Keywords: Toma de decisiones, operadores de agregación, inteligencia artificial Decision support systems, aggregation operators, artificial intelligence Presa de decisions, operadors d'agregació, intel·ligència artificial
Title in different languages: Estudio de operadores de agregación para el càlculo de la concordancia en métodos de toma de decisiones multicriterio basados en relaciones de preferencia Study about aggregation operators for the assessment of concordance level in outranking-based multi-criteria decision aiding methods Estudi d'operadors d'agregació per al càlcul de la concordança en mètodes d'ajuda a la decisió multicriteri basats en relacions de preferència
Subject areas: Ingeniería informática Computer engineering Enginyeria informàtica
Confidenciality: No
Academic year: 2017-2018
Student: Orama, Ayebakuro Jonathan
Department: Enginyeria Informàtica i Matemàtiques
Work's public defense date: 2018-06-14
TFM credits: 9
Project director: Valls Mateu, Aïda
Abstract: En el área de Multi-Criteria Decision Aiding (MCDA), los operadores de agregación son usados para unir la información dada por distintos criterios sobre un conjunto de alternativas. La puntuación total puede ser usada para ordenar las alternativas o para clasificarlas en un conjunto ordenado de categorías. El método de decisión ELECTRE está inspirado en técnicas de votación. Usa el operador Weighted Average (WA) para calcular el índice de concordancia total cuando se construye una relación de preferencia entre una pareja de alternativas, evaluando el grado de certeza de la afirmación “la opción a es igual o mejor que la opción b”. Se ha visto que el operador Weighted Average tiene un efecto no deseado de compensación entre valores contrarios. En esta tesis de máster proponemos modificar el cálculo de la concordancia de ELECTRE sustituyendo el operador WA por operadores de la familia Ordered Weighted Average (OWA), para dar más flexibilidad a la definición de concordancia como “mayoría suficiente a favor de la relación de preferencia”. En concreto, estudiamos los tres siguientes operadores: OWAWA (Ordered Weighted Average Weighted Average), WOWA (Weighted Ordered Weighted Average), IOWA (Induced Ordered Weighted Average). Los tres son operadores apropiados pues combinan las ventajas del operador WA con los del operador OWA. Es decir, consideran a la vez la importancia dada a cada criterio y la importancia relativa según se de un carácter conjuntivo/disyuntivo a la definición de mayoría. Los tres métodos propuestos basados en OWA se han implementado como servicios Web para ser integrados en el la plataforma software europea Diviz, puesto que están basados en el módulo de concordancia ELECTRE ya implementado en Diviz. Se han realizado tres pruebas con diferentes parámetros de entrada para cada método, y se han comparado con el método convencional usado en ELECTRE. Estas pruebas muestran que los métodos OWAWA y WOWA son aptos para combinar Weighted Averaging y Ordered Weighted Averaging. Por otro lado, se ha observado un comportamiento no deseado en el operador IOWA, que no lo hace apto para ser usado en ELECTRE. In Multi-Criteria Decision Aiding (MCDA), aggregation operators are used to merge the information provided by different criteria about a set of alternatives. This overall score could then be used to construct a rank order or ordered classification of alternatives. The ELECTRE outranking method is inspired in voting procedures. It employs the Weighted Average operator (WA) to calculate the overall concordance index when constructing a pairwise outranking relation that evaluates the degree of truth of the assertion “option a is at least as good as option b”. The use of the weighted average operator has been observed to have an undesired compensative effect between opposite values. In this master thesis, we propose modifying the concordance calculation in ELECTRE by substituting the weighted average operator for operators from the Ordered Weighted Average (OWA) family of operators to give more flexibility to the definition of concordance as “a sufficient majority in favor of the outranking relation”. In particular, we study these three operators: OWAWA (Ordered Weighted Average Weighted Average), WOWA (Weighted Ordered Weighted Average), IOWA (Induced Ordered Weighted Average). They are appropriate operators because they are designed to combine the advantages of the Weighted Average operator and Ordered Weighted Average operator. That is, they retain the importance given to each criterion while adding also a conjunctive/disjunctive character to the definition of majority. The three proposed OWA-based outranking constructs are implemented as Web services for integration into the European Diviz workbench, so they are based on the ELECTRE concordance module already deployed in Diviz. Three different experiments were carried out with various parameterization of each proposed method, which were compared to the conventional method used in ELECTRE. These experiments show that OWAWA and WOWA are suitable to combine Weighted Averaging and Ordered Weighted Averaging. On the contrary, an undesired behaviour is observed in the IOWA operator which makes it unsuitable for use in ELECTRE. En l’àmbit de Multi-Criteria Decision Aiding (MCDA), els operadors d’agregació són utilitzats per unir la informació donada per diferents criteris sobre un conjunt d’alternatives. Aquesta puntuació total pot ser utilitzada per ordenar les alternatives o per classificar-les en un conjunt ordenat de categories. El mètode de decisió ELECTRE està inspirat en els tècniques de votació. Utilitza l’operador Weighted Average (WA) per calcular l’índex de concordança total quan es construeix una relació de preferència entre un parell d’alternatives, avaluant el grau de certesa de l’afirmació “l’opció a és igual o millor que l’opció b”. S’ha vist que l’operador Weighted Average té un efecte no desitjat de compensació entre valors contraris. En aquesta tesi de màster proposem modificar el càlcul de la concordança d’ELECTRE substituint l’operador Weighted Average per operadors de la família Ordered Weighted Average (OWA), per tal de donar més flexibilitat a la definició de concordança com a “majoria suficient a favor de la relació de preferència”. En concret, estudiem els següents tres operadors: OWAWA (Ordered Weighted Average Weighted Average), WOWA (Weighted Ordered Weighted Average), IOWA (Induced Ordered Weighted Average). Els tres són operadors apropiats ja que combinen els avantatges de l’operador WA amb els de l’operador OWA. És a dir, consideren la importància donada a cada criteri alhora que li dóna caràcter conjuntiu/disjuntiu a la definició de majoria. Els tres mètodes proposats basats en OWA han estat implementats com a serveis Web per a ser integrats a la plataforma software europea Diviz, doncs estan basats en el mòdul de concordança ELECTRE ja implementat a Diviz. S’han dut a terme tres proves diferents amb diferents paràmetres d’entrada per cada mètode, i s’han comparat amb el mètode convencional utilitzat a ELECTRE. Aquestes proves mostren que els mètodes OWAWA y WOWA són aptes per combinar Weighted Averaging i Ordered Weighted Averaging. D’altra banda, s’ha observat un comportament no desitjat en l’operador IOWA, que no el fa apte per a ser utilitzat amb ELECTRE.
Subject: Enginyeria informàtica
Entity: Universitat Rovira i Virgili (URV)
Language: Anglès
Education area(s): Enginyeria de la Seguretat Informàtica i Intel·ligència Artificial
Title in original language: Study about aggregation operators for the assessment of concordance level in outranking-based multi-criteria decision aiding methods
Creation date in repository: 2018-02-12
Repositori URV