technical University in Prague(布拉格捷克技术大学);University of Geneva(日内瓦大学);University of Oxford(牛津大学)
本文提出三种指数,用于衡量同意选举中投票者的一致性、多样性及极化程度,并通过分析这些指数来绘制选举地图并比较现实中的选举数据。
2026-05-14 cs.AI cs.CY cs.GT
Expected Frequency Matrices of Elections: Computation, Geometry, and Preference Learning
Technische Universität Berlin(柏林工业大学);TU Clausthal(克劳斯塔尔工业大学);University of Oxford(牛津大学);AGH University(AGH大学)
我们使用Szufa等人的“选举地图”方法(AAMAS-2020)来分析几个著名的投票分布。对于每一个,我们给出了一个显式的公式或一个有效的算法来计算其频率矩阵,它捕获的概率,一个给定的候选人出现在一个给定的位置,在抽样投票。我们使用这些矩阵来绘制分布的“骨架图”,评估其鲁棒性,并分析其属性。最后,我们开发了一个通用的和统一的框架,用于使用已建立的投票分布的频率矩阵来学习现实世界的偏好分布。
2023-01-11 cs.GT cs.LG
Persuading Voters in District-based Elections
Politecnico di Milano(米兰理工大学)
我们专注于代理人可以利用他的信息优势来操纵选举结果的情况。特别是,我们研究了有两名候选人的地区选举,其中获胜者是在大多数地区获胜的候选人。以地区为基础的选举在世界范围内得到采用(例如,英国和美国),并且是广泛研究的投票机制的自然延伸(例如,K-投票和多数投票)。我们求助于贝叶斯说服框架,操纵者(发送者)策略性地向理性更新其信念的选民(接收者)披露信息。我们研究了私有信令和公共信令,在私有信令中,发送方可以为每个接收方使用私有通信信道,在公共信令中,发送方可以为所有接收方使用单个通信信道。此外,第一次,我们介绍了半公共信令,其中发送方可以使用一个单一的通信信道每个区。我们发现,有一个私人和(半)公共信号之间的鲜明区别。特别地,最优私有信令方案可以提供比(半)公共信令方案任意更好的胜利概率,并且可以被有效地计算,而最优(半)公共信令方案不能在多项式时间中的任何因子内近似,除非P=NP。然而,我们表明,合理的放宽允许设计的多标准PTAS的最佳(半)公共信号方案。在这样做时,我们引入了一个新的属性,即比较稳定性,我们设计了一个双标准PTAS公共信号在一般贝叶斯说服问题超越选举时,发送者的效用函数是状态依赖的。
2020-12-10 cs.AI cs.GT
Distributed Monitoring of Election Winners
我们考虑分布式选举,其中有一个中心和$k$网站。在这种分布式选举中,每个投票者都对某组候选人有偏好,每个投票者被分配到一个站点,每个站点只知道分配给它的投票者。我们感兴趣的是设计有效的通信协议,允许中心保持一个候选人,以任意高的概率,保证是一个赢家,或至少接近成为一个赢家。我们考虑了各种单一赢家投票规则,如批准投票和评分规则的变体,基于锦标赛的投票规则,以及几个基于回合的投票规则。对于我们考虑的投票规则,我们表明,使用的通信是对数的选民人数,它是可能的中心,以保持这种近似的赢家,也就是说,在任何时候查询的中心可以立即返回一个候选人,这是保证是一个近似的赢家与高概率。我们用下限来补充我们的协议。我们的研究结果是理论性的,涉及到各种场景,如聚合客户的偏好在网上购物网站或连锁超市,并收集来自不同的投票站的政治选举的选票。
2019-07-23 cs.DC cs.DS cs.GT
Complexity of Manipulating Elections with Few Candidates
在多智能体环境中,智能体具有不同的偏好,偏好聚合是一个核心问题。投票是偏好聚合的一种通用方法,但开创性的结果表明,所有通用的投票协议都是可操作的。人们可以尝试通过使用投票协议来避免操纵,其中确定有利的操纵是困难的。特别是在计算代理中,通过计算复杂性来衡量这种硬度是合理的。在这一领域已经做了一些早期的工作,但假设选民和候选人的数量是无限的。我们得到的硬度结果实际的多智能体设置的候选人的数量是小的,但选民的数量可以很大。我们表明,与其他人的选票的完整信息,个人操纵是很容易的,联盟操纵是很容易与未加权的选民。然而,建设性的联盟操纵加权选民是棘手的所有研究中的投票协议,除了非随机杯。破坏性的操作往往更容易。在协议的实例上的随机化(例如Cup协议的时间表)可以用于使操纵困难。最后,我们表明,在弱假设下,如果加权联盟操纵与其他人的投票的完整信息是很难在一些投票协议,那么个人和未加权操纵是很难当有不确定性的其他人的投票。
2002-05-29 cs.GT
The Impact of a Coalition: Assessing the Likelihood of Voter Influence in Large Elections
RPI(伦斯勒理工学院)
该研究提出更通用的半随机模型,拓展了选举联盟影响问题的研究范围,给出联盟影响选举概率的渐近紧界,解决了IC下联盟可操纵性的长期开放问题,还提出了具有独立价值的PMV不稳定性刻画技术。
2023-06-10 cs.AI cs.GT econ.TH
Strategyproofness and Proportionality in Party-Approval Multiwinner Elections
在政党批准多赢家选举中,目标是根据选民对政党的批准选票将固定规模委员会的席位分配给政党。特别是,每个选民可以批准多个政党,每个政党可以分配多个席位。在这种情况下,两个核心要求是比例代表制和战略防范。直觉上,比例代表制要求每一个足够大的具有相似偏好的选民群体都在委员会中有代表。策略性要求没有一个选民可以通过误报自己的真实偏好而获益。我们发现,这两个公理是不相容的匿名党批准多赢家投票规则,从而证明了一个意义深远的不可能定理。这个结果的证明是通过在命题逻辑中将问题公式化,然后让SAT求解器显示公式是不可满足的来获得的。此外,我们展示了如何规避这种不可能性,考虑削弱战略\-防,这需要只有选民谁不赞成任何当选政党不能操纵。虽然大多数常见的投票规则失败,甚至这个薄弱的概念,strategyproofness,我们的特征Chamberlin-柯朗批准投票类Thiele规则的基础上,这个strategyproofness的概念。
2022-11-24 cs.GT econ.TH