Yöntemler · Toplulaştırma ve oylama
COOK-SEIFORD (Uzaklık Temelli Uzlaşı Yöntemi)
COOK-SEIFORD, her seçeneğin farklı sıralama kaynaklarındaki konumları ile olası bir hedef sırası arasındaki toplam farkı en aza indiren tek bir atamayı bulur.
Temel yöntemin veri türü: Kesin (Classical)
Yöntem Nedir?
COOK-SEIFORD, birden çok sıralama kaynağını tek bir tam sıraya indiren bir toplulaştırma yöntemidir. CONDORCET, COPELAND, DODGSON ve KEMENY-YOUNG'ın hepsi ikili çoğunluk karşılaştırmalarına dayanırken, COOK-SEIFORD tamamen farklı bir mantık kullanır: seçeneklerin sıralama kaynaklarındaki konum numaralarına (birinci, ikinci, üçüncü) doğrudan bakar ve her seçeneği, konumlarına en yakın hedef sıraya atar. Bu atama işlemi bir eşleştirme problemidir ve Macar algoritmasıyla çözülür. Yöntem Wade D. Cook ve Lawrence M. Seiford tarafından 1978'de önerilmiştir.
Yöntemin Felsefesi
COOK-SEIFORD'ın sorduğu soru şudur: "Her seçeneği hangi nihai sıraya koyarsam, seçeneklerin farklı kaynaklardaki konumlarından toplamda en az uzaklaşmış olurum?" Yöntem, ikili karşılaşmalar yerine doğrudan konum numaralarıyla çalışır. Bir seçeneğin birinci mi ikinci mi olduğu, kimi yendiğinden değil, hangi sırada yer aldığından okunur. Her seçenek için, her olası hedef sıraya atanmasının toplam maliyeti (konumlardan mutlak uzaklığı) hesaplanır. Sonra bütün seçenekler için bu toplam maliyeti en aza indiren atama bulunur.
Bu, CONDORCET ailesinin "kim kimi yeniyor" mantığından temelden farklıdır; COOK-SEIFORD çoğunluk kavramına hiç başvurmaz. Bunun sonucu, yöntemin bir Condorcet döngüsünden etkilenmemesidir, çünkü zaten ikili karşılaştırma yapmaz. Ama bir bedeli vardır: atama problemi birden çok eşit maliyetli çözüme sahip olabilir; bu durumda yöntem tek bir "doğru" sıra değil, birbirine eşit birkaç aday sıra üretir (Armstrong, Cook ve Seiford, 1982).
Yöntem Nasıl Çalışır?
Yöntem iki adımda ilerler.
Birinci adım, uzaklık matrisini kurmak. Her seçenek için ve her olası hedef sıra için, o seçeneğin bütün kaynaklardaki konumlarının bu hedef sıradan mutlak farkı toplanır. Böylece her seçenek ile her olası sıra arasında bir maliyet sayısı oluşur.
İkinci adım, en düşük toplam maliyetli atamayı bulmak. Her seçenek yalnızca bir hedef sıraya, her hedef sıra da yalnızca bir seçeneğe atanacak biçimde, toplam maliyeti en aza indiren eşleştirme Macar algoritmasıyla bulunur. Bu atama, seçeneklerin nihai sırasını verir.
Adımların formülleri ve ara tabloları DecisionMind'daki yöntem sayfasında verilir; bu kart formül taşımaz.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Çıktı, her seçeneğe atanan bir hedef sıra numarasıdır; toplam maliyet, bu atamanın seçeneklerin gerçek konumlarından ne kadar uzaklaştığını gösterir. Toplam maliyet küçükse, atanan sıra bütün kaynakların verdiği konumlara oldukça yakındır; büyükse kaynaklar arasında konum farkı fazladır. Bu sayı bir yüzde ya da olasılık değildir, yalnızca toplam mutlak fark birimidir.
En kritik nokta, en düşük toplam maliyetli atamanın her zaman biricik olmadığıdır. Birden çok atama aynı en düşük toplamı verebilir. Bu durumda hangi seçeneğin hangi sıraya konacağı, matematiksel olarak eşit derecede geçerli birkaç seçenek arasından seçilir. Bu seçim dışarıdan bir kuralla (örneğin alfabetik sıra ya da ek bir ölçüt) yapılmalıdır (Armstrong, Cook ve Seiford, 1982).
Bu nedenle:
"COOK-SEIFORD bu sırayı kesin olarak buldu"
yerine:
"Bu atama, seçeneklerin konumlarından toplamda en az uzaklaşan düzenlemedir; birden çok eşit maliyetli düzenleme varsa hangisinin seçildiği raporda belirtilmelidir"
biçiminde yazmak doğrudur.
Veri Türü ve Girdiler
COOK-SEIFORD kesin (crisp) veriyle çalışır: her kaynağın verdiği konum tam sayıdır. DecisionMind'da bu yöntemin bulanık, gri gibi bir veri türü uzantısı yoktur; yalnız kesin sıra verisiyle çalışır.
Elinizde şunlar olmalı: her kaynağın bütün seçenekleri eksiksiz sıraladığı bir tablo. En az iki seçenek ve iki sıralama kaynağı gerekir. COOK-SEIFORD ağırlık istemez, üretmez; her kaynağın konumu eşit sayılır.
Ne Zaman Kullanılır, Ne Zaman Kullanılmaz?
Elinizde birden çok sıralama kaynağı varsa ve amaç kaynakların verdiği konum numaralarını doğrudan uzlaştırmaksa, ikili çoğunluk mantığına gerek duymuyorsanız COOK-SEIFORD uygundur. Bir Condorcet döngüsünden etkilenmediği için, döngü riski yüksek küçük seçenek kümelerinde pratik bir alternatiftir.
Kullanılmaması gereken durum, tek bir kesin sonuç gerektiği ve eşit maliyetli birden çok atamanın kabul edilemeyeceği durumdur. Ayrıca "kim kimi yeniyor" bilgisinin kendisi önemliyse (örneğin bir kazananın çoğunluk desteğine sahip olduğunu göstermek gerekiyorsa), ikili karşılaştırmaya dayanan bir yönteme geçmek daha uygundur.
Konum numaralarını doğrudan uzlaştırmak istiyorum, döngüden etkilenmeyeyim → COOK-SEIFORD
Kazananın ikili çoğunluk desteğini görmek istiyorum → CONDORCET, COPELAND
Toplam uyuşmazlığı küresel olarak en aza indiren bir sıra istiyorum → KEMENY-YOUNG
Yalnızca kazananı bulmak istiyorum, en az değişiklik mantığıyla → DODGSON
Güçlü Yanları
COOK-SEIFORD'ın en büyük gücü, ikili çoğunluk mantığından bağımsız olmasıdır; bir Condorcet döngüsü onu hiç etkilemez, çünkü zaten kimin kimi yendiğine bakmaz. Yöntem doğrudan konum numaralarıyla çalıştığı için sezgisel olarak anlaşılırdır: "bu seçenek kaynaklarda ortalama olarak nerede duruyor" sorusuna yakın bir cevap verir. Macar algoritması hesaplama açısından hafiftir ve seçenek sayısı arttıkça da öngörülebilir kalır.
Zayıf Yanları
COOK-SEIFORD'ın temel sınırı, en düşük maliyetli atamanın sık sık biricik olmamasıdır; birden çok eşit maliyetli çözüm ortaya çıkabilir ve yöntemin kendisi bunlar arasında bir tercih yapmaz (Armstrong, Cook ve Seiford, 1982). İkincisi, yöntem yalnızca konum numaralarına bakar; bir seçeneğin ikinci sırada olması, birinciyi az farkla mı yoksa büyük farkla mı kaçırdığını göstermez, çünkü kaynaklar zaten sıra numarası verir, puan vermez. Üçüncüsü, konum tabanlı yaklaşım ikili çoğunluk bilgisini kullanmadığı için, bir seçeneğin çoğunluk tarafından açıkça tercih edilip edilmediğini doğrudan göstermez.
Sık Yapılan Hatalar
En yaygın hata, en düşük maliyetli atamanın biricik olduğunu varsaymaktır; birden çok eşit maliyetli atama varsa bunlardan yalnızca birini gösterip diğerlerini gizlemek yanıltıcıdır. İkinci hata, toplam maliyeti bir yüzde ya da hata oranı gibi okumaktır; bu sayı yalnızca toplam mutlak konum farkıdır. Üçüncü hata, COOK-SEIFORD sonucunu bir çoğunluk kazananı gibi sunmaktır; yöntem ikili çoğunluğa hiç bakmaz, yalnızca konum numaralarını uzlaştırır. Dördüncü hata, kaynakların bir kısmının seçenekleri eksik sıralamasına izin vermektir; her kaynağın bütün seçenekleri sıralaması gerekir.
Temel ilke şudur:
COOK-SEIFORD'ın verdiği sıra, seçeneklerin kaynaklardaki konumlarından toplamda en az uzaklaşan atamadır; bu atama biricik olmayabilir ve raporun bunu açıkça belirtmesi gerekir.
Vakalar
Her vaka birden çok sıralama kaynağının tablosuyla başlar, yöntemin bu tabloya ne yaptığını kelimeyle anlatır ve sonucun nasıl okunacağını gösterir. Birinci vaka yöntemin uygulandığı bir ders kitabından alınmıştır. Üçüncü vaka, COOK-SEIFORD'un bir Condorcet döngüsü karşısında nasıl davrandığını somut sayılarla gösterir.
1. Spor Tesisi: Dört saha teklifinin dört değerlendirme kaynağı (Orakçı, 2024, Tablo 1.4)
Bir belediyenin spor tesisi biriminde dört saha teklifi (A, B, C, D) dört ayrı değerlendirme kaynağınca (R1, R2, R3, R4) sıralanmıştır.
| Teklif | R1 | R2 | R3 | R4 |
|---|---|---|---|---|
| A | 1 | 2 | 3 | 3 |
| B | 2 | 3 | 1 | 4 |
| C | 3 | 1 | 2 | 2 |
| D | 4 | 4 | 4 | 1 |
Yöntem önce her teklif için, dört olası hedef sıranın (birinci, ikinci, üçüncü, dördüncü) her birine atanma maliyetini hesaplar; bu maliyet, teklifin dört kaynaktaki konumlarının o hedef sıradan mutlak farkının toplamıdır. Sonra bu maliyetleri en aza indiren atamayı bulur.
| Teklif | Atanan sıra |
|---|---|
| C | 1 |
| A | 2 |
| B | 3 |
| D | 4 |
Bu atamanın toplam maliyeti on dörttür. Kitabın kendisi de belirttiği gibi, bu problemde toplam maliyeti on dört yapan birden fazla atama vardır; C'yi birinci, A'yı ikinci koymak yerine A'yı birinci, C'yi ikinci koyan atama da aynı toplam maliyeti verir. Bu yüzden kitap bu örnek için kesin bir sıra yerine "eşit maliyetli birden çok çözüm var" notunu düşer.
Değerlendirme kurulu burada tereddüt eder: D'nin dördüncü sırada olması bütün eşit-maliyetli atamalarda değişmez, çünkü D'nin konumları (dört, dört, dört, bir) diğer tekliflerden açıkça farklıdır. Ama A, B, C arasındaki sıralama, hangi eşit-maliyetli atamanın seçildiğine bağlı olarak değişebilir.
Raporda: "Dört değerlendirme kaynağının verdiği konumları uzlaştıran en düşük maliyetli atamada D dördüncü sırada sabittir; A, B ve C arasındaki sıralama birden fazla eşit maliyetli çözümden biriyle belirlenmiştir ve bu seçim ek bir kuralla açıklanmalıdır."
Kaynak: Orakçı, E. (2024), Çok Kriterli Karar Verme Problemleri için Toplulaştırma Teknikleri, Özgür Yayınları, §1.8.7, Tablo 1.4. Bu, kitabın kendi sayı ve tablo verisidir; DecisionMind'ın COOK-SEIFORD motoru aynı toplam maliyeti (on dört) üretir.
2. Tiyatro: Üç oyunun üç eleştirmen sıralaması
Bir tiyatro festivalinde üç eleştirmen (E1, E2, E3) üç oyunu (O1, O2, O3) sıralayacaktır. Diyelim ki O1 iki eleştirmende birinci, bir eleştirmende ikinci sırada; O2 ve O3 kalan konumları paylaşıyor. Yöntem her oyunun üç eleştirmendeki konumlarını toplam maliyeti en aza indirecek biçimde bir hedef sıraya atar ve O1'i birinci sıraya yerleştirir.
Festival yönetimi burada bir noktaya dikkat çeker: O2 ile O3 arasındaki fark, eleştirmenlerin tek bir konum farkına dayanıyorsa, bu iki oyun arasında eşit maliyetli birden çok atama çıkabilir. Böyle bir durumda festivalin ikincilik ve üçüncülük arasında keskin bir çizgi çizmesi, verinin kendisinin desteklemediği bir kesinlik iddiası olur.
Raporda: "Üç eleştirmenin sıralamasında O1 birinci sıraya yerleşmiştir; O2 ile O3 arasındaki sıralama küçük bir konum farkına dayanmaktadır ve eşit maliyetli alternatif atamalar kontrol edilmelidir."
3. İtfaiye: Yedi bölge amirinin ekipman tedarikçisi tercihi (döngü örneği)
Bir itfaiye teşkilatının yedi bölge amiri üç ekipman tedarikçisi (İ1, İ2, İ3) arasında seçim yapacaktır. Üç amir İ1'i İ2'ye, İ2'yi İ3'e tercih eder. İki amir İ2'yi İ3'e, İ3'ü İ1'e tercih eder. İki amir de İ3'ü İ1'e, İ1'i İ2'ye tercih eder. Bu, CONDORCET ve COPELAND kartlarındaki benzer örneklerde bir döngü olarak görünen ve "kazanan yok" ya da "üçü de eşit" sonucunu veren aynı yapıdaki tablodur.
COOK-SEIFORD bu tabloya ikili çoğunluk değil, doğrudan konum numaralarıyla bakar. İ1'in yedi amirdeki konumları toplamda birinci sıraya en yakın çıkar, İ2'ninkiler ikinciye, İ3'ünkiler üçüncüye. Toplam maliyeti en aza indiren atama İ1'i birinci, İ2'yi ikinci, İ3'ü üçüncü sıraya koyar ve bu atama biriciktir; eşit maliyetli başka bir atama yoktur.
| Tedarikçi | Atanan sıra |
|---|---|
| İ1 | 1 |
| İ2 | 2 |
| İ3 | 3 |
Bu sonuç, aynı tabloda KEMENY-YOUNG'ın bulduğu sırayla örtüşür ama COOK-SEIFORD'a ulaşma yolu tamamen farklıdır; ikili çoğunluğa hiç bakılmamış, yalnızca konum numaraları uzlaştırılmıştır. Amirler burada şunu fark eder: CONDORCET bu tabloda döngü olduğunu söyler, COPELAND üç tedarikçinin de eşit net skora sahip olduğunu söyler. Konum tabanlı bakış açısı (COOK-SEIFORD) ile toplam uyuşmazlık tabanlı bakış açısı (KEMENY-YOUNG) ise aynı tam sıraya ulaşır. Bu, farklı yöntemlerin farklı mantıklarla benzer sonuca varabildiğini gösterir; ama bu örtüşme her veri kümesinde garanti değildir.
Raporda: "Yedi bölge amirinin verdiği konumlar uzlaştırıldığında İ1 birinci, İ2 ikinci, İ3 üçüncü sıraya yerleşmektedir; bu atama biriciktir ve eşit maliyetli bir alternatifi yoktur."
Kaynak: Bu vaka, Cook ve Seiford'un (1978) uzaklık temelli uzlaşı fikrinin bir Condorcet döngüsü karşısındaki davranışını yedi kaynaklı bir örnekle göstermek üzere kurulmuştur; sayılar bu kart için hesaplanmıştır.
4. Yapılmaması Gereken
Birinci vakadaki atamayı ("C birinci, A ikinci") tek doğru sonuçmuş gibi sunmak yanlıştır; kitabın kendisi bu problemde eşit maliyetli birden çok atama olduğunu belirtir. İkinci yanlış, COOK-SEIFORD'un sonucunu bir çoğunluk kazananı gibi sunmaktır; yöntem ikili karşılaştırma yapmaz, yalnızca konum numaralarını uzlaştırır. Üçüncü yanlış, toplam maliyeti bir başarı yüzdesi gibi okumaktır; bu sayı yalnızca toplam mutlak konum farkıdır ve düşük olması "iyi", yüksek olması "kötü" anlamına gelmez, yalnızca kaynaklar arası uzlaşının ne kadar sıkı olduğunu gösterir.
Kaynaklar
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/cook-seiford
Cook, W. D., & Seiford, L. M. (1978). Priority ranking and consensus formation. Management Science, 24(16), 1721-1732. DOI: 10.1287/mnsc.24.16.1721
Armstrong, R. D., Cook, W. D., & Seiford, L. M. (1982). Priority ranking and consensus formation: The case of ties. Management Science, 28(6), 638-645. DOI: 10.1287/mnsc.28.6.638
Orakçı, E. (2024). Çok Kriterli Karar Verme Problemleri için Toplulaştırma Teknikleri. Özgür Yayınları, §1.8.7. DOI: 10.58830/ozgur.pub623