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基于分层并交检验的选票风险限制审计(SUITE)

应用统计 2018-09-13 v1 统计方法学

摘要

风险限制审计(RLAs)提供一种统计保证:如果对纸质选票进行完整人工计票将显示报告的选举结果有误,则RLA具有已知的导致完整人工计票的最低概率。RLA通常依赖随机样本。分层抽样——将选票总体划分为互不相交的层并独立地从各层抽样——相比更简单的抽样设计可简化后勤或提高效率,但使风险计算更困难。我们提出SUITE,一种使用分层样本进行RLA的新方法。SUITE考虑改变结果的误差在所有层间所有可能的划分。对每种划分,它将各层水平检验的P值组合为一个合并P值;对不同层所用检验无限制。SUITE在所有改变结果的误差划分上最大化合并P值。若该最大值小于风险限制,审计可停止。科罗拉多州一些县(占选民98.2%)的投票系统允许审计员检查系统如何解读每张选票,从而可进行选票级比对RLA。其他县使用选票轮询,效率较低。现有对全州竞选进行RLA的方法需对科罗拉多州的程序和软件做重大改动,或牺牲选票级比对的效率。SUITE则不然。它将选票分为两层:可在县内开展选票级比对的,与其余的。层水平P值由本文推导的方法求得。所得审计比全州选票轮询高效得多。SUITE适用于任何拥有混合投票系统或因其他原因使用分层抽样的州。我们提供了开源参考实现及Jupyter笔记本中的示例计算。

关键词

引用

@article{arxiv.1809.04235,
  title  = {Risk-Limiting Audits by Stratified Union-Intersection Tests of Elections (SUITE)},
  author = {Kellie Ottoboni and Philip B. Stark and Mark Lindeman and Neal McBurnett},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1809.04235},
  year   = {2018}
}

备注

This article draws heavily from arXiv:1803.00698