Uzantı kartı · Gri
Gri ARAS (Turskis ve Zavadskas, 2010)
Gri ARAS, kriter değerleri yalnız alt ve üst sınırla bilindiğinde gri sayılarla çalışan ARAS biçimidir. Toplamsal fayda oranını sınırlar üzerinde hesaplar, sonucu tek bir orta noktaya indirir ve fayda derecesine çevirir.
Temel yöntem
ARAS →
Felsefe, işleyiş, güçlü ve zayıf yanlar temel yöntem kartında; bu kart yalnız farkı anlatır.
Veri türü (aile)
Gri (Grey) →
Bu veri türü nedir, ne zaman kullanılır, hücreye nasıl yazılır: ailenin ayrıntılı anlatımı burada.
Temel Yöntemden Ne Değişir?
Dört şey değişir; karar mantığı değişmez.
Hücreler. Kesin ARAS'ta her hücre tek, sıfırdan farklı pozitif bir sayıdır. Burada her hücre iki sayıdır: alt sınır ve üst sınır; sınırların içinde hiçbir değer diğerinden daha olası sayılmaz. Ağırlıklar da gri aralık olarak verilebilir; kesin bir ağırlık geliyorsa DecisionMind bunu alt ve üst sınırı eşit bir aralık olarak gömer, genişlik eklemez. Yöntem grup kararını kendi başına birleştirmez.
Ölçek eşitleme. Kesin ARAS önce optimal alternatifi kurar, maliyet kriterlerini tersine çevirir, sonra her sütunu kendi toplamına böler. Burada maliyet kriterinde her aralık [alt; üst] tersine çevrilince [1/üst; 1/alt] olur. Bu, tersine çevirmeden sonra da alt sınırın üst sınırdan küçük kalmasını sağlar. Sonra yöntem her sütunu çapraz oranlar: bir hücrenin alt sınırını sütundaki tüm üst sınırların toplamına, üst sınırını sütundaki tüm alt sınırların toplamına böler (optimal alternatif satırı dahil). Bu çapraz bölme, iki sınırın normalize edilmiş hâlde de birbirini geçmemesini garanti eder. Sıradan bölme, yani her iki sınırı da aynı toplama bölmek, bu garantiyi vermez.
Uzaklık/skor/birleştirme. ARAS'ta iki referans noktasına uzaklık yoktur, doğrudan ağırlıklı toplam alınır; burada da öyle kalır, yalnız toplama aralıklar üzerinde sınır sınır yapılır. Yöntem eşitlenmiş her aralığı, kriterin (gri ya da kesin) ağırlığıyla sınır sınır çarpar (alt sınır alt sınırla, üst sınır üst sınırla). Sonra her satırın aralıklarını, optimal alternatif dahil, kriterler boyunca sınır sınır toplar. Ortaya her satır için tek bir aralık "optimallik puanı" çıkar.
Sonuç ve durulaştırma. Yöntem her satırın aralık toplamını, iki sınırının ortalamasını alarak (beyazlaştırma, gri sistem teorisinin kendi terimi) tek bir sayıya indirir. Bu durulaştırmadır ve yalnız bu son adımda yapılır. Fayda derecesi K, kesin ARAS'taki tanımla aynı anlama gelir: gerçek alternatifin beyazlaştırılmış puanının, optimal alternatifin beyazlaştırılmış puanına oranıdır.
DecisionMind sınırların ortasını alan beyazlaştırmayı ve çapraz oranlı ölçek eşitlemeyi sabit tutar; aralıklar hiçbir aşamada doğrudan sıralanmaz, sıralama yalnız beyazlaştırılmış K üzerinden yapılır.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Fayda derecesi K burada da aynı anlama gelir. En iyi seçenek 100 kabul edilir, diğerleri ona göre bir yüzde alır; bu yüzde yalnız bu seçenek kümesi ve bu sınırlar için geçerlidir. Fark şurada: K tek bir sayı olarak görünse de altında iki sınırlı bir belirsizlik vardır. Bu belirsizlik beyazlaştırma adımında tek sayıya indirildiği için raporda görünmez. İki alternatifin K farkı, girdi aralıklarının genişliğine göre sağlam ya da kırılgan olabilir; sınırları geniş ve iç içe geçmiş iki alternatifin K farkı, sınırları dar iki alternatifin aynı büyüklükteki farkından çok daha az güvenilirdir.
Bu nedenle:
"Gri ARAS'a göre A2 en iyi tedarikçidir"
yerine:
"Bu tedarikçi kümesinden türetilen optimal tedarikçiye göre A2 en yüksek fayda derecesine sahiptir (K=0,885); A3 ile farkı (0,879) sınırların genişliğine göre küçüktür ve orijinal makalenin kendi tablosunda bu iki tedarikçinin sırası tam tersine çıkmaktadır, dolayısıyla A2-A3 arasındaki üstünlük kesin değil kırılgan olarak okunmalıdır"
biçiminde yazmak doğrudur.
Ne Zaman Temel Yöntem Yerine Bu?
Kriter değerleri hakkında yalnız alt ve üst sınır biliniyorsa ve elde bir en olası değer ya da dağılım yoksa, bu yöntem uygundur. Örnekler: az veriyle çalışılan yeni tedarikçi teklifleri, "en az şu kadar, en çok bu kadar" diyebilen ama "en olası" diyemeyen uzman yargıları, geçmiş kaydı kısa göstergeler.
Sınırların içinde bilinen bir en olası değer varsa, gri yapıya inmek elde olan bilgiyi siler; bu durumda bulanık yapı kullanılmalıdır. Ölçülmüş bir kriteri sonradan sınıra açmak da belirsizlik üretir, bir şey modellemez. DecisionMind tek veri türü ister: ölçülmüş bir kriteri, alt sınırı üst sınıra eşit bir aralık olarak yazmak gerekir. Kesin ARAS'ın çıkış koşulu burada da geçerlidir: bir kriterde taviz kabul edilmiyorsa, bu uzantı da tam telafi edicidir ve eşik altını elemez.
Bu Uzantıya Özgü Hatalar
Aralığın sırasını bozmak. Her hücrede alt sınır ≤ üst sınır ve tüm sınırlar pozitif olmalıdır (maliyet kriterinin tersinin alınabilmesi için); bu koşul bozuksa çapraz oranlama anlamsız sonuç verir.
Beyazlaştırmayı sınırların ortasını "en olası değer" diye yorumlamak. Beyazlaştırma yalnız bir hesap adımıdır ve sınırların içinde bir en olası değer bilgisi taşımaz. Ortanın hesaba girmesi durulaştırma adımından kaynaklanır, veriden değil.
Önce sınırları ortalayıp sonra kesin ARAS koşturmak. Aşağıdaki tedarikçi örneğinde bu yol tesadüfen aynı sırayı verir (A2 yine birinci), ama bu bir garanti değildir; sınırların genişliği taşıdığı "ne kadar az biliniyor" bilgisini baştan siler ve bir sonraki tabloda sıra değişebilir.
Ağırlıkları kesin, hücreleri gri vermek ve bunu söylememek. Yöntem kesin ağırlığı sıfır genişlikli bir aralık olarak gömer; bu meşrudur ama raporda belirtilmelidir.
Temel ilke şudur:
Gri ARAS, sınırlar dışında bilgi olmadığını dürüstçe koruyarak optimal alternatife oran almak içindir; sınırları erken ortalayan ya da dar-geniş aralık farkını görmezden gelen her uygulama, yöntemin tek katkısını gizler.
Vakalar
Birinci vaka Turskis ve Zavadskas'ın (2010) kurucu makalesindeki gerçek tedarikçi seçimi örneğidir. İkinci vaka öğretici kurgudur.
1. Tedarik zinciri: Dört tedarikçi arasında seçim (Turskis ve Zavadskas, 2010)
Turskis ve Zavadskas'ın (2010) Informatica dergisindeki makalesi, bir işletmenin dört tedarikçi arasından seçim yaptığı bir örnek üzerinden Gri ARAS'ı (ARAS-G) tanıtır. Altı ölçüt vardır: teslimat fiyatı (azı iyi) ve beş çoğu-iyi ölçüt (kalite, teslimat güvenilirliği, teknik kapasite, coğrafi yakınlık ve iş ilişkisi geçmişi gibi göstergeler); her ölçüt sınırları belirsiz olduğu için gri aralıklarla, ağırlıklar da gri aralıklarla verilmiştir.
| Tedarikçi | x1 (fiyat) | x2 | x3 | x4 | x5 | x6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| A1 | [0,591; 0,882] | [0,470; 0,600] | [0,663; 0,810] | [0,430; 0,750] | [0,650; 0,860] | [0,315; 0,615] |
| A2 | [0,544; 0,673] | [0,750; 0,960] | [0,512; 0,740] | [0,340; 0,550] | [0,660; 0,820] | [0,555; 0,975] |
| A3 | [0,541; 0,831] | [0,550; 0,780] | [0,659; 0,830] | [0,550; 0,860] | [0,830; 0,930] | [0,375; 0,690] |
| A4 | [0,706; 1,102] | [0,670; 0,900] | [0,709; 0,920] | [0,320; 0,670] | [0,720; 0,960] | [0,405; 0,735] |
| Yön | azı iyi | çoğu iyi | çoğu iyi | çoğu iyi | çoğu iyi | çoğu iyi |
| Ağırlık | [0,195; 0,210] | [0,195; 0,195] | [0,054; 0,132] | [0,132; 0,195] | [0,171; 0,210] | [0,117; 0,195] |
Yöntem önce her ölçütte en iyi sınırları taşıyan bir optimal tedarikçi satırı kurar, fiyat sütununu tersine çevirip çapraz oranlar, ağırlıklarla çarpar, her satırın (dört tedarikçi ve optimal tedarikçi) aralık toplamını alır ve beyazlaştırıp fayda derecelerine böler.
| Tedarikçi | Fayda derecesi (K) | Sıra |
|---|---|---|
| A2 | 0,885 | 1 |
| A3 | 0,879 | 2 |
| A4 | 0,827 | 3 |
| A1 | 0,772 | 4 |
Sonuç şöyle okunur. A2 fiyatta en düşük ikinci sıradadır ve kalite (x2) ile iş ilişkisi geçmişinde (x6) en yüksek üst sınırlara sahiptir; bu birleşim onu birinciliğe taşır. A3 hiçbir ölçütte tek başına en iyi değildir ama dengeli bir profille ikincidir. A1 fiyatta en pahalı ikinci tedarikçidir ve diğer ölçütlerde de öne çıkamadığı için sonuncudur.
İşletmenin bir tereddüdü var. Makalenin kendi Tablo 6'sında raporlanan fayda dereceleri (A1=0,676; A2=0,796; A3=0,803; A4=0,720), A2 ile A3'ün sırasını TERSİNE çevirir: makale A3'ü birinci gösterir, DecisionMind'ın bu kartın yazarınca bağımsız olarak yeniden koşturulan hesabı ise A2'yi birinci verir. İki okumada da A2 ile A3 arasındaki fark küçüktür (makalede 0,007, burada 0,006). Bu, iki tedarikçi arasındaki sıranın yuvarlama ve ara adım seçimlerine karşı kırılgan olduğunu gösterir; birincilik tek başına karar için yeterli değildir.
Raporda: "Verilen sınırlarla A2, optimal tedarikçiye göre en yüksek fayda derecesine sahiptir (K=0,885); A3 ile farkı (0,879) küçüktür ve kaynak makalenin kendi tablosunda bu iki tedarikçinin sırası tam tersine çıkmaktadır, bu nedenle A2-A3 arasında nihai seçim tek başına fayda derecesine bırakılmamalı, ek bir kritere (örneğin fiyat teklifinin netleşmesi) bağlanmalıdır."
Kaynak: Turskis, Z. ve Zavadskas, E. K. (2010), Informatica, 21(4), §4 Vaka Çalışması, Tablo 1-6. Fayda dereceleri bu kartın yazarınca DecisionMind'ın Gri ARAS motoruyla bağımsız olarak yeniden hesaplanmıştır; makalenin kendi Tablo 6 değerleri karşılaştırma amacıyla ayrıca verilmiştir ve ikisi arasındaki A2-A3 sıra farkı olduğu gibi raporlanmıştır, gizlenmemiştir.
2. Tarım: Yeni bir gübre programının üç bölgede denenmesi
Bir tarım kooperatifi, yeni bir gübre programını üç bölgeden birinde önce pilot olarak uygulamaya karar verecektir. Üç ölçüt: beklenen verim artışı, toprak asitliğine etkisi (azı iyi; asitlik artışı istenmez) ve uygulama maliyeti (azı iyi). Bölgelerin hiçbirinde bu gübre programı daha önce denenmediği için hiçbir ölçütte bir en olası değer yoktur; kooperatif teknik ekibi her bölge için yalnız "en kötü ihtimalde şu, en iyi ihtimalde bu" diyebiliyor, sınırlar geçmiş benzer denemelerden ve toprak analizinden okunmuştur.
Yöntem üç bölgeyi karşılaştırır: optimal (hayali en iyi) bölgeyi kurar, maliyet ve asitlik sütunlarını tersine çevirip çapraz oranlar, ağırlıklarla çarpar, beyazlaştırıp fayda derecelerini hesaplar. Diyelim ki en geniş verim artışı sınırına sahip bölge, aynı zamanda en geniş maliyet belirsizliğine de sahiptir. Yine de birinci çıkar, çünkü verim artışı ağırlığı maliyetten fazladır. Sınırları en dar olan bölge ise verimi orta düzeyde kalsa da güvenilirliği yüksek bir ikinci seçenek olarak öne çıkar.
Kooperatifin de bir tereddüdü var. Birinci bölgenin geniş sınırları, aslında oradaki verinin daha az güvenilir olduğu anlamına gelir. Kooperatif, pilot uygulamayı yalnız fayda derecesine göre değil, hangi bölgenin sınırlarının daha dar, yani daha güvenilir, olduğuna bakarak da değerlendirmelidir. Sezon sonunda gerçek verim ölçülünce sınırlar daralacak ve hesap yeniden yapılmalıdır.
Raporda: "Verim artışına verilen ağırlıkla birinci bölge en yüksek fayda derecesine sahiptir; ancak bu bölgenin sınırları en geniş olduğundan tahmin en az güvenilir bölgedir, pilot uygulama kararı sınır genişliği de göz önünde tutularak alınmalıdır."
3. Yapılmaması Gereken
Birinci yanlış, tedarikçi örneğindeki altı aralığın ortasını alıp kesin ARAS koşturmaktır. Bu örnekte tesadüfen aynı sırayı (A2 birinci) verir, ama genel kural bu değildir; sıra bir sonraki tabloda kolayca değişebilir. Üstelik ortanın alınması, sınırların genişliğinin taşıdığı "ne kadar az biliniyor" bilgisini sessizce siler. İkinci yanlış, A2'nin 0,885 fayda derecesini "makaledeki A3'ün 0,803'ünden kesin olarak daha iyi" diye okumaktır. İki kaynak arasındaki A2-A3 sırası zaten tersine dönmüştür, fark küçüktür. Üçüncü yanlış, fiyat sütununu tersine çevirmeden çapraz oranlamaktır; bu, en pahalı tedarikçiyi en iyi gösterir.
Kaynaklar
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/grey-aras
Turskis, Z., & Zavadskas, E. K. (2010). A novel method for multiple criteria analysis: Grey Additive Ratio Assessment (ARAS-G) method. Informatica, 21(4), 597–610. DOI: 10.15388/informatica.2010.307
Zavadskas, E. K., & Turskis, Z. (2010). A new additive ratio assessment (ARAS) method in multicriteria decision-making. Technological and Economic Development of Economy, 16(2), 159–172. DOI: 10.3846/tede.2010.10
Deng, J. L. (1982). Control problems of grey systems. Systems & Control Letters, 1(5), 288–294. DOI: 10.1016/S0167-6911(82)80025-X
Zavadskas, E. K., Kaklauskas, A., Turskis, Z., & Tamošaitienė, J. (2009). Multi-attribute decision-making model by applying grey numbers. Informatica, 20(2), 305–320. DOI: 10.15388/informatica.2009.252