Взвешенное усреднение по порядку
Взвешенное усреднение по порядку (англ. ordered weighted averaging, OWA) — это параметризованный класс агрегирующих операторов, относящихся к средним значениям, используемый в нечёткой логике и прикладной математике. Операторы OWA были предложены Рональдом Ягером[1][2]. Многие известные операторы усреднения, такие как максимум, арифметическое среднее, медиана и минимум, относятся к этому классу. Операторы OWA получили широкое применение в вычислительном интеллекте благодаря своей способности моделировать агрегацию, заданную лингвистически.
Определение
Оператор OWA размерности — это отображение с набором весов , принадлежащих отрезку и суммирующихся в единицу, такое что
- ,
где — -й по величине элемент из .
Выбирая различные наборы весов , можно реализовать различные агрегирующие операторы. Оператор OWA является нелинейным из-за процесса упорядочивания .
Примеры операторов OWA
- при и для
- при и для
- при для всех
Свойства
Оператор OWA является средним. Он обладает следующими свойствами: ограниченность, монотонность, симметрия и идемпотентность.
| Ограниченность | |
| Монотонность | если для |
| Симметричность | , если — перестановка |
| Идемпотентность | , если все |
Характеризующие параметры
Два параметра используются для характеристики операторов OWA. Первый — аттитюдинальная характеристика (англ. attitudinal character), также называемая orness[1]:
Второй параметр — рассеяние (дисперсия):
Альтернативная характеристика: . Параметр дисперсии описывает, насколько равномерно используются аргументы при агрегации.
Операторы агрегирования типа 1 для OWA
Описанные выше операторы OWA Ягера используются для агрегирования чётких значений. Однако возможна агрегация нечётких множеств в схеме OWA. Для этого были предложены операторы впорядоченного взвешенного усреднения типа 1[3][4]. Операторы типа 1 дают возможность непосредственно агрегировать неопределённую информацию с неопределёнными весами по схеме OWA в задачах нестрогого (soft) принятия решений и интеллектуальном анализе данных, где соответствующие неопределённые объекты моделируются с помощью нечётких множеств.
OWA и голосование комитетов
Аманатидис, Барро, Ланг, Маркакис и Рис[5] разработали правила голосования для многозадачного голосования, основанные на OWA и расстоянии Хэмминга. Барро, Ланг и Йоко[6] исследовали манипулируемость таких правил.
Примечания
Литература
- Liu, X. The solution equivalence of minimax disparity and minimum variance problems for OWA operators. International Journal of Approximate Reasoning, 45, 68–81, 2007.
- Torra, V.; Narukawa, Y. Modeling Decisions: Information Fusion and Aggregation Operators. Springer: Berlin, 2007.
- Majlender, P. OWA operators with maximal Rényi entropy. Fuzzy Sets and Systems, 155, 340–360, 2005.
- Szekely, G. J.; Buczolich, Z. When is a weighted average of ordered sample elements a maximum likelihood estimator of the location parameter? Advances in Applied Mathematics, 10, 1989, 439–456.


