我院唐世平教授團隊的重大研究進展:基於計算機模擬的選舉結果預測

發布者:系統管理員 發布時間🎼:2018-11-16 瀏覽次數🖐:0

2018年11月4日(北京時間)🫷🏻,在美國中期選舉開始投票的前兩天📻🧛🏼‍♀️,唐世平教授主持的“沐鸣娱乐復雜決策分析中心”的選舉預測團隊發布了他們對美國中期選舉基於計算機模擬的預測結果,提前預測了中期選舉中西弗吉尼亞和密蘇裏兩個州的聯邦參議院席位的選舉結果。

唐世平教授的團隊在公布預測結果時,特別強調,他們對美國選舉的預測是一種純粹的科學嘗試🤰🏽,他們從主觀上並不想以任何方式影響現實中的美國選舉。

2018年11月7日(北京時間),美國中期選舉結束💂🏿‍♂️,結果產生🕠。通過對比✤,唐世平教授的團隊公布的基於計算機模擬的預測結果與實際的選舉投票結果非常接近🏃‍♀️‍➡️。

首先,唐世平教授的團隊正確預測了這兩個參議院席位的最終勝利者——西弗吉尼亞州的民主黨候選人喬•曼欽(Joe Manchin)、密蘇裏州的共和黨獲選人約什·霍利(Josh Hawley)🪄。

其次🪗,更為重要的是,唐世平教授的團隊還非常精確地預測了兩個州的共和黨和民主黨候選人之間的相對得票率🤸。

唐世平教授這項研究是從2015年初開始的,該研究的創新在於完全拋開傳統的民意調查🍟,只基於計算機模擬他國和他地區的選舉而進行預測。唐世平教授的團隊開發的新方法可能會給全球選舉預測和選舉研究領域帶來巨大的轉變🧑🏻‍⚖️。

由於受到時間和預算限製,此次預測只關註了美國中期選舉中的西弗吉尼亞和密蘇裏兩個州的聯邦參議院選舉。在具體對比兩個州的預測結果和實際結果之前🦸🏻,有一點需要說明:此次選舉預測只模擬了兩個主要黨派(共和黨和民主黨)爭奪選票的情形,不包括其他第三方黨派或無黨派候選人⟹,因此在選舉前公布的兩黨各自候選人的“得票率”更為準確的表述應該是兩黨候選人之間的“相對得票率”。研究團隊坦率地承認,在公布預測的結果時候🔌,沒有清楚地說明這一點,特此致歉並說明🦎。

在比較預測結果和實際結果的時候,研究團隊不僅列出了實際結果中兩黨候選人的絕對得票率,同時將他們的絕對得票率轉換為兩黨候選人之間的相對得票率🕵️‍♀️,因為需要比較的是兩黨候選人之間相對得票率的預測值和實際值之間的差別。

一、西弗吉尼亞

在西弗吉尼亞的聯邦參議院席位競選中,根據基準模型的平均預測結果,民主黨候選人喬•曼欽(Joe Manchin)將獲得57.51%([57.46%👩‍🌾,57.60%])的相對得票率♠︎🙅🏻,而共和黨獲選人帕特裏克·莫裏西(Patrick Morrisey)將獲得42.49%([42.40%,42.54%])的相對得票率,此外,基準模型的平均預測誤差是3.34%,平均預測誤差的區間是[3.30%; 3.49%](如文末的表格所示)。

由於選舉前的重要突發事件可能會對選舉產生重大影響,對這些重要事件的影響進行評估既是選舉預測的難點👮,也是選舉預測團隊未來的研究重點之一🟧。

在西弗吉尼亞的案例中又恰好出現了這樣一個重要的突發事件👺,即🦥,本次民主黨尋求連任的參議員喬•曼欽在2018年10月參議院關於批準美國最高法院新任大法官的關鍵投票環節中支持了身為共和黨的美國總統特朗普。為了評估這次事件對選舉的影響,預測團隊嘗試性地假定了兩種影響情形,並分別根據這兩種情形修正了模擬中的參數,最終得到不同的預測結果💡🧒。在第一種情形中,民主黨選民會嚴懲而共和黨選民不會獎勵喬•曼欽,則喬•曼欽將獲得53.01%的相對得票率【即🕵️,相對基準模型預測出來的得票率,喬•曼欽獲得的支持將平均減少4.5%】🙎🏻‍♂️。在第二種情形中🤦🏼,喬•曼欽的得票率受到負面影響的程度相對更低✭🧑🏻‍🚀,即民主黨選民不會嚴懲而共和黨選民會獎勵喬•曼欽😱,則喬•曼欽將獲得55.01%的相對得票率【即,相對基準模型預測出來的得票率,喬•曼欽獲得的支持將平均減少2.5%】。無論上述哪種預測結果,沐鸣平台都預測了喬•曼欽將會獲勝🥷。

在西弗吉尼亞州的實際選舉中🧑🏽‍🚀🛥,經過換算😧,喬•曼欽獲得了51.7%的相對得票率(絕對得票率為49.5%),特裏克·莫裏西獲得了48.3%的相對得票率(絕對得票率為46.3%),喬•曼欽獲勝。

比較該州的預測和實際結果,首先,唐世平團隊準確預測了獲勝方(即民主黨候選人喬•曼欽);其次,雖然基準模型對於相對得票率的平均預測結果(57.51%)距離實際結果較遠(51.7%),但是再考慮了重要事件對選舉的影響之後,修正後的兩個預測結果(53.01%💽、55.01%)距離實際結果更加接近。上述比較表明預測團隊對選舉前重要事件的關註在大方向上是對的,未來的選舉預測工作將要考慮進一步完善對重要事件影響選舉的評估方法。而此前的依據民意調查的預測方法都無法對這類沖擊事件的真正影響進行估算,這也體現了基於計算機模擬方法的選舉預測的另一個技術優勢。

二🫶🏽、密蘇裏州在密蘇裏州的聯邦參議院席位競選中,根據基準模型的平均預測結果👨🏽‍🦰,共和黨候選人約什·霍利(Josh Hawley)將獲得52.15%([51.69%,52.46%])的相對得票率4️⃣,而民主黨候選人克萊爾•麥卡斯基爾(Claire McCaskill)將獲得47.85%([47.54%,48.31%])的相對得票率🚵🏼‍♂️🕵🏻。此外,基準模型的平均預測誤差是4.78%,平均預測誤差的區間是[4.69%; 4.90%]◽️。

在密蘇裏州的實際選舉中🪂,經過換算,約什·霍利獲得了的53.1%相對得票率(絕對得票率為51.5%)🏋🏻‍♀️,克萊爾•麥卡斯基爾獲得了46.9%的相對得票率(絕對得票率為45.5%),約什·霍利獲勝。

比較該州的預測和實際結果🥺,唐世平團隊再次準確預測了獲勝方(共和黨候選人約什·霍利),且基準模型對於相對得票率的平均預測結果(52.15%)與實際結果(53.1%)非常接近。

 

特別致謝👩🏿‍🌾:本次選舉預測的數據收集工作,得到了暨南大學陳定定教授領導的“海國圖智研究院”的三位成員的大力支持。研究還得到上海市高峰學科政治學一類學科建設🫄🏿、上海市榮昶公益基金會和沐鸣娱乐科研創新團隊的支持。

附一:

提前公布美國中期選舉預測結果(中文版本)

http://blog.sina.com.cn/s/blog_744a73490102y7bd.html(2018-11-04)

 

提前公布美國中期選舉預測結果(英文版本)

https://www.linkedin.com/pulse/united-states-senate-elections-west-virginia-missouri-tang-dr/( Nov. 4threlease).

唐世平教授還在他所主持的沐鸣娱乐復雜決策分析中心的官網上分別發布了中英文預測報告,包括PDF文檔🆖。

中文版:http://www.ccda.fudan.edu.cn/index.php?c=article&id=80

英文版:http://www.ccda.fudan.edu.cn/index.php?c=article&id=81

 

 

附二 2018美國中期選舉(兩個州的參議院席位)預測結果與實際結果的對比圖

微信圖片_20181116131151

註:選舉前的重要突發事件可能會影響選舉,在本例中即為民主黨參議院喬·曼欽在2018年10月參議院關於批準美國最高法院新任大法官的關鍵投票環節中支持了身為共和黨的美國總統特朗普。唐世平團隊假定這個突發事件對選舉的影響可能有兩種情形:在第一種情形中⛎,民主黨選民會嚴懲喬·曼欽🤸🏽‍♂️,而共和黨選民不會獎勵喬·曼欽👌;相反🫷,在第二種情形中,喬•曼欽的得票率受到負面影響的程度相對更低,民主黨選民不會嚴懲喬·曼欽🤴,而共和黨選民會獎勵喬·曼欽。為了評估哪種情形更加貼近現實,如果沐鸣平台將突發事件影響選舉結果的這兩種情形都考慮在內,並給出相應的得票率預測值。【特別說明:在公布的文本中,因為筆誤,喬·曼欽在第一種情形下獲得的相對得票率寫成了53.10%。正確的數字是53.01%。特此說明。】

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