DOI: https://doi.org/10.1016/j.eswa.2024.124079
تاريخ النشر: 2024-04-21
المؤلف: Rôlin Gabriel Rasoanaivo وآخرون
الموضوع الرئيسي: اتخاذ القرار متعدد المعايير
نظرة عامة
في هذا القسم، يؤكد المؤلفون على ضرورة اختبار أدوات اتخاذ القرار في سيناريوهات العالم الحقيقي لضمان عمليتها في معالجة القضايا العالمية. يسلطون الضوء على الاتجاه المتزايد لاستخدام طرق اتخاذ القرار متعددة المعايير (MCDM) لتصنيف البدائل، مع التركيز بشكل خاص على طريقة الحل الوسط المشترك (CoCoSo). من خلال أبحاثهم، حددوا القيود في CoCoSo عند تطبيقها على الحالات الحقيقية، ثم قدموا نسخة محسنة، CoCoFISo. تم تقييم هذه الطريقة الجديدة في دراسة حالة تتعلق بتخصيص سكن الطلاب وتمت مقارنتها مع MCDMs المعروفة مثل PROMETHEE، وطريقة المجموع الموزون (WSM)، وتقنية تفضيل الطلب من خلال التشابه مع الحل المثالي (TOPSIS).
تشير النتائج إلى أنه بينما تكون CoCoSo فعالة لتقييمات متعددة المتغيرات المعقدة، فإن CoCoFISo تعالج عيوبها وتوفر نتائج أكثر استقرارًا. يوصي المؤلفون باستخدام CoCoFISo لصانعي القرار والباحثين الذين يواجهون تحديات عملية، مؤكدين موثوقيتها من خلال التحقق باستخدام معاملات ارتباط سبيرمان وكيندال. يلاحظون أن الميزة الرئيسية لـ CoCoFISo تكمن في تحسيناتها الخوارزمية، مما يجعلها قابلة للتطبيق على مجموعة أوسع من مشاكل اتخاذ القرار متعددة المعايير، على الرغم من أن تطبيقها الحالي محدود بتخصيص سكن الطلاب.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على تطور وأهمية اتخاذ القرار متعدد المعايير (MCDM) عبر مجالات مختلفة، بما في ذلك إدارة سلسلة التوريد والطاقة والبناء. على مدى العقود الثلاثة الماضية، تم تطوير العديد من أدوات اتخاذ القرار، مثل عملية التحليل الهرمي (AHP)، وELECTRE، وطريقة الأفضل والأسوأ (BWM)، بهدف تحسين الحلول لمشاكل MCDM. قدمت التطورات الحديثة طرقًا مثل الحل الوسط المشترك (CoCoSo)، الذي يُلاحظ لملاءمته وخوارزميته البسيطة، مما يجعله شائعًا بشكل متزايد بين الباحثين في قطاعات متنوعة.
تؤكد الورقة على الحاجة إلى تحسينات على طريقة CoCoSo الأصلية، التي نُشرت لأول مرة في عام 2019، مع التركيز على تصحيح خطوات معينة دون إضافة تعقيد غير ضروري. يميز المؤلفون بين أربعة أنواع من التعقيد – الديناميكي، المعماري، العلاقي، والتوليدي – على الرغم من أن عملهم لا يتناول هذه التعقيدات بشكل مباشر. ستوفر الأقسام اللاحقة من الورقة مراجعة شاملة لطرق MCDM، وتحدد بيان المشكلة والمساهمات البحثية، وتوضح تحسينات على طريقة CoCoSo من خلال أمثلة وتطبيقات في العالم الحقيقي. بالإضافة إلى ذلك، سيقوم المؤلفون بإجراء تحليلات حساسية ومقارنات مع أدوات MCDM الأخرى، مما يؤدي إلى مناقشة نتائجهم.
طرق
في هذا القسم، يقارن المؤلفون التصنيفات التي تنتجها طريقة CoCoFISo مع تلك التي تولدها طرق PROMETHEE، وطريقة المجموع الموزون (WSM)، وتقنية تفضيل الطلب من خلال التشابه مع الحل المثالي (TOPSIS)، باستخدام نفس مصفوفات القرار للطلاب في L1 و L2. تشير النتائج، الموضحة في الشكل 1، إلى نسبة منخفضة عمومًا من تساوي الرتب عبر الطرق، باستثناء طريقة WSM لطلاب L1. يشير تساوي الرتب إلى أن طريقة CoCoFISo حافظت بنجاح على التصنيفات التي وضعتها طرق أخرى، بينما تشير اختلافات الرتب إلى فشلها في القيام بذلك.
يلاحظ المؤلفون أن التغيرات في التصنيفات متوقعة بسبب الخصائص الفريدة لكل طريقة. بالإضافة إلى ذلك، يناقشون معامل الارتباط، وهو مقياس إحصائي يتراوح من -1 إلى 1، يقيم قوة واتجاه العلاقة الخطية بين التصنيفات. تشير القيم القريبة من الصفر إلى علاقة ضعيفة، بينما تعكس القيم الإيجابية والسلبية الارتباطات الإيجابية والسلبية، على التوالي. يتم تمثيل الارتباطات المثالية بقيم 1 و -1.
مناقشة
يوفر قسم المناقشة في الورقة البحثية مراجعة شاملة للتقدم في طرق اتخاذ القرار متعدد المعايير (MCDM)، مع التركيز بشكل خاص على عملية التحليل الهرمي (AHP) وتنوعاتها. تشير النتائج إلى أن AHP المبسطة (SAHP) تظهر اتساقًا أفضل في تصنيف البدائل مقارنة بـ AHP المعدلة (MAHP)، مع ملاحظة عدد أقل من عكس الرتب في الأولى. تسلط الدراسة الضوء على فعالية المنهجيات الحديثة، مثل نهج AHP التكيفي (A3) ومجموعة المصطلحات اللغوية الهرمية المزدوجة الاحتمالية (PDHLTS)، التي تعالج قضايا الذاتية وتحسن دقة اتخاذ القرار في تطبيقات متنوعة، بما في ذلك الرعاية الصحية الذكية وإدارة النفايات.
تحدد الأبحاث فجوات كبيرة في طرق MCDM الحالية، خاصة في خوارزمية CoCoSo، التي تواجه أخطاء عندما تكون قيم المعايير متساوية عبر البدائل أو عندما يحصل بديل على أدنى درجة في جميع المعايير. لمعالجة هذه القيود، تقترح الورقة طريقة CoCoFISo، التي تعدل عملية التطبيع واستراتيجيات التجميع لتعزيز قوة الخوارزمية. من خلال دمج تقنية تطبيع جديدة تعتمد على طريقة TOPSIS وضبط صيغة التجميع، تهدف طريقة CoCoFISo إلى توفير إطار عمل أكثر موثوقية لاتخاذ القرار، خاصة في السيناريوهات المعقدة مع العديد من البدائل. تختتم الدراسة بالتأكيد على الحاجة إلى مزيد من البحث لتحسين هذه الطرق واستكشاف قابليتها للتطبيق في سياقات اتخاذ القرار المتنوعة.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.eswa.2024.124079
Publication Date: 2024-04-21
Author(s): Rôlin Gabriel Rasoanaivo et al.
Primary Topic: Multi-Criteria Decision Making
Overview
In this section, the authors emphasize the necessity of testing decision-making tools in real-world scenarios to ensure their practicality in addressing global issues. They highlight the growing trend of employing multi-criteria decision-making methods (MCDM) for ranking alternatives, specifically focusing on the Combined Compromise Solution (CoCoSo) method. Through their research, they identified limitations in CoCoSo when applied to real cases and subsequently introduced an improved version, CoCoFISo. This new method was evaluated in a case study involving student accommodation allocation and compared against established MCDMs such as PROMETHEE, Weighted Sum Method (WSM), and Technique for Order Preference by Similarity to the Ideal Solution (TOPSIS).
The findings indicate that while CoCoSo is effective for complex multi-variable assessments, CoCoFISo addresses its shortcomings and provides more stable outcomes. The authors recommend CoCoFISo for decision-makers and researchers facing practical challenges, asserting its reliability through validation with Spearman and Kendall correlation coefficients. They note that CoCoFISo’s primary advantage lies in its algorithmic improvements, making it applicable to a broader range of multi-criteria decision-making problems, although its current application is limited to student accommodation allocation.
Introduction
The introduction of this research paper highlights the evolution and significance of multiple criteria decision making (MCDM) across various fields, including supply chain management, energy, and construction. Over the past three decades, numerous decision-making tools have been developed, such as the Analytical Hierarchy Process (AHP), ELECTRE, and the Best Worst Method (BWM), aimed at optimizing solutions for MCDM problems. Recent advancements have introduced methods like the Combined Compromise Solution (CoCoSo), which is noted for its applicability and straightforward algorithm, making it increasingly popular among researchers in diverse sectors.
The paper emphasizes the need for improvements to the original CoCoSo method, first published in 2019, focusing on correcting specific steps without adding unnecessary complexity. The authors distinguish between four types of complexity—dynamic, architectural, relational, and generative—though their work does not directly address these complexities. Subsequent sections of the paper will provide a comprehensive review of MCDM methods, outline the problem statement and research contributions, and demonstrate enhancements to the CoCoSo method through examples and real-world applications. Additionally, the authors will conduct sensitivity analyses and comparisons with other MCDM tools, culminating in a discussion of their findings.
Methods
In this section, the authors compare the rankings produced by the CoCoFISo method with those generated by the PROMETHEE, Weighted Sum Model (WSM), and Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) methods, utilizing the same decision matrices for students in L1 and L2. The findings, illustrated in Figure 1, indicate a generally low percentage of rank equality across the methods, with the exception of the WSM method for L1 students. Rank equality suggests that the CoCoFISo method successfully maintained the rankings established by other methods, while rank differences indicate a failure to do so.
The authors note that variations in rankings are expected due to the unique characteristics of each method. Additionally, they discuss the correlation coefficient, a statistical measure ranging from -1 to 1, which assesses the strength and direction of the linear relationship between the rankings. Values close to zero indicate a weak relationship, while positive and negative values reflect positive and negative correlations, respectively. Perfect correlations are represented by values of 1 and -1.
Discussion
The discussion section of the research paper provides a comprehensive review of advancements in Multiple Criteria Decision Making (MCDM) methods, particularly focusing on the Analytic Hierarchy Process (AHP) and its variations. The findings indicate that the Simplified AHP (SAHP) demonstrates superior consistency in ranking alternatives compared to the Modified AHP (MAHP), with fewer rank reversals observed in the former. The study highlights the effectiveness of recent methodologies, such as the Adaptive AHP Approach (A3) and the probabilistic double hierarchy linguistic term set (PDHLTS), which address issues of subjectivity and improve decision-making accuracy in various applications, including smart healthcare and waste management.
The research identifies significant gaps in existing MCDM methods, particularly in the CoCoSo algorithm, which encounters errors when criteria values are uniform across alternatives or when an alternative scores the lowest on all criteria. To address these limitations, the paper proposes the CoCoFISo method, which modifies the normalization process and aggregation strategies to enhance the algorithm’s robustness. By integrating a new normalization technique based on the TOPSIS method and adjusting the aggregation formula, the CoCoFISo method aims to provide a more reliable framework for decision-making, particularly in complex scenarios with numerous alternatives. The study concludes by emphasizing the need for further research to refine these methods and explore their applicability in diverse decision-making contexts.