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Robust multiple criteria ranking using a set of additive value functions

Greco, Salvatore; Mousseau, Vincent; Slowinski, Roman (2007), Robust multiple criteria ranking using a set of additive value functions. https://basepub.dauphine.fr/handle/123456789/6853

View/Open
AN7LAMSADE_95-128.pdf (783.5Kb)
Type
Document de travail / Working paper
Date
2007
Publisher
Université Paris-Dauphine
Series title
Annales du LAMSADE
Series number
7
Published in
Paris
Pages
34
Metadata
Show full item record
Author(s)
Greco, Salvatore
Mousseau, Vincent
Laboratoire d'analyse et modélisation de systèmes pour l'aide à la décision [LAMSADE]
Slowinski, Roman
Abstract (FR)
Nous présentons une nouvelle méthode, appelée UTAGMS, pour le problème de rangement multicritère d’un ensemble d’actions A sur la base d’un ensemble de fonctions de valeurs additives calculé par régression ordinale. L’information préférentielle obtenue du décideur est un ensemble de comparaisons par paires sur un sous-ensemble AR ⊆ A d’actions, appelées actions de référence. Le modèle de préférence construit par régression ordinale est l’ensemble de toutes les fonctions de valeur additives compatibles avec l’information préférentielle. En utilisant ce modèle, il est possible de définir deux relations sur A : une relation de surclassement nécessaire qui est vraie pour deux actions a, b ∈ A ssi pour toute fonction de valeur compatible U on a U(a) ≥ U(b), et la relation de surclassement possible qui est vraie pour deux actions a, b ∈ A ssi il existe au moins une fonction de valeur compatible U telle que U(a) ≥ U(b). Ces deux relations définissent un classement possible et nécessaire des actions de A, et sont, respectivement, un préordre partiel, et une relation fortement complète et négativement transitive. La méthode UTAGMS est conçue pour être utilisée de façon interactive, avec un ensemble AR qui s’accroît de sorte que le décideur ajoute progressivement des comparaisons par paire. Lorsqu’aucune comparaison pas paire n’est fournie, le surclassement nécessaire correspond à la relation de dominance et le surclassement possible est une relation complète. Chaque nouvelle comparaison d’actions de référence ne correspondant pas à une situation de dominance enrichit la relation de surclassement nécessaire et appauvrit la relation de surclassement possible, de sorte qu’elles convergent à mesure que l’information préférentielle s’enrichit. En distinguant les conséquences nécessaires et possibles sur A d’informations de préférence, UTAGMS répond à des questions relevant de l’analyse de robustesse. De plus, la méthode aide le décideur aussi lorsque ses préférences ne peuvent pas être représentées en termes de fonctions de valeurs additives. La méthode est illustrée sur un exemple résolu avec le logiciel VisualUTA v1.0. Des extensions sont aussi proposées.
Abstract (EN)
We present a new method, called UTAGMS, for multiple criteria ranking of alternatives from set A using a set of additive value functions which result from an ordinal regression. The preference information provided by the decision maker is a set of pairwise comparisons on a subset of alternatives AR ⊆ A, called reference alternatives. The preference model built via ordinal regression is a set of all additive value functions compatible with the preference information. Using this model, one can define two relations in the set A: the necessary weak preference relation which holds for any two alternatives a, b from set A if and only if for all compatible value functions a is preferred to b, and the possible weak preference relation which holds for this pair if and only if for at least one compatible value function a is preferred to b. These relations establish a necessary and a possible ranking of alternatives from A, being, respectively, a partial preorder and a strongly complete and negatively transitive relation. The UTAGMS method is intended to be used interactively, with an increasing subset AR and a progressive statement of pairwise comparisons. When no preference information is provided, the necessary weak preference relation is a weak dominance relation, and the possible weak preference relation is a complete relation. Every new pairwise comparison of reference alternatives, for which the dominance relation does not hold, is enriching the necessary relation and it is impoverishing the possible relation, so that they converge with the growth of the preference information. Distinguishing necessary and possible consequences of preference information on the all set of actions, UTAGMS answers questions of robustness analysis. Moreover, the method can support the decision maker also when his/her preference statements cannot be represented in terms of an additive value function. The method is illustrated by an example solved using the UTAGMS software. Some extensions of the method are also presented.
Subjects / Keywords
Additive value function; Ordinal regression approach; Multiple criteria ranking; Robustness analysis; Fonction de valeur additive; Régression ordinale; Rangement multicritère; Analyse de robustesse

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