<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<HTML><HEAD>
<META content="text/html; charset=us-ascii" http-equiv=Content-Type>
<META name=GENERATOR content="MSHTML 8.00.6001.18783"></HEAD>
<BODY>
<DIV dir=ltr align=left><SPAN class=582152418-25062009><FONT color=#0000ff 
size=2 face=Arial>I have a hard time reconciling "<FONT color=#000000 size=3 
face="Times New Roman">Note that this could elect a Condorcet loser" and "It 
fulfills Condorcet (by definition) ". </FONT></FONT></SPAN></DIV>
<DIV dir=ltr align=left><SPAN class=582152418-25062009><FONT color=#0000ff 
size=2 face=Arial><FONT color=#000000 size=3 
face="Times New Roman"></FONT></FONT></SPAN> </DIV>
<DIV dir=ltr align=left><SPAN class=582152418-25062009><FONT color=#0000ff 
size=2 face=Arial><FONT color=#000000 size=3 face="Times New Roman">If the first 
is true, the second cannot be, by, uhhh, 
definition.</FONT></FONT></SPAN></DIV><BR>
<DIV dir=ltr lang=en-us class=OutlookMessageHeader align=left>
<HR tabIndex=-1>
<FONT size=2 face=Tahoma><B>From:</B> 
election-methods-bounces@lists.electorama.com 
[mailto:election-methods-bounces@lists.electorama.com] <B>On Behalf Of 
</B>Jameson Quinn<BR><B>Sent:</B> Thursday, June 25, 2009 12:56 PM<BR><B>To:</B> 
election-methods@lists.electorama.com<BR><B>Subject:</B> [EM] Condorcet/Range 
DSV<BR></FONT><BR></DIV>
<DIV></DIV>I believe that using Range ballots, renormalized on the Smith set as 
a Condorcet tiebreaker, is a very good system by many criteria. I'm of course <A 
href="http://lists.electorama.com/pipermail/election-methods-electorama.com/2005-January/014469.html">not</A> 
the first one to propose this method, but I'd like to justify and analyze it 
further.<BR><BR>
<DIV>I call the 
system Condorcet/Range DSV because it can be conceived as a kind of Declared Strategy Voting 
system, which rationally strategizes voters' ballots for them assuming that they 
have correct but not-quite-complete information about all other voters. Let me 
explain.</DIV>
<DIV><BR>I have been looking into fully-rational DSV methods using Range ballots 
both as input and as the underlying method in which strategies play out. It 
turns out to be impossible, as far as I can tell, to get a stable, 
deterministic, rational result from strategy when there is no Condorcet winner. 
(Assume there's a stable result, A. Since A is not a cond. winner, there is some 
B which beats A by a majority. If all B>A voters bullet vote for B then B is 
a Condorcet winner, and so wins. Thus there exists an offensive strategy. This 
proof is not fully general because it neglects defensive strategies, but in 
practice trying to work out a coherent, stable DSV which includes defensive 
strategies seems impossible to me.) Note that, on the other hand, there MUST 
exist a stable probabilistic result, that is, a Nash equilibrium.<BR><BR>Let's 
take the case of a 3-candidate Smith set to start with. (This simplifies things 
drastically and I've never seen a real-world example of a larger set.) In the 
Nash equilibrium, all three candidates have a nonzero probability of winning (or 
at least, are within one vote of having such a probability). Voters are 
dissuaded from using offensive strategy by the real probability that it would 
backfire and result in a worse candidate winning. This Nash equilibrium is in 
some sense the "best" result, in that all voters have equal power and no voter 
can strategically alter it. However, it is both complicated-to-compute and 
unnecessarily probabilistic. Forest Simmons <A 
href="http://lists.electorama.com/pipermail/election-methods-electorama.com/2003-October/011028.html">has 
proposed an interesting method</A> for artificially reducing the win probability 
of the less-likely candidates, but this method increases computational 
complexity without being able to reach a single, fully stable result. (Simmons 
proposed simply selecting the most-probable candidate, which is probably the 
best answer, but it does invalidate the whole strategic motivation).
<DIV><BR></DIV>
<DIV>There's an easier way. Simply assume 
that any given voter has only near-perfect information, not 
perfect information. That is, each voter knows exactly which candidates are in 
the Smith set, but makes an ideosyncratic (random) 
evaluation of the probability of each of those candidates winning. That 
voter's ideal strategic ballot is an approval style ballot in which all 
candidates above their expected value are rated at the top and all candidates 
below at the bottom. However, averaging over the different ballots they'd give 
for different subjective win probabilities, you get something very much like a 
range ballot renormalized so that there is at least one Smith set candidate at 
top and bottom. (It's not exactly that, the math is more complex, especially 
when the Smith set is bigger than 3; but it's a good enough approximation and 
much simpler than the exact answer).</DIV>
<DIV><BR></DIV>
<DIV>Let's look at a few scenarios to see how this plays out.</DIV>
<DIV><BR></DIV>
<DIV>First, the typical minimal Condorcet scenario. You have Va voters who say 
A>B>C, and think on average that B is b% as good as A compared to C (that 
is, if they rank them 70, 60, 20, then b=(60-20)/(70-20)=80%); Vb voters who say 
B>C>A with C on average c% as good as B; and Vc voters who vote 
C>A>B with A at a%. Without loss of generality, Va > Vb or Vc, but Va 
< Vb + Vc (or A would be a Condorcet winner). The renormalized Range 
tiebreaking scores are A=Va + a*Vc; B=Vb + b*Va; and C=Vc + c*Vb. What does that 
mean?</DIV>
<DIV>* If all of a, b, and c are 50%, then the candidate with the most 
exceptionally strong win or weak loss, wins (that is, if the two strongest wins 
are farther apart than the two weakest losses, then the strongest win, otherwise 
the weakest loss). </DIV>
<DIV>
<DIV>* If one of a, b, and c is near 100% where the others are near 0%, then 
that candidate wins. You could say that the XYZ voters' opinion of Y is 
acting as the tiebreaker for Y.</DIV>
<DIV>* In general, for honest 
ballots, the winner is the candidate with the least 
renormalized Bayesian regret. Assuming the effects of renormalization are 
random, this will tend to be the candidate with the least Bayesian regret 
overall.</DIV>
<DIV><BR></DIV>
<DIV>Note that this could elect a Condorcet loser. For instance, if you had 
ballots A>B>D>>>C, B>C>D>>>A, and 
C>A>D>>>B, (that is, each ballot rates candidates at 100, 99, 98, 
and 0) then D is the Condorcet loser but has higher utility than any other 
candidate, and wins. But this could only happen if there is a Condorcet tie for 
winner. In general, I find the scenario pretty implausible, and the result still 
optimal for that scenario. (Because I think such results are optimal, I advocate 
using the Smith set and not the Schwarz set for renormalizing). </DIV>
<DIV><BR></DIV>
<DIV>How does this method do on other criteria? It fulfills Condorcet (by 
definition) and is monotonic. For strategies which don't change the content of 
the Smith set, it does very well on other criteria, fulfilling Participation, 
Consistency, and "Local IIA". However, as the content of the Smith set changes, 
it can fail all of those latter criteria - but only by moving *towards* the 
renormalized utility winner, who is arguably the correct winner anyway. I 
believe that, because of its construction, it will have relatively low Bayesian 
Regret among Condorcet systems.</DIV>
<DIV><BR></DIV>
<DIV>How resistant is it to strategy? When the Smith set is unchanged, all 
useful strategies are at worst asymptotically on the honest side of semi-honest 
- that is, they only require ranking equal (or, for nearly all of the strategic 
benefit, nearly equal) candidates who are not honestly equal. Moreover, I think 
that the DSV construction of this system gives it excellent resistance to 
real-world strategies. Unless you have more information than the agent which 
strategizes your ballot, you simply vote honestly and allow the system to 
strategize for you. Thus, you wouldn't be motivated to use strategy unless you 
felt you knew not only the exact possibilities and chirality of the Smith set, 
both before and after your strategizing, but also the probable winner from that 
Smith set. Under realistic polling information, I think that such scenarios will 
be rare; if you know of a possible Condorcet tie, then you will not generally 
know much about the likely winners of this tie. </DIV>
<DIV><BR></DIV>
<DIV>(It may even be provable that if you assume voters exist in some kind of 
continuous, unimodal distribution in ideology space, and motivate Condorcet ties 
by having non-euclidean but continuous distance measures, then there will always 
naturally exist enough "honest defensive votes" to make any strategy 
backfire).</DIV>
<DIV><BR></DIV>
<DIV>Note that in regard to resisting simple strategies, this method is a 
serious improvement over either Range or Approval. Because it is a kind of DSV, 
it "does the strategy for you". So a candidate will gain no significant 
advantage if their voters are more strategic (that is, more dichotomous and 
better at evaluating the expected winners of the election) than other 
candidates' voters. It allows for naive votes of many kinds, including 
potentially "don't know" votes for certain candidates, simple approval-style 
votes, simple ranking-style votes, and others, giving all approximately the same 
power. And because it uses Range ballots as an input but encourages more honest 
voting than Range, it enables the society to see (as an academic question) who 
is the true Range winner, when that differs from the Condorcet winner. I believe 
that, in successive elections, enough voters would reevaluate such candidates to 
make one of them win in both senses.</DIV>
<DIV><BR></DIV>
<DIV>Nonetheless, I will present one scenario where strategy might be employed. 
Say the candidates are Nader, Gore, and Bush, and assume (contrafactually) that 
this is simple a matter of 1-dimensional ideology and that all voters agree that 
the candidates are, left to right, nader..gore..........................bush 
(that is, Nader and Gore in this scenario are considered much closer than Gore 
and Bush). Assume also that there is some dearth of center-left voters who 
prefer Gore to Bush only weakly. So the honest preferences are something 
like</DIV>
<DIV><BR></DIV>
<DIV>               Nader  Gore 
 Bush</DIV>
<DIV>11%         100      99     
 0</DIV>
<DIV>40%         99        100   
 0</DIV>
<DIV>49%         0          1 
      100</DIV>
<DIV><BR></DIV>
<DIV>If all of the 11% of Nader voters dishonestly "bury" Gore under Bush, then 
Nader wins with 50.6% (that is, 11% + (99%*40%)). However, if even 2 of the 40% 
Gore voters honestly vote Gore, Bush, Nader - or EVEN if those 2% simply give 
Nader 1 point instead of 99 points - then the strategy backfires and elects 
Bush. Given the honest utilities assumed, the Nader voters would not use this 
strategy if they thought this was even 1% likely. In the real election, of 
course, there was in fact a non-negligible minority of honest 
Gore>Bush>Nader voters. <SPAN style="FONT-SIZE: x-small" 
class=Apple-style-span>(Gore voters were probably likelier to support Bush 
second than Nader voters, and I've seen polls that say 1/4 of Nader voters 
supported Bush second (!); 1/4 of Gore voters would be around 12%).</SPAN> So 
this strategy would never have worked in real life, and in fact it requires an 
artificial gap in the voter distribution right near the Gore>Bush>Nader 
zone (extending on both sides of that zone, because for instance 
Gore>>Nader>Bush votes hose the strategy 
too).</DIV></DIV></DIV></BODY></HTML>