Математическое представление метода

С точки зрения математики процедура оценки полезности в рамках совместного анализа выглядит следующим образом.

Модель объекта, в данном случае YouTube канала, задана в виде набора характеристик и их значений. Они и их значения нумеруются как – число характеристик и {1,2, … k} – множество характеристик;

Nj – количество значений характеристик с номером j, j=1,..k; {1,2,… Nj} – ряд значений характеристики с номером j, j=1,..k. Величину

Математическое представление метода - student2.ru

называют длинной общего ряда значений характеристик.

Подобный способ нумерации позволяет записывать профиль объекта как набор значений (l1, l2,…,lk), где lj ∈ {1,2,…, Nj}, j=1,…,k.

Это дает возможность сформировать список объектов, которые различаются значениями характеристик. Этот список включает в себя все возможные варианты, называется полным набором профилей. Если к модели добавить новую характеристику, число вариантов объекта возрастет во столько раз, сколько значений может принимать эта характеристика. Если модель объекта содержит k характеристик, а характеристика j может принимать Nj различных значений j = 1,…k, то полный набор профилей включает K профилей, где

Математическое представление метода - student2.ru

Если профилей много, то респондентам трудно оценивать полезность каждого предложенного им варианта, и вместо полного набора, используют сокращенный набор профилей, иначе называемый ортогональным планом объема K* < K.

Набор профилей, в любом удобном виде, предлагается респондентам для оценивания, структура данных «на входе» модели совместного анализа, т.е оценки полезности профилей полученных от респондентов показаны в таблице 1.

Таблица 1. Структура результатов опроса (оценки полезности профилей).

Респондент Варианты объекта
K*
U11 U12 U13 U1K*
U21 U22 U23 U2K*
 
n Un1 Un1 Un1 UnK*

Где n – количество опрошенных, K* - ортогональный(сокращенный) план профилей, Uil – полезность конкретного объекта с номером l для респондента i. Величину полезности Uil определяет респондент.

Затем, на основе этих оценок, производится оценка полезности рядов значений характеристик – частных полезностей. Декомпозиция полезности объекта на полезность значений характеристик производится отдельно, как для каждого респондента, так и для всей совокупности опрошенных. Для этого используется модель вида:

Математическое представление метода - student2.ru
где U(l1,l2,…,lk) – полезность товара, со значением характеристик l1,l2,..,lk, lj∈{1,2,…,Nj}, j = 1,…,k;

Математическое представление метода - student2.ru – полезность значения lk атрибута с номером k, k = 1,…,k; (?)

f – функциональная зависимость, между полезностью товара и полезностью значений характеристики.

Рассматривается простая аддитивная модель:

Математическое представление метода - student2.ru
где b(0) – константа.

Результат оценивания модели (1) состоит в том, что для респондента с номером i, i = 1,…n, определяются ряды полезности значений каждого из атрибутов и константу:

Математическое представление метода - student2.ru полезности значений 1, … , N1 атрибута 1;

Математическое представление метода - student2.ru полезности значений 1, … , N2 атрибута 2;

Математическое представление метода - student2.ru полезности значений 1, … , Nk атрибута k;

Математическое представление метода - student2.ru – константа.

Для совокупности респондентов в целом, определяют аналогичные величины, без индекса i.

Для оценки величин полезности характеристик объекта, по величинам полезности объекта, с точки зрения респондента с номером i, i = 1,…n; строится еще одна система описания вариантов объекта. Для каждой характеристики j для которой предполагается дискретная функция полезности, вводятся Nj -1 переменных Математическое представление метода - student2.ru , Математическое представление метода - student2.ru x1(j), x2(j), …, xNj-1(j), которым для каждого профиля приписывают значения по следующим правилам:

1. Если атрибут j принимает значение lj и в ряду возможных значений указанного атрибута значение lj не является последним, значение новой переменной с верхним индексом j и нижним индексом lj полагают равным единице, а значения всех остальных новых переменных с верхним индексом j полагают равными нулю: Математическое представление метода - student2.ru если s = lj, Математическое представление метода - student2.ru если s ≠ lj; s = 1, … ,Nj – 1;

2. Если атрибут j принимает последнее возможное значение в ряду, т. е, значение lj=Nj, все новые переменные с верхним индексом j принимают значение (-1): Математическое представление метода - student2.ru s = 1, … , Nj – 1

Для каждой характеристики с линейной функцией полезности, в новой системе описания вводится одна переменная, значения которой совпадают со значением характеристики из описываемого профиля, так же в эту систему описания объекта вводится константа x(0) = 1.

Для i-го респондента строится и оценивается регрессионная модель вида:

Математическое представление метода - student2.ru

Уравнения строятся для всех вариантов объекта (D – число характеристик с дискретной моделью полезности). Параметры модели (величины Математическое представление метода - student2.ru , Математическое представление метода - student2.ru ,…, Математическое представление метода - student2.ru , Математическое представление метода - student2.ru ) оцениваются на основе метода наименьших квадратов, с применением либо специализированного программного обеспечения, либо иных программ с возможностями статистических вычислений. Полезность значений характеристики j с дискретной функцией полезности для i-го респондента, находят по правилу:

Математическое представление метода - student2.ru
(здесь s = 1, … ,Nj; j = 1, …, D; i = 1, …, n). Полезность значений атрибута j с линейной функцией полезности, для респондента с номером i находят по правилу:

Математическое представление метода - student2.ru

(здесь j = D + 1, …, k; i = 1,…n, а x – значение характеристики).

Структура данных «на выходе» модели совместного анализа показана в таблице 2.

Таблица 2. Структура оцененной модели полезности.

Респондент Атрибут 1 Атрибут 2 Атрибут k Константа
  N1 N2 Nk  
Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru
n Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru
Все Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru

Здесь n – количество респондентов, k – количество характеристик, Nj – количество значений характеристики с номером j. В i-ой строке указаны величины:

Математическое представление метода - student2.ru – полезность значения s атрибута j для респондента i, i = 1, …, n; s = 1, …, Nj; j = 1, …, k; Математическое представление метода - student2.ru – константа модели для респондента с номером i, i = 1,…,n.

В маргинальной строке таблицы те же величины указаны без индексов i и характеризуют совокупность опрошенных респондентов в целом.

Поскольку модель (1) является регрессионной, то таблица 2, полученная на основе таблицы 1, исходные оценки можно переоценить. А именно объекту с номером l, характеристики которого имеют значения l1,l2,…, lk, lj ∈ {1,2,…,Nj}, j = 1,…,k, и респонденту с номером i, i = 1,…,n, ставится в соответствие новая величина Математическое представление метода - student2.ru вычисляемая на основе (1):

Математическое представление метода - student2.ru

Величина Математическое представление метода - student2.ru называется предсказанной полезностью объекта l для респондента i, l=1,…,K; i = 1,…,n. Кроме указанных величин, модель (1) позволяет оценить величину

Математическое представление метода - student2.ru

которая называется предсказанной полезностью товара l для всей совокупности опрошенных, l = 1,…,K. На основе (5) и (6) формируется таблица 3, аналогичная таблице 1.

Таблица 3. Представление предсказанных значений полезности.

Варианты объектов
Респондент K
Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru
Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru
N Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru
Все Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru Математическое представление метода - student2.ru

На основе модели (1) оценивается важность характеристик объекта.

Абсолютным вкладом характеристики j в полезность объекта называют величину Cj:

Математическое представление метода - student2.ru

Для того чтобы вычислить значение Cj, j = 1,…,k, нужно рассмотреть ряд полезности значений характеристики j и вычислить разность его максимального и минимального элементов.

Совместным вкладом в полезность объекта называют величину C:

Математическое представление метода - student2.ru

Относительным вкладом (важностью) характеристики j в полезность объекта называют величину RCj:

Математическое представление метода - student2.ru

Для того, чтобы доказать, достаточно взять пару объектов L и M, которые отличаются только значением первой характеристики. Значения характеристик объекта L записываются как: (L, l2,…,lk), где Математическое представление метода - student2.ru Значения характеристик объекта M записываются как: (M, l2,…,lk), где Математическое представление метода - student2.ru Тогда в силу (1) полезность объектов L и M отличается настолько, насколько отличаются полезности соответствующих значений первой характеристики:

Математическое представление метода - student2.ru

Предположим, что объект M по первой характеристике является максимально полезным, а объект L – минимально. Тогда полезность объектов L и М отличается на величину

Математическое представление метода - student2.ru

которая совпадает с величиной C1. Таким образом, величина C1 показывает, насколько можно изменить полезность всего объекта, меняя только первую характеристику, без изменения остальных.

Справедливо, что для любой величины Cj определенной формулой (7), изменение j-ой характеристики, покажет насколько можно изменить полезность всего объекта, меняя только одну характеристику.

Далее рассмотрим пару объектов, один из которых по всем характеристикам имеет наиболее полезные значения, а другой наименее. В соответствии с (1) разность полезности двух объектов:

Математическое представление метода - student2.ru

Таким образом, величина C, определяемая формулой (8), показывает, насколько можно изменить полезность объекта, меняя значение всех его характеристик. Использование относительных величин RCj, j = 1,…,k, придает сравнению атрибутов большую наглядность.

Наши рекомендации