Uzantı kartı · m-Kutuplu
Bipolar bulanık VIKOR (Alghamdi, Alshehri & Akram, 2018)
Bu, VIKOR'un her hücrede bir yargının istenen yöndeki ve karşı yöndeki etkisinin ayrı ayrı verildiği durumlar için biçimidir. İki etki daha ilk adımda tek bir skora indirilir, geri kalan hesap kesin VIKOR'la aynı yolu izler.
Temel yöntem
VIKOR →
Felsefe, işleyiş, güçlü ve zayıf yanlar temel yöntem kartında; bu kart yalnız farkı anlatır.
Veri türü (aile)
m-Kutuplu (m-Polar) →
Bu veri türü nedir, ne zaman kullanılır, hücreye nasıl yazılır: ailenin ayrıntılı anlatımı burada.
Temel Yöntemden Ne Değişir?
Hücreler. Kesin VIKOR'da her hücre tek sayıdır. Burada her hücre iki sayıdır: olumlu kutup ve olumsuz kutup. Olumlu kutup, alternatifin bu kriterde istenen yönde ne kadar etkili olduğunu 0 ile 1 arasında söyler. Olumsuz kutup, aynı alternatifin karşı yönde ne kadar etkili olduğunu 0 ile −1 arasında söyler. İki kutup birbirini sınırlamaz. Bipolar bulanık VIKOR, m-kutuplu ailenin m = 2 olduğu ve ikinci kutbun işareti ters çevrilen özel halidir. Ağırlıklar kesin sayı olarak kalır; VIKOR ağırlık üretmez.
Ölçek eşitleme. Bipolar VIKOR önce her hücreyi tek bir sayıya indirir. DecisionMind bunun için skor fonksiyonunu kullanır: olumlu kutupla olumsuz kutbu toplar, 1 ekler, ikiye böler. Maliyet kriterinde bu işlemden önce kutuplar tamamlanır: olumlu kutup 1'den çıkarılır, olumsuz kutbun mutlak değeri 1 çıkarılarak yeniden yazılır. Skor fonksiyonundan sonra elde edilen sayılar üzerinde kesin VIKOR'un geri kalan adımları aynen çalışır. Her kriterin en iyi ve en kötü değeri bulunur, kesin VIKOR'daki gibi işlenir.
Grup faydası, bireysel pişmanlık ve uzlaşma indeksi. Skor fonksiyonu bittikten sonra hesap kesin VIKOR'la birebir aynı yolu izler. Her alternatifin ağırlıklı ortalama uzaklığı (grup faydası S) ve en kötü kriterdeki tekil uzaklığı (bireysel pişmanlık R) hesaplanır. İkisi uzlaşma katsayısıyla birleştirilip Q indeksi elde edilir. Kabul edilebilir avantaj ve kabul edilebilir kararlılık koşulları aynen kesin VIKOR'daki gibi sınanır.
DecisionMind bipolar VIKOR'da skor fonksiyonunu ve onu izleyen kesin VIKOR adımlarını (uzlaşma katsayısı, DQ eşiği) sabit tutar. Ağırlıklar ve uzlaşma katsayısı dışarıdan alınır.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Çıktı kesin VIKOR'daki gibi bir Q indeksi ve buna göre artan bir sıradır; en düşük Q en iyi uzlaşmadır. Q tek başına "en iyi" demek değildir; uzlaşma önerisi yalnız kabul edilebilir avantaj ve kararlılık koşulları sağlandığında tek alternatife iner, sağlanmazsa bir küme önerilir.
Fark şurada: Q'nun altındaki S ve R değerleri artık iki kutuplu bir girdiden, skor fonksiyonuyla tek sayıya indirilmiş kanıttan geliyor. VIKOR ailesi zaten ağırlığa duyarlı bir yöntemdir. Bipolar biçimde bu duyarlılık, kutupların skor fonksiyonuyla erimesinden sonra da aynen sürer. S ve R'nin ayrı ayrı hesaplanması yüzünden bu duyarlılık TOPSIS'e göre daha belirgin olabilir.
Bu nedenle:
"Bipolar VIKOR en düşük Q'lu alternatifi kesin kazanan ilan eder"
yerine:
"En düşük Q'lu alternatif ancak kabul edilebilir avantaj ve kararlılık koşulları sağlandığında tek başına önerilir; sağlanmazsa uzlaşma kümesi birden fazla alternatifi içerir ve bu küme raporda gösterilir"
biçiminde yazmak doğrudur.
Ne Zaman Temel Yöntem Yerine Bu?
Bir alternatifin bir kriterde hem istenen hem karşı yönde ölçülebilir bir etkisi varsa ve bu iki etki net bir sayıya indirilmeden korunması gerekiyorsa. Tipik durumlar: bir yemin hem verimi artırması hem yan etki taşıması, bir yatırımın hem getirisi hem riski.
Kriter tek yönlü ve ölçülmüşse ikinci kutup yoktur, kesin VIKOR yeterlidir. Çıkış koşulu kesin VIKOR ile aynıdır. Karar bir uzlaşma çözümü arıyorsa ve tek bir ölçütte mutlak öncelik yoksa VIKOR ailesi (bipolar dahil) uygundur. Bir kriterde kesin taviz yoksa önce o kriterde eşikle ön eleme yapılır.
Bu Uzantıya Özgü Hatalar
Olumsuz kutbu olumlu kutuptan türetmek. "Olumlu kutup 0,7 ise olumsuz kutup −0,3'tür" demek yapıyı tek sayıya indirger. Olumsuz kutup kendi kanıt kaynağından gelir.
Olumsuz kutbu reddetme derecesi gibi okumak. Bipolar yapıda "toplam 1'i aşamaz" kısıtı yoktur; olumsuz kutup ters yöndeki etkidir, reddetme değildir.
Bipolar bulanık kümeyi 2-kutuplu (m = 2) bulanık kümeyle karıştırmak. Bipolar küme tek bir kriterin iki yönlü etkisini ölçer. m-kutuplu küme m = 2 olduğunda iki bağımsız bakış açısını ölçer; her ikisi de 0 ile 1 arasındadır. İki bağımsız bakış açısı varsa m-kutuplu ailenin üyeleri kullanılır, bipolar VIKOR değil.
Uzlaşma kümesini görmezden gelmek. En düşük Q'lu alternatifi kabul edilebilir avantaj koşulu sağlanmadan tek kazanan ilan etmek; bu durumda küme birden fazla alternatifi içerir ve rapor bunu yazmalıdır.
Skor fonksiyonunu ilan etmeden değiştirmek. Farklı bir durulaştırma biçimi S ve R değerlerini, dolayısıyla Q'yu değiştirir.
Temel ilke şudur:
Her kutup kendi kanıt kaynağına dayanmalı, skor fonksiyonu sabit tutulmalı ve uzlaşma kümesi tek alternatife indirilemediğinde bu açıkça raporlanmalıdır.
Vakalar
Birinci vaka DecisionMind'ın motor doğrulama sabitidir. Manifestteki kaynak alanı bu tablo için bir yazar ve yıl gösterir. Ama bu alan gerçek bir makaleye değil, motorun kendi test sabitine işaret eder; bu yüzden vaka öğretici örnek olarak sunulur. İkinci vaka tamamen kurgudur.
1. Öğretici örnek: Üç proje önerisinin iki ölçütte karşılaştırılması
Bir kurul üç proje önerisini iki ölçütte karşılaştırıyor: fayda katkısı (çoğu iyi) ve uygulama riski (azı iyi). Her hücre bipolar bulanık bir çiftle verilmiş.
| Öneri | Fayda katkısı | Uygulama riski |
|---|---|---|
| A1 | (0,7; −0,2) | (0,6; −0,3) |
| A2 | (0,5; −0,4) | (0,8; −0,1) |
| A3 | (0,6; −0,3) | (0,4; −0,5) |
| Ağırlık | 0,6 | 0,4 |
Skor fonksiyonundan sonra crisp puanlar A1 için 0,75 ve 0,35; A2 için 0,55 ve 0,15; A3 için 0,65 ve 0,55 çıkar. Uzlaşma katsayısı v = 0,5 alınmıştır.
| Öneri | Q indeksi | Sıra |
|---|---|---|
| A1 | 0,000 | 1 |
| A3 | 0,188 | 2 |
| A2 | 1,000 | 3 |
A1, hem grup faydasında hem bireysel pişmanlıkta en iyi konumdadır. Bu yüzden Q'su tam 0 çıkar, kabul edilebilir avantaj koşulunu sağlar ve tek başına uzlaşma çözümü olarak önerilir.
Kurulun tereddüdü şudur. Ağırlıklar yer değiştirseydi, yani uygulama riskine 0,6, fayda katkısına 0,4 verilseydi, sıra tersine döner: A3 birinci (Q = 0), A1 ikinci (Q = 0,188) olur. Fayda katkısı ile uygulama riskinin hangisinin daha ağır sayılacağı, hangi önerinin uzlaşma çözümü olacağını doğrudan belirliyor.
Raporda: "Eşit ağırlığa yakın bir dağılımda ve v = 0,5 ile A1 uzlaşma çözümüdür. Uygulama riskinin ağırlığı fayda katkısının önüne geçtiğinde A3 öne geçmektedir; sıra bu iki ölçütün göreli önemine bağlıdır ve karar kurulunun ağırlık tercihiyle birlikte raporlanmalıdır."
Kaynak: DecisionMind'ın Bipolar bulanık VIKOR motorunun doğrulama sabiti; Q, S ve R değerleri kernel'in bağımsız olarak Python'da yeniden hesaplanmasıyla elde edilmiştir.
2. Hayvancılık: Üç yem formülü arasında seçim
Bir süt çiftliği üç yem formülünden birini seçecek. İki ölçüt belirlenmiş: süt verimine katkı (çoğu iyi) ve sürü sağlığı riski (azı iyi). Her ölçüt için iki ayrı kanıt kaynağı var: verim kaydı istenen yöndeki etkiyi, veteriner değerlendirmesi karşı yöndeki etkiyi veriyor.
| Formül | Süt verimine katkı | Sürü sağlığı riski |
|---|---|---|
| Y1 | (0,66; −0,1) | (0,5; −0,26) |
| Y2 | (0,44; −0,2) | (0,5; −0,82) |
| Y3 | (0,5; −0,1) | (0,5; −0,5) |
| Ağırlık | 0,6 | 0,4 |
Y1 verime en yüksek katkıyı sağlıyor ama sürü sağlığı riski de en yüksek onda. Y2 tam tersi: verime katkısı en düşük, riski en düşük. Y3 her iki ölçütte de ortada.
| Formül | Q indeksi | Sıra |
|---|---|---|
| Y1 | 0,167 | 1 |
| Y3 | 0,321 | 2 |
| Y2 | 1,000 | 3 |
Çiftliğin tereddüdü şudur. Ağırlıklar yer değiştirseydi, yani sürü sağlığı riskine 0,6, verime 0,4 verilseydi, sıra tamamen tersine döner. Y2 birinci (Q = 0,111), Y3 ikinci (Q = 0,357), Y1 üçüncü (Q = 1,000) olur. Y1 ile Y2 birbirinin yerini tam olarak değiştirir. Bu, ağırlık seçiminin bu karardaki belirleyici etkisini gösterir; çiftlik hangi ölçütü öncelediğini raporda açıkça yazmalıdır.
Raporda: "Verime 0,6 ağırlık verildiğinde Y1 uzlaşma çözümüdür. Ağırlık sürü sağlığı riskine kaydırıldığında Y2 öne geçmekte, Y1 son sıraya düşmektedir; sıra tamamen ağırlık tercihine bağlıdır ve bu tercih raporda gerekçelendirilmelidir."
3. Yapılmaması Gereken
Hayvancılık örneğinde Y2'nin sürü sağlığı riski hücresini önce durulaştırıp tek bir "0,66 güvenlik" sayısına indirip öyle VIKOR'a vermek yanlıştır. Skor fonksiyonu bunu zaten yapar; elle önceden yapmak hangi kutbun ne kadar katkı verdiğini görünmez kılar. İkinci yanlış, öğretici örnekte A1'in Q = 0 değerini "kusursuz öneri" diye okumaktır; Q yalnız bu üç öneriyi birbirine göre konumlar. Üçüncü yanlış, ağırlık takasıyla sıra tamamen tersine dönmesine rağmen yalnız tek bir ağırlık senaryosunun sonucunu raporlayıp bu duyarlılığı gizlemektir. VIKOR'da ağırlık seçimi kararın kendisi kadar önemlidir ve raporda görünür olmalıdır.
Kaynaklar
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/bf-vikor
Alghamdi, M. A., Alshehri, N. O., & Akram, M. (2018). Multi-Criteria Decision-Making Methods in Bipolar Fuzzy Environment. International Journal of Fuzzy Systems, 20(6), 2057–2064. DOI: 10.1007/s40815-018-0499-y
Zhang, W.-R. (1994). Bipolar fuzzy sets and relations: A computational framework for cognitive modeling and multiagent decision analysis. Proceedings of NAFIPS/IFIS/NASA '94, 305–309. DOI: 10.1109/IJCF.1994.375115
Opricovic, S. (1998). Multicriteria Optimization of Civil Engineering Systems (Višekriterijumska optimizacija sistema u građevinarstvu). Doktora tezi, Belgrad Üniversitesi İnşaat Fakültesi. (DOI yok)
Opricovic, S., & Tzeng, G.-H. (2004). Compromise solution by MCDM methods: A comparative analysis of VIKOR and TOPSIS. European Journal of Operational Research, 156(2), 445–455. DOI: 10.1016/S0377-2217(03)00020-1
Chen, J., Li, S., Ma, S., & Wang, X. (2014). m-Polar fuzzy sets: An extension of bipolar fuzzy sets. The Scientific World Journal, 2014, 416530. DOI: 10.1155/2014/416530