古怪的投票

2019-01-23 10:49黄旭军
数学大王·趣味逻辑 2019年2期
关键词:三等奖悖论二等奖

黄旭军

这天,实验小学某个班级里吵翻了天。怎么回事呢?这还得从前几天的“数学大王”评选讲起。

“数学大王”评选,投票开始!

班里的三位数学高手参加了“数学大王”评选,结果三个人的得分一模一样,可证书上已经写好了一等奖、二等奖、三等奖,无论如何都要分出名次来,所以班主任决定组织大家来一次民主投票。

这三位数学高手分别叫“算得准”“想得远”“做得快”。

全班30人,民主投票开始!

“同意算得准一等奖、想得远二等奖、做得快三等奖的举手!”班主任说。

有10人举手!

“同意想得远一等奖、做得快二等奖、算得准三等奖的举手!”班主任说。

又有10人同意!

班主任一看结果,就说了:“算得准和想得远各得一次一等奖,做得快只有二等奖和三等奖,所以做得快得三等奖!”

同学们听到这句话不乐意了,有同学高声说:“不公平,得再选一次,还有10人没投票呢!”

“还好有同学及时提醒,要不然我就犯错误了。”班主任有点儿不好意思地说道。

喜好不能传递

这就是著名的“投票悖论”,它由18世纪法国思想家孔多塞提出,也称作“孔多塞悖论”,指的是在少数服从多数的原则下,将个人偏好转化为集体偏好,可能没有稳定一致的结果。

这个悖论的循环结果使人迷惑,因为我们通常以为好恶关系总是可传递的。比如,某人认为甲比乙好,乙比丙好,那么我们自然认为他会觉得甲比丙好,但事实并不总是如此。

在多数票获胜的规则下,每个人均按照自己的偏好来投票。大多数人偏好x胜于y,而同样有大多数人偏好y胜于z。按照逻辑上的一致性,这种偏好应当是可以传递的,即大多数人偏好x胜于z,但实际的结果却是大多数人偏好z胜于x。因此,以投票的多数规则来确定集体的选择会产生循环的结果,这就好像一只狗在追自己的尾巴,會没完没了地循环下去。

仔细分析,造成这种投票结果的原因是“一人一票”的投票方式,每个人只能将自己的喜好简单地表达为“喜欢”或“不喜欢”,就是非“1”即“0”,非此即彼的表达。

候选人有三位,由于投票人每人只有一票,投票所表达的意愿就不尽相同了。因为投票人只有一票,若将选票投给其中一位候选人,则无法表达出对另外两位候选人的偏好,其内在的排序信息就被抹掉了,而仅是简单地把对另外两位候选人的偏好统统归为“不喜欢”,这显然是不合理的。

打分投票是个好办法

听完解释后,某同学举手问:“老师,那有什么好办法吗?”

“我们可以采取打分的方式来进行投票,比如,每人有100分,可以自由分配给三位候选人,问题就解决了。”班主任说道。

随后,班主任组织大家进行了“打分投票”,结果如下:

10人选A(65分)>B(25分)>C(10分)

10人选B(50分)>C(30分)>A(20分)

10人选C(40分)>A(35分)>B(25分)

稍加统计,便可得出三人的得分情况:

A:65+20+35=120(分)

B:25+50+25=100(分)

C:10+30+40=80(分)

“现在我宣布,算得准得一等奖,想得远得二等奖,做得快得三等奖!祝贺他们!”由于改变了投票方式,结果总算出来了。

紧接着,一阵雷鸣般的掌声响起……

总算把排名分出来了!真是不容易啊!

选举方法的选择,表决议程的安排,以及种种策略的实施,对于表决结果常常是举足轻重的。采用不同的选举方式常常会得出不同的表决结果。

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