Uzantı kartı · Gri
Gri ilişki analizi (aralık gri)
Gri GRA, kriter değerlerinin tek bir sayı yerine yalnız alt ve üst sınırla bilindiği durumlarda gri sayılarla çalışan GRA biçimidir. Hesap her hücrenin sınırlarının ortasından yürür ve sonucu yine bir gri ilişki derecesiyle sıralar.
Temel yöntem
GRA →
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?
Üç şey değişir; referans dizisi ve gri ilişki katsayısı mantığı değişmez.
Hücreler. Kesin GRA'da her hücre tek sayıdır. Burada her hücre bir alt ve bir üst sınırdır: ⊗[x̲, x̄]. Bu sınırlar bir en olası değer taşımaz; elde yalnızca "en az bu kadar, en çok şu kadar" bilgisi vardır. Ağırlıklar kesin sayı olarak kalır; GRA zaten ağırlık üretmez, dışarıdan alır.
Ölçek eşitleme. Burada önemli bir fark vardır. Kesin GRA her sütunu kendi en küçük ve en büyük değerine göre 0-1 aralığına yerleştirir ve referans diziyi sabit (1; 1; …; 1) olarak kurar. Gri GRA'da DecisionMind bu min-max normalizasyonunu yapmaz.
Bunun yerine her hücre önce beyazlaştırılır, yani alt ve üst sınırın ortası alınır: v̂ = (x̲+x̄)/2. Referans dizisi ise bu beyazlaştırılmış değerlerin kendi sütunundaki en iyisinden kurulur; çoğu iyi kriterde en büyüğünden, azı iyi kriterde en küçüğünden. Bu referans sabit 1 değildir. Kriterler kendi aralarında karşılaştırılabilir bir ölçekte, örneğin hepsi 0-1 arası bir oran ya da endeks olarak, verilmelidir. Farklı birimdeki (TL, adet, gün) sütunlar olduğu gibi girilirse, en geniş sayısal aralığa sahip kriter sapmayı (Δ) baskın biçimde belirler ve diğer kriterlerin etkisi görünmez hale gelir.
Uzaklık ve gri ilişki derecesi. Beyazlaştırılmış değer ile referans arasındaki mutlak fark (Δ) hesaplanır. Bu sapma, veri kümesindeki en küçük ve en büyük sapmaya ve ayırt edicilik katsayısına (ζ, DecisionMind'da sabit 0,5) göre gri ilişki katsayısına çevrilir. Katsayılar ağırlıkla çarpılıp toplanır. Bu adım kesin GRA ile aynı mantıkla işler, yalnız girdiler beyazlaştırılmış gri değerlerdir.
DecisionMind Gri GRA'da ayırt edicilik katsayısını (ζ = 0,5) ve beyazlaştırma kuralını (ortanoktayı alma) sabit tutar; sonuç aşamasında ayrıca bir durulaştırma adımı yoktur çünkü beyazlaştırma en başta yapılmıştır.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Gri ilişki derecesi, kesin GRA'daki gibi bir seçeneğin bu analizdeki referansa göreli yakınlığını gösterir; başka bir analizle karşılaştırılamaz.
Fark şurada. Derece, sınırların ortanoktasından hesaplanır ve sınırların genişliği, yani belirsizliğin büyüklüğü, puana görünür biçimde girmez; yalnız ortanokta girer. İki seçeneğin ortanoktası birbirine yakınsa ama biri çok dar bir aralıktan (⊗[48,52]), diğeri çok geniş bir aralıktan (⊗[20,80]) geliyorsa, gri ilişki dereceleri neredeyse aynı çıkabilir. Oysa ikinci seçeneğin bilgisi çok daha zayıftır. Bu yüzden raporda yalnız derece değil, sınırların genişliği de yazılır.
Bu nedenle:
"Gri GRA'ya göre A2 daha güvenilir sonuç verdi çünkü belirsizliği hesaba kattı"
yerine:
"A2'nin ortanoktası referansa daha yakın (gri ilişki derecesi 0,825); bu sonuç sınırların ortasına dayanır, A2'nin sınır genişliği de ayrıca raporlanmalıdır"
biçiminde yazmak doğrudur.
Ne Zaman Temel Yöntem Yerine Bu?
Kriter değerleri hakkında yalnız bir alt ve üst sınır biliniyorsa ve aradaki hiçbir nokta diğerinden daha olası sayılamıyorsa bu uzantı kullanılır. Örnekler: az veriyle çalışılan yeni tedarikçi teklifleri, geçmiş kaydı kısa olan yeni ürün ya da pazar değerlendirmeleri, "en az şu kadar en çok bu kadar" diyebilen ama "en olası" diyemeyen uzman yargıları.
Değer tek bir sayıyla ölçülmüşse ya da sınırların içinde bilinen bir en olası nokta varsa temel yöntemde kalınmalıdır. Bu durumda bulanık uzantı daha fazla bilgi taşır; sınırları atıp gri yapıya inmek bilgiyi silmek olur. Tablo karışıksa, yani bazı kriterler kesin bazıları gri ise, DecisionMind tek veri türü ister. Kesin bir değer gri yapıya ⊗[x, x] olarak yazılır; sınır genişliği sıfırdır. Temel GRA'nın çıkış koşulu burada da aynen geçerlidir: bir kriterde asla taviz verilemeyen bir eşik varsa GRA'nın toplamsal yapısı bunu korumaz.
Bu Uzantıya Özgü Hatalar
GIN ihlali. Her hücrede alt sınır üst sınırdan büyük olamaz (x̲ ≤ x̄); tersi bir giriş hesaplanamaz ve önce düzeltilmelidir.
Kriterleri kendi biriminde, ölçek eşitlemeden bırakmak. Yukarıda anlatıldığı gibi Gri GRA sütunları 0-1'e yerleştirmez; TL cinsinden bir maliyet sütununu 0-1 aralığındaki bir puan sütunuyla aynı tabloya öyle koymak, sapma hesabını maliyet sütununun mutlak büyüklüğüne teslim eder. Kriterler analiz öncesi karşılaştırılabilir bir ölçeğe (endeks, oran) getirilmelidir.
Beyazlaştırmayı analiz başında değil sonunda yaptığını sanmak. Ortanokta alma (beyazlaştırma) burada ilk adımdır, kesin GRA'nın sonunda yaptığı bir durulaştırma değildir; sınır genişliği hesaba hiç girmeden referans ve sapma kurulur. Genişliği "ayrıca" bir belirsizlik ölçüsü olarak rapora eklemeyen bir kullanım, sınırları toplamayı hiç anlatmamış olur.
Ayırt edicilik katsayısını hiç sorgulamamak. ζ = 0,5 DecisionMind'ın sabit değeridir; kesin GRA'daki gibi burada da bu seçim sonucu az ya da çok etkileyebilir, özellikle sapmaların (Δ) birbirine yakın olduğu tablolarda.
Kriter yönünü yanlış işaretlemek. "Azı iyi" bir kriter "çoğu iyi" işaretlenirse referans dizisi (beyazlaştırılmış değerlerin en iyisi) yanlış sütun ucundan kurulur ve sıra tersine döner; bu, kesin GRA'daki aynı hatanın gri karşılığıdır.
Temel ilke şudur:
Gri GRA, sınırların ortanoktasından yürüyen bir GRA'dır; sütunlar önceden karşılaştırılabilir bir ölçeğe getirilmemişse ve sınır genişliği ayrıca raporlanmıyorsa, "gri" adının vaat ettiği dürüstlük kâğıt üzerinde kalır.
Vakalar
Birinci vaka DecisionMind'ın doğrulama örneğidir. Literatürde ortak bir gri aralık MCDM tablosu paylaşılmadığı için, formüllere sadık, elle izlenebilir küçük bir örneği DecisionMind kurmuştur. İkinci vaka öğretici bir kurgudur.
1. Öğretici örnek: Üç tedarikçinin üç ölçütte gri değerlendirmesi
Bir firma üç tedarikçiyi üç ölçütte karşılaştırıyor; her ölçüt zaten 0-1 arası bir endeks olarak toplanmış (karşılaştırılabilir ölçek). Sınırlar geçmiş partilerin en düşük ve en yüksek gözlemlerinden alınmış, bir en olası değer belirtilmemiştir.
| Tedarikçi | C1 (endeks, çoğu iyi) | C2 (endeks, çoğu iyi) | C3 (endeks, azı iyi) |
|---|---|---|---|
| A1 | ⊗[0,65; 0,75] | ⊗[0,45; 0,55] | ⊗[0,55; 0,65] |
| A2 | ⊗[0,75; 0,85] | ⊗[0,55; 0,65] | ⊗[0,35; 0,45] |
| A3 | ⊗[0,55; 0,65] | ⊗[0,65; 0,75] | ⊗[0,45; 0,55] |
| Yön | çoğu iyi | çoğu iyi | azı iyi |
| Ağırlık | 0,40 | 0,35 | 0,25 |
Yöntem her hücreyi beyazlaştırır (ortanokta), her sütunun en iyi ortanoktasından referans diziyi kurar, her tedarikçinin bu referanstan sapmasını ölçer ve ζ = 0,5 ile gri ilişki katsayısına çevirir.
| Tedarikçi | Gri ilişki derecesi | Sıra |
|---|---|---|
| A2 | 0,825 | 1 |
| A3 | 0,608 | 2 |
| A1 | 0,400 | 3 |
Sonucu şöyle okuyabiliriz. A2'nin ortanoktaları C1'de (0,80) ve C3'te (0,40) referansa en yakın ikisidir. C2'de (0,60) referanstan (0,70) uzak olsa da, C1 ve C3'ün toplam ağırlığı (0,65) C2'den (0,35) fazla olduğu için A2 önde çıkar. A1 üç ölçütte de referanstan en uzak ortanoktaya sahiptir ve son sıradadır.
Firmanın tereddüdü ağırlıklardadır. C2 ağırlığı 0,35'ten 0,55'e çıkarılıp C1 0,40'tan 0,20'ye düşürülürse, C3 sabit 0,25 kalmak kaydıyla, A3 (0,742) A2'yi (0,725) geçer. Yani sıra, C1 ile C2 arasındaki ağırlık dengesine duyarlıdır; mevcut ağırlıklarla A2 açık ara önde olsa da bu üstünlük ağırlık seçimine bağlıdır.
Raporda: "Verilen ağırlıklarla (0,40; 0,35; 0,25) A2 referans diziye en yakın tedarikçidir (gri ilişki derecesi 0,825). C2 ağırlığı 0,55'e çıkarılıp C1 0,20'ye düşürüldüğünde A3 öne geçer (0,742 / 0,725). Sıra C1-C2 ağırlık dengesine duyarlıdır."
Kaynak: 3 tedarikçi × 3 ölçütlü, elle izlenebilir öğretici bir örnektir; Deng'in makalesinden alınmış bir sayısal uygulama değildir. DecisionMind'ın Gri GRA motorunun doğrulama örneğidir. Gri ilişki derecelerini ve ağırlık duyarlılığını bu kartın yazarı Python ile bağımsız hesapladı; sonuçlar DecisionMind manifestindeki doğrulama kaydıyla (A2 > A3 > A1, aynı ondalık değerler) birebir örtüşür.
2. Enerji: Akıllı sayaç tedarikçisi seçimi
Bir elektrik dağıtım şirketi, şebeke genelinde kurulacak akıllı sayaçlar için üç tedarikçi arasında seçim yapacaktır. Üç ölçüt, pilot saha testlerinden gelen ve henüz sınırlı sayıda sayaçla ölçülmüş 0-10 aralığında endekslerdir: veri iletim başarı endeksi (çoğu iyi), saha arıza endeksi (azı iyi), birim maliyet endeksi (azı iyi). Pilot testler az sayıda sayaçla yapıldığı için her ölçütte yalnız gözlenen en düşük ve en yüksek değer güvenilir sayılmıştır; bir en olası değer belirlenmemiştir. Şirket ağırlıkları iletim başarısına en yüksek (0,45), arıza endeksine orta (0,30), maliyete en düşük (0,25) vermiştir.
| Tedarikçi | İletim başarı endeksi | Arıza endeksi | Maliyet endeksi |
|---|---|---|---|
| T1 | ⊗[7,0; 8,0] | ⊗[3,0; 4,5] | ⊗[5,0; 6,0] |
| T2 | ⊗[8,0; 9,0] | ⊗[4,0; 5,5] | ⊗[3,5; 4,5] |
| T3 | ⊗[6,0; 7,0] | ⊗[2,0; 3,0] | ⊗[6,0; 7,0] |
| Yön | çoğu iyi | azı iyi | azı iyi |
| Ağırlık | 0,45 | 0,30 | 0,25 |
Yöntem her tedarikçiyi beyazlaştırır, referans diziyi kurar (iletimde en yüksek ortanokta, arıza ve maliyette en düşük ortanokta) ve gri ilişki derecelerini hesaplar.
| Tedarikçi | Gri ilişki derecesi | Sıra |
|---|---|---|
| T2 | 0,807 | 1 |
| T3 | 0,556 | 2 |
| T1 | 0,514 | 3 |
Sonucu şöyle okuyabiliriz. T2 iletimde en iyi ortanoktaya (8,5) ve maliyette referansa en yakın ortanoktaya (4,0) sahiptir. Arıza endeksinde en iyi olan T2 değil T3'tür; T3'ün arızası daha düşüktür (2,5). Ama T3'ün maliyeti (6,5) ve iletimi (6,5) referanstan uzaktır.
Şirketin bir tereddüdü var. Arıza endeksinin ağırlığı 0,30'dan 0,50'ye çıkarılıp iletim 0,45'ten 0,30'a düşürülürse, maliyet sabit 0,20 kalmak kaydıyla, T3 (0,682) T2'yi (0,679) çok küçük bir farkla geçer. Yani ikinci sıradaki T3'ün T2'yi geçip geçmeyeceği, arıza endeksine verilen ağırlığa duyarlıdır. T1 ise her ağırlık senaryosunda son sırada kalır.
Raporda: "Mevcut ağırlıklarla (0,45; 0,30; 0,25) T2 referans diziye en yakın tedarikçidir (0,807). Arıza endeksi ağırlığı 0,50'ye çıkarıldığında T3, T2'yi çok küçük bir farkla (0,682 / 0,679) geçer. T1 her senaryoda son sıradadır."
3. Yapılmaması Gereken
Birinci yanlış, öğretici örnekte C3'ü, yani maliyet endeksini, TL cinsinden 1200-1500 gibi ham bir sayı olarak, diğer iki ölçütün 0-1 endeksiyle aynı tabloya olduğu gibi koymaktır. Bu durumda sapma (Δ) hesabı ham TL farklarının büyüklüğü tarafından baskılanır ve C1 ile C2'nin etkisi neredeyse sıfırlanır; kriterler önce karşılaştırılabilir bir ölçeğe getirilmelidir.
İkinci yanlış, sınırların ortanoktasını "en olası değer" gibi sunup raporda "A2'nin en olası performansı..." demektir. Gri sayı bu bilgiyi taşımaz, yalnız ortanoktayı hesaba katar.
Üçüncü yanlış, akıllı sayaç örneğinde T3'ün arıza endeksindeki üstünlüğünü (2,5 ortanokta) tek başına alıp "T3 en güvenilir tedarikçi" diye raporlamaktır. Oysa T3 iletim ve maliyette referanstan uzaktır ve toplam gri ilişki derecesi bunu yansıtır.
Kaynaklar
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/grey-gra
Deng, J. L. (1982). Control problems of grey systems. Systems & Control Letters, 1(5), 288–294. DOI: 10.1016/S0167-6911(82)80025-X
Deng, J. L. (1989). Introduction to grey system theory. The Journal of Grey System, 1(1), 1–24. (DOI yok)
Kuo, Y., Yang, T., & Huang, G. W. (2008). The use of grey relational analysis in solving multiple attribute decision-making problems. Computers & Industrial Engineering, 55(1), 80–93. DOI: 10.1016/j.cie.2007.12.002
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