Uzantı kartı · Bulanık
Fuzzy WPM (Kahraman, Birgün ve Yenen, 2008)
Fuzzy WPM, kriter değerleri ve ağırlıkları üçgen bulanık sayı olarak verildiğinde kullanılan WPM biçimidir. Köşe bazında ağırlıklı kuvvete yükseltme ve çarpma işlemini ham, yani oranlanmamış bulanık değerler üzerinde yürütür. Sonucu ise en son adımda tek bir sayıya durulaştırır.
Temel yöntem
WPM →
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?
Üç şey değişir; çarpımsal mantık değişmez.
Hücreler. Kesin WPM'de her hücre tek, kesinlikle pozitif bir sayıdır. Burada her hücre üçgen bulanık bir sayıdır (en düşük, en olası, en yüksek) ve yine kesinlikle pozitif olmalıdır. Sıfır ya da negatif bir köşe, çarpımı tanımsız hale getirir. Kriter ağırlıkları da üçgen olarak girilir; DecisionMind bu uzantıda ağırlığı hiç crisp'e indirmez, her köşe (l, m, u) kendi ağırlık köşesiyle (w_l, w_m, w_u) eşleşir. Bu yönüyle aynı ailedeki Fuzzy CoCoSo'dan ayrılır: orada ağırlık üçlüsü hesabın başında merkez değerine indirilir, burada ise üç köşe boyunca ayrı ayrı taşınır.
Ölçek eşitleme. Kesin WPM her hücreyi kendi sütununun en iyi değerine oranlar. Fayda kriterinde sütunun en büyüğüne böler, maliyet kriterinde ise sütunun en küçüğünü hücreye böler. Bu oranlama, WPM'nin birim bağımsızlığının kaynağıdır. Kaynağın (Kahraman, Birgün ve Yenen, 2008) izlediği yol burada farklıdır: hiçbir sütun oranlaması yapılmaz, ham TFN büyüklükleri doğrudan kendi ağırlık köşeleriyle kuvvete yükseltilir. Kitabın kendi örneği bunu doğrular. Dört kriterin ham değerleri 3 ile 52 arasında değişir ve birbirinden çok farklı büyüklüktedir; hiç oranlanmadan doğrudan kullanılır ve kitabın raporladığı sonuçla (bu kartın Vaka 1'i) birebir eşleşir.
Yön işleme (maliyet kriterleri). Kesin WPM'de maliyet kriteri "en küçüğü hücreye böl" kuralıyla ele alınır. Burada maliyet kriterinde hem değer üçlüsünün hem ağırlık üçlüsünün tersi alınır: (l, m, u) yerine (1/u, 1/m, 1/l), (w_l, w_m, w_u) yerine de (w_u, w_m, w_l) kullanılır. Yalnız değeri ters çevirip ağırlığı ters çevirmemek, ya da tersini yapmak, köşe sırasını (en düşük ≤ en olası ≤ en yüksek) bozan geçersiz bir üçlü üretir. Bu yüzden ikisi birlikte ters çevrilir.
Sonuç ve durulaştırma. Çıktı önce bir TFN'dir: V(A_i) = (l-çarpımı, m-çarpımı, u-çarpımı). Durulaştırma en son adımda, merkez değeriyle ((l+m+u)/3) yapılır. Bu yönüyle Fuzzy WPM, normalizasyondan hemen sonra (S/P'den önce) durulaştıran Fuzzy CoCoSo'dan ve hücre okunur okunmaz en baştan durulaştıran IF-CoCoSo'dan farklıdır. Fuzzy WPM'de bulanıklık, çarpım işleminin sonuna kadar taşınır.
DecisionMind bu uzantıda iki şeyi sabit tutar. Durulaştırma yöntemi olarak merkez değerini (centroid) son adımda kullanır ve kaynağın kendi tercihi olan "sütun oranlaması yok, doğrudan ham değer" yaklaşımını korur. Ağırlıklar dışarıdan alınır, yöntem ağırlık üretmez.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Kesin WPM'deki gibi merkez değer (centroid) skoru, bu seçenek kümesi içinde bir sıralamayı gösterir. Bir yüzde ya da olasılık değildir. Başka bir Fuzzy WPM analizinden gelen bir skorla da karşılaştırılamaz, çünkü sütun oranlaması yapılmaz. Bu yüzden skorun mutlak büyüklüğü doğrudan kriterlerin ham ölçeğine bağlıdır; örneğin net bugünkü değerin TL cinsinden büyüklüğü skoru doğrudan etkiler.
Skor ayrıca Fuzzy SAW gibi toplamsal bir bulanık yöntemin skoruyla da karşılaştırılamaz; ikisi farklı ölçeklerde durur. Bu uyarı K.common_pitfalls'ta da yer alır. Üçgenin üç köşesi, yani V'nin l, m, u bileşenleri, merkez değere inmeden önce ayrı ayrı okunabilir. Köşeler arasındaki açıklık, o seçeneğin girdilerindeki belirsizliğin son çarpım sonucuna ne kadar taşındığını gösterir. İki seçeneğin merkez değeri yakınsa ama köşe açıklıkları çok farklıysa, dar köşeli seçenek daha güvenilir bir üstünlüktür.
Bu nedenle:
"FMS_1'in merkez skoru (15,18) FMS_2'ninkinden (12,00) yüksek olduğu için FMS_1 açık ara daha iyidir"
yerine:
"FMS_1'in merkez skoru FMS_2'ninkinden yüksektir; ancak bu sayı yalnızca bu iki seçenek arasındaki göreli sıralamayı gösterir, mutlak bir yüzde değildir ve kriterlerden birinin ham büyüklüğü (örneğin net bugünkü değer) değişirse skorun kendisi de ölçek değiştirir"
biçiminde yazmak doğrudur.
Ne Zaman Temel Yöntem Yerine Bu?
Kriterler kesinlikle pozitif olmalı ve bir uzman tahmininden ya da yaklaşık bir yargıdan gelmelidir. Kesin WPM kartındaki "gerçek oran ölçeği" şartı burada da geçerlidir, yalnızca artık üçgen bir yaklaşıklıkla uygulanır. Ölçülmüş bir değeri üçgene açmak kaynağın kendi tercihidir. Ama net bugünkü değer ya da mühendislik çabası gibi zaten sayıyla ifade edilen bir büyüklüğü üçgenleştirmek, belirsizlik üretmek anlamına gelebilir. Kaynaktaki örnekte köşeler uzman tahminlerinden, yani en kötümser, en olası ve en iyimser değerlerden geldiği için bu meşrudur.
Kesin yöntemin çıkış koşulu aynen geçerlidir. Sıfır ya da negatif değer varsa, yani bulanık hâlde köşelerden biri sıfırın altında ya da eşitse, yöntem tanımsızlaşır. Gerçek bir oran ölçeği, yani anlamlı bir sıfır noktası, yoksa sonuç keyfi başlangıç noktasına duyarlı kalır.
Bu Uzantıya Özgü Hatalar
Sütun oranlaması eklemek. Kaynağın kendisi bunu yapmaz. Kitabın örneğine ratio-to-best normalizasyonu, yani kesin WPM'in adımı eklenirse sıra değişmez ama merkez skorlar 15,18 / 12,00'den 0,734 / 0,609'a düşer. Sonuç, kitabın raporladığı sayılarla artık karşılaştırılamaz bir ölçekte kalır.
Maliyet kriterinde yalnız değeri ya da yalnız ağırlığı ters çevirmek. Kernel'in kendi belgesi bunu gösterir. Kitabın X1 sütununda değer (3, 4, 6) ve ağırlık (0,15; 0,18; 0,24) iken, yalnız değer ters çevrilip ağırlık ters çevrilmezse (0,7643; 0,7792; 0,7682) çıkar. Bu üçlünün sırası bozuktur, çünkü en düşük ≤ en olası ≤ en yüksek şartını ihlal eder ve geçersizdir. Doğrusu, ikisinin birlikte ters çevrilmesiyle elde edilen (0,6505; 0,7792; 0,8481) üçlüsüdür; bu üçlünün sırası doğrudur.
Fuzzy WPM skorunu Fuzzy SAW skoruyla karşılaştırmak. İkisi farklı toplulaştırma mantığı (çarpımsal / toplamsal) ve farklı ölçek kullanır. "Hangisi doğru" sorusu bir hata değil, yöntemin doğasıdır. Kesin WPM kartındaki aynı uyarı burada da geçerlidir.
Sıfıra çok yakın bir köşeyi fark etmemek. Bir kriterin en düşük köşesi (l) sıfıra çok yakınsa, o kriterin ağırlığı küçük bile olsa çarpımı sert biçimde aşağı çeker. Bu, kesin WPM'in "zayıf kriteri affetmeme" özelliğinin bulanık hâlde köşe düzeyinde de geçerli olduğunu gösterir.
Temel ilke şudur:
Fuzzy WPM'de bulanıklık çarpım işleminin sonuna kadar taşınır ve durulaştırma en son adımdadır; kaynağın normalizasyon yapmadığını bilmeden ekstra bir oranlama adımı eklemek, kitabın kendi sayılarıyla karşılaştırılamaz bir sonuç üretir.
Vakalar
Birinci vaka yöntemin kurucu kaynağından alınmıştır. Sayılar kaynağın kendi hesap örneğidir ve 4 anlamlı basamağa kadar birebir eşleşir. İkinci vaka öğretici kurgudur.
1. Mühendislik: İki esnek üretim sistemi arasında seçim (Kahraman, Birgün ve Yenen, 2008)
Bir işletme, iki esnek üretim sistemi (FMS_1, FMS_2) arasında seçim yapacaktır. Dört kriter vardır: mühendislik çabası (X1), esneklik (X2), net bugünkü değer (X3) ve entegrasyon yeteneği (X4). Dördü de "çoğu iyi" yönlü ve üçgen bulanık sayı olarak verilmiştir; köşeler uzman tahminlerinin en düşük, en olası ve en yüksek değerleridir. Ağırlıklar da üçgen bulanık sayıdır.
| Sistem | X1 (Müh. çabası) | X2 (Esneklik) | X3 (Net bugünkü değer) | X4 (Entegrasyon) |
|---|---|---|---|---|
| FMS_1 | (3; 4; 6) | (6; 8; 10) | (28; 32; 44) | (6; 8; 9) |
| FMS_2 | (5; 6; 7) | (4; 4; 5) | (38; 45; 52) | (3; 4; 5) |
| Yön | çoğu iyi | çoğu iyi | çoğu iyi | çoğu iyi |
| Ağırlık | (0,15; 0,18; 0,24) | (0,32; 0,38; 0,46) | (0,30; 0,32; 0,38) | (0,10; 0,12; 0,18) |
Yöntem her sistemin ham TFN değerlerini kendi ağırlık köşeleriyle kuvvete yükseltir ve kriterler boyunca çarpar; sütun oranlaması yapılmaz.
| Sistem | Bulanık skor V (l; m; u) | Merkez değer | Sıra |
|---|---|---|---|
| FMS_1 | (6,8005; 11,0043; 27,7352) | 15,180 | 1 |
| FMS_2 | (6,5940; 9,3352; 20,0561) | 11,995 | 2 |
Sonuç şöyle okunur: FMS_1, en ağır kriter olan net bugünkü değerde FMS_2'nin gerisinde kalır (28-44'e karşı 38-52). Ama ikinci en ağır kriter olan esneklikte (X2, ağırlık ortalama ≈0,38) çok daha güçlüdür (6-10'a karşı 4-5) ve bu yüzden merkez skorda öne çıkar. Kitap bu sonuçla FMS_1'i seçer.
İşletme bu sonuçtan tam emin değildir, çünkü FMS_1'in en zayıf olduğu kriter net bugünkü değerdir (X3). Bu yüzden bu kriterin üç köşesi orantılı olarak küçültülüp Python ile bir eşik testi yapılmıştır. X3 değeri %50'nin altına, yaklaşık (14; 16; 22) düzeyine düşürüldüğünde FMS_2 öne geçer. %60 düzeyinde ise, yaklaşık (16,8; 19,2; 26,4), FMS_1 hâlâ öndedir. Yani FMS_1'in üstünlüğü, net bugünkü değerin neredeyse yarı yarıya hatalı tahmin edilmiş olması gerekecek kadar sağlamdır.
Raporda: "Kitabın verileriyle FMS_1 merkez skorda öndedir (15,18); bu üstünlük net bugünkü değer tahmininin yaklaşık yarı yarıya küçük çıkması gibi büyük bir sapmaya karşı bile dayanıklıdır."
Kaynak: Kahraman, C., Birgün, S., & Yenen, V. Z. (2008), Fuzzy Multi-Attribute Scoring Methods with Applications, Bölüm 7, Bölüm 3.2 (s. 205-206), sayısal örnek FMS-1 ile FMS-2 karşılaştırması. Sayılar kitabın kendi hesap tablosundan alınmıştır; bulanık skor ve merkez değerler kitabın raporladığı değerlerle (V(FMS_1)=(6,8005; 11,0043; 27,7352); V(FMS_2)=(6,5940; 9,3352; 20,0561)) 4 anlamlı basamağa kadar birebir eşleşmektedir, bağımsız olarak Python ile yeniden hesaplanmıştır.
2. Hukuk: Bir baronun yeni hukuk teknolojisi yazılımı seçimi
Bir baro, üye avukatların kullanımına sunmak üzere iki hukuk teknolojisi yazılımından (Y1, Y2) birini seçecektir. Dört kriter vardır: sözleşme analizi hızı, mevzuat güncelleme kapsamı, kullanıcı arayüzü uygunluğu ve yıllık lisans maliyeti tasarrufu. Dördü de "çoğu iyi" yönlüdür, pozitiftir ve gerçek bir sıfır noktasına sahiptir; uzman paneli bunları en kötümser, en olası ve en iyimser tahminleriyle üçgene çevirmiştir.
Yöntem her yazılımın ham değerlerini ağırlık köşeleriyle kuvvete yükseltir, kriterler boyunca çarpar ve merkez değerine indirger. Diyelim ki mevzuat güncelleme kapsamı en geniş olan yazılım, sözleşme analizi hızında biraz geride kalsa da merkez skorda öne çıktı. En hızlı analiz motoruna sahip ama mevzuat kapsamı dar olan yazılım ise ikinci sırada kaldı.
Baro bu sonuçtan da tam emin değildir. Mevzuat güncelleme kapsamının ağırlığı panelin öznel önceliğine dayanır; hız kriterinin ağırlığı artırılırsa sıralama değişebilir. Baro, kararını kesinleştirmeden önce iki farklı ağırlık senaryosuyla, hız öncelikli ve kapsam öncelikli, sonucu yeniden kontrol etmelidir.
Raporda: "Mevcut ağırlıklarla mevzuat kapsamı geniş yazılım öndedir; hız kriterinin ağırlığı artırılırsa sonuç değişebileceğinden, baronun iki ağırlık senaryosunu da görmesi önerilir."
3. Yapılmaması Gereken
Birinci yanlış, kitabın örneğine kesin WPM'in sütun oranlama adımını eklemektir. Bu adım her sütunu kendi en iyi değerine böler. Bu adım eklenirse sıra değişmez ama merkez skorlar 15,18 / 12,00'den 0,734 / 0,609'a düşer ve kitabın raporladığı sayılarla artık karşılaştırılamaz hâle gelir. Kaynağın kendisi bu adımı yapmaz.
İkinci yanlış, bir maliyet kriterinde yalnız değeri ters çevirip ağırlığı ters çevirmemektir. Kernel belgesinin kendi gösterdiği gibi bu, X1 sütununda (0,7643; 0,7792; 0,7682) gibi geçersiz bir üçlü üretir; bu üçlünün sırası bozuktur, çünkü en düşük ≤ en olası ≤ en yüksek şartını ihlal eder. Doğrusu ikisini birlikte ters çevirmektir; bu da sırası doğru olan (0,6505; 0,7792; 0,8481) üçlüsünü verir.
Üçüncü yanlış, merkez skoru (örneğin 15,18) bir yüzde ya da olasılık gibi okumak ve bunu farklı bir Fuzzy WPM analizinden ya da Fuzzy SAW'dan gelen bir skorla doğrudan karşılaştırmaktır.
Kaynaklar
Adımların formülleri ve atıf biçimleri için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/fuzzy-wpm
Kahraman, C., Birgün, S., & Yenen, V. Z. (2008). Fuzzy Multi-Attribute Scoring Methods with Applications (Bölüm 7, s. 187–208, Bölüm 3.2). İçinde: C. Kahraman (Ed.), Fuzzy Multi-Criteria Decision Making. Springer. DOI: 10.1007/978-0-387-76813-7_7
Miller, D. W., & Starr, M. K. (1969). Executive Decisions and Operations Research. Prentice-Hall. (DOI yok; kesin WPM'in temel kaynağıdır.)
Triantaphyllou, E., & Lin, C.-T. (1996). Development and evaluation of five fuzzy multiattribute decision-making methods. International Journal of Approximate Reasoning, 14(4), 281–310. DOI: 10.1016/0888-613X(95)00119-2
Zadeh, L. A. (1965). Fuzzy sets. Information and Control, 8(3), 338–353. DOI: 10.1016/S0019-9958(65)90241-X