Uzantı kartı · Bulanık
Fuzzy DNMA
Bulanık DNMA, karar tablosundaki değerler uzman yargısından ya da tahminden gelen bir yaklaşıklık olduğunda kullanılan DNMA biçimidir. Karar matrisini üçgen bulanık sayılarla tutar, üç toplulaştırma modelini bu üçgenler üzerinden hesaplar ve sonucu yine tek bir skorla sıralar.
Temel yöntem
DNMA →
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. Karar mantığı aynı kalır.
Hücreler. Kesin DNMA'da her hücre tek sayıdır. Burada her hücre üç sayı taşır: en düşük, en olası, en yüksek makul değer. Kriter ağırlıkları da üçgen olarak girilebilir. Ama yöntem ağırlıkları hemen ilk adımda tek sayıya indirir; her ağırlığın üç bileşeninin ortalamasını alır. Üçgen yapı ağırlıklarda korunmaz, yalnız karar matrisinde korunur.
Ölçek eşitleme. Kesin DNMA'da olduğu gibi burada da iki farklı normalizasyon hesaplanır. Vektör normalizasyonu sütun büyüklüğüne böler; maliyet kriterinde sonuç birden çıkarılarak yön fayda tarafına çevrilir. Doğrusal-en-büyük normalizasyonu fayda kriterinde sütunun en büyüğüne, maliyet kriterinde sütunun en küçüğüne göre kurulur. İkisi de üçgenin üç bileşenine ayrı ayrı uygulanır; bu adımda henüz durulaştırma yoktur.
Skor ve birleştirme. İki normalize tablo burada merkez değerine iner; merkez, üç bileşenin ortalamasıdır. Bu merkez değerlerden üç alt-fayda hesaplanır: vektör normalizasyonu üzerinden ağırlıklı toplam, doğrusal normalizasyon üzerinden ağırlıklı toplam, doğrusal normalizasyon üzerinden ağırlıklı çarpım. Kesin DNMA'da olduğu gibi bu üç alt-faydanın kendi içindeki sırası çıkarılır. Sonra puan büyüklüğünün normalize karesi toplanır, sıra tutarsızlığının normalize karesi bundan çıkarılır ve birleşik skor kurulur. Bu son adım kesin DNMA ile birebir aynı formülü kullanır.
Sonuç. Durulaştırma iki kademede olur. Önce kriter ağırlıkları en başta tek sayıya iner. Sonra normalize matrisler, üç alt-fayda hesaplanmadan hemen önce merkez değerine iner. Çıktı tek bir kesin sayıdır ve kesin DNMA'da olduğu gibi negatif çıkabilir; negatif bir skor hata değildir, yalnızca göreli bir zayıf konumu gösterir.
DecisionMind bu bulanık uzantıda üç modelin puan ve sıra bileşenlerine verilen ağırlığı (α ve β) kesin DNMA'daki gibi eşit tutar; üçü de üçte bir. Bu ağırlıklar burada da kullanıcı girdisi değildir.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Çıktı kesin DNMA'daki gibi bir birleşik skordur. Yüksek skor daha iyidir, ama bu sayı bir uzaklık ölçüsünden değil üç ayrı modelin birbirini ne kadar doğruladığından doğar.
Fark şudur. Bu üç model burada üçgenlerin merkez değeri üzerinden çalışır. Yani model başına bir belirsizlik payı vardır ve bu pay, merkez değerine inildiği anda kaybolur. Bir seçeneğin skoru yüksekse bu, o seçeneğin merkez değerleriyle üç modelde de tutarlı biçimde iyi sıralandığı anlamına gelir; girdi üçgenlerinin genişliği bu tutarlılığın ne kadar sağlam olduğunu göstermez.
Bu nedenle:
"Fuzzy DNMA skoruna göre A2'nin performansı mükemmel"
yerine:
"A2, üç toplulaştırma modelinin merkez değerlerinde de tutarlı biçimde en iyi sıraya koyduğu seçenektir. Bu skor yalnız bu üç seçenek arasında bir sırayı gösterir, mutlak bir başarı yüzdesi değildir"
biçiminde yazmak doğrudur.
Ne Zaman Temel Yöntem Yerine Bu?
Kriterler uzman yargısından ya da tahminden geliyorsa ve tek bir toplulaştırma mantığına güvenmek istemiyorsan bu uzantı uygundur. Hangi durumların bulanıklaştırılabileceğini ve ölçülmüş veriyi çevirmeme ilkesini Bulanık veri türü kartı anlatır. DecisionMind tek veri türü ister. Tablo karışıksa ölçülmüş kriter de üçgene yazılır; üç bileşeni aynı sayı olur.
Kesin DNMA'nın çıkış koşulu burada da geçerlidir. Bir kriter sütunu tüm seçeneklerde aynı üçgeni taşıyorsa doğrusal normalizasyon tanımsızlaşır. Bir kriterde taviz kabul edilmiyorsa bu uzantı uygun değildir.
Bu Uzantıya Özgü Hatalar
Değer alanı kısıtını ihlal etmek. Her üçgende en düşük değer en olasıdan, en olası da en yüksekten küçük ya da eşit olmalı; hiçbiri negatif olmamalı.
Durulaştırma yöntemini değiştirip belirtmemek. Kanonik seçim merkez değeridir. Başka bir durulaştırma, örneğin yalnız en olası değeri almak, üç alt-faydayı ve dolayısıyla sıralamayı değiştirebilir.
Üç modeli hiç ayrı ayrı kontrol etmemek. Yalnız birleşik skoru raporlayıp üç alt-faydanın aynı seçeneği mi öne çıkardığını hiç bakmamak; bunlar anlaşmıyorsa birleşik skor bu anlaşmazlığı gizler.
Ağırlıkları üçgen girip sonucu üçgen beklemek. Kriter ağırlıkları yöntem tarafından hemen tek sayıya indirilir. Ağırlıkların üçgen genişliği sonuca hiç yansımaz; bu, kullanıcı için şaşırtıcı olabilir ve raporda belirtilmelidir.
Temel ilke şudur:
Fuzzy DNMA'nın birleşik skoru, üç toplulaştırma modelinin merkez değerler üzerindeki puan ve sıra tutarlılığının bir özetidir. Bir seçenek yalnız bir modelde iyi görünüyorsa rapor bunu göstermelidir.
Vakalar
Birinci vaka DecisionMind'ın doğrulama fikstürüdür. Bu bulanık uzantıya ait, sayfa numarasıyla izlenebilir yayımlanmış bir örnek literatürde yoktur. Bunun yerine manifestin adımlarına sadık, üç seçenekli, üç kriterli, elle izlenebilir bir sentetik üçgen matris kurulmuştur. Motorun adımları bağımsız olarak Python'da yeniden hesaplanmıştır. İkinci vaka öğretici bir kurgudur.
1. Öğretici örnek: Üç seçeneğin üç kriterde üçgen bulanık puanlanması
Üç seçenek iki fayda kriterinde ve bir maliyet kriterinde üçgen bulanık sayılarla değerlendiriliyor.
| Seçenek | Kriter 1 | Kriter 2 | Kriter 3 |
|---|---|---|---|
| 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) |
| Ağırlık | (0,35; 0,40; 0,45) | (0,30; 0,35; 0,40) | (0,20; 0,25; 0,30) |
| Yön | çoğu iyi | çoğu iyi | azı iyi |
Yöntem her sütunu vektör ve doğrusal-en-büyük normalizasyonuyla eşitler; bu iki normalizasyon üçgenin üç bileşeninde ayrı ayrı çalışır. Sonra iki tabloyu merkez değerine indirir ve üç alt-fayda hesaplar: vektör üzerinden ağırlıklı toplam, doğrusal üzerinden ağırlıklı toplam, doğrusal üzerinden ağırlıklı çarpım. Her modelin kendi sırasını çıkarır ve puan büyüklüğü ile sıra tutarlılığını birleştiren tek bir skor kurar.
| Seçenek | Fuzzy DNMA skoru | Sıra |
|---|---|---|
| A2 | 1,000 | 1 |
| A3 | 0,549 | 2 |
| A1 | -0,359 | 3 |
Sonuç şöyle okunur. A2, üç toplulaştırma modelinin de merkez değerlerinde aynı sırayı verdiği seçenektir; her üç modelde de birinci çıkar. A3 her üç modelde de ikinci, A1 her üç modelde de üçüncüdür. Üç model burada tam olarak anlaşır; sıra tutarsızlığı cezası hiçbir seçenek için devreye girmez, fark yalnızca puan büyüklüğünden gelir.
Ağırlıkları geniş bir aralıkta değiştirmek bu sırayı bozmaz. Kriter 1'in ağırlığını 0,40'tan 0,05'e kadar düşürüp farkı Kriter 3'e aktarsan bile A2 birinci kalır. Bunun yerine A2'nin maliyet kriteri (Kriter 3) kötüleşirse sıra değişir. A2'nin Kriter 3 üçgeni şu an (0,35; 0,40; 0,45). Bu üçgen yaklaşık 0,22 birden kötüleşip (0,57; 0,62; 0,67)'ye çıkarsa A3 öne geçer. Bu eşiğin altında A2 birinci kalır. Sıra ağırlıklara karşı çok sağlam, A2'nin maliyet tahminine karşı ise kırılgandır.
Raporda: "Üç toplulaştırma modeli de A2'yi birinci sıraya koymuştur; bu uzlaşma ağırlık seçimine karşı dayanıklıdır. A2'nin maliyet kriterindeki üçgeni yaklaşık 0,22 birden fazla kötüleşirse A3 öne geçer."
Kaynak: DecisionMind'ın Fuzzy DNMA doğrulama fikstürü. Hesap mantığı Liao ve Wu'nun (2020) kesin DNMA algoritmasına dayanır; algoritma burada üçgen bulanık sayılara bileşen bileşen uygulanmıştır. Bu tablo ve sayılar bir makale sayfasından alınmamıştır. Motorun adımları bu kart için bağımsız olarak Python'da yeniden hesaplanmış ve DecisionMind'ın kayıtlı sırasıyla (A2, A3, A1) ve skorlarıyla (A1: -0,3587; A2: 1,0; A3: 0,5491) birebir örtüştüğü doğrulanmıştır.
2. Telekom: Bir operatörün baz istasyonu ekipmanı tedarikçisi seçimi
Bir mobil operatör, yeni nesil baz istasyonu ekipmanı için üç tedarikçi teklifi arasında seçim yapacak. Kriterler ekipman kapasitesi ve enerji verimliliği, ikisi de "çoğu iyi", ve toplam sahip olma maliyeti, "azı iyi". Operatör mühendisleri her tedarikçinin sahadaki gerçek performansını henüz görmediği için, üretici belgelerine ve benzer projelerdeki deneyimlere dayanarak her kriteri üçgen bulanık sayıyla tahmin ediyor.
Yöntem üç tedarikçiyi bulanık DNMA skoruna göre sıralar. Diyelim ki sonuç şöyle çıktı: kapasitesi en yüksek ama maliyeti de en yüksek olan tedarikçi birinci oldu. Enerji verimliliği en iyi olan ama kapasitesi ortalama kalan tedarikçi ikinci sırada kaldı.
Operatörün tereddüdü şu. Üç toplulaştırma modeli birinci tedarikçi için aynı sırayı mı veriyor, yoksa çarpımsal model farklı bir tedarikçiyi mi öne çıkarıyor? Operatör bu üç modeli ayrı ayrı kontrol etmeden yalnız birleşik skoru sunarsa, modeller arasındaki bir anlaşmazlık gizli kalabilir. Operatör bu yüzden üç alt-faydayı da rapora eklemeyi tercih ediyor.
Raporda: "Kapasitesi ve maliyeti en yüksek olan tedarikçi üç toplulaştırma modelinin de tutarlı biçimde önde bulduğu tekliftir. Üç modelin ayrı ayrı sıraları raporun ekinde gösterilmiştir."
3. Yapılmaması Gereken
Öğretici örnekteki üçgenleri baştan merkez değerine indirip kesin DNMA koşturmak birinci yanlıştır; belirsizlik daha ilk adımda silinir. İkinci yanlış, A1'in -0,359 gibi negatif skorunu bir hesap hatası sanıp "yöntem çalışmadı" demektir; negatif skor Fuzzy DNMA'da olağan bir çıktıdır ve yalnızca göreli bir zayıf konumu gösterir. Üçüncü yanlış, kriter ağırlıklarını üçgen girip sonucun da bir üçgen olmasını beklemektir; ağırlıklar yöntem tarafından hemen tek sayıya indirilir ve bu genişlik sonuca hiç yansımaz.
Kaynaklar
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/fuzzy-dnma
Liao, H., & Wu, X. (2020). DNMA: A double normalization-based multiple aggregation method for multi-expert multi-criteria decision making. Omega, 94, 102058. DOI: 10.1016/j.omega.2019.04.001
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
Liao, H., Long, Y., Tang, M., Streimikiene, D., & Lev, B. (2019). Early lung cancer screening using double normalization-based multi-aggregation (DNMA) and Delphi methods with hesitant fuzzy information. Computers & Industrial Engineering, 136, 453–463. DOI: 10.1016/j.cie.2019.07.047