پایان نامه ها و مقالات

تصمیم‌گیری چندمعیاره، برنامه ریزی آرمانی

مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره انجام گرفته است را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد: رویکردهای مبتنی بر مقایسه و رویکردهای مبتنی بر انتخاب.
در ادامه، فعالیت‌های مختلف انجام گرفته در هر یک از این دو دسته مورد بررسی قرار می‌گیرد.
۲-۲ رویکردهای مبتنی بر مقایسه
در این رویکردها روش‌های مختلفMCDM تنها با یکدیگر مقایسه شده‌اند تا از این طریق فهم صحیحی از ویژگی‌های روش‌های مختلف در مقایسه با یکدیگر حاصل گردد. نتایج حاصل از این رویکردها به تصمیم‌گیرنده کمک می‌کند تا در انتخاب و استفاده از یک روش بتواند دقت لازم را اعمال نماید.
عمده فعالیت‌های انجام شده در این دسته را می‌توان در سه رویکرد طبقه‌بندی نمود: مقایسه از طریق تحلیل نظرات کاربران، مقایسه از طریق مدل‌های ریاضی، و مقایسه از طریق تحلیل ساختار و مراحل روش‌ها.
۲-۲-۱ مقایسه از طریق تحلیل نظرات کاربران
در این رویکرد ابتدا روش‌های تصمیم‌گیری موردنظر به مجموعه‌ای از کاربران آموزش داده شده و سپس مسائلی از نوع واقعی طرح می‌گردد تا کاربران این روش‌ها را در این مسائل مورد استفاده قرار دهند. در نهایت نظرات کاربران بر اساس شاخص‌هایی جمع‌آوری شده و تحلیل می‌گردد.
عموماً شاخص‌هایی که در این رویکرد مورد استفاده قرار می‌گیرد، کیفی می‌باشند و عبارتند از: سادگی استفاده، قابلیت اعتماد، کیفیت نتایج، قابلیت فهم و …
هابز و همکاران[۷] روش‌های برنامه‌ریزی آرمانی۴،۵ ELECTRE-I، توابع ارزش جمعی۶ و توابع مطلوبیت ضربی۷ را به همراه سه روش مختلف وزن‌دهی به منظور شناسایی میزان مناسب بودن و سادگی استفاده، اعتبار نتایج و تفاوت‌های نتایج مورد بررسی قرار داده‌اند. مسئله مورد بررسی در خصوص برنامه‌ریزی منابع آبی بوده است و لذا کاربران از مهندسان متخصص در حوزه منابع آبی انتخاب گردیده‌اند. کُرنر و بوچانان[۸] روش‌هایNAIVE ،SMART8 و Zionts-Wallenius را با هدف تعیین توانایی هر روش در دستیابی صحیح به رجحان تصمیم‌گیرنده مورد مقایسه قرار داده‌اند. آن‌ها از سه معیار اطمینان روش، آسانی استفاده، و آسانی فهم بهره برده‌اند و کاربران نیز ۸۴ نفر از دانشجویان بوده‌اند. چو و همکاران[۹] نیز سه روش SAW9، TOPSIS10و VIKOR را در چارچوب مسائل تصمیم‌گیری گروهی مقایسه نموده و برای این مقایسه از ۱۶ معیار استفاده کرده‌اند. اَخوی و هایِس[۱۰] دو روش AHP11 و MRO12را به منظور ارائه بینشی به طراحان نرم افزار برای نحوه انتخاب روش تصمیم گیری مورد مقایسه قرار داده اند. برای این مقایسه آن ها از ۱۵ دانشجو و استاد کمک گرفته اند. هابز[۱۱] آزمایش‌هایی را جهت مقایسه برخی روش‌های تصمیم‌گیری از طریق تحلیل نظرات کاربران در خصوص چهار معیار مناسب بودن روش برای مسئله، آسانی استفاده، اعتبار، و حساسیت نتایج انجام داده است.
اولسن و همکاران[۱۲] آزمایشی را ترتیب داده‌اند که از طریق آن مجموعه‌ای از کاربران، یک مسئله تصمیم‌گیری را با استفاده از چهار نرم‌افزار مختلف حل نموده‌اند. این نرم‌افزارها عبارتند از: DECAID، ZAPROS، Logical Decision و Expert Choice. هر کدام از این نرم‌افزارها مبتنی بر یکی از روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره می‌باشد. در آخر سوال‌هایی در خصوص این روش‌ها از کاربران پرسیده شده و نتایج آن تحلیل گردیده است. بِل و همکاران[۱۳] یک مسئله تصمیم‌گیری در حوزه محیط زیست را درنظرگرفته و آن را با بکارگیری روش‌های تصمیم‌گیری قطعی و غیرقطعی توسط ۲۰ متخصص این حوزه حل نموده‌اند. در نهایت بر اساس نتایجی که از کاربران بدست آمده، تحلیل‌هایی را در مقایسه این روش‌ها ارائه داده‌اند. وانگ و یانگ[۱۴] نیز با بهره‌گیری از همین رویکرد، سه روش AHP، SMART و EAM13 را بر اساس معیارهای اعتبارسنجی تئوریک، عملکرد پیش‌بینی شده، و عملکرد مشاهده شده از طریق ۶۹ کاربر مقایسه نموده‌اند. محمود و گارسیا[۱۵] نیز به صورت مشابه روش‌های میانگین وزنی، PROMETHEE-II14، ELECTRE-II، AHP، و برنامه‌ریزی سازشی۱۵ را بر اساس سه معیار سازگاری نتایج، میزان تعامل موردنیاز با کاربر، و قابلیت استفاده توسط کاربران با سطوح دانش مختلف، مورد مقایسه قرار داده‌اند.
* مزایا و معایب
از مهمترین مزایای این رویکرد می‌توان به ملموس بودن شاخص‌ها برای کاربران، و همچنین نزدیک بودن شرایط مسئله به واقعیت اشاره کرد. در عوض برخی محدودیت‌ها و معایب این رویکرد به شرح زیر است[۱۶]:
* دامنه و اندازه نمونه مسائل مورد مطالعه خیلی محدود است.
* عموماً تنها معیارهای کیفی در این مقایسات مورد استفاده قرار می‌گیرد.
* کاربران اغلب دانشجویان هستند تا تصمیم‌گیرندگان واقعی.
* تفاوت‌های ذاتی افراد موجب می‌شود که تصمیمات بیشتر از آن که به روش‌ها وابسته باشد، به افراد وابسته گردد.
* اثر یادگیری، خروجی‌ها را تحت تاثیر قرار می‌دهد، به خصوص وقتی که یک استفاده کننده روش‌های مختلف را به طور متوالی بکار برد.
۲-۲-۲ مقایسه از طریق مدل‌های ریاضی
در این رویکرد عموماً با طراحی یک مدل ریاضی، نتایج روش‌های مورد مقایسه شبیه‌سازی شده و یا تحلیل حساسیت بر روی جواب‌ها انجام می‌پذیرد.
زَناکیس و همکاران[۱۶]، هشت روش مربوط به تصمیم‌گیری چند مشخصه‌ای۱۶(MADM) را از طریق شبیه سازی با یکدیگر مقایسه کرده‌اند. این روش‌ها عبارتند از: ELECTRE، TOPSIS ،SAW، MEW17 و چهار نسخه متفاوت از روش AHP. پارامترهای شبیه‌سازی شامل تعداد گزینه‌ها، تعداد شاخص‌ها، توزیع
شاخص‌ها و گزینه‌ها؛ می‌باشد. آن‌ها از ۱۲ سنجه عملکرد به عنوان معیارهای سنجش استفاده نموده‌اند. ولترز و مارشال[۱۷] روش‌های PROMETHEE را با هدف شناسایی شباهت‌ها و تفاوت‌های این روش‌ها مورد مقایسه قرار داده‌اند. بدین منظور آن‌ها از سه نوع تحلیل حساسیت زیر استفاده نموده‌اند:
* تحلیل حساست رتبه‌ها نسبت به تغییر در ارزیابی انجام شده در مورد تمام گزینه‌ها برای یک شاخص خاص.
* تحلیل حساسیت رتبه‌ها نسبت به تغییر در ارزیابی انجام شده در مورد یک گزینه خاص.
* حداقل تغییر لازم در اوزان شاخص‌ها که به تعویض گزینه برتر منجر شود.
روش سنجش در تحلیل‌های فوق پیدا کردن حداقل تغییرات لازم از طریق برنامه ریزی آرمانی بوده است.
قاضی نوری و طباطباییان[۱۸] نیز تحلیل حساسیت روش‌های MADM را مورد بررسی قرار داده‌اند. بدین منظور آن‌ها از دو روش AHP و آنتروپی جهت وزن‌دهی مشخصه‌ها و از سه روش ELECTRE، TOPSISو SAW جهت رتبه‌بندی گزینه‌ها استفاده نموده‌اند. از ترکیب روش‌های وزن‌دهی با روش‌های رتبه‌بندی، شش ترکیب حاصل گردیده است که در نهایت این ترکیبات را در یک مثال خاص دو به دو با یکدیگر مقایسه جفتی (۱۵مقایسه) و تحلیل حساسیت نموده‌اند. معیارهای سنجش در این مقاله عبارت است از: نرمال سازی تفاضل‌ها، فاصله اقلیدسی، همبستگی رتبه‌ای اسپیرمن، مقایسه با نظر کارشناسان. ژو و انگ[۱۹] بر مبنای سنجه شانون-اسپیرمن۱۸ آزمون‌هایی را طراحی کرده و به مقایسه پنج روش تصمیم‌گیری چندمعیاره پرداخته‌اند. سنجه شانون-اسپیرمن معیاری مبنی بر مفهوم فقدان اطلاعات می‌باشد. امینی[۲۰] نوعی از تحلیل حساسیت را در مسائل MADM مورد استفاده قرار داده است، تا از این طریق بتوان با تغییر دادن وزن یک مشخصه و همچنین مقدار کارایی یک گزینه در یک مشخصه، تغییرات در امتیاز گزینه ها را بدست آورد. بدین منظور وی دو روش TOPSIS و SAW را انتخاب کرده و مجموعه ای از روابط ریاضی تحلیل حساسیت را برای این دو روش بدست آورده است.
تریانتافیلو و سانچز[۲۱] دو مسئله تحلیل حساسیت را، یکی جهت تعیین بحرانی‌ترین معیار و دیگری جهت مشخص کردن بحرانی‌ترین مقدار عملکردی، طراحی کرده و سپس این مسائل را با استفاده از سه روش AHP، SAW و WPM19 حل نموده‌اند. بودِ و همکاران[۲۲] مجموعه‌ای از آزمایش‌های شبیه‌سازی را ترتیب داده‌اند که بر اساس آن پدیده برگشت رتبه۲۰ در روش‌های MAVT21، AHP، TOPSIS، درصددهی۲۲، و یک الگوریتم فازی بررسی گردیده است. استوارت[۲۳] نیز یک مدل شبیه‌سازی جهت بررسی سازگاری مدل‌های ارزش جمعی ترتیب داده است.
* مزایا و معایب
مهمترین مزیت این رویکرد آن است که می‌توان تاثیرات تغییراتی که در آینده امکان وقوع دارد را در هر یک از روش‌ها مشاهده کرد. همچنین برخی از معایب این رویکرد به شرح زیر می‌باشد:
* همانند رویکرد قبل، نتایج مبتنی بر مسائل درنظرگرفته شده است.
* تنها معیارهای کمی را می‌توان در آن سنجش نمود.
* با توجه به نوع مدل کردن و حل مسئله ممکن است نتایج متفاوت باشد.
۲-۲-۳ مقایسه از طریق تحلیل ساختار و مراحل روش‌ها
در این رویکرد با تحلیل ساختار روش و تک تک مراحل آن، ویژگی‌ها، مزایا و محدودیت‌های هر روش مشخص می‌گردد و در نهایت این ویژگی‌ها با هم مقایسه می‌شود.
اِستِوارت[۲۴] چندین دسته از روش‌های MCDM را مورد نقد قرار داده و از دل این روش‌ها نقاط ضعف هر یک را استخراج نموده است. در نهایت نیز پیشنهاداتی در استفاده مناسب از این روش‌ها ارائه نموده و بر حسب شرایط پیشنهاد کرده است که چه روش‌هایی استفاده شود. سیمپسون[۲۵] دو روش ELECTRE-II و MAVTرا با هدف شناسایی شباهت‌ها و تفاوت‌های آن‌ها مورد مطالعه قرار داده است. پِنی واتی[۲۶] نیز ۱۶ روش تصمیم‌گیری گروهی را در سه دسته ساختاردهی، رتبه بندی، ساختاردهی و اندازه گیری؛ طبقه‌بندی نموده و مورد مقایسه قرار داده است. وی جهت شناسایی شباهت‌ها و تفاوت‌های این روش‌ها از ۱۶ معیار کیفی استفاده نموده است.
برخی از محققین مانند سالمینِن و همکاران[۲۷] و اُپریکویک و تی‌زِنگ[۲۸] علاوه بر مقایسه ساختار روش‌ها، این روش‌ها را در مسائل نمونه مورد استفاده قرار داده‌اند و از این طریق نتایج روش‌ها را بر اساس تفاوت ساختاری آن‌ها تحلیل نموده‌اند. استوارت[۲۹] نیز ساختار و فرضیات روش‌های MCDM را در پنج دسته روش‌های مبتنی بر تئوری ارزش و مطلوبیت، روش‌های مبتنی بر نقاط مرجع، روش‌های برتری‌دهی۲۳، روش‌های تئوری مجموعه‌های فازی، و روش‌های توصیفی مورد بررسی قرار داده است. اپریکویک و تی‌زنگ[۳۰] از طریق تحلیل ساختار و مراحل روش‌ها، به مقایسه روش‌ VIKOR با TOPSIS پرداخته‌اند. فیسچر[۳۱] ساختار روش‌های مطلوبیت چندمشخصه‌ای، و بویسو و وینکه[۳۲] نیز روش‌های برتری‌دهی، را مورد بررسی و تحلیل قرار داده‌اند. وُنگ[۳۳] نیز مشابه استوارت[۲۹] فرضیات برخی روش‌های MCDM را به اختصار تحلیل نموده است.
* مزایا و معایب
مهمترین مزیت این رویکرد آن است که تحلیل‌های ارائه شده جامعیت داشته و برخلاف دو رویکرد قبل، مبتنی بر مسئله نیست. البته باید توجه داشت که برخی از مقایسه‌ها را نمی‌توان تنها از روی تحلیل روش انجام داد، مانند مقایسه میزان حساسیت روش‌ها نسبت به تغییر در وزن مشخصه‌ها.
۲-۳ رویکردهای مبتنی بر انتخاب
هدف از این رویکردها معرفی یک فرآیند یا یک ابزار به تصمیم‌گیرنده بگونه‌ای است که وی بتواند از بین چندین روش مختلف، مناسب
‌ترین روش را بر اساس شرایط مسئله انتخاب نماید. رویکردهای موجود در این دسته را می‌توان در سه رویکرد استفاده از نمودار درختی، روش چندمعیاره، و سیستم خبره؛ طبقه‌بندی کرد[۴]، که در ادامه مورد بررسی قرار خواهند گرفت.
۲-۳-۱ انتخاب به کمک نمودار درختی
در این رویکرد ابتدا یک طبقه‌بندی از روش‌های MCDM ارائه می‌شود و سپس با استفاده از این طبقه‌بندی، یک قاعده انتخاب به صورت نمودار درختی برای انتخاب مناسب‌ترین روش پیشنهاد می‌گردد.
فعالیت‌های صورت گرفته با این رویکرد، برگرفته از کار مک کریمون[۳۴] می‌باشد. وی ابتدا یک طبقه‌بندی از روش‌های MCDM ارائه نموده است و سپس تمایزات این روش‌ها را مبتنی بر اطلاعات ترجیحی، شناسایی کرده و یک نمودار مشخصات به صورت نمودار درختی جهت انتخاب مناسب‌ترین روش چند معیاره پیشنهاد کرده است. مک کریمون ظاهراً اولین کسی است که ضرورت انتخاب روش مناسب از بین روش‌های متعدد MCDM را تشخیص داده و راهکاری برای آن پیشنهاد نموده است[۱۶،۳۵].
هوانگ و یون[۳۶] با ایده گرفتن از رویکرد مک کریمون، ابتدا یک طبقه‌بندی از روش‌های MADM به صورت شکل ‏۲-۱ ارائه نموده‌اند و سپس با استفاده از این طبقه‌بندی، یک قاعده انتخاب به صورت نمودار درختی برای انتخاب مناسب‌ترین روش پیشنهاد نموده‌اند که در شکل ‏۲-۲ نشان داده شده است. همانطور که در این شکل مشاهده می‌شود، پرسش‌هایی به صورت گام به گام طراحی شده است که کاربر می‌تواند با پاسخ دادن به این پرسش‌ها به روش(یا روش‌های) مناسب دست یابد.

شکل ‏۲-۱. طبقه‌بندی روش‌های MADM توسط هوانگ و یون[۳۶]
شکل ‏۲-۲. قاعده انتخاب هوانگ و یون[۳۶]
سن و یانگ[۳۷] و همچنین لاریبی[۳۸] نیز به طور مشابه نمودارهایی درختی جهت کمک به انتخاب مناسب‌ترین روش چندمعیاره ارائه نموده‌اند. تفاوت کارهای فوق از یک سو در تعیین معیارهای انتخاب، و از سوی دیگر در روش‌هایی می‌باشد که مدنظر قرار گرفته است.
* مزایا و معایب
از مزایای این رویکرد می‌توان به سادگی کار با آن، و همچنین ارائه یک طبقه‌بندی از روش‌های MCDM ؛ اشاره نمود[۴]. از سوی دیگر فعالیت‌های انجام شده در این رویکرد دارای معایبی به شرح زیر می‌باشند[۴،۳۵]:
* عموماً روش‌های مورد استفاده خیلی محدود است.
* سوال‌ها و معیارهای انتخاب جامعیت نداشته و عموماً پیرامون داده‌های موردنیاز روش‌ها می‌باشد. همچنین این معیارها در برخی حالات به یک جواب منحصر بفرد ختم نمی‌گردد.
* در برخی از مواقع ممکن است تصمیم‌گیرنده، به هر دلیل اعم از عدم دانش کافی و یا تردید و ابهام، نتواند به برخی از این سوالات پاسخ روش

92

دیدگاهتان را بنویسید