Yöntemler · Öznel ağırlık
SWARA (Step-Wise Weight Assessment Ratio Analysis, Aşamalı Ağırlık Değerlendirme Oran Analizi)
SWARA, kriterleri önce önem sırasına dizer, sonra her kriteri yalnızca bir öncekiyle karşılaştırır; en az sayıda yargıyla bir ağırlık vektörü çıkaran öznel bir ağırlıklandırma yöntemidir.
Temel yöntemin veri türü: Kesin (Classical)
Yöntem Nedir?
SWARA, elinizde kriterler olduğunda ve bunların göreli önemini uzman yargısıyla, mümkün olan en az sayıda karşılaştırmayla belirlemek istediğinizde kullanılan bir ağırlıklandırma yöntemidir. Çıktısı, toplamı 1 eden bir ağırlık vektörüdür. Sıralama yapmaz; DecisionMind'da SWARA bir ağırlık sağlayıcısıdır ve ürettiği ağırlıklar TOPSIS, VIKOR gibi sıralama yöntemlerine aktarılır. Keršulienė, Zavadskas ve Turskis tarafından 2010'da, anlaşmazlık çözümü yöntemi seçimi bağlamında önerilmiştir.
Yöntemin Felsefesi
AHP her kriter çiftini karşılaştırır, BWM en-iyi ve en-kötü kriteri diğerleriyle karşılaştırır; SWARA ise farklı bir yol izler ve hiçbir karşılaştırma matrisi kurmaz. Önce uzmandan kriterleri en önemliden en önemsize doğru sıralamasını ister; sonra her kriterin, hemen bir üst sıradaki kriterden ne kadar daha az önemli olduğunu sorar. n kriter için yalnızca n-1 yargı gerekir; bu, üç yöntem arasında en az sayıdır. Fikrin arkasındaki varsayım şudur. İnsanlar için kriterleri sıralamak, onlara doğrudan sayısal karşılaştırma yapmaktan daha doğal bir zihinsel işlemdir. Sıralama netleştikten sonra geriye yalnızca ardışık farkları oranlamak kalır.
Bu fikrin bir felsefi sonucu vardır. SWARA hızını ve basitliğini, AHP'nin (CR) ve BWM'nin (ξ*) sahip olduğu bağımsız tutarlılık denetiminden vazgeçerek satın alır. Sonuç, tamamen ve doğrudan uzmanın verdiği ilk sıralamaya bağımlıdır; yöntemin kendisi bu sıralamanın doğru olup olmadığını sorgulamaz. Sıralama yanlışsa, sonraki hiçbir hesaplama bunu düzeltmez.
Yöntem Nasıl Çalışır?
Yöntem dört adımda ilerler.
Birinci adım, kriterlerin önem sırasına dizilmesi. Uzman, kriterleri en önemliden en önemsize doğru sıralar. Bu sıralama SWARA'ya dışarıdan girdi olarak verilir; yöntem sıralamayı üretmez, yalnızca kabul eder.
İkinci adım, ardışık göreli önemin belirlenmesi. En önemli kriterin referans değeri sıfırdır (kendisinden daha önemli bir üst sıra yoktur). Sıradaki her kriter için, uzman "bu kriter, bir önceki sıradaki kriterden yüzde kaç daha az önemli" sorusuna bir sayı verir.
Üçüncü adım, katsayı ve ara ağırlığın hesaplanması. Yöntem her kriter için bir katsayı (bir öncekine göre göreli önemin bir fazlası) hesaplar; en önemli kriterin ara ağırlığı 1'den başlar, her sonraki kriterin ara ağırlığını bir öncekini bu katsayıya bölerek bulur. Sıra aşağı indikçe ara ağırlıklar küçülür.
Dördüncü adım, nihai ağırlıkların normalize edilmesi. Yöntem her kriterin ara ağırlığını tüm ara ağırlıkların toplamına bölerek, toplamı 1 eden nihai ağırlık vektörünü elde eder.
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri DecisionMind'daki yöntem sayfasında verilir; bu kart formül taşımaz.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Ağırlık, bir kriterin bu sıralama ve karşılaştırma setinde diğer kriterlere göre göreli önemini gösterir; toplamları her zaman 1'dir. SWARA'da AHP'nin CR'si veya BWM'nin ξ*'ı gibi bağımsız bir tutarlılık göstergesi yoktur. Yöntem, uzmanın verdiği ardışık yargıların birbiriyle çelişip çelişmediğini kendi başına sınayamaz, çünkü her kriter yalnızca bir öncekiyle karşılaştırılır ve alternatif bir doğrulama yolu bulunmaz.
Bu nedenle:
"SWARA ağırlığı bu kadar çıktığına göre kriterin önemi kesin olarak bu düzeydedir"
yerine:
"Bu ağırlık, uzmanın verdiği sıralamaya ve ardışık karşılaştırmalara dayanır; SWARA bu yargıların birbiriyle tutarlı olup olmadığını bağımsız olarak sınamaz, güvenilirlik tamamen ilk sıralamanın doğruluğuna bağlıdır"
biçiminde yazmak doğrudur.
Veri Türü ve Girdiler
SWARA kesin (crisp) veriyle çalışır: kriterlerin önem sırası ve her kriter için bir öncekine göre göreli önem farkı, tek bir sayı olarak. Veriniz belirsiz ya da bulanık ifadelerle geliyorsa SWARA'nın bulanık uzantısı vardır; DecisionMind'da temel yöntemle birlikte üç SWARA üyesi bulunur.
Elinizde şunlar olmalı: kriterlerin en önemliden en önemsize sıralanmış listesi ve her kriter için (en önemli hariç) bir öncekine göre göreli önem farkı; en önemli kriterin bu fark değeri her zaman sıfır olmalıdır. SWARA ağırlık üretir, dışarıdan ağırlık istemez; alternatif verisine ihtiyaç duymaz. En az iki kriter gerekir; üç ile on iki kriter arası rahat çalışır. SWARA'nın avantajı burada en belirgindir: yalnızca n-1 yargı ister, AHP'nin n(n-1)/2'sinden ve BWM'nin 2n-3'ünden daha azdır.
Ne Zaman Kullanılır, Ne Zaman Kullanılmaz?
Kriterlerin göreli önemini uzman görüşüyle, mümkün olan en az sayıda yargıyla ve hızla belirlemeniz gerekiyorsa, uzman kriterleri güvenle sıralayabiliyorsa SWARA uygun bir seçimdir.
Kullanılmaması gereken durumlar şunlardır: hiçbir uzman görüşü yoksa (o zaman veri kendisi ağırlık belirlesin); uzman kriterlerin doğru sıralamasından emin değilse (SWARA bu belirsizliği hiçbir şekilde sınamaz, hatalı sıralama doğrudan hatalı ağırlığa dönüşür); yargıların bağımsız bir tutarlılık denetimden geçmesi gerekiyorsa (bu durumda AHP veya BWM tercih edilmelidir).
Uzman yargısı + en az yargı yükü + hız öncelikli, sıralama güvenilir → SWARA
Aynı ihtiyaç ama bağımsız tutarlılık denetimi de isteniyor, kriter sayısı fazla → BWM
Bağımsız tutarlılık denetimi şart, kriter sayısı az-orta → AHP
Uzman yok, ağırlık veriden türetilsin → Entropy, CRITIC (nesnel)
Ağırlık değil sıralama gerekiyor → TOPSIS, VIKOR, PROMETHEE, ELECTRE ailesi (ağırlığı SWARA'dan alabilir)
Güçlü Yanları
SWARA'nın en belirgin üstünlüğü, üç öznel ağırlık yöntemi arasında en az sayıda yargı (n-1) istemesidir; bu onu en hızlı uygulanan yöntemlerden biri yapar. SWARA önce sıralama yapar; bu, insan biliş sürecine AHP'nin ikili karşılaştırma matrisinden daha yakındır. "Hangi kriter daha önemli" sorusuna doğrudan cevap vermek, "şu kriter bu kriterden kaç kat önemli" demekten çoğu zaman daha kolaydır. Hesaplaması basittir; ek optimizasyon veya özel yazılım gerektirmez.
Zayıf Yanları
Sınırlılıkları da bu basitlikten doğar. Birincisi, hiçbir bağımsız tutarlılık denetimi yoktur. AHP'nin CR'si veya BWM'nin ξ*'ı gibi bir gösterge SWARA'da bulunmaz, bu nedenle yargılardaki içsel bir hata yakalanamaz. Bu boşluğu gidermek için Zolfani, Yazdani ve Zavadskas (2018) genişletilmiş bir SWARA modeli önermiştir. İkincisi, sonuç tamamen ve doğrudan ilk sıralamaya bağımlıdır; yanlış bir sıralama sonraki hiçbir ardışık karşılaştırmayla düzeltilemez. Üçüncüsü, her kriter yalnızca bir öncekiyle karşılaştırılır; kriterler arasındaki tüm ikili ilişkiler doğrudan sınanmaz. Zolfani ve Chatterjee (2019), bu farkı SWARA'yı BWM ile karşılaştırarak tartışmıştır. Dördüncüsü, farklı uzmanlar aynı sıralamayı kabul etse bile ardışık önem farklarını (s_j) farklı sayılarla ifade edebilir ve SWARA'nın kendisi bu farkı çözecek bir mekanizma sunmaz.
Sık Yapılan Hatalar
En yaygın hata, en önemli kriterin referans değerini (s_1) sıfırdan farklı girmektir; en önemli kriterin kendisinden daha üst sırada bir kriter olmadığı için bu değer her zaman sıfır olmalıdır.
İkinci hata, analiz bittikten sonra sıralamayı değiştirip eski ağırlıklarla yeni sıralamayı karıştırmaktır; sıralama değişirse katsayılar, ara ağırlıklar ve nihai ağırlıklar baştan hesaplanmalıdır. Üçüncü hata, SWARA ağırlıklarını Entropy veya CRITIC gibi veriden türeyen "nesnel" ağırlıklarla eşdeğer sunmaktır; SWARA tamamen öznel bir sıralama ve karşılaştırmaya dayanır. Dördüncü hata, tek bir uzmanın sıralamasını sorgulanmadan kabul edip, bu sıralamanın kendisinin tartışmalı olabileceğini raporda belirtmemektir.
Temel ilke şudur:
SWARA ağırlıkları, uzmanın verdiği sıralamanın ve ardışık karşılaştırmaların doğrudan bir özetidir; yöntem bu sıralamanın doğruluğunu sınamaz, ilk sıralama tartışmalıysa ağırlıklar da tartışmalıdır ve rapor bunu göstermelidir.
Vakalar
Her vaka bir karar tablosuyla başlar, yöntemin bu tabloya ne yaptığını kelimeyle anlatır ve sonucun nasıl okunacağını gösterir. Birinci vaka DecisionMind'ın doğrulama örneğinden alınmıştır; diğer vakalar öğretici kurgudur.
1. Enerji: Yenilenebilir enerji yatırımı ölçütlerinin ağırlıklandırılması (öğretici örnek)
Bir enerji şirketinin yatırım komitesi, yenilenebilir enerji projesi seçeneklerini değerlendirmeden önce üç ölçütü ağırlıklandıracaktır: yatırım geri dönüş süresi, şebekeye bağlanabilirlik, yerel istihdam katkısı. Komite bu ölçütleri önem sırasına dizmiş ve ardışık farkları belirlemiştir.
| Sıra | Ölçüt | Bir öncekine göre önem farkı (s) |
|---|---|---|
| 1 | Yatırım geri dönüş süresi | 0 (referans) |
| 2 | Şebekeye bağlanabilirlik | 0,25 |
| 3 | Yerel istihdam katkısı | 0,50 |
Yöntem bu sıralama ve farklardan katsayıları, ara ağırlıkları ve nihai ağırlıkları hesaplar.
| Ölçüt | Ağırlık |
|---|---|
| Yatırım geri dönüş süresi | 0,4286 |
| Şebekeye bağlanabilirlik | 0,3429 |
| Yerel istihdam katkısı | 0,2286 |
Sonuç şöyle okunur: komitenin en önem verdiği ölçüt yatırım geri dönüş süresidir (%42,9), şebekeye bağlanabilirlik ikinci sırada (%34,3), yerel istihdam katkısı en düşük ağırlıktadır (%22,9). Bu ağırlıklar doğrudan komitenin verdiği sıralamadan ve iki ardışık farktan (0,25 ve 0,50) türemiştir.
Komite burada tereddüt eder: şebekeye bağlanabilirliğin geri dönüş süresine bu kadar yakın olmadığını, aradaki farkın 0,25 değil 0,10 olması gerektiğini düşünse ne olurdu? Bu durumda ağırlıklar geri dönüş süresi≈0,398, şebekeye bağlanabilirlik≈0,361, istihdam katkısı≈0,241 olarak değişir (aynı formülle bağımsız olarak yeniden hesaplanmıştır). Sıra değişmez ama ilk iki ölçüt arasındaki fark önemli ölçüde daralır. SWARA'nın hiçbir iç mekanizması bu iki farklı s değerinden hangisinin "doğru" olduğunu söylemez; bu tamamen uzmanın yargısına kalır.
Raporda: "Ağırlıklar, komitenin verdiği sıralamaya (geri dönüş süresi > şebeke bağlanabilirliği > istihdam katkısı) ve ardışık önem farklarına dayanır. Yatırım geri dönüş süresi %42,9 ağırlıkla en önemli ölçüttür; ilk iki ölçüt arasındaki ağırlık farkı, aradaki önem farkının (s=0,25) ne kadar isabetli tahmin edildiğine duyarlıdır."
Kaynak: Keršulienė, Zavadskas ve Turskis (2010), J. Business Economics and Management 11(2), s.243-258 (bkz. J bloğu). Ağırlıklar makalenin kendi formülasyonuna dayalı öğretici örnektir; DecisionMind'ın SWARA motoru bağımsız Python doğrulamasıyla aynı sonucu üretir.
2. Kamu: Afet sonrası geçici barınma alanı ölçütlerinin ağırlıklandırılması
Bir il afet yönetim birimi, deprem sonrası geçici barınma alanı seçeneklerini değerlendirmeden önce üç ölçütü ağırlıklandıracaktır: ulaşım erişilebilirliği, zemin güvenliği, altyapı bağlantı hızı. Uzman ekip, ulaşım erişilebilirliğini en önemli, zemin güvenliğini ikinci, altyapı bağlantı hızını üçüncü sıraya koymuş ve ardışık farkları belirlemiştir.
Diyelim ki sonuç ulaşım erişilebilirliğine en yüksek ağırlığı verir.
Ekip burada tereddüt eder: toplantıda bazı üyeler zemin güvenliğinin birinci sıraya konması gerektiğini savunmuştu. SWARA sıralamayı girdi olarak alır, sıralamanın kendisini sorgulamaz; zemin güvenliği birinci sıraya konsaydı tüm katsayı-ara ağırlık-nihai ağırlık zinciri baştan farklı çıkardı ve SWARA bu iki sıralamadan hangisinin "doğru" olduğunu söylemez.
Raporda: "Ağırlıklar, uzman ekibin ulaşım erişilebilirliğini en önemli ölçüt olarak sıralamasına dayanır; bu ilk sıralama ekip içinde tartışmalıdır ve rapor bunu açıkça belirtmelidir."
3. İnsan Kaynakları: Performans değerlendirme sistemi tasarım ölçütlerinin ağırlıklandırılması
Bir şirketin insan kaynakları birimi, yeni performans değerlendirme sistemi seçeneklerini değerlendirmeden önce üç ölçütü ağırlıklandıracaktır: çalışan algısında adalet, uygulama kolaylığı, yönetici zaman maliyeti. Birim yöneticisi bu ölçütleri sıralamış ve ardışık farkları kendi görüşüyle belirlemiştir.
Diyelim ki adalet algısı en yüksek ağırlığı alır.
Birim burada tereddüt eder: bu ardışık farklar tek bir yöneticinin görüşüne dayanır. Başka bir yönetici aynı sıralamayı (adalet > kolaylık > zaman maliyeti) kabul etse bile, adalet ile kolaylık arasındaki farkı daha küçük ya da daha büyük görebilir; SWARA'nın hiçbir iç denetimi bu farklı görüşler arasında hangisinin daha isabetli olduğunu göstermez.
Raporda: "Ağırlıklar tek bir yöneticinin sıralama ve karşılaştırma yargılarına dayanır; başka bir uzmanın vereceği farklı ardışık önem farkları farklı ağırlıklar üretebilir. Bu, yöntemin doğasında olan bir sınırlılıktır."
4. Yapılmaması Gereken
Enerji yatırımı tablosunda, yatırım geri dönüş süresinin referans değeri (s_1) sıfır yerine örneğin 0,10 olarak girilseydi, "en önemli kriterin kendisinden daha üst sırada bir kriter yoktur" kuralı çiğnenmiş olurdu. İkinci yanlış şudur: analiz tamamlandıktan sonra komite "aslında yerel istihdam katkısı daha önemliymiş" deyip sıralamayı değiştirir, ama katsayı-ara ağırlık-nihai ağırlık zincirini yeniden hesaplamadan eski sonuçla yeni sıralamayı bir arada raporlar. Üçüncü yanlış, bu üç ölçütün ağırlıklarını "veriden türeyen nesnel ağırlıklar" gibi sunmaktır; SWARA'nın girdisi tamamen komitenin öznel sıralaması ve yargılarıdır, Entropy veya CRITIC gibi karar tablosunun kendisinden türemez.
Uzantılar: farklı veri türleri için
SWARA yönteminin kütüphanede 2 uzantısı var. Aynı karar mantığı, farklı veri türü: veriniz kesin sayı değilse ilgili veri türü kartını okuyun, sonra o türdeki üyeyi açın.
Kaynaklar
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri (BibTeX, RIS, APA) için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/swara
Keršulienė, V., Zavadskas, E. K., & Turskis, Z. (2010). Selection of rational dispute resolution method by applying new step-wise weight assessment ratio analysis (SWARA). Journal of Business Economics and Management, 11(2), 243–258. DOI: 10.3846/jbem.2010.12
Hashemkhani Zolfani, S., Yazdani, M., & Zavadskas, E. K. (2018). An extended stepwise weight assessment ratio analysis (SWARA) method for improving criteria prioritization process. Soft Computing, 22(22), 7399–7405. DOI: 10.1007/s00500-018-3092-2
Zolfani, S. H., & Chatterjee, P. (2019). Comparative evaluation of sustainable design based on step-wise weight assessment ratio analysis (SWARA) and best worst method (SWARA-BWM): A perspective on household furnishing materials. Symmetry, 11(1), 74. DOI: 10.3390/sym11010074
Hermogenes, D., Almeida, A., Gomes, L., Santos, S., & Ely, R. (2022). Revisão bibliográfica do método de apoio à decisão Step-Wise Weight Assessment Ratio Analysis (SWARA). Anais do Simpósio Brasileiro de Pesquisa Operacional. DOI: 10.59254/sbpo-2022-157377