席位分配再討論

2022-02-17 22:56:46 字數 2376 閱讀 5803

q值法:增加的乙個席位時,計算qi=pi^2/[ni*(ni+1)],i = 1,2,3… 增加的乙個席位應當分配給q值最大的一方

q值法是20世紀20年代哈佛大學數學家e.v.huntington提出和推薦的席位分配演算法中的乙個方法

下面對這類huntington除法做出簡單介紹和比較

設共有m方分配n個席位,第i方人數為pi,記p = (p1,p2,p3…pm),p = σ(i從1到m)pi.席位分配要求

尋找n=(n1,n2,n3…nm),其中ni是第i方分配的席位,滿足σ(i從1到m)ni=n,且ni均為非負整數

按照最大剩餘法(gr)分配席位時,首先計算第i方精確的席位份額,記為qi,可得到qi=n*pi/p, i=1,2,3…m.

若qi均為整數,令ni=qi即可完成分配。否則記[qi]=qi的整數部分,先將[qi]分給第i方,然後將尚未分配的

r - σ(i從1到m)[qi]個席位分配給剩餘qi-[qi]中最大的r方,每方一席

對上述方法進行思考:

1.進行席位分配最終結果肯定是所有的席位都已經分配出去了。這句對應的就是上面的滿足σ(i從1到m)ni=n

2.由於分配時不一定按照份額分配都能得到整數,因此絕大多數的情況下會產生小數。此時我們可以先把小數部分全部忽略掉,這樣就已經分配出去了一部分席位,但是肯定還剩餘了一部分席位(等於所有小數部分相加),接下來要做的工作就是將這些席位分配出去。

3.剩餘的這些席位按照什麼樣的原則分配呢?就是所謂的最大剩餘法!按照剩餘的小數部分從大到小進行排序,然後把剩餘下的席位依次分配下去(每一方只能在這個分配過程中獲得1個席位)

4.總的來說,就是整數部分分配下去之後,分配小數部分

每一方所得的席位數小於等於整數分配時的席位+1

huntington除法首先對整數n定義乙個非負單調增函式d(n),當總席位為s時,第i方分配的席位是pi,s的函式,記為fi(pi,s),

而且fi(pi,0)=0, i=1,2,3…m,讓s每次增加1席,按照以下的準則分配:

設ni = fi(pi,s),若對某乙個k,有

pk/d(nk) = max pi/d(ni) , i從1到m

則令fk(p,s+1)=nk+1, fi(p,s+1)=ni,(i!=k)

對上面的分配進行思考:

1.首先為什麼是乙個非負單調增函式?因為ni=fi(pi,s) 也就是第i方獲取的席位數目, d(ni)就是這個定義的函式。

當每一方的人數pi保持不變時,令s不斷增加,那麼ni也會隨著不斷增加。在之前的不公平度衡量時,我們定義了pi/ni這個數值,只有當pi/ni = pj/nj時才能達到公平,如果pi/ni>pj/nj,這樣就會導致對i方不公平!

所以我們為了找到增加的1個席位分配給哪一方,就要類似定義這樣的衡量值。在此這個函式d(ni)也就是我們之後帶入的d(fi(pi,s))就是我們的函式。也只有這個函式是非負的情況下才有意義進行分配。除此之外,也只有函式d(fi(pi,s))是單調遞增時,才滿足某一方分得席位越多,該衡量值越小。也就是意味著某一方人數不變的情況下,隨著分配席位的增加,該方的衡量值變小。

綜上所述,函式d(ni)應當是非負單調增函式!

2.對於不同的情況如何進行函式d( ni)的選擇,直接關係到席位分配的公平程度。

huntington推薦的5中除數法

存在公平的席位分配方法嗎?

首先要確定滿足什麼樣的條件才能叫做公平的席位分配

這裡我們只給出公平的席位分配明顯應該具備的3條主要性質(ni=fi(pi,s)表示人數為p,總席位為s時分配給第i方的席位, i=1,2,3…m)

qi向下取整<=ni<= qi向上取整,即ni必須是精確的席位份額qi向下或向上取整得到,稱為份額性

fi(pi,s)<=fi(pi,s+1),當總席位增加時,每一方的席位只能保持不變或者增加,稱為席位單調性

若對於任意的i,j=1,2,3,…m,j!=i,p'i/p'j>=pi/pj,則fi(p'i,s)>=fi(pi,s)或者fj(p'j,s)<=fj(pj,s),即當i方相對於j方人數增加時(總席位不變),不會導致i方席位減少而j方席位增加(不排除i,j兩方席位都增加或者都減少),稱為人口單調性

那麼是否存在滿足上述3個性質的分配方法呢?

事實上已經證明:對於m>=4, n>=m+3,不存在滿足上述3條性質的分配方法

也就是當分配席位的各方超過4個,並且分配的總席位超過總方數加3時,不存在滿足上述的分配方法。

總結:起初對於出現在社會政治領域中的席位分配,人們一直認為是乙個簡單的數學問題,用初等的方法處理,但是在應用過程中這樣的分配方案得到的結果並不是滿足要求的。知道20世紀70年代balinski和young採用公理化方法進行研究,才是這一問題的基本原理得以明晰。

但是在實際應用過程中,"反例"是極少出現的。

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