DEX (Decision EXpert) es un método cualitativo de análisis de decisiones multicriterio (MCDA) para la toma de decisiones y se implementa en el software DEXi. [1] Este método fue desarrollado por un equipo de investigación dirigido por Bohanec, Bratko y Rajkovič. [2]El método ayuda a los tomadores de decisiones a tomar decisiones complejas basadas en múltiples atributos, posiblemente en conflicto. En DEX, todos los atributos son cualitativos y pueden tomar valores representados por palabras, como "bajo" o "excelente". Los atributos generalmente se organizan en una jerarquía. La evaluación de las alternativas de decisión se lleva a cabo mediante funciones de utilidad, que se representan en forma de reglas de decisión. Se supone que todos los atributos (argumentos de función y resultados) son discretos. Además, se pueden ordenar preferentemente, de modo que un valor ordinal más alto representa una mejor preferencia.
Historia
Los orígenes del método DEX se remontan al trabajo de Efstathiou y Rajkovič (1979). [3] Su idea era utilizar palabras en lugar de números en modelos de decisión de criterios múltiples y utilizar tablas para representar funciones de utilidad. El método fue desarrollado por los investigadores eslovenos Vladislav Rajkovič y Marko Bohanec, quienes lo ampliaron para hacer frente a las jerarquías de atributos y para facilitar la adquisición y explicación del conocimiento de decisiones de expertos y analistas de decisiones. [4] Este método se llamó DECMAK. En 1987, [5] después de la implementación de un programa informático de apoyo, el método se denominó DEX (Decision EXpert). [6] En la década de 1990, DEX ya se usaba para resolver problemas complejos de toma de decisiones en la industria, la atención médica, la evaluación de proyectos, la vivienda y los deportes. [4] En 2000, DEX se implementó como software DEXi. [7]
Método DEX
DEX (Decision EXpert) es un método de modelado de decisiones de criterios múltiples. Sus principales características distintivas son: [8]
- DEX es jerárquico: los modelos multicriterio desarrollados por DEX consisten en atributos, organizados en una jerarquía. Esto es similar a otros métodos MCDA , como el Proceso de jerarquía analítica (AHP). La jerarquía representa una descomposición de un problema de decisión en subproblemas más simples, de modo que los atributos de nivel superior dependen de los de nivel inferior. En general, la jerarquía es un gráfico acíclico dirigido (DAG), cuyos nodos terminales representan entradas y raíces representan las salidas del modelo.
- DEX es cualitativo: utiliza atributos simbólicos, en contraste con la mayoría de los métodos MCDA , que utilizan atributos numéricos. En DEX, cada uno de los atributos tiene una escala de valores finitos que consta de valores simbólicos, como "bajo", "medio" y "alto". Estas escalas suelen ser pequeñas (de 2 a 5 valores) y preferentemente ordenadas.
- DEX se basa en reglas: la evaluación de las alternativas de decisión se define en términos de reglas de decisión.
Un modelo DEX consta de los siguientes componentes: [4]
- Atributos: variables simbólicas que representan propiedades básicas de las alternativas de decisión.
- Escalas de atributos: que son cualitativas y por lo tanto consisten en un conjunto de palabras, como: 'inapropiado', 'aceptable', 'bueno', etc. En su mayoría, las escalas de atributos están ordenadas preferentemente.
- Jerarquía de atributos: representa la descomposición del problema de decisión complejo en subproblemas menos complejos.
- Reglas de decisión: funciones de utilidad, representadas en forma de tablas de decisión , que determinan la agregación de atributos de nivel inferior a los de nivel superior.
Ejemplo practico
Los conceptos principales del método DEX se ilustran con un modelo simple para la evaluación de automóviles. [7] Este modelo se distribuye junto con el software DEXi gratuito [1] y se utiliza en toda la literatura DEX para ilustrar el método. También se ha utilizado para crear el conjunto de datos de evaluación de vehículos [9] en el repositorio de aprendizaje automático de la UCI. [10]
La jerarquía en este ejemplo consta de diez atributos, de los cuales seis son atributos básicos y representan características observadas de los automóviles:
- BUY.PRICE - precio de compra
- MAINT.PRICE - precio de mantenimiento
- #PERS - número de personas
- # PUERTAS - número de puertas
- EQUIPAJE - lugar para equipaje
- SEGURIDAD - seguridad del automóvil.
La evaluación general del atributo raíz CAR se realiza a través de tres atributos intermedios agregados:
- CONFORT - comodidad del automóvil
- TECH.CHAR. - características técnicas
- PRECIO - precio total.
La figura siguiente muestra las escalas de valor para todos los atributos.
Las reglas de decisión que corresponden al atributo CAR se muestran en la figura de la derecha. Estas reglas definen el mapeo de todas las combinaciones de valores de PRICE y TECH.CHAR. en los valores de CAR. Dado que los atributos PRICE y TECH.CHAR. tienen tres y cuatro valores, respectivamente, la tabla de decisiones contiene 3 x 4 = 12 reglas. Cada fila representa un cierto valor de CAR para una combinación de los valores de PRICE y TECH.CHAR. La cuarta fila, por ejemplo, significa que
si PRICE = alto y TECH.CHAR. = exc. luego CAR = unacc.
En el modelo DEX, las reglas de decisión deben definirse para todos los atributos agregados del modelo. En el caso de nuestro ejemplo, el modelo contiene tres tablas de decisión para los atributos intermedios COMFORT, TECH.CHAR. y el precio.
Las alternativas de decisión (es decir, automóviles en este ejemplo) se evalúan de acuerdo con los datos de entrada proporcionados por el tomador de decisiones mediante la agregación de los atributos básicos hacia el nodo raíz del modelo DEX. La siguiente figura representa la evaluación de tres alternativas (automóviles).
DEX puede manejar la información faltante, que se puede ver en la evaluación de Car3. El valor desconocido para el atributo básico SEGURIDAD (indicado por '*') se maneja considerando todos los valores posibles de este atributo. Como resultado, se asigna un conjunto de valores (en lugar de un valor único) a los atributos TECH.CHAR. y CAR.
Implementación
El método DEX se implementa como software DEXi, que está disponible gratuitamente y apoya el desarrollo de modelos DEX, así como la evaluación y análisis de todas las alternativas de decisión. DEXi comprueba la integridad (proporcionan resultados de evaluación para todas las combinaciones posibles de valores de atributos básicos) y la coherencia (las funciones de agregación definidas obedecen al principio de dominancia, es decir, son monótonas con respecto a todos los criterios básicos ordenados preferencialmente) del modelo.
El software DEXi también admite el análisis de las alternativas evaluadas. Hay cuatro procedimientos de análisis disponibles en el software: [7]
- Análisis más-menos 1: comprueba cómo los pequeños cambios en los valores de los atributos de entrada afectan la evaluación de alternativas
- Explicación selectiva: proporciona información sobre los componentes fuertes y débiles de cada alternativa.
- Comparar: compara las alternativas elegidas mediante atributos
- Gráficos: admite el trazado de diagramas de utilidad de k lados basados en las alternativas y atributos elegidos.
Referencias
- ↑ a b Bohanec, Marko. "DEXi: un programa para la toma de decisiones de atributos múltiples" .
- ^ Bohanec, M., Bratko, I., Rajkovič, V. (1983): Un sistema experto para la toma de decisiones. Procesos y herramientas para la toma de decisiones (ed. HG Sol), Holanda Septentrional, 235–248.
- ^ Efstathiou, J. y Rajkovic, V. (1979). Toma de decisiones de atributos múltiples utilizando un enfoque heurístico difuso. Transacciones IEEE sobre sistemas, hombre y cibernética, 9 (6), 326-333.
- ^ a b c Bohanec M, Rajkovič V, Bratko I, Zupan B, Žnidaršič M (2013) Metodología DEX: tres décadas de modelado cualitativo de atributos múltiples . Informatica 37: 49–54.
- ^ Rajkovič, V., Bohanec, M., Batagelj, V. (1988): Técnicas de ingeniería del conocimiento para la identificación de servicios públicos. Acta Psychologica 68 (1-3), 271-286.
- ^ Bohanec, M., Rajkovič, V. (1990): DEX: Un shell de sistema experto para el apoyo de decisiones, Sistemica 1 (1), 145-157.
- ^ a b c Bohanec, M. (2015): DEXi: Programa para la toma de decisiones de múltiples atributos, Manual del usuario, versión 5.00. Informe IJS DP-11897, Instituto Jožef Stefan, Ljubljana.
- ^ Bohanec, M., Trdin, N., Kontič, B. (2015): Un enfoque de modelado cualitativo multicriterio para la evaluación de tecnologías de producción de energía eléctrica en Eslovenia. Revista de Investigación de Operaciones de Europa Central , 1-15.
- ^ "Conjunto de datos de evaluación del coche" .
- ^ "Repositorio de aprendizaje automático" .