IF&PAКомплексирование интервалов агрегированием предпочтений

Не верь узкому интервалу. Считай голоса.

IF&PA объединяет результаты измерений вида «значение ± неопределённость» в одно надёжное значение. Каждый результат голосует за значения, которые накрывает его интервал; голоса сводятся правилом Борда — так получается преференциальная медиана, устойчивая к выбросам и к заниженным неопределённостям.

  • Всё считается в вашем браузере — данные никуда не отправляются
  • Сравнение с девятью известными оценками на тех же данных
  • Готовый код на Python, R, MATLAB, C++ и JavaScript
выброс с узким u
интервалпреференциальная медианавзвешенное среднее
Для студентов: IF&PA за 20 минут Интерактивная лекция из 17 слайдов: двигайте интервалы, голосуйте, стройте расписание, проверьте себя в конце. Начать лекцию

Какую задачу решает метод

Коротко и без формул

Задача

Измерений много — какому значению верить?

Одну и ту же величину измерили несколько раз: в разных лабораториях, разными приборами, датчиками или методами. Результаты не совпадают, у каждого своя неопределённость, а некоторые ошибочны, хотя выглядят очень точными: у них узкий интервал. Нужно получить одно значение, которому можно доверять.

Ответ IF&PA

Пусть результаты проголосуют

Интервал каждого результата — это голос за все значения внутри него. Побеждает значение, за которое проголосовало больше всего интервалов. Ошибочный результат — всего один голос, каким бы узким ни был его интервал.

Где применяется

Все применения →

Как это работает

Попробуйте сами — интервалы можно перетаскивать. Подробно — на странице «Метод»

  1. Интервалы голосуют

    Каждый результат x ± u голосует за все значения внутри своего интервала.

  2. Голоса подсчитываются

    Для каждого значения считается, сколько интервалов его накрывает, — это столбики под осью. Правило Борда выбирает значения с наибольшей поддержкой; их медиана — преференциальная медиана.

  3. Один интервал — один голос

    Перетащите узкий интервал I6 — выброс — куда угодно: преференциальная медиана почти не сдвинется, а взвешенное среднее потянется за ним.

Инструментарий лаборатории

Всё считается в вашем браузере

Разобраться в методе: интерактивная лекция · теория агрегирования предпочтений · метод IF&PA по шагам · публикации

Когда метод полезен

По итогам имитации в конфигураторе и планировщике

IF&PA точнее других

  • Часть результатов ошибочна, но заявляет слишком малую неопределённость. Проверить →
  • Погрешность ограничена: цифровые приборы, округление, допуски. Проверить →
  • Отклонения бывают в основном в одну сторону. Проверить →
  • Результатов мало, и один из них уверенно ошибается. Проверить →

Примерно одинаково

  • Широкий нормальный разброс, как в производственном учёте. MM-оценка и медиана не уступают IF&PA по точности, но завышают нормы — в плане это лишний резерв. Проверить →

Точнее другие оценки

  • Выбросов нет, ошибки нормальные, неопределённости честные — взвешенное среднее. Проверить →
  • Реальный разброс у всех результатов больше заявленного — модель случайных эффектов DerSimonian–Laird. Проверить →
  • Тяжёлые хвосты без уверенных выбросов — мода смеси, медиана. Проверить →

Используете метод в работе? Сошлитесь на статью о методе: Muravyov S.V., Khudonogova L.I., Emelyanova E.Yu. Interval data fusion with preference aggregation // Measurement. 2018. Vol. 116. P. 621–630. DOI: 10.1016/j.measurement.2017.08.045

Как цитировать