МЕДИАНА КЕМЕНИ И ЗАКОНЫ БОЛЬШИХ ЧИСЕЛ.

С помощью расстояния Кемени находят итоговое мнение комиссии экспертов. Пусть А1 , А2 , А3 ,…, Ар — ответы р экспертов, представленные в виде бинарных отношений. Для их усреднения используют т.н. медиану Кемени

Arg min ? D (Ai ,A) ,

где Arg min — то или те значения А, при которых достигает минимума указанная сумма расстояний Кемени от ответов экспертов до текущей переменной А, по которой и проводится минимизация. Таким образом,

? D (Ai ,A) = D (A1 ,A) + D (A2 ,A) + D (A3 ,A) +…+ D (Aр ,A).

Кроме медианы Кемени, используют среднее по Кемени, в котором вместо D (Ai ,A) стоит D2 (Ai ,A).

Медиана Кемени — частный случай определения эмпирического среднего в пространствах нечисловой природы. Для нее справедлив закон больших чисел, т.е. эмпирическое среднее приближается при росте числа составляющих (т.е. р — числа слагаемых в сумме), к теоретическому среднему:

Arg min ? D (Ai ,A) > Arg min М D (A1 , A).

Здесь М — символ математического ожидания. Предполагается, что ответы р экспертов А1 , А2 , А3 ,…, А р есть основания рассматривать как независимые одинаково распределенные случайные элементы (т.е. как случайную выборку) в соответствующем пространстве произвольной природы, например, в пространстве упорядочений или отношений эквивалентности. Систематически эмпирические и теоретические средние и соответствующие различные варианты законов больших чисел изучены в ряде работ (см., например, [1, 2]).

Законы больших чисел показывают, во-первых, что медиана Кемени обладает устойчивостью по отношению к незначительному изменению состава экспертной комиссии; во-вторых, при увеличении числа экспертов она приближается к некоторому пределу. Его естественно рассматривать как истинное мнение экспертов, от которого каждый из них несколько отклонялся по случайным причинам.

Рассматриваемый здесь закон больших чисел является обобщением известного в статистике «классического» закона больших чисел. Он основан на иной математической базе — теории оптимизации, в то время как «классический» закон больших чисел использует суммирование. Упорядочения и другие бинарные отношения нельзя складывать, поэтому приходится применять иную математику.

Вычисление медианы Кемени — задача целочисленного программирования. В частности, для ее нахождения используется различные алгоритмы дискретной математики, в частности, основанные на методе ветвей и границ. Применяют также алгоритмы, основанные на идее случайного поиска, поскольку для каждого бинарного отношения нетрудно найти множество его соседей.

Рассмотрим пример вычисления медианы Кемени. Пусть дана квадратная матрица (порядка 9) попарных расстояний для множества бинарных отношений из 9 элементов А1 , А2 , А3 ,…, А9 (см.

табл.3). Найти в этом множестве медиану для множества из 5 элементов {А2 , А4 , А5 , А8 , А9}.

Таблица 3.

Матрица попарных расстояний

0 2 13 1 7 4 10 3 11
2 0 5 6 1 3 2 5 1
13 5 0 2 2 7 6 5 7
1 6 2 0 5 4 3 8 8
7 1 2 5 0 10 1 3 7
4 3 7 4 10 0 2 1 5
10 2 6 3 1 2 0 6 3
3 5 5 8 3 1 6 0 9
11 1 7 8 7 5 3 9 0

В соответствии с определением медианы Кемени следует ввести в рассмотрение функцию

С(А) = ? D(Ai ,A) = D(A2 ,A)+D(A4 ,A)+D(A5 ,A)+D(A8 ,A)+D(A9 ,A),

рассчитать ее значения для всех А1 , А2 , А3 ,…, А9 и выбрать наименьшее. Проведем расчеты:

С(А1) = D (A2 ,A1) + D (A4 ,A1) + D (A5 ,A1) +D (A8 ,A1) + D (A9 ,A1) =

= 2 + 1 +7 +3 +11 = 24,

С(А2) = D (A2 ,A2) + D (A4 ,A2) + D (A5 ,A2) +D (A8 ,A2) + D (A9 ,A2) =

= 0 + 6 + 1 + 5 + 1 = 13,

С(А3) = D (A2 ,A3) + D (A4 ,A3) + D (A5 ,A3) +D (A8 ,A3) + D (A9 ,A3) =

= 5 + 2 + 2 + 5 +7 = 21,

С(А4) = D (A2 ,A4) + D (A4 ,A4) + D (A5 ,A4) +D (A8 ,A4) + D (A9 ,A4) =

= 6 + 0 + 5 + 8 + 8 = 27,

С(А5) = D (A2 ,A5) + D (A4 ,A5) + D (A5 ,A5) +D (A8 ,A5) + D (A9 ,A5) =

= 1 + 5 + 0 +3 + 7 = 16,

С(А6) = D (A2 ,A6) + D (A4 ,A6) + D (A5 ,A6) +D (A8 ,A6) + D (A9 ,A6) =

= 3 + 4 + 10 + 1 + 5 = 23,

С(А7) = D (A2 ,A7) + D (A4 ,A7) + D (A5 ,A7) +D (A8 ,A7) + D (A9 ,A7) =

= 2 + 3 +1 + 6 + 3 = 15,

С(А8) = D (A2 ,A8) + D (A4 ,A8) + D (A5 ,A8) +D (A8 ,A8) + D (A9 ,A8) =

= 5 + 8 + 3 + 0 +9 = 25,

С(А9) = D (A2 ,A9) + D (A4 ,A9) + D (A5 ,A9) +D (A8 ,A9) + D (A9 ,A9) =

= 1 + 8 + 7 + 9 + 0 = 25.

Из всех вычисленных сумм наименьшая равна 13, и достигается она при А=А2, следовательно, медиана Кемени — это множество {А2 }, состоящее из одного элемента А2.

Январь 24, 2019 Психология труда, инженерная психология, эргономика
Еще по теме
ЗАКОН БОЛЬШИХ ЧИСЕЛ.
§4. ЗАКОН БУГЕРА-ВЕБЕРА. ЗАКОН ФЕХНЕРА. Закон Стивенса
БИНАРНЫЕ ОТНОШЕНИЯ И РАССТОЯНИЕ КЕМЕНИ.
МЕДИАНА
МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ МЕДИАНЫ
МЕТОДИКА «РАССТАНОВКА ЧИСЕЛ»
МЕТОД МЕДИАН РАНГОВ.
СКОЛЬКО РЕАЛЬНО ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ЧИСЕЛ?
Задание 5. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ЧИСЕЛ
Саркисян Я. Я. Ломайкина Т. Н. РОЛЬ НЕОСОЗНАВАЕМОГО ФОНА В ПРОЦЕССЕ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ РЯДА ЧИСЕЛ
МАСС-МЕДИА КАК ИСТОЧНИК ПОСЫЛОВ К АГРЕССИИ
О СОДЕРЖАНИИ И ЗАДАЧАХ КУРСА «ОСНОВЫ МЕДИА-ПСИХОЛОГИИ»
Тараненко Е.А. ПРЕДПОЧИТАЕМЫЕ ОБРАЗЫ ИЗ МАСС-МЕДИА И САМООЦЕНКА МЛАДШЕГО ШКОЛЬНИКА
СРАВНЕНИЕ РАНЖИРОВОК ПО МЕТОДУ СРЕДНИХ АРИФМЕТИЧЕСКИХ И МЕТОДУ МЕДИАН.
ВЫ СПОСОБНЫ НА БОЛЬШЕЕ
Я больше не могла терпеть.
Добавить комментарий