Yöntemler · Sıralama
WASPAS (Weighted Aggregated Sum Product Assessment, Ağırlıklı Toplu Toplam-Çarpım Değerlendirmesi)
WASPAS, iki farklı toplulaştırma mantığını, ağırlıklı toplamı ve ağırlıklı çarpımı, tek bir sonuçta birleştirir; birinin zayıf yanını diğerinin güçlü yanıyla dengeleyen bir sıralama yöntemidir.
Temel yöntemin veri türü: Kesin (Classical)
Yöntem Nedir?
WASPAS, elinizde bir karar tablosu olduğunda seçenekleri tek bir sıraya dizen bir sıralama yöntemidir. Çıktısı her seçenek için birleşik bir puan ve bu puana göre sıradır. Zavadskas, Turskis, Antuchevičienė ve Zakarevičius tarafından 2012'de, iki köklü ve birbirinden farklı çalışan yöntemi birleştirerek önerilmiştir: Ağırlıklı Toplam Modeli (WSM) ve Ağırlıklı Çarpım Modeli (WPM). Ağırlık üretmez, ağırlıkları dışarıdan alır. İmalat, tedarikçi seçimi ve inşaat mühendisliği kararlarında sıkça uygulanan, hesabı sade ve hızlı bir yöntemdir.
Yöntemin Felsefesi
WASPAS'ın çıkış noktası, iki eski ve tek başına da çalışan toplulaştırma yönteminin birbirini tamamlayan zayıflıkları olduğu gözlemidir. Ağırlıklı Toplam Modeli (WSM), her kriterin normalize edilmiş değerini ağırlığıyla çarpıp toplar. Sadedir ama bir kriterdeki çok düşük bir değer, başka bir kriterdeki yüksek değerle rahatça telafi edilebilir; bazen gerçekçi olmayacak kadar rahat. Ağırlıklı Çarpım Modeli (WPM) ise normalize edilmiş değerleri ağırlıklarının kuvvetinde çarpar. Bu, bir kriterdeki çok düşük değerin tüm çarpımı aşağı çekmesini sağlar; yani zayıflıklara karşı toplamdan daha "cezalandırıcı"dır. Ama tek başına kullanıldığında küçük farkları abartma eğilimindedir.
WASPAS bu iki mantığı bir λ (lambda) katsayısıyla harmanlar: birleşik puan, WSM puanının λ katı ile WPM puanının (1−λ) katının toplamıdır. λ=1 iken WASPAS saf WSM'ye, λ=0 iken saf WPM'ye indirgenir; λ=0,5 iki mantığı eşit ağırlıkla birleştirir. Bu kurgunun felsefi sonucu şudur: WASPAS, "toplamın rahatlığı ile çarpımın disiplinini birlikte istiyorum" sezgisine sahip karar vericiler için bir uzlaşmadır; ne WSM kadar tam telafi edici, ne WPM kadar sert cezalandırıcıdır. λ, bu ikisi arasındaki dengeyi karar vericinin elinde bırakır.
Yöntem Nasıl Çalışır?
Yöntem dört adımda ilerler.
Birinci adım, ölçek eşitleme. "Çoğu iyi" bir kriterde her değer, o sütundaki en büyük değere bölünür; "azı iyi" bir kriterde sütundaki en küçük değer her değere bölünür. Sonuçta her sütun 0 ile 1 arasına, en iyi değer her zaman 1'e gelecek biçimde ölçeklenir.
İkinci adım, ağırlıklı toplam bileşeni. Yöntem eşitlenmiş her sütunu kriterin ağırlığıyla çarpıp toplar; bu, Ağırlıklı Toplam Modeli'nin (WSM) klasik puanıdır.
Üçüncü adım, ağırlıklı çarpım bileşeni. Yöntem eşitlenmiş her değeri kriterin ağırlığı kadar kuvvete yükseltip bütün kriterler için çarpar; bu, Ağırlıklı Çarpım Modeli'nin (WPM) klasik puanıdır. Bir kriterde eşitlenmiş değer sıfırsa bu çarpım sıfırlanır. Tek bir çok zayıf kriter, çarpım bileşenini tamamen götürebilir.
Dördüncü adım, birleşik puan ve sıra. Yöntem WSM puanını λ ile, WPM puanını (1−λ) ile ağırlıklandırıp toplar; DecisionMind belirtilmezse λ=0,5 varsayar. Yöntem seçenekleri bu birleşik puana göre büyükten küçüğe sıralar.
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri DecisionMind'daki yöntem sayfasında verilir; bu kart formül taşımaz.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Birleşik puan, bir seçeneğin bu analizdeki diğer seçeneklere göre ne kadar iyi olduğunu gösteren, WSM ve WPM'nin belirli bir λ ile harmanlanmış bir özetidir; tek başına "yüzde kaç iyi" ya da "olasılık" anlamına gelmez. Puanın büyüklüğü, seçilen λ'ya bağlı olarak değişir; farklı bir λ ile aynı tablo farklı bir sıra verebilir, özellikle WSM ve WPM'nin tek başına farklı sıralar önerdiği durumlarda. Bu yüzden rapor, hangi λ ile çalışıldığını ve sıranın λ'ya duyarlı olup olmadığını göstermelidir; WSM ve WPM tek başına da aynı sırayı veriyorsa bu, sonucun λ seçiminden bağımsız olarak sağlam olduğunun bir işaretidir.
Bu nedenle:
"WASPAS'a göre A1 en iyi seçenektir"
yerine:
"Seçilen λ=0,5 ve bu ağırlıklarla A1 en yüksek birleşik puana sahiptir; WSM ve WPM bileşenleri ayrı ayrı da aynı sırayı verdiği için bu sonuç λ seçimine karşı görece sağlamdır"
biçiminde yazmak doğrudur.
Veri Türü ve Girdiler
WASPAS kesin (crisp) veriyle çalışır: her hücrede tek bir sayı, sıfır veya negatif değer içermeyen bir tablo (çarpım bileşeni sıfır ya da negatif değerde tanımsızlaşır). Elinizde şunlar olmalı: satırlarda seçenekler, sütunlarda kriterler, her hücrede pozitif bir sayı; her kriter için yön bilgisi; toplamı 1 olan ağırlıklar; ve 0 ile 1 arasında bir λ değeri (belirtilmezse DecisionMind 0,5 varsayar). Ağırlık üretmez, ister; AHP, BWM, CRITIC, Entropy gibi kaynaklardan alınabilir. DecisionMind'da temel yöntemle birlikte on sekiz WASPAS üyesi bulunur. 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, tüm değerler pozitifse ve "hem toplamın rahatlığını hem çarpımın disiplinini biraz görmek istiyorum" sezgisi kararınıza uyuyorsa WASPAS uygun bir seçimdir. Tipik alanları imalat teknolojisi seçimi, tedarikçi değerlendirmesi ve inşaat/mühendislik alternatiflerinin karşılaştırılmasıdır.
Kullanılmaması gereken durumlar şunlardır: veride sıfır ya da negatif değer varsa (çarpım bileşeni tanımsızlaşır; önce veri dönüştürülmeli ya da başka bir yöntem seçilmelidir), λ'yı gerekçesiz biçimde 0,5'te bırakıp hiç sınamıyorsanız (WSM ve WPM'nin ayrı ayrı farklı sıralar önerdiği durumlarda bu ciddi bir eksikliktir) ve bir kriterde asla taviz verilemiyorsa (WASPAS telafi edicidir, eleme mantığı gerekiyorsa uygun değildir).
Toplam ile çarpımın dengeli bir harmanı isteniyorsa → WASPAS
Yalnız sade, tam telafi edici bir toplulaştırma yeterliyse → SAW ya da TOPSIS
Zayıflıkların sert biçimde cezalandırılması isteniyorsa → yalnız WPM (λ=0)
Bir kriterde taviz yok, eşik altı elenmeli → önce eleme, sonra sıralama
Sıralama değil ağırlık gerekiyor → AHP, BWM, SWARA (öznel) · Entropy, CRITIC (nesnel)
Güçlü Yanları
WASPAS'ın en önemli üstünlüğü, iki köklü yöntemi (WSM ve WPM) tek bir çerçevede birleştirip λ ile aralarında geçiş yapılabilmesidir; bu, karar vericiye "ne kadar telafi edici, ne kadar cezalandırıcı olmak istiyorum" sorusuna somut bir kontrol noktası verir. İkincisi, hesap yükü küçüktür; TOPSIS ya da PROMETHEE gibi hayali referans noktası ya da ikili karşılaştırma kurmaz, doğrudan iki toplulaştırma formülünü hesaplar. Üçüncüsü, WSM ve WPM bileşenlerinin ayrı ayrı raporlanabilmesi, sonucun λ seçiminden ne kadar bağımsız olduğunu (iki bileşen aynı sırayı veriyor mu) görünür kılar. Dördüncüsü, imalat ve mühendislik karar problemlerinde geniş bir uygulama literatürü birikmiştir (Chakraborty ve Zavadskas, 2014).
Zayıf Yanları
Sınırlılıkları da aynı yapıdan doğar. Birincisi, λ seçimi sonucu doğrudan etkileyebilir; WSM ve WPM bileşenleri farklı sıralar öneriyorsa λ'nın hangi değerde sabitlendiği kritik bir karardır ve gerekçelendirilmezse keyfi kalır (Baykasoğlu ve Gölcük, 2019). İkincisi, çarpım bileşeni sıfır ya da negatif değerlerde tanımsızdır; veri buna izin vermiyorsa ön işleme gerekir. Üçüncüsü, normalizasyon biçimi (en büyüğe/en küçüğe bölme) sonucu etkiler; farklı normalizasyon seçimleri farklı sıra verebilir (Mardani, Nilashi, Zakuan, Loganathan, Soheilirad, Saman ve Ibrahim, 2017). Dördüncüsü, yöntem kriterleri bağımsız kabul eder; birbirini etkileyen kriterlerde ağırlıklar örtük olarak çift sayılır.
Sık Yapılan Hatalar
En yaygın hata, λ'yı hiç sınamadan varsayılan 0,5'te bırakıp WSM ve WPM bileşenlerinin ayrı ayrı ne söylediğine hiç bakmamaktır; iki bileşen farklı sıralar öneriyorsa bu, birleşik puanın kırılgan olduğunun işaretidir. İkinci hata, veride sıfır ya da negatif değer bulunmasına rağmen çarpım bileşenini hesaplamaya çalışmaktır; bu durum tanımsız ya da yanıltıcı sonuç verir. Üçüncü hata, kriter yönünü yanlış işaretlemektir; "azı iyi" bir kriter "çoğu iyi" işaretlenirse normalizasyon tersine döner. Dördüncü hata, birleşik puanı yüzde ya da olasılık gibi okuyup farklı analizlerin puanlarını karşılaştırmaktır. Beşinci hata, analiz bittikten sonra seçenek eklemek ve normalizasyonun (en büyük/en küçük değere göre) değişmesine şaşırmaktır.
Temel ilke şudur:
Birleşik puan, seçilen λ'nın, normalizasyon biçiminin ve ağırlıkların bir ürünüdür; WSM ve WPM bileşenleri aynı sırayı vermiyorsa rapor bu uyuşmazlığı ve λ seçiminin gerekçesini açıkça göstermelidir.
Vakalar
Her vaka bir karar tablosuyla başlar, yöntemin bu tabloya ne yaptığını kelimeyle anlatır ve sonucun nasıl okunacağını gösterir. Birinci vaka öğretici bir doğrulama örneğidir; diğerleri öğretici kurgudur.
1. İmalat: Üç üretim teknolojisi arasında karar (öğretici örnek)
Bir üretim tesisi, hattına kuracağı üç aday teknolojiden birini seçecektir. Üç ölçüt vardır: verimlilik puanı, ürün kalitesi puanı ve yıllık enerji tüketimi endeksi. Verimlilik ve kalite "çoğu iyi", enerji tüketimi "azı iyi"dir. Tesis, verimliliğe en yüksek ağırlığı (0,50), kaliteye orta (0,30), enerji tüketimine en düşük (0,20) ağırlığı vermiş ve λ=0,5 ile WSM ile WPM'yi eşit ağırlıkla harmanlamıştır.
| Teknoloji | Verimlilik | Kalite | Enerji tüketimi |
|---|---|---|---|
| T1 | 4 | 3 | 2 |
| T2 | 3 | 5 | 4 |
| T3 | 5 | 2 | 3 |
| Yön | çoğu iyi | çoğu iyi | azı iyi |
| Ağırlık | 0,50 | 0,30 | 0,20 |
Yöntem önce her sütunu kendi en iyi değerine oranlar (verimlilik ve kalitede en büyüğe, enerji tüketiminde en küçüğe bölünür), sonra bu oranlardan hem ağırlıklı bir toplam (WSM) hem ağırlıklı bir çarpım (WPM) hesaplar; son puan bu ikisinin λ=0,5 ile eşit ağırlıklı ortalamasıdır.
| Teknoloji | Birleşik puan | Sıra |
|---|---|---|
| T1 | 0,774 | 1 |
| T3 | 0,727 | 2 |
| T2 | 0,687 | 3 |
Sonuç şöyle okunur. T1 hiçbir ölçütte tek başına en iyi değildir; verimlilikte orta, kalitede orta, enerji tüketiminde en düşüktür (yani en iyisidir). Öne çıkmasının nedeni, en ağır ölçüt olan verimlilikte T3'ün gerisinde kalsa da enerji tüketiminde en iyi olması ve hiçbir ölçütte ciddi bir zayıflığının bulunmamasıdır. T3 verimlilikte en iyi olmasına rağmen kalitede en düşük puana sahiptir ve bu, kalite ağırlığı düşük olsa da T3'ü ikinci sıraya iter. T2 kalitede en iyi olmasına rağmen sondadır, çünkü en ağır ölçüt olan verimlilikte en düşük puana sahiptir.
Tesis burada tereddüt eder: λ değiştirilince sıra döner mi? λ=0 (yalnız WPM) ile λ=1 (yalnız WSM) arasındaki tüm değerler bağımsız Python ile aynı algoritmayla denendiğinde T1 her durumda birinci, T2 her durumda üçüncü kalır. WSM ve WPM bileşenleri tek başına da aynı sırayı verir. Bu, T1'in üstünlüğünün λ seçiminden bağımsız, sağlam bir sonuç olduğunu gösterir; ancak bu sağlamlık her veri kümesinde garanti değildir ve her analizde ayrıca sınanmalıdır.
Raporda: "Verilen ağırlıklarla T1 en yüksek birleşik puana sahiptir (0,774); WSM ve WPM bileşenleri λ=0 ile λ=1 arasında ayrı ayrı denendiğinde de aynı sırayı verdiğinden bu sonuç λ seçimine karşı sağlamdır."
Kaynak: Bu vaka DecisionMind'ın WASPAS motorunun doğrulama örneğidir; matris, ağırlıklar ve λ değeri (manifestte T1/T2/T3 yerine A1/A2/A3 ve C1/C2/C3 olarak kayıtlı) elle hesaplanabilir küçük bir örnek olarak üretilmiştir, Zavadskas, Turskis, Antuchevičienė ve Zakarevičius'un (2012) makalesindeki bir tablo değildir; öğretici örnektir. λ duyarlılığı senaryosunun sayıları bu kartın yazarınca aynı algoritmayla bağımsız olarak yeniden hesaplanmıştır.
2. İktisat: Bir yatırım fonunun portföy stratejisi seçimi
Bir emeklilik yatırım fonu üç portföy stratejisinden birini benimseyecektir. Üç ölçüt: beklenen yıllık getiri, risk (volatilite) endeksi ve yönetim maliyeti oranı. Getiri "çoğu iyi", risk ve maliyet "azı iyi"dir. Fon yönetim kurulu getiriye en yüksek ağırlığı vermiş, λ=0,5 kullanmıştır.
Yöntem üç stratejiyi aynı ölçeğe getirir, WSM ve WPM bileşenlerini hesaplar ve birleşik puanı bulur. Diyelim ki en yüksek beklenen getiriye sahip strateji aynı zamanda en yüksek risk endeksine sahiptir ve birleşik puanda yine de birinci çıkar; çünkü getiri ağırlığı risk ve maliyetin toplamından fazladır. En düşük riskli strateji ikinci, en düşük maliyetli ama orta getirili strateji üçüncü sırada kalır.
Kurul burada tereddüt eder: WPM bileşeni tek başına hesaplandığında en riskli stratejiyi cezalandırıp en düşük riskli stratejiyi birinciye taşıyabilir, çünkü çarpım yüksek risk endeksini sert biçimde aşağı çeker. WSM ve WPM'nin farklı sıra önerip önermediği λ=0,5'e geçilmeden önce ayrı ayrı kontrol edilmelidir; sonuç bu iki bileşenin uzlaşmasına mı yoksa yalnızca birinin baskın çıkmasına mı dayandığını göstermelidir.
Raporda: "Getiriye verilen en yüksek ağırlıkla en yüksek getirili strateji net olarak öne çıkmıştır; ancak WSM ve WPM bileşenleri ayrı ayrı farklı sıra önerdiğinden bu sonuç λ=0,5 seçimine duyarlıdır ve kurul bu seçimi ayrıca onaylamalıdır."
3. Kamu: Bir belediyenin katı atık toplama sistemi seçimi
Bir belediye üç katı atık toplama sistemi teklifinden birini uygulamaya koyacaktır. Dört ölçüt: toplama kapasitesi, kurulum maliyeti, işletme (yıllık bakım) maliyeti ve geri dönüşüm oranı. Kapasite ve geri dönüşüm oranı "çoğu iyi", kurulum ve işletme maliyeti "azı iyi"dir. Belediye meclisi geri dönüşüm oranına en yüksek ağırlığı vermiş, λ=0,6 (toplam mantığına biraz daha ağırlık) kullanmıştır.
Yöntem üç teklifi karşılaştırır. Diyelim ki en yüksek geri dönüşüm oranına sahip teklif aynı zamanda en yüksek kurulum maliyetine sahiptir ve birleşik puanda yine de birinci çıkar; en düşük toplam maliyetli teklif ikinci, en yüksek kapasiteli ama düşük geri dönüşümlü teklif üçüncü sırada kalır.
Meclis burada tereddüt eder: λ=0,6 seçimi toplam mantığına ağırlık verdiği için, WPM'nin cezalandırıcı etkisi (örneğin çok yüksek kurulum maliyetinin çarpımı aşağı çekmesi) kısmen bastırılmış olabilir. λ=0,4'e ya da 0,3'e çekilirse sonucun değişip değişmediği ayrıca sınanmalı ve meclis λ seçimini gerekçelendirmelidir.
Raporda: "Geri dönüşüm oranına verilen en yüksek ağırlık ve λ=0,6 ile en yüksek geri dönüşümlü teklif net olarak öne çıkmıştır; λ değeri düşürülüp WPM'nin payı artırıldığında sıranın değişip değişmediği ayrıca sınanmalıdır."
4. Yapılmaması Gereken
Aynı teknoloji tablosunda enerji tüketimine yanlışlıkla "çoğu iyi" işaretlense, en çok enerji tüketen teknoloji bu ölçütte de avantajlı sayılır ve sonuç yön hatası nedeniyle anlamsızlaşır. İkinci yanlış, tablodaki bir hücrenin sıfır olmasına rağmen (örneğin bir teknolojinin bir ölçütte "0" puan alması) çarpım bileşenini olduğu gibi hesaplamaktır; bu, o teknolojinin WPM puanını sıfırlar ve birleşik puanı bozar, önce veri kontrol edilmelidir. Üçüncü yanlış, T1'in 0,774 puanını "yüzde 77 uygun" diye raporlamaktır; puan yalnız bu üç teknolojiyi birbirine göre sıralar.
Uzantılar: farklı veri türleri için
WASPAS yönteminin kütüphanede 17 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 için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/waspas
Zavadskas, E. K., Turskis, Z., Antuchevičienė, J., & Zakarevičius, A. (2012). Optimization of weighted aggregated sum product assessment. Elektronika ir Elektrotechnika, 122(6), 3–6. DOI: 10.5755/j01.eee.122.6.1810
Chakraborty, S., & Zavadskas, E. K. (2014). Applications of WASPAS method in manufacturing decision making. Informatica, 25(1), 1–20. DOI: 10.15388/Informatica.2014.01
Mardani, A., Nilashi, M., Zakuan, N., Loganathan, N., Soheilirad, S., Saman, M. Z. M., & Ibrahim, O. (2017). A systematic review and meta-Analysis of SWARA and WASPAS methods: Theory and applications with recent fuzzy developments. Applied Soft Computing, 57, 265–292. DOI: 10.1016/j.asoc.2017.03.045
Baykasoğlu, A., & Gölcük, İ. (2019). Revisiting ranking accuracy within WASPAS method. Kybernetes, 49(3), 885–895. DOI: 10.1108/k-01-2019-0052