بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و مهندسی ارزش (VE)
در تعیین اهمیت شاخص های ارزیابی عملکرد شبکه های آبیاری
چکیده
تعیین ضرائب اهمیت شاخص ها در ارزیابی عملکرد شبکه های آبیاری، یکی از مهمترین مراحل تعیین مقدار
عملکرد نهایی و اولویت بندی شاخص ها و دیدگاهها جهت بهبود عملکرد شبکه ها می باشد.
تصمیم گیری درباره ی ضرائب اهمیت عوامل مختلف با هم بسیار پیچیده است. برای رفع این مشکل چندین روش تصمیم گیری چند معیاره وجود دارد که تحلیل سلسله مراتبی با تشکیل ماتریس مقاسيات زوجی یکی از روش هایی است که به صورت وسیع در تحقیقات مورد استفاده قرار می گیرد و باعث تسهیل در امر تصمیم گیری می شود.
نحوهی تشکیل ماتریس مقایسات زوجی دارای مراحلی است که چنانچه نظرات افراد به صورت گروهی و
مطابق با فرآیند مهندسی ارزش اعمال گردد موجب تعیین دقیق ضرائب اهمیت و تصمیم گیری صحیح اولویت کاری در شبکه های آبیاری و بهینه سازی هزینه جهت بهبود عملکرد می گردد.
در این تحقیق برای ارزیابی عملکرد شبکه های آبیاری بریموند و دینور در استان کرمانشاه و مقایسه ی آنها، شاخص های انتخاب شده با استفاده از نظر کارشناسان مجرب به روش گروهی طی فرآیند مهندسی ارزش و به روش های انفرادی ارزش گذاری شد، سپس ضرائب اهمیت آنها تعیین و جداول مقایسات زوجی تکمیل گردید. جداول تکمیل شده نیز به روش بردار ویژه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج حاصله از مقایسه نرخ ناسازگاری (I. R) جداول تکمیل شده ماتریس مقایسات زوجی به روش گروهی و روشهای انفرادی، نشان می دهد که تکمیل جداول به صورت گروهی دارای میزان نرخ ناسازگاری کمتری نسبت به روش های انفرادی می باشد و استفاده از روش گروهی باعث بررسی نقاط ضعف و قوت، جلوگیری از اعمال نظرات فردی، کاهش اشتباهات، تصمیم در اعمال نظرات دقیق تر و برقراری سازگاری منطقی در مقادیر به دست آمده شده است، که در نهایت منجر به اتخاذ تصمیم مدیریتی صحیح جهت صرف هزینه در بهبود عملکرد شبکه ها می گردد.
کلمات کلیدی: تحلیل سلسله مراتبی(AHP)، مقایسات زوجی، مهندسی ارزش، ارزیابی عملکرد، شبکه های آبیاری
-1 مقدمه
تصمیم گیری فرآیند انتخاب از بین موارد مختلف برای رسیدن به هدف می باشد، در واقع تصمیم گیری بررسی
معیارهای رسیدن به هدف و ارجحیت این معیارها نسبت به هم است.
در بسیاری از موارد تصمیم گیری ساده است، مثلا انتخاب بین دو وزنه که معیار ما انتخاب وزنه سنگین است. این مثال عملا یک تصمیم گیری ساده یک معیاره بوده که معیار وزن تنها معیار انتخاب است. اما انتخاب و تصمیم گیری در شبکه های آبیاری و محیط هایی چون صنعت، فضاهای پیچیدهی چند معیاره و حتی پیوسته ای در مقابل فرد قرار می دهند. مطالعات نشان داده است در چنین مواردی این نوع تصمیم گیری همواره جوابگو نیست و احتمال بروز خطاها در روش تصمیم گیری بسیار بالا می باشد[1]. برای تصمیم های چند معیاره و شاخص های ترکیبی چندین روش وجود دارد که اهمیت نسبی آنها را در تصمیم گیری مشخص می کند. از روش های معتبری که در مهندسی ارزش (VE) بکار رفته و در استنباط وزنها مورد استفاده قرار می گیرد روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) . با تشکیل ماتریس مقایسات زوجی شاخص ها می باشد که توسط ماج" [۲] ارائه شده است] ۳[
در فرآیند تحلیل سلسله مراتبی سه طبقه اصلی وجود دارد که هدف در صدر این طبقات می باشد. برای رسیدن به این هدف در طبقه دوم معیارها و در طبقه آخر گزینه ها شاخص ها) قرار دارند. در این فرآیند وزن ها در دو قسمت جداگانه به صورت وزن نسبی و وزن نهایی محاسبه می گردند. وزن نسبی از ماتریس مقايسه زوجی به دست آمده و از تلفیق وزنهای نسبی وزن نهایی محاسبه می گردد. این وزنها به روش های متعددی به دست می آیند که روش بردار ویژه یکی از این روش ها می باشد [۴]. از جمله تحقیقاتی که در زمینه های مختلف و همچنین شبکه های آبیاری که روش تحلیل سلسله مراتبی(AHP) در آنها مورد استفاده قرار گرفته است
قدوسی شهرضایی در ارزیابی شبکه های آبیاری برای تعیین مقدر عملکرد و تعیین ضرائب اهمیت شاخص ها و دیدگاه ها از روش تحلیل سلسله مراتبی استفاده نموده و هشت شبکه آبیاری در کشور را از دیدگاه های مدیریتی و فنی به روش تحلیل پوششی داده ها مورد ارزیابی قرار داده است. نتایج حاصله، ارزیابی با استفاده از روش های مذکور را روشی کار آمد و فاقد محدودیت روش های موجود ذکر کرد [5]
صادقی نیارکی برای بدست آوردن مدل ارزش شبکه راههای ایران در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی معیارهای ترافیک، سیاحتی و زیارتی، امنیت، امکانات و آب و هوا را که به ترتیب دارای ۵، ۱۲، ۹، ۳ وزیر معیار بودند جهت پیاده سازی در محیط GIS مورد استفاده قرار داد. وزن دهی و ترکیب معیارهای فوق در مدل ارزش صورت گرفته و برای تعیین آن از روش تحلیل سلسله مراتبی با استفاده از نظر کارشناسان خبره با مقایسه دو به دو معیارها استفاده گردیده است. برای تست مدل های ارزش بدست آمده شبکه راه های تهران مشهد انتخاب و نتایج بدست آمده نشان داده است که پاسخ ها با آنچه در واقعیت اتفاق می افتد مطابقت دارند [6].
چاواریا در آیلینویسه مدیریت سیستم حمل و نقل را در چامپایگون ارائه داد. هدف از این تحقیق، تعیین و کاربرد فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) در اولویت بندی گزینه های مدیریت سیستم حمل و نقل بوده است. نتایج تحقیق نشان داده است که AHP یک ابزار ارزشمند برای اولویت بندی پروژه ها و گزینه های موجود در برنامه ریزی است که تقریبا می تواند برای هر موقعیت و وضعیتی ساز گار گردد. همچنین ابزار مفیدی برای برنامه ریزان و مدیرانی است که کمی سازی معیارها و پارامترها را در تصمیم سازی، معیار عمل قرار می دهند [7]
احمدی برای ساخت مدل منطقه ای خطر حرکت های توده ای با استفاده از ویژگی های طبیعی روش تحلیل سلسله مراتبی در حوزه آبخيز سد طالقان را مورد استفاده قرار داده است که نتایج حاصل شده در استفاده از روش قابل قبول ارزیابی شده است [8]
این تحقیق نیز با هدف بررسی روش های مختلف انفرادی و روش گروهی مطابق با فرآیند مهندسی ارزش در تکمیل جداول ماتریس مقایسات زوجي تحليل سلسله مراتبی برای وزن دهی و محاسبات مربوط به تعیین ارزش دیدگاه ها و شاخص ها و بعضی از شاخص های ترکیبی در ارزیابی شبکه های آبیاری بریموند و دینور به کار گرفته شد. پس از تجزیه و تحلیل جداول به روش بردار ویژه و محاسبه نرخ ناسازگاری جداول مربوط به روش های مذکور، با مقایسه نرخ ناسازگاری ماتریس ها در دیدگاه مالی به روش های مختلف فردی و گروهی نتایج این روش ها مورد بحث و بررسی قرار گرفته و روش مناسب تكميل جداول برای تعیین ضرائب اهمیت شاخص ها در شبکه های آبیاری انتخاب گردیده است.
٢- مواد و روشها
شبکه های آبیاری بریموند و دینور با مساحت های خالص ۳۳۰۹ و 938/ 4 هکتار در استان کرمانشاه جزو شبکه های آبیاری مدرن به شمار می روند. این دو شبکه آبیاری از پنج دیدگاه مدیریتی، فنی، حاصل بخشی کشاورزی و اقتصادی - اجتماعی، مالی و زیست محیطی مورد ارزیابی قرار گرفتند، برای بهبود عملکرد دیدگاه ها و شاخص های انتخاب شده در هر دیدگاه و اولویت بندی آنها روش تحلیل سلسله مراتبی(AHP) مورد استفاده قرار گرفت. در این مقاله به صورت موردی نتایج حاصله از روش های مختلف انفرادی و گروهی در دیدگاه مالی با پنج شاخص نسبت برگشت هزینه، فعال بودن سیستم، عملكرد جمع آوری آب بها و درآمدها ، هزینه نسبی آب و درآمد به ازای واحد آب آبیاری جهت اولویت بندی بهبود آنها استفاده شد. که تجزیه و تحلیل روش و نتیجه گیری در این دیدگاه ارزیابی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
1- 2 تشکیل ماتریس مقایسات زوجی
فرض کنیم شاخص ترکیبی X ، از n عاملX1و X2و 3 و.... * تشکیل شده باشد. برای تعیین وزن هر کدام از این عوامل Wn..... , W3,W2,W1,با توجه به اهمیت آنها از روش مقایسات زوجی بدین ترتیب استفاده می شود:
یک جدول تشکیل داده و در اولین سطر و اولین ستون آن عامل های مختلف1 X تا Xn را نوشته و باتوجه به نظرات کارشناسان مجرب، اهمیت هر عامل نسبت به عامل های دیگر سنجیده می شود و عددی بین ۱ تا ۹ مطابق جدول ۱ به آنها نسبت داده می شود.
جدول ۱ تعیین درجه اهمیت نسبی مطابق روش ساعتی [9]
امتیازات ۲، 4، 6 و ۸ بیانگر ارزش های میانی بین قضاوت های فوق می باشند، و تصمیم گیرنده می تواند از آنها استفاده کند.
در تشکیل جدول ماتریس مقایسات زوجی تمام عامل ها را در سطر و ستون اول مانند ماتریس A مرتب نموده و با توجه بنظر تصمیم گیرنده اهمیت عامل IبرJ برابر است باز
در نتیجه اهمیت نسبی عامل های JبرI نیز برابر است با
یعنی اگر عامل های سطری با توجه به جدول شماره ۱ اهمیت نسبی بیشتری به عامل های ستونی داشته باشند، عددی بین ۱ تا و به آنها تعلق می گیرد و در صورتی که عامل های ستونی نسبت به عامل های سطری اهمیت داشته باشند، درجه اهمیت آن در مخرج قرار می گیرد و عددی بین 1 تا خواهد شد.
از آنجا که اهمیت هر عامل نسبت به خود یک می باشد، لذا قطر اصلی ماتریس مقایسات زوجی یک به دست آمده و این ماتریس، یک ماتریس مربع و وارون پذیر می باشد. یعنی دارای شرط لازم و کافی می باشد.
-2- 2- تکميل جداول ارزش ها به صورت انفرادی
برای تکمیل جداول ارزش ها به صورت انفرادی دو روش وجود دارد که در روش اول پس از تشکیل جداول با ماتریس قطری، کارشناس مقادير اهمیت نسبی نیمی از ماتریس را تکمیل و در تکمیل نیمه دوم نظرات را معکوس می نماید و جدول مقایسات زوجی به صورت متقارن تکمیل می گردد. در این روش به دلیل اینکه از یک کارشناس در نظر برای یک ضریب اهمیت ارائه نمی گردد در مواقعی که تمرکز فکری وجود نداشته باشد نظرات کارشناسی متضاد وجود نخواهد داشت و نمی توان دقت اعمال نظر را بررسی نمود. در جدول شماره ۲ نمونه ارزش گذاری شده ارائه گردیده است.
در روش دوم انفرادی نسبت ضریب اهمیت هر شاخص نسبت به تمام شاخص ها در جدولی مرتب می گردد و جداول برای تکمیل به کارشناسان تحویل داده می شود. اصل اساسی در اعمال نظرات روش این است که به نظرات اعمال شده قبل نبایستی رجوع نمود. پس از تکمیل جداول، نتایج نشان داد که در جداول انفرادی به صورت لیست نسبت ها برای هر نسبت دو ضریب اهمیت در جدول به نسبتها داده می شود. یکی ضریب اهمیت شاخص نسبت به ز، دیگری ضریب اهمیت i نسبت به J ، این دو نظر بایستی یکسان باشند، برای اینکه نظرات متضاد نباشند کارشناس باید با دقت کامل اعمال نظر نماید. در این روش در صورتی که مقداری کم توجهی در اعمال نظرات پیش آید نظرات متضاد خواهند شد و در اینصورت، فرد با بررسی بیشتر بر روی دو نظر اعمال شده تصحیحات لازم را اعمال و به یک نظر نهایی تبدیل می نماید سپس نظرات در ماتریس مربع قطری وارد می شود. نتایج ارزش گذاری در این روش در جدول شماره ۳ ارائه گردیده است.
- 3-2 تکميل جداول به صورت گروهی و مراحل تکمیل طبق فرآیند مهندسی ارزش
در تکميل جداول به روش گروهی، جداول مطابق با فرآیندهای مهندسی ارزش تكمیل می گردند و فرآیند ارزش گذاری شاخص ها که برای ارزیابی شبکه های آبیاری و اولویت بندی بهبود عملکرد انجام می گیرد طی مراحل زیر صورت می پذیرد [۱۰] و [۱۱]
1- مرحله اطلاعات در این مرحله شبکه ها و شاخص های مورد ارزیابی به اعضاء گروه معرفی می شوند و اطلاعات جمع بندی شده دربارهی شبکه ها و شاخص ها و روش ارزش گذاری نیز بیان می گردد. هر کدام از اعضاء موظف می شوند که درباره هر شاخص اطلاعات فنی لازم را جمع آوری نمایند.
مرحله تحليل کار کرد
پس از معرفی شاخص ها، کارکردهای شاخص ها و طبقه بندی کار کردها به صورت اولیه اصلی و ثانویه و ارتباط درونی شاخص ها بررسی و در تحلیل کار کردها نیز کارکردهای با پتانسیل بالا انتخاب و نحوه ی اثر گذاری
