Ana içeriğe atla
Tüm yöntemlerNesnel ağırlık · 1 aile üyesi

Yöntemler · Nesnel ağırlık

IDOCRIW (Integrated Determination of Objective CRIteria Weights)

Kriter ağırlıklarını iki farklı nesnel ölçüyü, verinin ayırt ediciliğini ve bir kriteri göz ardı etmenin doğuracağı kaybı, birlikte kullanarak türeten nesnel ağırlık yöntemidir.

Temel yöntemin veri türü: Kesin (Classical)

Yöntem Nedir?

IDOCRIW bir sıralama yöntemi değildir; seçenekleri sıralamaz, kriterlerin ağırlığını üretir. Karar tablosuna bakar ve uzmana hiçbir şey sormadan her kritere toplamı 1 olan bir ağırlık verir. Bu ağırlıklar sonra TOPSIS, COPRAS, SAW gibi bir sıralama yöntemine girdi olur.

Yöntemi Zavadskas ve Podvezko 2016'da önermiştir. IDOCRIW aslında tek başına yeni bir hesap değildir; iki ayrı nesnel yöntemi, entropiyi ve aynı makalede tanıtılan CILOS'u (Criterion Impact LOSs, kriter etki kaybı) birleştirir. Fikir, iki yöntemin birbirinin zayıf yanını kapatmasıdır: entropi yalnız verinin ne kadar yayıldığına bakar, kriterin göz ardı edilmesinin başka kriterlerde ne kaybettireceğini görmez; CILOS bu kaybı ölçer ama tek başına kullanıldığında verinin genel dağılımını gözden kaçırabilir. IDOCRIW ikisinin çarpımını alarak tek bir ağırlık üretir.

Yöntemin Felsefesi

IDOCRIW'in arkasında iki ayrı soru vardır. Birinci soru entropiden gelir: "bu kriterde alternatifler birbirinden ne kadar farklı?" İkinci soru CILOS'a özgüdür: "bir alternatif bu kriterde en iyi olduğu için tercih edilirse, diğer kriterlerde ne kadar kayıp yaşanır?" CILOS bunu şöyle kurar: her kriter için en iyi değeri taşıyan alternatif belirlenir, bu alternatiflerden hayali bir referans oluşturulur, sonra her kriterin en iyisinin diğer kriterlerde ne kadar "geride" kaldığı ölçülür. Bir kriter, en iyisi seçildiğinde diğer kriterlerde büyük kayıplara yol açıyorsa, o kriterin göz ardı edilmesi pahalıya mal olur ve yüksek ağırlık alır.

Bu felsefenin sonucu, IDOCRIW'in yalnız "veri ne kadar yayılmış" sorusuyla yetinmeyip "bu kriteri öne çıkarmanın bedeli ne" sorusunu da sormasıdır. İki ölçü çarpıldığı için bir kriter ancak hem ayırt edici hem de göz ardı edilmesi pahalıysa yüksek ağırlık alır; yalnız biri yetmez. Bu, entropi ya da CILOS'un tek başına verebileceği aşırı uçtaki ağırlıkları yumuşatma eğilimindedir.

Yöntem Nasıl Çalışır?

Yöntem üç adımda ilerler.

Birinci adım, entropi ağırlıkları. Ham tablo üzerinde, her sütun kendi toplamına bölünerek paya çevrilir ve her kriter için Shannon entropisi hesaplanır. Paylar birbirine yakınsa entropi yüksek, kriter az bilgi taşır; paylar bir alternatifte yığılmışsa entropi düşük, kriter çok bilgi taşır. Entropiden türeyen bilgi miktarı normalize edilerek bir ağırlık kümesi elde edilir. Bu, ENTROPY kartında anlatılan hesabın aynısıdır.

İkinci adım, kriter etki kaybı (CILOS). Her kriter fayda yönüne çevrilir; maliyet kriterlerinde en küçük değer referans alınır. Her kriter için en iyi değeri taşıyan alternatif bulunur ve bu "en iyiler" bir araya getirilerek hayali bir referans satırı oluşturulur. Sonra her kriterin en iyisinin diğer kriterlerdeki değeriyle o kriterin kendi en iyisi arasındaki oransal fark hesaplanır; bu fark, o kriteri öne çıkarmanın başka kriterlerde yarattığı kaybı gösterir. Bütün bu kayıplardan kurulan bir denklem sistemi çözülerek CILOS ağırlıkları elde edilir.

Üçüncü adım, birleştirme. Entropi ağırlığı ile CILOS ağırlığı kriter bazında çarpılır ve sonuç yeniden normalize edilerek toplamı 1 olan IDOCRIW ağırlık vektörü elde edilir.

Adımların formülleri ve ara tabloları DecisionMind'daki yöntem sayfasında verilir; bu kart formül taşımaz.

Çıktı Nasıl Yorumlanır?

IDOCRIW ağırlığı, bir kriterin hem verideki ayırt ediciliğini hem de göz ardı edilmesinin doğuracağı kaybı birlikte yansıtır; karar vericinin gözündeki önemi ölçmez. 0,35 ağırlık "bu kriter kararın üçte biridir" demek değildir; "bu tabloda bu kriter hem alternatifleri belirgin biçimde ayırıyor hem de öne çıkarılmaması ciddi bir kayba yol açıyor" demektir. Bir kriterin entropi ağırlığı yüksek ama CILOS ağırlığı düşükse (ya da tersi), IDOCRIW ağırlığı ikisinin çarpımı olduğu için ortada bir yerde kalır; bu, yöntemin iki ölçütü dengelemesinin bir sonucudur.

Ağırlıklar tabloya bağlıdır. Alternatif kümesi değişince hem entropi hem CILOS bileşeni yeniden hesaplanır; bir çalışmanın IDOCRIW ağırlıkları başka bir çalışmaya taşınamaz. Bir kriterin bütün kayıp değerleri sıfırsa (yani o kriterde hiçbir alternatif diğerinden geride kalmıyorsa) CILOS bileşeni tanımsız hâle gelebilir; DecisionMind bu durumda hatayı açıkça bildirir, sessizce eşit ağırlık vermez.

Bu nedenle:

"IDOCRIW analizi kalite kriterinin en önemli kriter olduğunu gösterdi"

yerine:

"Bu seçenek kümesinde kalite kriteri hem alternatifleri en çok ayıran hem göz ardı edilmesi en pahalıya mal olan kriterdir; ağırlık bu ikisini birlikte yansıtır, karar vericinin öncelik sırasını değil"

biçiminde yazmak doğrudur.

Veri Türü ve Girdiler

Klasik IDOCRIW kesin (crisp) veriyle çalışır: her hücrede tek bir sayı, boş hücre yok. DecisionMind'da bu yöntemin bulanık bir uzantısı (Bulanık IDOCRIW) ayrı bir kart olarak ele alınır; veriniz uzman yargısıyla üçgen bulanık sayı biçiminde verilmişse o karta bakılır. Entropi bileşeni yüzünden değerlerin negatif olmaması, CILOS bileşeni yüzünden her kriterde alternatifler arasında gerçek bir fark bulunması gerekir; bütün alternatiflerin bir kriterde eşit olduğu sütunlar CILOS hesabını bozar.

Elinizde şunlar olmalı: satırlarda alternatifler, sütunlarda kriterler, her hücrede pozitif bir sayı; her kriter için "çoğu mu iyi, azı mı iyi" bilgisi. Ağırlık girilmez; yöntem ağırlığı üretir. En az iki alternatif ve iki kriter gerekir; kriter sayısı arttıkça CILOS'un çözdüğü denklem sistemi büyür ama hesap yine de doğrudan çözülür, örneklem büyüklüğüne bir üst sınır yoktur.

Ne Zaman Kullanılır, Ne Zaman Kullanılmaz?

Uzman görüşü yoksa ya da karar vericinin önceliklerinin sonucu belirlemesi istenmiyorsa IDOCRIW uygun bir seçimdir. Yalnız verinin yayılımına değil, bir kriterin göz ardı edilmesinin doğuracağı kayba da bakılmak isteniyorsa bu yöntem özellikle uygundur. Satın alma, tesis ve ekipman değerlendirmesi gibi hem ölçülebilir hem alternatifler arasında gerçek farkların bulunduğu tablolarda iyi çalışır.

Kullanılmaması gereken durumlar felsefesinden gelir. Bir kriterde bütün alternatifler birbirine çok yakınsa CILOS'un dayandığı kayıp hesabı zayıflar ya da tanımsız hâle gelir. Karar vericinin bir kriteri açıkça öncelikli saydığı durumlarda IDOCRIW bunu göremez, çünkü tamamen veriye dayanır. Kriter sayısı ikiden azsa CILOS'un kurduğu denklem sistemi anlamlı bir çözüm vermez.

Uzman görüşü yok, hem ayırt edicilik hem göz ardı etme kaybı ölçülsün → IDOCRIW

Yalnız ayırt edicilik yeterli → Entropi

Yalnız kriterler arası ilişki (tekrar) önemli → CRITIC

Karar vericinin önceliği sonuçta görünsün → AHP, BWM, SWARA (öznel)

Bir kriterde alternatifler arasında gerçek fark yok → Bu kriteri çıkarın ya da CILOS bileşeni tanımsız kalabilir

Güçlü Yanları

IDOCRIW'in en önemli üstünlüğü, iki farklı nesnel bakış açısını (dağılım ve kayıp) tek bir ağırlıkta birleştirmesidir. Yalnız entropi kullanılsaydı görünmeyecek bir bilgiyi, bir kriterin göz ardı edilmesinin başka kriterlerde yarattığı bedeli, hesaba katar. Nesneldir, aynı tablo herkese aynı ağırlığı verir. İki bileşenin çarpımı, tek bir ölçünün aşırı ağırlık vermesini yumuşatma eğilimindedir. Hesabı adım adım izlenebilir ve her iki bileşen ayrı ayrı raporlanabilir.

Zayıf Yanları

Sınırlılıkları aynı bileşik yapıdan doğar. Birincisi, iki farklı ölçünün çarpımı olduğu için tek bir bileşendeki bir sorun (örneğin bir kriterde CILOS'un tanımsız kalması) bütün ağırlığı bozabilir. İkincisi, "ayırt edicilik ve kayıp" ile "önem" aynı şey değildir; karar vericinin değerleri sonuçta görünmez. Üçüncüsü, ağırlıklar alternatif kümesine bağlıdır; bir alternatif eklenince hem entropi hem CILOS bileşeni yeniden kurulur. Dördüncüsü, CILOS'un referans alternatifi (her kriterde en iyiyi taşıyan hayali satır) gerçekte var olmayan bir bileşimdir; bu, TOPSIS'teki ideal noktaya benzer bir soyutlamadır ve aynı ölçüde varsayıma dayanır. Podvezko, Zavadskas ve Podviezko'nun (2020) bulanık uzantı çalışmasında da belirttiği gibi, CILOS bileşeni veri az sayıda alternatif içerdiğinde daha oynak sonuçlar verebilir. Ayan, Abacıoğlu ve Basilio'nun (2023) derlemesi, bileşik nesnel yöntemlerin (IDOCRIW dahil) tek bileşenli yöntemlere göre daha karmaşık ama aynı zamanda daha az şeffaf sonuçlar üretebileceğini vurgulamaktadır.

Sık Yapılan Hatalar

En yaygın hata, IDOCRIW ağırlığını doğrudan "önem" diye raporlamaktır; ağırlık ayırt edicilik ve kayıp bileşenlerinin çarpımını ölçer, karar vericinin önceliğini değil.

İkinci hata, bir kriterde bütün alternatiflerin birbirine çok yakın olduğu bir sütunu fark etmeden tabloya bırakmaktır; bu durumda CILOS bileşeni tanımsız kalabilir ve DecisionMind hatayı bildirir, ama kullanıcı bunu "yöntem çalışmıyor" diye yanlış yorumlayabilir. Üçüncü hata, entropi ve CILOS bileşenlerini ayrı ayrı incelemeden yalnız son ağırlığa bakmaktır; iki bileşenin birbirini nasıl dengelediği görülmezse sonucun nedeni anlaşılmaz. Dördüncü hata, IDOCRIW ağırlıklarını bir çalışmadan alıp başka bir alternatif kümesine uygulamaktır. Beşincisi, maliyet ve fayda yönlerini yanlış işaretlemektir; bu hem entropi hem CILOS bileşenini aynı anda bozar.

Temel ilke şudur:

IDOCRIW ağırlığı iki ayrı nesnel ölçünün, verinin ayırt ediciliğinin ve bir kriteri göz ardı etmenin kaybının, çarpımıdır; yüksek ağırlık kriterin karar vericiye göre önemini değil, bu iki ölçütü birlikte karşıladığını gösterir.


Vakalar

Her vaka bir karar tablosuyla başlar, yöntemin bu tabloya ne yaptığını kelimeyle anlatır ve çıkan ağırlıkların nasıl okunacağını gösterir. Birinci vaka yöntemin kurucu makalesindeki örnek olaydan alınmıştır; sayılar Python ile bağımsız olarak yeniden hesaplanıp makalenin kendi tablosuyla karşılaştırılmıştır. Diğer vakalar öğretici kurgudur.

1. Gayrimenkul: Ofis binası satın alma (Zavadskas ve Podvezko, 2016)

Bir şirket dört ofis binası adayı arasından birini satın alacaktır. Dört ölçüt vardır: fiyat, kullanım alanı, şehir merkezine uzaklık ve yapı kalitesi. Fiyat ve uzaklık "azı iyi", kullanım alanı ve kalite "çoğu iyi"dir.

BinaFiyatAlan (m²)Uzaklık (km)Kalite puanı
B13,0100107
B22,58085
B31,8502011
B42,270129
Yönazı iyiçoğu iyiazı iyiçoğu iyi

Yöntem önce dört ölçütün entropi ağırlığını hesaplar: alan sütunu binalar arasında en çok farklılaşan sütundur (50 ile 100 arası), bu yüzden entropi bileşeninde en yüksek payı alır. Sonra CILOS bileşeni için her ölçütte en iyi binayı bulur (fiyatta B3, alanda B1, uzaklıkta B2, kalitede B3) ve bu binaların diğer ölçütlerde ne kadar geride kaldığını ölçer. Son olarak iki bileşeni çarpıp normalize eder.

ÖlçütAğırlık
Uzaklık0,3545
Kalite0,2911
Alan0,1886
Fiyat0,1658

Sonuç şöyle okunur. Uzaklık en yüksek ağırlığı almıştır; bu yalnız binalar arasında büyük farklar olmasından değil (8 ile 20 km arası), aynı zamanda uzaklıkta en iyi olan B2'nin fiyat dışındaki ölçütlerde diğer binalara göre geride kalmasından, yani uzaklığı göz ardı etmenin pahalıya mal olmasından gelir. Fiyat en düşük ağırlığı almıştır; en ucuz bina olan B3 zaten kalitede de en iyi olduğu için fiyatı öne çıkarmanın ek bir kaybı yoktur.

Şirketin tereddüdü: uzaklığın en yüksek ağırlığı alması, şirketin "şehre yakınlığı en önemli kriter" saydığı anlamına gelmez; bu, verideki dağılımın ve kayıp yapısının bir sonucudur. Şirket şehir merkezine yakınlığı gerçekten öncelikli görmüyorsa, ağırlığı olduğu gibi kullanmak yerine öznel bir ağırlıkla (örneğin AHP) karşılaştırmalı, iki sonucu birlikte değerlendirmelidir.

Raporda: "Dört ölçütün ağırlıkları IDOCRIW ile, entropi ve kriter etki kaybı bileşenlerinin çarpımı olarak türetilmiştir; uzaklığın 0,3545 ağırlığı hem binalar arası farkın büyüklüğünü hem de bu ölçütün göz ardı edilmesinin doğuracağı kaybı yansıtır."

Kaynak: Zavadskas ve Podvezko (2016), §6, Tablo 8 "IDOCRIW ω_j" satırı. Manifestin B bloğunda bu makale önceki bir sürümde yanlışlıkla 2012 yılına ve farklı bir makaleye atfedilmişti; o makale Zavadskas, Vainiūnas, Turskis ve Tamošaitienė'nin inşaat proje yöneticisi değerlendirme makalesidir. Bu kartta doğru yıl ve DOI (2016, 10.1142/S0219622016500036) kullanılmıştır, ayrıntı onay notlarındadır.

2. Sağlık: Huzurevi zemin döşemesi tedarikçi seçimi

Bir huzurevi işletmesi ortak alanlar için üç zemin döşemesi teklifi arasından seçim yapacaktır. Dört ölçüt: birim fiyat, kayma direnci puanı, temizlik kolaylığı puanı ve tahmini kullanım ömrü. Fiyat "azı iyi", diğer üçü "çoğu iyi"dir. İşletme, yaşlı sakinlerin güvenliği açısından kayma direncini önemli saymaktadır ama ağırlıkların önce veriden türemesini, sonra bu önceliğin ayrıca değerlendirilmesini istemektedir.

Yöntem dört ölçütün entropi ve kriter etki kaybı bileşenlerini hesaplar. Diyelim ki kullanım ömrü teklifler arasında en çok farklılaşan ölçüt olduğu için yüksek ağırlık aldı. En uzun ömürlü teklifin fiyat açısından da diğerlerine yakın kalması, yani öne çıkarılmasının ek kaybının düşük olması, bu ağırlığı daha da artırdı; kayma direnci ise teklifler arasında daha az farklılaştığı için düşük ağırlık aldı.

İşletmenin tereddüdü: kayma direncinin düşük ağırlık alması, işletmenin güvenliği önemsiz saydığı anlamına gelmez; üç teklif bu ölçütte zaten birbirine yakındır. Güvenlik açısından belirli bir kayma direnci eşiğinin altındaki teklifler IDOCRIW'e sokulmadan önce elenmelidir; aksi hâlde düşük ağırlık, güvenlik ölçütünün göz ardı edildiği izlenimi verebilir.

Raporda: "Dört ölçütün ağırlıkları IDOCRIW ile türetilmiş, kayma direnci ayrıca asgari eşik olarak ön elemeye alınmıştır; kalan tekliflerin sıralaması kullanım ömrü ağırlığına duyarlıdır."

3. Eğitim: Sınav merkezinin ölçüm cihazı seçimi

Bir sınav değerlendirme merkezi optik okuyucu cihazı alımı için dört teklif arasından seçim yapacaktır. Dört ölçüt: birim fiyat, okuma hata oranı, saatlik işlem kapasitesi ve bakım süresi. Fiyat, hata oranı ve bakım süresi "azı iyi", kapasite "çoğu iyi"dir. Merkez, uzman görüşü toplamadan doğrudan teknik verilerden bir ağırlık kümesi türetmek istemektedir.

Yöntem dört ölçütün ayırt ediciliğini ve göz ardı etme kaybını hesaplar. Diyelim ki hata oranı teklifler arasında en çok farklılaşan ölçüt olduğu için en yüksek ağırlığı aldı. En düşük hata oranına sahip teklif diğer ölçütlerde de geride kalmadığı için bu ağırlık daha da güçlendi; bakım süresi ise teklifler arasında az farklılaştığı için düşük ağırlık aldı.

Merkezin tereddüdü: hata oranının en yüksek ağırlığı alması beklenen bir sonuçtur, çünkü sınav değerlendirmede hata oranı zaten kritik kabul edilir. Ama merkez bu örtüşmeye güvenip ağırlığı sorgusuz kabul etmemelidir; dört tekliften biri çıkarılıp hesap tekrarlanırsa ağırlığın ne kadar değiştiği kontrol edilmelidir, çünkü küçük teklif sayısı ağırlığı bir tekliften diğerine duyarlı kılar.

Raporda: "Dört ölçütün ağırlıkları IDOCRIW ile türetilmiştir; hata oranının yüksek ağırlığı hem teklifler arası farkın büyüklüğünü hem bu ölçütün göz ardı edilmesinin kaybını yansıtır, ağırlıklar bir teklif çıkarıldığında yeniden kontrol edilmiştir."

4. Yapılmaması Gereken

Ofis binası örneğinde uzaklık "çoğu iyi" işaretlenseydi hem entropi hem CILOS bileşeni tersine dönerdi ve şehir merkezinden en uzak bina avantajlı çıkardı. İkinci yanlış, uzaklığın 0,3545 ağırlığını "şirket için en önemli kriter uzaklıktır" diye raporlamaktır; ağırlık ayırt edicilik ve kayıp bileşenlerinin çarpımını ölçer. Üçüncü yanlış, bu dört binadan çıkan ağırlıkları başka bir şehirdeki farklı bina kümesine doğrudan uygulamaktır; ağırlık tablonun kendi özelliğidir.

Formüller

Hesabın adımları ve her adımın formülü. Adım açıklamaları İngilizcedir.

  1. 1. Compute Entropy weights w^E_j on the data.

  2. 2. Compute CILOS weights w^C_j on the data.

  3. 3. IDOCRIW weights w_j = (w^E_j · w^C_j) / Σ (w^E_k · w^C_k).

Kaynaklar

İşlem adımları için

Zavadskas, E. K., & Podvezko, V. (2016). Integrated Determination of Objective Criteria Weights in MCDM. International Journal of Information Technology & Decision Making, 15(2), 267–283. DOI: 10.1142/S0219622016500036

Alinezhad, A., & Khalili, J. (2019). IDOCRIW Method. In New Methods and Applications in Multiple Attribute Decision Making (MADM) (International Series in Operations Research & Management Science, Vol. 277). Springer. DOI: 10.1007/978-3-030-15009-9_19

Podvezko, V., Zavadskas, E. K., & Podviezko, A. (2020). An Extension of the New Objective Weight Assessment Methods CILOS and IDOCRIW to Fuzzy MCDM. Economic Computation and Economic Cybernetics Studies and Research, 54(2), 59–75. DOI: 10.24818/18423264/54.2.20.04

Ayan, B., Abacıoğlu, S., & Basilio, M. P. (2023). A Comprehensive Review of the Novel Weighting Methods for Multi-Criteria Decision-Making. Information, 14(5), 285. DOI: 10.3390/info14050285

Daha fazla ayrıntı için

Alanın temel yayınlarından önerilen kaynaklardır; bu yöntemin hesap adımlarının kaynağı değildir. Atıf yapmadan önce künyeleri kontrol ediniz.

  • Zardari, N. H., Ahmed, K., Shirazi, S. M., Yusop, Z. B. (2015). Weighting Methods and their Effects on Multi-Criteria Decision Making Model Outcomes in Water Resources Management. Springer. doi:10.1007/978-3-319-12586-2
  • Hwang, C.-L., Yoon, K. (1981). Multiple Attribute Decision Making: Methods and Applications. Springer (Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems). doi:10.1007/978-3-642-48318-9
  • Triantaphyllou, E. (2000). Multi-criteria Decision Making Methods: A Comparative Study. Springer. doi:10.1007/978-1-4757-3157-6
  • Zavadskas, E. K., Turskis, Z. (2011). Multiple criteria decision making (MCDM) methods in economics: an overview. Technological and Economic Development of Economy, 17(2), 397-427. doi:10.3846/20294913.2011.593291
  • Belton, V., Stewart, T. J. (2002). Multiple Criteria Decision Analysis: An Integrated Approach. Springer. doi:10.1007/978-1-4615-1495-4