Uzantı kartı · Sezgisel bulanık
Sezgisel bulanık TOPSIS (Boran, Genç, Kurt ve Akay, 2009)
Bu, TOPSIS'in kriter değerlendirmesini bir yargıya destek ve ret derecesiyle ifade eden biçimidir; bu çifte sezgisel bulanık sayı denir. Yöntem birden fazla karar vericinin görüşünü birleştirir, ideal ve anti-ideal noktayı bu çiftlerden kurar. Uzaklığı üyelik derecesi, üyelik dışı derecesi ve kararsızlık üzerinden ölçer, sonucu tek bir yakınlık puanıyla sıralar.
Temel yöntem
TOPSIS →
Felsefe, işleyiş, güçlü ve zayıf yanlar temel yöntem kartında; bu kart yalnız farkı anlatır.
Veri türü (aile)
Sezgisel bulanık (Intuitionistic) →
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 TOPSIS'te her hücre tek sayıdır. Burada her hücre bir çift sayıdan oluşur: bir yargıya destek derecesi (μ) ve ret derecesi (ν). Bu iki derecenin toplamı 1'i aşmaz. Kriter ağırlıkları da aynı çift biçimindedir.
IF-TOPSIS, DecisionMind'daki bulanık uzantıların çoğundan farklı olarak grup kararını yöntemin kendi adımlarına dahil eder. Birden fazla karar vericinin puanları ve ağırlıkları, her karar vericinin önem ağırlığıyla birlikte sezgisel bulanık ağırlıklı ortalama operatörüyle (IFWA) tek bir çifte birleştirilir. Tek karar vericiyle çalışıldığında bu adım devreye girmez, doğrudan tek çiftle devam edilir.
Ölçek eşitleme. Kesin TOPSIS'te ayrı bir ölçek eşitleme adımı vardır; sütun, karelerinin toplamının köküne bölünür. Sezgisel bulanık çiftler zaten 0-1 aralığında ve μ+ν≤1 kısıtıyla tanımlı olduğu için IF-TOPSIS ayrı bir normalizasyon adımı taşımaz. Bunun yerine ağırlıklandırma Atanassov'un sezgisel bulanık çarpma işlemiyle yapılır. Bu işlem kesin çarpmadan farklıdır ve sonucu yine geçerli bir (μ, ν) çifti olarak tutar. Kesin çarpma kullanılırsa, yani μ doğrudan kesin ağırlıkla çarpılırsa, çift sezgisel bulanık aksiyomlarının dışına çıkar.
Uzaklık. Kesin TOPSIS'te düz çizgi, yani Öklid, uzaklığı iki sayı arasında hesaplanır. Burada Szmidt-Kacprzyk normalleştirilmiş Öklid uzaklığı kullanılır. Her kriterde μ farkı, ν farkı ve kararsızlık payı farkı (π = 1-μ-ν) olmak üzere üç bileşen birden hesaba girer ve toplam, kriter sayısının iki katına bölünerek normalize edilir. Bu, tek bileşenli kesin farktan üç bileşenli bir farka geçiştir. Kararsızlık payı ayrıca sorulmaz, iki dereceden geriye kalan olarak hesaba girer.
Sonuç ve durulaştırma. Tanım burada da aynıdır; sonuç, anti-ideale olan uzaklığın iki uzaklığın toplamına oranı olarak hesaplanır. Sonuç yine 0 ile 1 arasında tek bir sayıdır. DecisionMind bu uzantıda IFWA ile grup birleştirmeyi, Atanassov çarpımıyla ağırlıklandırmayı ve Szmidt-Kacprzyk normalleştirilmiş uzaklığı sabit tutar. Kriter yönüne göre ideal ve anti-ideal çiftin μ değeri maksimum, ν değeri minimum seçilir; bu fayda kriteri içindir, maliyet kriterinde ise tam tersi uygulanır.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Çıktı kesin TOPSIS'teki gibi bir yakınlık puanı ve sıradır; okunması da aynıdır: yüzde değildir, başka bir analizle karşılaştırılmaz.
Fark şurada: puanın altında hem destek hem ret hem kararsızlık bilgisi vardır, oysa puan bunu tek sayıya sıkıştırır. Girdi tek bir kesin puandan değil bir yargıya verilen destek ve ret oyundan geldiği için, puan farkının sağlamlığı bu oyların ne kadar net olduğuna bağlıdır. Destek ve ret birbirine yakınsa, yani kararsızlık payı büyükse, küçük bir puan farkı oyların netleştiği bir sonraki turda kolayca kapanabilir.
Bu nedenle:
"IF-TOPSIS belirsizliği hesaba kattığı için sonuç daha güvenilirdir"
yerine:
"Değerlendirme bir yargıya destek ve ret oyundan geldiği için belirsizlik hesap boyunca taşınmıştır; A1 0,566 ile öndedir ve bu fark, A1'in birinci kriterdeki desteğinin bir birim düşmesiyle tamamen kapanmaktadır"
biçiminde yazmak doğrudur.
Ne Zaman Temel Yöntem Yerine Bu?
Değerlendirme bir yargıdan geliyorsa ve karşı görüş de ayrı bir bilgi kaynağından ölçülebiliyorsa: "bu tedarikçi güvenilirdir" yargısına verilen destek ile aynı yargıya duyulan çekincenin ayrı ayrı kaydedilmesi gereken durumlarda; birden fazla karar vericinin puanının ortalamaya indirilmeden, ağırlıklı biçimde birleştirilmesi gereken kurul kararlarında. Uzman yalnız "ne kadar uygun" diyorsa ve karşı görüş için ayrı bir kaynak yoksa, yani ret destekten 1 çıkarılarak hesaplanacaksa, Sezgisel bulanık veri türü kartının temel ilkesi ihlal edilmiş olur ve sezgisel bulanık yapının tek katkısı ortadan kalkar. O zaman kesin ya da bulanık TOPSIS yeterlidir.
Temel yöntemde kalınması gereken durum aynıdır: kriterler ölçülmüşse. Ölçülmüş bir değeri yargıya çevirip destek/ret uydurmak, Sezgisel bulanık veri türü kartının uyardığı gibi, bilgi eklemez. Tablo karışıksa DecisionMind tek veri türü ister; ölçülmüş kriter de (destek, 1-destek) biçiminde yazılabilir ama bu, kararsızlık payını sıfırlar ve kesin veriden farksızlaşır. Bir kriterde taviz kabul edilmiyorsa bu uzantı da telafi edicidir ve eşik altını elemez.
Bu Uzantıya Özgü Hatalar
Sezgisel bulanık çifti (μ, ν) üçgen bulanık sayı (a, b, c) ile karıştırmak. IF-TOPSIS girdileri iki sayılık çift olmalıdır, μ+ν≤1 kısıtıyla; üç sayılık üçgen bulanık değerler bu yapıya sığmaz ve farklı bir uzantıdır (Fuzzy TOPSIS).
Kesin çarpma kullanmak. Ağırlıklandırmada v_ij = w_j · r_ij gibi kesin çarpma uygulamak, sezgisel bulanık aksiyomlarını bozar ve geçersiz (μ, ν) çiftleri üretir; Atanassov'un sezgisel bulanık çarpma işlemi kullanılmalıdır.
Normalizasyon çarpanını unutmak. Szmidt-Kacprzyk uzaklığının normalleştirilmiş biçimi (toplam kriter sayısının iki katına bölme) kullanılmalıdır; normalize edilmemiş biçim farklı ölçekte sayı üretir ve Boran ve ark. (2009)'un sonuçlarıyla uyuşmaz.
Reddi destekten türetmek. ν'yü 1-μ olarak yazmak, veri türü kartının uyardığı temel hatadır: kararsızlık payı sıfırlanır ve sezgisel bulanık yapı kesin veriye indirgenir.
Temel ilke şudur:
Destek ve ret dereceleri ayrı kaynaklardan gelmeli, Atanassov çarpımı kesin çarpmanın yerine geçmeli ve normalleştirilmiş uzaklık kullanılmalıdır; bunlardan biri atlanırsa sonuç Boran ve ark. (2009)'un tanımladığı IF-TOPSIS olmaktan çıkar.
Vakalar
Birinci vaka DecisionMind'ın doğrulama örneğidir: tek karar vericili, küçük, elle izlenebilir bir sezgisel bulanık fikstürdür (Boran ve ark. 2009'un kendi makalesindeki beş seçenekli, dört karar vericili tam örnek DecisionMind'ın ayrı bir doğrulama kaydında tutulur, burada değil). İkinci vaka öğretici kurgudur.
1. Öğretici örnek: Üç adayın iki kriterde sezgisel bulanık puanlanması
Tek bir değerlendirici üç adayı bir fayda ve bir maliyet kriterinde puanlıyor; her puan bir yargıya destek ve ret çiftidir.
| Aday | Kriter 1 (destek, ret) | Kriter 2 (destek, ret) |
|---|---|---|
| A1 | (0,80; 0,10) | (0,70; 0,20) |
| A2 | (0,60; 0,30) | (0,50; 0,40) |
| A3 | (0,40; 0,50) | (0,30; 0,60) |
| Ağırlık | (0,80; 0,10) | (0,60; 0,30) |
| Yön | çoğu iyi | azı iyi |
Yöntem, tek değerlendirici olduğu için grup birleştirme adımını atlar, Atanassov çarpımıyla ağırlıklandırır, her kriterde ideal ve anti-ideal çifti kriter yönüne göre seçer, Szmidt-Kacprzyk normalleştirilmiş uzaklığı hesaplar ve yakınlık puanını bulur.
| Aday | Yakınlık puanı | Sıra |
|---|---|---|
| A1 | 0,566 | 1 |
| A2 | 0,500 | 2 |
| A3 | 0,434 | 3 |
Sonuç şöyle okunur. A1 her iki kriterde de en yüksek destek ve en düşük ret oyunu almıştır; A3 tam tersidir. A2 tam ortadadır ve puanı da tam 0,500'dür.
Tereddüt: A1'in birinci kriterdeki desteği bir birim düşse, yani (0,80; 0,10) yerine (0,70; 0,20) girilse, sıra tamamen tersine döner. A2 0,579 ile öne geçer, A3 0,506 ile ikinci, A1 ise 0,494 ile üçüncü olur. Ağırlıklar yer değiştirse, birinci kriter (0,60; 0,30)'a, ikinci (0,80; 0,10)'a çekilse, sıra yine tersine döner ve A3 0,566 ile A1'in yerini alır; çünkü tablo bilerek simetrik kurulmuştur. Bu örnekte sıra hem tek bir puan değişimine hem ağırlık takasına karşı kırılgandır, rapor bunu açıkça söylemelidir.
Raporda: "Değerlendirme bir yargıya destek ve ret oyuyla verilmiştir. A1 0,566 ile ideale en yakın adaydır; ancak birinci kriterdeki desteği bir birim düşerse ya da kriter ağırlıkları yer değiştirirse sıra tamamen tersine dönmektedir."
Kaynak: DecisionMind'ın IF-TOPSIS doğrulama örneği (tek karar vericili, kapalı biçimde el ile hesaplanmış fikstür); algoritma Boran, Genç, Kurt ve Akay (2009)'un sekiz adımlı IF-TOPSIS yönteminden alınmıştır. Yakınlık puanları ve duyarlılık değerleri bağımsız olarak yeniden hesaplanmıştır.
2. Kamu politikası: Bir belediyenin geri dönüşüm programı seçimi
Bir belediye meclisi üç geri dönüşüm programından birini yaygınlaştıracaktır: kapıdan toplama, mahalle toplama noktaları ve depozito iadeli sistem. Kriterler vatandaş katılımı beklentisi ve işletme maliyetidir (ikincisi "azı iyi"). Meclis üyeleri her programın vatandaş katılımını sağlayıp sağlamayacağı yargısına ayrı ayrı destek ve ret oyu veriyor; oy vermeyenler kararsızlık payına giriyor. Kriter ağırlıkları da meclisin oylamasıyla aynı biçimde belirleniyor.
Yöntem üç programın oylarını birleştirir (meclis üyesi sayısı birden fazla olduğu için IFWA ile), ağırlıklandırır, ideal ve anti-ideal programı belirler, uzaklıkları ölçer. Diyelim ki sonuç, katılım beklentisi en yüksek ama maliyeti de en yüksek olan kapıdan toplamayı birinci sıraya koydu; mahalle toplama noktaları ikinci sırada, aradaki fark küçük.
Meclisin tereddüdü: kapıdan toplamanın maliyetine dair ret oyu, birkaç üyenin oyu değişirse belirgin şekilde artabilir (yeni bir maliyet tahmini geldiğinde). Bu durumda sıra değişebilir; meclis bu duyarlılığı bilerek karar vermeli, yalnız birinci sıradaki puana bakmamalıdır.
Raporda: "Programlar meclis üyelerinin destek ve ret oylarının birleştirilmesiyle sıralanmıştır; kapıdan toplama ile mahalle toplama noktaları arasındaki fark küçüktür ve maliyet kriterindeki ret oylarına duyarlıdır."
3. Yapılmaması Gereken
Öğretici örnekte A1'in (0,80; 0,10) çiftini kesin bir puana (örneğin 0,80) indirip kesin TOPSIS koşturmak: sıra değişmeyebilir ama destek-ret ayrımı ve kararsızlık payı bilgisi tamamen kaybolur, farkın ne kadar kırılgan olduğu görünmez hâle gelir. İkinci yanlış, ağırlıklandırmada Atanassov çarpımı yerine kesin çarpma kullanmaktır (μ'yü doğrudan kesin ağırlıkla çarpmak); bu, geçersiz (μ, ν) çiftleri üretir ve sonuç Boran ve ark. (2009)'un tanımladığı yöntemle uyuşmaz. Üçüncü yanlış, A3'ün (0,40; 0,50) çiftindeki reddi doğrudan 1-0,40=0,60 olarak "hesaplamak" yerine gerçekte olduğu gibi bağımsız bir kaynaktan (karşı oylardan) gelmiş gibi sunmaktır; burada rastlantısal olarak eşit çıkması, reddin destekten türetildiği anlamına gelmez ve bu ayrım raporda karıştırılmamalıdır.
Kaynaklar
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/if-topsis
Boran, F. E., Genç, S., Kurt, M., & Akay, D. (2009). A multi-criteria intuitionistic fuzzy group decision making for supplier selection with TOPSIS method. Expert Systems with Applications, 36(8), 11363–11368. DOI: 10.1016/j.eswa.2009.03.039
Atanassov, K. T. (1986). Intuitionistic fuzzy sets. Fuzzy Sets and Systems, 20(1), 87–96. DOI: 10.1016/S0165-0114(86)80034-3
Hwang, C. L., & Yoon, K. (1981). Multiple Attribute Decision Making: Methods and Applications: A State-of-the-Art Survey. Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems, Vol. 186. Springer-Verlag. DOI: 10.1007/978-3-642-48318-9
Boran, F. E., Boran, K., & Menlik, T. (2012). The evaluation of renewable energy technologies for electricity generation in Turkey using intuitionistic fuzzy TOPSIS. Energy Sources, Part B: Economics, Planning, and Policy, 7(1), 81–90. DOI: 10.1080/15567240903047483