Uzantı kartı · Bulanık
Fuzzy CoCoSo
Fuzzy CoCoSo, kriter değerlerinin üçgen bulanık sayılarla verildiği durumlarda kullanılan CoCoSo biçimidir. Ölçek eşitlemeyi üç köşe üzerinde ayrı ayrı yapar, sonra toplamsal ve çarpımsal ölçüleri merkez değere (centroid) indirgenmiş sayılardan hesaplayıp üç uzlaşma stratejisiyle birleştirir.
Temel yöntem
CoCoSo →
Felsefe, işleyiş, güçlü ve zayıf yanlar temel yöntem kartında; bu kart yalnız farkı anlatır.
Veri türü (aile)
Bulanık (Fuzzy) →
Bu veri türü nedir, ne zaman kullanılır, hücreye nasıl yazılır: ailenin ayrıntılı anlatımı burada.
Temel Yöntemden Ne Değişir?
Dört şey değişir. Beş adımlı iskelet ve karar mantığı değişmez.
Hücreler. Kesin CoCoSo'da her hücre tek sayıdır. Burada her hücre üçgen bulanık sayıdır; en düşük, en olası ve en yüksek olmak üzere üç değerden oluşur ve ölçülmemiş, yargıya ya da tahmine dayanan kriterler için kullanılır. Kriter ağırlıkları da üçgen olarak girilebilir. Ama DecisionMind bu uzantıda ağırlık üçlüsünü hesabın en başında merkez değerine indirger. Bu değer, üç sayının ortalamasıdır: (en düşük + en olası + en yüksek) / 3. Sonra bu değeri normalize eder, böylece ağırlık artık tek bir crisp sayı olur. Bu, uzantının önemli bir sınırıdır: hücrelerdeki belirsizlik korunur, ağırlıklardaki belirsizlik korunmaz.
Ölçek eşitleme. Kesin CoCoSo her sütunu kendi en iyi ve en kötü değerine göre 0-1 aralığına çeker. Burada da yöntem aynı min-max mantığını üç köşeye ayrı ayrı uygular: fayda kriterinde üç köşeyi de sütunun en küçük alt değerine göre ölçekler, maliyet kriterinde ise üç köşeyi önce ters çevirip sütunun en büyük üst değerine göre ölçekler. Ters çevirme şarttır, yoksa maliyet kriterinde köşelerin sırası (en düşük ≤ en olası ≤ en yüksek) bozulur.
Toplamsal ve çarpımsal ölçü. Kesin yöntem S ve P'yi doğrudan normalleştirilmiş sayılardan hesaplar. Burada ise araya bir adım girer: yöntem ölçeklenmiş her üçgeni önce merkez değerine indirir (üç köşenin ortalaması), sonra S ve P'yi bu tek sayı üzerinden hesaplar. Yani belirsizlik yalnızca ölçek eşitleme adımına kadar taşınır. S, P ve bunlardan türeyen üç uzlaşma stratejisi (paylaşım, en-kötüye-göre, dengeli) baştan sona crisp sayılarla ilerler. Bu, Fuzzy TOPSIS'in (Chen, 2000) köşe uzaklığını son adıma kadar taşımasından farklıdır. Burada durulaştırma çok daha erken olur.
Sonuç ve durulaştırma. Çıktı tek bir crisp K skorudur, bulanık bir aralık değildir. Durulaştırma, S ve P hesaplanmadan ÖNCE, yalnız normalizasyon çıktısı üzerinde gerçekleşir. K'nin kendisi zaten crisp sayıların birleşimidir. Bu yüzden ayrıca durulaştırılacak bir şey kalmaz.
DecisionMind bu uzantıda üç şeyi sabit tutar: durulaştırma yöntemi olarak merkez değerini (centroid), yani üç köşenin ortalamasını kullanır; üçüncü uzlaşma stratejisinde denge katsayısını λ=0,5 alır; ve ağırlık üçlüsünü hesabın başında merkez değerine indirir. Ağırlıklar dışarıdan gelir. Yöntem kendisi ağırlık üretmez.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Kesin CoCoSo'daki gibi K skoru da yalnız bu seçenek kümesi içinde bir sıralamadır. 1'in üzerine çıkabilir, yüzde ya da olasılık değildir. Üç uzlaşma stratejisi (paylaşım, en-kötüye-göre, dengeli) ayrı ayrı bir sıra verir; bu sıraların birbirine ne kadar yakın olduğu, sonucun ne kadar sağlam olduğunu gösterir.
Fark şurada: girdideki üçgen genişliği K skoruna DOĞRUDAN yansımaz. Belirsizlik yalnız normalizasyon adımında köşeleri kaydırarak dolaylı bir iz bırakır. S ve P'den itibaren her şey crisp sayıdır. Bu yüzden "girdi bulanıktı, öyleyse skor da belirsizliği taşıyor" demek yanlıştır. Skorun kendisi tek bir sayıdır. Genişliğin etkisini görmek isteyen kullanıcı ayrıca bir duyarlılık sınaması yapmalıdır: bir köşeyi ya da ağırlığı değiştirip sıranın kayıp kaymadığına bakar.
Bu nedenle:
"Girdiler bulanık olduğu için K skoru da belirsizliği taşır"
yerine:
"Girdideki üçgen genişliği yalnız normalizasyon adımında kullanılmıştır; K skorunun kendisi crisp bir sayıdır, sonucun sağlamlığı köşe ya da ağırlık değiştirilerek ayrıca sınanmalıdır"
biçiminde yazmak doğrudur.
Ne Zaman Temel Yöntem Yerine Bu?
Kriterler uzman yargısından ya da tahminden geliyorsa ve bu yargıyı tek sayıya indirmek yapay bir kesinlik yaratacaksa, Fuzzy CoCoSo'yu kullanın. Ölçülmüş bir kriteri, örneğin fiyatı ya da süreyi, üçgene açmak belirsizlik modellemek değil belirsizlik üretmektir. Böyle ölçülmüş bir değeri matriste üç bileşeni aynı olan bir üçgen olarak yazarsınız.
Bilerek seçin: bu uzantıda belirsizlik yalnız hücrelerde taşınır, ağırlıklarda taşınmaz ve S/P hesabına gelmeden merkez değerine indirilir. Ağırlıklardaki belirsizliğin de sonuca yansımasını istiyorsanız, seçtiğiniz uzantının bunu yapmadığını bilmeniz ve raporda söylemeniz gerekir. Kesin yöntemin çıkış koşulu burada da aynen geçerlidir: tek türde matris şartı aranır, maliyet/fayda yönü doğru işaretlenmelidir.
Bu Uzantıya Özgü Hatalar
Ağırlık üçlüsünün baştan indirgendiğini fark etmemek. Kriter ağırlığını (0,35; 0,40; 0,45) gibi üçgen olarak girseniz bile motor bunu hemen 0,40'a indirger. "Ağırlık belirsizliği de hesaba katıldı" diye raporlamak yanlıştır.
Önce merkez değerine indirip sonra kesin CoCoSo koşturmak. Aşağıdaki öğretici örnekte bu yol sırayı değiştirmez (A2, A3, A1). Ama K skorlarını 1,68 / 2,88 / 2,21'den 1,22 / 4,71 / 2,94'e çeker. A2'nin farkı olduğundan büyük görünür, çünkü normalizasyon crisp merkez değerler üzerinde farklı bir aralık üretir.
Değerleri l ≤ m ≤ u sırasına koymadan girmek. Maliyet kriterinde ters çevirmeyi atlarsanız köşe sırası bozulur, normalizasyon tanımsız hale gelir.
K skorunu yüzde ya da olasılık gibi okumak. Bu, kesin CoCoSo'dan miras kalan bir hatadır. Bulanık girdi "daha kapsamlı" göründüğü için bu yanılgıya düşmek burada daha kolaydır.
Temel ilke şudur:
Fuzzy CoCoSo'da belirsizlik yalnız normalizasyona kadar taşınır; S, P ve nihai K skoru crisp sayılardır. Girdinin bulanık olması, çıktının da belirsizlik taşıdığı anlamına gelmez.
Vakalar
Birinci vaka DecisionMind'ın doğrulama örneğidir. Literatürde paylaşılan, sayfa numarasıyla izlenebilecek bir Fuzzy CoCoSo örneği bulunmadığı için, DecisionMind bu tabloyu F.steps formüllerini esas alarak kurmuştur: 3×3'lük sentetik bir TFN tablosudur. Kernel bu sayıları Python ile bağımsız olarak yeniden hesaplayıp doğrulamıştır. İkinci vaka öğretici bir kurgudur.
1. Öğretici örnek (DecisionMind'ın doğrulama örneği): Üç tedarikçinin üç kriterde bulanık puanlanması
Bir firma üç tedarikçiyi (A1, A2, A3) üç kriterde değerlendiriyor ve puanları 0-1 aralığında üçgen bulanık sayılarla veriyor (üçüncü kriter maliyet, azı iyi).
| Tedarikçi | Kriter 1 | Kriter 2 | Kriter 3 (Maliyet) |
|---|---|---|---|
| A1 | (0,65; 0,70; 0,75) | (0,45; 0,50; 0,55) | (0,55; 0,60; 0,65) |
| A2 | (0,75; 0,80; 0,85) | (0,55; 0,60; 0,65) | (0,35; 0,40; 0,45) |
| A3 | (0,55; 0,60; 0,65) | (0,65; 0,70; 0,75) | (0,45; 0,50; 0,55) |
| Yön | çoğu iyi | çoğu iyi | azı iyi |
| Ağırlık | (0,35; 0,40; 0,45) | (0,30; 0,35; 0,40) | (0,20; 0,25; 0,30) |
Yöntem her sütunu köşe bazında 0-1'e eşitler ve ölçeklenmiş üçgenleri merkez değerine indirir. Sonra ağırlıklı toplam (S) ile ağırlıklı kuvvet-toplamı (P) ölçülerini bu crisp merkez değerler üzerinden hesaplar. Son olarak üç uzlaşma stratejisiyle (paylaşım, en-kötüye-göre, dengeli; λ=0,5) bunları birleştirip nihai K skorunu kurar.
| Tedarikçi | Birleşik skor (K) | Sıra |
|---|---|---|
| A2 | 2,877 | 1 |
| A3 | 2,215 | 2 |
| A1 | 1,681 | 3 |
Sonuç şöyle okunur: A2, en ağır kriter olan Kriter 1'de en yüksek puana sahip ve maliyette de en düşük (en iyi) değeri taşıyor; bu ikisi birlikte K skorunda açık bir üstünlük sağlıyor. Üç uzlaşma stratejisi de (paylaşım, en-kötüye-göre, dengeli) AYNI sırayı veriyor (A2, A3, A1). Bu sonuç Python ile ayrı ayrı hesaplanarak doğrulanmıştır.
Firma burada bir soru soruyor: Kriter 1 ile Kriter 3'ün ağırlıkları yer değiştirse, yani maliyete Kriter 1'in ağırlığı ve Kriter 1'e maliyetin ağırlığı verilse, sonuç ne olur? A2 yine önde kalır (K=3,104), ama A1 ile A3'ün farkı büyür. A1'in maliyet kriterindeki üçgeni bir kademe daha iyi olsaydı, yani (0,45; 0,50; 0,55) değerini alsaydı bile, sıra değişmez: A2 hâlâ birincidir. Bu iki sınama da Python ile yeniden hesaplanarak doğrulanmıştır. Bu örnekte A2'nin önde çıkması hem ağırlık takasına hem tek kriterlik puan değişimine karşı sağlamdır.
Raporda: "Ölçeklenmiş üçgenler merkez değerine indirilip toplamsal ve çarpımsal ölçüler crisp hesaplanmış, üç uzlaşma stratejisi de A2'yi birinci sırada göstermektedir (K=2,877); ağırlık takası ve tek kriterlik puan değişimi sırayı bozmamaktadır."
Kaynak: DecisionMind'ın Fuzzy CoCoSo doğrulama örneği; literatürde paylaşılan, sayfa/tablo ile izlenebilir bir Fuzzy CoCoSo uygulaması bulunmadığından F.steps formülleri esas alınarak sentetik kurulmuştur (bkz. onay notları). Skorlar kernel mantığının Python ile bağımsız yeniden hesaplanmasıyla elde edilmiştir.
2. Eğitim: Bir üniversitenin yeni laboratuvar yatırımı için bölüm seçimi
Bir üniversite, sınırlı bir araştırma bütçesini yeni bir laboratuvar yatırımı olarak üç bölümden (Kimya, Biyoloji, Fizik) birine ayıracaktır. Üç kriter kullanılıyor. Birincisi araştırma potansiyeli: dekanlık bunu bölüm hakkındaki genel, yaklaşık bir değerlendirmeyle veriyor, henüz somut bir göstergeye dayanmıyor. İkincisi öğrenci talebi: bu da gelecek yıllara ilişkin bir tahmin. Üçüncüsü yatırım maliyeti: tedarikçilerden gelen, henüz kesinleşmemiş ve bir aralıkta seyreden ön tekliflere dayanıyor; bu kriterde azı iyi kabul edilir. Dekanlık ve bölüm başkanları her üç kriteri de yedi terimli bir ölçekle sözel olarak puanlamış ve bunları üçgene çevirmiştir. Ağırlıkları da aynı ölçekle vermişlerdir.
Yöntem her bölümü aynı ölçeğe getirir, merkez değerlerine indirger, toplamsal ve çarpımsal ölçüleri hesaplar, üç uzlaşma stratejisiyle birleştirir. Diyelim ki paylaşım ve dengeli stratejiler öğrenci talebi en yüksek olan Biyoloji'yi öne çıkarırken, en-kötüye-göre stratejisi araştırma potansiyeli en yüksek olan Kimya'yı öne çıkarıyor.
Üniversite burada bir şeyle karşı karşıyadır: üç strateji hemfikir değildir, bu da nihai K skorunun toplulaştırma seçimine duyarlı olduğunu gösterir. Yönetim, kararını yalnız birleşik K skoruna değil, hangi stratejinin kendi önceliğine (kısa vadeli öğrenci talebi mi, uzun vadeli araştırma potansiyeli mi) daha yakın olduğuna bakarak desteklemelidir. Ayrıca maliyet kriterindeki tekliflerin henüz kesinleşmemiş olması bir risktir. Bu risk bütçe onayından önce netleştirilmelidir.
Raporda: "Birleşik skora göre Biyoloji öndedir; ancak üç uzlaşma stratejisi bu sırada tam hemfikir değildir, bu yüzden sonuç üniversitenin kısa vadeli talebi mi uzun vadeli araştırma potansiyelini mi önceliklendirdiğine bağlı olarak yeniden değerlendirilmelidir."
3. Yapılmaması Gereken
Birinci yanlış, öğretici örnekteki üçgenleri baştan merkez değerine indirip kesin CoCoSo koşturmaktır. Sıra aynı çıkar (A2, A3, A1), ama K skorları 1,68 / 2,88 / 2,21'den 1,22 / 4,71 / 2,94'e kayar ve A2'nin farkı olduğundan büyük görünür. İkinci yanlış, ağırlık üçgenini (0,35; 0,40; 0,45) girip motorun bunu hesabın başında 0,40'a indirdiğini görmeden "ağırlık belirsizliği de modele dahil edildi" diye raporlamaktır. Bu uzantıda ağırlık belirsizliği hiçbir adımda korunmaz. Üçüncü yanlış, K skorunu, örneğin 2,877 gibi 1'in üzerindeki bir değeri, bir yüzde ya da olasılık gibi okumak ve bu skoru başka bir analizin skoruyla karşılaştırmaktır.
Kaynaklar
Adımların formülleri, ara tablolar ve atıf biçimleri için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/fuzzy-cocoso
Yazdani, M., Zarate, P., Zavadskas, E. K., & Turskis, Z. (2019). A combined compromise solution (CoCoSo) method for multi-criteria decision-making problems. Management Decision, 57(9), 2501–2519. DOI: 10.1108/MD-05-2017-0458
Zadeh, L. A. (1965). Fuzzy sets. Information and Control, 8(3), 338–353. DOI: 10.1016/S0019-9958(65)90241-X
Chen, C.-T. (2000). Extensions of the TOPSIS for group decision-making under fuzzy environment. Fuzzy Sets and Systems, 114(1), 1–9. DOI: 10.1016/S0165-0114(97)00377-1
Dubois, D., & Prade, H. (1978). Operations on fuzzy numbers. International Journal of Systems Science, 9(6), 613–626. DOI: 10.1080/00207727808941724