Uzantı kartı · Kesin
ELECTRE IV (Roy ve Hugonnard, 1982)
ELECTRE ailesinin kriterlere hiç ağırlık vermeyen üyesidir. Her kriter için üç eşikle (kayıtsızlık, tercih, veto) çalışır ve çıktısı tam bir sıra değil, iki yönlü bir damıtmadan çıkan kısmi bir ön sıradır.
Temel yöntem
ELECTRE →
Felsefe, işleyiş, güçlü ve zayıf yanlar temel yöntem kartında; bu kart yalnız farkı anlatır.
Veri türü (aile)
Kesin (Classical) →
Bu veri türü nedir, ne zaman kullanılır, hücreye nasıl yazılır: ailenin ayrıntılı anlatımı burada.
Temel Yöntemden Ne Değişir?
Üç şey değişir; ailenin telafi etmeyen mantığı değişmez.
Ağırlık tamamen kalkar. Ailenin diğer üyeleri (ELECTRE I, II, III) her kriterin ağırlığını kullanıcıdan ister ve uyum indeksini bu ağırlıkların toplamı olarak kurar. ELECTRE IV hiçbir ağırlık istemez. Kriterlerin göreli önemi eşit de sayılmaz, hiç var olmaz; her kriter yalnız kendi üç eşikiyle (kayıtsızlık eşiği q, tercih eşiği p, veto eşiği v) tanımlanır. Bu eşikler dışarıdan gelir, veriden türetilmez.
Uyum/uyumsuzluk indeksi yerine beş iç içe sınıf. Ailenin ağırlıklı toplam mantığı burada yoktur. Her ikili karşılaştırmada, önce her kriterdeki farkın hangi bantta olduğu sayılır: kayıtsızlık bandında mı (fark q'nun altında), tercih bandında mı (q ile p arasında), yoksa çok güçlü tercih bandında mı (p ile v arasında ya da v'nin üstünde). Bu sayımlardan beş iç içe geçmiş üstünlük sınıfı kurulur: quasi, kanonik, sözde, alt ve veto sınıfı; her biri bir öncekinden daha gevşek bir koşulu kabul eder. Bir ikili bu beş sınıftan en güçlüsüne göre sınıflandırılır ve buna sıralı bir güvenilirlik düzeyi (1; 0,8; 0,6; 0,4; 0,2) atanır. Bu düzey bir olasılık ya da yüzde değildir, yalnız beş sınıfın sırasını taşıyan bir etikettir.
Sonuç ve durulaştırma. Bu güvenilirlik düzeyleri üzerinden ELECTRE II'deki gibi iki yönlü bir damıtma yürütülür: bir kez en güçlü seçenekten aşağı, bir kez en zayıftan yukarı. DecisionMind bu klasik ELECTRE IV'te ayrım eşiğini de sabit tutar; Roy ve Hugonnard'ın kendi kararıyla bu eşik burada 0,1 gibi sabit bir sayıdır, ELECTRE III'teki gibi kademeli bir formülle hesaplanmaz. İki yönün kesişimi, kısmi bir ön sıra (nihai üstünlük ilişkisi) verir; bir sayı ya da yüzde üretilmez.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Temel yöntemle aynı olan kısım şudur: çıktı bir konumdur, bir puan değildir. Kesin tercih, eşitlik ve kıyaslanamazlık üç ayrı ilişkidir.
Fark şurada: burada bu konumu belirleyen şey ağırlıklı bir uyum yüzdesi değil, hangi seçeneğin diğerine göre beş sınıftan hangisine (quasi, kanonik, sözde, alt, veto) girdiğidir. Güvenilirlik düzeyi 0,8 çıktıysa bu "yüzde 80 eminiz" demek değildir; yalnız ikinci en güçlü sınıfa (kanonik) girdiği anlamına gelir.
Bu nedenle:
"ELECTRE IV, Hat 2'yi yüzde 80 güvenilirlikle birinci buldu"
yerine:
"Hat 2, diğer iki hattı kanonik ya da daha güçlü bir üstünlük sınıfıyla geçmektedir; bu sınıflandırma kriterlerin ağırlığına değil, seçilen kayıtsızlık, tercih ve veto eşiklerine dayanır"
biçiminde yazmak doğrudur.
Ne Zaman Temel Yöntem Yerine Bu?
Kriterlerin göreli önemi güvenilir biçimde belirlenemiyorsa. Bir ağırlık kaynağı (AHP, BWM, uzman oylaması) yoksa ve kriterleri "eşit ağırlıklı" saymak da yapay bir varsayım gibi görünüyorsa, ağırlığı hiç kullanmayan bu üye uygundur.
Eşikler (q, p, v) burada da kullanıcıdan istenir, veriden tahmin edilmez; bu, ailenin ELECTRE III üyesiyle paylaştığı bir özelliktir. Ailenin ELECTRE I üyesinin çıkış koşulu (öne çıkanlar kümesi değil kısmi bir sıra gerekiyorsa) burada da geçerlidir. Kriterlerin gerçekten farklı önemde olduğu biliniyorsa ELECTRE II ya da III tercih edilmelidir; ağırlığın yokluğu bir eksiklik değil bir tasarım kararıdır ama her durum için doğru karar değildir.
Bu Uzantıya Özgü Hatalar
Ağırlığın yokluğunu fark etmeden yorumlamak. Kriterlerin gerçekten farklı önemde olduğu bir problemde bu yöntemi kullanmak, önemli bir kriterin sesini önemsiz bir kriterle eşitler. Manifestin kendi uyarısı budur: kriterler gerçekten farklı önemdeyse ELECTRE II ya da III tercih edilmelidir.
Eşiklerden birini atlayıp sıfır varsaymak. Üç eşiğin (q, p, v) hepsi zorunludur. Yalnız tercih ve veto eşiğini girip kayıtsızlık eşiğini sıfır bırakmak, en küçük ölçüm farkını bile "tercih" sayar ve sınıflandırmayı sessizce değiştirir.
Eşik sırasını (q < p < v) bozmak. Motor bu sırayı denetler; veto eşiğinin tercih eşiğine eşit ya da ondan küçük girilmesi bir hesaplama hatasına değil doğrudan bir girdi reddine yol açar.
Güvenilirlik düzeylerini (1; 0,8; 0,6; 0,4; 0,2) bir yüzde ya da olasılık gibi okumak. Bunlar beş sınıfın sırasını gösteren etikettir; aralarındaki fark eşit aralıklı bir ölçek değildir.
Temel ilke şudur:
ELECTRE IV, kriterlere ağırlık vermenin güvenilir yapılamadığı durumlar içindir. Kriterlerin önemi eşit sayılmaz, hesaba hiç girmez; sonucu belirleyen tek şey seçilen üç eşiktir.
Vakalar
Birinci vaka öğreticidir: DecisionMind'ın ağırlıksız ELECTRE IV motoru için hazırladığı doğrulama örneğidir, Roy ve Hugonnard'ın (1982) banliyö hattı problemine benzer bir kurguyla hazırlanmıştır ama makalenin kendi sayıları değildir. İkinci vaka kurgudur.
1. Ulaşım: Üç banliyö hattı uzatma projesi arasında ön karşılaştırma (öğretici doğrulama örneği)
Bir belediye üç banliyö hattı uzatma projesini (Hat 1, Hat 2, Hat 3) karşılaştırıyor. Üç ölçüt vardır: tahmini yolcu sayısı puanı ve güzergah verimliliği puanı ("çoğu iyi"), yapım maliyeti endeksi ("azı iyi"). Belediye kriterlere ağırlık atamak yerine üç ölçüt için de aynı üç eşiği belirlemiştir: kayıtsızlık eşiği 0,5, tercih eşiği 1,0, veto eşiği 2,0.
| Proje | Yolcu sayısı puanı | Güzergah verimliliği | Maliyet endeksi |
|---|---|---|---|
| Hat 1 | 3 | 5 | 4 |
| Hat 2 | 5 | 3 | 2 |
| Hat 3 | 4 | 4 | 3 |
| Yön | çoğu iyi | çoğu iyi | azı iyi |
Yöntem her ikili için üç ölçütteki farkın hangi eşik bandına düştüğünü sayar, bu sayımlardan beş iç içe üstünlük sınıfını dener ve en güçlüsünü seçer. Sonra bu sınıflardan kurulan güvenilirlik matrisi üzerinde iki yönlü damıtma çalıştırılır.
| Sıra | Proje |
|---|---|
| 1 | Hat 2 |
| 2 | Hat 3 |
| 3 | Hat 1 |
Sonuç şöyle okunur. Hat 2, hem yolcu sayısında hem maliyette diğer iki projeden güçlüdür ve hiçbir ölçütte veto eşiğini aşacak kadar geride kalmaz; bu yüzden her iki projeyi de üstünler. Hat 3, Hat 1'i maliyet ve güvenilirlik verimliliğinde geçtiği için üstünler; Hat 1'in güçlü olduğu tek ölçüt (güzergah verimliliği) bu üstünlüğü çevirmeye yetmez.
Belediyenin tereddüdü şudur: Hat 1'in yolcu sayısı puanı 3'ten 4'e çıksaydı (kayıtsızlık eşiğinin üstünde ama tercih eşiğinin altında bir artış) ne olurdu? Aynı hesap bağımsız olarak yeniden çalıştırıldığında Hat 1 ile Hat 3 arasındaki ilişki tam tersine dönüyor: Hat 1 artık Hat 3'ü geçiyor ve ikinci sıraya yükseliyor, Hat 3 sona düşüyor. Hat 2 birinciliğini koruyor. Bu, yalnız tek bir ölçütteki bir birimlik bir puan artışının, ağırlık hiç değişmeden, iki projenin yerini değiştirebildiğini gösterir.
Raporda: "Belirlenen eşiklerle (kayıtsızlık 0,5, tercih 1,0, veto 2,0) sıralama Hat 2, Hat 3, Hat 1 biçimindedir; Hat 3 ile Hat 1 arasındaki ilişki, Hat 1'in yolcu sayısı puanındaki küçük bir iyileşmeyle tersine dönebilecek kadar dar bir marjdadır."
Kaynak: DecisionMind'ın ağırlıksız ELECTRE IV motoru için hazırlanmış öğretici doğrulama örneği (Roy ve Hugonnard'ın 1982 banliyö hattı sıralama problemine dayanır; makalenin kendi tablosu ve sayıları değildir). Sıralama ve eşik-duyarlılığı bu kartın yazarınca DecisionMind motoru bağımsız çalıştırılarak hesaplanmış, taban sonuç manifestin kendi doğrulama kaydıyla birebir örtüşmüştür.
2. Atık yönetimi: Bir belediyenin üç geri dönüşüm tesisi yer seçimi
Bir belediye üç aday arsadan birine geri dönüşüm tesisi kuracaktır. Üç ölçüt vardır: yerleşim yerine uzaklık puanı ve ulaşım erişilebilirliği puanı ("çoğu iyi"), tahmini çevresel etki endeksi ("azı iyi"). Belediye meclisinde hangi ölçütün diğerinden daha önemli sayılacağı konusunda uzlaşı yoktur; bu yüzden ağırlık atamak yerine her ölçüt için ayrı kayıtsızlık, tercih ve veto eşiği belirlenmiştir.
Yöntem üç aday arsayı ikili ikili karşılaştırır, her ikilide beş üstünlük sınıfından en güçlüsünü seçer ve iki yönlü damıtmayla kısmi bir sıra kurar. Diyelim ki sonuç, çevresel etkisi en düşük arsanın diğer ikisini üstünlediğini, kalan iki arsanın ise birbirini karşılıklı üstünleyemediğini (kıyaslanamaz kaldığını) gösterdi.
Meclisin tereddüdü şudur: çevresel etki endeksindeki veto eşiği daha sıkı tutulsaydı (yani "çok büyük bir çevresel zararın hiçbir ölçütle telafi edilemeyeceği" çizgisi daha aşağı çekilseydi) en düşük etkili arsanın üstünlüğü değişmezdi, çünkü zaten veto sınırına yaklaşan bir fark yoktu. Ama kıyaslanamaz kalan iki arsa arasında bu eşik sıkılaştırılırsa biri diğerini üstünleyebilir. Bu, kıyaslanamazlığın veri eksikliği değil eşik seçimine duyarlı bir sınır durumu olduğunu gösterir.
Raporda: "Çevresel etkisi en düşük arsa, seçilen eşiklerle diğer iki arsayı da üstünlemektedir; kalan iki arsa birbirini üstünleyemediğinden kıyaslanamaz kalmıştır. Bu kıyaslanamazlık veto eşiği sıkılaştırıldığında değişebilir."
3. Yapılmaması Gereken
Banliyö hattı tablosunda üç ölçüte gizlice farklı ağırlık vermek (örneğin yolcu sayısını maliyetten daha önemli saymak) birinci yanlıştır; ELECTRE IV'ün tanımı ağırlığın hiç kullanılmamasıdır, eşit de dahil hiçbir ağırlık atanmaz. İkinci yanlış, kayıtsızlık eşiğini girmeyi atlayıp yalnız tercih ve veto eşiğini vermektir; bu, en küçük ölçüm farkını bile bir tercih gibi sayar ve sonucu sessizce değiştirir. Üçüncü yanlış, Hat 2'nin üstünlük düzeyini (kanonik sınıf, 0,8) "yüzde 80 kesinlikle daha iyi" diye raporlamaktır; bu düzey bir olasılık değil, beş sınıf arasındaki sıradaki yeridir.
Kaynaklar
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/electre-iv
Roy, B., & Hugonnard, J. C. (1982). Ranking of suburban line extension projects on the Paris metro system by a multicriteria method. Transportation Research Part A: General, 16(4), 301–312. DOI: 10.1016/0191-2607(82)90057-7
Vallée, D., & Zielniewicz, P. (1994). ELECTRE III-IV, version 3.x, Aspects méthodologiques (Tome 1). Document du LAMSADE n° 85, Université Paris-Dauphine. (DOI yok)
Roy, B. (1968). Classement et choix en présence de points de vue multiples (la méthode ELECTRE). Revue Française d'Informatique et de Recherche Opérationnelle, 2(8), 57–75. DOI: 10.1051/ro/196802v100571
Roy, B. (1991). The outranking approach and the foundations of ELECTRE methods. Theory and Decision, 31(1), 49–73. DOI: 10.1007/BF00134132