演算法戳破美國政黨伎倆
德州2025年選區重劃地圖。圖/路透

演算法戳破美國政黨伎倆

文/編譯張佑生

德州與加州「操弄選民結構」 席次之爭變試探民主底線

前年美國地方選舉塵埃落定後,專家分析認為勝負只是表面,真正的戰場在地圖裡:加州與德州爭相重劃選區,政黨恣意操控重塑選民結構,最高法院選擇袖手旁觀。當制度設計成為權力工具,選舉的公平性也隨之動搖。箇中玄機,數學家一語道破。

芝加哥大學數學教授杜欽(Moon Duchin)用演算法揭露政客玩弄選民的伎倆。她是德州選區重劃訴訟的關鍵證人。她說,地圖不是幾何問題,而是「分割問題」——如何在既定規則下,把一個州與其選民切成若干區塊。當前民主危機不只是政治問題,而是數學問題:誰控制地圖,就控制代表性。

共和黨籍德州州長艾伯特前年強行通過選區重劃,川普龍心大悅,預測去年期中選舉可讓共和黨多拿5席聯邦眾議員。加州不落人後,去年也提議重劃選區並獲得通過,同樣預期2026期中選舉可讓民主黨多拿5席。

聯邦最高法院2019年裁定:「選區劃分屬於政治問題,非聯邦法院可裁定範疇」,等於同意各州可依黨派利益劃分選區。綠燈一開,各顯神通。

美國選舉制度的裂痕,藏在地圖裡。選區劃分本應是行政技術,卻成了政黨操控的利器。德州與加州彼此互控操弄選民結構,這種「選民由政客挑選」的現象,已不再是隱喻,而是公開策略。法院的默許讓這場地圖戰爭升級為杜欽口中的「核武級重劃戰」(the nuclear redistricting wars)。她告訴紐約時報,這已不僅是席次之爭,更是民主制度的底線試探。

杜欽的介入讓這場大亂鬥多了一層數學的冷靜。她不是在畫地圖,而是在問:什麼叫公平?她提出「選區劃分六大原則」:人口均衡、形狀緊湊、連通性、行政邊界、社群利益、種族公平。這些原則看似清晰,卻彼此牴觸,在實務中無法同時滿足。她說:「光是地圖好看,無法解決偏見。」

貼近真實選區 讓偏見無所遁形 讓民主不被地圖綁架

法院長年苦於沒「非偏見地圖」(fair maps)的標準,杜欽用隨機模型給出答案。她設計演算法,生成成千上萬張合理地圖,建立比較基準。這不是為了找出唯一正解,而是為了讓偏見無所遁形。她的ReCom(重組選區)演算法,用生成樹(spanning tree)取代像素翻轉(Flip Moves),讓地圖變形更有效率,也更貼近真實選區的演化方式。

她與研究生納吉特(Elle Najt)開發的ReCom演算法(Recombination),改變了模擬選區的方式。傳統方法是逐格翻轉地圖上的小區塊,像在拼圖中一格一格地移動,效率低且容易產生不合理的選區。ReCom則運用圖論(Graph Theory)中的「生成樹」概念,把地圖視為節點與連線的結構,一次性重組整塊區域,確保選區保持連通與合理。這種方法不只是技術突破,更是對「什麼是合理地圖」的重新定義。

這正是傾斜劃分(Gerrymandering)的數學難題。半個多世紀前,最高法院大法官法蘭克福特(Felix Frankfurter)曾稱它是「政治叢林」與「數學泥沼」,通俗說法是「傑利蠑螈」,而杜欽正試圖用演算法清理這片混亂。她坦承,公平不是演算法能定義的,它需要社會共識與制度設計。

杜欽說:「法院現在不是討論公平的地方。我選擇投入20年的民主科學,希望當制度擺盪回來時,我們已準備好提供最佳的科學答案。」她說,法院只處理是否違法、是否符合程序,不願意碰「什麼是公平代表」這類需要價值判斷的問題。

這場地圖戰爭的終點,可能是每個州都成為一黨天下,紅州全紅,藍州全藍。這種結果或許簡單,卻不公平。

杜欽的研究改變了法庭的論辯方式。她的模型被引用於多起聯邦與州級訴訟中,為民權團體與學術機構提供證據。她的分析顯示,德州新劃的國會選區地圖在百萬種模擬中不可能自然出現,黨派偏向明顯。在AI與資料分析支配的時代,她用演算法揭露演算法的偏見,為民主尋求可驗證的公平。

杜欽近年轉向制度設計,推動「民主科學」(Democracy Science)。她主張改革單一選區制,導入多席次與比例代表制,讓制度本身能產生接近真實選民意向的結果。她說:「與其不斷修補地圖,不如重新設計遊戲規則。」

杜欽的工作不是為了讓地圖好看,而是讓民主不被地圖綁架。她的洞察提醒人們,選舉的技術細節,往往藏著制度的命運。

她在華盛頓大學的年度研討會上說:「今天,全世界都該關注民主的數學問題。」這不是演講稿的修辭,而是她的研究核心。她相信,數學不只是抽象理論,也能成為制度設計的工具。當選舉成為地圖的遊戲,選民需要新的規則;而這些規則,可能來自數學家,而不是政客。

原文出自《好讀周報》859期