Uzantı kartı · Tereddütlü
Olasılıksal tereddütlü TOPSIS
TOPSIS'in, bir kriterde birden fazla makul değerin kendi gerçekleşme olasılığıyla birlikte verildiği durumlar için biçimidir. Her hücre önce beklenen değerine indirgenir, sonra kesin TOPSIS'in geri kalan adımları uygulanır.
Temel yöntem
TOPSIS →
Felsefe, işleyiş, güçlü ve zayıf yanlar temel yöntem kartında; bu kart yalnız farkı anlatır.
Veri türü (aile)
Tereddütlü (Hesitant) →
Bu veri türü nedir, ne zaman kullanılır, hücreye nasıl yazılır: ailenin ayrıntılı anlatımı burada.
Temel Yöntemden Ne Değişir?
Üç şey değişir; karar mantığı aynı kalır.
Hücreler. Kesin TOPSIS'te her hücre tek sayıdır. Burada her hücre, aynı kriterde birden fazla makul değerin kendi gerçekleşme olasılığıyla birlikte verildiği bir kümedir. Örneğin bir değer "yüzde 60 olasılıkla 0,7, yüzde 40 olasılıkla 0,5" biçiminde yazılabilir. Aynı hücredeki olasılıklar toplamda 1'i aşmaz. Kriter ağırlıkları kesin sayıdır, dışarıdan alınır.
Ölçek eşitleme. Yöntem önce her hücreyi beklenen değerine indirger: her olası değer kendi olasılığıyla çarpılır ve kriter içinde toplanır. Bu, dağılımı tek bir sayıya özetleyen bir adımdır ve kesin TOPSIS'in vektör normalizasyonundan önce gelir. Beklenen değerler elde edildikten sonra DecisionMind kesin TOPSIS'in kendi vektör normalizasyonunu, yani her sütunu kendi değerlerinin karelerinin toplamının köküne bölmeyi, uygular.
Sonuç ve durulaştırma. Yakınlık katsayısı yine 0 ile 1 arasında tek bir sayıdır. Fark şuradadır: beklenen değere indirgeme, hangi değerlerin ne kadar olası olduğu bilgisini atar; geriye yalnız dağılımın ortalaması kalır. İki farklı dağılım aynı beklenen değeri verebilir. Biri "yüzde 100 olasılıkla 0,6" derken diğeri "yüzde 50 olasılıkla 0,4, yüzde 50 olasılıkla 0,8" diyebilir ve ikisi de aynı sayıya iner.
DecisionMind bu uzantıda beklenen değere indirgemeyi ve ardından kesin TOPSIS'in vektör normalizasyonunu sabit tutar.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Yakınlık puanı kesin TOPSIS'teki gibi okunur: yüzde değildir, başka bir analizle karşılaştırılmaz. Fark şurada: puanın altında bir olasılık dağılımı vardır ve bu dağılım beklenen değere indirgenirken görünmez olur. İki seçeneğin puan farkı, yalnız hangi değerin gözlendiğine değil, uzmanın değerler arasındaki olasılık dağılımına da bağlıdır.
Bu nedenle:
"Olasılıksal tereddütlü TOPSIS olasılık bilgisini kullandığı için sonuç en doğrusudur"
yerine:
"Beklenen değerler üzerinden hesaplanan yakınlık puanı bu sırayı vermiştir; puanın altındaki olasılık dağılımı toplu mu dağınık mı, bu ayrıca kontrol edilmelidir"
biçiminde yazmak doğrudur.
Ne Zaman Temel Yöntem Yerine Bu?
Uzman ya da veri kaynağı bir kriteri tek bir değer yerine birden fazla olası değere, her birinin gerçekleşme olasılığıyla birlikte dağıtıyorsa bu uzantı uygundur. Olasılık bilgisi yoksa, yalnız birden fazla makul değer varsa HF-TOPSIS yeterlidir; olasılık eklemek, olmayan bir bilgiyi varmış gibi göstermek olur. Kriter ölçülmüşse temel yöntemde kalınmalıdır; DecisionMind tabloyu tek veri türünde ister. Temel TOPSIS'in telafi ediciliği ve bir kriterde taviz vermeme koşulu burada da aynen geçerlidir.
Bu Uzantıya Özgü Hatalar
Değer alanı kısıtını ihlal etmek. Her olası değer 0 ile 1 arasında olmalı, aynı hücredeki olasılıkların toplamı 1'i aşmamalıdır; ihlal edilirse beklenen değer anlamsız çıkar.
Durulaştırma yöntemini belirtmeden değiştirmek. Beklenen değer kanonik seçimdir, ama farklı durulaştırma kuralları da tanımlanmıştır. Hangisinin kullanıldığı raporda belirtilmezse başka bir hesaplamayla karşılaştırma yanıltıcı olur.
Olasılıkları gerekçesiz uydurmak. Bir kesin değeri "yüzde 50-50" diye iki olası değere bölmek, hiçbir gerçek kaynağa dayanmıyorsa bilgi eklemez, yapay belirsizlik üretir.
"Daha gelişmiş" yanılgısı. Birden fazla olası değeri destekleyen gerçek bir kaynak yoksa, kesin bir sayıyı keyfi olarak birkaç yakın değere ve olasılığa açmak sonucu değiştirmez, yalnız hesabı karmaşıklaştırır.
Temel ilke şudur:
Her olası değer ve olasılığı gerçek bir kaynağa dayanmalı; durulaştırma yöntemi ve seçilen ağırlıklar raporda belirtilmelidir.
Vakalar
PHF-TOPSIS, DecisionMind'ın olasılıksal tereddütlü beklenen değer hesabını kesin TOPSIS'in geri kalan adımlarıyla birleştiren bir iç uzantısıdır; kurucu makalesi tek bir yazar-yıl atfına bağlanamamıştır (ayrıntı onay notunda). Birinci vaka bu yüzden DecisionMind'ın doğrulama örneğidir. İkinci vaka öğretici bir kurgudur.
1. Öğretici örnek (DecisionMind'ın doğrulama örneği): Üç seçeneğin üç kriterde değerlendirilmesi
Üç seçenek üç kriterde değerlendiriliyor; C1 ve C2 çoğu iyi, C3 azı iyidir. Her hücrede birden fazla olası değer, kendi gerçekleşme olasılığıyla birlikte verilmiştir. Ağırlıklar: C1 0,40, C2 0,35, C3 0,25.
| Seçenek | C1 | C2 | C3 (maliyet) |
|---|---|---|---|
| A1 | {0,7 (0,6); 0,5 (0,4)} | {0,9 (1,0)} | {0,4 (0,5); 0,6 (0,5)} |
| A2 | {0,5 (0,7); 0,3 (0,3)} | {0,6 (0,4); 0,8 (0,6)} | {0,7 (1,0)} |
| A3 | {0,8 (1,0)} | {0,5 (0,5); 0,4 (0,5)} | {0,3 (0,6); 0,5 (0,4)} |
| Yön | çoğu iyi | çoğu iyi | azı iyi |
| Ağırlık | 0,40 | 0,35 | 0,25 |
Yöntem her hücreyi beklenen değerine indirger (A1'in C1 beklenen değeri 0,7×0,6+0,5×0,4=0,62 gibi), kesin TOPSIS'in vektör normalizasyonunu uygular, ideal ve anti-ideal seçeneği kurar ve yakınlık katsayısını hesaplar.
| Seçenek | Yakınlık katsayısı | Sıra |
|---|---|---|
| A1 | 0,678 | 1 |
| A3 | 0,550 | 2 |
| A2 | 0,318 | 3 |
Sonuç şöyle okunur. A1, en ağır kriter olan C2'de tek ve yüksek bir beklenen değere (0,9) sahiptir. A3, C1'de en yüksek beklenen değere ve C3'te en düşük, yani en avantajlı, maliyete sahiptir ama C2'de daha düşük kalmıştır. A2 üç kriterde de orta ya da zayıf beklenen değerlere sahiptir ve son sırada kalır.
Kararın tereddüdü şudur. C1 ağırlığı 0,40'tan 0,60'a çıkarılıp C2 ve C3 ağırlıkları 0,20'şere indirilirse, A3 öne geçer ve A1'i 0,740'a karşı 0,561 ile geride bırakır. C1'de en yüksek beklenen değere sahip olan A3, bu kriterin ağırlığı yeterince artırıldığında C2'deki zayıflığını telafi etmektedir.
Raporda: "Verilen ağırlıklarla A1 en yüksek yakınlık katsayısına sahiptir (0,678). C1 ağırlığı 0,60'a çıkarıldığında A3 öne geçmektedir. A1 ile A3 arasındaki tercih, C1 ve C2 kriterlerinin göreli ağırlığına bağlıdır."
Kaynak: DecisionMind'ın PHF-TOPSIS doğrulama örneği. Sayılar manifestin sentetik fixture'ından alınmış, beklenen değer ve TOPSIS formülleriyle bağımsız olarak yeniden hesaplanmıştır.
2. Siber güvenlik: Üç güvenlik yazılımı arasında seçim
Bir kurum, ağ güvenliği için üç yazılım sağlayıcısından birini seçecektir. Kriterler: tehdit tespit oranı, yanlış alarm oranı ve kurulum maliyeti; sonuncusu ikisi azı iyi, tehdit tespit oranı çoğu iyidir. Her sağlayıcının tehdit tespit oranı, geçmiş sızma testlerinden gelen birden fazla sonucun olasılık dağılımıyla verilmiştir.
Yöntem her sağlayıcının beklenen tespit oranını, beklenen yanlış alarm oranını ve maliyetini hesaba katarak ideal ve anti-ideal sağlayıcıyı kurar ve yakınlık katsayısına ulaşır. Diyelim ki en yüksek beklenen tespit oranına sahip sağlayıcı aynı zamanda en yüksek beklenen yanlış alarm oranına sahiptir ve yine de birinci sırada çıkar, çünkü tespit oranının ağırlığı daha yüksek tutulmuştur.
Kurumun tereddüdü şudur: bu sağlayıcının tespit oranı dağılımı geniştir, yani sızma testi sonuçları arasında büyük fark vardır. Beklenen değer bu değişkenliği gizler; kurum dağılımın genişliğini ayrı bir risk göstergesi olarak değerlendirmelidir.
Raporda: "Tehdit tespit oranı ağırlığının yüksekliği nedeniyle bu sağlayıcı en yüksek yakınlık katsayısına sahiptir. Tespit oranı dağılımı geniştir; bu değişkenlik ayrı bir risk göstergesi olarak izlenmelidir."
3. Yapılmaması Gereken
Öğretici örnekte A1'in C1 hücresindeki iki olası değere (0,7 ve 0,5) eşit yerine gerekçesiz olasılıklar (örneğin 0,9 ve 0,1) uydurmak, beklenen değeri gerçek dışı biçimde değiştirir. İkinci yanlış, C3'ün maliyet olduğunu göz ardı edip beklenen değeri fayda yönünde değerlendirmektir; bu, en yüksek maliyetli seçeneği yanlışlıkla ödüllendirir. Üçüncü yanlış, A1 ile A3 arasındaki sırayı ağırlık varsayımından bağımsız, kesin bir üstünlük gibi yazmaktır; C1 ağırlığı yeterince artırıldığında bu sıra tersine dönmüştür.
Kaynaklar
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/phf-topsis
Hwang, C. L., & Yoon, K. (1981). Multiple Attribute Decision Making: Methods and Applications — A State-of-the-Art Survey. Springer-Verlag. DOI: 10.1007/978-3-642-48318-9
Torra, V. (2010). Hesitant fuzzy sets. International Journal of Intelligent Systems, 25(6), 529–539. DOI: 10.1002/int.20418
Zhang, S., Xu, Z., & He, Y. (2017). Operations and integrations of probabilistic hesitant fuzzy information in decision making. Information Fusion, 38, 1–11. DOI: 10.1016/j.inffus.2017.02.001
Xu, Z., & Zhou, W. (2017). Consensus building with a group of decision makers under the hesitant probabilistic fuzzy environment. Fuzzy Optimization and Decision Making, 16(4), 481–503. DOI: 10.1007/s10700-016-9257-5