Matematica e democrazia: teorema di Arrow 👑


📊 Il teorema di Arrow, noto anche come il teorema dell’impossibilità di Arrow, è un concetto centrale nella teoria delle scelte sociali e nella teoria del voto. Kenneth Arrow, economista americano e premio Nobel, formulò questo teorema nel 1951. Il teorema affronta il problema della traduzione delle preferenze individuali in una decisione collettiva.

📚 Arrow definì cinque condizioni fondamentali che un metodo di voto ideale dovrebbe soddisfare:

1. Unanimità (Condizione di Pareto): Se ogni elettore preferisce un’opzione A a un’opzione B, allora la società dovrebbe preferire A a B. 👫

2. Non-dittatura: Nessun singolo elettore dovrebbe avere il potere di decidere il risultato finale indipendentemente dalle preferenze degli altri elettori. 🚫

3. Dominio illimitato: Il metodo di voto dovrebbe funzionare per qualsiasi insieme di preferenze individuali. 🗳️

4. Indipendenza dalle alternative irrilevanti: La scelta sociale tra due opzioni A e B dovrebbe dipendere solo sulle preferenze relative tra A e B, e non essere influenzata dalla presenza o assenza di una terza opzione C. 🔄

5. Coerenza: Se un’opzione è preferita in due sottoinsiemi distinti della popolazione, dovrebbe essere preferita anche nell’insieme unito. 🔗

🔍 Arrow dimostrò che non esiste un sistema di voto che possa soddisfare tutte queste condizioni simultaneamente quando ci sono almeno tre opzioni tra cui scegliere. Questo risultato è sorprendente e ha implicazioni profonde per la teoria della democrazia. In altre parole, ogni metodo di aggregazione delle preferenze individuali in una decisione collettiva dovrà necessariamente violare almeno una di queste condizioni.

📉 Esempio pratico: Immaginiamo tre elettori chiamati Alice, Bob e Carol, e tre opzioni A, B e C. Supponiamo che le preferenze siano le seguenti:
– Alice: A > B > C
– Bob: B > C > A
– Carol: C > A > B

Qualsiasi sistema di voto che cerchiamo di applicare qui finirà per violare almeno una delle condizioni di Arrow. Ad esempio, se utilizziamo il metodo della maggioranza semplice, potremmo scoprire che nessuna opzione ha una maggioranza assoluta. Se utilizziamo il metodo di voto alternativo, potremmo violare l’indipendenza dalle alternative irrilevanti.

✅ Implicazioni: Il teorema di Arrow ci invita a riflettere sui limiti dei sistemi democratici. Esso suggerisce che è impossibile progettare un sistema di voto che sia perfettamente equo secondo le condizioni stabilite. Pertanto, i progettisti di sistemi elettorali devono fare delle scelte su quali condizioni preservare e quali compromessi accettare.

Infine, il teorema di Arrow non significa che la democrazia sia inefficace, ma che dobbiamo essere consapevoli dei limiti e delle imperfezioni dei sistemi di voto. Questa consapevolezza può aiutarci a migliorare costantemente i processi democratici per renderli il più equi e rappresentativi possibile.