Veri türleri
Olasılıksal (Stochastic)
Bir değerin tek bir sayı değil, bir olasılık dağılımı olduğu durumu koruyan ve karar sonucunu "hangi alternatif ne olasılıkla kabul edilebilir" biçiminde veren veri yapısıdır.
Örnek hücre: Normal(ort., sapma)
Nedir?
Olasılıksal (stochastic) veri yapısı, bir alternatifin bir kriterdeki değerlendirmesini tek bir sayı yerine bir olasılık dağılımıyla ifade eder: değer ortalama şu, standart sapması bu; ya da değer şu aralıkta düzgün dağılmış; ya da geçmiş gözlemlerin oluşturduğu deneysel dağılım. "Altı aylık getiri ortalama %8, standart sapma %5" ifadesi bir olasılıksal değerlendirmedir.
Bu yapıda belirsizlik, değerin aslında tek bir sayı olduğu ama bizim onu tam bilmediğimiz varsayımına dayanır: ölçüm hatası, örneklem hatası, gelecekteki rastlantısal gerçekleşme. Karar yöntemi, dağılımdan çok sayıda örnek çekerek her alternatifin ne sıklıkla ilk sırada, ikinci sırada ya da kabul edilebilir bölgede çıktığını hesaplar. Sonuç tek bir sıralama değil, her alternatif için bir kabul edilebilirlik ölçüsüdür.
Ne Zaman Kullanılır?
Değerin bir dağılımla tanımlanabildiği ve bu dağılımın kaynağının belli olduğu durumlarda kullanılır: tekrarlı ölçümlerden hesaplanan ortalama ve sapma, anketlerin örneklem hata payı, tarihsel getiri serileri, simülasyon çıktıları, cihaz kalibrasyon belgesindeki hata sınırları.
Ayrıca kriter ağırlıkları hakkında kesin bilgi olmadığında da kullanılır: karar vericiler ağırlık vermekten kaçınıyorsa ya da anlaşamıyorsa, olasılıksal yöntemler ağırlıkları da dağılım olarak ele alır ve hangi alternatifin hangi ağırlık koşullarında öne çıktığını gösterir.
Buna karşılık belirsizlik "değer aslında tek ama bilmiyoruz" türünden değil, "kavramın kendisi keskin sınırlı değil" türündense bulanık yapı; "birden fazla makul durum var" türündense tereddütlü yapı daha uygundur.
Crisp Veriden Olasılıksal Veri Oluşturulabilir mi?
Evet, ancak dağılımın kendi kaynağı olmalıdır. İki adım gerekir.
Birincisi, değerin neyi temsil ettiğini belirlemektir: tek bir kesin ölçüm mü, yoksa hata payı olan bir tahmin, bir örneklem istatistiği ya da gelecekte gerçekleşecek rastlantısal bir büyüklük mü? Tek ve kesin ölçüm olasılıksal yapıya taşınmaz. Hata payı, örneklem ya da gelecek gerçekleşme söz konusuysa dağılım kurulabilir.
İkincisi, dağılımın biçimini ve parametrelerini bir kaynaktan almaktır: tekrarlı ölçümlerin ortalaması ve standart sapması, anketin bildirdiği hata payı ve güven düzeyi, tarihsel serinin deneysel dağılımı, cihaz belgesindeki hata sınırı. Dağılım tahmin edilmez, hesaplanır ya da belgeden okunur.
Yapılmaması gereken, kesin bir sayıya kaynağı olmayan bir standart sapma eklemektir. 2.450 TL'ye "yaklaşık %2 sapar" diyerek dağılım kurmanın hiçbir kaynağı yoktur.
Olasılık ile Bulanıklık Aynı Şey Değildir
Olasılıksal belirsizlikte değer tektir ama bilinmez: tansiyon aslında belli bir sayıdır, cihaz onu ±5 mmHg hatayla ölçer. Bulanık belirsizlikte değerin kendisi keskin değildir: "yüksek risk" kavramının nerede başlayıp nerede bittiği tanım gereği belirsizdir.
Bu nedenle:
"Belirsizlik var, bulanık kullanırım"
yerine:
"Belirsizlik ölçümden, örneklemden ya da rastlantıdan geliyorsa olasılıksal; kavramın keskin sınırsızlığından geliyorsa bulanık yapı kullanılır"
yaklaşımı daha doğrudur. Anketin ±3 puanlık hata payı, cihaz sapması ve getiri dağılımı olasılıksal yapıya aittir; bulanık sayıyla temsil edilmeleri belirsizliğin türünü yanlış tanımlar.
Güçlü Yanları
Olasılıksal yapının en önemli avantajı, belirsizliğin sonuca olasılık diliyle yansımasıdır. Sonuç "A birinci" değil, "A yüzde 72 olasılıkla birinci, B yüzde 21" biçimindedir; karar verici sıralamanın ne kadar sağlam olduğunu doğrudan görür.
Ayrıca ağırlık bilgisinin eksik olduğu durumlarda çalışabilir. Karar vericilerin ağırlık vermekten kaçındığı ya da anlaşamadığı problemlerde, olasılıksal yöntemler hangi alternatifin hangi ağırlık koşullarında kabul edilebilir olduğunu gösterir; bu, ağırlık tartışmasını sonuçtan sonra ve somut biçimde yapmayı sağlar.
Sınırlılıkları
Dağılım varsayımı sonucu belirler. Normal dağılım mı, düzgün dağılım mı, deneysel dağılım mı seçildiği ve parametrelerin nasıl tahmin edildiği kabul edilebilirlik oranlarını değiştirir. Az sayıda gözlemden kurulan dağılım güvenilir değildir.
Hesap, dağılımdan çok sayıda örnek çekmeye (simülasyon) dayanır; sonuç her koşturmada küçük farklarla değişebilir ve örnek sayısı raporda belirtilmelidir. Sonucun olasılık diliyle sunulması, tek bir sıralama bekleyen okuyucu için yorumlamayı zorlaştırabilir.
Ağırlıklar Bilinmiyorsa
Olasılıksal yöntemlerin bir ailesi, kriter değerleriyle birlikte ağırlıkları da dağılım olarak ele alır. Ağırlıklar hakkında hiçbir bilgi yoksa bütün olası ağırlık bileşimleri eşit olasılıkla taranır; kısmi bilgi varsa (örneğin "fiyat en az teslim süresi kadar önemli") tarama bu kısıtla daraltılır.
Sonuç, her alternatif için "hangi ağırlık bileşimlerinde ilk sırada çıkar" sorusunun cevabıdır. Bu, karar vericilerin ağırlık konusunda anlaşamadığı grup kararlarında ve ağırlık vermenin siyasi ya da kurumsal olarak hassas olduğu durumlarda kullanılır.
Sık Yapılan Hatalar
En yaygın hata, kaynağı olmayan bir dağılım kurmaktır: kesin sayıya varsayımsal bir sapma eklemek, dağılımı "normal olsun" diye seçmek.
İkinci yaygın hata, olasılıksal ve bulanık belirsizliği karıştırmaktır: uzman yargısının yaklaşıklığını standart sapmayla, ölçüm hatasını üçgen bulanık sayıyla temsil etmek. Üçüncüsü, kabul edilebilirlik oranını kesin sıralama gibi okumaktır: "A yüzde 55 olasılıkla birinci" ifadesi A'nın birinci olduğunu değil, sıralamanın kırılgan olduğunu söyler.
Temel ilke şudur:
Olasılıksal yapıdaki her dağılım, ölçümden, örneklemden, tarihsel seriden ya da belgeden türetilmiş bir kaynağa dayanmalı; dağılım biçimi ve örnek sayısı raporda belirtilmelidir.
Örnekler
Her örnek herkesin bildiği tek bir kesin sayıdan başlar ve aynı sayının hangi koşulda, hangi adımlarla olasılıksal yapıya geçtiğini gösterir.
1. Finans: Fonun geçen yıl getirisi %9
Kesin sayı. Bir fonun geçen yıl gerçekleşmiş getirisi %9. Ölçülmüş, kapanmış bir değerdir; olasılıksal olmaz.
Adım 1: Değer neyi temsil ediyor? Karar üç fon arasında, kriter "gelecek yıl getirisi". Gelecek getiri, gerçekleşmemiş rastlantısal bir büyüklüktür; tek bir sayı olacak ama bugün bilinmiyor.
Adım 2: Dağılımı kendi kaynağından türetin. Fonun on yıllık getiri serisinden ortalama %8, standart sapma %5 hesaplanmış; seri normal dağılıma yakın.
Olasılıksal hâli. Fon, "gelecek yıl getirisi" kriterinde Normal(ortalama 0,08, sapma 0,05). Üç fon için aynı biçimde dağılım kurulur; sonuç tek bir sıralama değil, her fonun ne olasılıkla ilk sırada çıktığıdır: kabul edilebilirlik.
Aynı sayı, farklı durum. Seri yok, yalnız analistin "en az %4, en olası %8, en çok %12" tahmini varsa bu bir dağılım değil, bir yargının yaklaşıklığıdır; bulanık yapı kullanılır. Olasılık "değer tek ama bilmiyoruz" der, bulanıklık "değerin kendisi keskin değil" der.
2. Enerji: Santralin geçen ay üretimi 12 GWh
Kesin sayı. Bir rüzgar santralinin sayacında geçen ayın üretimi 12 GWh. Ölçümdür.
Adım 1: Değer neyi temsil ediyor? Karar üç saha arasında yeni yatırım, kriter "aylık üretim". Gelecek ayların üretimi rüzgara bağlı, rastlantısal bir büyüklüktür.
Adım 2: Dağılımı kendi kaynağından türetin. Sahanın 36 aylık üretim serisi: ortalama 11 GWh, standart sapma 3 GWh. Seri mevsimsel biçimliyse normal varsayımı yerine 36 gözlemin deneysel dağılımı doğrudan kullanılır.
Olasılıksal hâli. Saha, "aylık üretim" kriterinde Normal(ortalama 11, sapma 3) ya da deneysel dağılım. Karşılaştırmada ortalaması aynı ama sapması küçük bir saha daha yüksek kabul edilebilirlik alır; tek sayıyla bu fark görünmezdi.
Aynı sayı, farklı durum. Yeni bir saha için seri yok, yalnız rüzgar atlasından "8 ile 14 GWh arası" biliniyorsa dağılım kurulamaz; gri yapı uygundur.
3. Sağlık: Bu haftaki vaka sayısı 1.200
Kesin sayı. Bir ilde bu hafta bildirilen vaka sayısı 1.200. Kayıttır; olasılıksal olmaz.
Adım 1: Değer neyi temsil ediyor? Karar üç müdahale seçeneği arasında, kriter "dört hafta sonraki vaka sayısı". Bu, salgın modelinin tahminidir; gerçekleşecek tek bir sayı var ama bugün bilinmiyor.
Adım 2: Dağılımı kendi kaynağından türetin. Model bin simülasyon üretmiş: ortalama 1.800, yüzde 90'ı 1.200 ile 2.600 arasında. Bin simülasyonun deneysel dağılımı doğrudan kullanılır. Anketlerin örneklem hata payı ya da laboratuvar cihazının belgeli ölçüm hatası gibi ölçüm belirsizlikleri de aynı türe aittir: kaynağı olan bir dağılım.
Olasılıksal hâli. "Dört hafta sonraki vaka sayısı" kriterinde deneysel dağılım (1.000 simülasyon; ortalama 1.800). Müdahalelerin karşılaştırması "hangi seçenek ne olasılıkla en düşük vaka sayısını verir" biçiminde çıkar.
Aynı sayı, farklı durum. Model yok, bir uzman "yaklaşık 1.800 olur" diyorsa bu bir yargıdır; Normal(1.800, …) diye yazmak sapmayı uydurmak olur. Bulanık yapı kullanılır.
4. Kamu: Üç ulaşım projesi, ağırlıkta anlaşmazlık (Olasılıksal Yapının Doğal Örneği)
Kesin sayı. Bir belediye meclisi üç ulaşım projesini maliyet, süre ve etki kriterlerinde kesin sayılarla değerlendirmiş; ama üyeler kriter ağırlıklarında anlaşamıyor ve kimse ağırlık vermek istemiyor.
Adım 1. Kriter değerleri kesindir; belirsizlik ağırlıklardadır.
Adım 2. Ağırlıklar hakkında hiçbir bilgi yoksa bütün olası ağırlık bileşimleri eşit olasılıkla ele alınır. Meclis "etki en az maliyet kadar önemli" diyorsa yalnız bu kısıt eklenir.
Olasılıksal hâli. Sonuç, her proje için "olası ağırlık bileşimlerinin yüzde kaçında ilk sırada çıkar" oranıdır; örneğin birinci proje yüzde 61, ikinci yüzde 30, üçüncü yüzde 9. Meclis ağırlık tartışmasını bu kabul edilebilirlik tablosu üzerinden yapar; sistem bu yapıya uygun yöntemi önerir.
5. Yapılmaması Gereken
Gerçekleşmiş %9 getiriye, sayaçtaki 12 GWh'e ya da kayıttaki 1.200 vakaya kaynağı olmayan bir sapma eklemek: 1.200 → Normal(1.200, sapma 100). Sapmanın hiçbir seri, simülasyon ya da belge karşılığı yoktur. Aynı şekilde uzmanın "yaklaşık 1.800" yargısını Normal(1.800, 300) diye yazmak da yanlıştır; yargının yaklaşıklığı bulanıklıktır, olasılık değil.
Örneklerdeki sayılar kurgusaldır; gerçek veri değildir.
Kısa karar kuralı
Tek ve kesin ölçüm, hata payı kararı değiştirmiyor → Kesin (Crisp)
Ölçüm hatası, örneklem hatası, tarihsel seri, simülasyon → Olasılıksal (Stochastic)
Ağırlıklar bilinmiyor ya da tartışmalı → Olasılıksal (ağırlık dağılımı)
Kavramın kendisi keskin sınırlı değil → Bulanık (Fuzzy)
Birden fazla makul değer, dağılım yok → Tereddütlü (Hesitant)
Yalnız alt ve üst sınır, dağılım yok → Gri (Grey)
Temel kaynaklar
Lahdelma, R., Hokkanen, J., & Salminen, P. (1998). SMAA – Stochastic multiobjective acceptability analysis. European Journal of Operational Research, 106(1), 137–143. DOI: 10.1016/S0377-2217(97)00163-X
Lahdelma, R., & Salminen, P. (2001). SMAA-2: Stochastic multicriteria acceptability analysis for group decision making. Operations Research, 49(3), 444–454. DOI: 10.1287/opre.49.3.444.11220
Tervonen, T., & Figueira, J. R. (2008). A survey on stochastic multicriteria acceptability analysis methods. Journal of Multi-Criteria Decision Analysis, 15(1-2), 1–14. DOI: 10.1002/mcda.407