Назначение наказаний и космическая погода
Участники проекта:
Артем Винниций, Егор Титаев, Анастасия Кокоурова, Анастасия Ларина

Куратор проекта:
Дмитрий Скугаревский
I. Теоретическая часть
О влиянии внешних факторов на принятие решений судьями
◦ Как земная погода/температура влияет на принятие решений судьями в США (Heyes and Saberian, 2019; Spamann, 2022);
◦ Как пост во время Рамадана влияет на решение судей в Индии и Пакистане (Mehmood et al., 2023);
◦ Как перерыв на обед влияет на принятие решений израильскими судьями (Danziger et al., 2011).
О связи между геомагнитной погодой и здоровьем (гелиобиология)
◦ Связь магнитного поля и острый инфаркт миокарда (Cornélissen et al., 2002; Qammar et al., 2023);
◦ Связь геомагнитных бурь и инсультов (Feigin et al., 2014), а также смертности от сердечно-сосудистых заболеваний (Zilli Vieira et al., 2019);
◦ Связь с когнитивными функциями остается неясной (Palmer et al., 2006; Zenchenko and Breus, 2021).
Основной аргумент
Существует теоретический пробел между двумя кластерами литературы. С одной стороны, литература о влиянии внешних факторов на принятие судебных решений игнорирует космическую погоду. С другой стороны, литература, исследующая эффекты геомагнетизма, концентрируется исключительно на вопросах здоровья и физиологии. Цель данной работы - «примирить» два лагеря и исследовать эффекты геомагнетизма в рамках социальных наук, в частности - изучить влияние космической погоды на принятие судебных решений.
II. Направления работы
Судебные данные
Данные по космической погоде
Данные по земной погоде
a) Судебные данные
Из всех уровней и стадий криминальной статистики мы ограничиваемся этапом судебных приговоров. На текущий момент мы задействовали в рамках проекта данные по федеральным судам США и по окружным судам штата Иллинойс.

Данные по федеральным судам США мы берём из двух баз - USSC (United States Sentencing Commission) и JUSTFAIR (Judicial System Transparency for Fairness through Archived/Inferred Records). Первая содержит даты и характеристики судебных приговоров. Вторая - идентификаторы судей. Данные по окружным судам штата Иллинойс мы берём из отдельного графства Кук (CCSAO - Cook County State's Attorney Office).
Пайплайн базы данных JUSTFAIR
См. Ciocanel et al. (2020)
Задачи:
— Нахождение уникальных идентификаторов среди переменных разных баз данных;
— Слияние базы данных USSC, содержащей данные по судебным решениям, с базой данных JUSTFAIR, содержащей информацию по судьям;
— Собрать данные по координатам и рабочему времени каждого суда;
— Отбор зависимых и независимых переменных, их предобработка.

Основные проблемы:
— Точная дата вынесения приговора доступна только с 1991 по 2003 год (USSC);
— Данные по уникальным идентификаторам судей есть только за период с 2001 по 2003 года (JUSTFAIR).

Результат:
— База данных, содержащая информацию по судебным приговорам федеральных судов США с 1991 по 2003 год размером 610790 строк;
— База данных, содержащая информацию по судебным приговорам окружных судов штата Иллинойс.

b) Космическая погода
Космическая погода — это в первую очередь активность солнца. Мы рассматриваем влияние активности солнца на магнитное поле земли, возмущение которого, в свою очередь, имеют возможное влияние на человека.
Задачи:
— Собрать индексы обсерваторий со всех стран в одну базу данных;
— Собрать данные по самым тихим и беспокойным с точки зрения геомагнитных индексов дням.

Основные проблемы:
— Качество данных геомагнитных обсерваторий (непоследовательный формат хранения, много Na).
Уровень возмущения магнитного поля земли можно представить в виде 9-ти бальной шкалы. Где 0 — самый низкий уровень возмущения, а 9 — самый высокий. Также уровень возмущения магнитосферы можно измерить в более линейном формате с помощью его физического представления через единицы Нанотесла (nT) или же индекса «ap»
Мы использовали два типы данных связанных с возмущением магнитного поля земли. Это данные глобальные, которые основаны на трехчасовых измерениях наземных магнитометров по всему миру, и локальные, которые измеряются отдельно взятыми геомагнитными обсерваториями в своих регионах.
Если с глобальными индексами проблем никаких не возникло, то в процессе работы над локальными мы обнаружили, что даже у международного консорциума институтов, эксплуатирующих наземные магнитометры, могут быть не очень чистые данные.
Результат:
База данных, содержащая значения планетарных индексов возмущения магнитного поля земли с 1991 по 2019;
База данных, содержащая значения локальных индексов возмущения магнитного поля земли с 1991 по 2018.
c) Земная погода
Задачи:
— получить данные топ-5 ближайших к каждому суду метеостанций за каждый день исследуемого периода;
— отфильтровать станции, которые находятся не дальше, чем в 20 милях (32 км) от суда;
— выбрать данные тех станций, где меньше всего пропусков;
— добавить данные в модель в качестве контроля, чтобы исключить влияние земной погоды на приговоры.

Проблемы:
— Более 50 млн. строк.
Какие показатели земной погоды используем:
tmp2m — 2 m above ground temperature, температура воздуха;
dpt2m — 2 m above ground dew point temperature, точка росы, показатель, используемый для измерения влажности; температура, при которой в воздухе начинает образовываться влага и формируются осадки.
III. Слияние и агрегация данных
a) Поиск ближайших обсерваторий
Для получения наиболее точных показателей нам необходимо отобрать геомагнитные и погодные индексы по ближайшей обсерватории для каждого суда.
b) Перевод времени работы судов
Так как индексы предоставляются по времени в формате UTC, необходимо также сконвертировать локальное время работы каждого суда с учётом его часового пояса и перехода на летнее время.
с) Агрегация индексов
Имея время работы судов в UTC, а также информацию о ближайших к судам станциям, можно агрегировать значения индексов земной и космической погоды в пределах рабочего времени каждого суда по ближайшим к нему станциям.
Пайплайн агрегации
a) Поиск ближайших судов к геомагнитным и земным обсерваториям
Геомагнитные обсерватории (синие точки) и федеральные суды США (красные точки)
Обработка NA:
— Найти первую и вторую ближайшие обсерватории к той, где есть пропущенные значения (расстояние между ними не должно быть более 1000 км);
— Заменить значения данные первой или второй ближайшей.
b) Перевод локального времени
Задачи:
— перевод локального времени работы судов в UTC/GMT.

Основные проблемы:
— федеральные суды США находятся в 6 часовых поясах; кроме того, нужно учесть переход на летнее время (в каждом году это разные даты, а некоторые штаты вообще не переходили на летнее время в исследуемый период).
c) Агрегация индексов
Наконец, имея время работы судов в UTC, а также информацию о ближайших к судам станциям, мы можем агрегировать значения индексов земной и космической погоды. Мы делаем это за счёт взятия среднего значения индекса ближайшей станции в пределах рабочего времени каждого суда.
Агрегация космической погоды
Агрегация земной погоды
IV. Регрессионный анализ
Наконец, с имеющимися данными мы проводим множественный регрессионный анализ. Создаются по две модели (OLS/МНК) для каждой юрисдикции. В первой зависимой переменной выступает назначенный подсудимому срок тюремного заключения. Во второй — дихотомической — назначен ли подсудимому тюремный срок или нет. В качестве основного предиктора выступает локальный индекс геомагнитной активности. В качестве контроля — индекс земной погоды, социально-демографические характеристики подсудимых, а также различия между федеральными судами.
Федеральные суды США
Окружные суды штата Иллинойс
При этом геомагнитная активность оказывает гораздо более сильное влияние в условиях более тяжких преступлений, когда у судей имеется большая дискреция по выбору сроков наказания.
Мы также использовали event-study plot для проверки устойчивости наших результатов. Для этого мы искусственно добавили временной лаг к фиксированному и индивидуальному времени работы федеральных судов и тем самым включили в модель дополнительных 6 временных периодов.
Эффект на срок тюремного заключения (лог.)
Заключение
◦ Предварительно можно говорить о наличии эффекта между геомагнитными показателями и судебными приговорами в рамках данных по федеральным судам США и окружным судам штата Иллинойс;
◦ Связь при этом является неоднозначной. С одной стороны, в рамках данных по федеральным судам США связь является положительной. Иными словами, чем больше геомагнитная активность в день назначения приговора, тем строже наказание назначается подсудимому. При этом сила эффекта усиливается по мере роста тяжести преступления. С другой стороны, в рамках окружных судов штата Иллинойс связь противоположная;
◦ В дальнейшем планируется экстраполировать текущее решение и исследовательский дизайн на другие страны. В частности, на Индию и Россию.
Made on
Tilda