1 Introduction
2 Methodology
2.1 Fuzzy TFN
2.2 The new exparabolic and parabolic area calculation-based aggregation approach for TFNs
3 Examples
3.1 Example 1: Robot selection problem
C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | C6 | Total | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A = (c − a)/2 | 0.200 | 0.213 | 0.275 | 0.288 | 0.175 | 0.200 | |||||||||||||
0.6 | 0.85 | 1 | 0.525 | 0.8 | 0.95 | 0.1 | 0.4 | 0.65 | 0.15 | 0.45 | 0.725 | 0.45 | 0.65 | 1 | 0.6 | 0.85 | 1 | ||
b/A = W | 4.250 | 3.765 | 1.455 | 1.565 | 3.714 | 4.250 | 18.999 | ||||||||||||
Normalized weight | 0.224 | 0.198 | 0.077 | 0.082 | 0.196 | 0.224 | 1.00 | ||||||||||||
Alternatives | Fuzzy decision matrix | ||||||||||||||||||
a1 | 0.5 | 0.7 | 0.85 | 0.375 | 0.575 | 0.775 | 0.375 | 0.575 | 0.775 | 72.5 | 73 | 74 | 48.5 | 50 | 52 | 0.11 | 0.12 | 0.14 | |
a2 | 0.45 | 0.65 | 0.85 | 0.625 | 0.825 | 0.925 | 0.575 | 0.775 | 0.925 | 69 | 70 | 72 | 43 | 45 | 46.5 | 0.15 | 0.16 | 0.18 | |
a3 | 0.575 | 0.775 | 0.925 | 0.575 | 0.775 | 0.925 | 0.65 | 0.85 | 1 | 67.5 | 68 | 70 | 43.5 | 45 | 47.5 | 0.16 | 0.17 | 0.19 | |
A = (c − a)/2 | b/A | ||||||||||||||||||
a1 | 0.175 | 4.000 | 0.200 | 2.875 | 0.200 | 2.875 | 0.750 | 97.333 | 1.750 | 28.571 | 0.015 | 8.000 | |||||||
a2 | 0.200 | 3.250 | 0.150 | 5.500 | 0.175 | 4.429 | 1.500 | 46.667 | 1.750 | 25.714 | 0.015 | 10.667 | |||||||
a3 | 0.175 | 4.429 | 0.175 | 4.429 | 0.175 | 4.857 | 1.250 | 54.400 | 2.000 | 22.500 | 0.015 | 11.333 | |||||||
\({r}_{ij}=\frac{{x}_{ij}}{\sum_{i=1}^{m}{x}_{ij}}\) | 6.795 | 7.624 | 7.174 | 120.876 | 44.540 | 17.499 | |||||||||||||
Normalized matrix | |||||||||||||||||||
a1 | 0.589 | 0.377 | 0.401 | 0.805 | 0.641 | 0.457 | |||||||||||||
a2 | 0.478 | 0.721 | 0.617 | 0.386 | 0.577 | 0.610 | |||||||||||||
a3 | 0.652 | 0.581 | 0.677 | 0.450 | 0.505 | 0.648 | |||||||||||||
Weighted normalized matrix | |||||||||||||||||||
a1 | 0.132 | 0.075 | 0.031 | 0.066 | 0.125 | 0.102 | |||||||||||||
a2 | 0.107 | 0.143 | 0.047 | 0.032 | 0.113 | 0.136 | |||||||||||||
a3 | 0.146 | 0.115 | 0.052 | 0.037 | 0.099 | 0.145 | |||||||||||||
A* | 0.146 | 0.143 | 0.052 | 0.066 | 0.125 | 0.1449 | |||||||||||||
A− | 0.107 | 0.075 | 0.031 | 0.032 | 0.099 | 0.1023 | |||||||||||||
D+ | D− | Ci* | Rank | ||||||||||||||||
a1 | 0.084 | 0.050 | 0.3727 | 3 | |||||||||||||||
a2 | 0.054 | 0.079 | 0.5936 | 2 | |||||||||||||||
a3 | 0.048 | 0.074 | 0.6035 | 1 |
C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | C6 | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A = (c−a)/3 | 0.133 | 0.213 | 0.275 | 0.288 | 0.175 | 0.200 | ||||||||||||
0.6 | 0.85 | 1 | 0.525 | 0.8 | 0.95 | 0.1 | 0.4 | 0.65 | 0.15 | 0.45 | 0.725 | 0.45 | 0.65 | 1 | 0.6 | 0.85 | 1 | |
b/A = W | 6.375 | 3.765 | 1.455 | 1.565 | 3.714 | 4.250 | ||||||||||||
Normalized weight | 0.302 | 0.178 | 0.069 | 0.074 | 0.176 | 0.201 | ||||||||||||
Alternatives | Fuzzy decision matrix | |||||||||||||||||
a1 | 0.5 | 0.7 | 0.85 | 0.375 | 0.575 | 0.775 | 0.375 | 0.575 | 0.775 | 72.5 | 73 | 74 | 48.5 | 50 | 52 | 0.11 | 0.12 | 0.14 |
a2 | 0.45 | 0.65 | 0.85 | 0.625 | 0.825 | 0.925 | 0.575 | 0.775 | 0.925 | 69 | 70 | 72 | 43 | 45 | 46.5 | 0.15 | 0.16 | 0.18 |
a3 | 0.575 | 0.775 | 0.925 | 0.575 | 0.775 | 0.925 | 0.65 | 0.85 | 1 | 67.5 | 68 | 70 | 43.5 | 45 | 47.5 | 0.16 | 0.17 | 0.19 |
a1 | 0.117 | 6.000 | 0.133 | 4.313 | 0.133 | 4.313 | 0.500 | 146.000 | 1.167 | 42.857 | 0.010 | 12.000 | ||||||
a2 | 0.133 | 4.875 | 0.100 | 8.250 | 0.117 | 6.643 | 1.000 | 70.000 | 1.167 | 38.571 | 0.010 | 16.000 | ||||||
a3 | 0.117 | 6.643 | 0.117 | 6.643 | 0.117 | 7.286 | 0.833 | 81.600 | 1.333 | 33.750 | 0.010 | 17.000 | ||||||
10.193 | 11.436 | 10.761 | 181.313 | 66.810 | 26.249 | |||||||||||||
Normalized matrix | ||||||||||||||||||
a1 | 0.589 | 0.377 | 0.401 | 0.805 | 0.641 | 0.457 | ||||||||||||
a2 | 0.478 | 0.721 | 0.617 | 0.386 | 0.577 | 0.610 | ||||||||||||
a3 | 0.652 | 0.581 | 0.677 | 0.450 | 0.505 | 0.648 | ||||||||||||
Weighted normalized matrix | ||||||||||||||||||
a1 | 0.178 | 0.067 | 0.028 | 0.060 | 0.113 | 0.092 | ||||||||||||
a2 | 0.144 | 0.129 | 0.043 | 0.029 | 0.102 | 0.123 | ||||||||||||
a3 | 0.197 | 0.104 | 0.047 | 0.033 | 0.089 | 0.130 | ||||||||||||
A* | 0.197 | 0.129 | 0.047 | 0.060 | 0.113 | 0.1303 | ||||||||||||
A− | 0.144 | 0.067 | 0.028 | 0.029 | 0.089 | 0.0920 | ||||||||||||
D+ | D− | Ci* | Rank | |||||||||||||||
a1 | 0.077 | 0.051 | 0.4000 | 3 | ||||||||||||||
a2 | 0.063 | 0.071 | 0.5330 | 2 | ||||||||||||||
a3 | 0.044 | 0.077 | 0.6385 | 1 |
C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | C6 | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A = 2*(c−a) | 0.133 | 0.213 | 0.275 | 0.288 | 0.175 | 0.200 | ||||||||||||
0.6 | 0.85 | 1 | 0.525 | 0.8 | 0.95 | 0.1 | 0.4 | 0.65 | 0.15 | 0.45 | 0.725 | 0.45 | 0.65 | 1 | 0.6 | 0.85 | 1 | |
b/A = W | 1.063 | 3.765 | 1.455 | 1.565 | 3.714 | 4.250 | ||||||||||||
Normalized weight | 0.067 | 0.238 | 0.092 | 0.099 | 0.235 | 0.269 | ||||||||||||
Alternatives | Fuzzy decision matrix | |||||||||||||||||
a1 | 0.5 | 0.7 | 0.85 | 0.375 | 0.575 | 0.775 | 0.375 | 0.575 | 0.775 | 72.5 | 73 | 74 | 48.5 | 50 | 52 | 0.11 | 0.12 | 0.14 |
a2 | 0.45 | 0.65 | 0.85 | 0.625 | 0.825 | 0.925 | 0.575 | 0.775 | 0.925 | 69 | 70 | 72 | 43 | 45 | 46.5 | 0.15 | 0.16 | 0.18 |
a3 | 0.575 | 0.775 | 0.925 | 0.575 | 0.775 | 0.925 | 0.65 | 0.85 | 1 | 67.5 | 68 | 70 | 43.5 | 45 | 47.5 | 0.16 | 0.17 | 0.19 |
a1 | 0.700 | 1.000 | 0.800 | 0.719 | 0.800 | 0.719 | 3.000 | 24.333 | 7.000 | 7.143 | 0.060 | 2.000 | ||||||
a2 | 0.800 | 0.813 | 0.600 | 1.375 | 0.700 | 1.107 | 6.000 | 11.667 | 7.000 | 6.429 | 0.060 | 2.667 | ||||||
a3 | 0.700 | 1.107 | 0.700 | 1.107 | 0.700 | 1.214 | 5.000 | 13.600 | 8.000 | 5.625 | 0.060 | 2.833 | ||||||
1.699 | 1.906 | 1.794 | 30.219 | 11.135 | 4.375 | |||||||||||||
Normalized matrix | ||||||||||||||||||
a1 | 0.589 | 0.377 | 0.401 | 0.805 | 0.641 | 0.457 | ||||||||||||
a2 | 0.478 | 0.721 | 0.617 | 0.386 | 0.577 | 0.610 | ||||||||||||
a3 | 0.652 | 0.581 | 0.677 | 0.450 | 0.505 | 0.648 | ||||||||||||
Weighted normalized matrix | ||||||||||||||||||
a1 | 0.040 | 0.090 | 0.037 | 0.080 | 0.151 | 0.123 | ||||||||||||
a2 | 0.032 | 0.172 | 0.057 | 0.038 | 0.136 | 0.164 | ||||||||||||
a3 | 0.044 | 0.138 | 0.062 | 0.045 | 0.119 | 0.174 | ||||||||||||
A* | 0.044 | 0.172 | 0.062 | 0.080 | 0.151 | 0.1741 | ||||||||||||
A− | 0.032 | 0.090 | 0.037 | 0.038 | 0.119 | 0.1229 | ||||||||||||
D+ | D− | Ci* | Rank | |||||||||||||||
a1 | 0.100 | 0.053 | 0.3461 | 3 | ||||||||||||||
a2 | 0.047 | 0.095 | 0.6692 | 1 | ||||||||||||||
a3 | 0.058 | 0.076 | 0.5670 | 2 |
3.2 Example 2: Software programmer selection problem
C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A = (c − a)/2 | 0.150 | 0.050 | 0.115 | 0.050 | 0.100 | ||||||||||
0.7 | 0.9 | 1 | 0.9 | 1 | 1 | 0.77 | 0.93 | 1 | 0.9 | 1 | 1 | 0.43 | 0.63 | 0.83 | |
b/A = W | 6.000 | 20.000 | 8.087 | 20.000 | 6.300 | ||||||||||
Normalized weight | 0.099 | 0.331 | 0.134 | 0.331 | 0.104 | ||||||||||
Alternatives | Fuzzy decision matrix | ||||||||||||||
a1 | 5.7 | 7.7 | 9.3 | 5 | 7 | 9 | 5.7 | 7.7 | 9 | 8.33 | 9.67 | 10 | 3 | 5 | 7 |
a2 | 6.3 | 8.3 | 9.7 | 9 | 10 | 10 | 8.3 | 9.7 | 10 | 9 | 10 | 10 | 7 | 9 | 10 |
a3 | 6.3 | 8 | 9 | 7 | 9 | 10 | 7 | 9 | 10 | 7 | 9 | 10 | 6.3 | 8.3 | 9.7 |
a1 | 1.800 | 4.278 | 2.000 | 3.500 | 1.650 | 4.667 | 0.835 | 11.581 | 2.000 | 2.500 | |||||
a2 | 1.700 | 4.882 | 0.500 | 20.000 | 0.850 | 11.412 | 0.500 | 20.000 | 1.500 | 6.000 | |||||
a3 | 1.350 | 5.926 | 1.500 | 6.000 | 1.500 | 6.000 | 1.500 | 6.000 | 1.700 | 4.882 | |||||
8.789 | 21.172 | 13.712 | 23.877 | 8.129 | |||||||||||
Normalized matrix | |||||||||||||||
a1 | 0.487 | 0.165 | 0.340 | 0.485 | 0.308 | ||||||||||
a2 | 0.555 | 0.945 | 0.832 | 0.838 | 0.738 | ||||||||||
a3 | 0.674 | 0.283 | 0.438 | 0.251 | 0.601 | ||||||||||
Weighted normalized matrix | |||||||||||||||
a1 | 0.048 | 0.055 | 0.046 | 0.161 | 0.032 | ||||||||||
a2 | 0.055 | 0.313 | 0.111 | 0.277 | 0.077 | ||||||||||
a3 | 0.067 | 0.094 | 0.059 | 0.083 | 0.063 | ||||||||||
A* | 0.067 | 0.313 | 0.111 | 0.277 | 0.077 | ||||||||||
A− | 0.048 | 0.055 | 0.046 | 0.083 | 0.032 | ||||||||||
D+ | D− | Ci* | Rank | ||||||||||||
a1 | 0.295 | 0.077 | 0.2079 | 2 | |||||||||||
a2 | 0.012 | 0.333 | 0.9658 | 1 | |||||||||||
a3 | 0.298 | 0.055 | 0.1549 | 3 |
C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A = (c − a)/3 | 0.100 | 0.050 | 0.115 | 0.050 | 0.100 | ||||||||||
0.7 | 0.9 | 1 | 0.9 | 1 | 1 | 0.77 | 0.93 | 1 | 0.9 | 1 | 1 | 0.43 | 0.63 | 0.83 | |
b/A = W | 9.000 | 20.000 | 8.087 | 20.000 | 6.300 | ||||||||||
Normalized weight | 0.142 | 0.316 | 0.128 | 0.316 | 0.099 | ||||||||||
Alternatives | Fuzzy decision matrix | ||||||||||||||
a1 | 5.7 | 7.7 | 9.3 | 5 | 7 | 9 | 5.7 | 7.7 | 9 | 8.33 | 9.67 | 10 | 3 | 5 | 7 |
a2 | 6.3 | 8.3 | 9.7 | 9 | 10 | 10 | 8.3 | 9.7 | 10 | 9 | 10 | 10 | 7 | 9 | 10 |
a3 | 6.3 | 8 | 9 | 7 | 9 | 10 | 7 | 9 | 10 | 7 | 9 | 10 | 6.3 | 8.3 | 9.7 |
a1 | 1.200 | 6.417 | 1.333 | 5.250 | 1.100 | 7.000 | 0.557 | 17.371 | 1.333 | 3.750 | |||||
a2 | 1.133 | 7.324 | 0.333 | 30.000 | 0.567 | 17.118 | 0.333 | 30.000 | 1.000 | 9.000 | |||||
a3 | 0.900 | 8.889 | 1.000 | 9.000 | 1.000 | 9.000 | 1.000 | 9.000 | 1.133 | 7.324 | |||||
13.184 | 31.758 | 20.567 | 35.816 | 12.194 | |||||||||||
Normalized matrix | |||||||||||||||
a1 | 0.487 | 0.165 | 0.340 | 0.485 | 0.308 | ||||||||||
a2 | 0.555 | 0.945 | 0.832 | 0.838 | 0.738 | ||||||||||
a3 | 0.674 | 0.283 | 0.438 | 0.251 | 0.601 | ||||||||||
Weighted normalized matrix | |||||||||||||||
a1 | 0.069 | 0.052 | 0.043 | 0.153 | 0.031 | ||||||||||
a2 | 0.079 | 0.298 | 0.106 | 0.264 | 0.073 | ||||||||||
a3 | 0.096 | 0.089 | 0.056 | 0.079 | 0.060 | ||||||||||
A* | 0.096 | 0.298 | 0.106 | 0.264 | 0.073 | ||||||||||
A− | 0.069 | 0.052 | 0.043 | 0.079 | 0.031 | ||||||||||
D+ | D− | Ci* | Rank | ||||||||||||
a1 | 0.282 | 0.074 | 0.2075 | 2 | |||||||||||
a2 | 0.017 | 0.317 | 0.9495 | 1 | |||||||||||
a3 | 0.284 | 0.056 | 0.1640 | 3 |
C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A = 2*(c − a) | 0.600 | 0.050 | 0.115 | 0.050 | 0.100 | ||||||||||
0.7 | 0.9 | 1 | 0.9 | 1 | 1 | 0.77 | 0.93 | 1 | 0.9 | 1 | 1 | 0.43 | 0.63 | 0.83 | |
b/A = W | 1.500 | 20.000 | 8.087 | 20.000 | 6.300 | ||||||||||
Normalized weight | 0.027 | 0.358 | 0.145 | 0.358 | 0.113 | ||||||||||
Alternatives | Fuzzy decision matrix | ||||||||||||||
a1 | 5.7 | 7.7 | 9.3 | 5 | 7 | 9 | 5.7 | 7.7 | 9 | 8.33 | 9.67 | 10 | 3 | 5 | 7 |
a2 | 6.3 | 8.3 | 9.7 | 9 | 10 | 10 | 8.3 | 9.7 | 10 | 9 | 10 | 10 | 7 | 9 | 10 |
a3 | 6.3 | 8 | 9 | 7 | 9 | 10 | 7 | 9 | 10 | 7 | 9 | 10 | 6.3 | 8.3 | 9.7 |
a1 | 7.200 | 1.069 | 8.000 | 0.875 | 6.600 | 1.167 | 3.340 | 2.895 | 8.000 | 0.625 | |||||
a2 | 6.800 | 1.221 | 2.000 | 5.000 | 3.400 | 2.853 | 2.000 | 5.000 | 6.000 | 1.500 | |||||
a3 | 5.400 | 1.481 | 6.000 | 1.500 | 6.000 | 1.500 | 6.000 | 1.500 | 6.800 | 1.221 | |||||
2.197 | 5.293 | 3.428 | 5.969 | 2.032 | |||||||||||
Normalized matrix | |||||||||||||||
a1 | 0.487 | 0.165 | 0.340 | 0.485 | 0.308 | ||||||||||
a2 | 0.555 | 0.945 | 0.832 | 0.838 | 0.738 | ||||||||||
a3 | 0.674 | 0.283 | 0.438 | 0.251 | 0.601 | ||||||||||
Weighted normalized matrix | |||||||||||||||
a1 | 0.013 | 0.059 | 0.049 | 0.174 | 0.035 | ||||||||||
a2 | 0.015 | 0.338 | 0.120 | 0.300 | 0.083 | ||||||||||
a3 | 0.018 | 0.101 | 0.063 | 0.090 | 0.068 | ||||||||||
A* | 0.018 | 0.338 | 0.120 | 0.300 | 0.083 | ||||||||||
A− | 0.013 | 0.059 | 0.049 | 0.090 | 0.035 | ||||||||||
D+ | D− | Ci* | Rank | ||||||||||||
a1 | 0.318 | 0.084 | 0.2082 | 2 | |||||||||||
a2 | 0.003 | 0.359 | 0.9912 | 1 | |||||||||||
a3 | 0.322 | 0.056 | 0.1475 | 3 |
3.3 Discussion of the examples’ results
Exm 1 | I | II | III | IV | Rankings | Ranking differences | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Chu and Lin [8] | Triangular | Exparabolic | Parabolic | I | II | III | IV | I–II | I–III | I–IV | II–III | II–IV | III–IV | |
a1 | 0.5308 | 0.372706 | 0.400026 | 0.346 | 1 | 3 | 3 | 3 | −2 | −2 | −2 | 0 | 0 | 0 |
a2 | 0.4510 | 0.593596 | 0.532969 | 0.669 | 3 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 2 | 0 | 1 | 1 |
a3 | 0.4550 | 0.603525 | 0.638537 | 0.567 | 2 | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 0 | 0 | −1 | −1 |
di | 6 | 6 | 8 | 0 | 2 | 2 | ||||||||
rs | −0.500 | −0.500 | −1.000 | 1.000 | 0.500 | 0.500 |
Exm 2 | I | II | III | IV | Rankings | Ranking differences | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Mahdavi et al. [17] | Triangular | Exparabolic | Parabolic | I | II | III | IV | I–II | I–III | I–IV | II–III | II–IV | III–IV | |
a1 | 0.5304 | 0.208 | 0.208 | 0.208 | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
a2 | 0.4626 | 0.966 | 0.950 | 0.991 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
a3 | 0.4940 | 0.155 | 0.164 | 0.148 | 2 | 3 | 3 | 3 | −1 | −1 | −1 | 0 | 0 | 0 |
di | 2 | 2 | 2 | 0 | 0 | 0 | ||||||||
rs | 0.976 | 0.976 | 0.976 | 1.000 | 1.000 | 1.000 |