\`x^2+y_1+z_12^34\`
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Permutations based model for business performance

  • *Corresponding author: Arthur Fétiveau

    *Corresponding author: Arthur Fétiveau 
Abstract / Introduction Full Text(HTML) Figure(7) / Table(10) Related Papers Cited by
  • This article is devoted to the development of a machine learning statistical framework to drive company's objectives. To this end, their sales data was used to target efficiently the issues or opportunities by a ranking. We implemented a permutation based model using generalized Mallows models dealing with quantitative values, considering that a ranking is a permutation. The advantage of the generalized version is the possibility to differentiated the cost to move each element in the permutation. In our model, we differentiate the cost of an inversion in the permutation by using the gap value between the two elements. We proposed model parameters estimators and illustrated our estimation procedure on simulated data and a real application.

    Mathematics Subject Classification: Primary: 65C20, 62F10; Secondary: 62P05.

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    \begin{equation} \\ \end{equation}
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  • Figure 1.  Permutohedron of order $ 4 $ for the Kendall distance

    Figure 2.  Permutohedron of order $ 4 $ for the Kendall distance

    Figure 3.  Boxplot of the Kendall distances between $ \hat{\pi} $ and $ \pi $ for $ 5 $ $ \sigma_j $, permutations of $ n = 30 $ items, with the same $ \theta $ and the same $ \pi $ over $ 3000 $ realizations

    Figure 4.  Kendall distance between $ \hat{\pi} $ and $ \pi $ for different numbers of $ \sigma_j $, permutations of $ n = 30 $ items, with the same $ \theta = 0.3 $ and the same $ \pi $ over $ 3000 $ realizations

    Figure 5.  Boxplot of the Kendall distance between $ \hat{\pi} $ and $ \sigma $ for $ n = 30 $, in the set of parameters $ P_4 $

    Figure 6.  Boxplot of the Kendall distance between $ \hat{\pi} $ and $ \sigma $ for $ n = 30 $, in the set of parameters $ P_8 $

    Figure 7.  Boxplot of the Kendall distance between $ \hat{\pi} $ and $ \sigma $ for $ n = 30 $, in the set of parameters $ P_9 $

    Table 1.  Means $ \pm $ standard deviations of Kendall distances between $ \pi $ and $ \hat{\pi} $ for $ 50 $ $ \sigma_j $, permutations with $ n = 30 $ items, with the same $ \theta $ and the same $ \pi $ over $ 3000 $ realizations

    Choice of $ \theta $ BORDA MLE QUAD
    $ 0.01 $ $ 166.19 \pm 26.269 $ $ 168.03 \pm 26.491 $ $ 168.447 \pm 26.287 $
    $ 0.05 $ $ 63.08 \pm 10.843 $ $ 64.61 \pm 11.530 $ $ 65.09 \pm 11.590 $
    $ 0.1 $ $ 31.13 \pm 6.050 $ $ 30.65 \pm 6.456 $ $ 31.05 \pm 6.525 $
    $ 0.15 $ $ 19.43 \pm 4.298 $ $ 18.10 \pm 4.505 $ $ 18.41 \pm 4.610 $
    $ 0.2 $ $ 13.36 \pm 3.410 $ $ 11.55 \pm 3.439 $ $ 11.80 \pm 3.538 $
    $ 0.25 $ $ 9.53 \pm 2.769 $ $ 7.77 \pm 2.722 $ $ 8.02 \pm 2.739 $
    $ 0.3 $ $ 7.16 \pm 2.351 $ $ 5.30 \pm 2.234 $ $ 5.52 \pm 2.281 $
    $ 0.35 $ $ 5.35 \pm 2.054 $ $ 3.70 \pm 1.851 $ $ 3.80 \pm 1.879 $
    $ 0.4 $ $ 4.025 \pm 1.785 $ $ 2.54 \pm 1.557 $ $ 2.70 \pm 1.608 $
    $ 0.45 $ $ 3.08 \pm 1.569 $ $ 1.79 \pm 1.269 $ $ 1.89 \pm 1.295 $
    $ 0.5 $ $ 2.22 \pm 1.367 $ $ 1.18 \pm 1.045 $ $ 1.30 \pm 1.089 $
    $ 0.55 $ $ 1.65 \pm 1.189 $ $ 0.79 \pm 0.876 $ $ 0.87 \pm 0.898 $
    $ 0.6 $ $ 1.23 \pm 1.060 $ $ 0.54 \pm 0.712 $ $ 0.62 \pm 0.779 $
     | Show Table
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    Table 2.  Mean $ \pm $ standard deviation of the standard deviation of the Kendall distances between $ \sigma $ and $ \hat{\pi} $ for $ 50 $ $ \sigma_j $, permutations of $ n = 30 $ items, with the same $ \theta $ and the same $ \pi $ over $ 3000 $ realizations

    Choice of $ \theta $ BORDA MLE QUAD
    $ 0.01 $ $ 27.40 \pm 2.785 $ $ 27.86 \pm 2.801 $ $ 25.21 \pm 2.571 $
    $ 0.05 $ $ 26.17 \pm 2.616 $ $ 26.64 \pm 2.646 $ $ 25.13 \pm 2.492 $
    $ 0.1 $ $ 23.95 \pm 2.449 $ $ 24.38 \pm 2.491 $ $ 23.46 \pm 2.388 $
    $ 0.15 $ $ 21.15 \pm 2.180 $ $ 21.55 \pm 2.210 $ $ 20.90 \pm 2.158 $
    $ 0.2 $ $ 18.46 \pm 1.929 $ $ 18.79 \pm 1.972 $ $ 18.31 \pm 1.918 $
    $ 0.25 $ $ 16.17 \pm 1.686 $ $ 16.42 \pm 1.707 $ $ 16.07 \pm 1.668 $
    $ 0.3 $ $ 14.21 \pm 1.509 $ $ 14.41 \pm 1.532 $ $ 14.15 \pm 1.505 $
    $ 0.35 $ $ 12.67 \pm 1.331 $ $ 12.83 \pm 1.350 $ $ 12.63 \pm 1.329 $
    $ 0.4 $ $ 11.38 \pm 1.196 $ $ 11.51 \pm 1.210 $ $ 11.35 \pm 1.195 $
    $ 0.45 $ $ 10.31 \pm 1.116 $ $ 10.42 \pm 1.118 $ $ 10.30 \pm 1.108 $
    $ 0.5 $ $ 9.43 \pm 0.999 $ $ 9.52 \pm 1.005 $ $ 9.42 \pm 0.994 $
    $ 0.55 $ $ 8.65 \pm 0.920 $ $ 8.72 \pm 0.927 $ $ 8.65 \pm 0.920 $
    $ 0.6 $ $ 8.02 \pm 0.847 $ $ 8.07 \pm 0.848 $ $ 8.02 \pm 0.844 $
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    Table 3.  Mean $ \pm $ standard deviation of the standard deviation of the Kendall distances between $ \sigma $ and $ \hat{\pi} $ for $ 5 $ $ \sigma_j $, permutations of $ n = 30 $ items, with the same $ \theta $ and the same $ \pi $ over $ 3000 $ realizations

    Choice of $ \theta $ BORDA MLE QUAD
    $ 0.01 $ $ 21.43 \pm 7.759 $ $ 27.08 \pm 9.761 $ $ 16.76 \pm 6.101 $
    $ 0.05 $ $ 20.07 \pm 7.318 $ $ 25.20 \pm 8.963 $ $ 16.32 \pm 6.013 $
    $ 0.1 $ $ 17.42 \pm 6.425 $ $ 22.04 \pm 8.096 $ $ 15.05 \pm 5.618 $
    $ 0.15 $ $ 15.23 \pm 5.623 $ $ 19.43 \pm 7.126 $ $ 13.79 \pm 5.096 $
    $ 0.2 $ $ 13.00 \pm 4.823 $ $ 16.75 \pm 6.070 $ $ 12.30 \pm 4.554 $
    $ 0.25 $ $ 11.38 \pm 4.322 $ $ 14.47 \pm 5.468 $ $ 10.92 \pm 4.170 $
    $ 0.3 $ $ 9.89 \pm 3.721 $ $ 12.57 \pm 4.702 $ $ 9.57 \pm 3.674 $
    $ 0.35 $ $ 8.86 \pm 3.315 $ $ 11.12 \pm 4.144 $ $ 8.63 \pm 3.226 $
    $ 0.4 $ $ 8.00 \pm 2.924 $ $ 9.98 \pm 3.616 $ $ 7.91 \pm 2.909 $
    $ 0.45 $ $ 7.29 \pm 2.745 $ $ 9.04 \pm 3.338 $ $ 7.25 \pm 2.647 $
    $ 0.5 $ $ 6.63 \pm 2.417 $ $ 8.13 \pm 3.009 $ $ 6.61 \pm 2.403 $
    $ 0.55 $ $ 6.21 \pm 2.281 $ $ 7.58 \pm 2.762 $ $ 6.23 \pm 2.175 $
    $ 0.6 $ $ 5.77 \pm 2.117 $ $ 7.00 \pm 2.573 $ $ 5.79 \pm 2.011 $
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    Table 4.  Means $ \pm $ standard deviations of Kendall distances between $ \pi $ and $ \hat{\pi} $ for $ 2 $ to $ 50 $ $ \sigma_j $, permutations of $ n = 30 $ items, with the same $ \theta = 0.3 $ and the same $ \pi $ over $ 3000 $ realizations

    Choice of $ J $ BORDA MLE QUAD
    $ 2 $ $ 51.52 \pm 10.300 $ $ 69.13 \pm 14.736 $ $ 63.59 \pm 12.554 $
    $ 3 $ $ 42.51 \pm 8.530 $ $ 43.76 \pm 9.118 $ $ 43.83 \pm 9.074 $
    $ 4 $ $ 37.00 \pm 7.409 $ $ 39.49 \pm 8.238 $ $ 38.81 \pm 7.908 $
    $ 5 $ $ 32.73 \pm 6.766 $ $ 32.91 \pm 7.222 $ $ 33.10 \pm 7.117 $
    $ 6 $ $ 29.97 \pm 6.166 $ $ 30.65 \pm 6.768 $ $ 30.40 \pm 6.661 $
    $ 7 $ $ 27.42 \pm 5.642 $ $ 26.66 \pm 5.921 $ $ 26.94 \pm 5.929 $
    $ 8 $ $ 25.37 \pm 5.320 $ $ 25.20 \pm 5.752 $ $ 25.27 \pm 5.797 $
    $ 9 $ $ 23.77 \pm 5.037 $ $ 22.79 \pm 5.371 $ $ 23.12 \pm 5.307 $
    $ 10 $ $ 22.07 \pm 4.728 $ $ 21.45 \pm 5.157 $ $ 21.53 \pm 5.137 $
    $ 15 $ $ 17.33 \pm 3.992 $ $ 15.79 \pm 4.178 $ $ 16.25 \pm 4.244 $
    $ 20 $ $ 14.29 \pm 3.588 $ $ 12.78 \pm 3.635 $ $ 13.02 \pm 3.648 $
    $ 25 $ $ 12.23 \pm 3.255 $ $ 10.46 \pm 3.398 $ $ 10.82 \pm 3.314 $
    $ 30 $ $ 10.66 \pm 3.055 $ $ 8.95 \pm 2.976 $ $ 9.15 \pm 3.044 $
    $ 40 $ $ 8.57 \pm 2.655 $ $ 6.82 \pm 2.504 $ $ 7.05 \pm 2.570 $
    $ 50 $ $ 7.07 \pm 2.431 $ $ 5.29 \pm 2.204 $ $ 5.49 \pm 2.242 $
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    Table 5.  Mean $ \pm $ standard deviations of the standard deviation of the Kendall distances between $ \sigma $ and $ \hat{\pi} $ for $ 2 $ to $ 50 $ $ \sigma_j $, permutations of $ n = 30 $ items, with the same $ \theta $ and the same $ \pi $ over $ 3000 $ realizations

    Choice of $ J $ BORDA MLE QUAD
    $ 2 $ $ 2.40 \pm 1.845 $ $ 50.24 \pm 8.921 $ $ 0.25 \pm 0.250 $
    $ 3 $ $ 7.01 \pm 3.675 $ $ 11.74 \pm 6.181 $ $ 7.55 \pm 4.217 $
    $ 4 $ $ 8.81 \pm 3.824 $ $ 13.38 \pm 5.848 $ $ 5.09 \pm 3.924 $
    $ 5 $ $ 9.92 \pm 3.670 $ $ 12.63 \pm 4.659 $ $ 9.66 \pm 3.640 $
    $ 6 $ $ 10.73 \pm 3.554 $ $ 13.64 \pm 4.446 $ $ 8.89 \pm 3.733 $
    $ 7 $ $ 11.25 \pm 3.440 $ $ 13.10 \pm 3.899 $ $ 10.93 \pm 3.208 $
    $ 8 $ $ 11.74 \pm 3.224 $ $ 13.47 \pm 3.670 $ $ 10.56 \pm 3.262 $
    $ 9 $ $ 12.16 \pm 3.221 $ $ 13.57 \pm 3.581 $ $ 11.77 \pm 2.949 $
    $ 10 $ $ 12.22 \pm 3.083 $ $ 13.57 \pm 3.408 $ $ 11.38 \pm 3.116 $
    $ 15 $ $ 13.16 \pm 2.575 $ $ 13.95 \pm 2.724 $ $ 12.83 \pm 2.448 $
    $ 20 $ $ 13.58 \pm 2.233 $ $ 14.16 \pm 2.331 $ $ 13.28 \pm 2.204 $
    $ 25 $ $ 13.77 \pm 2.054 $ $ 14.23 \pm 2.127 $ $ 13.57 \pm 2.016 $
    $ 30 $ $ 13.84 \pm 1.867 $ $ 14.21 \pm 1.930 $ $ 13.69 \pm 1.855 $
    $ 40 $ $ 14.07 \pm 1.618 $ $ 14.33 \pm 1.658 $ $ 13.97 \pm 1.609 $
    $ 50 $ $ 14.22 \pm 1.482 $ $ 14.41 \pm 1.498 $ $ 14.14 \pm 1.480 $
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    Table 6.  Mean $ \pm $ standard deviations of Kendall distances between $ \pi $ and $ \hat{\pi} $ for a set of parameters $ \theta $ : $ P_1 $ : $ 50 $ parameters at $ 0.05 $; $ P_2 $ : $ 50 $ parameters at $ 0.6 $; $ P_3 $ : $ 2 $ parameters at $ 0.6 $; $ P_4 $ : $ 2 $ parameters at $ 0.6 $ and $ 5 $ parameters at $ 0.05 $; $ P_5 $ : $ 2 $ parameters at $ 0.6 $ and $ 48 $ parameters at $ 0.05 $; $ P_6 $ : $ 25 $ parameters at $ 0.6 $; $ P_7 $ : $ 25 $ parameters at $ 0.6 $ and $ 25 $ parameters at $ 0.05 $. The permutations are of $ n = 30 $ items

    Choice of $ \theta $ BORDA MLE QUAD
    $ P_1 $ $ 63.08 \pm 10.843 $ $ 64.61 \pm 11.530 $ $ 65.09 \pm 11.590 $
    $ P_2 $ $ 1.23 \pm 1.060 $ $ 0.54 \pm 0.712 $ $ 0.62 \pm 0.779 $
    $ P_3 $ $ 22.83 \pm 5.811 $ $ 32.67 \pm 8.107 $ $ 30.90 \pm 7.436 $
    $ P_4 $ $ 25.20 \pm 5.661 $ $ 27.38 \pm 6.716 $ $ 29.76 \pm 6.395 $
    $ P_5 $ $ 26.94 \pm 5.456 $ $ 22.74 \pm 5.631 $ $ 33.13 \pm 6.380 $
    $ P_6 $ $ 3.32 \pm 1.625 $ $ 2.04 \pm 1.374 $ $ 2.25 \pm 1.437 $
    $ P_7 $ $ 3.51 \pm 1.664 $ $ 2.06 \pm 1.372 $ $ 2.70 \pm 1.564 $
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    Table 7.  Mean $ \pm $ standard deviations of the standard deviation of the Kendall distances between $ \sigma $ and $ \hat{\pi} $ for a set of parameters $ \theta $ : $ P_1 $ : $ 50 $ parameters at $ 0.05 $; $ P_2 $ : $ 50 $ parameters at $ 0.6 $; $ P_3 $ : $ 2 $ parameters at $ 0.6 $; $ P_4 $ : $ 2 $ parameters at $ 0.6 $ and $ 5 $ parameters at $ 0.05 $; $ P_5 $ : $ 2 $ parameters at $ 0.6 $ and $ 48 $ parameters at $ 0.05 $; $ P_6 $ : $ 25 $ parameters at $ 0.6 $; $ P_7 $ : $ 25 $ parameters at $ 0.6 $ and $ 25 $ parameters at $ 0.05 $. The permutations are of $ n = 30 $ items

    Parameters $ \theta $ BORDA MLE QUAD
    $ P_1 $ $ 26.17 \pm 2.616 $ $ 26.64 \pm 2.646 $ $ 25.13 \pm 2.492 $
    $ P_2 $ $ 8.02 \pm 0.847 $ $ 8.07 \pm 0.848 $ $ 8.02 \pm 0.844 $
    $ P_3 $ $ 1.73 \pm 1.344 $ $ 25.12 \pm 5.053 $ $ 0.25 \pm 0.25 $
    $ P_4 $ $ 20.36 \pm 6.735 $ $ 20.97 \pm 6.689 $ $ 19.53 \pm 6.405 $
    $ P_5 $ $ 25.99 \pm 2.639 $ $ 26.20 \pm 2.657 $ $ 25.45 \pm 2.570 $
    $ P_6 $ $ 7.76 \pm 1.187 $ $ 7.91 \pm 1.209 $ $ 7.70 \pm 1.177 $
    $ P_7 $ $ 19.62 \pm 2.511 $ $ 19.66 \pm 2.507 $ $ 19.58 \pm 2.505 $
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    Table 8.  Mean $ \pm $ standard deviations of the standard deviation of the Kendall distances between $ \sigma $ and $ \hat{\pi} $ for a set of parameters $ \theta $ : $ P_8 $ : $ 8 $ different parameters, $ \theta_1 = 0.1 $, $ \theta_2 = 0.15 $, $ \theta_3 = 0.2 $, $ \theta_4 = 0.25 $, $ \theta_5 = 0.3 $, $ \theta_6 = 0.35 $, $ \theta_7 = 0.4 $ and $ \theta_8 = 0.6 $; $ P_9 $ : $ 1 $ parameters at $ 0.6 $ and $ 6 $ parameters at $ 0.1 $. The permutations are of $ n = 30 $ items

    Choice of $ \theta $ BORDA MLE QUAD
    $ P_8 $ $ 23.95 \pm 5.075 $ $ 21.78 \pm 5.368 $ $ 24.74 \pm 5.531 $
    $ P_9 $ $ 38.01 \pm 7.309 $ $ 32.66 \pm 7.921 $ $ 45.98 \pm 8.356 $
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    Table 9.  Kendall distance between $ \pi $ and $ \hat{\pi} $ when we rank only the $ 40 $ evaluated items

    Month MM + MLE MM + QUAD MINMAX + MLE MINMAX + QUAD
    $ 1 $ $ 160 $ $ 181 $ $ 189 $ $ 183 $
    $ 2 $ $ 91 $ $ 147 $ $ 121 $ $ 137 $
    $ 3 $ $ 128 $ $ 135 $ $ 168 $ $ 168 $
    $ 4 $ $ 137 $ $ 173 $ $ 182 $ $ 198 $
    Month MED + MLE MED + QUAD MEAN + MLE MEAN + QUAD
    $ 1 $ $ 135 $ $ 136 $ $ 128 $ $ 133 $
    $ 2 $ $ 106 $ $ 106 $ $ 97 $ $ 97 $
    $ 3 $ $ 125 $ $ 132 $ $ 123 $ $ 125 $
    $ 4 $ $ 132 $ $ 132 $ $ 135 $ $ 134 $
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    Table 10.  Kendall distance between $ \hat{\pi} $ ranked over every items and $ \hat{\pi} $ ranked over the $ 40 $ evaluated items, on the $ 40 $ evaluated items

    Month MM + MLE MM + QUAD MEAN + MLE MEAN + QUAD
    $ 1 $ $ 0 $ $ 40 $ $ 0 $ $ 7 $
    $ 2 $ $ 0 $ $ 111 $ $ 0 $ $ 0 $
    $ 3 $ $ 0 $ $ 82 $ $ 0 $ $ 0 $
    $ 4 $ $ 0 $ $ 108 $ $ 0 $ $ 13 $
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