Uzantı kartı · Olasılıksal
D-sayı TOPSIS (Fei, Hu, Xiao, Chen ve Deng, 2016)
TOPSIS'in, kriter değerinin tam ve kesin bir kanıtla değil, eksik ya da kısmi kalabilen bir kanıt kütlesiyle verildiği durumlar için biçimidir. Her hücreyi bu kanıttan bir beklenen değere indirir, gerisini kesin TOPSIS gibi işler.
Temel yöntem
TOPSIS →
Felsefe, işleyiş, güçlü ve zayıf yanlar temel yöntem kartında; bu kart yalnız farkı anlatır.
Veri türü (aile)
Olasılıksal (Stochastic) →
Bu veri türü nedir, ne zaman kullanılır, hücreye nasıl yazılır: ailenin ayrıntılı anlatımı burada.
Temel Yöntemden Ne Değişir?
Bir şey eklenir, gerisi kesin TOPSIS'in kendisidir.
Hücreler. Kesin TOPSIS'te her hücre tek sayıdır. D-sayı TOPSIS'te her hücre, bir ya da birden fazla (değer, kanıt kütlesi) çiftinden oluşur: örneğin bir uzman bir seçeneğin bir kriterdeki değerini "4 puan, bu değerlendirmeye 0,9 kütle ile katılıyorum" diye verebilir; kalan 0,1 hiçbir değere atanmamış, açık bırakılmıştır. Kanıt kütlelerinin toplamı 1'i aşamaz ama 1'e tamamlanmak zorunda da değildir; bu, D-sayıyı olasılık dağılımından ayıran ilk noktadır.
D-sayı, olasılık dağılımı ve Z-sayıdan nasıl ayrılır. Olasılık dağılımında (bu ailenin kurucusu Olasılıksal veri türü kartında anlatılır) bütün olasılıkların toplamı tam olarak 1'dir; "hiçbir şey bilmiyorum" durumu bile bir dağılıma (örneğin düzgün dağılıma) yayılarak ifade edilir. D-sayıda ise kanıt kütlesi eksik kalabilir ve bu eksiklik ayrıca bir yere pay edilmez; "bu kadarını biliyorum, gerisi hakkında konuşmuyorum" durumu doğrudan temsil edilir. Z-sayı ise farklı bir soruya cevap verir: Z=(A,B) çiftinde A değerin kendisidir, B ise bu değeri veren kaynağın güvenilirliğidir; iki ayrı bileşen her zaman birlikte bulunur. D-sayıda böyle bir ikinci "güvenilirlik" bileşeni yoktur, kanıt kütlesinin kendisi zaten eksik kalabilir. Bir örnekle: "teslim süresi 14 gün, buna yüzde 90 kanıtla katılıyorum" bir D-sayıdır; kalan yüzde 10 hiçbir sayıya bağlanmamıştır. "Teslim süresi yaklaşık 14 gün (A), bu tahmin güvenilir bir kaynaktan geliyor (B)" bir Z-sayıdır. "Teslim süresi geçmiş 24 ayın dağılımından ortalama 14 gün, sapma 3 gün" ise bir olasılık dağılımıdır.
Beklenen değere indirme. D-sayı TOPSIS'in eklediği tek adım budur: her hücredeki D-sayı, değerlerin kanıt kütleleriyle ağırlıklı ortalaması alınarak (E(D) = Σ kütle × değer) tek bir kesin sayıya çevrilir. Bu adımdan sonra elde edilen matris artık kesin bir karar tablosudur.
Geri kalan her şey kesin TOPSIS'tir. Bu kesin tablo üzerinde vektör normalizasyonu, ağırlıklama, ideal ve anti-ideal nokta kurma, Öklid uzaklığı ve yakınlık puanı adımlarının hepsi kesin TOPSIS'teki gibi, hiçbir değişiklik olmadan uygulanır.
DecisionMind bu uzantıda beklenen değere indirme adımını ve ardından gelen kesin vektör normalizasyonunu sabit tutar. Birden fazla uzmanın ayrı D-sayı verdiği durumlarda bu değerler, beklenen değere indirmeden önce Dempster'in kanıt birleştirme kuralıyla tek bir D-sayıda toplanabilir; tek uzmanlı durumda bu adım atlanır.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Yakınlık puanı kesin TOPSIS'teki gibi okunur: bu seçenek kümesi ve bu ağırlıklarla ideale ne kadar yakın olunduğunu söyler. Fark şurada: hücredeki sayı bir ölçüm değil, kısmi kanıttan türetilmiş bir beklenen değerdir. Kanıt kütlesi 1'e ne kadar uzaksa (yani ne kadar eksikse), bu beklenen değer o kadar az bilgiye dayanır; ama bu eksiklik yakınlık puanında görünmez, çünkü hücre tek bir sayıya indiği anda kanıtın ne kadar tamamlandığı bilgisi kaybolur.
Bu nedenle:
"D-sayı TOPSIS'e göre bu seçenek en iyisidir"
yerine:
"Verilen kanıt kütleleriyle türetilen beklenen değerlerle bu seçenek en yüksek yakınlık puanına sahiptir; kanıt kütlesi eksik kalan hücrelerde bu puan, tam kanıta dayanan hücrelerdeki kadar sağlam değildir"
biçiminde yazmak doğrudur.
Ne Zaman Temel Yöntem Yerine Bu?
Bir uzman ya da kaynak bir değerlendirmeye kısmi bir kanıt kütlesiyle katılıyorsa ve geri kalan kütlenin nereye ait olduğu bilinmiyorsa bu uzantı uygundur. Tipik durum: birden fazla kanıt kaynağının (uzman, sensör, kayıt) aynı hücre için farklı ve tam örtüşmeyen değerlendirmeler verdiği, bilgi toplamanın henüz tamamlanmadığı erken aşama kararlar. Kanıt kütlesi zaten 1'e tamamlanıyorsa (eksik kalan yoksa) D-sayı, tek bir kesin değere ya da olasılık dağılımına eşdeğerdir ve bu uzantı ek bir şey katmaz. Kesin TOPSIS'in çıkış koşulu burada da geçerlidir: bir kriterde taviz kabul edilmiyorsa bu uzantı da telafi edicidir ve eşik altını elemez.
Bu Uzantıya Özgü Hatalar
Eksik kanıt kütlesini bir yere pay etmek. Kütle toplamı 1'den küçükse (Σv_k<1) bunu bir başka değere ya da ortalamaya dağıtmak D-sayının tanımını bozar; D-sayının bütün noktası, eksik kalanın hiçbir yere atanmamasıdır.
D-sayıyı Z-sayıyla karıştırmak. D-sayı kanıt kuramından (Deng, 2012) gelir ve tek bir bileşenle (değer, kütle) çalışır; Z-sayı bir kısıt ve bir güvenilirlik olmak üzere iki ayrı bileşen taşır (Zadeh, 2011). İkisi farklı çerçevelerdir.
Birden fazla uzmanın D-sayılarını birleştirmeden ortalamak. Uzmanların ayrı D-sayıları varsa bunlar önce Dempster'in kanıt birleştirme kuralıyla tek bir D-sayıda toplanmalıdır; doğrudan sayısal ortalama almak kanıtın yapısını göz ardı eder.
Beklenen değeri kesin bir ölçüm gibi sunmak. E(D) bir beklenen değerdir, hücrenin arkasındaki kanıtın ne kadar tam olduğunu taşımaz; bu bilgi raporda ayrıca belirtilmelidir.
Temel ilke şudur:
D-sayı TOPSIS'in beklenen değeri, ancak kanıt kütlesinin ne kadar eksik kaldığı raporda ayrıca söylendiğinde dürüst okunur; eksik kütleyi bir yere pay etmek ya da D-sayıyı Z-sayı ya da olasılık dağılımıyla karıştırmak yöntemin temel katkısını gizler.
Vakalar
Birinci vaka DecisionMind'ın doğrulama örneğidir: Fei ve arkadaşlarının (2016) makalesindeki 3x3 D-sayı örneği; sayılar bu kartın yazarınca kernel doğrudan çalıştırılarak bağımsız olarak hesaplanmıştır. İkinci vaka öğretici kurgudur.
1. Öğretici örnek (DecisionMind'ın doğrulama örneği): Üç aday arasında işe alım kararı
Bir işe alım komitesi üç adayı üç kriterde değerlendirir: teknik yeterlik ve iletişim becerisi (çoğu iyi), adaptasyon süresi (azı iyi, gün cinsinden bir puanla). Her hücre bir D-sayıdır: bir değer ve bu değere verilen kanıt kütlesi; kütle 1'den küçükse geri kalan hiçbir değere atanmamıştır.
| Aday | Teknik yeterlik (değer; kütle) | İletişim (değer; kütle) | Adaptasyon süresi (değer; kütle, azı iyi) |
|---|---|---|---|
| K1 | 3; 0,8 | 5; 1,0 | 4; 0,9 |
| K2 | 5; 1,0 | 3; 0,8 | 2; 1,0 |
| K3 | 4; 0,7 | 4; 1,0 | 3; 0,8 |
| Ağırlık | 0,40 | 0,35 | 0,25 |
Yöntem önce her hücreyi beklenen değere indirir (değer × kütle): K1 için 2,4 / 5,0 / 3,6; K2 için 5,0 / 2,4 / 2,0; K3 için 2,8 / 4,0 / 2,4. Bu kesin tablo üzerinde vektör normalizasyonu, ağırlıklama, ideal-anti ideal nokta ve Öklid uzaklığı kesin TOPSIS gibi uygulanır.
| Aday | Yakınlık puanı | Sıra |
|---|---|---|
| K2 | 0,585 | 1 |
| K1 | 0,415 | 2 |
| K3 | 0,412 | 3 |
Sonuç şöyle okunur. K2, en ağır kriter olan teknik yeterlikte en yüksek beklenen değere ve en kısa adaptasyon süresine sahiptir; K1 ve K3 birbirine çok yakındır (fark 0,003).
Komitenin tereddüdü: ağırlık iletişime yoğunlaştırılıp (0,30; 0,60; 0,10) yeniden hesaplandığında K1 (0,637) K2'yi (0,363) geçmektedir; bu, K2'nin birinciliğinin teknik yeterlik ve adaptasyon süresi ağırlığına bağlı olduğunu gösterir (bağımsız olarak kernel ile yeniden hesaplanmıştır). Ayrıca K1 ile K3 arasındaki 0,003'lük fark, her iki adayın kanıt kütlesi tam olmadığı (0,7-0,9 arası) için sağlam bir sıralama değildir; kütle eksikliği tamamlanmadan bu iki aday arasında kesin bir tercih yapmak zordur.
Raporda: "Verilen kanıt kütleleriyle K2 en yüksek yakınlık puanına sahiptir (0,585); ağırlık iletişime yoğunlaştırıldığında (0,30; 0,60; 0,10) K1 öne geçmektedir. K1 ile K3 arasındaki fark (0,415 ile 0,412) kanıt kütlesi eksik olan hücrelere dayanır ve sağlam kabul edilmemelidir."
Kaynak: Fei, Hu, Xiao, Chen ve Deng (2016), Mathematical Problems in Engineering, makalenin 3x3 D-sayı örneği. Bu kartın yazarınca DecisionMind'ın motoru bağımsız olarak koşturulmuştur; motorun kendi beklenen değer hesabı (değer × kütle, kalan kütleyi hiçbir yere pay etmeden) manifestin bazı iç dokümantasyon notlarından farklı bir sayı üretir, ayrıntı onay notundadır. Sıralama (K2 birinci) her iki hesapta da aynıdır.
2. Lojistik: Kargo taşıyıcısı seçiminde eksik kanıt
Bir e-ticaret şirketi üç kargo taşıyıcısından biriyle anlaşacaktır. Üç kriter vardır: zamanında teslim oranı, hasar oranı (azı iyi) ve müşteri şikâyet puanı (azı iyi). Şirketin operasyon ekibi her taşıyıcı için elindeki denetim raporlarına dayanarak bir değer ve bu değere ne kadar kanıtla katıldığını (denetlenen sevkiyat oranı) veriyor; denetlenmeyen sevkiyatlar için kanıt kütlesi tamamlanmıyor.
Yöntem her hücreyi beklenen değere indirir, kesin TOPSIS'i uygular. Diyelim ki en yüksek zamanında teslim oranına sahip taşıyıcı aynı zamanda en az denetlenen taşıyıcıdır; yakınlık puanında yine de önde çıkar, çünkü hesap yalnız beklenen değere bakar.
Ekibin tereddüdü şudur: bu taşıyıcının kanıt kütlesi düşük olduğu için beklenen değer, gerçek performanstan sapabilir. Ekip, yalnız yakınlık puanına değil, hangi taşıyıcının denetim kapsamının daha geniş (kanıt kütlesinin daha tam) olduğuna da bakmalıdır.
Raporda: "Beklenen değerlere göre birinci taşıyıcı öne çıkmaktadır; bu taşıyıcının denetim kapsamı diğerlerinden dardır, bu nedenle anlaşma öncesi ek denetim önerilir."
3. Yapılmaması Gereken
Öğretici örnekte K1'in teknik yeterlik hücresindeki eksik kütleyi (0,2) başka bir değere (örneğin en yüksek puana) pay ederek beklenen değeri 3,4 diye hesaplamak: D-sayının "eksik kalan hiçbir yere atanmaz" ilkesini bozar ve motorun gerçekte hesapladığı 2,4 değerinden farklı, uydurma bir sayı üretir. İkinci yanlış, D-sayıyı Z-sayı ile karıştırıp kanıt kütlesini bir "güvenilirlik" bileşeni gibi sunmaktır; ikisi ayrı çerçevelerdir. Üçüncü yanlış, K1 ile K3 arasındaki 0,003'lük farkı sağlam bir sıralama gibi raporlamaktır; bu fark kanıt kütlesi eksik hücrelere dayanır.
Kaynaklar
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/d-topsis
Fei, L., Hu, Y., Xiao, F., Chen, L., & Deng, Y. (2016). A modified TOPSIS method based on D numbers and its applications in human resources selection. Mathematical Problems in Engineering, 2016, Article 6145196. DOI: 10.1155/2016/6145196
Deng, Y. (2012). D numbers: Theory and applications. Journal of Information & Computational Science, 9(9), 2421–2428. (DOI yok)
Zadeh, L. A. (2011). A note on Z-numbers. Information Sciences, 181(14), 2923–2932. DOI: 10.1016/j.ins.2011.02.022
Hwang, C. L., & Yoon, K. (1981). Multiple Attribute Decision Making: Methods and Applications, A State-of-the-Art Survey. Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems, Vol. 186. Springer-Verlag. DOI: 10.1007/978-3-642-48318-9