Benford’s Law and the Statistical Detection of Election Fraud

Thesis title: Benford’s Law and the Statistical Detection of Election Fraud
Author: Bednářová, Kristýna
Thesis type: Bachelor thesis
Supervisor: Cibulková, Jana
Opponents: Štěpánek, Lubomír
Thesis language: English
Abstract:
Elections worldwide are essential for democratic governance, but election fraud seriously threatens the integrity that underpins democratic societies. This thesis explores the applicability of Benford’s Law as a forensic tool for detecting anomalies in electoral data, a possible manifestation of election fraud, by introducing a novel, reproducible methodology, thoughtfully designed by the author through the integration of multiple established approaches. It combines compliance tests of the leading and last digits distributions according to Benford's law and other indicative measures. These include correlation of vote shares, turnout, and the share of valid votes, and the digital development pattern. The author was able to reach similar conclusions as prominent international organisations, such as the OSCE or the EU, by applying the proposed methodology to presidential elections with different political contexts: the Czech Republic (2023), the United States (2024), and Belarus (2020). While the Czech and U.S. elections showed no significant deviations from expected digit distribution patterns, the Belarusian data revealed multiple irregularities, particularly in the first and last digits of vote counts. This illustrates that statistical analysis of digit patterns can serve as a useful preliminary indicator of electoral manipulation.
Keywords: Benford's Law; election fraud; leading digit; electoral integrity
Thesis title: Benfordův zákon a statistické odhalování volebních podvodů
Author: Bednářová, Kristýna
Thesis type: Bakalářská práce
Supervisor: Cibulková, Jana
Opponents: Štěpánek, Lubomír
Thesis language: English
Abstract:
Volby na celém světě mají zásadní význam jako mechanismus demokracie, ale volební podvody vážně ohrožují volební integritu, na které volby stojí. Tato práce zkoumá jak se dá Benfordův zákon použít jako forenzní nástroj pro odhalování anomálií ve volebních výsledcích, které jsou možným projevem volebních podvodů, a to zavedením nové, reprodukovatelné metodiky, kterou autorka promyšleně navrhla integrací několika zavedených přístupů. Její hlavní komponentou jsou testy shody relativních četností prvních a posledních číslic s pravděpodobnostmi podle Benfordova zákona. Autorce se podařilo dospět k podobným závěrům jako významným mezinárodním organizacím, jako je OBSE nebo Evropská unie, a to aplikací této navržené metodiky na prezidentské volby s různými politickými kontexty: Česká republika (2023), Spojené státy (2024) a Bělorusko (2020). Zatímco české a americké volby nevykazovaly žádné významné odchylky od očekávaných, běloruské záznamy odhalily četné nesrovnalosti, zejména v četnostech prvních a posledních číslic.
Keywords: Benfordův zákon; volební podvody; první číslice; volební integrita

Information about study

Study programme: Matematické metody v ekonomii/Datové analýzy a modelování
Type of study programme: Bakalářský studijní program
Assigned degree: Bc.
Institutions assigning academic degree: Vysoká škola ekonomická v Praze
Faculty: Faculty of Informatics and Statistics
Department: Department of Statistics and Probability

Information on submission and defense

Date of assignment: 3. 10. 2024
Date of submission: 12. 5. 2025
Date of defense: 11. 6. 2025
Identifier in the InSIS system: https://insis.vse.cz/zp/89748/podrobnosti

Files for download

    Last update: