Çok Kriterli Karar Verme
Sayısal Yöntemler
Yrd. Doç. Dr. Aslı Özdemir




Selin Kadıoğlu,2012
Çok Kriterli Karar Verme Nedir?
 Karar problemleri, çözümde kullanılan yöntemler ve
  bulunması gereken çözümlerin durumuna göre çok
  farklıdır. Çok sayıda birbiriyle çelişen kriterin/tutumun
  söz konusu olduğu durumda alınan karar çok kriterli
  karar verme olarak bilinir.


 Çok kriterli karar verme (ÇKKV) oluşturulan kriterlere
  göre en uygun çözümü belirleme sürecidir.
Tipik bir ÇKKV problemi genellikle
üç temel bileşeni içerir:
Alternatifler
Kriterler
Her bir kriter için nisbi önem
 (ağırlıklar)
TOPSIS (Technique for Order
Preference by Similarity to Ideal
Solution)

Yoon ve Hwang tarafından 1980 yılında
geliştirilmiştir ve ELECTRE yönteminin temel
yaklaşımlarını kullanır. Karar noktalarının
ideal çözüme yakınlığı ana prensibine
dayanır ve çözüm süreci ELECTRE yöntemine
nazaran daha kısadır. TOPSIS yöntemi 6
adımdan oluşan bir çözüm sürecini içerir.
Yöntemin ilk iki adımı ELECTRE yöntemi ile
ortaktır.
Adım 1 : Karar Matrisinin (A)
       Oluşturulması
        Karar matrisinin satırlarında üstünlükleri sıralanmak
         istenen karar noktaları, sütunlarında ise karar vermede
         kullanılacak değerlendirme faktörleri yer alır. A matrisi
         karar verici tarafından oluşturulan başlangıç matrisidir.
         Karar matrisi aşağıdaki gibi gösterilir:


A matrisinde
m karar
noktası
sayısını,
n
değerlendirme
faktörü
sayısını verir.
Adım 2 : Standart Karar
Matrisinin (R) Oluşturulması
 Standart Karar Matrisi, A matrisinin elemanlarından
  yararlanarak ve aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır.
Adım 3 : Ağırlıklı Standart Karar
Matrisinin (V) Oluşturulması
 Öncelikle değerlendirme faktörlerine ilişkin ağırlık
  değerleri (wi) belirlenir.




 Daha sonra R matrisinin her bir sütunundaki elemanlar
  ilgili değeri ile çarpılarak V matrisi oluşturulur.
Adım 3 : Ağırlıklı Standart Karar
Matrisinin (V) Oluşturulması
Adım 4 : İdeal (A*) ve Negatif
    İdeal (A-) Çözümlerin
    Oluşturulması
     İdeal çözüm setinin oluşturulabilmesi için V matrisindeki
      ağırlıklandırılmış değerlendirme faktörlerinin yani sütun
      değerlerinin en büyükleri (ilgili değerlendirme faktörü
      minimizasyon yönlü ise en küçüğü) seçilir. İdeal çözüm
      setinin bulunması aşağıdaki formülde gösterilmiştir.




                     *    * *      *
hesaplanacak set A       v , v ,..., v şeklinde gösterilebilir.
                          1 2      n
Adım 4 : İdeal (A*) ve Negatif
     İdeal (A-) Çözümlerin
     Oluşturulması
      Negatif ideal çözüm seti ise, V matrisindeki
       ağırlıklandırılmış değerlendirme faktörlerinin yani sütun
       değerlerinin en küçükleri (ilgili değerlendirme faktörü
       maksimizasyon yönlü ise en büyüğü) seçilerek
       oluşturulur. Negatif ideal çözüm setinin bulunması
       aşağıdaki formülde gösterilmiştir.




hesaplanacak set A     v1 , v2 ,..., vn şeklinde gösterilebilir.
Adım 5 : Ayırım Ölçülerinin
Hesaplanması
 TOPSIS yönteminde her bir karar noktasına ilişkin
  değerlendirme faktör değerinin İdeal ve negatif ideal
  çözüm setinden sapmalarının bulunabilmesi için Euclidian
  Uzaklık Yaklaşımından yararlanılmaktadır. Buradan elde
  edilen karar noktalarına ilişkin sapma değerleri ise

                           *
       İdeal Ayırım ( S )  i


       Negatif İdeal Ayırım ( S i )
   Ölçüsü olarak adlandırılmaktadır…
İdeal Ayrım Ölçüsünün
Hesaplanması
Negatif İdeal Ayrım Ölçüsünün
Hesaplanması
!!!Burada hesaplanacak
ve sayısı doğal olarak
karar noktası sayısı kadar
olacaktır.
Adım 6 : İdeal Çözüme Göreli
Yakınlığın Hesaplanması
 Her bir karar noktasının ideal çözüme göreli yakınlığının
  Ci* hesaplanmasında ideal ve negatif ideal ayırım
  ölçülerinden yararlanılır. Burada kullanılan ölçüt, negatif
  ideal ayırım ölçüsünün toplam ayırım ölçüsü içindeki
  payıdır. İdeal çözüme göreli yakınlık değerinin
  hesaplanması aşağıdaki formülde gösterilmiştir.
İlgili karar noktasının
ideal çözüme mutlak
yakınlığını gösterir.



İlgili karar noktasının
negatif ideal çözüme
mutlak yakınlığını
gösterir.
Örnek:
       Bir çoklu karar probleminde 3 karar noktası ve 4
        değerlendirme faktörü bulunmaktadır. Karar verici karar
        matrisini aşağıdaki gibi oluşturmuş ve değerlendirme
        faktörlerine ilişkin ağırlıkları ise w1=0,20 w2=0,15
        w3=0,40 w4=0,25 ve şeklinde belirlemiştir.




Karar verici, karar noktalarının önem sırasını nasıl
oluşturacaktır ?
Çözüm:1.Adım




formülü yardımıyla (3x4) boyutlu Standart Karar Matrisi (R)
oluşturulmuştur. Burada r11 değeri,




Şeklinde ve tüm r değerleri bu formülle
bulunmuştur.
Standart Karar Matrisi (R)
Çözüm:2.Adım
 2. adımda Ağırlıklı Standart Karar Matrisi (V)
  oluşturulmuştur. Bunun için R matrisinin sütunlarındaki
  değerler ilgili değerlendirme faktörü ağırlık değerleri ile
  çarpılmış ve V matrisinin sütunları hesaplanmıştır.




       *** w1=0,20 w2=0,15 w3=0,40 w4=0,25
Çözüm:3.Adım
İdeal ve Negatif İdeal veri setleri oluşturulmuştur.
İdeal Çözüm Seti için seti için V matrisinin her bir
sütunundaki en büyük değer seçilmiş ve set
oluşturulmuştur.
Çözüm:3.Adım
Negatif İdeal Çözüm Seti için V matrisinin her bir
sütunundaki en küçük değer seçilmiş ve set
oluşturulmuştur.
Çözüm:4.Adım
 Her bir karar noktası için ideal ayırım ölçüleri İdeal Ayrım
  Ölçüsü formülü yardımıyla belirlenmiştir.
Çözüm:4.Adım
 Her bir karar noktası için negatif ideal ayırım ölçüleri
  Negatif İdeal Ayrım Ölçüsü formülü yardımıyla
  belirlenmiştir.
Çözüm:5.Adım
 Formülünden üç karar noktası için ideal çözüme göreli
  yakınlık değerleri bulunmuştur.
Sonuç Olarak
 Bu değerler büyüklük sırasına sokulduğunda karar noktalarının
  önem sırasının




A3
A2
A1
şeklinde olduğu görülebilir.

Topsis-Çok kriterli karar verme

  • 1.
    Çok Kriterli KararVerme Sayısal Yöntemler Yrd. Doç. Dr. Aslı Özdemir Selin Kadıoğlu,2012
  • 2.
    Çok Kriterli KararVerme Nedir?  Karar problemleri, çözümde kullanılan yöntemler ve bulunması gereken çözümlerin durumuna göre çok farklıdır. Çok sayıda birbiriyle çelişen kriterin/tutumun söz konusu olduğu durumda alınan karar çok kriterli karar verme olarak bilinir.  Çok kriterli karar verme (ÇKKV) oluşturulan kriterlere göre en uygun çözümü belirleme sürecidir.
  • 3.
    Tipik bir ÇKKVproblemi genellikle üç temel bileşeni içerir: Alternatifler Kriterler Her bir kriter için nisbi önem (ağırlıklar)
  • 4.
    TOPSIS (Technique forOrder Preference by Similarity to Ideal Solution) Yoon ve Hwang tarafından 1980 yılında geliştirilmiştir ve ELECTRE yönteminin temel yaklaşımlarını kullanır. Karar noktalarının ideal çözüme yakınlığı ana prensibine dayanır ve çözüm süreci ELECTRE yöntemine nazaran daha kısadır. TOPSIS yöntemi 6 adımdan oluşan bir çözüm sürecini içerir. Yöntemin ilk iki adımı ELECTRE yöntemi ile ortaktır.
  • 5.
    Adım 1 :Karar Matrisinin (A) Oluşturulması  Karar matrisinin satırlarında üstünlükleri sıralanmak istenen karar noktaları, sütunlarında ise karar vermede kullanılacak değerlendirme faktörleri yer alır. A matrisi karar verici tarafından oluşturulan başlangıç matrisidir. Karar matrisi aşağıdaki gibi gösterilir: A matrisinde m karar noktası sayısını, n değerlendirme faktörü sayısını verir.
  • 6.
    Adım 2 :Standart Karar Matrisinin (R) Oluşturulması  Standart Karar Matrisi, A matrisinin elemanlarından yararlanarak ve aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır.
  • 7.
    Adım 3 :Ağırlıklı Standart Karar Matrisinin (V) Oluşturulması  Öncelikle değerlendirme faktörlerine ilişkin ağırlık değerleri (wi) belirlenir.  Daha sonra R matrisinin her bir sütunundaki elemanlar ilgili değeri ile çarpılarak V matrisi oluşturulur.
  • 8.
    Adım 3 :Ağırlıklı Standart Karar Matrisinin (V) Oluşturulması
  • 9.
    Adım 4 :İdeal (A*) ve Negatif İdeal (A-) Çözümlerin Oluşturulması  İdeal çözüm setinin oluşturulabilmesi için V matrisindeki ağırlıklandırılmış değerlendirme faktörlerinin yani sütun değerlerinin en büyükleri (ilgili değerlendirme faktörü minimizasyon yönlü ise en küçüğü) seçilir. İdeal çözüm setinin bulunması aşağıdaki formülde gösterilmiştir. * * * * hesaplanacak set A v , v ,..., v şeklinde gösterilebilir. 1 2 n
  • 10.
    Adım 4 :İdeal (A*) ve Negatif İdeal (A-) Çözümlerin Oluşturulması  Negatif ideal çözüm seti ise, V matrisindeki ağırlıklandırılmış değerlendirme faktörlerinin yani sütun değerlerinin en küçükleri (ilgili değerlendirme faktörü maksimizasyon yönlü ise en büyüğü) seçilerek oluşturulur. Negatif ideal çözüm setinin bulunması aşağıdaki formülde gösterilmiştir. hesaplanacak set A v1 , v2 ,..., vn şeklinde gösterilebilir.
  • 11.
    Adım 5 :Ayırım Ölçülerinin Hesaplanması  TOPSIS yönteminde her bir karar noktasına ilişkin değerlendirme faktör değerinin İdeal ve negatif ideal çözüm setinden sapmalarının bulunabilmesi için Euclidian Uzaklık Yaklaşımından yararlanılmaktadır. Buradan elde edilen karar noktalarına ilişkin sapma değerleri ise * İdeal Ayırım ( S ) i Negatif İdeal Ayırım ( S i ) Ölçüsü olarak adlandırılmaktadır…
  • 12.
  • 13.
    Negatif İdeal AyrımÖlçüsünün Hesaplanması
  • 14.
    !!!Burada hesaplanacak ve sayısıdoğal olarak karar noktası sayısı kadar olacaktır.
  • 15.
    Adım 6 :İdeal Çözüme Göreli Yakınlığın Hesaplanması  Her bir karar noktasının ideal çözüme göreli yakınlığının Ci* hesaplanmasında ideal ve negatif ideal ayırım ölçülerinden yararlanılır. Burada kullanılan ölçüt, negatif ideal ayırım ölçüsünün toplam ayırım ölçüsü içindeki payıdır. İdeal çözüme göreli yakınlık değerinin hesaplanması aşağıdaki formülde gösterilmiştir.
  • 16.
    İlgili karar noktasının idealçözüme mutlak yakınlığını gösterir. İlgili karar noktasının negatif ideal çözüme mutlak yakınlığını gösterir.
  • 17.
    Örnek:  Bir çoklu karar probleminde 3 karar noktası ve 4 değerlendirme faktörü bulunmaktadır. Karar verici karar matrisini aşağıdaki gibi oluşturmuş ve değerlendirme faktörlerine ilişkin ağırlıkları ise w1=0,20 w2=0,15 w3=0,40 w4=0,25 ve şeklinde belirlemiştir. Karar verici, karar noktalarının önem sırasını nasıl oluşturacaktır ?
  • 18.
    Çözüm:1.Adım formülü yardımıyla (3x4)boyutlu Standart Karar Matrisi (R) oluşturulmuştur. Burada r11 değeri, Şeklinde ve tüm r değerleri bu formülle bulunmuştur.
  • 19.
  • 20.
    Çözüm:2.Adım  2. adımdaAğırlıklı Standart Karar Matrisi (V) oluşturulmuştur. Bunun için R matrisinin sütunlarındaki değerler ilgili değerlendirme faktörü ağırlık değerleri ile çarpılmış ve V matrisinin sütunları hesaplanmıştır. *** w1=0,20 w2=0,15 w3=0,40 w4=0,25
  • 21.
    Çözüm:3.Adım İdeal ve Negatifİdeal veri setleri oluşturulmuştur. İdeal Çözüm Seti için seti için V matrisinin her bir sütunundaki en büyük değer seçilmiş ve set oluşturulmuştur.
  • 22.
    Çözüm:3.Adım Negatif İdeal ÇözümSeti için V matrisinin her bir sütunundaki en küçük değer seçilmiş ve set oluşturulmuştur.
  • 23.
    Çözüm:4.Adım  Her birkarar noktası için ideal ayırım ölçüleri İdeal Ayrım Ölçüsü formülü yardımıyla belirlenmiştir.
  • 24.
    Çözüm:4.Adım  Her birkarar noktası için negatif ideal ayırım ölçüleri Negatif İdeal Ayrım Ölçüsü formülü yardımıyla belirlenmiştir.
  • 25.
    Çözüm:5.Adım  Formülünden üçkarar noktası için ideal çözüme göreli yakınlık değerleri bulunmuştur.
  • 26.
    Sonuç Olarak  Budeğerler büyüklük sırasına sokulduğunda karar noktalarının önem sırasının A3 A2 A1 şeklinde olduğu görülebilir.