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@blueband21c 2023-05-03T20:19:13.000000Z 字数 11081 阅读 844

第十二讲 群体决策模型

数学建模 讲义 NUDT 2023SP



基本概念


12.1 选举问题


排序的性质

的任何一个排序应有如下性质:


例:球队的排名

30 名学生从 A、B、C、D 共 4 支球队中投票选出最受欢迎的球队,每个学生独立给出其排序结果后,统计结果如右侧所示:


例:州长选举

1998 年 Minnesota 州州长选举,3 位候选人是 Coleman,Humphrey 和 Ventura,得票结果如下


排名规则:简单多数法


排名规则:单轮决胜法


排名规则:系列决胜法


例:奥运主办城市选举

2004 年夏季奥运会 5 座入围城市是 Athens, Buenos Aires, Cape Tow, Rome, Stockholm. 在奥委会的各轮投票中不要求成员对候选城市排序,只投票给最偏爱的一座城市,每轮投票淘汰得票最少的城市.


排名规则:Coombs法


排名规则:Borda 计数法



进一步的讨论


策略选举与 Borda 数规则


12.2 选举中的公平性准则


1. 多数票准则




Condorcet 悖论


2. 获胜者准则




3. 独立性原则


4. 单调性准则



Kenneth J. Arrow


Arrow 不可能定理


Arrow 公理


Arrow 不可能定理

对于至少有三名候选人和两名选民的投票,任何一种满足可传递性的投票方法都至少违反下列准则之一:非独裁性、普遍性、一致性、独立性、单调性.


12.3 越野长跑团体赛竞赛规则的公平性


比赛公平性的几个判断准则


(5, 2) 规则的公平性

实例 1 设一次越野团体赛有 33 个队 231 名队员参加,其中 3 个队的队员成绩如下:风队: 1,2,3,8,27,36,45(总分41);越野者队:4,12,15,24,35,49,55(总分90);酷跑队:10,11,13,28,30 ,43,69(总分92).


(5,2)规则的公平性判断

实例 2 设一次比赛有 A、B、C、D 四支队伍参加,成绩如下:A:1 2 3 25 26 27 28(57);B:4 9 11 14 16 18 20(54);C:5 7 12 13 19 21 22(56);D:6 8 10 15 17 23 24(56).


(5,2)规则的公平性判断


其他竞赛规则评价


实例 3 考虑 3 个队参加的一次比赛,采用迭代 规则,比赛进行到一半时,成绩如下:


假设在 A 队教练的督促下, 从第 11 名前进到了第 6 名


实例 4:考虑 4 个队参加的一次比赛,采用顺序 Condorcet 规则,两两对决时采用 (3, 0) 规则. 比赛结果为:


实例 5:(非团体规则)考虑 2 个队的比赛,每个队派两名队员,共有 6 种可能结果:


越野团体赛计分规则的 Arrow 定理

以名次为排序依据,那么,在有至少三个队参加的越野团体赛中,如果一个规则同时满足二元独立性与 Pareto 条件,则该规则是非团体规则.


12.4 实际竞赛方案


合理计分规则


实例 6:从《2010 北京马拉松男子全程成绩表》中取出 14 名选手分作两个团体,成绩及转换分数如表:


最终成绩


小结


课后思考题

)请论证或举例说明,简单多数法、单轮决胜法、系列决胜法、Coombs 法和 Borda 数规则是否满足独立性准则.

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