本文章最初发表于 2020 年美国总统大选前夕。随着 2024 年大选的临近，我们目前面临的许多操作障碍与冠状病毒大流行时并不相同，但模拟建模和分析仍然是投票站资源和布局规划以及评估电子投票和邮寄投票增加所带来的影响的完美工具。
2020 年 7 月 17 日--11 月选举在即，随之而来的是关于投票流程的各种讨论。不出所料，Covid-19 已成为决定如何进行选举的中心议题。有些人认为电子投票对选民来说是更安全的选择，而另一些人则认为传统的现场投票在安全方面是更好的选择。但所有人都认为，选民的安全是第一位的，而技术在实现这种安全方面可以发挥重要作用。
离散事件模拟和建模技术应运而生。2020 年大选为政府机构、选举团体和全球观察员提供了一个机会，让他们可以应用模拟等数字解决方案来分析各种投票情况，以制定更好的程序。
离散事件模拟可以模拟离散的事件序列，选举期间的选民流动就是其中之一。选民在投票站的签到和相应的退票是影响整个投票系统的事件。虽然模拟是工作发生的地方，但结果或分析需要可视化。这就是建模的作用所在。从系统角度可视化投票过程的能力为选举委员会提供了为即将到来的选举分析投票模式和选民行为的机会。
离散事件模拟与选举机构
随着总统大选的筹备工作愈演愈烈，美国选举援助委员会继续讨论应对预期挑战的解决方案。这些挑战包括大流行病导致的社会疏离、简化残疾选民的投票程序以及提供邮寄投票和/或电子投票选项。
在上述每一种情况下，模拟模型都能帮助简化规划和执行过程，使每个人都能更轻松地投票。在拉开社会距离方面，已经制定了计划，将标记放在距离下一个标记 6 英尺的地方。虽然这种做法值得称赞，但从阵亡将士纪念日周末期间发生的情况可以看出，长时间的排队等候很容易造成模糊不清。因此，如果要遵守社会距离原则，就需要对现场投票采取更加积极主动的方法。
离散事件仿真模型提供了所需的工具，用于探索投票站设施布局、选民流量和最佳选民人数之间的关系，这些都可以很容易地在设施内进行管理。强大的三维可视化模拟软件使选举委员会代表能够查看时间表的潜在瓶颈，并提供解决方案来缓解这些瓶颈。
在制定计划以确保严格遵守社会隔离和消毒规则方面，模拟模型可以提供帮助。在这种情况下，以单个代理为重点的代理模拟模型可以对选民的行为模式进行更优化的分析。因此，选民成为代理，他们在系统或投票单位中的行为方式，包括异常值的不稳定模式，都可以被模拟出来。
通过分析选民将如何应对严格的准则，组织者可以制定适当的社会距离规则和计划，以便为每个人执行这些规则。模拟模型还能为规划委员会提供建议，帮助其确定能为特定人群提供最佳服务的最佳投票间和消毒设备的数量。
有了模拟模型提供的可视化数据，就可以制定限制来设施投票人数的时间表。与在地面上画出社会距离标记并期望每个人都保持在标记范围内相比，这种以数据为导向的流程更有可能确保选民遵守社会距离规则。
模拟和建模为解决残疾选民的无障碍挑战提供了支持。在这种情况下，可以将离散事件仿真模型与参数或输入（如残疾选民的到达率及其签到/签退时间）整合到模型中。该模型将提供有关残疾选民平均所需时间及其对投票过程的影响的准确信息。
我们可以开发一个离散事件模拟模型，将残疾选民和其他个人都纳入其中。通过对这一独特模型进行模拟，可以深入了解传统投票站对残疾选民的影响。然后，选举援助委员会可以利用模拟模型中的数据和洞察力来建设或设计满足残疾选民需求的设施。这样，就能制定出适合残疾选民的投票时间表和流程。
模拟建模、电子投票和选举过程的完整性
主流媒体充斥着有关电子投票和邮寄投票程序完整性的新闻。在大多数讨论中，对选民欺诈和压制的恐惧占据了主流。我们可以开发一个强大的仿真模型，其中包含各种投票环境，包括亲自投票、邮寄投票和在线投票，以分析电子投票对整个选举过程的影响。
系统动力学仿真模型可用于从战略角度了解多方面的投票过程。在该模型中，可以综合考虑选民验证的完整性、选民密度、投票系统的安全比例以及欺诈行为的可能性等输入和限制因素，以确保准确性。根据这些参数进行模拟，可以深入了解多方面投票流程或系统的性能。
模拟结果可为决策者提供所需的数据，以决定纳入电子投票系统的风险是否值得。从这种模型中获得的洞察力还可以作为为选举建立安全稳健的电子投票系统所需的基础。
结论
模拟模型为新旧理念提供了一个有效的试验场，可确保即将到来的选举在大流行病的影响下仍能取得成功。URI Votes利用 Simio开发的可视化选举流程离散事件仿真模型让我们了解了仿真模型可以帮助决策者的多种方式。现在就申请演示，了解仿真建模技术的更多应用。