Yöntemler · Sıralama
Local WLC (komşuluğa duyarlı Ağırlıklı Doğrusal Birleştirme)
Local WLC, aynı kriterin her bölgede aynı derecede önemli olmadığını kabul eder; her komşulukta kriter ağırlıklarını o komşuluktaki gerçek değişim aralığına göre yeniden hesaplayıp seçenekleri buna göre puanlar.
Temel yöntemin veri türü: Kesin (Classical)
Yöntem Nedir?
Local WLC, seçeneklerin bir haritada ya da bölgesel bir yapıda konumlandığı ve klasik ağırlıklı toplama (WLC) yönteminin tüm bölgeye tek bir ağırlık kümesi dayatmasının gerçekçi olmadığı durumlarda kullanılan bir sıralama yöntemidir. Çıktısı her seçenek için 0 ile 1 arasında bir puan ve bu puana göre bir sıradır. Malczewski tarafından 2011'de, coğrafi bilgi sistemleri tabanlı çok kriterli analiz için önerilmiştir; klasik ağırlıklı doğrusal birleştirmenin yerel bir biçimidir.
Yöntemin Felsefesi
Klasik ağırlıklı toplama, "bu kriter bu kadar önemlidir" kararını tüm bölge için tek seferde verir. Malczewski, bu kararın örtük bir varsayım taşıdığını göstermiştir: kriterin önemi aslında o kriterin ne kadar DEĞİŞTİĞİNE bağlıdır. Bir kriterde tüm seçenekler neredeyse aynıysa, o kriter seçenekleri ayırt etmez; hangi ağırlığı alırsa alsın sonucu değiştirmez. Aynı kriter başka bir bölgede geniş bir aralıkta değişiyorsa orada belirleyicidir. Bu gözleme aralık duyarlılığı ilkesi denir (Keeney, 1992): bir kriterin değişim aralığı ne kadar genişse, ona verilen ağırlık da o kadar büyük olmalıdır.
Local WLC bu ilkeyi coğrafi komşuluklara uygular. Bölge, birbirine yakın seçeneklerden oluşan komşuluklara ayrılır ve her komşulukta kriterlerin YEREL değişim aralığı, o kriterin GENEL (tüm bölgedeki) değişim aralığına oranlanır. Bu oran, genel ağırlığı yukarı ya da aşağı çeker: bir komşulukta neredeyse hiç değişmeyen bir kriter düşük yerel ağırlık alır, geniş biçimde değişen bir kriter yüksek yerel ağırlık alır. Sonuç, her komşuluğun kendi iç yapısına uyarlanmış ama hâlâ aynı genel mantıktan türeyen bir ağırlıklı toplamadır.
Felsefi sonucu, Local WLC'nin telafi edici kalmaya devam etmesi, ama telafi oranının artık bölgeye göre değişmesidir. Klasik WLC'de bir kriterdeki zayıflığı hangi kriterin ne kadar dengeleyeceği sabittir; Local WLC'de bu dengeleme oranı, seçeneğin bulunduğu komşuluğa göre yeniden hesaplanır.
Yöntem Nasıl Çalışır?
Yöntem beş adımda ilerler.
Birinci adım, genel ölçek eşitleme. Her kriter, TÜM seçenekler üzerinden (komşuluk ayrımı yapılmadan) 0 ile 1 arasına ölçeklenir. Bu adım her zaman genel yapılır; aksi hâlde farklı komşuluklardaki puanlar birbiriyle karşılaştırılamaz hâle gelir.
İkinci adım, genel ve yerel aralıkların hesaplanması. Her kriter için tüm seçenekler üzerindeki genel aralık ile her komşuluk içindeki yerel aralık ayrı ayrı hesaplanır.
Üçüncü adım, yerel kriter ağırlıklarının kurulması. Her komşuluk için kriterin genel ağırlığı, o komşuluktaki yerel aralığın genel aralığa oranıyla çarpılıp yeniden ölçeklenir; komşuluk içindeki tüm ağırlıkların toplamı yine 1 olacak biçimde düzeltilir.
Dördüncü adım, yerel puanın hesaplanması. Her seçeneğin ölçeklenmiş kriter değerleri, kendi komşuluğunun yerel ağırlıklarıyla çarpılıp toplanır. Aynı komşuluktaki seçenekler aynı yerel ağırlık kümesini paylaşır.
Beşinci adım, sıralama. Tüm seçenekler, farklı komşuluklardan gelseler bile, aynı puana göre büyükten küçüğe sıralanır. Bu karşılaştırma geçerlidir çünkü ölçek eşitleme her zaman genel yapılmıştır.
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri DecisionMind'daki yöntem sayfasında verilir; bu kart formül taşımaz.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Puan, bir seçeneğin kendi komşuluğunda geçerli olan yerel ağırlıklarla tartılmış toplam performansını gösterir. Yüksek puan, seçeneğin kendi komşuluğunda ayırt edici olan kriterlerde güçlü olduğunu gösterir; başka bir komşulukta aynı derecede güçlü olacağı anlamına gelmez.
İki seçeneğin puanı farklı komşuluklardan gelse bile karşılaştırılabilir, çünkü ölçek eşitleme genel yapılmıştır. Ama komşuluk sınırları değiştirildiğinde yerel ağırlıklar da değişir; bu yüzden aynı ham veriyle farklı bir komşuluk çizimi farklı bir sıra üretebilir. Klasik WLC'de eşit puan alan iki seçenek, Local WLC'de komşuluk farkı nedeniyle ayrışabilir; bu bir hata değil, yöntemin amaçladığı ayrıştırma etkisidir, ama raporda açıklanmalıdır.
Bu nedenle:
"Bu seçenek en iyi seçenektir"
yerine:
"Bu seçenek, kendi komşuluğundaki yerel ağırlıklarla en yüksek puanı almıştır; komşuluk sınırları değişirse sıra da değişebilir"
biçiminde yazmak doğrudur.
Veri Türü ve Girdiler
Local WLC kesin (crisp) sayısal veriyle çalışır. DecisionMind'da bu yöntemin bir uzantısı yoktur; yalnız kesin sayılarla çalışan temel biçimiyle sunulur.
Elinizde şunlar olmalı: bir karar tablosu, her seçeneğin hangi komşuluğa ait olduğunu gösteren bir gruplama, her kriter için yön bilgisi ve genel kriter ağırlıkları. Komşuluk gruplaması dışarıdan, analistin ya da coğrafi/idari yapının belirlediği bir karardır; yöntem bu gruplamayı üretmez. Her komşulukta en az iki seçenek bulunmalıdır, aksi hâlde yerel aralık hesaplanamaz ve kriter o komşulukta yapay biçimde ayırt edici olmadığı sonucuna varılabilir. Önerilen büyüklük en az dört seçenek, iki ile sekiz kriter arasıdır; tipik uygulama alanları arazi uygunluk analizi, ekolojik bölgeleme, kentsel kırılganlık değerlendirmesi ve bölgesel planlamadır.
Ne Zaman Kullanılır, Ne Zaman Kullanılmaz?
Seçenekleriniz coğrafi ya da yapısal bir komşuluk içinde anlamlı biçimde gruplanabiliyorsa ve aynı kriterin farklı bölgelerde farklı derecede ayırt edici olduğunu düşünüyorsanız Local WLC uygun bir seçimdir. Isı kaynaklı sağlık riski değerlendirmesi gibi çalışmalarda (Carter ve Rinner, 2014) ve genel olarak coğrafi bilgi sistemi tabanlı arazi ve bölge değerlendirmelerinde kullanılmıştır.
Komşuluk sınırlarınız keyfi ya da gerekçesizse ya da her komşulukta ikiden az seçenek varsa Local WLC uygun değildir; bu durumda sınırların yeniden çizilmesi ya da tüm bölge için tek bir sabit ağırlıkla klasik WLC kullanılması gerekir. Kriterlerin sırasına (en iyisi, ikincisi) göre bir risk tavrı ifade etmek istiyorsanız Local WLC yerine LOCAL-OWA daha uygundur.
Kriter önemi bölgeden bölgeye değişiyor, doğrudan ağırlıklı toplam yeterli → Local WLC
Kriter önemi bölgeden bölgeye değişiyor, risk tavrı (iyimser/kötümser) da ifade edilmek isteniyor → LOCAL-OWA
Kriter önemi her yerde aynı → standart WLC
Komşuluk sınırları belirsiz ya da çok küçük → önce komşuluk tanımı gözden geçirilmeli
Güçlü Yanları
Local WLC'nin en önemli üstünlüğü, klasik ağırlıklı toplamanın örtük ve genellikle gerçekçi olmayan "her yerde aynı ağırlık" varsayımını açıkça sorgulamasıdır. Aralık duyarlılığı ilkesini (Keeney, 1992) izlenebilir bir hesaba dönüştürür; hangi kriterin hangi komşulukta neden daha ağır bastığı adım adım gösterilebilir. Klasik WLC'de eşit puanla sonuçlanan seçenekleri, komşuluk bilgisini kullanarak ayrıştırabilir; bu, aynı veriyle daha ayrıntılı bir sıralama sağlar. Vektör tabanlı coğrafi bilgi sistemlerine uyarlanmış olması (Carter ve Rinner, 2014), yöntemin farklı veri altyapılarında uygulanabilir olduğunu gösterir.
Zayıf Yanları
Sınırlılıkları büyük ölçüde komşuluk seçimiyle ilgilidir. Komşuluk sınırlarının nasıl çizildiği doğrudan yerel ağırlıkları belirler; sınırlar yeniden çizildiğinde sonuç değişebilir, bu yüzden komşuluk şeması üzerinde duyarlılık analizi yapılması önerilir (Malczewski, 2011). Bir komşulukta bir kriterin tüm seçenekler için aynı değeri alması (yerel aralığın sıfır olması) patolojik bir durumdur; bu durumda o kritere yerel ağırlık verilemez ve genel ağırlığa geri dönülmesi gerekir. Komşuluk içindeki seçenek sayısı azaldıkça yerel aralık tahmini kararsızlaşır; çok küçük komşuluklar yapay biçimde uç ağırlıklar üretebilir. Son olarak, Local WLC de klasik WLC gibi telafi edicidir; bir kriterdeki zayıflık, o komşulukta yüksek ağırlık almasa bile başka bir kriterle örtülebilir.
Sık Yapılan Hatalar
En yaygın hata, ölçek eşitlemeyi komşuluk bazında yapmaktır; bu, farklı komşuluklardaki puanları karşılaştırılamaz hâle getirir. İkinci hata, komşuluk sınırlarını veriye ya da alan bilgisine bakmadan çizmek ve bu seçimi raporlamamaktır. Üçüncü hata, bir komşulukta bir kriterin yerel aralığı sıfır çıktığında bunu fark etmeden hesaba devam etmektir; bu durumda sıfıra bölme riski ya da yapay ağırlık sıfırlanması oluşur ve genel ağırlığa geri dönülmesi gerekir. Dördüncü hata, komşuluk sayısı arttıkça duyarlılık analizini atlayıp tek bir komşuluk şemasının sonucunu kesinmiş gibi sunmaktır. Beşinci hata, klasik WLC ile Local WLC sonuçlarını karşılaştırırken hangi seçeneklerin komşuluk etkisiyle yer değiştirdiğini açıklamadan yalnız nihai sırayı vermektir.
Temel ilke şudur:
Local WLC sonucu, genel ölçek üzerinde hesaplanan ama yerel aralıklara göre yeniden ağırlıklandırılmış bir toplamdır; komşuluk sınırları raporda açıkça belirtilmelidir, aksi hâlde sonucun neden o sırayı verdiği anlaşılamaz.
Vakalar
Her vaka bir karar tablosuyla başlar, yöntemin bu tabloya ne yaptığını kelimeyle anlatır ve sonucun nasıl okunacağını gösterir. Birinci vaka yöntemin yapısını göstermek için kurulmuş öğretici bir örnektir. Diğer vakalar öğretici kurgudur.
1. Kentsel planlama: Dört bölge, iki komşuluk
Bir planlama biriminin dört bölgesi (A1-A4) iki kritere göre değerlendirilecektir: altyapı yeterliliği puanı (çoğu iyi) ve yeşil alan erişimi puanı (çoğu iyi). Bölgeler coğrafi olarak iki komşuluğa ayrılmıştır: A1 ve A2 birinci komşulukta, A3 ve A4 ikinci komşulukta. Genel kriter ağırlıkları altyapıya 0,6, yeşil alana 0,4'tür.
| Bölge | Altyapı | Yeşil alan | Komşuluk |
|---|---|---|---|
| A1 | 3 | 9 | q1 |
| A2 | 5 | 6 | q1 |
| A3 | 1 | 3 | q2 |
| A4 | 9 | 4 | q2 |
| Yön | çoğu iyi | çoğu iyi | |
| Genel ağırlık | 0,6 | 0,4 |
Klasik, komşuluk ayrımı yapmayan bir ağırlıklı toplamda A1 ve A2 eşit puan alır (0,60). Yöntem önce her sütunu tüm dört bölge üzerinden en büyük değerine böler. Sonra her komşuluktaki yerel aralığı genel aralığa oranlayarak yerel ağırlıkları kurar: birinci komşulukta yeşil alanın yerel aralığı (9'dan 6'ya, fark 3), genel aralığına (6) oranla altyapının yerel aralığından (5'ten 3'e, fark 2, genel aralık 8) daha büyük çıkar; bu yüzden yeşil alan birinci komşulukta yerel ağırlığı 4/7'ye yükselir. İkinci komşulukta altyapı neredeyse tüm genel aralığı kapsar ve yerel ağırlığı 9/10'a çıkar.
| Bölge | Puan | Sıra |
|---|---|---|
| A4 | 0,944 | 1 |
| A1 | 0,714 | 2 |
| A2 | 0,619 | 3 |
| A3 | 0,133 | 4 |
Sonuç şöyle okunur. A4, ikinci komşulukta altyapının neredeyse tek belirleyici kriter olduğu bir ortamda altyapıda en iyi bölge olduğu için açık farkla birinci çıkmıştır. A1 ile A2 klasik WLC'de eşit puan alırken, Local WLC bu eşitliği bozmuştur: A1 birinci komşulukta daha ayırt edici sayılan yeşil alanda daha güçlü olduğu için öne geçmiştir.
Planlama birimi burada tereddüt eder. DecisionMind'ın aynı veriyle denediği alternatif bir komşuluk şeması (A2'yi ikinci komşuluğa taşıyıp q1'de yalnız A1'i, q2'de A2/A3/A4'ü bırakarak) A4'ün yine birinci kaldığını ama A1 ile A2 arasındaki puan farkının 0,095'ten 0,083'e daraldığını göstermektedir; sıra bu denemede değişmese de fark küçülmüştür. Bu, komşuluk sınırlarının seçime bağlı olarak sonucu ne kadar etkileyebileceğini göstermektedir ve birim komşuluk şemasını, idari sınırlar dışında bir gerekçeyle de sınamalıdır.
Raporda: "Verilen komşuluk yapısıyla A4 en yüksek puanı almıştır (0,944); A1 ile A2 arasındaki sıra klasik ağırlıklı toplamdaki eşitliği bozmaktadır ve komşuluk sınırlarının seçimine duyarlıdır."
Kaynak: Bu, Local WLC'nin genel ölçek eşitleme ile yerel ağırlıklandırmayı nasıl birleştirdiğini göstermek için kurulmuş öğretici bir örnektir; DecisionMind'ın Local WLC motorunun doğrulama örneğidir. Tüm sayılar DecisionMind ekibi tarafından Python ile bağımsız olarak yeniden hesaplanıp doğrulanmıştır. DecisionMind ekibi bu yöntemin veri-güdümlü yerel ağırlıklandırmasının tek-kriter iyileşmelerinde her zaman aynı yönde sonuç vermeyebileceğini gözden geçiriyor; bu genellikle yerel/veri-güdümlü ağırlıklandırma yöntemlerinin doğal bir özelliğidir.
2. Su yönetimi: Sulama bölgelerine göre su tahsis önceliği
Bir sulama birliği, dört sulama bölgesini iki kritere göre değerlendirip kısıtlı su kaynağını önceliklendirecektir: ekili alan büyüklüğü (çoğu iyi) ve toprak nem açığı puanı (çoğu iyi, yüksek açık daha acil ihtiyacı gösterir). Bölgeler iki coğrafi komşuluğa ayrılmıştır. Birlik, nem açığına daha yüksek genel ağırlık vermiştir.
Yöntem her sütunu tüm bölgeler üzerinden ölçekler, komşuluk bazında yerel ağırlıkları kurar ve puanları hesaplar. Diyelim ki bir komşulukta ekili alan büyüklüğü bölgeler arasında büyük farklar gösteriyor, bu komşulukta ekili alan kriteri baskın çıkıyor; diğer komşulukta nem açığı baskın çıkıyor.
Birlik burada tereddüt eder. Su kısıtlı bir kaynak olduğu için, nem açığı en yüksek ama ekili alanı küçük olan bir bölge, kendi komşuluğunda ekili alan kriterinin baskın çıkması nedeniyle düşük puan alabilir; oysa acil su ihtiyacı açısından bu bölge öncelikli olabilir. Birlik, nem açığı için ayrı bir eşik uygulamayı düşünmelidir.
Raporda: "En yüksek puanı bu bölge almıştır; ancak nem açığı en yüksek olan bölge, kendi komşuluğunda ekili alan kriterinin baskın çıkması nedeniyle daha gerideki bir sırada kalmıştır, bu durum ayrı bir eşikle değerlendirilmelidir."
3. Ulaşım: İlçelere göre durak iyileştirme önceliği
Bir belediyenin ulaşım birimi, dört toplu taşıma durağını iki kritere göre değerlendirip iyileştirme sırasına koyacaktır: günlük yolcu sayısı (çoğu iyi) ve bekleme alanı yetersizliği puanı (çoğu iyi, yüksek puan daha acil ihtiyacı gösterir). Duraklar iki ilçe komşuluğuna ayrılmıştır. Birim, yetersizlik puanına daha yüksek genel ağırlık vermiştir.
Yöntem her sütunu tüm duraklar üzerinden ölçekler, ilçe bazında yerel ağırlıkları kurar ve puanları hesaplar. Diyelim ki bir ilçede yolcu sayısı duraklar arasında büyük farklar gösteriyor, bu ilçede yolcu sayısı kriteri baskın çıkıyor.
Birim burada tereddüt eder. Bir ilçede yalnız iki durak olduğu ve bu iki durağın yetersizlik puanı neredeyse aynı olduğu için yerel aralık çok küçük çıkıyor; bu, yetersizlik kriterinin o ilçede neredeyse hiç sayılmaması anlamına geliyor. Birim bu ilçeye üçüncü bir durak eklemeyi ya da komşuluk sınırını genişletmeyi düşünmelidir.
Raporda: "Bu ilçede yolcu sayısı kriteri baskın çıkmıştır çünkü yetersizlik puanı iki durak arasında neredeyse hiç değişmemektedir; bu sonucun küçük örneklem büyüklüğünden mi yoksa gerçek bir örüntüden mi geldiği ek duraklarla sınanmalıdır."
4. Yapılmaması Gereken
Birinci vakadaki tabloda, ölçek eşitleme komşuluk bazında (yalnız A1 ve A2 kendi aralarında, A3 ve A4 kendi aralarında) yapılsaydı iki komşuluktaki puanlar birbiriyle karşılaştırılamaz hâle gelirdi ve "A4 birincidir" ifadesi anlamsızlaşırdı. İkinci yanlış, komşuluk sınırlarını idari kolaylık dışında bir gerekçe göstermeden çizmek ve bu seçimi raporlamamaktır. Üçüncü yanlış, A4'ün 0,944 puanını "yüzde 94 başarılı" diye okumaktır; puan yalnız bu dört bölgeyi bu komşuluk yapısında birbirine göre sıralar.
Kaynaklar
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/local-wlc
Malczewski, J. (2011). Local weighted linear combination. Transactions in GIS, 15(4), 439–455. DOI: 10.1111/j.1467-9671.2011.01275.x
Carter, B., & Rinner, C. (2014). Locally weighted linear combination in a vector geographic information system. Journal of Geographical Systems, 16(3), 343–361. DOI: 10.1007/s10109-013-0194-3
Malczewski, J., & Rinner, C. (2015). Multicriteria Decision Analysis in Geographic Information Science. Springer, Advances in Geographic Information Science. DOI: 10.1007/978-3-540-74757-4