Geri Dön

Development a new fuzzy multiple attribute decision making approach and its application to decision making in ship design and shipbuilding

Yeni bir bulanık çok öz-nitelikli karar verme tekniğinin geliştirilmesi ve gemi inşaatı ve dizaynı karar verme problemlerine uygulanması

  1. Tez No: 112250
  2. Yazar: AYKUT İBRAHİM ÖLÇER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. A. YÜCEL ODABAŞI
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Mimarlık, Architecture
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2001
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 224

Özet

YENİ BİR BULANIK ÇOK ÖZ-NİTELİKLİ KARAR VERME TEKNİĞİNİN GELİŞTİRİLMESİ VE GEMİ İNŞAATI VE DİZAYNI KARAR VERME PROBLEMLERİNE UYGULANMASI ÖZET Karar Verme (KV), günlük hayatımızın önemli bir parçasıdır ve sonlu sayıdaki mevcut alternatiflerden en iyisini belirleme prosesidir. Hemen hemen tüm KV problemleri genellikle birbiriyle çatışan kriterlere sahiptir. Bu tür problemler Çok Kriterli Karar Verme (MCDM) teknikleri olarak adlandırılır. MCDM teknikleri temel olarak:. Çok Amaçlı Karar Verme (MODM) ve. Çok Öz-nitelikli Karar Verme (MADM) yaklaşımları olmak üzere ikiye ayrılır.. Aralarındaki fark, MODM teknikleri sistem dizayn ederken MADM teknikleri ise karar vericinin önündeki önceden belirlenmiş alternatifler arasından en iyi alternatifi seçmek için kullanılır. Burada X; (i = 1,..., N) ile gösterilenler alternatifleri, Aj (j = 1,..., K) ile gösterilenler öz-nitelikleri ve Rij ile gösterilenler ise performans değerlerini göstermektedir. Gemi inşaatı MADM problemleri dört ana başlık altında aşağıda verildiği üzere gruplandırılabilir: Belirsiz veri, Gerçek hayattaki KV problemlerinin çoğu belirsizlik ve bulanıklık içerir ve bu durumda karar vericinin en iyi alternatifi seçmesi zorlaşır. Çoğu zaman uzman (veya karar verici), alternatifleri herhangi bir öz-niteliğe göre değerlendirirken eksik veriyle hareket etmek durumundadır. Klasik MADM teknikleri bu tür problemlerin çözümünde yetersiz kalmaktadır. Bu tür problemlerdeki belirsizlik kaynakları,tamamlanmamış bilgi, nümerik olarak ölçülemeyen bilgi veya elde edilemeyen bilgi vs. olabilir.. Bulanık ve deterministik verinin karışımı, Gerçek hayattaki MADM problemlerinin karar verisi genellikle bulanık, deterministik veya her ikisinin karışımıdır.. Birden fazla karar vericinin probleme katılımı, Gemi inşaatı KV problemlerinin çoğu genellikle uzmanların, dizayn mühendislerinin, armatörlerin vs. katılımıyla gerçekleşen bir takım çalışması gerektirir.. Öz-nitelik bazlı uzman ağırlıklandırma, Genellikle KV problemlerinde uzman ağırlıkları eşit değildir. Bazen bir tersane müdürü bir problemde işletme müdüründen daha deneyimliyken, bir başka problemde daha az deneyimli olabilir. Bu gibi durumlarda uzman ağırlıklarının öz- nitelik bazında model içerisine katılması gerekir. Böylece, efektif ve yararlı bir KV modelinin yukarıda bahsedilen problemleri çözebilecek bir kabiliyete sahip olması gerekmektedir. Zadeh 1965 yılında Bulanık Küme Teorisi (FST)'nin temellerini atmış ve ilk olarak Bellman ve Zadeh KV problemlerinin çözümünde FST'yi kullanmışlardır. KV bilimi, son yıllarda FST'nin başarıyla uygulandığı alanlardan biridir ve literatürde birçok bulanık MADM yöntemi ortaya atılmıştır. Kanıtlanmıştırki, FST KV problernlerinin belirsiz ve bulanık verisinin tanımlanması ve proses edilmesinde çok önemli bir teoridir. Bulanık Çok Öz-nitelikli Karar Verme (FMADM) teknikleri, bulanık veri içeren MADM yöntemlerinin çözümü için geliştirilmiş tekniklerdir ve Bulanık Çok Kriterli Karar Verme (FMCDM) yaklaşımlarının bir alt sınıfıdırlar. FMCDM yöntemleri, Bulanık Çok Amaçlı Karar Verme (FMODM) ve FMADM teknikleri olmak üzere ikiye ayrılırlar. FMADM çalışmaları daha çok yenidir ve gelişimleri için açılmamış birçok kapı mevcuttur. Bu çalışmada, literatürde mevcut olan FMADM yöntemleri sistematik olarak incelenerek dezavantajları belirlenmiştir. Bulunan bu dezavantajlar, onları gerçek hayattaki (gemi inşaatı) problemlere uygulanmalarını önemli ölçüde kısıtlamaktadır. Çalışmanın amacı, yukarıda bahsedilen FMADM tekniklerindeki zorlukların üstesinden gelinmesi ve çok karar vericili yeni bir FMADM yöntemi geliştirilmesi olarak belirlenmiştir. Bu çalışmada, önerilen FMADM yaklaşımının teorik altyapısı verilerek yöntemin iki adet gemi inşaatı KV problemine uygulaması gösterilmektedir.Önerilen FMADM tekniği, aşağıda verilen üç adet ana safha içermektedir:. Performans değerlendirme safhası, Bu safhada, herbir uzman KV probleminin herbir alternatifini herbir öz-nitelik için performans açısından değerlendirmek suretiyle kendi görüşlerini belirtir. Safhanın amacı, bulanık halde olan görüşlerin standartlaştırılmış pozitif yamuk bulanık sayılarına dönüştürülmesidir.. Öz-nitelik bazlı toplama safhası, Farklı ağırlıktaki uzman grubu (heterojen uzman grubu) için öz-nitelik bazlı bir toplama yöntemi kullanılmaktadır. Toplama sadece sübjektif öz-nitelikler için gereklidir. Öz-nitelik ve uzmanların ağırlıkları belirlendikten sonra bu safhada, herbir öz-nitelik bazında herbir alternatif için toplama yapılır.. Seçim safhası. Önerilen yöntemin son safhasında, toplanmış karar matrisinin tüm bulanık elemanları deterministik hale getirilir. Bunun sonucu, tüm elemanları deterministik olan bir karar matrisidir. Daha sonra, çok sıkça kullanılan klasik bir MADM yöntemi olan TOPSIS, alternatiflerin sıralamasını bulmak için kullanılır. Vaka çalışması olarak iki adet gemi inşaatı vakası seçilmiştir. Bunlardan birincisi, bulanık bir ortamda sistem (sevk/manevra sistemi) seçimi, ikincisi ise yarı-bulanık bir ortamda eleman (gemi ana makine) seçimidir. Geliştirilen yöntemin uygulama sonuçlan itibariyle, MADM karar teorisi ve gemi inşaatı mühendisliği olmak üzere iki önemli alana katkı sağladığı görülmüştür. Yeni bir FMADM yönteminin geliştirilmesi bu tezin ilk odak noktası ve katkısı olmuştur. Karar teorisi açısından, önerilen yöntem aşağıda verilen başarımları kazanmıştır:. Geliştirilen yöntem, FMADM metodoloj ileriyle Grup Karar Verme (GDM) tekniklerini birleştiren bir yöntemdir,. Geliştirilen yöntem, bulanık bir ortamda çok öz-nitelikli GDM problemlerinin çözümü için çok uygun bir yöntemdir,. Yöntem, farklı ağırlıktaki uzman grubunun FMADM KV modeli içerisine katılmasına imkan veren bir yöntemdir,. MADM tekniklerinin birçoğu, büyük boyuttaki KV problemlerinin çözümü için geliştirilmişlerdir. Geliştirilen yöntem bu özelliği, çok karar vericili bulanık KV yöntemi boyutuna çekmiştir.. Geliştirilen yöntem, kullanımı ve anlaşılması çok kolay bir yöntem olup bilgisayarda kodlanması da, adımlar halinde tanımlanmış algoritması sayesinde oldukça basittir. XXÇalışmanın ikinci katkısı, geliştirilen yöntemin gemi inşaatı MADM problemlerine uygulanabilirliğini göstermektir. Gemi inşaat mühendisliği açısından, elde edilen en önemli başarım aşağıda verilmektedir:. Vaka çalışmalarından görülebileceği üzere, geliştirilen yöntem, savaş gemisi gereksinim tanımından sevk/manevra sistemi seçimine kadar olan geniş bir alanda gemi inşaatında pratikte karşılaşılan problemlerin çözümünde kullanılabilecek genelleştirilmiş bir modeldir, Son olarak, önerilen yöntem, bulanık ortamda çok karar vericili MADM problemlerinin çözümünde kullanılabilecek çok yönlü ve esnek bir yöntemdir. Bu yönüyle, karar vericilere ve mühendislere KV problemlerinde önemli bir destek sağlayacağı gözükmektedir. Araştırma ayrıca, bu alanda gelecekte yapılabilecek çalışmalara da ışık tutacak yönleri belirlemiştir

Özet (Çeviri)

DEVELOPMENT OF A NEW FUZZY MULTIPLE ATTRIBUTE DECISION MAKING APPROACH AND ITS APPLICATION TO DECISION MAKING IN SHIP DESIGN AND SHIPBUIDING SUMMARY Decision making is the process of determining the best course of action from a finite set of available alternatives. The major concern is that almost all decision problems have multiple, usually conflicting criteria. Research on how to solve such multiple criteria decision making (MCDM) problems has been enormous. These problems are broadly classified into two categories:. Multiple Attribute Decision Making (MADM) or multiple attribute analysis, and. Multiple Objective Decision Making (MODM) or multiple criteria optimisation. MADM is associated with problems whose number of alternatives has been predetermined and the MADM methods are management decision aids in evaluating and/or selecting a desired one from the finite number of alternatives, which are characterised by multiple attributes. The decision maker is to select/prioritise/rank a finite number of courses of action (or alternatives). On the other hand, MODM is not associated with problems in which the alternatives have been predetermined. The decision maker's primary concern is to design a most promising alternative with respect to limited resources. An MADM problem can be expressed in matrix format as follows: Where Xj, i = 1,, N are possible alternatives; Aj, j = 1,, K are attributes with which alternative performances are measured; Ry is the performance score (or performance rating) of alternative X, with respect to attribute Aj. Current shipbuilding MADM situations are characterised by the following interrelated problems: Imprecise data, Most of the real world decision making problems involve vagueness and fuzziness and the decision maker has the difficult task to choose among the many alternatives xtvand to specify the optimal alternative. In many cases the decision maker (or expert) has inexact information about the alternatives with respect to an attribute. The classical MADM methods cannot effectively handle problems with such imprecise information. It is obvious that the Rij value (or rating) cannot be assessed precisely. The imprecision may come from different sources such as incomplete information, unquantifiable information, or nonobtainable information etc.. The mixture of fuzzy and crisp data, In real world decision making problems, decision data of MADM problems are usually fuzzy, crisp, or mixture of them.. Involvement of multiple decision makers, Most of the shipbuilding problems involve the work of a team of experts or specialists (technology experts, design engineers, ship owners, etc.) and are focused on an analysis and evaluation of attributes of decision making process.. Attribute based expert weighting, In general, the importance of each decision maker against an attribute is not equal. Sometimes there are important experts in decision group, such as the executive manager of a shipyard, or some experts who are more experienced than others, the final decision is influenced by the different importance of each expert. Hence, a useful decision model is to provide the ability to handle above-mentioned problems. It is obvious that much knowledge in the real world is fuzzy rather than precise. Decision making is one of the subjects to which Fuzzy Set Theory (FST), which was first introduced by Zadeh to deal with vague, imprecise, and uncertain problems, has been successfully applied to in the recent years. Various approaches to different aspects of decision problems with vague data have been published. It has been proved that FST provides a sophisticated framework for describing and processing uncertain or imprecise information in decision problems. Fuzzy Multiple Attribute Decision Making (FMADM) methods have been developed to solve MADM problems, which contain fuzzy data. FMADM is a subcategory of Fuzzy Multiple Criteria Decision Making (FMCDM). FMCDM can be classified as Fuzzy Multiple Objective Decision Making (FMODM) and FMADM; the former emphasises on continuous decision making spaces and it mainly deals with multiple objective mathematical programming problems; the latter mainly deals with discrete decision making space problems. The study of FMADM problems is still in its infancy and still has a lot of room for improvement After a systematic and critical study of the existing FMADM methods, the drawbacks of them have been assessed from a practical point of view in this research. These drawbacks certainly limit their applicability to real world (shipbuilding) MADM problems. xvThe objective of this research is to overcome the difficulties found in FMADM methods and to contribute to the development of an MADM method with multiple decision makers, capable of working in a fuzzy environment. The proposed FMADM method is designed to overcome the aforementioned difficulties so that MADM problems can be meaningfully and efficiently solved in a fuzzy environment. The basic assumption of the proposed method is that the MADM problem may contain fuzzy and crisp data and it may consist of multiple decision maker (or expert) with the difference degree of importance. The thesis discusses the theoretical background of the proposed method and presents the application of it to two real shipbuilding case studies, demonstrating the versatility and potential of the proposed method for solving FMADM problems. The proposed method is composed of three major states as described below:. Rating state, In the rating state of the proposed method, each expert (or decision maker) gives his/her opinions (or performance ratings) about alternatives with respect to each subjective attribute. The first state aims to convert fuzzy data into standardised positive trapezoidal fuzzy numbers. If the fuzzy data are linguistic terms, they are transformed into fuzzy numbers first by using appropriate conversion scale and then converted to standardised positive trapezoidal fuzzy numbers.. Attribute based aggregation state, In the second state, attribute based aggregation method for heterogeneous group of experts is employed. Aggregation is necessary only for subjective attributes. After the weights of attributes and the degree of importance of experts are assigned, under each subjective attribute all performance ratings are aggregated for each alternative.. Selection state. In the last state of the proposed approach, all fuzzy elements of the aggregated decision matrix are deffuzzified in the deffuzzification phase. The result of this phase is a decision matrix, which contains only crisp data. Then the alternatives of the problem are ranked by TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution), which is a classical MADM method. In this dissertation, two real case studies are carried out. The first one is a system (propulsion/manoeuvring system) selection under fuzzy environment and the second one is a component (ship main engine) selection under semi-fuzzy environment. From the work carried out in this thesis, the two main contributions have been reached. They are classified as contributions to“multiple attribute decision making theory”and contributions to“naval architecture”points of views. Development of a new FMADM method is the first focus and contribution of this dissertation. From the decision theory point of view, proposed method has the following achievements: xvi. It is an entire MADM model which combines FMADM methodologies with GDM techniques,. The proposed method is very suitable for solving the multiple attributive GDM problems under fuzzy environment,. The proposed method enables the researchers to incorporate homo/heterogeneous group of experts with the different degrees of importance into the FMADM models,. The majority of classical MADM methods are capable of handling large MADM problems. The proposed approach extends that ability to the fuzzy problems with multiple experts domain,. It is a new FMADM method that is easy to use and to understand, and the algorithm of the proposed approach is also easy to be coded into a computer program due to the stepwise description, The second concern and contribution of this dissertation is to show the applicability of the proposed method into the naval architecture MADM problems. From the naval architecture point of view, the following can be concluded:. As illustrated in the real life examples, the proposed method is a generalised model which can be applied to great variety of practical problems encountered in the naval architecture from propulsion/manoeuvring system selection to warship requirements definition,. As the application grows, the real value of fuzzy decision making tools will find more widespread use, as most of the practical problems from design to production involves the aggregation of rational and fuzzy elements in harmony,. Such an approach will also assist the use of optimisation by placing them within the correct context in problem solving and hence will avoid sub-system or sub- attribute optimisation problems. Finally, the proposed method can efficiently help the decision makers and engineers to make decisions in real world. And it can provide a useful way to solve the selection problems in a fuzzy environment. It is a versatile and flexible system, which covers a vast variety of FMADM problems. This research also concludes by highlighting future directions for research in this area. xvu

Benzer Tezler

  1. Tez No

    142939

    Türkiye'nin sürdürülebilir kalkınmadaki yeri: Bir bulanık çok ölçütlü karar verme yaklaşımı

    The position of Turkey in sustainable development: A fuzzy multiple attribute decision making approach

    ÖZGÜR KABAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FÜSUN ÜLENGİN

  2. Tez No

    507090

    Birikimli kanı dereceleri yaklaşımına dayalı yeni bir grup karar verme yöntemi

    A novel group decision making approach based on the cumulative belief degrees

    BİLAL ERVURAL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZGÜR KABAK

  3. Tez No

    105349

    Çiftalan linyit sahası için optimum yeraltı üretim seçimi

    Selection of optimum underground mining method for the Çiftalan lignite basin

    ABDULKADİR KARADOĞAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. ALİ KAHRİMAN

  4. Tez No

    828194

    Mekansal analiz teknikleri ile çok kriterli karar verme yaklaşımı kullanılarak raylı sistem güzergah analizi

    Rail system route analysis using multi criteria decision making with spatial analysis techniques

    BERNA ÇALIŞKAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ OSMAN ATAHAN

  5. Tez No

    555926

    Tamamlanmamış aralık-değerli sezgisel tercih ilişkileriyle performans değerlendirmesi: Yazılım sektöründe bir uygulama

    Performance assessment with interval-valued intuitionistic preference relations: An application on software development sector

    IŞILAY TEZCAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BAŞAR ÖZTAYŞİ

Geri Dön