Multi-expert decisions and interactive preference aggregation

Il profilo tematico tradizionale del nostro gruppo di ricerca è quello dei fondamenti e modelli matematici della rappresentazione delle preferenze e della loro aggregazione. Nell'ambito della teoria delle funzioni di aggregazione, in particolare, la nostra ricerca riguarda le generalizzazioni del concetto di media ponderata, dalle funzioni di mistura e agli integrali di Choquet, con speciale attenzione alla struttura interattiva dello schema di aggregazione.

Alcuni degli ambiti tematici specifici all’interno del profilo generale sono: (1) modelli di decisione multicriterio basati su rappresentazioni delle preferenze di tipo vettoriale o matriciale, in particolare la rappresentazione delle preferenze tramite matrici di confronti a coppie; (2) misure di benessere e indici di disuguaglianza di tipo Gini generalizzato, misure di povertà; (3) modelli di decisioni multiagente, misure del dissenso e modelli di dinamica consensuale lineare e non-lineare.

Il gruppo, attualmente coordinato da R. A. Marques Pereira, si è consolidato all'inizio degli anni 90 con il coordinamento di Mario Fedrizzi e ha mantenuto un profilo di ricerca continuativo di carattere internazionale nell'ambito della matematica applicata allo studio delle strutture di preferenza e dei modelli decisionali individuali e collettivi di tipo multicriteriale, con particolare riguardo ai seguenti temi di ricerca:

* Funzioni di aggregazione, medie ponderate semplici (WA) e ordinate (OWA), capacità e integrali di Choquet, interazione e non-additività nell’integrazione di Choquet, applicazioni in modelli multicriterio e multiagente in ambito decisionale.

* Scomposizione duale delle funzioni di aggregazione, il “self-dual core” e “l’anti-self-dual remainder”, il caso delle funzioni di benessere, degli indici di disuguaglianza e delle misure di povertà.

* Funzioni di benessere e indici di disuguaglianza di tipo Gini generalizzato (Gini, Bonferroni, De Vergottini), medie ponderate ordinate e la loro scomposizione binomiale per la k-additività.

* Funzioni di aggregazione di tipo mistura e funzioni generatrici della struttura di ponderazione, caratterizzazione parametrica della monotonia.

* Consistenza e misure dell'inconsistenza nelle strutture di preferenze espresse tramite matrici di confronti a coppie, per esempio nell'ambito del Analytic Hierarchy Process (AHP) di Saaty.

* Modelli di aggregazione attraverso l'integrale di Choquet in presenza di interazione tra criteri o tra agenti.

* Modelli di dinamica consensuale lineare con convergenza asintotica sul consenso, intesi come rappresentazione dinamica di processi negoziali in presenza di interazioni differenziate.

* Modelli di dinamica consensuale non-lineare, ottimizzazione di misure non-lineari del dissenso, studio della dinamica consensuale in presenza di incertezza/imprecisione.

* Multidistanze tra n punti intese come generalizzazioni della tradizionale distanza tra due punti, multidistanze basate sulla somma e su particolari tipi di funzioni di aggregazione: medie ponderate semplici, ordinate e quasi-aritmetiche. Misure del dissenso basate sulle multidistanze.

* Ottimizzazione dell'entropia nell'ambito delle strutture di ponderazione, in particolare nelle medie ponderate ordinate con il vincolo dell'orness, entropia di Shannon e entropia di Tsallis.

Il gruppo di ricerca interagisce con colleghi di area matematica applicata in ambito economico e aziendale in diverse sedi nazionali ed internazionali, all'interno di una rete di collaborazioni consolidata negli anni che include, ad esempio (in ordine alfabetico): Bilbao, Bratislava, Catania, Ghent, Lisbona, Madrid, Napoli, Parigi, Philadelphia, Valladolid.

La collaborazione con R. A. Ribeiro a Lisbona, in ambito sia metodologico che tecnologico, è stata strumentale al progetto di ricerca internazionale “New Operators for Monitoring and Diagnostic Intelligent Systems” NOMDIS 2005/06, finanziato dalla “European Space Agency” ESA, Darmstadt. La partecipazione di Trento al progetto è stata formalizzata come conto terzi del Dipartimento di Informatica e Studi Aziendali di Trento, in collaborazione con il Institute for the Development of New Technologies UNINOVA, Università di Lisbona.

Il gruppo di ricerca MEDIA è disponibile a contribuire, con la propria esperienza e le proprie competenze nell'ambito della matematica applicata all'economia e alla gestione aziendale, a future iniziative di partecipazione a progetti di ricerca nell'ambito di opportune aggregazioni con altri attori a livello locale, nazionale e internazionale.

A espressione della propria rete di collaborazioni a livello nazionale ed internazionale, il gruppo di ricerca MEDIA ha curato l'organizzazione a Trento di:

  • XXXII convegno dell’Associazione per la Matematica Applicata alle Scienze Economiche e Sociali AMASES 2008, tenutosi al Dipartimento di Informatica e Studi Aziendali e alla Facoltà di Economia di Trento, 14 settembre 2008.
  • Ciclo di convegni internazionali “Preferences and Decisions” TRENTO 1997, 1998, 2000, 2003 e 2009, tenuti al Dipartimento di Informatica e Studi Aziendali e alla Facoltà di Economia di Trento, si veda il sito http://events.unitn.it/en/trento2009.
    "The international workshop TRENTO 2009 focuses on Preference Modelling and Decision Theory and aims at providing an opportunity for sharing and discussing the recent research developments in this field. The scope of the international workshop TRENTO 2009 covers a wide range of topics in decision theory and preference modelling, such as preference representation and rationality, probabilistic and possibilistic decision models, cooperative game theory, multicriteria and multiagent decision models, fuzzy set theory and fuzzy logic for decision making, aggregation functions, complex network models and negotiation, interactive dynamics and consensus reaching, optimization and operational research for decision making, social choice and voting systems, soft computing and applications."

Membri del Gruppo di Ricerca MEDIA

Metodi Matematici dell'Economia e delle Scienze Attuariali e Finanziarie, Settore Scientifico Disciplinare SECS S/06, settore concorsuale 13/D4

Silvia Bortot (membro interno)
Matteo Brunelli (membro esterno)
Debora Di Caprio (membro interno)
R. A. Marques Pereira (coordinatore, membro interno)
Mario Fedrizzi (membro esterno, Professore Emerito)
Michele Fedrizzi (membro esterno)
Franco Molinari (membro esterno)

Alcune pubblicazioni dei membri interni del gruppo di ricerca MEDIA

  • Bortot, Silvia; Marques Pereira, Ricardo Alberto, "On linear combinations of binomial OWA functions" in FUZZY SETS AND SYSTEMS, to appear.
  • Bortot, Silvia; Marques Pereira, Ricardo Alberto, " Consensus dynamics under asymmetric interactions in low dimensions" in SOFT COMPUTING, to appear.
  • Santos-Arteaga, F. J.; Di Caprio, D.; Tavana, M.; Cerdà Tena, E., "A Credibility and Strategic Behavior Approach in Hesitant Multiple Criteria Decision-Making with Application to Sustainable Transportation" in IEEE TRANSACTIONS ON FUZZY SYSTEMS, v. 31, n. 2 (2023), p. 460-474.
  • Santos-Arteaga, Francisco J.; Di Caprio, Debora; Tavana, Madjid, "A combinatorial data envelopment analysis with uncertain interval data with application to ICT evaluation" in TECHNOLOGICAL FORECASTING AND SOCIAL CHANGE, v. 191, (2023), p. 122510.
  • Di Caprio, Debora; Santos-Arteaga, Francisco J., "Uncertain interval TOPSIS and potentially regrettable decisions within ICT evaluation environments" in APPLIED SOFT COMPUTING, v. 142, (2023), p. 110301.
  • Bortot, Silvia; Brunelli, Matteo; Fedrizzi, Michele; Marques Pereira, Ricardo Alberto, "A novel perspective on the inconsistency indices of reciprocal relations and pairwise comparison matrices" in FUZZY SETS AND SYSTEMS, v. 454, (2023), p. 74-99.
  • García Lapresta, José Luis; Marques Pereira, Ricardo Alberto, "An extension of Majority Judgment to non-uniform qualitative scales" in EUROPEAN JOURNAL OF OPERATIONAL RESEARCH, v. 301, (2022), p. 667-674.
  • Afrasiabi, A.; Tavana, M.; Di Caprio, D., "An extended hybrid fuzzy multi-criteria decision model for sustainable and resilient supplier selection" in ENVIRONMENTAL SCIENCE AND POLLUTION RESEARCH INTERNATIONAL, v. 29, (2022), p. 37291-37314.
  • Di Caprio, D.; Santos-Arteaga, F. J.; Tavana, M., "An information retrieval benchmarking model of satisficing and impatient users’ behavior in online search environments" in EXPERT SYSTEMS WITH APPLICATIONS, v. 191, (2022), p. 116352.
  • Tavana, Madjid; Shaabani, Akram; Di Caprio, Debora; Bonyani, Abbas, "A novel Interval Type-2 Fuzzy best-worst method and combined compromise solution for evaluating eco-friendly packaging alternatives" in EXPERT SYSTEMS WITH APPLICATIONS, v. 200, (2022), p. 117188.
  • Santos Arteaga, F. J.; Di Caprio, D.; Cucchiari, D.; Campistol, J. M.; Oppenheimer, F.; Diekmann, F.; Revuelta, I., "Modeling patients as decision making units: evaluating the efficiency of kidney transplantation through data envelopment analysis" in HEALTH CARE MANAGEMENT SCIENCE, v. 24, n. 4 (2021), p. 55-71.
  • Di Caprio, D.; Santos-Arteaga, F. J.; Tavana, M., "A new algorithm for modeling online search behavior and studying ranking reliability variations" in APPLIED INTELLIGENCE, v. 2021, (2021).
  • Bortot, Silvia; Marques Pereira, Ricardo Alberto; Stamatopoulou, Anastasia, "Consensus dynamics, network interaction, and Shapley indices in the Choquet framework" in SOFT COMPUTING, v. 24, n. 18, (2020), p. 13757-13768.
  • Bortot, Silvia; Marques Pereira, Ricardo Alberto; Stamatopoulou, Anastasia, "Shapley and superShapley aggregation emerging from consensus dynamics in the multicriteria Choquet framework" in DECISIONS IN ECONOMICS AND FINANCE, v. 43, n. 2, (2020), p. 583-611.
  • Brunelli, Matteo; Cavallo, Bice, "Distance-based measures of incoherence for pairwise comparisons" in KNOWLEDGE-BASED SYSTEMS, v. 187, (2020), p. 104808.
  • Fedrizzi, Michele; Brunelli, Matteo; Caprila, Alexandra, "The linear algebra of pairwise comparisons" in INTERNATIONAL JOURNAL OF APPROXIMATE REASONING, v. 118, (2020), p. 190-207.
  • Santos Arteaga, Francisco Javier; Tavana, Madjid; Di Caprio, Debora, "A new model for evaluating subjective online ratings with uncertain intervals" in EXPERT SYSTEMS WITH APPLICATIONS, v. 139, (2020), p. 112850.
  • Santos Arteaga, Francisco Javier; Di Caprio, Debora; Cucchiari, David; Campistol, Josep M; Oppenheimer, Federico; Diekmann, Fritz; Revuelta, Ignacio, "Modeling patients as decision making units: evaluating the efficiency of kidney transplantation through data envelopment analysis" in HEALTH CARE MANAGEMENT SCIENCE, (2020), in press. https://doi.org/10.1007/s10729-020-09516-2.34, (2019), p. 966-1000.
  • Brunelli, Matteo, "A study on the anonymity of pairwise comparisons in group decision making" in EUROPEAN JOURNAL OF OPERATIONAL RESEARCH, v. 279, n. 2, (2019), p. 502-510.
  • Di Caprio, Debora; Santos Arteaga, Francisco Javier, "A novel perception-based DEA method to evaluate alternatives in uncertain online environments" in COMPUTERS & INDUSTRIAL ENGINEERING, v. 131, (2019), p. 327-343.
  • Hajipour, Vahid; Tavana, Madjid; Di Caprio, Debora; Akhgar, Majid; Jabbari, Yasaman, "An optimization model for traceable closed-loop supply chain networks" in APPLIED MATHEMATICAL MODELLING, v. 71, (2019), p. 673-699.
  • Siebert, Jana; Petri, Dario; Fedrizzi, Michele, "From Measurement to Decision: Sensitivity of Decision Outcome to Input and Model Uncertainties" in IEEE TRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT, v. 68, n. 9, (2019), p. 3100-3108.
  • Bortot, Silvia; Marques Pereira, Ricardo Alberto; Nguyen, Hong Thuy, "The binomial decomposition of OWA functions, the 2-additive and 3-additive cases in n dimensions" in INTERNATIONAL JOURNAL OF INTELLIGENT SYSTEMS, v. 33, n. 1, (2018), p. 187-212.
  • Bortot, Silvia; Fedrizzi, Mario; Marques Pereira, Ricardo Alberto; Nguyen, Hong Thuy, "The binomial decomposition of generalized Gini welfare functions, the S-Gini and Lorenzen cases" in INFORMATION SCIENCES, v. 460-461, (2018), p. 555-577.
  • Fedrizzi, Michele; Ferrari, Fabio, "A Chi-square-based inconsistency index for pairwise comparison matrices" in JOURNAL OF THE OPERATIONAL RESEARCH SOCIETY, v. 69, n. 7, (2018), p. 1125-1134.
  • Sodenkamp, Mariya; Tavana, Madjid; Di Caprio, Debora,"An aggregation method for solving group multi-criteria decision-making problems with single-valued neutrosophic sets" in APPLIED SOFT COMPUTING, v. 71, (2018), p. 715-727.
  • Tavana, Madjid; Abtahi, Amir-Reza; Di Caprio, Debora; Hashemi, Reza; Yousefi-Zenouz, Reza, "An integrated location-inventory-routing humanitarian supply chain network with pre- and post-disaster management considerations" in SOCIO-ECONOMIC PLANNING SCIENCES, v. 64, (2018), p. 21-37.
  • Tavana, Madjid; Di Caprio, Debora; Santos Arteaga, Francisco Javier, "An extended stochastic VIKOR model with decision maker's attitude towards risk" in INFORMATION SCIENCES, v. 432, (2018), p. 301-318.
  • Bortot, Silvia; Marques Pereira, Ricardo Alberto, "Algebraic representations of the weighted mean" in FUZZY SETS AND SYSTEMS, v. 308, (2017), p. 85-105.
  • Collan, Mikael; Fedrizzi, Mario; Luukka, Pasi, "Possibilistic risk aversion in group decisions: theory with applications in the insurance of giga-Investments valued through the fuzzy pay-off method" in SOFT COMPUTING, v. 21, n.15, (2017), p. 4375-4386.
  • Esmaelian, Majid; Tavana, Madjid; Di Caprio, Debora; Ansari, Reza, "A multiple correspondence analysis model for evaluating technology foresight methods" in TECHNOLOGICAL FORECASTING AND SOCIAL CHANGE, v. 125, (2017), p. 188-205.
  • Jandova, Vera; Krejčí, Jana; Stoklasa, Jan; Fedrizzi, Michele,"Computing interval weights for incomplete pairwise-comparison matrices of large dimension - a weak consistency-based approach" in IEEE TRANSACTIONS ON FUZZY SYSTEMS, v. 25, n. 6, (2017), p. 1714-1728.
  • Tavana, Madjid; Di Caprio, Debora; Santos Arteaga, Francisco Javier, "A multi-criteria perception-based strict-ordering algorithm for identifying the most-preferred choice among equally-evaluated alternatives" in INFORMATION SCIENCES, v. 381, (2017), p. 322-340.
  • Molinari, Franco, "A new criterion of choice between generalized triangular fuzzy numbers" in FUZZY SETS AND SYSTEMS, v. 296, (2016), p. 51-69.
  • Sodenkamp, Mariya; Tavana, Madjid; Di Caprio, Debora, "Modeling synergies in multi-criteria supplier selection and order allocation: An application to commodity trading" in EUROPEAN JOURNAL OF OPERATIONAL RESEARCH, v. 254, n. 3, (2016), p. 859-874.
  • Tavana, Madjid, Zareinejad, Mohsen; Di Caprio, Debora; Kaviani, Mohamad Amin, "An integrated intuitionistic fuzzy AHP and SWOT method for outsourcing reverse logistics" in APPLIED SOFT COMPUTING, v. 40, (2016), p. 544-557.
  • Brunelli, Matteo; Fedrizzi, Michele, "Axiomatic properties of inconsistency indices for pairwise comparisons" in JOURNAL OF THE OPERATIONAL RESEARCH SOCIETY, vol. 66, n. 1, (2015), p. 1-15.
  • Brunelli, Matteo; Fedrizzi, Michele, "Boundary properties of the inconsistency of pairwise comparisons in group decisions" in EUROPEAN JOURNAL OF OPERATIONAL RESEARCH, v. 240, n. 3, (2015), p. 765-773.
  • García Lapresta, José Luis; Marques Pereira, Ricardo Alberto, "The dual decomposition of aggregation functions and its application in welfare economics" in FUZZY SETS AND SYSTEMS, v. 281, (2015), p. 188-197.
  • Tavana, Madjid; Di Caprio, Debora; Santos Arteaga, Francisco Javier; O’Connor, Aidan, "A novel entropy-based decision support framework for uncertainty resolution in the initial subjective evaluations of experts: The NATO enlargement problem" in DECISION SUPPORT SYSTEMS, v. 74, (2015), p. 135-149. 
  • Bortot, Silvia; Marques Pereira, Ricardo Alberto, "The binomial Gini inequality indices and the binomial decomposition of welfare functions" in FUZZY SETS AND SYSTEMS, v. 255, (2014), p. 92-114.
  • Brunelli, Matteo; Fedrizzi, Mario; Fedrizzi, Michele, "Fuzzy m-ary adjacency relations in social network analysis: Optimization and consensus evaluation" in INFORMATION FUSION, v. 17, n. 1, (2014), p. 36-45.
  • Bortot, Silvia; Marques Pereira, Ricardo Alberto, "Inconsistency and non-additive capacities: The Analytic Hierarchy Process in the framework of Choquet integration" in FUZZY SETS AND SYSTEMS, v. 213, (2013), p. 6-26.
  • Aristondo, Oihana; García Lapresta, José Luis; Lasso de la Vega, Casilda; Marques Pereira, Ricardo Alberto, "Classical inequality indices, welfare and illfare functions, and the dual decomposition" in FUZZY SETS AND SYSTEMS, v. 228, (2013), p. 114-136.
  • Collan, Mikael; Fedrizzi, Mario; Luukka, Pasi, "A multi-expert system for ranking patents: An approach based on fuzzy pay-off distributions and a TOPSIS–AHP framework" in EXPERT SYSTEMS WITH APPLICATIONS, v. 40, n. 12, (2013), p. 4749-4759.
  • Molinari, Franco, "A note on regular multi-distances between fuzzy numbers" in ADVANCES IN FUZZY SETS AND SYSTEMS, v. 15, n. 2, (2013), p. 85-94.
  • Bonetti, Alessio; Bortot, Silvia; Fedrizzi, Mario; Marques Pereira, Ricardo Alberto; Molinari, Andrea, "Modelling group processes and effort estimation in project management using the Choquet integral: An MCDM approach" in EXPERT SYSTEMS WITH APPLICATIONS, v. 39, n. 18, (2012), p. 13366-13375.
  • Aristondo, Oihana; García Lapresta, José Luis; Lasso de la Vega, Casilda; Marques Pereira, Ricardo Alberto, "The Gini index, the dual decomposition of aggregation functions, and the consistent measurement of inequality" in INTERNATIONAL JOURNAL OF INTELLIGENT SYSTEMS, v. 27, n. 2, (2012), p. 132-152.
  • Molinari, Franco, "About a New Family of Multidistances" in FUZZY SETS AND SYSTEMS, v. 195, (2012), p. 118-122.
  • Bortot, Silvia; Fedrizzi, Mario; Giove, Silvio, "Modelling fraud detection by attack trees and Choquet integral" in ADVANCES IN FUZZY SETS AND SYSTEMS, v. 9, n. 2, (2011), p. 137-165.
  • Buoni, Alessandro; Fedrizzi, Mario; Mezei, Jozef, "Combining attack trees and fuzzy numbers in a multi-agent approach to fraud detection" in INTERNATIONAL JOURNAL OF ELECTRONIC BUSINESS, v. 9, n. 3, (2011), p. 186-202.
  • García Lapresta, José Luis; Lasso de la Vega, Casilda; Marques Pereira, Ricardo Alberto; Urrutia, Ana Marta, "A class of poverty measures induced by the dual decomposition of aggregation functions" in INTERNATIONAL JOURNAL OF UNCERTAINTY, FUZZINESS AND KNOWLEDGE BASED SYSTEMS, v. 18, n. 4, (2010), p. 493-511.
  • Coelho, Cláudio; Serra, Paulo; Ribeiro, Rita A.; Marques Pereira, Ricardo Alberto; Dietz, Angela; Donati, Alessandro "Fuzzy alarm system for laser gyroscopes degradation" in INTELLIGENT AUTOMATION AND SOFT COMPUTING, v. 14, n. 3, (2008), p. 351-366.
  • Marques Pereira, Ricardo Alberto; Ribeiro, Rita A.; Serra, P., "Rule correlation and Choquet integration in fuzzy inference systems" in INTERNATIONAL JOURNAL OF UNCERTAINTY, FUZZINESS AND KNOWLEDGE BASED SYSTEMS, v. 16, n. 5, (2008), p. 601-626.
  • Fedrizzi, Mario; Ventre, Viviana, "Fraud measurement using ordered weighted aggregation" in JOURNAL OF INTERDISCIPLINARY MATHEMATICS, v. 11, n. 1, (2008), p. 99-113.
  • García Lapresta, José Luis; Marques Pereira, Ricardo Alberto, "The self-dual core and the anti-self-dual remainder of an aggregation operator" in FUZZY SETS AND SYSTEMS, v. 159, n. 1, (2008), p. 47-62.
  • Fedrizzi, Mario; Fedrizzi, Michele; Marques Pereira, Ricardo Alberto, "Consensus modelling in group decision making: a dynamical approach based on fuzzy preferences" in NEW MATHEMATICS AND NATURAL COMPUTATION (NMNC), v. 3, n. 2, (2007), p. 219-237.
  • Marques Pereira, Ricardo Alberto; Molinari, Andrea; Pasi, Gabriella, "Contextual weighted representations and indexing models for the retrieval of HTML documents" in SOFT COMPUTING, v. 9, n. 7, (2005), p. 481-492.
  • Marques Pereira, Ricardo Alberto; Ribeiro, Rita A. "Aggregation with generalized mixture operators using weighting functions" in FUZZY SETS AND SYSTEMS, v. 137, n. 1, (2003), p. 43-58.
  • Ribeiro, Rita A.; Marques Pereira, Ricardo Alberto, "Generalized mixture operators using weighting functions: a comparative study with WA and OWA" in EUROPEAN JOURNAL OF OPERATIONAL RESEARCH, v. 145, n. 2, (2003), p. 329-342.
  • Pasi, Gabriella; Marques Pereira, Ricardo Alberto, "A decision making approach to relevance feedback in information retrieval: a model based on soft consensus dynamics" in INTERNATIONAL JOURNAL OF INTELLIGENT SYSTEMS, v. 14, n. 1, (1999), p. 105-122.
  • Fedrizzi, Mario; Fedrizzi, Michele; Marques Pereira, Ricardo Alberto, "Soft consensus and network dynamics in group decision making" in INTERNATIONAL JOURNAL OF INTELLIGENT SYSTEMS, v. 14, n. 1, (1999), p. 63-77.