Denizcilik Bilim Yaşam

Açıklamalı hesaplamalar

Klasik DEMATEL etki modeli

Algılanan doğrudan etki matrisini en büyük satır/sütun toplamıyla normalleştirin; yakınsama denetimini ve toplam etkiyi inceleyin. Sonuç deneysel nedensellik kanıtı değildir.

Bilimsel yöntemler · şeffaf yerel modeller

Klasik DEMATEL: doğrudan değerlendirmeler, geri besleme ve toplam etki

Açıkça tanımlanan etki modelini izleyin ve geri besleme toplamının var olduğunu doğrulayın.

Bu araç algılanan doğrudan etkilerden oluşan küçük ve eksiksiz bir matrisi inceler. Kaynağı açık tek bir en büyük satır/sütun normalizasyonu kullanır; yakınsama veya sayısal koşulluluk başarısızsa toplam ilişki matrisi üretmez. Her girdi, matris işlemi ve grafik eşiği görünürdür.

Etkileşimli hesaplama alanı

Eksiksiz kare matriste 2–6 faktör kullanın. Değerler 0 veya 10⁻¹²–4 aralığında olmalı; köşegen tam sıfır olmalıdır. Sabit 0–4 algılanan etki ölçeğinde ortalama alınmış kesirli değerler kabul edilir. Boş hücre sıfır sayılmaz. τ, [0,10⁹] aralığındadır ve yalnızca çizimi süzer.

Eksiksiz girdi matrisi
FaktörF1F2F3F4

Örnek girdileri hazır. Mevcut girdilerinizi incelemek için hesaplayın.

Hesaplamalar ve CSV üretimi tarayıcınızda yerel çalışır. Sunucu, dosya yükleme veya harici çalışma zamanı hizmeti kullanılmaz.

Yöntem, varsayımlar ve yorum

DEMATEL hesaplama ve doğrulama sırasıDoğrudan yargılar A, açık s böleni ile D olur. Bir matris kuvvetinin daralması, ters matris koşul sayısı ve kalıntılar doğrulanırsa T hesaplanır. Başarısız denetimde hesaplama durur.Doğrudan yargılarAD = A / sAçık normalizasyonÖnce doğrula‖Dᵏ‖∞ < 1κ∞(I−D)KalıntılarT = D(I−D)⁻¹R ± CYakınsama olmadan toplam etki yokBaşarısız denetim → dur; gizli sönüm ekleme
Düğüm okları bir hesaplama iş akışını gösterir; denizcilik sistemi için nedensel kanıt değildir.

1. Faktörleri ve değerlendirmenin anlamını tanımlayın

Her faktör, yargı sağlayan herkesin paylaştığı değişmez bir tanıma sahip olmalıdır. Kurgusal makine dairesi bakım örneğinde planlama, yedek parça, iş hazırlığı ve uygulama sürecin dört ayrı yönüdür. aᵢⱼ, i satırındaki faktörden j sütunundaki faktöre değerlendirilen doğrudan etkidir. Ters etki, korelasyon katsayısı, ölçülmüş olasılık veya zaman serisinden çıkarılmış nedensel etki değildir. Değerlendirmeden önce dönemi ve çalışma koşullarını belirtin. Tekrarlı veya örtüşen faktörler yapay geri besleme yaratabilir. Bu çalışma alanı tamamlanmış tek matris kabul eder; uzman görüşü toplamaz veya doğrulamaz.

2. Ölçeği ve köşegen kuralını açık tutun

Belirtilen ölçek 0–4’tür: sıfır, algılanan doğrudan etki yok demektir; ardından düşük, orta, yüksek ve çok yüksek gelir. Önceden birleştirilmiş değerlendirmelerde kesirli değerler kabul edilir; yine de her hücre zorunludur. Boş, etkisiz anlamına gelmez. Doğrudan köşegen tam sıfır olmalıdır; bu girdi aşamasında doğrudan öz-etkiyi dışlayan bir modelleme kuralıdır. Dolaylı yollar yine de başlangıca dönebildiğinden toplam ilişki köşegeni genellikle pozitiftir. Öz-ilmekler çizimde gösterilmese de bu geri beslemeler tüm satır ve sütun toplamlarında korunur.

3. Adı belirtilmiş tek kuralla normalize edin

A’nın tüm satır ve sütun toplamlarını hesaplayın. s böleni bunların en büyüğüdür; s pozitifse D=A/s olur. Bu, atıf verilen 2011 makalesindeki en büyük satır/sütun çeşididir; yalnız satır kullanan alternatif değildir. Yeni değerler kabul edilen ölçekte kaldığı sürece her değerlendirmeyi aynı pozitif sabitle çarpmak D’yi değiştirmez. Dolayısıyla normalize sonuç, topluca ölçeklenmiş yargıların mutlak genel gücünü korumaz. Bir hücreyi veya satırı değiştirmek s’yi ve böylece tüm normalize hücreleri değiştirebilir. Bu bağımlılığı inceleyebilmeniz için ham matris ve s her zaman gösterilir.

4. Geri beslemenin gerçekten azalıp azalmadığını sorun

D doğrudan yayılımı, D² iki adımlı yayılımı, sonraki kuvvetler tekrarlı ziyaretler dahil daha uzun yürüyüşleri temsil eder. D+D²+… serisi spektral yarıçap birden küçükken vardır. Satır ve sütun toplamlarını birle sınırlamak tek başına bunu garanti etmez: iki yönde de 4 olan iki faktörlü matris azalmayan çevrime normalize olur. Ters matris formülü burada geçersizdir. Uygulama Dᵏ kuvvetinin sonsuz normu için birden kesin küçük, dışa yuvarlanmış üst sınır arar. Böyle bir daralma, saklanan matrisin sonraki kuvvet bloklarının azaldığını doğrular.

5. T’yi vermeden önce ters matrisi doğrulayın

Denetim 1, 2, 4 ve devamındaki kuvvetleri 65536’ya kadar, en çok on yedi norm kontrolüyle inceler. Bu sınırlı sayısal kabul politikası, geçerli ama çok yavaş daralan modeli de reddedebilir. Yakınsama geçidinden sonra pivotlamalı eleme (I−D)⁻¹’i hesaplar. 10⁻¹² altı pivot, 10⁸ üstü sonsuz norm koşul sayısı, 10⁻⁹ üstü ters matris kalıntısı veya 10⁻¹² üstü ölçekli toplam denklem kalıntısı hesabı durdurur. Köşegene epsilon, değerlendirmelere sönüm çarpanı eklenmez. Model reddedilirse her düzeltme açık olmalı ve sorumlusu tarafından gerekçelendirilmelidir.

6. Nedensellik keşfi iddiası olmadan toplamları yorumlayın

Toplam matris T=D(I−D)⁻¹’dir. Rᵢ satır toplamı modelde i faktöründen çıkan, Cᵢ sütun toplamı faktöre giren toplam etkidir. R+C belirginliği, verilen ağdaki katılımı özetler. R−C ilişkisi ağ içinde net etki veren veya alan durumu anlatır. Bu adlar yargıların cebirsel sonucunu özetler; faktörü değiştirmenin ölçülmüş bir sonucu doğuracağını göstermez. Sıfıra yakın ilişki işaretleri, özellikle ters matris kötü koşulluyken sayısal hata olabilir. Koşulluluk ve ölçeğe bağlı koruma sınırı bunları sayısal olarak ayırt edilemiyor diye işaretler; ham değerler görünür kalır. Bu koruma, güven aralığı veya kesin hata sınırı değil ihtiyatlı gösterim politikasıdır. Büyük belirginlik bakım önceliği, önem ağırlığı, risk tahmini veya bütçe dağılımı değildir. Bu kullanımlar için dış kanıt ve ayrı karar çerçevesi gerekir.

7. Grafiği hesaptan ayrı tutun

Yönlü ağda köşegen dışı bağlantı yalnız toplam etkisi τ’dan kesin büyükse gösterilir. Yüksek eşik resmi sadeleştirir ve önemli ilişkileri gizleyebilir; düşük eşik yoğun bir çizim oluşturabilir. Tam T matrisi, satır ve sütun toplamları, belirginlik ve ilişki τ ne olursa olsun her hücreyi kullanır. Düğümler sabit çember düzenindedir; uzaklık yakınlık ölçüsü değildir. İkinci şekil faktörleri belirginlik ve ilişkiyle konumlandırır; yatay sıfır çizgisi pozitif ve negatif net ilişkileri ayırır. İki şeklin de tam sayısal tablosu vardır; sonucu incelemek yalnız çizime bağlı değildir.

8. Bilgi yokluğunu dürüstçe ele alın

Tüm hücreler sıfırsa s sıfırdır ve A/s tanımsızdır. Açıkça belirtilen bilgisiz durum dalı, sıfıra bölmek veya zayıf bir ağ uydurmak yerine sıfır D, sıfır T, birim ters matris ve sıfır özetler verir. Bu dal gerçek sistemde ilişki olmadığını söylemez; yalnız gönderilen matrisin içeriğini kaydeder. Çözümlü örnek tamamen kurgusaldır ve geçerli daralan sistemi gösterir. Yüklemek tüm faktör adlarını, amacı, on altı değerlendirmeyi ve τ=0,5’i geri getirir. Dışa aktarma ölçeği, böleni, tüm ara matrisleri, denetimleri ve gösterilen bağlantıları kaydeder; sonraki okuyucu modeli sunumundan ayırabilir.

s = max(maxᵢ Σⱼ aᵢⱼ, maxⱼ Σᵢ aᵢⱼ); s > 0 iken D = A/s

T = D + D² + D³ + … = D(I − D)⁻¹, yalnız ρ(D) < 1 iken

Daralma sertifikası: ‖Dᵏ‖∞ ≤ dışa yuvarlanmış üst sınır < 1

κ∞(I−D) = ‖I−D‖∞ × ‖(I−D)⁻¹‖∞

Rᵢ = Σⱼ tᵢⱼ; Cᵢ = Σⱼ tⱼᵢ; belirginlik = Rᵢ+Cᵢ; ilişki = Rᵢ−Cᵢ

Sayısal ilişki koruması: δᵢ = max(10⁻¹², 128 ε κ∞(I−D) max(1,Rᵢ+Cᵢ)); |Rᵢ−Cᵢ| ≤ δᵢ ayırt edilemez

Gösterim bağlantısı i→j ancak i ≠ j ve tᵢⱼ > τ ise; tüm tᵢⱼ hesapta kalır

Semboller ve birimler
SembolTanım ve birim
n; A=[aᵢⱼ]Faktör sayısı; belirtilen 0–4 ölçeğindeki eksiksiz doğrudan etki matrisi
s; DEn büyük satır/sütun toplamı; normalize doğrudan matris (boyutsuz)
I; T=[tᵢⱼ]Birim matris; toplam ilişki matrisi (boyutsuz model birimi)
ρ(D); kSpektral yarıçap; daralma sertifikasının kullandığı kuvvet
‖M‖∞; κ∞En büyük mutlak satır toplamı; sonsuz norm koşul sayısı
Rᵢ; CᵢKöşegen geri beslemesi dahil toplam verilen ve alınan etki
ε; δᵢMakine epsilonu 2⁻⁵²; ihtiyatlı sayısal ilişki işareti koruması
τT ile aynı model biriminde, yalnızca gösterim eşiği

Tam çözümlü kurgusal denizcilik örneği

Aşağıdaki adlar, değerlendirmeler ve performans sayıları bu ders için üretilmiştir. Bir gemi, liman veya şirketten alınmış gözlemler değildir.

Karar veya araştırma sorusu: Kurgusal makine dairesi bakım etkilerini incele.

Tam T matrisinden faktör özetleri

Bunlar girilen algılanan etki değerlendirmelerinin sonuçlarıdır. Pozitif ilişki deneysel nedenselliğin kanıtı değildir; belirginlik de güvenlik önceliği veya önem ağırlığı değildir.

Eksiksiz girdi matrisi
↓ / →PlanlamaYedek parçaİş hazırlığıUygulama
Planlama0310
Yedek parça1021
İş hazırlığı0102
Uygulama1000
Ham etki toplamları ve normalizasyon
FaktörHam satır toplamıHam sütun toplamı
Planlama42
Yedek parça44
İş hazırlığı33
Uygulama13

s = 4

Normalize doğrudan etki matrisi D
↓ / →PlanlamaYedek parçaİş hazırlığıUygulama
Planlama00.750.250
Yedek parça0.2500.50.25
İş hazırlığı00.2500.5
Uygulama0.25000
Sistem matrisi I − D
↓ / →PlanlamaYedek parçaİş hazırlığıUygulama
Planlama1-0.75-0.250
Yedek parça-0.251-0.5-0.25
İş hazırlığı0-0.251-0.5
Uygulama-0.25001
Ters matris (I − D)⁻¹
↓ / →PlanlamaYedek parçaİş hazırlığıUygulama
Planlama1.6115107911.4964028781.1510791370.9496402878
Yedek parça0.6906474821.7841726621.0647482010.9784172662
İş hazırlığı0.37410071940.63309352521.4100719420.8633093525
Uygulama0.40287769780.37410071940.28776978421.237410072
Geri besleme köşegeni dahil toplam ilişki matrisi T
↓ / →PlanlamaYedek parçaİş hazırlığıUygulama
Planlama0.61151079141.4964028781.1510791370.9496402878
Yedek parça0.6906474820.78417266191.0647482010.9784172662
İş hazırlığı0.37410071940.63309352520.41007194240.8633093525
Uygulama0.40287769780.37410071940.28776978420.2374100719
Tam T matrisinden faktör özetleri
FaktörVerilen RAlınan CBelirginlik R + Cİlişki R − CδᵢYorum
F1: Planlama4.2086330942.0791366916.2877697842.1294964031.86166095e-12Girilen modelde net etki veren
F2: Yedek parça3.5179856123.2877697846.8057553960.23021582732.015024323e-12Girilen modelde net etki veren
F3: İş hazırlığı2.280575542.9136690655.194244604-0.63309352521.537893828e-12Girilen modelde net etki alan
F4: Uygulama1.3021582733.0287769784.330935252-1.7266187051.282288206e-12Girilen modelde net etki alan
Yakınsama ve sayısal doğrulama
DenetimDeğerKabul kuralı
Kuvvet k2k ≤ 65536
‖Dᵏ‖∞ üst sınır0.93750000000000056< 1
κ∞(I−D)10.41726619≤ 10⁸
‖(I−D)B−I‖∞4.718447855e-16≤ 10⁻⁹
‖B(I−D)−I‖∞4.440892099e-16≤ 10⁻⁹
‖T(I−D)−D‖∞3.330669074e-16Ham kalıntı
Ölçekli toplam denklem kalıntısı3.536768535e-17≤ 10⁻¹²
En küçük mutlak pivot0.8081395349≥ 10⁻¹²

B = (I−D)⁻¹. Ölçekli kalıntı = ham kalıntı / max(1, ‖T‖∞‖I−D‖∞ + ‖D‖∞). Dışa yuvarlama yalnız daralma denetimindedir; D veya A değiştirilmez.

Sayıları yerine koy

s = max(4, 4, 3, 1, 2, 4, 3, 3) = 4

D₁₂ = 3 / 4 = 0.75

T₁₁ = 0 × 1.611510791 + 0.75 × 0.690647482 + 0.25 × 0.3741007194 + 0 × 0.4028776978 = 0.6115107914

R₁ = 0.6115107914 + 1.496402878 + 1.151079137 + 0.9496402878 = 4.208633094

C₁ = 0.6115107914 + 0.690647482 + 0.3741007194 + 0.4028776978 = 2.079136691

R₁ + C₁ = 4.208633094 + 2.079136691 = 6.287769784; R₁ − C₁ = 2.129496403

Alt indisler, girdi sırasındaki faktörleri gösterir; sayılar gösterim için yuvarlanmıştır.

Eşiğe göre süzülen toplam etki ağıEn çok altı faktör sabit çemberde yer alır. Yalnız köşegen dışı toplam etkisi gösterim eşiğinden kesin büyük bağlantılar çizilir. Oklar satırdan sütuna gider; tam değerler sonraki tabloda bulunur.F1 → F2: 1.496402878F1 → F3: 1.151079137F1 → F4: 0.9496402878F2 → F1: 0.690647482F2 → F3: 1.064748201F2 → F4: 0.9784172662F3 → F2: 0.6330935252F3 → F4: 0.8633093525F1F2F3F4τ = 0.5; gösterilen bağlantı: 8Yön: satır faktöründen sütun faktörüne
Daire yerleşimi yalnız gösterim içindir. Köşegen çizilmez; tüm hesaplarda korunur. F1 = Planlama; F2 = Yedek parça; F3 = İş hazırlığı; F4 = Uygulama.
Belirginlik ve ilişki düzlemiYatay eksen R artı C, düşey eksen R eksi C değeridir. Sayısal koruma sınırının dışında, sıfırın üstü modelde net veren, altı net alan durumu gösterir. Faktör kodları ağ grafiğiyle aynıdır; sayısal özet tablosu tüm noktaları verir.0-2.6618701.9056115-1.3309353.811223005.71683451.33093527.62244602.6618705F1F2F3F4Belirginlik R + Cİlişki R − C
Noktalar algılanan etki modelini özetler; deneysel nedensellik kanıtı değildir. Gri noktaların ilişki işareti sayısal koruma sınırı içinde ayırt edilemez.
Yalnızca gösterilen yönlü bağlantılar
KaynakHedefTᵢⱼ
F1: PlanlamaF2: Yedek parça1.496402878
F1: PlanlamaF3: İş hazırlığı1.151079137
F1: PlanlamaF4: Uygulama0.9496402878
F2: Yedek parçaF1: Planlama0.690647482
F2: Yedek parçaF3: İş hazırlığı1.064748201
F2: Yedek parçaF4: Uygulama0.9784172662
F3: İş hazırlığıF2: Yedek parça0.6330935252
F3: İş hazırlığıF4: Uygulama0.8633093525
Yalnızca gösterime ait eşik denetimi
τÇizilen bağlantıHesap matrisi
012Tam T; değişmez
0.58Tam T; değişmez
1.4964028780Tam T; değişmez

Tablolar biçimlendirme amacıyla en çok 10 anlamlı basamak gösterir; bu basamakların doğruluğu garanti edilmez. Hesaplama ve CSV, yuvarlanmamış JavaScript sayıları kullanır. Sayısal tolerans operasyonel kabul ölçütü değildir.

Örnek için tam sonuç: T = (1/139) × [[85,208,160,132], [96,109,148,136], [52,88,57,120], [56,52,40,33]].

Sonucun gösterdikleri ve sınırları

  • Doğrudan etki değerlendirmeleri öznel girdilerdir. Veren ve alan sözcükleri kanıtlanmış deneysel nedenleri değil bu modeli anlatır.
  • Toplu ölçekleme normalizasyonda iptal olur. Yöntem, aynı katsayıyla ölçeklenen matrislerin mutlak genel etkisini karşılaştıramaz.
  • En büyük satır/sütun böleni yakınsamayı garanti etmez. Tekil, tekilliğe yakın veya sayısal olarak doğrulanmayan girdiler reddedilir.
  • 0–4 ölçeği, sıfır köşegen, sınırlı boyut ve sayısal geçitler açıklanan uygulama politikalarıdır. Bulanık, revize veya sönümlü DEMATEL çeşidi sessizce yerine konmaz.
  • Korelasyon, deneyler, alan kanıtları ve zamansal mekanizmalar ayrıca incelenmelidir. Etki resmi tek başına gemi operasyonunu onaylayamaz veya güvenli bakım stratejisi seçemez.
Grafik eşiğini yükseltmek toplam etkiyi azaltır mı?

Hayır. Yalnız görünen okları kaldırır. Çözümlü örnekte τ=0,5 köşegen dışında sekiz bağlantı gösterir. T’nin on altı hücresi ve dört faktörün tüm özetleri, köşegen geri beslemesi dahil, değişmez.

Birincil kaynaklar ve uygulama kapsamı

Chen & Tzeng (2011), Assessment Model for Improving Educational Curriculum Materials Based on the DANP Technique with Grey Relational Analysis, CSEDU, 299–308. s.302, (1)–(2): en büyük satır/sütun normalizasyonu ve toplam ilişki; aynı sayfada satır/sütun özetleri. Burada yalnız klasik DEMATEL bölümü uygulanır; DANP veya gri ilişkisel analiz uygulanmaz.

Lee et al. (2013), Revised DEMATEL: Resolving the Infeasibility of DEMATEL, Applied Mathematical Modelling 37, 6746–6757. Yakınsamanın varsayılamayacağı uyarısı için; bu araç makalenin revize normalizasyonunu uygulamaz.

Özgün öğretim metni ve kurgusal örnekler. Sayısal sınırlar, eşitlik ve bilgisiz durum kuralları bu uygulamanın açık politikalarıdır. dematel v1.0.0.

İlgili bağlam

Yöntemin açıklaması ve çözülmüş örneği bu sayfadadır. Aşağıdaki yazılar ek bağlam sağlar.

Tüm hesaplama araçları