<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">sustain</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Надежность</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Dependability</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1729-2646</issn><issn pub-type="epub">2500-3909</issn><publisher><publisher-name>RAMS Journal Limited liability company</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21683/1729-2646-2021-21-1-11-16</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">sustain-402</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ В ЗАДАЧАХ НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>SYSTEM ANALYSIS IN DEPENDABILITY AND SAFETY</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Метод использования транзитивного графа марковского процесса в задаче ранжирования разнородных объектов</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Method of using the transitive graph of a Markovian process as part of ranking of heterogeneous items</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Бочков</surname><given-names>А. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Bochkov</surname><given-names>A. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Александр Владимирович Бочков – доктор технических наук, заместитель руководителя научно-технического комплекса </p><p>ул. Нижегородская, д. 27, стр. 1, Москва, 109029</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Alexander V. Bochkov, Doctor of Engineering, Deputy Head of Integrated Research and Development Unit</p><p>27, bldg. 1 Nizhegorodskaya St., 109029, Moscow</p></bio><email xlink:type="simple">a.bochkov@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>АО «НИИАС»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>JSC NIIAS</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2021</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>24</day><month>03</month><year>2021</year></pub-date><volume>21</volume><issue>1</issue><fpage>11</fpage><lpage>16</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Бочков А.В., 2021</copyright-statement><copyright-year>2021</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Бочков А.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Bochkov A.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.dependability.ru/jour/article/view/402">https://www.dependability.ru/jour/article/view/402</self-uri><abstract><p>Метод анализа иерархий, разработанный Томасом Саати, является замкнутой логической конструкцией, которая обеспечивает с помощью простых и хорошо обоснованных правил решение многокритериальных задач, включающих как качественные, так и количественные факторы, причем количественные факторы могут иметь разную размерность. Метод основан на декомпозиции задачи и представлении ее в виде иерархической структуры, что позволяет включить в иерархию все имеющиеся у лица, принимающего решение, знания по решаемой проблеме и последующей обработке суждений лиц, принимающих решения. В результате может быть выявлена относительная степень взаимодействия элементов в иерархии, которые затем выражаются численно. Метод анализа иерархий включает процедуры синтеза множественных суждений, получения приоритетности критериев и нахождения рейтингов сравниваемых альтернатив. Существенным ограничением метода является требования согласованности матриц попарных сравнений для корректного определения весов сравниваемых альтернатив. Цель статьи – рассмотреть нетрадиционный подход к решению задачи оценки рейтингов альтернатив на основе их парных сравнений, которая возникает при анализе предпочтений экспертов в различных областях исследований. Обсуждены подходы к формированию матриц парных сравнений с учетом проблемы согласованности таких матриц и оценки компетентности экспертов. </p><sec><title>Метод</title><p>Метод. Использован метод анализа иерархий, модели и методы теории Марковских процессов. </p></sec><sec><title>Результат</title><p>Результат. Предложен способ использования транзитивного графа марковского процесса в задаче экспертного ранжирования объектов некоторой генеральной совокупности с учетом компетенций и уровня подготовки экспертов, участвующих в попарном сравнении. Предложено использовать стационарные вероятности марковского процесса в качестве соотношения приоритетов (весов) сравниваемых объектов. Приведен алгоритм построения финальной шкалы сравнения с учетом степени компетентности экспертов. </p></sec><sec><title>Вывод</title><p>Вывод. Процедуры принятия решений, в которых экспертам предлагается выбрать наилучший(ие) вариант(ы) из допустимого множества, достаточно часто используются в самых различных областях для проведения оценки и определения приоритетности целей и т.п. Описанный метод можно применять не только для сравнения объектов, но и для решения более сложных задач групповой экспертной оценки: планирования и управления, прогнозирования и др. Использование метода способствует объективности анализа при сравнении альтернативных вариантов с учетом различных аспектов их последствий, а также отношения лица, принимающего решение, к этим последствиям. Предлагаемый модельный подход позволяет лицу, принимающему решение, выявлять и уточнять его предпочтения, и, соответственно, выбирать решения, согласованные с этими предпочтениями, избегая логических ошибок в длинных и сложных цепочках рассуждений. Предлагаемый подход может быть использован и при групповом принятии решений, описании процедур, исправляющих отсутствие знаний конкретного эксперта, используя информацию, предоставленную остальными экспертами</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Hierarchy analysis developed by Thomas Saaty is a closed logical structure that uses simple and well-substantiated rules that allow solving multicriterial problems that include both quantitative, and qualitative factors, whereby the quantitative factors can differ in terms of their dimensionality. The method is based on problem decomposition and its representation as a hierarchical arrangement, which allows including into such hierarchy all the knowledge the decision-maker has regarding the problem at hand and subsequent processing of decision-makers’ judgements. As the result, the relative degree of the interaction between the elements of such hierarchy can be identified and later quantified. Hierarchy analysis includes the procedure of multiple judgement synthesis, criteria priority definition and rating of the compared alternatives. The method’s significant limitation consists in the requirement of coherence of pairwise comparison matrices for correct definition of the weights of compared alternatives. The Aim of the paper is to examine a non-conventional method of solving the problem of alternative ratings estimation based on their pairwise comparisons that arises in the process of expert preference analysis in various fields of research. Approaches are discussed to the generation of pairwise comparison matrices taking into consideration the problem of coherence of such matrices and expert competence estimation. </p><sec><title>Method</title><p>Method. The methods of hierarchy analysis, models and methods of the Markovian process theory were used. </p></sec><sec><title>Result</title><p>Result. The paper suggested a method of using the transitive graph of a Markovian process as part of expert ranking of items of a certain parent entity subject to the competence and qualification of the experts involved in the pairwise comparison. It is proposed to use steady-state probabilities of a Markovian process as the correlation of priorities (weights) of the compared items. The paper sets forth an algorithm for constructing the final scale of comparison taking into consideration the experts’ level of competence. </p></sec><sec><title>Conclusion</title><p>Conclusion. The decision procedures, in which the experts are expected to choose the best alternatives out of the allowable set, are quite frequently used in a variety of fields for the purpose of estimation and objective priority definition, etc. The described method can be applied not only for comparing items, but also for solving more complicated problems of expert group estimation, i.e., planning and management, prediction, etc. The use of the method contributes to the objectivity of analysis, when comparing alternatives, taking into consideration various aspects of their consequences, as well as the decision-maker’s attitude to such consequences. The suggested model-based approach allows the decision-maker identifying and adjusting his/her preferences and, consequently, choosing the decisions according to such preferences, avoiding logical errors in long and complex reasoning chains. This approach can be used in group decision-making, description of the procedures that compensate a specific expert’s insufficient knowledge by using information provided by the other experts.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>марковский процесс</kwd><kwd>экспертная оценка</kwd><kwd>транзитивный граф</kwd><kwd>ранжирование</kwd><kwd>неполные сравнения</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>Markovian process</kwd><kwd>expert assessment</kwd><kwd>transitive graph</kwd><kwd>ranking</kwd><kwd>incomplete comparisons</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Evangelos T. Multi-criteria decision-making methods: a comparative study. Kluwer Academic Publishers. Dordrecht, 2000.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Evangelos T. Multi-criteria decision-making methods: a comparative study. Kluwer Academic Publishers; Dordrecht; 2000.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Fodor J., Roubens M. Fuzzy preference modelling and multicriteria decision support. Kluwer Academic Publishers. Dordrecht, 1994.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fodor J., Roubens M. Fuzzy preference modelling and multicriteria decision support. Kluwer Academic Publishers; Dordrecht; 1994.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Stevens S.S. Psychophysics: Introduction to its Perceptual Neural and Social Prospects. N. Y.: Wiley, 1975.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Stevens S.S. Psychophysics: introduction to its perceptual neural and social prospects. NY: Wiley; 1975.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Литтл Р.Дж.А., Рубин Д.Б. Статистический анализ данных с пропусками. М.: Финансы и статистика, 1991. 336 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Little R.J.A., Rubin D.B. Statistical analysis with missing data. Moscow: Finansy i statistika; 1991.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Millet I. The effectiveness of alternative preference elicitation methods in the analytic hierarchy process // J. Multi-Criteria Decis. Anal. 1997. Vol. 6. No. 1. P. 41-51.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Millet I. The effectiveness of alternative preference elicitation methods in the analytic hierarchy process. J. Multi-Criteria Decis. Anal. 1997;6(1):41-51.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ногин В.Д. Упрощенный вариант метода анализа иерархий на основе нелинейной свертки критериев // Журнал вычисл. матем. и матем. физ. 2004. Т.44. № 7. С. 1261-1270.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nogin V.D. [A simplified version of the analytic hierarchy process based on nonlinear criteria convolution. Computational Mathematics and Mathematical Physics 2004;44:7:1194-1202.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шведенко В.Н., Староверова Н.А. Методы повышения точности расчета компонентов вектора приоритетов иерархической системы альтернатив при проведении экспертных оценок // Вестник ИГЭУ. 2009. № 3.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shvedenko V.N., Staroverova N.A. Methods of increasing to accuracy of the calculation component vector hierarchical system priority of the alternatives when undertaking expert estimation. Vestnik IGEU 2009;3. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Огурцов А.Н., Староверова Н.А. Алгоритм повышения согласованности экспертных оценок в методе анализа иерархий // Вестник ИГЭУ. 2013. № 5.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ogurtsov A.N., Staroverova N.A. Algorithm of improving expert assessment consistency in hierarchy analysis method. Vestnik IGEU 2013;5. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Garcia-Laencina P.J., Sanco-Gomez J.-L., FigueirasVidal A.R. Pattern classification with missing data: a review. London: Springer-Verlag Limited, 2009.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Garcia-Laencina P.J., Sanco-Gomez J.-L., FigueirasVidal A.R. Pattern classification with missing data: a review. London: Springer-Verlag Limited; 2009.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Carmone F.J., Kara Jr.A., Zanakis S.H. A Monte Carlo investigation of incomplete pairwise comparison matrices in AHP // Eur. J. Oper. Res. 1997. Vol. 102. No. 3. P. 533-553.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Carmone F.J., Kara Jr. A., Zanakis S. H. A Monte Carlo investigation of incomplete pairwise comparison matrices in AHP. Eur. J. Oper. Res. 1997;102(3):533-553.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ebenbach D.H., Moore C.F. Incomplete information, inferences, and individual differences: The case of environmental judgements // Org. Behav. Human Decis. Process. 2000. Vol. 81. No. 1. P. 1-27.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ebenbach D.H., Moore C.F. Incomplete information, inferences, and individual differences: The case of environmental judgements. Org. Behav. Human Decis. Process 2000;81(1):1-27.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Alonso S, Cabrerizo F.J., Chiclana F. et al. An interactive decision support system based on consistency criteria // J. Mult.-Valued Log. Soft Comput. 2008. Vol. 14. No. 3-5, P. 371-386.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Alonso S., Cabrerizo F.J., Chiclana F., Herrera F., Herrera-Viedma E. An interactive decision support system based on consistency criteria. J. Mult.-Valued Log. Soft Comput. 2008;14(3-5):371-386.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Fodor J., Roubens M. Fuzzy preference modelling and multicriteria decision support. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1994.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fodor J., Roubens M. Fuzzy preference modelling and multicriteria decision support. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers; 1994.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Киселев И.С. Аналитический метод доопределения кратных предпочтений в матрице парных сравнений // ПДМ. 2011. № 3 (13).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kiseliov I.S. [Analytical method of extending the definition of multiple preferences in a pairwise comparison matrix]. Prikladnaya Diskretnaya Matematika 2011;3(13). (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kim J. K., Choi S.H., Han C.H. et al. An interactive procedure for multiple criteria group decision making with incomplete information // Comput. Ind. Eng. 1998. Vol. 35. No. 1/2. P. 295-298.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kim J.K., Choi S.H., Han C.H., Kim S.H. An interactive procedure for multiple criteria group decision making with incomplete information. Comput. Ind. Eng. 1998;35(1/2):295-298.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kim J.K., Choi S.H. A utility range-based interactive group support system for multiattribute decision making // Comput. Oper. Res. 2001. Vol. 28. No. 5. P. 485-503.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kim J.K., Choi S.H. A utility range-based interactive group support system for multiattribute decision making. Comput. Oper. Res. 2001;28(5):485-503.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rehman A., Hussain M., Farooq A. et al. ConsensusBased Multi-Person Decision Making with Incomplete Fuzzy Preference Relations Using Product Transitivity // Mathematics. 2019. Vol. 7(2). P. 185-197.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rehman A., Hussain M., Farooq A., Akram M. Consensus-based multi-person decision making with incomplete fuzzy preference relations using product transitivity. Mathematics 2019;7(2):185-197.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Козлов Б.А., Ушаков И.А. Справочник по расчету надежности аппаратуры радиоэлектроники и автоматики. М.: Советское радио, 1975. 472 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kozlov B.A., Oushakov I.A. [Guide for dependability calculation of electronic and automation equipment]. Moscow: Sovetskoye radio; 1975. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Portenko N.I., Skorokhod A.V., Shurenkov V.M. [Markovian processes / Probability theory 4]. In: Itogi Nauki i Tekhniki. Seriya “Sovremennye Problemy Matematiki. Fundamental’nye Napravleniya” 1989;46:2-248.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Portenko N.I., Skorokhod A.V., Shurenkov V.M. [Markovian processes / Probability theory 4]. In: Itogi Nauki i Tekhniki. Seriya “Sovremennye Problemy Matematiki. Fundamental’nye Napravleniya” 1989;46:2-248.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Berge C. Théorie des graphes et ses applications. Moscow: Izadatelstvo inostrannoy literatury; 1962.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Berge C. Théorie des graphes et ses applications. Moscow: Izadatelstvo inostrannoy literatury; 1962.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Busaker R., Saaty T. Finite graphs of networks. Moscow: Nauka; 1973.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Busaker R., Saaty T. Finite graphs of networks. Moscow: Nauka; 1973.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Oushakov I.A. [Problem of selection of the preferred object]. Izvestia of ASUSSR. Engineering cybernetics 1971;4:3-7. (in Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Oushakov I.A. [Problem of selection of the preferred object]. Izvestia of ASUSSR. Engineering cybernetics 1971;4:3-7. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
