Глава 9. ТИПОЛОГИЧЕСКОЕ АГРЕГИРОВАНИЕ ДАННЫХ О ПРЕДПОЧТЕНИЯХ
9.1. ВВЕДЕНИЕ
9.1.1. Данные и отношения предпочтения
Часто приходится иметь дело с данными о предпочтениях:
в торговле — в процедурах проверки качества товаров;
в управлении — в мультикритериальных задачах;
в психологии — в анализе анкет;
в политике — в задачах, связанных с голосованием, и т. д. В общем случае можно представить эти данные в виде взвешенного семейства отношений предпочтения:
где
конечное множество судей, критериев, индивидуумов, производящих опрос, избирателей,
Элементы множества
в дальнейшем будут называться судьями;
- положительный вес, связанный с судьей
- конечное множество продуктов, которые нужно сравнить между собой, решений, которые требуется принять, событий, среди которых нужно выбрать одно, кандидатов на выборах; элементы множества X будем называть объектами;
- антисимметричное отображение
в
Оно выражает предпочтения судьи
относительно объектов из
Таким образом,
обозначает степень предпочтения объекта х объекту
эта степень тем больше, чем
ближе к
Отображение будем называть отношением предпочтения.
Эта модель предусматривает сравнение каждым судьей объектов по парам в протоколе сравнения пар. Например, можно положить:
если объект х намного предпочтительнее объекта
если объект х немного предпочтительнее объекта
если нельзя отдать предпочтения ни
ни у.
, если объект у немного предпочтительнее объекта
если объект у намного предпочтительнее объекта х. Часто предпочтения являются строгими без нюансов, и индивидуальные предпочтения судей выражаются двумя непересекающимися отношениями на X:
отношением
асимметричным, обозначающим строгие предпочтения;
отношением
симметричным, указывающим на неразличимость, так что для каждой пары объектов
имеем:
или
или
Иначе, отношения
могут быть выражены отношением предпочтения
называемым сигнатурой отношения и определяемым так:
Изучение всех пар объектов становится утомительной задачей, когда число сравниваемых объектов возрастает. Но часто оказывается возможным выразить индивидуальные предпочтения в терминах классификации, допускающей неразличимость объектов. Классификация определяется заданием упорядоченного разбиения
которое для наглядности записывается в виде
Оно выражает следующие отношения строгого предпочтения
и неразличимости
х строго предпочтительнее у, если
неразличимы, если существует
такое, что
и характеризует такое отношение
которое является отношением предпорядка на X (см. [2]).
В тех случаях, когда нет неразличимых объектов, т. е. когда каждый класс сводится к одному элементу, что наглядно выражается в виде
это отношение является отношением порядка на X (см. [2]). На практике классификацию часто определяют, приписывая значимость
каждому х и полагая
где
различные значения значимости. Классификацию объектов можно, впрочем, получить каноническим способом, исходя из любого отношения предпочтения
и вычисляя функцию значимости для
по формуле
В случае когда
является сигнатурой предпорядка
верно и обратное утверждение, что классификация, связанная с
позволяет восстановить отношение
Более богатый запас моделей, чем предпорядки, можно также получить, исходя из
и вводя порог
Положим:
х строго предпочтительнее у, если
;
х и у неразличимы, если
тогда получим отношение
которое является квазипорядком на
Другие типы условия также могут быть введены в терминах отношений предпочтения. Например, свойство транзитивности выражает согласованность в предпочтениях.
Стохастическая транзитивность:
Соответствует определению семейства вложенных квазипорядков [15], [26].
Размытая транзитивность:
Слабая транзитивность:
Соответствует понятию совместимости с отношением порядка на
[18], [8].