ภาพประกอบ ทฤษฎีความเป็นไปไม่ได้ของแอโรว์
ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ / ทฤษฎีเลือกทางสังคม
ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ / ทฤษฎีเลือกทางสังคม

ทฤษฎีความเป็นไปไม่ได้ของแอโรว์

Arrow's Impossibility Theorem

ไม่มีระบบการลงคะแนนจัดลำดับใดที่สมบูรณ์แบบ หากมีตัวเลือกสามตัวขึ้นไป กฎการลงคะแนนใด ๆ จะต้องสละสภาพความยุติธรรมที่สมเหตุสมผลอย่างน้อยหนึ่งข้อ

ความแพร่หลาย
ประโยชน์
ชื่ออื่น
Arrow's Theorem / Arrow's Paradox / General Possibility Theorem / Impossibility Theorem
สาขา
เศรษฐศาสตร์ รัฐศาสตร์ ทฤษฎีการลงคะแนนเสียง เศรษฐศาสตร์สวัสดิการ ทฤษฎีการตัดสินใจ

คำนิยาม

  • ทฤษฎีความเป็นไปไม่ได้ของแอโรว์ระบุว่า เมื่อมีทางเลือกอย่างน้อยสามทาง ไม่มีระบบการโหวตแบบจัดอันดับหรือกฎการเลือกสังคมใดที่สามารถเปลี่ยนความชอบส่วนบุคคลให้กลายเป็นอันดับกลุ่มที่สอดคล้องกันได้เสมอไปในขณะที่ยังคงตอบสนองต่อเงื่อนไขความยุติธรรมที่เป็นเหตุเป็นผลหลายประการพร้อมกัน

แนวคิดหลัก

  • ระบบการลงคะแนนเสียงที่ยุติธรรมอย่างสมบูรณ์สำหรับความชอบลำดับเป็นไปไม่ได้ภายใต้เงื่อนไขของแอร์โรว์
  • ทฤษฎีบทไม่ได้กล่าวว่าประชาธิปไตยไร้ประโยชน์
  • มันกล่าวว่ากฎการตัดสินใจร่วมทุกอย่างต้องมีการแลกเปลี่ยน: ตัวอย่างเช่น อาจอนุญาตให้เกิดวงจร ไม่สนใจข้อมูลบางอย่าง ละเมิดความเป็นอิสระ จำกัดความชอบที่เป็นไปได้ หรือมีพฤติกรรมเหมือนเผด็จการในความหมายทางเทคนิค

มันทำงานอย่างไร

  • ทฤษฎีบทนี้สมมติว่าผู้ลงคะแนนจัดลำดับตัวเลือก

  • กฎการลงคะแนนพยายามรวมลำดับความสำคัญของแต่ละบุคคลเหล่านี้เข้าด้วยกันเป็นลำดับความสำคัญของสังคมเดียว

  • แอโรว์แสดงให้เห็นว่าไม่มีข้อกำหนดใดที่สามารถตอบสนองเงื่อนไขเหล่านี้ทั้งหมดพร้อมกันได้:

  • เขตอำนาจไม่จำกัด: อนุญาตให้มีลำดับความชอบของผู้มีสิทธิเลือกตั้งที่เป็นไปได้ตามตรรกะใด

  • ประสิทธิภาพแบบพาเรโต / ความเป็นเอกฉันท์: หากทุกคนชอบ A มากกว่า B สังคมก็ควรชอบ A มากกว่า B

  • ความเป็นอิสระของทางเลือกที่ไม่เกี่ยวข้อง: การตัดสินใจทางสังคมระหว่าง A และ B ควรขึ้นอยู่กับเพียงว่าผู้ลงคะแนนจัดอันดับ A เทียบกับ B อย่างไร ไม่ใช่ตัวเลือก C ที่ไม่เกี่ยวข้อง

  • ไม่เผด็จการ: ไม่ควรมีผู้ลงคะแนนเพียงคนเดียวที่เป็นคนกำหนดลำดับกลุ่มเสมอไป

  • ความมีเหตุผลร่วม / ความเป็นทรานซิทิฟ: การจัดอันดับทางสังคมขั้นสุดท้ายควรสอดคล้องตามหลักตรรกะ

  • ด้วยตัวเลือกสามตัวหรือมากกว่า ข้อกำหนดเหล่านี้ไม่สามารถเป็นจริงทั้งหมดพร้อมกันได้

ตัวอย่างการใช้งาน

  • สมมติว่าทีมต้องเลือกระหว่างแผนโครงการสามแผน: A, B และ C
  • สมาชิกบางคนจัดอันดับ A > B > C
  • คนอื่นจัดอันดับ B > C > A
  • คนอื่นจัดอันดับ C > A > B
  • การลงคะแนนแบบคู่สามารถสร้างวงจรได้: A ชนะ B, B ชนะ C, และ C ชนะ A.
  • นี่แสดงให้เห็นว่าทำไมกลุ่มจึงอาจดูเหมือนมีความชื่นชอบที่ไม่สอดคล้องกัน แม้ว่าผู้มีสิทธิ์แต่ละคนจะสอดคล้องกับตัวเองภายในก็ตาม

ตัวอย่างที่มีชื่อเสียง

  • ตัวอย่าง: วงจรการลงคะแนนแบบ Condorcet กับตัวเลือกสามข้อ
  • ทำไมมันถึงตรงตามกฎนี้: มันแสดงให้เห็นว่าการตัดสินโดยเสียงข้างมากสามารถสร้างความชอบของกลุ่มที่เป็นวงกลมได้ ซึ่งทฤษฎีของแอร์โรว์สรุปให้เป็นผลลัพธ์ที่เป็นไปไม่ได้ที่กว้างขึ้นสำหรับกฎการเลือกสรรทางสังคม
  • สถานะการตรวจสอบ: ได้รับการยืนยันว่าเป็นตัวอย่างเชิงทฤษฎีมาตรฐาน ไม่ใช่เหตุการณ์ทางประวัติศาสตร์ที่ได้รับการยืนยันเพียงครั้งเดียว

กรณีการใช้งาน / สถานการณ์ที่ใช้ได้

  • การออกแบบระบบการลงคะแนนด้วยบัตรลงคะแนนแบบจัดอันดับ
  • การเปรียบเทียบระบบการเลือกตั้ง
  • ทำความเข้าใจว่าทำไมไม่มีวิธีการลงคะแนนใดที่ยุติธรรมอย่างสมบูรณ์ในทุกสถานการณ์
  • การวิเคราะห์การตัดสินใจของคณะกรรมการ ตัวเลือกนโยบายสาธารณะ การออกแบบรัฐธรรมนูญ และเศรษฐศาสตร์สวัสดิการ
  • อธิบายว่าทำไมการเปลี่ยนกฎการลงคะแนนเสียงสามารถเปลี่ยนผลลัพธ์ได้

เมื่อไม่ควรใช้หรือการใช้ผิดพลาดทั่วไป

  • อย่าใช้มันเพื่ออ้างว่าการลงคะแนนทั้งหมดไม่มีความหมาย
  • อย่าใช้มันสำหรับการตัดสินใจง่าย ที่มีสองทางเลือก; ทฤษฎีนี้ต้องการตัวเลือกอย่างน้อยสามทาง
  • อย่านำไปใช้โดยตรงกับระบบการลงคะแนนที่ไม่ใช้การจัดอันดับเต็มรูปแบบเว้นแต่จะตรวจสอบสมมติฐานอย่างระมัดระวัง
  • อย่าปฏิบัติต่อมันเหมือนเป็นผลทางจิตวิทยาที่เกิดจากประสบการณ์ มันคือทฤษฎีบททางคณิตศาสตร์
  • อย่าสับสนกับอุปสรรคของคอนดอร์เซต์ อุปสรรคของคอนดอร์เซต์เป็นตัวอย่างของความชอบของเสียงข้างมากที่เป็นวงจร ทฤษฎีของแอร์โรว์เป็นผลลัพธ์เชิงทางการที่กว้างกว่าของความเป็นไปไม่ได้

การประดิษฐ์กฎ / แหล่งกำเนิด

  • คิดค้นโดย: Kenneth J. Arrow
  • ปีที่ประดิษฐ์: 1950 สำหรับเอกสาร "A Difficulty in the Concept of Social Welfare"; 1951 สำหรับหนังสือ Social Choice and Individual Values
  • ประเทศ / บริบทของแหล่งกำเนิด: สหรัฐอเมริกา; เศรษฐศาสตร์สงเคราะห์และทฤษฎีการเลือกทางสังคม

ข้อคิดเชิงปฏิบัติสั้น ๆ

  • ไม่มีระบบการลงคะแนนจัดลำดับใดที่สมบูรณ์แบบ หากมีตัวเลือกสามตัวขึ้นไป กฎการลงคะแนนใด จะต้องสละสภาพความยุติธรรมที่สมเหตุสมผลอย่างน้อยหนึ่งข้อ