Uzantı kartı · Resim bulanık
Resim bulanık TOPSIS (Sindhu, Rashid ve Kashif, 2019)
Resim Bulanık TOPSIS, kriter puanlarının bir kurulun ya da anketin evet-çekimser-hayır oy dağılımından geldiği durumlarda kullanılan TOPSIS biçimidir. Hesabı doğrudan bu üç dereceli oylar üzerinde yürütür ve sonucu yine bir yakınlık puanıyla sıralar.
Temel yöntem
TOPSIS →
Felsefe, işleyiş, güçlü ve zayıf yanlar temel yöntem kartında; bu kart yalnız farkı anlatır.
Veri türü (aile)
Resim bulanık (Picture) →
Bu veri türü nedir, ne zaman kullanılır, hücreye nasıl yazılır: ailenin ayrıntılı anlatımı burada.
Temel Yöntemden Ne Değişir?
Dört şey değişir. Karar mantığı aynı kalır.
Hücreler. Kesin TOPSIS'te her hücrede tek bir sayı vardır. Burada her hücrede üç derece vardır: destek (evet), çekimser ve reddetme (hayır). Bu üç derecenin toplamı 1'i geçemez. Bu üçlü uzman puanından gelmez, bir kurulun ya da anketin aynı yargı üzerindeki oy dağılımından gelir. Örneğin "bu tedarikçi güvenilirdir" yargısına yüzde kaçının evet, kaçının çekimser, kaçının hayır dediği ayrı ayrı sayılır. DecisionMind'daki bu üye birden fazla uzmanın oyunu kendi içinde birleştirmez. Kurul oyu zaten tek bir toplu üçlüye dönüştürülmüş olarak girilir. Ağırlıklar dışarıdan, tek sayı olarak gelir ve toplamları 1 olmalıdır.
Ölçek eşitleme. Kesin TOPSIS her sütunu karelerinin toplamının köküne böler, çünkü kriterler farklı birimlerdedir. TL, gün ve puan aynı sütunda toplanamaz. Resim bulanık üçlüler zaten 0 ile 1 arasındadır ve hepsi aynı yapıdadır, bu yüzden böyle bir bölmeye gerek kalmaz; bu adım tamamen atlanır. Bunun yerine her kriter sütunu için iki hayali referans kurulur. Pozitif ideal, o sütunda görülen en yüksek desteği, en düşük çekimseri ve en düşük reddi taşır. Negatif ideal ise en düşük desteği, en düşük çekimseri ve en yüksek reddi taşır. Maliyet yönlü bir kriterde bu iki referans farklı kurulur ve en sık karışılan nokta da tam olarak burasıdır; aşağıda ayrıca anlatılır.
Uzaklık. Kesin TOPSIS'te iki nokta arasındaki fark tek bir sayının farkıdır ve Öklid uzaklığı hesaplanır. Burada iki resim bulanık üçlü arasındaki benzerlik farklı ölçülür: üç bileşenin farklarının toplamı alınır, bunun üstüne bu farkların en büyüğü eklenir. Yani yalnız toplam fark değil, üç dereceden en çok sapan tek bileşen de cezalandırılır. Bir seçeneğin pozitif ideale ve negatif ideale benzerliği, kriterler boyunca bu ölçüyle ağırlıklı olarak hesaplanır.
Sonuç ve durulaştırma. Yakınlık oranı, negatif ideale olan benzerliğin iki benzerliğin toplamına bölünmesiyle bulunur. Bu, kesin TOPSIS'teki tanımın aynısıdır. Sonuç yine 0 ile 1 arasında tek bir sayıdır. Belirsizlik durulaştırılmaz, benzerlik hesabının içinde erir.
DecisionMind bu üyede ağırlıkların dışarıdan, sabit sayılar olarak gelmesini sabit tutar. Kurucu makalenin doğrusal programlamayla ağırlık türetme seçeneğini bu üye uygulamaz; kullanıcı ağırlığı kendisi vermelidir.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Yakınlık oranı kesin TOPSIS'teki gibi okunur: yüzde değildir, başka bir analizle karşılaştırılmaz, seçenek kümesi değişince referans noktaları da değişir. Farklı olan şey şudur: puanın altında artık oy dağılımından gelen bir belirsizlik durur. Üç derecenin toplamı 1'in altında kalıyorsa görüş bildirmeyen bir kesim var demektir. Çekimser payı büyükse bu bilgi puana karışır, ama puanın kendisi bunu göstermez.
Bu nedenle:
"Bu tedarikçinin yakınlık puanı yüksek çünkü kurul ona güveniyor"
yerine:
"Bu tedarikçinin yakınlık puanı yüksek çünkü destek oranı yüksek, çekimser ve karşı oy oranı düşük; oy dağılımındaki belirsizlik de hesaba girmiştir"
biçiminde yazmak doğrudur. Çekimser payı yüksek bir seçenek, düşük fakat net bir destekle aynı yakınlık puanına ulaşabilir. Rapor bu ikisini birbirinden ayırır.
Ne Zaman Temel Yöntem Yerine Bu?
Kriter değerlendirmeleri bir kurulun, anketin ya da panelin aynı yargı üzerindeki evet, çekimser, hayır oy dağılımından geliyorsa ve bu üç pay ayrı ayrı sayılabiliyorsa bu uzantı kullanılır. Resim bulanık veri türü kartı, çekimser payının kararsızlıktan ayrı ve ayrıca sayılmış bir pay olması gerektiğini anlatır. Tek bir destek yüzdesinden diğer iki dereceyi uydurmak, bu uzantının tek katkısını siler.
Ölçülmüş bir kriteri (fiyat ya da süre gibi) resim bulanık üçlüye açmak gerekmez. DecisionMind tek veri türü ister. Ölçülmüş bir değer yine de üçlüye taşınacaksa, bu değerin "yaklaşık" olduğu anlamına gelmez; ölçülmüş bir yargının, örneğin "bu fiyat kabul edilebilir mi" sorusunun, oylanmış hâli olduğu anlamına gelir. Pisagor bulanık ve küresel bulanık veri türleri de benzer üçlü ya da çift yapılar kullanır. Aradaki fark kısıt biçimindedir: o kartlarda kareler toplamı 1'i aşamaz, burada doğrudan derecelerin toplamı 1'i aşamaz. Bu ikisi birbirine karıştırılmamalıdır.
Çıkış koşulu kesin TOPSIS ile aynıdır. Bir kriterde taviz kabul edilmiyorsa bu uzantı da telafi edicidir ve eşik altını elemez.
Bu Uzantıya Özgü Hatalar
Değer uzayı ihlali. Her hücrede destek, çekimser ve red toplamı 1'i aşmamalıdır. Bu kontrol pozitif ve negatif ideal kurulmadan önce yapılmalıdır. Aşan bir hücre varken kurulan referanslar da geçersiz olur.
Maliyet kriterinde negatif ideal için çekimser derecesini yanlış almak. Fayda kriterinde negatif ideal en düşük çekimseri alır. Maliyet kriterinde de negatif ideal yine en düşük çekimseri alır. Sezgiyle "maliyette tersi olmalı" diye en yüksek çekimser alınırsa çekimser karşıtlığı ters döner. Bu, kurucu makalenin en kolay yanlış anlaşılan adımıdır.
Benzerlik ölçüsündeki en büyük fark terimini atlamak. Benzerlik yalnız üç bileşenin farklarının toplamıyla hesaplanırsa sıradan bir Hamming uzaklığına döner ve sıralama değişebilir. En büyük tekil sapma terimi de hesaba katılmalıdır.
Önce durulaştırıp sonra kesin TOPSIS koşturmak. Üç dereceyi baştan tek bir sayıya, örneğin yalnız destek oranına indirip kesin yöntemi uygulamak bu uzantı değildir. Çekimser ve karşı oy bilgisi ilk adımda silinir.
Tek bir orandan üçlü uydurmak. "Yüzde 60 destek var, o hâlde yüzde 40 karşı" demek çekimser payını sıfırlar. Resim bulanık veri türü kartının anlattığı gibi her derece ayrı sayılmalıdır.
Temel ilke şudur:
Resim bulanık TOPSIS, bir kurulun ya da anketin oy dağılımındaki çekimser payını son puana kadar taşımak içindir. Dereceyi uyduran, çekimseri atlayan ya da girdiyi baştan kesinleştiren her uygulama yöntemin tek katkısını yok eder.
Vakalar
Birinci vaka literatür vakasıdır. Sindhu, Rashid ve Kashif'in (2019) makalesindeki 3. örnektir; tablo ve ağırlıklar makaleden alınmıştır. Sonuç sayıları DecisionMind'ın PIF-TOPSIS motorunun bağımsız olarak yeniden çalıştırılmasıyla doğrulanmıştır. İkinci vaka öğretici bir kurgudur.
1. Öğretici örnek: Beş aday teknisyen arasında seçim (Sindhu, Rashid ve Kashif, 2019)
Bir kurum dört kriterde beş aday teknisyeni (S1-S5) değerlendirir. Kriterler teknoloji ilerleme düzeyi (K1), pazar potansiyeli (K2), tedarikçi yeteneği (K3) ve yenilikçiliktir (K4); dördü de "çoğu iyi"dir. Her hücre, değerlendirme kurulunun o adayı o kriterde ne kadar desteklediğine dair oy dağılımını taşır: destek, çekimser, karşı. Kurul ağırlıkları K1 için 0,20, K2 için 0,10, K3 için 0,30, K4 için 0,40 olarak belirlemiştir.
| Aday | K1 | K2 | K3 | K4 |
|---|---|---|---|---|
| S1 | (0,56; 0,34; 0,10) | (0,90; 0,07; 0,03) | (0,40; 0,33; 0,19) | (0,09; 0,79; 0,03) |
| S2 | (0,70; 0,10; 0,09) | (0,10; 0,66; 0,20) | (0,06; 0,81; 0,12) | (0,72; 0,14; 0,09) |
| S3 | (0,88; 0,09; 0,03) | (0,08; 0,10; 0,06) | (0,05; 0,83; 0,05) | (0,65; 0,25; 0,07) |
| S4 | (0,80; 0,07; 0,04) | (0,70; 0,15; 0,11) | (0,03; 0,88; 0,05) | (0,07; 0,82; 0,05) |
| S5 | (0,85; 0,06; 0,03) | (0,64; 0,07; 0,22) | (0,06; 0,88; 0,05) | (0,13; 0,77; 0,09) |
| Yön | çoğu iyi | çoğu iyi | çoğu iyi | çoğu iyi |
| Ağırlık | 0,20 | 0,10 | 0,30 | 0,40 |
Yöntem her kriter sütununda görülen en iyi ve en kötü üçlüyü bulur. Sonra her adayın bu iki referansa olan ağırlıklı benzerliğini hesaplar ve yakınlık oranını kurar.
| Aday | Yakınlık oranı | Sıra |
|---|---|---|
| S3 | 0,5387 | 1 |
| S2 | 0,5285 | 2 |
| S1 | 0,5019 | 3 |
| S5 | 0,4821 | 4 |
| S4 | 0,4769 | 5 |
Sonuç şöyle okunur. S3 en ağır iki kriter olan K3 ve K4'te güçlü destek görür, K1'de de en yüksek desteğe sahiptir. K2'de zayıf kalır ama bu kriterin ağırlığı yalnız 0,10 olduğu için S3 yine de önde kalır. S2 ile S3 arasındaki fark 0,0102'dir; küçük bir farktır.
Kurulun tereddüdü şudur: en ağır iki kriterin ağırlıkları yer değiştirse, yani K3 0,40 ve K4 0,30 olsa, S3 yine birinci kalır ve 0,5257 alır. Ama S1 ile S2'nin sırası değişir: S1 0,5141 ile ikinciye çıkar, S2 0,5110 ile üçüncüye düşer. Demek ki birinci sıra sağlamdır, ikinci ve üçüncü sıra K3 ile K4 arasındaki ağırlık dengesine duyarlıdır.
Raporda: "Verilen ağırlıklarla S3 en yüksek yakınlık oranına sahiptir (0,5387). K3 ve K4 ağırlıkları yer değiştirdiğinde S3 birinciliğini korur, ancak S1 ile S2'nin sırası değişir."
Kaynak: Sindhu, Rashid ve Kashif (2019), Tablo 1'deki girdi matrisi ve 5. adımdaki ağırlıklar (0,20; 0,10; 0,30; 0,40). Yakınlık oranlarını ve duyarlılık senaryosunu bu kartın yazarı, makalenin Eş. (6) ile (12) arasındaki algoritmasını bağımsız olarak yeniden çalıştırarak hesaplamıştır. Sayılar makalenin kendi basılı sonuçlarından değil, bu yeniden hesaptan gelir.
2. Su Yönetimi: Atıksu geri kazanım tesisi için üç saha arasında seçim
Bir büyükşehir su ve kanalizasyon idaresi, kuraklık riskine karşı arıtılmış suyu sulamada yeniden kullanacak bir geri kazanım tesisi kuracaktır. Üç saha (A1, A2, A3) dört kriterde değerlendirilir: teknik fizibilite, maliyet karşılanabilirliği, halk kabulü ve çevresel risk onayı; dördü de "çoğu iyi"dir. Teknik fizibiliteyi mühendislik kurulu oylar, maliyeti meclis bütçe komisyonu oylar, halk kabulünü mahalle temsilcilerine yapılan anket ölçer, çevresel onayı bağımsız çevre kurulu verir. İdare çevresel onaya en yüksek ağırlığı vermiştir: teknik fizibilite 0,25, maliyet 0,20, halk kabulü 0,20, çevresel onay 0,35.
Yöntem dört kriterin her birinde en iyi ve en kötü görülen oy dağılımını bulur. Sonra her sahanın bu iki referansa olan ağırlıklı benzerliğini hesaplar. Diyelim ki sonuç A2'yi birinci (0,5129), A1'i ikinci (0,5024), A3'ü üçüncü (0,4906) sıraya koydu. A2 teknik fizibilitede en yüksek desteğe sahiptir ve çevresel onayda da güçlü destek görür.
İdarenin tereddüdü şudur: halk kabulünün ağırlığı 0,20'den 0,45'e çıkarılıp diğer üç kriterin ağırlığı buna göre düşürülse (teknik 0,15, maliyet 0,15, çevresel 0,25), A1 öne geçer ve 0,5163 alır. Çünkü A1 halk kabulü kriterinde en yüksek desteğe sahiptir. İdare bu duyarlılığı göstermeden yalnız tek bir ağırlık senaryosunu sunarsa, kararın halk kabulüne verilen öneme bağlı olduğunu gizlemiş olur.
Raporda: "Verilen ağırlıklarla A2 en yüksek yakınlık oranına sahiptir (0,5129). Halk kabulü kriterinin ağırlığı belirgin biçimde artırılırsa A1 öne geçer; sıra bu kriterin ağırlığına duyarlıdır."
3. Yapılmaması Gereken
Öğretici örnekteki beş adayın oy dağılımını baştan yalnız destek oranına indirip kesin TOPSIS koşturmak yanlıştır. S1 için 0,56, S2 için 0,70 gibi tek sayılar alınırsa çekimser ve karşı oy bilgisi silinir, puan farkları gerçek dışı büyür ya da küçülür. İkinci yanlış, K3 kriterinin negatif idealini kurarken en yüksek çekimseri almaktır. K3 de "çoğu iyi" bir kriterdir ve doğrusu yine en düşük çekimserdir; bu hata tüm negatif ideal noktasını kaydırır ve sıralamayı bozar. Üçüncü yanlış, S3'ün 0,5387 puanını "yüzde 54 güvenilir" diye raporlamaktır. Puan yalnız bu beş adayı birbirine göre sıralar.
Kaynaklar
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/pif-topsis
Sindhu, M. S., Rashid, T., & Kashif, A. (2019). Modeling of linear programming and extended TOPSIS in decision making problem under the framework of picture fuzzy sets. PLOS ONE, 14(8), e0220957. DOI: 10.1371/journal.pone.0220957
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
Cuong, B. C., & Kreinovich, V. (2013). Picture fuzzy sets — A new concept for computational intelligence problems. 2013 Third World Congress on Information and Communication Technologies (WICT 2013), 1–6. DOI: 10.1109/WICT.2013.7113099
Cuong, B. C. (2014). Picture fuzzy sets. Journal of Computer Science and Cybernetics, 30(4), 409–420. DOI: 10.15625/1813-9663/30/4/5032