Hybridizované a integrované metody ve fuzzy vícekriteriálním rozhodování s případovými studiemi

Ing. Eric Afful-Dadzie

Doctoral thesis

Hybridized and Integrated Methods in Fuzzy Multi-Criteria Decision Making (With Case Studies)

Abstract:

Vícekriteriální rozhodování (MCDM - multi-criteria decision making) s fuzzy nastavením má velmi rozsáhlé uplatnění v průmyslu a akademické obci. Současným trendem v těchto pracích není použití jedné, ale více metod MCDM v problémech ohodnocování pořadí a selekce. Například, při řešení problému výběru dodavatele může být použitý analytický hierarchický proces (AHP) nebo metoda Analytic Network Process (ANP) k nastavení vah kritérií a jiná metoda MCDM pro klasifikaci alternativ. Takový přístup je hodnocen jako hybridní nebo integrovaný přístup v problémech MCDM. Nicméně, v mnoha z těchto hybridních přístupů i přes použití metody hybridní by prostá jedna metoda mohla dosáhnout stejného ohodnocení pořadí. Je to pak otázkou vhodnosti použití hybridních metod MCDM. Tato práce poprvé prozkoumává použití hybridních nebo integrovaných MCDM metod vůči řešení jednou metodou, aby pomohla určit, (1) kdy je řešení hybridní metodou užitečné pro rozhodovací problémy, (2) které MCDM metody jsou vhodné pro nastavení vah kritérií v hybridních metodách a za jakých podmínek. Dále, založeno na výsledcích v první části práce, disertační práce navrhuje 2-stupňový hybridní rozhodovací model využívající Conjoint Analysis (sdruženou analýzu) a Intuitionistic Fuzzy - Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (intuicionistickou fuzzy techniku pro preferenci pořadí podle podobnosti k ideálnímu řešení - IF-TOPSIS) metodou. Navržená hybridní metoda je užitečná ve speciálních případech zahrnující nebo slučující preferenční data (rozhodnutí) z velké skupiny lidí, jako jsou zákazníci nebo akcionáři do rozhodnutí expertů, např. vedení podniku. Conjoint analysis metoda je použita pro modelování preferencí velké skupiny do vah kritérií a následně, Intuitionistic Fuzzy TOPSIS (IF-TOPSIS) metoda je použita k upřednostňování a výběru protichůdných alternativ s pomocí znalostí expertů. V práci jsou uvedeny tři numerické příklady takového 2-stupňového (multi-úrovňového) modelu a zahrnují: (1) výběr nového manažera ve společnosti, kde preferenční rozhodnutí akcionářů jsou zahrnuta do rozhodnutí vedení managementu, (2) problém výběru ideálního distributora společnosti, kde jsou zákaznické preference sloučeny do rozhodnutí managementu k dosažení složeného rozhodnutí a (3) výběr z náborového procesu outsourcingové společnosti, kde manažerské preference a kompromisní řešení jsou zahrnuta do rozhodnutí managementu. Posledním bodem práce je testování spolehlivosti rozhodnutí v každé studii pomocí modelu citlivostní analýzy, aby se určil souhlasný efekt na rozhodnutí.

Abstract:

Multi-criteria decision making (MCDM) under fuzzy settings has been utilized in many wide ranging applications in industry and academia. However, a current trend in several of these works, is the use of more than one MCDM method in ranking and selection problems. For example, in a supplier selection problem, the Analytical Hierarchy Process (AHP) or the Analytic Network Process (ANP) method may be used to set the weights of the criteria and a different MCDM method used to rank the alternatives. Such approach is often simply referred to as hybrid or an integrated approach in MCDM problems. In many of these hybrid approaches however, it is realized that in spite of the use of a hybrid method, a one-method approach could also realize the same ranking order. This has called into question the appropriateness of use of hybrid methods in MCDM. This work first investigates the use of hybridized or integrated MCDM methods against one-method solutions to help determine (1) when a hybridized method solution is useful to a decision problem and (2) which MCDM methods are appropriate for setting criteria weights in a hybridized method and under what conditions. Further, based on the results in the first part of this work, the dissertation proposes a 2-tier hybrid decision making model using Conjoint Analysis and Intuitionistic Fuzzy - Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (IF-TOPSIS) method. The proposed hybrid method is useful in special cases of incorporating or merging preference data (decisions) of a large decision group such as customers or shareholders, into experts? decisions such as management board. The Conjoint analysis method is used to model preferences of the large group into criteria weights and subsequently, the Intuitionistic Fuzzy TOPSIS (IF-TOPSIS) method is used to prioritize and select competing alternatives with the help of expert knowledge. Three numerical examples of such 2-tier (multi-level) decision model are provided involving (1) the selection of a new manager in a microfinance company where shareholder preference decisions are incorporated into board management decisions (2) an ideal company distributor selection problem where customer preferences are merged into management decisions to arrive at a composite decision and (3) selection of recruitment process outsourcing vendors where HR managers? preferences and trade-offs are incorporated into management decision. Finally the work tests the reliability of decisions arrived at in each of the studies by designing novel sensitivity analysis models to determine the congruent effect on the decisions.

Keywords

Vícekriteriální rozhodnutí (Multi-Criteria Decision Making -MCDM), Hybridní, Integrovaný, Váhy kritérií, Fuzzy množiny, Intuicionistické fuzzy množiny, Sdružená analýza (Conjoint Analysis), TOPSIS.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 12. 2015

Accessible from:: 17. 12. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 21. 1. 2016

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Applied Informatics

Doctoral programme / field:
Engineering Informatics / Engineering Informatics