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| 研究生： |
李俊瑩 |
|---|---|
| 論文名稱： |
應用基因演算法重劃選區 Electoral Redistricting In Genetic Algorithm |
| 指導教授： | 何瑁鎧 |
| 學位類別： |
碩士
Master |
| 系所名稱： |
理學院 - 資訊科學系 |
| 論文出版年： | 2006 |
| 畢業學年度： | 96 |
| 語文別： | 中文 |
| 論文頁數： | 60 |
| 中文關鍵詞： | 選區重劃 、基因演算 、位能場 |
| 外文關鍵詞： | electoral redistrictiing, genetic algorithm, potential field |
| 相關次數： | 點閱：223 下載：128 |
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為因應選舉法規變更或時代變遷，往往必須重劃選區。傳統上，選區重劃都是以人工方式劃分。以人工方式劃分選區固然能考慮較多因素，包括最難數據化的人文因素，但人力成本高，也容易引起爭議。
本研究中，我們提出一個有系統的方式以自動劃分選區。主要的考慮因素為選區之人口數、選區形狀及二級行政區之完整性。我們的劃分方式主要分為三部份：產生起始選區、二級行政區分割修正及選區形狀調整。在產生起始選區步驟，我們根據位能場的觀念，劃分出人口數符合標準之起始選區，再經過行政區分割修正以維持二級行政區之完整性，最後採用基因演算法來調整選區形狀，以避免傑利蠑螈的狀況。
我們以台北市為例，來闡述我們的方法，實做的結果顯示我們的方法能有效的做正確的選區重劃。
Electoral redistricting is normally required when election regulations changed. Traditionally, electoral redistricting is done manually. Though manual redistricting could consider humane or cultural factor, which may be very difficult to be included in the computation model, the cost of manual redistricting normally is high. In addition, manual redistricting may induce controversial issues.
In this thesis, we propose a systematic way that could do the electoral redistricting automatically. Our major considerations are: (1) the population must be evenly partitioned, within an acceptable error; (2) the shape of the redistricted region is reasonably good; (3) the integrity of the second level district must be kept reasonably well. Our method consists of three major parts: initial district production, district’s integrity fixing, and district reshaping. The concept of potential is used in producing the initial districts. A heuristic is used in fixing the district’s integrity. And, finally, Genetic Algorithm is used in district reshaping.
We use Taipei City as an example to illustrate our idea. Experimental results show that our method can do electoral redistricting effectively.
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 2
1.3 問題描述 3
第二章 相關文獻 4
2.1 選區劃分 4
2.2 基因演算法之介紹 6
第三章 選區重劃系統架構 12
第四章 地圖資料前處理 16
4.1 地圖資料格式 17
4.2 修正地圖資料 19
4.3 範圍框 19
4.4 建立相鄰關係 19
第五章 產生起始選區 20
5.1 起始選區劃分方式 21
5.2 以鄉村包圍城市法劃分起始選區 22
5.2.1 鄉村包圍城市原則 23
5.2.2 決定起始點 23
5.2.3 建立村里位能值 25
5.2.4 開始劃分起始選區 25
5.2.5 起始選區完整性修正 26
5.3 劃分結果 26
5.3.1 第一組劃分結果 26
5.3.2第二組劃分結果 28
5.3.3 第三組劃分結果 30
5.4 劃分結果比較 31
第六章 行政區分割修正演算 34
6.1 挑選欲進行修正之行政區 35
6.2 減少行政區中所包含之選區數 35
6.3 選區修正結果 37
6.3.1 第一組修正結果 38
6.3.2 第二組修正結果 39
6.3.3 第三組修正結果 41
6.4 修正結果討論 42
第七章 應用基因演算最佳化選區形狀 44
7.1 以基因演算調整選區形狀之流程 44
7.2 進行編碼 45
7.3 選區適存函式 46
7.4 基因演算─選取及交配 47
7.5 終止條件 48
7.6 選區調整結果 49
7.6.1 第一組調整結果 49
7.6.2第二組調整結果 51
7.6.3第三組調整結果 53
7.7調整結果討論 55
第八章 結論與討論 57
8.1 結論 57
8.2 討論及未來展望 58
參考資料 60
[1] 何瑁鎧、李俊瑩、劉克壙與游清鑫，「選區重劃之分析與探討」，第十一屆人工智慧與應用研討會，高雄，民國94年12月。
[2] 柯義峰與鄭道明，「應用基因演算法於營建作業流程模擬」，私立朝陽科技大學營建工程研究所碩士論文，2004。
[3] 謝相慶，「單一選舉區界線劃分及其政治效應─以我國第七屆立法委員選舉為例」，2004年台灣政治學會年會「關鍵年代與多元政治」學術研討會論文，民國94年。
[4] 潘誠財，「從選區劃分論我國立法委員選制改革」，復興崗學報第七十二期，民國91年。
[5] 「第七屆立法委員直轄市、縣（市）選舉區劃分原則」，中華民國中央選舉委員會，民國94年8月。
[6] Chang Kang-tsung. 2002. Introduction to Geographic Information Systems, McGraw-Hill Higher Education.
[7] M.de Berg, M.van Kreveld, M.Overmars and O.Schwarzkopf. 2000. Computational Geometry: Algorithms and Applications, Springer-Verlag
[8] Randy L. Haupt and Sue Ellen Haupt. 2004. Practical Genetic Algorithms.
[9] dBase format, http://www.inprise.com
[10] ESRI shape file, http://www.esri.com