مقاله مروری بر روش های تصمیم گیری چند معیاره

بخشی از مقاله

مروری بر روش های تصمیم گیری چند معیاره

-1 چکیده

امروزه مسئله تصمیم گیری و بررسی و ارزیابی معیارها و گزینه های موجود یکی از چالش های اساسـی در حیطـه مـدیریت و دانـش نـوین گردیده و توجه بسیاری از مدیران و محققان را به خود جلب نموده است. برای برخورد با چنین مسـائلی، آنـالیز و حـل مسـئله توسـط روش های تصمیم گیری چند معیاره ( MDCM 3 ) بهترین راه برای رسیدن به یک اولویت دهی صحیح و منطقی به گزینـه هـا مـی باشـد. در ایـن مقاله، ضمن بیان تاریخچه ظهور این روش ها، تلاش گردیده که تمامی روش های موجود شناسایی و به طور جامع معرفی گردد. گردآوری و ذکر تعداد قابل توجهی از مراجع اصلی و معتبر مربوط به هریک از روش های موجود و نیز شناسایی و گردآوریِ نرم افزار های تهیه شـده بر مبنای این روش ها از نکات برجسته و ارزشمند این مقاله می باشد.

کلید واژه : روش های تصمم گیری چند معیاره (MCDM)، تاریخچه، مفاهیم، مراجع

-2 مقدمه

انسان در زندگی روزمره خود بارها با مسئله تصمیم گیری و انتخاب یک گزینه از بین گزینه های موجود رو به رو می شود. این تصـمیمات از مسائل شخصی و فردی تا مسائل بزرگ و کلان را شامل می شوند. در اکثر این تصمیم گیری ها، عموما اهداف و عوامل متعددی مطـرح هستند و فرد تصمیم گیرنده سعی می کند که بین چند گزینه موجود (محدود یا نامحدود) بهترین و ایدآل ترین گزینه را انتخـاب نمایـد. در بسیاری از موارد، افراد بدون آگاهی دقیق از مفهموم تصـمیم گیـری چنـد معیـاره و آشـنایی بـا روش هـای موجـود در ایـن ضـمینه بـه طـور ناخداگاه و طبیعی و با درنظر گرفتن غالب پارامتر های دخیل اقدام به اتخاذ تصمیم می نمایند. با این حال، هزینه بسیار سنگین خطا در برخی از این تصمیم گیری ها، بر لزوم استفاده از روش های دقیق و مدون موجود برای اتخاذ تصمیم های روشن و منطقی با درنظر گـرفتن تمـامی عوامل دخیل تاکید می نماید.

تصمیم گیری در محیط های پیچیده ناپایدار یکی از مسائل بسیار مهم در مدیریت نوین به شمار می رود. در ایـن مـوارد تصـمیم گیرنـده بـا گزینه هایی متفاوت تحت معیارهای مختلفی که از محیط داخلـی یـا خـارجی سیسـتم متـأثر مـیشـوند روبـرو اسـت. در ایـن مـورد مـدلهای تصمیمگیری چند معیاره بهعنوان یکی از ابزارهای کارا جهت اخذ تصمیم مناسب به نظر می رسد.

مبحث تصمیم گیری چند معیاره یکی از بخش های مهم دانش تصمیم گیری مدرن را تشکیل می دهد. ایـن مباحـث کـه بطـور گسـترده در زمینه های متعددی مانند: اجتماعی، اقتصادی، نظامی، مدیریتی و ... مورد استفاده قرار می گیرند، در دهه های اخیر توجه محققین زیـادی را به خود معطوف نموده است. در این تصمیم گیری ها به جای استفاده از یک معیار سنجش بهینگی از چنـدین معیـار سـنجش اسـت اسـتفاده می گردد. [1]

برای مثال، هزینه یا قیمت معمولا یکی از معیارهای انتخاب است. در خرید یک ماشین، هزینه، راحتی، امنیت و مصرف سوخت، معیارهـای اصلی برای انتخاب می باشند اما لزوما یک ماشین ارزان نمی تواند راحتـی بیشـتر یـا امنیـت بـالاتری داشـته باشـد. در صـنعت خـدمات نیـز، رضایت مشتری و هزینه تهیه خدمات دو معیار متضاد هستند که باید به طور همزمان درنظر گرفته شوند. [6][3][2]

بطور کلی پروسه تصمیم گیری شامل هشت مرحله اساسی به شرح زیر می باشد:

- تعریف مسئله،
- محاسبه نیازمندی ها،
- درنظر گرفتن اهداف،

- مشخص کردن گزینه ها،
- تعریف معیار(ها)،
- انتخاب ابزار تصمیم گیری،
- ارزیابی گزینه ها بر اساس معیار(ها)،

در بعضی موارد نیز، مشکل، تنها شامل تعدد معیارهای موجود برای تصمیم گیری نیست، بلکه واکنش افرادی که تحـت تـاثیر آثـار ناشـی از تصمیم های اتخاذ شده چالش اساسی خواهد بود. برای مثال، افرادیکه تحت تاثیر تصمیم اتخاذ شده در مورد انتخاب مکـان مـوردنظر بـرای ساخت یک نیروگاه هسته ای قرار می گیرند می تواند روند اتخاذ تصمیم را با مشکل روبرو نماید. [6][3][2]

-3 مفاهیم و تعاریف

روشهای تصمیم گیری چند معیاره یا MCDM به برنامه ریزی و اتخاذ تصمیم در حوزه مسـائلی کـه شـامل چنـدین معیـار مختلـف و غالبـا متضاد هستند ، می پردازد . هدف ، ایجاد ابزاری مناسب برای یاری رسانی به کسانی است که در مواجهـه بـا مسـائل نیـاز بـه تصـمیم گیـری دارند. برای حل چنین مسائلی یک راه حل منحصر به فرد وجود ندارد. در فرآیند تصمیم گیـری ، صـرفه نظـر از روش مـورد اسـتفاده، بایـد برترین و بهترین حالت از میان گزینه های ممکن انتخاب گردد. بهترین گزینه به گزینه ای اطلاق مـی شـود کـه بیشـترین برتـری را در میـان دیگر گزینه ها داراست. در برخی از موارد نیز، انتخاب گروهی از گزینه های برتر که از بین گزینه های موجود دارای بیشترین مطلوبیت می باشند مد نظر می باشد.

MCDM در رشته های گوناگونی از جمله ریاضیات ، نظریه تصمیم گیری رفتاری ، اقتصاد ، تکنولـوژی کـامپیوتر ، مهندسـی نـرم افـزار ، سیستم های اطلاعاتی و ... کاربرد دارد. [6][4]

-4 دسته بندی کلی مدل های تصمیم گیری چند معیاره

مدلهای تصمیم گیری چند معیاره را می توان به سه دسته کلی تقسیم نمود. در شکل (1) دسـته بنـدی کلـی مـدل هـای تصـمیم گیـری چنـد معیاره ارائه شده است.

شکل-1 دسته بندی کلی مدل های تصمیم گیری

می توان مدلهای چند معیاره را از نظر تعداد گزینه به دو دسته گسسته و پیوسته تقسیم نمود. اگر تعـداد مجموعـه جوابهـای قابـل قبـول، قابـل شمارش باشد، مسأله چند معیاره را گسسته مینامیم. برخی از محققین مانند Hwang و Yoon این نوع مسائل را به اختصار مدلهای تصمیم گیری چند شاخصه MADM4 نامگذاری کرده اند. اگر تعداد مجموعه جوابهای قابل قبول، غیرقابل شمارش باشد، در ایـن صـورت مسـأله چند معیاره را پیوسته می نامیم. Hwang و Masud و همچنین Zimmerman این نوع مسائل را ( با برخی استثنائات مانند برنامـه ریـزی عدد صحیح ) مدلهای تصمیمگیری چند هدفه MODM5 نامیده اند.

در حالت کلی مدل های چند هدفه به منظور طراحی و مدل های چند شاخصه به منظور انتخـاب گزینـه برتـر مـورد اسـتفاده قـرار مـی گیرنـد. تفاوت اصلی مدل های تصمیم گیری چند هدفه با مدل های تصمیم گیری چند معیاره آن اسـت کـه اولـی در فضـای تصـمیم گیـری پیوسـته و دومی بر فضای تصمیمگیری گسسته تعریف میگردند. [1] در جدول 1 به پاره ای از تفاوت های ایندو مدل اشاره شده است. [5]

جدول-1 مقایسه MADM وMODM

MADM MODM




شاخص ها اهداف
معیارها
اهداف صریح بیان شده اند ضعیف بیان شده اند

صریح بیان شده اند ضمنی بیان شده اند
شاخص ها
محدودیت ها غیر مشخص کاملا مشخص

تعداد محدود و مشخص تعداد نامحدود
گزینه ها
کم زیاد
تعامل با تصمیم گیرنده
ارزیابی و انتخاب طراحی
نحوه استفاده

می نوشت. استدلال هایی که در هر طرف اهمیت برابری داشت حذف می گردید. وقتی که تمـام اسـتدلال هـا از یک طرف حذف می گردید ، استدلال های باقیمانده استدلال هایی بود که باید در نظر قرار می گرفت. [7] برخی از اقدامات و پیشـرفت های اخیر نیز در زمینه تصمیم گیری چند معیاره به طور خلاصه در در جدول 2 ذکر شده است.

جدول - 2 تاریخچه ای از فعالیت های انجام شده در زمینه تصمیم گیری های چند معیاره [7]
محقق سال نوع فعالیت

1 Benjamin Franklin 1706-1790 سیستم ساده کاغذی
2 Tucker & Kuhn 1951 فرمول بندی شرایط بهینه در برنامه ریزی غیر خطی
3 Charnes & Cooper & Ferguson 1955 معرفی روش Goal Programming
4 Bernard Roy 1960 معرفی روش ELECTRE
5 Bruno Contini & Stan Zionts 1968 انتشار مدلی از معیارهای چندگانه توسعه یافته
6 Thomas Saaty 1970 معرفی روش AHP
7 Howard Raiffa 1970 مؤسس IIASA
8 Zeleny & J.L.Cochrane 1972 تشکیل کنفرانس بین المللی
9 Zionts & Wallenius 1973 حل مسائل برنامه ریزی خطی چند معیاره
10 Ralph Keeney & Howard Raiffa 1976 انتشار کتابی که پایه تئوری مقدار چند خواصه بود
11 Stan Zionts & Konigswinter 1979 مؤسس گروه SIG
12 Daniel Kahneman & Amos Tversky 2002 بررسی تئوری تصمیم گیری رفتاری

-6 روش های مورد استفاده برای حل مسائل تصمیم گیری های چند معیاره

متدهای مختلف برای یک مسئله خاص، جواب های گوناگونی ارائه می کنند. سردرگمی کاربران از این نقطه آغـاز مـی شـود کـه جـواب کدامین متد را به عنوان جواب برتر بپذیرند و به عبارتی متفـاوت بـودن جـواب هـای پیشـنهادی توسـط ایـن روش هـا یکـی از جـدی تـرین انتقاداتی است که بر مجموعه این روش ها وارد می شود. متفاوت بودن جواب در روش های مختلف از بکارگیری وزنهای متفاوت، تفاوت درالگوریتم ها، کمّی کردن شاخص های کیفی و در نهایت بکارگیری پارمترهایی خاص توسط برخی از متدهاست.

طبق نظر Dason فرآیند انتخاب متد مناسب MCDM شامل مراحل زیر می باشد:
- تعریف اهداف و مقاصد مورد نظر برای بکارگیری متدهای MCDM
- انتخاب شاخص هائی برای ارزیابی قابلیت تکنیک ها،
- فهرست نمودن متدها به عنوان گزینه های قابل بررسی،

- تعیین قابلیت و عملکرد تکنیک ها،
- تشکیل ماتریس تصمیم که بر این اساس متدها برپایه شاخص ها مورد بررسی واقع می شوند، حل مسئله و انتخاب تکنیک برتر
-

نرم افزار های مورد استفاده برای حل مسائل تصمیم گیری چند معیاره

نرم افزار تصمیم گیری (DMS6) یک نوع سیستم پشتیبانی تصمیم گیری برای کمک به افراد و سازمانها برای فرآیندهای تصمیم گیری، بـه طور معمول در رتبه بندی، مرتب سازی و یا انتخاب از میان گزینه های موجود مـی باشـد. نمونـه اولیـه DMS در سـال 1973 ارائـه گردیـد. [113] [112] قبل از ظهور شبکه جهانی وب، اکثر DMS ها مبتنی بر صـفحه گسـترده بـود، [113] تـا اینکـه اولـین DMS مبتنـی بـر وب در اواسط سال 1990 ارائه شد. [114] در حال حاضر، حداقل 30 نوع از DMS (عمدتا مبتنی بر وب) در دسترس می باشد.

DMS ابزاری است که برای کمک به تجزیه و تحلیل ها در فرایندهای تصمیم گیری در نظر گرفته شده است، نـه بعنـوان جـایگزینی بـرای آن. [117] [116] با این حال، DMS نباید به طور کورکورانه مورد اسـتفاده قـرار گیـرد. قبـل از اسـتفاده از یـک نـرم افـزار، لازم اسـت کـه اطلاعات کافی در مورد روش مورد استفاده و نیز مشکلات تصمیم گیری موجود، داشته باشیم. [118]

اکثر فرآیندهای تصمیم گیری پشتیبانی شده توسط DMS ها، روش های تصمیم گیری چند معیاره (MCDM) می باشد. MCDM شـامل ارزیابی و ترکیب ویژگی های گزینه ها در دو یا چند معیار و یا ویژگی هایی به منظور رتبه بندی، مرتب سازی و یا انتخاب از میان گزینه ها است. [119] با این حال، به طور طبیعی، تفاوت های زیادی میان روش های MCDM و اعمال آنها در DMS ها وجود دارد. [119] [117]

این تفاوت ها عبارتند از:
-1 مشکل تصمیم گیری تا حدی به مجموعه ای از مشکلات فرعی شکسته می شود.
-2 بکارگیری مقایسه دو به دو میان گزینه ها یا معیار ها برای برای استنباط اولویت های تصمیم گیرندگان. -3 استفاده از اندازه گیری های مقیاس فاصله ای و یا مقیاس نسبی اولویت های تصمیم گیرندگان.
-4 تعداد معیارهای شامل شونده.

-5 تعداد گزینه های مورد بررسی، اعم از دامنه محدود تا بی نهایت. -6 استفاده از امتیازات عددی ، برای مقدار دهی و یا رتبه بندی گزینه ها. - 7 بکارگیری رتبه بندی ناقص (نسبت به رتبه بندی کامل) گزینه ها.

محصولات DMS، علاوه بر کمک به تصمیم گیرندگان برای رتبه بندی، مرتب کردن و یا انتخاب از میان گزینه ها، اغلب شامل مجموعـه ای از امکانات و ابزارهای اضافی می باشند [115] [114] که برخی از آنها عبارتند از:

- تجزیه و تحلیل و بهینه سازی زمان،
- تجزیه و تحلیل حساسیت و محاسبات منطق فازی،
- اندازه گیری ریسک گریزی،
- ارزیابی گروهی (کار گروهی )،
- ابزار ارائه گرافیکی یا بصری،

برخی از مهترین نرم افزارهای کاربردی موجود در این زمینه با ذکر برخی از ویژگی های اساسی آنها در جدول 4 ارائه شده است.