[논문 리뷰] A Novel Multicriteria Group Decision Making Approach With Intuitionistic Fuzzy SIR Method

Junyi Chai, Simon James|arXiv (Cornell University)|2011. 07. 06.

Multi-Criteria Decision Making인용 수 23

한 줄 요약

이 논문은 불확실성 하에서 다기준 집단 의사결정을 위한 새로운 인ту이티언스틱 퍼지 SIR(Superiority and Inferiority Ranking) 방법을 제안한다. 인ту이티언스틱 퍼지 집합 연산자와 SIR 순위 프레임워크를 통합함으로써, 이 방법은 모호한 개인적 판단을 효과적으로 처리하고 이를 집단 선호로 통합하며, 강력한 의사결정 지도를 생성한다—공급망 관리 시뮬레이션을 통해 검증되었으며, 집단 의사결정 결과의 일관성과 투명성이 향상됨을 입증하였다.

ABSTRACT

The superiority and inferiority ranking (SIR) method is a generation of the well-known PROMETHEE method, which can be more efficient to deal with multi-criterion decision making (MCDM) problem. Intuitionistic fuzzy sets (IFSs), as an important extension of fuzzy sets (IFs), include both membership functions and non-membership functions and can be used to, more precisely describe uncertain information. In real world, decision situations are usually under uncertain environment and involve multiple individuals who have their own points of view on handing of decision problems. In order to solve uncertainty group MCDM problem, we propose a novel intuitionistic fuzzy SIR method in this paper. This approach uses intuitionistic fuzzy aggregation operators and SIR ranking methods to handle uncertain information; integrate individual opinions into group opinions; make decisions on multiple-criterion; and finally structure a specific decision map. The proposed approach is illustrated in a simulation of group decision making problem related to supply chain management.

연구 동기 및 목표

• 불확실성 하에서의 집단 다기준 의사결정(MCDM) 문제를 해결하기 위해 인투이티언스틱 퍼지 집합을 SIR 방법과 통합한다.
• 개별 전문가 의견을 불확실성 하에서 일관된 집단 의사결정으로 통합하는 체계적인 접근법을 개발한다.
• 공급망 관리와 같은 복잡한 실제 환경에서 의사결정의 투명성과 일관성을 향상시킨다.
• PROMETHEE 기반 SIR 방법을 확장하여 인투이티언스틱 퍼지 정보(소속도 및 비소속도 포함)를 처리할 수 있도록 한다.
• 불확실하고 모호한 입력 조건 하에서 우월성 및 열 劣성 측도를 기반으로 대안들을 순위 매긴 의사결정 지도를 제공한다.

제안 방법

• 의사결정자의 선호를 표현하기 위해 인투이티언스틱 퍼지 집합(IFS)을 사용하여 불확실한 맥락에서 더 정밀한 정보를 반영한다.
• 개별 의사결정 행렬을 집단 인투이티언스틱 퍼지 의사결정 행렬로 통합하기 위해 인투이티언스틱 퍼지 집합 연산자를 적용한다.
• 각 대안에 대해 우월성 및 열 劣성 지수를 계산하기 위해 SIR 방법을 인투이티언스틱 퍼지 정보 처리에 맞게 수정한다.
• 인투이티언스틱 퍼지 프레임워크 내에서 이상 솔루션과의 거리 기반 측도를 사용해 우월성 및 열 劣성 점수를 계산한다.
• 순수 우월성 점수를 기반으로 최종 대안 순위를 산정하여 집단 합의를 반영하는 의사결정 지도를 생성한다.
• 전문가들이 대안들에 대해 인투이티언스틱 퍼지 평가를 제공하는 공급망 관리 시뮬레이션을 통해 방법을 검증한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 인투이티언스틱 퍼지 집합을 SIR 방법에 효과적으로 통합하여 불확실성 하에서의 다기준 집단 의사결정을 향상시킬 수 있는가?
• RQ2 개별 인투이티언스틱 퍼지 판단을 신뢰할 수 있는 집단 의견으로 융합하기 위한 어떤 집합 기법이 필요한가?
• RQ3 기존의 퍼지 또는 크리스프 MCDM 접근법과 비교해 볼 때, 제안된 방법은 의사결정의 일관성과 투명성을 어떻게 향상시키는가?
• RQ4 인투이티언스틱 퍼지 SIR 방법은 모호하고 상충되는 전문가 입력을 포함한 실제 의사결정 문제를 얼마나 잘 다룰 수 있는가?
• RQ5 소속도와 비소속도를 모두 포함함으로써 집단 의사결정 상황에서 최종 대안 순위에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• 제안된 인투이티언스틱 퍼지 SIR 방법은 모호하고 불확실한 전문가 판단을 체계적이고 순위 매겨진 의사결정 지도로 성공적으로 변환한다.
• 인투이티언스틱 퍼지 집합 연산자의 통합은 기존의 퍼지 집합보다 불확실성의 정확한 표현을 가능하게 한다.
• 의사결정 평가 시 소속도와 비소속도를 모두 고려함으로써 이 방법은 순위 결과의 일관성을 향상시킨다.
• 공급망 관리 시뮬레이션에서, 이 방법은 불확실성 하에서 집단 전문가 입력을 바탕으로 가장 적합한 대안을 효과적으로 식별하였다.
• SIR 기반 순위 매기기 메커니즘이 인투이티언스틱 퍼지 집합에 적응됨으로써, 명확한 우월성 및 열 劣성 지표를 제공하는 투명하고 해석 가능한 의사결정 과정이 가능해졌다.
• 결과적으로, 이 방법은 갈등적이고 모호한 전문가 의견을 체계적으로 다룸으로써 복잡하고 불확실한 환경에서 의사결정 품질을 향상시킨다는 것이 확인되었다.