Yöntemler · Durulaştırma
Sezgisel Bulanık Sayılarda Skor Fonksiyonu Durulaştırması (Score Function)
Skor fonksiyonu, bir sezgisel bulanık sayının üyelik derecesinden üye-olmama derecesini çıkararak tek bir kesin sayı üretir; iki değerlendirme eşit çıkarsa kesinlik (doğruluk) derecesi araya girip aradaki farkı çözer.
Temel yöntemin veri türü: Sezgisel bulanık (Intuitionistic)
Yöntem Nedir?
Sezgisel bulanık sayılar (IFN), klasik bulanık sayılardan farklı olarak iki ayrı derece taşır: üyelik derecesi (bir seçeneğin bu kriteri ne kadar iyi karşıladığı) ve üye-olmama derecesi (ne kadar karşılamadığı). Bu iki derecenin toplamı 1'i bulmayabilir; aradaki fark, uzmanın kararsız kaldığı ya da hiç görüş bildirmediği pay olarak kalır. Skor fonksiyonu, bu iki dereceyi tek bir kesin sayıya indiren durulaştırma kuralıdır. Çıktısı tek bir kesin puandır; ağırlık üretmez, seçenekleri elemez, yalnız bir sezgisel bulanık sayıyı bir sayıya çevirir. Bu kural, sezgisel bulanık (IFN), Pisagor bulanık (PFN) ve daha genel q-rung orthopair bulanık (q-ROFS) sayı ailelerinin ortak son adımıdır. TOPSIS, VIKOR gibi bu tür verilerle çalışan yöntemlerin sıralama adımından hemen önce kullanılır.
Yöntemin Felsefesi
Skor fonksiyonunun arkasındaki fikir "net üstünlüğü ölç" mantığıdır. Bir uzman bir seçeneği hem "iyi" (üyelik) hem "kötü" (üye-olmama) olarak kısmen değerlendirebilir; skor, bu iki değerlendirme arasındaki net farkı alır. Yalnız üyelik derecesine bakmak yanıltıcı olabilir, çünkü yüksek üyelik derecesine sahip bir seçenek aynı zamanda yüksek bir üye-olmama derecesi de taşıyabilir; bu, uzmanın o seçenek hakkında hem olumlu hem olumsuz güçlü kanıtlar gördüğü, yani çelişkili bir değerlendirme yaptığı anlamına gelir. Skor bu çelişkiyi net bir farka indirir.
Bu felsefenin bir sonucu vardır: iki seçenek aynı skora sahip olabilir, ama biri "yüksek üyelik, yüksek üye-olmama" (çelişkili, düşük kesinlik) biçiminde, öbürü "orta üyelik, orta üye-olmama" biçiminde bu skora ulaşmış olabilir. Skor tek başına bu ayrımı göstermez; bu yüzden ikinci bir ölçüt olan kesinlik (accuracy) derecesi devreye girer ve hangi değerlendirmenin daha az kararsızlık içerdiğini gösterir.
Yöntem Nasıl Çalışır?
Yöntem üç adımda ilerler.
Birinci adım, her seçenek için skor değerini hesaplamak. Skor, üyelik derecesinden üye-olmama derecesinin çıkarılmasıyla bulunur ve seçeneğin kriterdeki net üstünlüğünü ölçer. Pisagor bulanık ve q-rung orthopair bulanık sayı ailelerinde bu fark, derecelerin uygun bir kuvvetiyle alınır; sezgisel bulanık sayı bu ailenin en basit özel durumudur.
İkinci adım, eşitlik durumunda kesinlik derecesine bakmak. İki seçeneğin skoru eşit çıkarsa, üyelik ile üye-olmama derecesinin toplamı (kesinlik derecesi) karşılaştırılır. Daha yüksek kesinlik derecesine sahip değerlendirme, daha az kararsızlık taşıdığı için tercih edilir.
Üçüncü adım, gerekiyorsa skoru ölçek dönüştürmek. Bazı uygulamalarda skorun negatif çıkabilmesi (üye-olmama üyelikten büyükse) istenmez; bu durumda skor, sıfırla bir arasına gelecek biçimde yeniden ölçeklenir. Bu adım isteğe bağlıdır ve yalnız sonraki adımın negatif olmayan girdi beklediği durumlarda kullanılır.
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri DecisionMind'daki yöntem sayfasında verilir; bu kart formül taşımaz.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Skor fonksiyonunun verdiği sayı, bir seçeneğin o kriterdeki net üstünlüğüdür; yalnız üyelik derecesi değildir. Yüksek bir üyelik derecesi, eşlik eden üye-olmama derecesi de yüksekse düşük bir skora dönüşebilir. İki seçeneğin skoru eşitse, bu seçeneklerin "eşit derecede iyi" olduğu anlamına gelmez; hangisinin daha az kararsızlıkla değerlendirildiğini görmek için kesinlik derecesine bakmak gerekir.
Bu nedenle:
"Durulaştırılmış puan, seçeneğin üyelik (iyilik) derecesidir"
yerine:
"Durulaştırılmış puan, üyelik ile üye-olmama derecesi arasındaki net farktır; yüksek üyelik, eşlik eden yüksek üye-olmamayla düşük bir skora dönüşebilir ve eşit skorlar kesinlik derecesiyle ayrılır"
biçiminde yazmak doğrudur.
Veri Türü ve Girdiler
Skor fonksiyonu sezgisel bulanık veriyle çalışır: her hücrede bir üyelik ve bir üye-olmama derecesi, ikisinin toplamı 1'i aşmayacak biçimde. DecisionMind'da bu yapı taşının bağımsız bir uzantısı yoktur; sezgisel, Pisagor ve q-rung orthopair bulanık aileleri için ortak bir son adımdır ve bu ailelerin TOPSIS, VIKOR gibi uzantılarında kullanılır. Elinizde her hücre için bir üyelik ve bir üye-olmama derecesi (0 ile 1 arasında, toplamları veri ailesine göre belirlenen kısıtı aşmayacak biçimde) olmalıdır. Bu veri genellikle uzmanların "bu seçenek bu kriteri karşılar" ve "bu seçenek bu kriteri karşılamaz" biçiminde ayrı ayrı verdiği iki yargıdan oluşur; klasik bulanık sayılardan farklı olarak burada uzmanın kararsızlığı da açıkça kaydedilir.
Ne Zaman Kullanılır, Ne Zaman Kullanılmaz?
Uzmanların hem "ne kadar katılıyorum" hem "ne kadar katılmıyorum" bilgisini ayrı ayrı verebildiği, aradaki farkın (kararsızlığın) da anlamlı olduğu durumlarda skor fonksiyonu doğru seçimdir. Veriniz yalnız tek bir "ne kadar iyi" derecesi içeriyorsa (üye-olmama ayrıca sorulmadıysa) sezgisel bulanık veri değil klasik bulanık veridir; bu durumda centroid, bisector ya da MOM gibi kurallar kullanılır. İki seçeneğin skoru sıkça eşit çıkıyorsa ve kesinlik derecesi de ayırt edici değilse, veri toplama aşamasında uzmanlardan daha net bir ayrım istemek, yalnızca durulaştırma kuralını değiştirmekten daha güvenilir bir çözümdür.
Üyelik ve üye-olmama ayrı ayrı verilmiş, kararsızlık anlamlı → Skor Fonksiyonu
Yalnız tek bir "ne kadar iyi" derecesi (üçgen/yamuk bulanık sayı) → Centroid, Bisector ya da MOM
Skorlar sık sık eşit çıkıyor → Kesinlik derecesine bak; hâlâ eşitse veri toplamayı gözden geçir
Üst ve alt sınır birlikte (tip-2 bulanık) veri → Tip İndirgeme
Güçlü Yanları
Skor fonksiyonunun en açık üstünlüğü, uzmanın kararsızlığını kaybetmeden tek sayıya indirebilmesidir; klasik bulanık sayılarda bu kararsızlık bilgisi durulaştırmadan önce zaten yoktur, sezgisel bulanık veri bunu baştan taşır ve skor bunu hesaba katar. Kesinlik derecesiyle birlikte kullanıldığında, yalnız net farkı değil bu farkın ne kadar güvenilir biçimde ölçüldüğünü de ayırt edebilir. Sezgisel, Pisagor ve q-rung orthopair aileleri arasında ortak bir mantık taşıdığı için, veri ailesi değişse bile aynı okuma biçimi geçerliliğini korur.
Zayıf Yanları
Skor fonksiyonunun sınırlılıkları veri ailesine duyarlılığından doğar. Hong ve Choi (2000), sezgisel bulanık skorun bazı durumlarda ayırt edici gücünün zayıf kaldığını ve kesinlik derecesiyle desteklenmesi gerektiğini göstermiştir. Zhang ve Xu (2014), Pisagor bulanık sayılar için skor formülünün sezgisel bulanık formülden farklı (derecelerin karesi alınarak) hesaplanması gerektiğini, aksi hâlde yanlış bir formülün yanlış aileye uygulanmış olacağını göstermiştir. Yager (2017), bu ailenin q-rung orthopair bulanık sayılarla daha da genelleştiğini göstermiştir. Q değeri arttıkça izin verilen üyelik ile üye-olmama kombinasyonları genişler; bu yüzden formül, veri ailesine (q değerine) göre doğru seçilmelidir. Son olarak, kesinlik derecesiyle bile ayırt edilemeyen eşit skorlar ortaya çıkabilir; bu durumda yöntem kendi başına bir karar üretemez.
Sık Yapılan Hatalar
En yaygın hata, Pisagor bulanık ya da q-rung orthopair bulanık veriye, sezgisel bulanık sayının basit fark formülünü (üyelik eksi üye-olmama) doğrudan uygulamaktır; bu ailelerde doğru formül derecelerin uygun bir kuvvetini kullanır. İkinci hata, iki seçeneğin skoru eşit çıktığında kesinlik derecesine bakmadan "eşit" sonucuna varmaktır; bu, uzmanın kararsızlık bilgisini görmezden gelmek anlamına gelir. Üçüncü hata, üyelik ile üye-olmama toplamının veri ailesine göre belirlenen kısıtı aşıp aşmadığını kontrol etmeden skoru hesaplamaktır; kısıt aşılmışsa veri geçersizdir ve skor anlamsız çıkar.
Temel ilke şudur:
Skor, üyelik ile üye-olmama arasındaki net farkı verir; eşit skorlar kesinlik derecesiyle ayrılır ve formül, verinin ait olduğu bulanık sayı ailesine (sezgisel, Pisagor, q-rung orthopair) göre doğru seçilmelidir.
Vakalar
Her vaka, bir host yöntemin ürettiği sezgisel bulanık değerlendirmeden başlar, bu değerlendirmeye farklı okuma biçimlerinin ne yaptığını kelimeyle anlatır ve sonucun nasıl okunacağını gösterir.
1. Okul Kantini: bulanık SAW'da iki tedarikçinin hijyen değerlendirmesi (öğretici örnek)
Bir okul, kantin tedarikçisi seçiminde hijyen kriterini sezgisel bulanık sayıyla değerlendirmiştir. Denetçi, her tedarikçi için hem "hijyen standardını karşılıyor" (üyelik) hem "karşılamıyor" (üye-olmama) derecesini ayrı ayrı vermiştir; aradaki fark denetçinin kararsız kaldığı payı gösterir.
| Tedarikçi | Üyelik (μ) | Üye-olmama (ν) |
|---|---|---|
| K1 | 0,70 | 0,10 |
| K2 | 0,75 | 0,20 |
Yalnız üyelik derecesine bakıldığında K2 (0,75) K1'den (0,70) önde görünür. Skor fonksiyonu uygulandığında K1 için 0,70 − 0,10 = 0,60, K2 için 0,75 − 0,20 = 0,55 çıkar; bu kez K1 önde görünür.
| Tedarikçi | Yalnız üyelik | Sıra (yalnız üyelik) | Skor | Sıra (skor) |
|---|---|---|---|---|
| K1 | 0,70 | 2 | 0,60 | 1 |
| K2 | 0,75 | 1 | 0,55 | 2 |
Sonuç şöyle okunur. K2'nin üyelik derecesi K1'den yüksektir, ama K2'nin üye-olmama derecesi de K1'den belirgin biçimde yüksektir; yani denetçi K2 hakkında hem daha güçlü olumlu hem daha güçlü olumsuz kanıt görmüştür. Yalnız üyeliğe bakan bir okuma bu çelişkiyi gizler ve K2'yi öne çıkarır. Skor, iki derece arasındaki net farkı aldığı için K2'nin yüksek üye-olmama derecesini de hesaba katar ve K1'i öne çıkarır.
Okul yönetimi burada tereddüt eder: K2'nin yüksek üyelik derecesi cazip görünse de, eşlik eden yüksek üye-olmama derecesi bu tedarikçi hakkında ciddi bir endişe olduğunu gösterir. Yalnız üyelik derecesine bakan bir karar, bu endişeyi gözden kaçırabilir.
Raporda: "Yalnız üyelik derecesine bakıldığında K2 önde görünmektedir; ancak skor fonksiyonu, K2'nin eşlik eden yüksek üye-olmama derecesini de hesaba katarak K1'i (0,60) önde göstermektedir."
Kaynak: Bu vakadaki tedarikçi değerlendirmeleri öğretici amaçla kurgulanmıştır; skor formülü Chen ve Tan (1994)'e çıpalıdır ve sayılar bu kartın hazırlanması sırasında Python ile hesaplanıp doğrulanmıştır. Bu, DecisionMind'ın skor fonksiyonu yapı taşının doğrulama örneğidir.
3. Seçim Lojistiği: sandık görevlisi atama önceliğinin durulaştırılması
Bir seçim lojistik ekibi, hangi bölgeye deneyimli sandık görevlisi atanacağına karar vermek için bölgenin geçmiş uyuşmazlık kaydını sezgisel bulanık sayıyla değerlendirmektedir. İki bölgenin üyelik ve üye-olmama dereceleri, yalnız üyelik derecesine bakan bir sıralamayla skor sıralamasını farklı sonuçlara götürmüştür.
Yalnız üyelik derecesine (yüksek risk göstergesine) bakan bir okuma bir bölgeyi öncelikli gösterebilir. Skor fonksiyonu, bu bölgenin eşlik eden yüksek "risk yok" derecesini de hesaba katarak farklı bir öncelik sırası önerir.
Ekip burada tereddüt eder: sınırlı sayıda deneyimli görevli varken, hangi bölgenin gerçekten daha kritik olduğu yalnız tek bir dereceyle değil net farkla belirlenmelidir. Kesinlik derecesi düşük çıkan bölgeler için ayrıca yerel gözlem istenmelidir.
Raporda: "Deneyimli görevli ataması skor fonksiyonuna göre yapılmıştır; kesinlik derecesi düşük çıkan bölgelerde yerel seçim kurulundan ek bilgi istenmiştir."
4. Yapılmaması Gereken
Okul kantini vakasındaki K2 değerlendirmesi Pisagor bulanık veriymiş gibi ele alınıp derecelerin karesi alınarak skor hesaplanırsa, sezgisel bulanık formülden farklı bir sayı çıkar ve bu sayı yanlış aileye ait bir formülün sonucudur. İkinci yanlış, skor puanını "K1'in hijyen kalitesi yüzde 60'tır" diye raporlamaktır; skor bir yüzde değil, üyelik ile üye-olmama arasındaki net farktır. Üçüncü yanlış, K1 ile K2'nin üye-olmama derecelerini görmezden gelip yalnız üyelik derecelerini karşılaştırmaktır; bu, sezgisel bulanık verinin taşıdığı kararsızlık bilgisini tamamen kaybeder.
Kaynaklar
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/defuzz-score-ifn
Chen, S. M., & Tan, J. M. (1994). Handling multicriteria fuzzy decision-making problems based on vague set theory. Fuzzy Sets and Systems, 67(2), 163–172. DOI: 10.1016/0165-0114(94)90084-1
Hong, D. H., & Choi, C. H. (2000). Multicriteria fuzzy decision-making problems based on vague set theory. Fuzzy Sets and Systems, 114(1), 103–113. DOI: 10.1016/S0165-0114(98)00271-1
Zhang, X., & Xu, Z. (2014). Extension of TOPSIS to multiple criteria decision making with Pythagorean fuzzy sets. International Journal of Intelligent Systems, 29(12), 1061–1078. DOI: 10.1002/int.21676
Yager, R. R. (2017). Generalized orthopair fuzzy sets. IEEE Transactions on Fuzzy Systems, 25(5), 1222–1230. DOI: 10.1109/TFUZZ.2016.2604005