Dijital dönüşüm ve endüstri 4.0 uygulamaları için kamu hizmet alanlarının bulanık z-sayılar temelli karar destek modelleri ile değerlendirilmesi ve önceliklendirilmesi
Evaluation and prioritization of public service areas with fuzzy z-numbers based decision support models for digital transformation and industry 4.0 applications
Yazar: DUYGU SERGİ
Danışman: DOÇ. DR. İREM UÇAL SARI
İstanbul Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering
Dizin: Çok kriterli karar verme = Multi criteria decision making

Özet:
Son yıllarda internet kullanımının giderek artması, teknoloji alanında ortaya çıkan yenilikler ve yaşanan gelişmeler ile birlikte, toplumumuzda yer alan hemen hemen her iş kolunda, iş yapılış biçimlerinin değişime uğradığı görülmektedir. Bu değişim sürecinin bir getirisi olarak, dijital olmayan süreç ve varlıkların da dijital bir yapıya dönüşmesi zorunlu bir hale gelmiştir. Dijitalleşmenin giderek önem kazandığı bu çağda, kuruluşlar (şirketler, devlet kurumları vb.) ile müşteriler veya vatandaşlar arasındaki ilişkiler yeniden şekillenirken, yeni iş modelleri geliştirilmektedir, bu sürecin tamamı da dijital dönüşümü ifade etmektedir. Dijital dönüşüm, modern bilgi ve bilgisayar teknolojilerini kullanarak işleri farklı şekilde yapmakla ve tamamen yeni bir iş modeli yaratmak ile ilgilidir. Bu noktada, özel sektörde hizmet sunumuna yönelik yeni ve farklı yaklaşımların ortaya çıkması ile beraber, vatandaşların kamusal hizmetlerden dijitalleşme anlamında beklentileri de giderek artmaktadır.
Teknolojik değişimlerin beraberinde getirdiği ve hayatımızın hemen her alanında kullandığımız dijital teknolojilerin, kamusal hizmetlerin dijitalleşme ve dönüşüm sürecine eklenmesi gereklidir. Bu dönüşüm sürecinin uygulama aşamasında ortaya çıkabilecek kritik unsurlardan biri olan yüksek maliyetler, tüm süreçlerin eş zamanlı olarak dijital dönüşüm sürecine girmesini zorlaştıran en büyük kısıtlamalardan biridir. Bu noktada, tüm süreçleri birden dönüştürmek yerine, kamusal alan ve hizmetlerin dijitalleşme çalışmaları için önceliklendirilmesi ve kamuda çalışan üst düzey yöneticiler ve yetkililer tarafından bir karar alınması şarttır. Bu nedenle, bu çalışmanın temel amacı, kamu hizmetlerindeki belirli alanların çalışmada sunulan sistemler kapsamında değerlendirilip, bu doğrultuda hangi hizmet alanının dijitalleşme için önceliklendirilmesi gerektiğine karar vermek olarak belirlenmiştir. 
Karar verme problemleri için pek çok kriterin yer aldığı ve ortaya çıkabilecek belirsizlikleri göz önünde bulunduran etkin bir karar verme sürecinin oluşturulması oldukça önemlidir. Ayrıca, karar verme süreçlerinde ortaya çıkabilecek belirsizlikleri göz önünde bulunduran yöntemlerin kullanılması da şarttır. Bu doğrultuda, karar verme problemlerindeki belirsizlikler ve tutarsızlıklar ile daha etkin bir şekilde başa çıkmak için 1965'te Zadeh tarafından tanıtılan bulanık mantık yaklaşımının kullanımı giderek artmaktadır. Bu çalışmada, sunulan dijital dönüşüm ve Endüstri 4.0 uygulamaları için kamusal hizmet alanlarının önceliklendirilmesi ve değerlendirilmesi esas amaç olduğundan, çalışmanın konusu bir karar verme problemidir. Değerlendirmeler, karar verici ve uzman görüşleri dikkate alınarak yapılabileceğinden burada yer alan belirsizlikleri modelleyebilmek adına bulanık küme teorisi ve bulanık mantık yaklaşımlarından yararlanılmıştır.
Çalışmada, öncelikle dijitalleştirilebilecek kamusal hizmet alanlarını belirlemek için detaylı literatür taraması yapılmıştır. Yapılan literatür taramasının ardından, kamusal hizmet alanları; sağlık hizmetleri, sosyal bakım hizmetleri, vatandaş şikayet ve çözüm servisleri, bilgi hizmetleri, toplu taşıma hizmetleri ve atık yönetimi hizmetleri olarak belirlenmiştir. Aynı zamanda yapılan literatür taraması ile önerilen sistemlerin değerlendirilmesinde ve seçiminde yer alacak karar kriterleri, düşük maliyet, hızlı yanıt verme, erişim kolaylığı, hizmet süresinin kısalması, bilgiye ulaşabilirlik ve hizmet kalitesi olarak belirlenmiştir. Belirlenen alternatifler, içerikler ve kriterlerin uygunluğu ve uygulanabilirliği, ilgili hizmet alanlarının departman yöneticileri, İstanbul Büyükşehir Belediyesi'ndeki üst düzey yöneticiler ve yazılım mühendisleri tarafından kontrol edilmiş ve önerilen uygulama ve çözümlerin uygulanabilirliği açısından bir problem olmadığı görülmüştür.
Yapılan literatür araştırması sonrasında, tezin konusu olan kamusal hizmetlerde dijitalleşme uygulamalarının bir bütün olarak ele alınıp incelenmediği tespit edilmiş, aynı zamanda kamusal hizmet alanlarının bulanık mantık çerçevesinde karşılaştırılıp değerlendirilmesine yönelik daha önce bir çalışma yapılmadığı görülmüştür. Çalışmada kullanılacak çok kriterli karar verme yöntemleri olarak bulanık AHP ve bulanık WASPAS yöntemleri seçilmiş ve bu yöntemler bulanık Z-sayılar ve aralık değerli sezgisel bulanık Z-sayılar ile genişletilmiştir. Çalışmanın uygulama bölümünde, bulanık Z-AHP-Z-WASPAS ve bulanık IVIF Z-AHP-IVIF Z-WASPAS olmak üzere geliştirilen bu iki bulanık karar destek modeli kullanılmıştır ve iki yeni model literatüre kazandırılmıştır. Burada bulanık AHP yöntemi, kriter ağırlıklarının belirlenmesinde kullanılırken, bulanık AHP ile elde edilen kriterlere göre alternatiflerin karşılaştırılmasında, bulanık WASPAS yöntemi kullanılmıştır.
Çalışmanın uygulama kısmında, karar vericilerden alınan değerlendirmeler, önerilen iki model ile ele alınmış ve sonuçlar hesaplanmıştır. Önerilen yaklaşımlardan elde edilen sonuçların uygulanabilirliği ve geçerliliği, Buckley'nin bulanık AHP yöntemi ve bulanık WASPAS yöntemi kullanılarak test edilmiş ve edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Farklı bulanık AHP yöntemlerinden elde edilen kriter ağırlıklarına göre en önemli karar kriteri, erişim kolaylığı olarak bulunmuştur. Kriter ağırlıklarının önem sırası, her bir yöntem için aynı bulunmuş olup, erişim kolaylığı, hizmet süresinin kısalması, hızlı yanıt verme, düşük maliyet, hizmet kalitesi, bilgiye ulaşabilirlik şeklindedir. Ardından, önerilen bulanık WASPAS yöntemleri ile alternatifler skor değerlerine göre sıralandığında, sağlık hizmetlerinin en iyi alternatif olduğu görülmektedir. Bulanık Z-WASPAS yönteminden alternatiflerin sıralama sonucu, sağlık hizmetleri, sosyal bakım hizmetleri, vatandaş şikayet ve çözüm servisleri, bilgi hizmetleri, toplu taşıma hizmetleri, atık yönetimi hizmetleri olarak elde edilmiştir. IVIF Z-WASPAS yönteminden alternatiflerin sıralama sonucu, sağlık hizmetleri, sosyal bakım hizmetleri, vatandaş şikayet ve çözüm servisleri, toplu taşıma hizmetleri, bilgi hizmetleri, atık yönetimi hizmetleri olarak elde edilmiştir.
Çalışmada elde edilen tüm bu sonuçlar, alternatifler arasındaki sağlık hizmetleri alanının baskın bir öneme sahip olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, sağlık hizmetleri dijitalleşme ve Endüstri 4.0 uygulamaları için öncelikli hizmet alanı olarak seçilmiştir. Çalışmanın sonuçları, kamu yöneticilerinin kamusal hizmetleri iyileştirmeleri ve vatandaşların beklentilerini karşılayarak onları memnun etmeleri için bir yol haritası olarak kullanılabilir. Çalışmada ele alınan karar verme problemi ilerleyen çalışmalarda, BWM, TOPSIS ve COPRAS gibi diğer bazı ÇKKV yöntemleriyle çözülerek, bu çalışmada önerilen yöntemlerden elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılabilir. Bu sayede, önerilen yöntemler ile diğer yöntemlerin sonuçları arasında tutarlılık olup olmadığı incelenebilir.

Abstract:
In recent years, the increasing use of the internet, innovations and technological developments in the field of technology has changed the way of doing business in almost every branch of business in our society. As a result of this transformation process, it has become mandatory for non-digital processes and assets to turn into a digital structure. In this age where digitalization is increasingly significant, while the relationships between organizations (companies, government agencies, etc.) and customers or citizens are reshaping, new business models are being developed, and this whole process represents digital transformation. Digital transformation is about doing things differently and creating an entirely new business model using modern information and computer technologies. At this point, with the emergence of new and different approaches to service provision in the private sector, citizens' expectations are also gradually rising from public services in terms of digitalization. 
The widespread use of information and communication technologies and their rapid development and change has led countries and governments to create smart and integrated systems by developing innovative strategies suitable for the use of digital technologies. These strategies, developed with the aim of providing the highest benefit to governments and citizens, offer an opportunity to respond better and faster by meeting the demands of citizens. In order to achieve these goals and to keep up with the technological change dynamics that affect governments' way of service delivery and functioning, it is necessary to better understand and concretize the needs and demands of the citizens. Also, all these needs and demands should be adapted to business models and systems during the design and delivery of digital public services. 
Citizen-centred approaches that enable better design and adaptation of service delivery processes make it easier for governments to implement innovative and digital services.
Technological changes and digital technologies that we use in almost every aspect of our lives should be added to the digitalization and transformation process of public services. High costs, one of the critical elements that may arise during the implementation phase of this transformation process, are one of the biggest constraints that make it hard for managers and authorities to convert simultaneously all processes into digital. At this point, instead of transforming all processes at once, the areas and services to be digitized should be prioritized. Therefore, the main purpose of this study is to evaluate specific areas in public services within the scope of the systems presented in the study and to decide which service area should be prioritized for digitalization in this way.
Today, many decision-making problems involve uncertainties, as human decisions are uncertain and not suitable for expressing in precise numbers. Since decisions made under uncertainty may lead to unsubstantial results that may mislead people, methods considering the uncertainties should be used in the decision-making processes. In this direction, the use of the fuzzy logic approach that is introduced by Zadeh in 1965 to deal more effectively with uncertainties and inconsistencies in real-world decision-making problems, is increasing today. In this study, fuzzy set theory and fuzzy logic approaches were used to model the uncertainties involved in this decision making problem, since the prioritization and evaluation of public service areas for the presented digital transformation and Industry 4.0 applications can be made by considering the evaluation of decision-makers and experts.
In the study, first, a detailed literature review was conducted on current digitalization practices in public services in order to determine the public service areas that can be digitalized. After the literature review, alternative public service areas to be compared in the research determined as health care services, waste management services, public transportation services, information services, social care services, and citizen complaints and resolution centers. In the literature review, the existing applications and solutions in each service area were also examined, and the basic functions of the systems containing innovative and digital applications recommended for each area were determined. Also, the decision criteria to be included in the evaluation and selection of the public service area were determined as reduced cost, fast response, ease of accessibility, reduced service time, increase in the available information and increased service quality by literature review. The relevance and applicability of the determined alternatives, contents and decision criteria were checked by the department managers of the related fields, senior managers and software engineers in Istanbul Metropolitan Municipality and it has been verified that there is no problem in terms of the applicability of the proposed applications and solutions.
After the literature review, it was determined the digitalization practices in public services were not examined as a whole, and at the same time, it was seen that no studies on the comparison and evaluation of public service areas within the framework of fuzzy logic. In the study, an integrated fuzzy Z-AHP-Z-WASPAS model is proposed, which is formed by extending the fuzzy WASPAS and AHP methods, which are one of the multi-criteria decision-making methods, with fuzzy Z-numbers. In addition, the IVIF Z-AHP method, which is a new extension of the AHP method, formed by extending the interval-valued intuitionistic fuzzy Z (IVIF Z) numbers, is combined with the IVIF Z-WASPAS method, and a novel integrated fuzzy IVIF Z-AHP-IVIF Z-WASPAS model is proposed. In these models, the weights of the decision criteria were determined by using the AHP method, and after that, the alternatives were ranked according to their score values with the WASPAS method.
In the application part of the study, the evaluations received from the decision makers were handled with the two proposed models and the results were calculated. The feasibility and validity of the results obtained from the proposed approaches were tested using Buckley's fuzzy AHP method and fuzzy WASPAS method and the results were compared. The similarities and differences between the results of the methods used were revealed. According to the criteria weights obtained from three fuzzy AHP methods used, the most significant decision criterion was found to be ease of accessibility. The order of importance of the criteria weights was found the same for each method, and they are ease of accessibility, reduced service time, fast response, reduced cost, increased service quality, increase in the available information. Then, the alternatives are ranked according to their score values with the proposed fuzzy WASPAS methods, it is seen that the area of health services is the best alternative. The ranking result of the alternatives from the fuzzy Z-WASPAS method was obtained as health services, social care services, citizen complaint and resolution centers, information services, public transportation services, waste management services. The ranking result of the alternatives from the IVIF Z-WASPAS method was obtained as health services, social care services, citizen complaint and solution centers, public transportation services, information services, waste management services.
Considering all these results obtained in the study, it shows that the area of health services among the alternatives has dominant importance. For this reason, healthcare services have been chosen as the priority service area for digitalization and Industry 4.0 applications. The results of the study can be used as a roadmap for public administrators to improve public services and satisfy citizens by meeting their expectations. The decision-making problem discussed in the study can be solved with some other MCDM methods such as BWM, TOPSIS and COPRAS in further studies, and the results can be compared with obtained from the methods proposed in this study. In this way, it can be examined whether there is consistency between the proposed methods and the results of other methods or not.