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ALPHA:从既往人工审计选票中学习的审计方法

统计方法学 2022-08-15 v9 密码学与安全 计算机科学与博弈论

摘要

BRAVO 是风险限制选举审计中试用最广泛的方法,它不能适应无放回抽样或分层抽样,而后者可提高效率并可能为法律所要求。它仅适用于选票轮询审计,其效率低于比对审计。它适用于多数制、过半数、绝对多数、比例代表制和排序投票选举,但不适用于许多存在 RLA 方法的社会选择函数,例如批准投票、STAR 投票、Borda 计数和一般计分规则。并且,虽然当报告得票率完全正确时,BRAVO 在顺序有效的有放回选票轮询方法中具有最小的期望样本量,但当报告获胜者确实获胜但报告得票率错误时,它可能需要任意大的样本。ALPHA 是 BRAVO 的一个简单推广,它 (i) 适用于有放回、无放回和伯努利抽样;(ii) 通过避免需要使用 PP 值合并函数或在层内对 nuisance 参数最大化 PP 值,并允许跨层自适应抽样,提高分层审计的功效;(iii) 不仅适用于选票轮询,也适用于选票级比对、批次轮询和批次级比对审计,有放回或无放回抽样,均匀或按与规模成比例权重抽样;(iv) 适用于 SHANGRLA 涵盖的所有社会选择函数;(v) 在 ALPHA 和 BRAVO 均适用的情况下,当报告得票率错误但结果正确时,所需样本少于 BRAVO——在某些例子中相差五个数量级。ALPHA 包含了 RiLACS 中的赌博鞅检验族,采用不同的赌博策略,参数化为总体均值估计量,并明确灵活地适应随抽取变化的抽样权重和总体界限。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.02707,
  title  = {ALPHA: Audit that Learns from Previously Hand-Audited Ballots},
  author = {Philip B. Stark},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.02707},
  year   = {2022}
}