Decision Networks and Information Theory Application to SWOT analysis
Creators: name: Κυρατσούδης, Σιδέρης Ευαγγέλου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2021
Subjects: Πολυκριτηριακή Διαδικασία Λήψης Αποφάσεων (MCDM)
Θεωρία της Πληροφορίας
Διαδικασία Ανάλυσης Δικτύου (ANP)
Διαδικασία Ανάλυσης Ιεραρχίας (AHP)
Multi Criteria Decision Making (MCDM)
Information Theory
Analytical Hierarchy Process (AHP)
Analytical Network Process (ANP)

description: The decision-making process is often a complex and demanding procedure, as the optimal solution produced is subject to multifactorial parameters, which must be considered and evaluated by the Decision Maker. In order to overcome the difficulties and to conventionalize the Decision-Making Process, various mathematical methods have been developed, which function as supportive counseling tools that adequately and clearly express the characteristics of each problem. SWOT (Strengths-Weaknesses-Opportunities-Threats) analysis, techniques and Multi-Criterion Decision Making (MCDM) models are among the most common and effective methods for improving, facilitating and speeding up the design process. In this MSc thesis, we examine the "Military Decision Making Process" (MDMP), proposing 4 different multi-criteria optimization methods to determine the desired solution, which corresponds to the optimal Course of Action (COA), as well as the dynamic response of the problem to changes regarding the weight of importance of the criteria, implanting Sensitivity Analysis techniques. Computational tools from "Information Theory" and “Entropy” are used to determine the objective-mixed weights of importance regarding the decision criteria, the identification of the relationships between them, as well as the importance of each criterion in the overall configuration of the problem (“Centers of Gravity”). Specifically: In Chapter 1 (Introduction) a general framework on scientific works, concerning SWOT analysis and MCDM methods, is given, as well as the necessity and the contribution of the present MSc thesis in the overall enhancement of MDM Process. In Chapter 2 (SWOT Analysis Review) we list the history framework of SWOT analysis and its general structure and functional framework. In Chapter 3 (MCDM Models &amp; Processes) the main MCDM models are presented, categorized, and explained. In Chapter 4 (Information Theory and MCMD) basic concepts and terms of Information theory are explained. In Chapter 5 (MDMP: A new Approach) we suggest and analyze the application of 4 hybrid SWOT-MCDM techniques (AHP, VIGOR, TOPSIS, ANP), to MDMP. The extracted results are compared and combined to provide a final decision. Information Theory tools, such as “Conditional Entropy” and “Entropy”, are applied to detect relations between criteria, compute objective-merged weights as well as detect “Centers of Gravity”. Moreover, Sensitivity Analysis is implemented to the SWOT-ANP model, to detect and verify its dynamic response to certain criteria-weight changes, defining the critical points where the optimum choice alters. In Chapter 6 (MDMP-A Case Study), a case study on an actual MDMP problem is performed, with respect to the concepts developed in Chapter 5. In Chapter 7 (Conclusion-Future Work), the extracted results are summarized to reach conclusions that examine the utility and contribution of the proposed techniques and provide a framework for future research regarding MCMD techniques.
description: Η διαδικασία λήψης αποφάσεων συχνά αποτελεί μια πολύπλοκη και απαιτητική διαδικασία, δεδομένου ότι η βέλτιστη παραγόμενη λύση υπόκειται σε πολυπαραγοντικές παραμέτρους, οι οποίες πρέπει να εξεταστούν και να αξιολογηθούν από τον Υπεύθυνο Λήψης Αποφάσεων. Προκειμένου να ξεπεραστούν οι δυσκολίες και να συμβατικοποιηθεί η διαδικασία λήψης αποφάσεων, έχουν αναπτυχθεί διάφορες μαθηματικές μέθοδοι, οι οποίες λειτουργούν ως υποστηρικτικά εργαλεία συμβουλευτικής που εκφράζουν επαρκώς και με σαφήνεια τα χαρακτηριστικά του εκάστοτε προβλήματος. Οι τεχνικές ανάλυσης SWOT (Strengths-Weaknesses-Opportunities-Threats) και τα μοντέλα «Λήψης Αποφάσεων Πολλαπλών Κριτηρίων» (Multi-Criteria Decision Making-MCDM), είναι από τις πιο κοινές και αποτελεσματικές μεθόδους για τη βελτίωση, την διευκόλυνση και επιτάχυνση της διαδικασίας σχεδιασμού. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, εξετάζουμε την «Στρατιωτική Διαδικασία Λήψης Αποφάσεων» (ΣΔΙΛΑ)- Military Decision Making Process (MDMP), προτείνοντας 4 διαφορετικές μεθόδους βελτιστοποίησης πολλαπλών κριτηρίων για τον προσδιορισμό της επιθυμητής λύσης, η οποία αντιστοιχεί στον Βέλτιστο Τρόπο Ενεργείας (Course of Action-COA) καθώς και την εξέταση της δυναμικής απόκρισης του προβλήματος σε μεταβολές αναφορικά με το βάρος σημαντικότητας των κριτηρίων χρησιμοποιώντας τεχνικές «Ανάλυσης Ευαισθησίας». Επιπλέον, επιστρατεύονται υπολογιστικά εργαλεία της «Θεωρίας της Πληροφορίας», για τον καθορισμό αντικειμενικών-μεικτών βαρών σημαντικότητας αναφορικά με τα κριτήρια απόφασης, τον εντοπισμό των μεταξύ τους σχέσεων, καθώς και την σημαντικότητα εκάστου κριτηρίου στη συνολική διαμόρφωση του προβλήματος («Κέντρα Βάρους-Centers of Gravity»). Συγκεκριμένα: Στο Κεφάλαιο 1 (Εισαγωγή) παρέχεται ένα γενικό πλαίσιο για επιστημονικά έργα, σχετικά με την ανάλυση SWOT και τις μεθόδους MCDM, καθώς και την αναγκαιότητα και τη συμβολή αυτής της Διατριβής στην ενίσχυση του MDMP. Στο Κεφάλαιο 2 (Επισκόπηση ανάλυσης SWOT) παραθέτουμε το ιστορικό πλαίσιο της ανάλυσης SWOT, την γενική της δομή καθώς και το λειτουργικό της πλαίσιο. Στο Κεφάλαιο 3 (Μοντέλα &amp; Διαδικασίες MCDM) παρουσιάζονται τα κύρια μοντέλα MCDM, κατηγοριοποιούνται και εξηγούνται. Στο Κεφάλαιο 4 (Θεωρία Πληροφοριών και MCMD) εξηγούνται βασικές έννοιες και όροι της θεωρίας της Πληροφορίας. Στο Κεφάλαιο 5 (MDMP: Μια νέα προσέγγιση) προτείνουμε και αναλύουμε την εφαρμογή 4 υβριδικών τεχνικών SWOT-MCDM (AHP, VIGOR, TOPSIS, ANP), στο MDMP. Τα εξαχθέντα αποτελέσματα συγκρίνονται και συνδυάζονται προκειμένου να δώσουν την τελική απόφαση. Η ανάλυση ευαισθησίας εφαρμόζεται στο μοντέλο SWOT-ANP, για τον εντοπισμό και την επαλήθευση της δυναμικής απόκρισής του σε μεταβολές συγκεκριμένων κριτηρίων αναφορικά με το βάρος σημαντικότητας τους, ορίζοντας τα κρίσιμα σημεία όπου αλλάζει η βέλτιστη επιλογή. Επιπλέον, τα εργαλεία της Θεωρίας Πληροφοριών, όπως η "Conditional Entropy" και η "Shannon Entropy", εφαρμόζονται για την ανίχνευση σχέσεων μεταξύ κριτηρίων, τον υπολογισμό αντικειμενικών συγχωνευμένων βαρών καθώς και των Κέντρων Βαρών Απόφασης (Centers of Gravity). Στο Κεφάλαιο 6 (MDMP-A Case Study), πραγματοποιείται μια μελέτη περίπτωσης για ένα πραγματικό πρόβλημα MDMP, σε σχέση με τις έννοιες που αναπτύσσονται στο Κεφάλαιο 5. Στο Κεφάλαιο 7 (Συμπέρασμα-Μελλοντική Εργασία), τα εξαγόμενα αποτελέσματα συνοψίζονται για να καταλήξουν σε συμπεράσματα αναφορικά με τη χρησιμότητα και την συμβολή των προτεινόμενων τεχνικών ενώ παρέχεται το πλαίσιο για μελλοντική έρευνα σχετικά με τις τεχνικές MCMD.