Uzantı kartı · Bulanık
Fuzzy ELECTRE I (Hatami-Marbini & Tavana, 2011)
Fuzzy ELECTRE I, birden fazla karar vericinin performans ve ağırlık yargılarını sözel/yamuk bulanık sayılarla topladığı ELECTRE I biçimidir. Üstünlük ilişkisi bu bulanık sayılar üzerinde, durulaştırma yapılmadan kurulur; çıktı yine bir çekirdek küme ve üstünlük grafiğidir.
Temel yöntem
ELECTRE →
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; uyum-uyumsuzluk mantığı ve veto ilkesi değişmez.
Hücreler. Kesin ELECTRE I'de her hücre tek bir sayıdır. Burada her hücre dört sayıdan oluşan bir yamuk bulanık sayıdır (en düşük, iki orta, en yüksek); karar vericiler performansı ve kriter ağırlıklarını "çok iyi", "orta" gibi sözel ifadelerle verir, bu ifadeler önceden ilan edilmiş bir ölçekle yamuğa çevrilir. Yöntem doğrudan grup kararı için tasarlanmıştır: K karar vericinin yamukları, en kötümser alt sınırın minimumu, iki orta değerin ortalaması ve en iyimser üst sınırın maksimumu alınarak (min-ortalama-ortalama-maks kuralı) tek bir grup matrisine birleştirilir. Ağırlıklar da aynı biçimde yamuktur ve toplamı 1 olmak zorunda değildir. Burada ağırlık bir "oy ağırlığı"dır; TOPSIS'teki gibi bir olasılık dağılımı değildir.
Ölçek eşitleme. Kesin ELECTRE'de her sütun kendi büyüklüğüne bölünür. Burada da yön bilgisine göre bölme yapılır (fayda kriterinde sütunun en yüksek üst değerine, maliyet kriterinde sütunun en düşük alt değerine oranlanarak) ama işlem dört bileşenli yamuk üzerinde, bileşenlerin sırası ters çevrilerek yürütülür; sonuç yine dört bileşenli, karşılaştırılabilir bir yamuktır.
Uyum / uyumsuzluk. Bu, kesin ELECTRE I'den en çok ayrılan noktadır: iki yamuk sayı arasında "hangisi diğerinden büyük" sorusu tek bir sayı gibi doğrudan karşılaştırılamaz; yöntem bunun yerine iki yamuğun köşe (Hamming) uzaklığını kullanan bir üstünlük kuralı uygular. Bir seçeneğin bir kriterde diğerine "en az o kadar iyi" sayılması, iki yamuğun bileşke üst sınırına olan uzaklıkların karşılaştırılmasıyla belirlenir. Uyum kümesi bu kuralla kurulur ve uyum indeksi kriterin ağırlığının kendisi kadar (yani hâlâ bir yamuk sayı olarak) toplanır; durulaştırılmamış hâlde kalır. Uyumsuzluk ise iki yamuğun köşe uzaklıklarının bir oranı olarak hesaplanır ve burada tek bir sayıya (0 ile 1 arası) iner.
Eşiklerin biçimi ve durulaştırma. Kesin ELECTRE I'de uyum eşiği (c̄) ve uyumsuzluk eşiği (d̄) analist tarafından doğrudan seçilir (ör. temel karttaki örnekte c̄=0,75, d̄=0,25). Burada durum farklıdır: C̄ ve D̄ kullanıcı tarafından seçilmez, verinin kendisinden türetilir; tüm ikili karşılaştırmalardaki uyum ve uyumsuzluk değerlerinin ortalamasıdır. Durulaştırma da tam bu noktada, eşikle karşılaştırma anında olur: hâlâ yamuk olan uyum indeksi, C̄'nin köşe uzaklığıyla karşılaştırılarak 0/1'e indirilir. DecisionMind'ın bu klasik Fuzzy ELECTRE I'de sabit tuttuğu şey budur: bulanıklık son karşılaştırma anına kadar taşınır, hiçbir ara adımda erken durulaştırma yapılmaz; çıktı kesin ELECTRE I'deki gibi bir Z matrisi (üstünlük grafiği) ve ondan çıkan bir çekirdek kümedir.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Temel yöntemle aynı olan kısım kısaca şudur: çıktı bir sıralama değil, hiçbir başkası tarafından üstünlenmeyenlerin ("çekirdek küme") ve ikili üstünlük ilişkilerinin (üstünlük, eşitlik, kıyaslanamazlık) bir dökümüdür.
Farklı olan şudur: eşikler (C̄, D̄) burada analistin seçtiği sabit sayılar değil, verinin kendi ortalamasıdır. Bu, kesin ELECTRE I'in "eşikler gevşetilirse ne olur" sorusunu burada farklı bir biçime sokar: eşikler analistin elinde değildir, ama bir seçeneğin puanı değiştiğinde yalnız o seçeneğin ilgili olduğu ikililer değil, C̄ ve D̄'nin kendisi de (dolayısıyla her ikilinin geçme çizgisi) kayar. Raporda bu, "eşik şuydu, şuna çekilseydi" değil, "bu seçeneğin puanı şu kadar değişseydi ortalama eşik de kayar ve karar da değişebilirdi" biçiminde ifade edilmelidir.
Bu nedenle:
"Fuzzy ELECTRE I, A2 ve A3'ü net biçimde birinci sıraya koydu"
yerine:
"Verinin kendi ortalamasından türeyen eşiklerle A2 ve A3 hiçbiri diğerini geçemeyen, birbirine eşit sayılan bir çift olarak çıkmıştır; bu eşitlik iki seçeneğin ham puanlarının da birbirine yakın olmasıyla tutarlıdır"
biçiminde yazmak doğrudur.
Ne Zaman Temel Yöntem Yerine Bu?
Performans ve ağırlık yargıları birden fazla karar vericiden sözel olarak geliyorsa ve bu yargıları tek bir sayıya indirmeden, gruplayarak birleştirmek gerekiyorsa. Ölçülmüş bir performans (ör. teslim tarihine uyum yüzdesi) varsa bunu yamuğa açmak belirsizlik modellemek değil üretmektir; DecisionMind tek veri türü ister, ölçülmüş bir hücre yamuğun dört bileşeni eşit yazılarak (a=b=c=d) gömülür.
Kesin ELECTRE I'in çıkış koşulu burada da geçerlidir: sıralama değil bir çekirdek küme yeterliyse bu yöntem uygundur; tam bir sıra gerekiyorsa ailenin başka üyeleri (Fuzzy ELECTRE II, III) düşünülmelidir. Ama bu ikisi burada anlatılanın aksine performansı hemen durulaştırıp kesin ELECTRE II/III mantığını işletir; bulanıklığı sona kadar taşıyan yalnız bu Fuzzy ELECTRE I biçimidir.
Bu Uzantıya Özgü Hatalar
Yamukları Hamming uzaklığı hesaplanmadan önce durulaştırmak. Uyum kümesinin hangi kritere gireceği, iki yamuğun tam üyelik fonksiyonu üzerinden belirlenir; ağırlık merkeziyle durulaştırılmış tek sayılar üzerinde "hangisi büyük" diye karşılaştırmak asimetriyi siler ve farklı bir uyum kümesi üretebilir.
ELECTRE I'i bir seçim değil bir sıralama yöntemi gibi kullanmak. Kıyaslanamazlık ya da eşitlik bir hesap arızası değildir; verinin, bu ikisini güvenilir biçimde ayıramadığının işaretidir.
Bulanık ağırlıkları bir olasılık basitiği (toplamı 1) gibi ele almak. Uyum indeksi bu yöntemde ağırlıkların bulanık toplamıdır; seminal makalenin kendi örneğindeki ağırlıklar da toplamı 1 etmez. Ağırlıkları zorla normalize etmek uyum indeksinin ölçeğini değiştirir.
Eşikleri (C̄, D̄) analistin seçtiği sabit sayılar sanmak. Bunlar bu yöntemde verinin ortalamasıdır; raporda "eşik 0,75 seçildi" gibi kesin ELECTRE I'e ait bir cümle kurmak yanlıştır.
Temel ilke şudur:
Fuzzy ELECTRE I, birden fazla karar vericinin sözel yargısını son karşılaştırma anına kadar bulanık taşımak içindir; eşikler burada seçilmez, verinin kendisinden türer. Bu yüzden bir seçeneğin puanındaki değişiklik yalnız o seçeneği değil, geçme çizgisinin kendisini de oynatır.
Vakalar
Birinci vaka literatür kaynaklıdır: Hatami-Marbini ve Tavana'nın (2011) kendi sayısal örneği (Omega, s. 377-381, Tablo 5/13/17). İkinci vaka kurgudur.
1. İşletme: Beş tedarikçi arasında üç karar vericiyle ön değerlendirme (Hatami-Marbini & Tavana, 2011)
Bir firma, beş tedarikçiyi (A1-A5) beş fayda kriterinde (kârlılık, ilişki yakınlığı, teknoloji kapasitesi, uygunluk kalitesi, çatışma çözümü) üç karar vericiyle değerlendiriyor. Karar vericilerin sözel puanları önceden birleştirilmiş, yamuk bulanık sayılara çevrilmiştir (aşağıdaki tablo Tablo 5'in kısaltılmış hâlidir; sütun başına dört bileşen a≤b≤c≤d).
| Tedarikçi | Kârlılık | İlişki yakınlığı | Teknoloji kap. | Uygunluk kalitesi | Çatışma çözümü |
|---|---|---|---|---|---|
| A1 | (5; 6; 7; 8) | (5; 7; 8; 10) | (7; 8; 8; 9) | (7; 8; 8; 9) | (7; 8; 8; 9) |
| A2 | (7; 8; 8; 9) | (8; 9; 10; 10) | (8; 9; 10; 10) | (7; 8,7; 9,3; 10) | (8; 9; 10; 10) |
| A3 | (7; 8,7; 9,3; 10) | (7; 8,3; 8,7; 10) | (7; 8,7; 9,3; 10) | (8; 9; 10; 10) | (7; 8,3; 8,7; 10) |
| A4 | (7; 8; 8; 9) | (5; 7,3; 7,7; 9) | (5; 6,7; 7,3; 9) | (7; 8; 8; 9) | (5; 6; 7; 8) |
| A5 | (5; 6; 7; 8) | (5; 7,3; 7,7; 9) | (5; 6; 7; 8) | (5; 6,7; 7,3; 9) | (5; 6; 7; 8) |
| Ağırlık | (0,7;0,8;0,8;0,9) | (0,8;0,9;1,0;1,0) | (0,7;0,87;0,93;1,0) | (0,7;0,8;0,8;0,9) | (0,7;0,8;0,8;0,9) |
Beş kriter de fayda yönlüdür. Yöntem sütunları en yüksek üst değere böler, ağırlıklarla çarpar, her ikili için Hamming-uzaklığı tabanlı üstünlük kuralıyla uyum ve uyumsuzluk indekslerini kurar; ortalama uyum C̄=(2,12; 2,45; 2,54; 2,76) ve ortalama uyumsuzluk D̄=0,56 bu ikili karşılaştırmaların kendi ortalamasından çıkar (Tablo 13'te yayımlanan değerler, iki ondalığa yuvarlanmıştır).
| Sıra sınıfı | Tedarikçiler |
|---|---|
| 1 | A2, A3 (eşit) |
| 3 | A1, A4 (eşit) |
| 5 | A5 |
Sonuç şöyle okunur: A2 ile A3 hiçbiri diğerini üstünleyemeyen, en üstteki eşit çift; A1 ile A4 ortadaki eşit çift; A5 tek başına en altta. Bu bir sıralama puanı değil, çekirdek kümeye en yakın iki seçeneğin (A2, A3) bir arada durduğu bir üstünlük grafiğidir.
Firma burada tereddüt yaşayabilir. Bu kartın yazarı, yalnız seçeneklerin ham verideki yakınlığını göstermek için bir ek ortalama puan hesaplamıştır; bu puan ELECTRE'nin telafi edici olmayan mantığının yerine geçmez. Bu ek puana göre A2 ile A3'ün ağırlıklı puanları sırasıyla yaklaşık 3,78 ve 3,71'dir, fark yalnız 0,07'dir. A1 ile A4'ünki ise 3,23 ve 3,13'tür, fark 0,11'dir. Her iki eşit çiftin ham verisi de birbirine gerçekten yakındır; tesadüfen eşitlik çıkmamıştır. Bu kartın yazarınca yapılan bağımsız bir kontrolde, yalnızca A4'ün "ilişki yakınlığı" kriterindeki puanı (üç karar vericinin ortalamasında) 10 üzerinden yaklaşık 1,2 birim yükselseydi, A4 bu ek ortalama puanda A1'i geçerdi. Bu, A1-A4 eşitliğinin ne kadar dar bir marjda durduğunu gösterir.
Raporda: "Verinin kendi ortalamasından türeyen eşiklerle A2 ve A3 birbirini geçemeyen, en üstteki eşit çift; A1 ve A4 ortadaki eşit çift olarak çıkmıştır. Her iki eşit çiftin ham puanları da birbirine yakındır; bu eşitlik veri setinin doğal bir sonucu olup, tek bir kriterdeki küçük bir puan kaymasıyla bozulabilecek kadar dar bir marjdadır."
Kaynak: Hatami-Marbini ve Tavana (2011), Omega, s. 377-381, Tablo 5 (girdi), Tablo 13 (C̄, D̄) ve Tablo 17 (nihai sıra sınıfları). Ek yakınlık puanı ve duyarlılık hesabı bu kartın yazarınca Python ile bağımsız olarak yapılmıştır; ELECTRE'nin kendi uyum/uyumsuzluk/eşik zincirinin YERİNE geçmez, yalnızca ham verinin yakınlığını göstermek içindir.
2. Bankacılık: Bir bankanın KOBİ kredi yeniden yapılandırma seçenekleri arasında ön değerlendirmesi
Bir bankanın kredi komitesi, sıkıntılı üç KOBİ müşterisi için önerilen dört yeniden yapılandırma paketini üç kredi uzmanıyla değerlendiriyor. Kriterler: müşterinin geri ödeme kapasitesi, teminat yeterliliği, sektörel toparlanma beklentisi (üçü de "çoğu iyi"). Uzmanlar her paketi her kriterde sözel olarak puanlıyor ("zayıf", "orta", "iyi" gibi) ve bu puanlar önceden ilan edilmiş bir ölçekle yamuğa çevriliyor; üç uzmanın yamukları min-ortalama-ortalama-maks kuralıyla birleştiriliyor.
Yöntem sütunları eşitler, ağırlıklandırır, Hamming-uzaklığı kuralıyla uyum ve uyumsuzluk indekslerini kurar, verinin kendi ortalamasından C̄ ve D̄'yi türetir. Diyelim ki sonuç, iki paketin (P1, P3) birbirini üstünleyemeyen bir eşit çift olarak çekirdek kümede kaldığını, diğer iki paketin ise bu eşiklerle üstünlendiğini gösterdi.
Komite burada tereddüt yaşayabilir. Üç uzmandan biri sektörel toparlanma beklentisini diğer ikisinden belirgin biçimde daha iyimser puanlamıştır. O uzmanın puanı bir basamak aşağı çekilseydi birleşik yamuk sayı değişir; dolayısıyla hem P1-P3 ikilisinin kendi uyum/uyumsuzluk değeri hem de tüm ikili karşılaştırmaların ortalaması olan C̄ ve D̄ kayar. Bu, P1-P3 eşitliğinin bozulup bozulmayacağının tek bir uzmanın yargısına bağlı olabileceği anlamına gelir.
Raporda: "P1 ve P3, verinin kendi ortalamasından türeyen eşiklerle birbirini geçemeyen bir çift olarak çekirdek kümede kalmıştır; bu sonuç, sektörel toparlanma beklentisi kriterinde bir uzmanın belirgin biçimde iyimser puanına duyarlıdır, çünkü bu puan hem ilgili ikilinin hem de genel eşiğin (C̄, D̄) kendisini oynatır."
3. Yapılmaması Gereken
Tedarikçi tablosundaki yamukları baştan ağırlık merkeziyle durulaştırıp (A1'in kârlılığını 6,5; A2'ninkini 8,0 gibi tek sayılara indirip) kesin ELECTRE I'i koşturmak: Hamming-uzaklığı tabanlı üstünlük kuralı burada uygulanamaz hâle gelir ve farklı bir uyum kümesi çıkabilir. İkinci yanlış, C̄=0,75 ve D̄=0,25 gibi kesin ELECTRE I'in temel kartındaki sabit eşik değerlerini bu yönteme de uygulamaktır; burada eşikler verinin kendi ortalamasıdır, elle seçilmez. Üçüncü yanlış, beş kriterin ağırlıklarını (toplamı 1 etmediği için) zorla normalize edip toplamı 1'e getirmektir; bu, uyum indeksinin ölçeğini değiştirir ve seminal makalenin kendi sayılarıyla (C̄, D̄) uyuşmayan bir sonuç üretir.
Kaynaklar
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/fuzzy-electre-i
Hatami-Marbini, A., & Tavana, M. (2011). An extension of the Electre I method for group decision-making under a fuzzy environment. Omega, 39(4), 373–386. DOI: 10.1016/j.omega.2010.09.001
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
Zadeh, L. A. (1965). Fuzzy sets. Information and Control, 8(3), 338–353. DOI: 10.1016/S0019-9958(65)90241-X
Aytaç, E., Tuş Işık, A., & Kundakcı, N. (2011). Fuzzy ELECTRE I Method for Evaluating Catering Firm Alternatives. Ege Akademik Bakış, 11(Özel Sayı), 125–134. (DOI yok)