Yöntemler · Sıralama
COBRA (COmprehensive distance Based RAnking)
COBRA, seçenekleri dört ayrı referans noktasına (en iyi, en kötü, ortalamanın üstü ve ortalamanın altı) olan uzaklıklarını birleştirerek sıralar; tek bir ideal noktaya değil, dört farklı bakış açısına bakar.
Temel yöntemin veri türü: Kesin (Classical)
Yöntem Nedir?
COBRA, elinizde sayılarla doldurulmuş bir karar tablosu olduğunda seçenekleri tek bir sıraya dizen bir sıralama yöntemidir. Çıktısı her seçenek için bir kapsamlı uzaklık puanı ve bu puana göre sıradır; en düşük puan en iyi seçeneği gösterir. Krstić, Agnusdei, Tadić, Miglietta ve Roso tarafından 2022'de, tersine lojistikte Endüstri 4.0 teknolojilerinin uygulanabilirliğini değerlendirmek amacıyla önerilmiştir. Yöntem seçenekleri "uygun / uygun değil" diye gruplara ayırmaz, kriterlere ağırlık üretmez; ağırlıkları dışarıdan alır.
Yöntemin Felsefesi
COBRA'nın arkasındaki fikir, bir seçeneği tek bir referansa göre değil, dört referansa göre birden değerlendirmektir. Klasik yöntemler genelde ideal (en iyi) ve anti-ideal (en kötü) noktaya bakar. COBRA bunlara iki referans daha ekler: seçeneklerin ortalamasının üstünde kalan kısım ve altında kalan kısım. Bir seçenek yalnız en iyiye yakın olduğu için değil, ortalamanın da üstünde kaldığı için ödüllendirilir; ortalamanın altında kalması ayrıca cezalandırılır.
Bu fikrin bir sonucu vardır: COBRA telafi edicidir, ama TOPSIS'ten farklı olarak uzaklığı hem düz çizgi (Öklid) hem kentsel (Taksi) ölçüsüyle birlikte hesaplar. İki seçenek aynı düz-çizgi uzaklığına sahip olsa bile, kriterler arasındaki farkların dağılım biçimi (bir kriterde çok, diğerlerinde az mı, yoksa dengeli mi) sonucu değiştirir. Bu, "yalnız ortalama uzaklık değil, uzaklığın nasıl dağıldığı da önemlidir" anlayışına dayanır.
Yöntem Nasıl Çalışır?
Yöntem altı adımda ilerler.
Birinci ve ikinci adım, ölçek eşitleme. Her kriter sütunu kendi en büyük değerine bölünür; yönü ne olursa olsun bu bölme aynı biçimde yapılır. Ardından her sütun kriterin ağırlığıyla çarpılır. Buna göre büyük değerli bir kriter (fiyat gibi) ile küçük değerli bir kriter (1-9 puan gibi) aynı ölçekte karşılaştırılabilir olur.
Üçüncü adım, dört referans noktası. Ağırlıklı tabloda her kriter için en iyi değer (fayda kriterinde en büyük, maliyet kriterinde en küçük) ideal noktayı, en kötü değer anti-ideal noktayı kurar. Ayrıca her kriterin ortalaması hesaplanır; bu ortalama, "ortalamanın üstü" ve "ortalamanın altı" referanslarının temelini oluşturur.
Dördüncü adım, birleşik uzaklık. COBRA her seçeneğin dört referans noktasına uzaklığını, düz çizgi uzaklığı ile kentsel uzaklığın birleşimiyle ölçer. Bu birleşim, yalnız toplam farkı değil farkların kriterler arasında ne kadar dengesiz dağıldığını da hesaba katar.
Beşinci adım, ortalama-üstü ve ortalama-altı uzaklıklar. Bir seçeneğin ortalamanın üstünde kaldığı kriterler ile altında kaldığı kriterler ayrı ayrı ele alınır; yalnız ilgili yöndeki kriterler bu hesaba girer.
Altıncı adım, kapsamlı puan. İdeale uzaklık ile ortalama-üstü uzaklığın toplamından, anti-ideale uzaklık ile ortalama-altı uzaklığın toplamı çıkarılır. Seçenekler bu puana göre küçükten büyüğe sıralanır; en düşük puan en iyi seçeneği gösterir.
Adımların formülleri DecisionMind'daki yöntem sayfasında verilir; bu kart formül taşımaz.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Kapsamlı uzaklık puanı, bir seçeneğin dört referans noktasına göre bu seçenek kümesindeki konumunu özetler; başka bir şey söylemez. Puan negatif de pozitif de olabilir ve 0-1 gibi sabit bir aralıkta değildir; başka bir analizin puanıyla karşılaştırılamaz, çünkü referans noktaları her analizde o analizin kendi seçeneklerinden kurulur. En düşük puan en iyi seçeneği gösterir; bu, TOPSIS'in "en yüksek puan en iyi" kuralının tersidir ve raporlarken karıştırılmamalıdır.
İki seçenek arasındaki küçük puan farkı sağlam bir sıralama değil, ağırlıklara duyarlı bir sıralamadır. Bu yüzden rapor, sıranın hangi kriterin ağırlığına duyarlı olduğunu göstermelidir. Bu nedenle:
"COBRA en iyi seçeneği buldu"
yerine:
"Bu ağırlıklar ve bu seçenek kümesiyle en düşük kapsamlı uzaklık şu seçenekte çıkmıştır; sıra şu kriterin ağırlığına duyarlıdır"
biçiminde yazmak doğrudur.
Veri Türü ve Girdiler
COBRA kesin (crisp) veriyle çalışır: her hücrede tek bir sayı. DecisionMind'da şu an bu yöntemin başka bir veri türü için uzantısı yoktur; veriniz bulanık, aralıklı ya da uzman görüşüne dayalıysa başka bir aile üyesi aranmalıdır.
Elinizde satırlarda seçenekler, sütunlarda kriterler, her hücrede bir sayı olmalı ve boş hücre olmamalıdır; her kriter için "çoğu mu iyi, azı mı iyi" bilgisi ve toplamı 1 olan ağırlıklar gerekir. COBRA ağırlık üretmez, ister. En az iki seçenek ve iki kriter gerekir; üç ile on iki kriter arası rahat çalışır.
Ne Zaman Kullanılır, Ne Zaman Kullanılmaz?
Kriterleriniz sayıyla ölçülebiliyorsa, tablo tam doluysa ve bir kriterdeki zayıflığın başka bir kriterdeki güçle karşılanmasını kabul ediyorsanız COBRA uygun bir seçimdir. Yöntem özellikle sürdürülebilirlik ve döngüsel ekonomi değerlendirmeleri için önerilmiştir, ama mantığı alandan bağımsızdır ve tedarikçi seçimi gibi genel sıralama problemlerinde de kullanılabilir.
Bir kriterde taviz kabul etmiyorsanız COBRA uygun değildir; önce eşik altını eleyip kalanları sıralamak gerekir. Kriterler birbirine güçlü biçimde bağlıysa bu bağ önce ele alınmalıdır.
Sayısal tablo, telafi kabul, dört referansa göre değerlendirme → COBRA
Yalnız ideal ve anti-ideale göre değerlendirme yeterli → TOPSIS
Bir kriterde taviz yok, eşik altı elenmeli → Önce eleme, sonra sıralama
Sıralama değil ağırlık gerekiyor → AHP, BWM, SWARA (öznel) · Entropy, CRITIC (nesnel)
Güçlü Yanları
COBRA'nın üstünlüğü dört referans noktasını birlikte kullanmasıdır; yalnız ideale yakınlığa değil, seçeneğin ortalamaya göre konumuna da bakar. Bu, ortalamanın üstünde kalan ama ideale çok uzak seçenekler ile ortalamanın altında kalan seçenekler arasındaki farkı daha görünür kılar. Düz çizgi ve kentsel uzaklığı birlikte kullanması, farkların kriterler arasında dengeli mi yoksa tek bir kritere yığılı mı dağıldığını da hesaba katar. Karşılaştırmalı çalışmalarda COBRA'nın diğer sıralama yöntemleriyle yüksek uyum gösterdiği bildirilmiştir.
Zayıf Yanları
Sınırlılıkları TOPSIS ailesiyle ortaktır. Seçenek kümesi değişince dört referans noktası da kayar; sonradan eklenen ya da çıkarılan bir seçenek diğerlerinin sırasını değiştirebilir (García-Cascales ve Lamata, 2012). Tam telafi varsayımı geçerlidir: bir kriterdeki ciddi zayıflık başka kriterlerle örtülebilir. Yöntem 2022'de önerildiği için literatürü henüz TOPSIS ya da VIKOR kadar geniş sınanmamıştır; bağımsız uygulama sayısı sınırlıdır. Ağırlıkların kalitesi yöntemin dışındadır; kötü ağırlıklarla kusursuz bir hesap kötü bir sıra verir.
Sık Yapılan Hatalar
En yaygın hata kriter yönünü yanlış işaretlemektir; bu, en iyi ve en kötü referans noktalarını tersine çevirir. İkinci hata, en düşük puanı "en kötü" sanmaktır; COBRA'da en düşük kapsamlı uzaklık en iyi seçeneği gösterir. Üçüncü hata, ağırlıkları gerekçesiz eşit vermektir. Dördüncü hata, analiz bittikten sonra seçenek eklemek ve sıranın değişmesine şaşırmaktır. Beşinci hata, kapsamlı uzaklık puanını yüzde gibi okumak ve farklı analizlerin puanlarını karşılaştırmaktır.
Temel ilke şudur:
COBRA'nın kapsamlı uzaklık puanı, sizin verdiğiniz yönlerin, ağırlıkların ve seçenek kümesinin dört referanslı bir özetidir; girdilerden biri tartışmalıysa sıra da tartışmalıdır.
Vakalar
Her vaka bir karar tablosuyla başlar, yöntemin bu tabloya ne yaptığını kelimeyle anlatır ve sonucun nasıl okunacağını gösterir.
1. Çevre: Üç geri dönüşüm tesisi arasında seçim (öğretici örnek)
Bir belediye üç geri dönüşüm tesisi teknolojisi arasında seçim yapacaktır. Üç ölçüt vardır: geri kazanım oranı, enerji verimliliği puanı ve birim işlem maliyeti. Geri kazanım oranı ve enerji verimliliği "çoğu iyi", maliyet "azı iyi"dir. Belediye ağırlıkları enerji verimliliğine en çok (0,40), geri kazanım oranı ve maliyete eşit (0,30'ar) olacak biçimde belirlemiştir.
| Tesis | Geri kazanım oranı | Enerji verimliliği | Birim maliyet |
|---|---|---|---|
| G1 | 3 | 2 | 2 |
| G2 | 1 | 2 | 1 |
| G3 | 2 | 3 | 1 |
| Yön | çoğu iyi | çoğu iyi | azı iyi |
| Ağırlık | 0,30 | 0,40 | 0,30 |
Yöntem önce her sütunu kendi en büyük değerine böler, sonra ağırlıklarla çarpar. Ardından dört referans noktasını kurar: en iyi değerler, en kötü değerler, ortalamanın üstünde kalan kısım ve altında kalan kısım. Son olarak her tesisin bu dört noktaya olan birleşik uzaklığını hesaplayıp kapsamlı puanı bulur.
| Tesis | Kapsamlı uzaklık puanı | Sıra |
|---|---|---|
| G3 | -0,0423 | 1 |
| G1 | -0,0238 | 2 |
| G2 | 0,0555 | 3 |
Sonuç şöyle okunur. G3 en yüksek enerji verimliliğine sahiptir ve maliyeti en düşük tesislerden biridir; bu yüzden en düşük (en iyi) kapsamlı puanı alır. G1 geri kazanım oranında en iyisidir ama maliyeti en yüksektir; bu dengesizlik onu ikinci sıraya düşürür. G2 en düşük geri kazanım oranına sahiptir ve enerji verimliliğinde de öne çıkmaz; kapsamlı puanı en yüksek, yani en kötü çıkar.
Belediye burada tereddüt eder. Geri kazanım oranının ağırlığı 0,30'dan 0,60'a çıkarılıp enerji verimliliği ve maliyet 0,20'şer düşürülürse sıra değişir: G1 birinci, G3 ikinci, G2 yine sonuncu olur. Bu, hangi çevresel hedefin öncelikli sayıldığına göre sonucun değiştiğini gösterir.
Raporda: "Verilen ağırlıklarla G3 en düşük kapsamlı uzaklığa sahiptir ve tercih edilen tesistir; ancak G1 ile arasındaki fark geri kazanım oranının ağırlığına duyarlıdır ve bu ağırlık 0,60'a çıkarıldığında G1 öne geçmektedir."
Kaynak: Krstić ve ark. (2022). Bu vakadaki sayılar DecisionMind'ın kendi doğrulama örneğidir, makaledeki uygulamadan alınmamıştır; motor Krstić ve arkadaşlarının tanımladığı adımları birebir uygular.
2. Su Yönetimi: Belediyenin içme suyu arıtma teknolojisi seçimi
Bir belediye üç içme suyu arıtma teknolojisi arasında seçim yapacaktır. Dört ölçüt belirlenmiştir: arıtma verimliliği (çoğu iyi), kurulum maliyeti (azı iyi), yıllık işletme maliyeti (azı iyi) ve bakım sıklığı (yılda kaç kez, azı iyi). Ağırlıklar su işleri müdürlüğünün görüşüyle belirlenmiş, arıtma verimliliğine en yüksek ağırlık verilmiştir.
Yöntem dört referans noktasını (en iyi, en kötü, ortalama üstü, ortalama altı) kurar ve her teknolojinin bu noktalara birleşik uzaklığını hesaplar. Diyelim ki en düşük kapsamlı puana sahip teknoloji birinci çıktı. Arıtma verimliliği en yüksektir ve işletme maliyeti de ortalamanın altındadır; bu yüzden hem ideale yakın hem ortalamaya göre avantajlı konumdadır.
Su işleri müdürlüğü burada tereddüt eder: bu teknolojinin kurulum maliyeti en yüksektir. Kapsamlı puan bunu işletme maliyetindeki avantajla dengelemiştir, ama belediyenin bütçesi kurulum aşamasında sınırlıysa bu teknoloji uygulanabilir olmayabilir. Kapsamlı puan bütçe kısıtını kendiliğinden dikkate almaz.
Raporda: "En düşük kapsamlı uzaklık arıtma verimliliği yüksek, işletme maliyeti düşük teknolojide çıkmıştır; kurulum bütçesi ayrı bir kısıt olarak değerlendirilmelidir."
3. İtfaiye: İl müdürlüğünün yeni araç filosu seçimi
Bir itfaiye il müdürlüğü üç araç modelinden birini filoya ekleyecektir. Üç ölçüt vardır: su tankı kapasitesi (litre, çoğu iyi), maksimum ulaşım hızı (çoğu iyi) ve bakım maliyeti (azı iyi). Ağırlıklar saha ekiplerinin görüşüyle belirlenmiş, tank kapasitesine en yüksek ağırlık verilmiştir.
Yöntem üç aracın dört referans noktasına birleşik uzaklığını hesaplar. Diyelim ki en büyük tank kapasitesine sahip araç birinci çıktı, ama bu araç aynı zamanda en yavaş olanıdır. Tank kapasitesinin ağırlığı yüksek olduğu için hız dezavantajı kapsamlı puanda geride kalmıştır.
Saha ekipleri burada tereddüt eder: şehir merkezinde trafik yoğunluğu fazlaysa hız kritik bir etkendir ve düşük hız kapsamlı puana yeterince yansımamış olabilir. Bu durumda hız kriterine daha yüksek ağırlık verilip analiz tekrarlanmalıdır.
Raporda: "En düşük kapsamlı uzaklık tank kapasitesi en yüksek araçta çıkmıştır; hız kriterinin ağırlığı yükseltildiğinde sıranın değişip değişmediği ayrıca kontrol edilmelidir."
4. Yapılmaması Gereken
Aynı tesis tablosunda maliyet "çoğu iyi" işaretlenseydi, en iyi ve en kötü referans noktaları tersine döner ve en pahalı tesis avantajlı görünürdü. İkinci yanlış, en düşük kapsamlı puanı "en kötü sonuç" diye okumaktır; COBRA'da en düşük puan en iyi seçeneği gösterir, TOPSIS'in tersine. Üçüncü yanlış, G3'ün -0,0423 puanını "yüzde 4 daha iyi" diye raporlamaktır; puan yalnız bu üç tesisi birbirine göre sıralar, sabit bir ölçekte değildir.
Kaynaklar
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/cobra
Krstić, M., Agnusdei, G. P., Miglietta, P. P., Tadić, S., & Roso, V. (2022). Applicability of Industry 4.0 Technologies in the Reverse Logistics: A Circular Economy Approach Based on COmprehensive Distance Based RAnking (COBRA) Method. Sustainability, 14(9), 5632. DOI: 10.3390/su14095632
García-Cascales, M. S., & Lamata, M. T. (2012). On rank reversal and TOPSIS method. Mathematical and Computer Modelling, 56(5–6), 123–132. DOI: 10.1016/j.mcm.2011.12.022