تقييم شامل لطرق اتخاذ القرار المتعددة لمجموعة البيانات الاقتصادية: تحليل نجاح التطبيع الأقصى، CODAS، والطرق الضبابية
A comprehensive MCDM assessment for economic data: success analysis of maximum normalization, CODAS, and fuzzy approaches

المجلة: Financial Innovation، المجلد: 10، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s40854-023-00588-x
تاريخ النشر: 2024-03-13
المؤلف: Mahmut Baydaş وآخرون
الموضوع الرئيسي: اتخاذ القرار متعدد المعايير

نظرة عامة

يتناول قسم ورقة البحث نهجًا جديدًا لتقييم طرق اتخاذ القرار متعددة المعايير (MCDM) من خلال تقييم درجاتها النهائية مقابل التصنيفات الواقعية، لا سيما في سياق الأداء الاقتصادي بين دول مجموعة العشرين. تستخدم الدراسة عشرة طرق مختلفة قائمة على القيم الدقيقة، بما في ذلك COPRAS وCODAS وTOPSIS، عبر مصفوفات قرار متنوعة لتحليل فعاليتها. ومن الجدير بالذكر أن طريقة CODAS أظهرت ارتباطًا قويًا مع مرجعين على مدى فترات متعددة، حيث برزت تقنية التطبيع الأقصى كأكثر التقنيات فعالية في تعزيز أدائها. كما تقارن الدراسة تأثير أنواع البيانات (الدقيقة مقابل الضبابية) على نتائج MCDM، مما يكشف أن CODAS القائمة على البيانات الضبابية تحقق باستمرار ارتباطات أعلى مع المراجع.

في الختام، تؤسس الدراسة إطارًا منهجيًا لتقييم طرق MCDM بشكل موضوعي، مع التأكيد على أهمية تقنيات التطبيع وأنواع البيانات في التأثير على نتائج اتخاذ القرار. من خلال تحويل التركيز إلى الناتج المحلي الإجمالي للفرد والأداء البيئي، تحدد البحث CODAS، خاصة عند دمجها مع التطبيع الأقصى والبيانات الضبابية، كأكثر المقاييس فعالية لتقييم الأداء الاقتصادي. تؤكد النتائج على الدور الحاسم لبنية البيانات والتطبيع في نتائج MCDM، مما يشير إلى أنه يجب على صانعي القرار مراعاة هذه العوامل بعناية عند اختيار طرق MCDM.

مقدمة

تؤكد مقدمة ورقة البحث على الدور الحاسم للأداء الاقتصادي الكلي في تشكيل ديناميات الدولة، وتأثيره على مختلف القطاعات مثل التكنولوجيا والرفاهية والهياكل الاجتماعية. تبرز الحاجة إلى قياس الأداء الاقتصادي بدقة، لا سيما في سياق الاعتماد المتبادل العالمي والأزمة الاقتصادية الأخيرة. يتم استخدام مؤشرات تصنيف ومقاييس متنوعة لتصنيف الدول، مما يمكن أن يحفز التعاون ويعزز القوة الاقتصادية بين الدول. تنتقد الورقة طرق القياس الاقتصادي التقليدية، داعية إلى استخدام نهج اتخاذ القرار متعدد المعايير (MCDM) الذي يدمج معايير متنوعة لتقييم أكثر شمولية للأداء الاقتصادي.

يناقش المؤلفون التقدم في منهجيات MCDM على مدى الخمسين عامًا الماضية، مشيرين إلى تطوير أكثر من 200 نوع من طرق MCDM التي تعالج قضايا مثل عكس الترتيب وصعوبة القياس. على الرغم من هذه التقدمات، فإن استمرار استخدام مقاييس الأداء التقليدية من قبل وكالات التصنيف يثير القلق بشأن دقة وجودة التقييمات الاقتصادية. تقترح الورقة أن الاستفادة من البيانات الضخمة، وتعلم الآلة، وتحليلات البيانات يمكن أن تعزز من صحة طرق MCDM، مما يسمح بتوافق أفضل مع الظروف الواقعية. تشير النتائج الأخيرة إلى أن بعض طرق MCDM، مثل FUCA وPROMETHEE-2، تظهر ارتباطات قوية مع مؤشرات اقتصادية حقيقية، مما يبرز الإمكانية لابتكار منهجيات تقييم تركز على كل من مدخلات ونتائج تحليلات البيانات.

طرق

في هذا القسم، يوضح المؤلفون المنهجية المستخدمة لتحليل الأداء المقارن للدول باستخدام طرق اتخاذ القرار متعددة المعايير (MCDM). تنتقد الدراسة التصنيفات الحالية للدول، مثل تلك التي أعدتها مجموعة الثماني ومجموعة العشرين، ومؤشر الأداء البيئي، مشيرة إلى اعتمادها على طريقة “التجميع البسيط الموزون”، وهي واحدة من أقدم طرق MCDM. يجادل المؤلفون بأن هذه الطرق تظهر نقاط ضعف كبيرة ويقترحون إطار تقييم شامل يدمج عشرة طرق MCDM مختلفة على مدى عشر سنوات، باستخدام مؤشرات اقتصادية كبرى مأخوذة من البنك الدولي ومؤشر الأداء البيئي.

تستخدم البحث تقنيات تطبيع متنوعة لتحويل قيم المعايير إلى تنسيق بلا وحدات، مما يسمح بتقييمات عددية فعالة. كما تؤكد الدراسة على أهمية اختيار أنواع البيانات المناسبة، مقارنة بين البيانات “الدقيقة” و”الضبابية” لتعزيز دقة التقييمات. يدعو المؤلفون إلى التركيز المزدوج على الأداء الاقتصادي، الذي يقاس بالناتج المحلي الإجمالي للفرد، والأداء البيئي، باستخدام هذه كمرجع للتحقق من طرق MCDM. يهدف هذا النهج المبتكر إلى تقديم تحليل أكثر موثوقية وعمقًا لأداء الدول، مع معالجة الفجوات في الأدبيات الحالية وتقديم إطار قوي لتطبيقات MCDM المستقبلية.

نتائج

في هذا القسم، تقيم الدراسة أداء طرق اتخاذ القرار متعددة المعايير (MCDM) المختلفة المطبقة على مجموعة بيانات تضم 19 دولة على مدى عقد من الزمن. يبدأ التحليل باختيار طريقة MCDM، حيث يتم استخدام تقنية الانتروبيا لتحديد معاملات الوزن لمعايير القرار. ومن الجدير بالذكر أن الطريقة تعطي أعلى أهمية لمدفوعات الفوائد وأسعار الصرف الرسمية، بينما تتلقى معدلات البطالة ونسب التصدير/الاستيراد أوزانًا أقل. ظهرت طريقتا CODAS وFUCA كأكثر الطرق فعالية، حيث حققتا أعلى معاملات ارتباط سبيرمان عبر الفترات المدروسة، مما يدل على قوتها في تقييم الأداء الاقتصادي.

تستكشف الدراسة أيضًا تأثير تقنيات التطبيع على فعالية طرق MCDM. أنتجت طريقة CODAS، خاصة عند دمجها مع التطبيع الأقصى، باستمرار أعلى ارتباط مع المراجع المستخدمة للتقييم. تم اختبار تقنيات تطبيع بديلة، بما في ذلك القيم المعتمدة على الترتيب، مما كشف أنه على الرغم من أدائها الجيد، إلا أن طريقة التطبيع الأقصى ظلت متفوقة. تؤكد النتائج على الدور الحاسم للتطبيع في تعزيز أداء طرق MCDM، حيث تشير النتائج إلى أن اختيار تقنية التطبيع يؤثر بشكل كبير على نتائج عمليات اتخاذ القرار في التقييمات الاقتصادية.

مناقشة

في هذه الدراسة، يتناول المؤلفون فجوة بحثية كبيرة في منهجيات اتخاذ القرار متعددة المعايير (MCDM) من خلال اقتراح إطار تقييم شامل يدمج كل من مقاييس الأداء الاقتصادي والبيئي. على عكس الدراسات السابقة التي استخدمت بشكل أساسي بيانات مالية ومرجعًا واحدًا، تستخدم هذه البحث مرجعين مستقلين—الناتج المحلي الإجمالي للفرد ومؤشر الأداء البيئي (EPI)—لتقييم فعالية طرق MCDM المختلفة. تشير النتائج إلى أن طريقة التقييم القائم على المسافة التراكمية (CODAS)، عند دمجها مع التطبيع الأقصى وأنواع البيانات الضبابية، تحقق أكثر التقييمات دقة للاقتصادات الوطنية. يبرز هذا النهج أهمية مراعاة خصائص البيانات، حيث تكشف الدراسة أن أداء طرق MCDM يختلف بشكل كبير بين مجموعات البيانات الاقتصادية والمالية بسبب خصائصها الإحصائية المختلفة.

يؤكد المؤلفون أن منهجيتهم لا تعزز فقط قوة تقييمات MCDM ولكنها توفر أيضًا رؤى قيمة لصانعي القرار. من خلال إظهار أن اختيار الخوارزمية، وتقنية التطبيع، ونوع البيانات يمكن أن يؤثر بشكل كبير على النتائج، تدعو الدراسة إلى فهم أكثر دقة لتطبيقات MCDM. يتم تشجيع الأبحاث المستقبلية لاستكشاف مجموعات بيانات متنوعة وطرق MCDM، فضلاً عن تطوير مقاييس تقيم أداء التعويض وعكس الترتيب. بشكل عام، تساهم هذه الدراسة في الأدبيات من خلال إنشاء إطار جديد لتقييم MCDM يتماشى مع الأولويات الاقتصادية والبيئية المعاصرة.

القيود

تعترف الدراسة بعدة قيود تتعلق بطرق اتخاذ القرار متعددة المعايير (MCDM)، وتقنيات التطبيع، وأنواع البيانات المستخدمة. قد لا تكون النتائج قابلة للتطبيق عالميًا، حيث إنها مصممة خصيصًا للبيانات الاقتصادية؛ وبالتالي، قد يؤدي تطبيق طرق أو تقنيات بديلة إلى نتائج مختلفة. على الرغم من أن منهجية التقييم المقترحة تعتبر قوية وقابلة للتطبيق، إلا أنه من المهم الاعتراف بأن فعالية طرق MCDM يمكن أن تختلف بشكل كبير عبر سياقات وسيناريوهات مختلفة. علاوة على ذلك، يجب أخذ الأهداف المتميزة لمنهجية تقييم MCDM وطرق MCDM نفسها في الاعتبار عند تفسير النتائج.

Journal: Financial Innovation, Volume: 10, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s40854-023-00588-x
Publication Date: 2024-03-13
Author(s): Mahmut Baydaş et al.
Primary Topic: Multi-Criteria Decision Making

Overview

The research paper section discusses a novel approach to evaluating multi-criteria decision-making (MCDM) methods by assessing their final scores against real-life rankings, particularly in the context of economic performance among G-20 countries. The study employs ten different crisp-based MCDM methods, including COPRAS, CODAS, and TOPSIS, across various decision matrices to analyze their effectiveness. Notably, the CODAS method demonstrated a strong correlation with two reference anchors over multiple periods, with maximum normalization emerging as the most effective technique for enhancing its performance. The study also compares the impact of data types (crisp vs. fuzzy) on MCDM results, revealing that fuzzy-based CODAS consistently yields higher correlations with the anchors.

In conclusion, the study establishes a methodological framework for objectively evaluating MCDM methods, emphasizing the importance of normalization techniques and data types in influencing decision-making outcomes. By shifting the focus to GDP per capita and environmental performance, the research identifies CODAS, particularly when combined with maximum normalization and fuzzy data, as the most effective metric for assessing economic performance. The findings underscore the critical role of data structure and normalization in MCDM results, suggesting that decision-makers should carefully consider these factors when selecting MCDM methods.

Introduction

The introduction of the research paper emphasizes the critical role of macroeconomic performance in shaping a country’s dynamics, influencing various sectors such as technology, welfare, and social structures. It highlights the necessity of accurately measuring economic performance, particularly in the context of global interdependencies and the recent economic crisis. Various rating indices and metrics are employed to classify countries, which can motivate cooperation and enhance economic strength among nations. The paper critiques traditional economic measurement methods, advocating for the use of multi-criteria decision-making (MCDM) approaches that integrate diverse criteria for a more comprehensive evaluation of economic performance.

The authors discuss the advancements in MCDM methodologies over the past fifty years, noting the development of over 200 types of MCDM methods that address issues such as rank reversal and measurement difficulty. Despite these advancements, the persistence of classical performance metrics by rating agencies raises concerns about the accuracy and quality of economic assessments. The paper suggests that leveraging big data, machine learning, and data analytics can enhance the validity of MCDM methods, allowing for better alignment with real-world conditions. Recent findings indicate that certain MCDM methods, such as FUCA and PROMETHEE-2, demonstrate strong correlations with real-life economic indicators, underscoring the potential for innovative evaluation methodologies that prioritize both input and output data analytics.

Methods

In this section, the authors detail the methodology employed for a comparative performance analysis of countries using Multi-Criteria Decision-Making (MCDM) methods. The study critiques existing country rankings, such as those by G-8 and G-20, and the Environmental Performance Index, highlighting their reliance on the “weighted simple aggregation” method, which is one of the oldest MCDM approaches. The authors argue that these methods exhibit significant weaknesses and propose a comprehensive evaluation framework that incorporates ten different MCDM methods over ten years, utilizing macroeconomic indicators sourced from the World Bank and the Environmental Performance Index.

The research employs various normalization techniques to convert criteria values into a unitless format, allowing for effective numerical evaluations. The study also emphasizes the importance of selecting appropriate data types, comparing “crisp” and “fuzzy” data to enhance the accuracy of assessments. The authors advocate for a dual focus on economic performance, measured by GDP per capita, and environmental performance, using these as anchors to validate the MCDM methods. This innovative approach aims to provide a more reliable and insightful analysis of country performance, addressing gaps in existing literature and offering a robust framework for future MCDM applications.

Results

In this section, the study evaluates the performance of various Multi-Criteria Decision-Making (MCDM) methods applied to a dataset of 19 countries over a decade. The analysis begins with the selection of an MCDM method, where the entropy technique is utilized to determine the weighting coefficients of decision criteria. Notably, the method assigns the highest importance to interest payments and official exchange rates, while unemployment and export/import ratios receive lower weights. The CODAS and FUCA methods emerged as the most effective, achieving the highest Spearman correlation coefficients across the examined periods, indicating their robustness in evaluating economic performance.

The study further explores the impact of normalization techniques on the MCDM methods’ effectiveness. The CODAS method, particularly when combined with maximum normalization, consistently produced the highest correlation with the anchors used for evaluation. Alternative normalization techniques, including rank-based values, were also tested, revealing that while they performed well, the maximum normalization method remained superior. The findings underscore the critical role of normalization in enhancing the performance of MCDM methods, with the results suggesting that the choice of normalization technique significantly influences the outcomes of decision-making processes in economic evaluations.

Discussion

In this study, the authors address a significant research gap in Multi-Criteria Decision-Making (MCDM) methodologies by proposing a comprehensive evaluation framework that incorporates both economic and environmental performance metrics. Unlike previous studies that primarily utilized financial data and a single reference anchor, this research employs two independent anchors—GDP per capita and the Environmental Performance Index (EPI)—to assess the effectiveness of various MCDM methods. The findings indicate that the Combinative Distance-based Assessment (CODAS) method, combined with maximum normalization and fuzzy data types, yields the most accurate evaluations of national economies. This approach highlights the importance of considering data characteristics, as the study reveals that the performance of MCDM methods varies significantly between economic and financial datasets due to their differing statistical properties.

The authors emphasize that their methodology not only enhances the robustness of MCDM evaluations but also provides valuable insights for decision-makers. By demonstrating that the choice of algorithm, normalization technique, and data type can substantially impact results, the study advocates for a more nuanced understanding of MCDM applications. Future research is encouraged to explore diverse datasets and MCDM methods, as well as to develop metrics that assess compensation and rank reversal performance. Overall, this study contributes to the literature by establishing a novel framework for MCDM evaluation that aligns with contemporary economic and environmental priorities.

Limitations

The study acknowledges several limitations regarding the Multi-Criteria Decision-Making (MCDM) methods, normalization techniques, and data types employed. The findings may not be universally applicable, as they are specifically tailored to economic data; thus, applying alternative methods or techniques could yield different results. While the proposed assessment methodology is deemed robust and applicable, it is important to recognize that the effectiveness of MCDM methods can vary significantly across different contexts and scenarios. Furthermore, the distinct objectives of the MCDM evaluation methodology and the MCDM methods themselves should be taken into account when interpreting the results.