투표 방식이 달라지면 당선자가 바뀔까
같은 유권자가 같은 마음으로 투표해도, 표를 세는 방법에 따라 당선자가 달라질 수 있을까요? 후보 수와 유권자 분포를 바꿔 가며 네 가지 방식의 결과를 비교합니다. 특정 정당이나 후보와는 관계없는 수학적 실험입니다.
모델은 이렇게 움직입니다
- 유권자 1,000명은 2차원 "정책 성향" 평면 위에 흩어져 있고, 후보 A~F도 같은 평면의 한 점입니다. 가로축, 세로축에 특별한 의미는 없어요. "양극화"를 키우면 유권자가 두 무리로 갈라집니다.
- 유권자는 자기와 가까운 후보를 더 좋아합니다. 이 선호 순위를 이용해 같은 표를 네 가지 방식으로 셉니다.
- 단순다수: 1순위를 가장 많이 받은 후보. 결선투표: 과반이 없으면 상위 2명이 맞붙음. 선호투표: 1순위가 가장 적은 후보를 하나씩 탈락시키며 표를 옮김. 보르다: 순위별 점수를 더함.
- 기준으로 콩도르세 승자(다른 모든 후보와 1:1로 붙으면 이기는 후보)를 쓰고, 지도에서 금색 테두리로 표시합니다.
직접 돌려보기
① 유권자와 후보 지도
작은 점은 유권자이고, 색은 그 유권자가 1순위로 고르는 후보입니다. 옅은 바탕색은 그 자리에 선 유권자가 1순위로 고를 후보의 구역이에요. 큰 원이 후보이고 금색 테두리가 중도 후보(콩도르세 승자), ★ 표시는 그 후보를 당선시키는 개표 방식이에요. "같은 설정, 다른 운"으로 새 선거를 열 수 있습니다.
② 같은 표, 네 가지 결과
각 방식에서 후보별로 받은 비중이고, ★이 당선자입니다. 방식마다 당선자가 같은지 다른지 보세요.
③ 중도 후보를 뽑아 주는 비율
이 설정으로 선거를 200번 돌렸을 때, 각 방식이 중도 후보(콩도르세 승자)를 당선시킨 비율입니다.
④ 후보가 많아질수록
가로는 후보 수, 세로는 중도 후보를 당선시킨 비율입니다. 선은 방식별로 구분됩니다.
이 결과가 말하는 것, 말하지 않는 것
말하는 것:
- 후보가 둘이면 방식이 달라도 같지만, 셋 이상이면 같은 표도 당선자가 갈릴 수 있어요. 1:1로 붙어 다 이길 후보를 단순다수가 고른 비율은 3명 76%, 6명 40%였어요.
- 단순다수는 1순위만 세서 비슷한 후보들이 표를 나눠 가지면 무난한 중도 후보를 놓치기 쉬워요. 선호투표는 93%에서 59%로, 순위 점수를 쓰는 보르다는 87%에서 82%로 덜 떨어졌어요.
- 그렇다면 선거 결과는 어떻게 보면 될까요? 후보가 셋 이상이면 그 방식이 1순위만 세는지 순위 전체를 쓰는지부터 보면 돼요. 이 모델에서 후보 6명일 때 단순다수는 40%, 보르다는 82%가 중도 후보를 골랐어요.
상세 설명
말하는 것: 후보가 둘일 때는 어떤 방식이든 결과가 같지만, 후보가 늘면 같은 표라도 방식에 따라 당선자가 갈릴 수 있습니다. 단순다수는 비슷한 후보들이 표를 나눠 가지면서 다수가 선호하는 중도 후보를 놓치기 쉽고, 결선투표나 선호투표는 이를 줄여 줍니다. 투표 방식은 중립적인 도구처럼 보여도 결과를 바꿀 수 있어요.
말하지 않는 것:
- 어떤 방식이 더 좋다거나 제도를 바꿔야 한다는 뜻이 아니에요. 중도 후보가 이기는 게 늘 바람직한 기준도 아니에요.
- 전략적 투표, 정당, 선거운동, 투표율이 이 모델에 없고 유권자는 거리만으로 선호를 정해요. 대표성과 안정성 같은 다른 기준도 함께 봐야 해요.
상세 설명
말하지 않는 것: 어떤 투표 방식이 더 좋다거나 특정 선거 제도를 바꿔야 한다는 주장이 아닙니다. "중도 후보 당선"이 항상 바람직한 기준도 아니고, 이 모델의 유권자는 거리만으로 선호를 정하며 전략적 투표, 정당, 선거운동, 투표율은 없습니다. 현실의 선거 제도 논의에는 대표성, 안정성, 단순성 같은 다른 기준도 중요합니다.
이론적 근거와 구현 메모
- 모델의 뿌리: 유권자와 후보를 정책 공간의 점으로 놓는 공간 투표 모델은 Downs(1957, 『An Economic Theory of Democracy』)가 널리 알렸습니다. 투표 규칙은 Condorcet(1785)의 1:1 다수결, Borda(1781)의 순위 점수에서 시작했고 Arrow(1951, 『Social Choice and Individual Values』)가 완벽한 순위 투표 규칙이 없음을 보였습니다.
- 핵심 가정과 수식: 유권자는 가까운 후보를 더 좋아하고(거리 순 선호), 같은 표로 단순다수, 결선, 선호투표(즉시결선), 보르다를 계산합니다. 기준은 콩도르세 승자, 곧 다른 모든 후보와 1:1로 붙어 이기는 후보입니다. 후보 수 슬라이더와 양극화(두 무리 사이 거리)가 입력입니다.
- 이 프로젝트의 단순화: 정책을 2차원 평면의 점으로, 선호를 거리로 단순화했고, 모든 유권자가 솔직하게(전략 투표 없이) 투표하며 모든 후보에게 순위를 매깁니다. 후보와 유권자는 같은 분포(두 무리의 가우시안 혼합, 표준편차 0.6)에서 뽑습니다. 이 분포는 이 프로젝트가 정한 것이고, 현실의 선호는 더 복잡해서 콩도르세 승자가 없을 수도 있습니다.
- 이론값과 시뮬레이션: 후보 2명이면 네 방식이 모두 1:1 다수결과 같아 콩도르세 승자를 100% 고르고, 시뮬레이션도 모두 100%입니다. 후보가 늘면 이 승자를 고르는 비율이 단순다수 76→50→40%(3, 5, 6명), 선호투표 93→75→59%로 떨어지고 보르다는 87→84→82%로 덜 떨어집니다. 이 모델에서 콩도르세 승자는 98~100%의 선거에 존재했습니다(양극화 0.6, 300번 선거,
node tools/validate-more.js vote). - 더 읽을거리: Arrow, K. J. (1951), 『Social Choice and Individual Values』, Wiley. / Downs, A. (1957), 『An Economic Theory of Democracy』, Harper & Row. / Black, D. (1948), 「On the Rationale of Group Decision-making」, Journal of Political Economy.
- 후보와 유권자는 같은 분포(두 무리의 가우시안 혼합, 표준편차 0.6)에서 뽑습니다. 이 2차원 모델에서는 콩도르세 승자가 거의 항상 존재하는데(98% 이상), 현실의 선호는 더 복잡해서 승자가 없을 수도 있습니다.
- ③, ④번 그래프는 선거를 각각 200번, 120번 돌린 결과입니다. 검증은
node tools/validate-more.js vote로 할 수 있습니다.