در این مقاله الگویی برای کمک به گروهی از تصمیم گیرندگان برای ایجاد نمونه کارها از اقدامات امکان پذیر (گزینه های دیگر) که قادر به تعادل استراتژی های عرضه آب هستند ، پیشنهاد می کند.

اصالت

دوره های طولانی کمبود آب باعث ایجاد مشکلاتی در منطقه نیمه خشک شمال شرقی برزیل می شود که از جمله سایر موارد بر بخش های مختلفی مانند غذا ، بهداشت عمومی تأثیر می گذارد. این وضعیت مشکل با رشد جمعیت تشدید می شود. بنابراین ، این نوع تصمیم گیری پیچیده است و باید توسط یک مدل ساخت یافته حل شود.

روش تحقيق

این مدل بر اساس یک روش ساختار مشکل (PSM) و یک روش تصمیم گیری چند معیار (MCDM) است.

یافتههای اصلی

با توجه به تأثیرات جامعه و دولت ، مدل پیشنهادی مناسب برای انجام یک تصمیم گیری قوی و ساختار یافته مناسب بود.

پیامدهای نظریه و عمل

مشارکتهای اصلی مطالعه در مناطقی بود که از خشکسالی و کمبود آب رنج می برند و همچنین ترکیبی از روشهای PSM و MCDM برای کمک به این مشکل.

تصمیم گیری گروهی کلمات کلیدی ؛برنامه سیستم های آبرسانی ؛توسعه و تجزیه و تحلیل گزینه های استراتژیک (سودا) ؛روش Promethee v

1. معرفی

مدیریت تقاضا به راه حل هایی برای کاهش مقدار آب مورد نیاز برای یک فعالیت خاص اشاره دارد. این استراتژی به دنبال کارآیی مصرف آب توسط کاربران (یعنی جامعه یا بخش های اقتصادی) ، کاهش و استفاده مجدد از منابع آب در صورت امکان است (بروکس ، 2006 بروکس ، D. B. (2006). تعریف عملیاتی از مدیریت تقاضای آب. مجله بین المللی توسعه منابع آب، 22 (4) ، 521-528. http://dx. doi. org/10. 1080/07900620600779699. http://dx. doi. org/10. 1080/079006206007779.). به این معنا ، دو مکانیسم برای تنظیم تقاضا برای آب رایج است: مکانیسم های قیمت و غیر قیمت. اولین مورد اغلب از طریق افزایش تعرفه بلوک اتفاق می افتد. و آخرین مورد شامل آموزش عمومی ، بسیج جامعه ، محدودیت های عرضه و استفاده از راه حل های فنی و مهندسی است (Araral & Wang ، 2013 Araral ، E. ، & Wang ، Y. (2013). مدیریت تقاضای آب: بررسی ادبیات و مقایسه درآسیای جنوب شرقی. مجله بین المللی توسعه منابع آب ، 29 (3) ، 434-450. http://dx. doi. org/10. 1080/07900627. 2013. 826413. http://dx. doi. org/10. 1080/0790000627. 2013.). از طرف دیگر ، اهداف مدیریت تأمین ، عمدتاً ، افزایش در دسترس بودن آب است. برای این کار ، باید برخی از اقدامات برای بهبود سیستم آبرسانی انجام شود ، مانند: نوسازی تجهیزات ، گسترش سازه برای حوضه آب و توزیع آب ، تغییر در روشهای عملیاتی و روتین (وانگ و همکاران ، 2014 وانگ ، X. ، Zhang ، J. ، Shahid ، S. ، Guan ، E. ، Wu ، Y. ، Gao ، J. ، & He ، R. (2014). سازگاری با تأثیر تغییرات آب و هوا بر تقاضای آب. استراتژی های کاهش و سازگاری برایتغییر جهانی ، 21 (1) ، 81-99. http://dx. doi. org/10. 1007/S11027-014-9571-6. http://dx. doi. org/10. 1007/s11027-014-957.).

بنابراین، مشکلات منابع آب پیچیده است، زیرا شرکت آب باید ضمن کنترل سطح منابع آب در مخازن، نیاز به افزایش تقاضای آب را تامین کند تا ظرفیت کافی برای حفظ آب در آینده را حفظ کند. به این ترتیب، مشکل تصمیم گیری در مورد استراتژی های عرضه و تقاضای آب است (وانگ و همکاران، 2014 وانگ، X.، Zhang، J.، Shahid، S.، Guan، E.، Wu، Y.، Gao، J., & He, R. (2014). سازگاری با تأثیرات تغییر اقلیم بر تقاضای آب، استراتژی های کاهش و سازگاری برای تغییر جهانی، 21(1)، 81-99. http://dx. doi. org/10. 1007/s11027-014-9571-6. http://dx. doi. org/10. 1007/s11027-014-957.)، و برنامه ریزی مجموعه ای مناسب از این استراتژی ها مستلزم در نظر گرفتن طیف وسیعی از گزینه ها است (Matrosov et al., 2013b Matrosov, E. S., Woods, A. M., & Harou, J. J. (2013b). تئوری تصمیم گیری قوی و تصمیم گیری شکاف اطلاعاتی برای برنامه ریزی سیستم منابع آب مجله هیدرولوژی، 494، 43-58. http://dx. doi. org/10. 1016/j. jhydrol. 2013. 03. 006. http://dx. doi. org/10. 1016/j. jhydrol. 2013. ).

علاوه بر این ، موضوعات مربوط به سیستم های آبرسانی ، به طور کلی ، بازیگران مختلفی را از همه سطوح دولت و سازمان های جامعه مدنی درگیر می کند. به همین دلیل ، اغلب روش تصمیم گیری تحت تأثیر این فشارهای خارجی قرار می گیرد (Segrave et al. ، 2014 Segrave ، A. J. ، Van Der Zouwen ، M. W. ، & Van Viersen ، W. (2014). برنامه ریزی آب: از چه زمانی؟پیش بینی فن آوری و تحولات اجتماعی ، 86 ، 157-167. http://dx. doi. org/10. 1016/j. techfore. 2013. 08. 019. http://dx. doi. org/10. 1016/j. techfore. 201.). علاوه بر این ، در کشورهای در حال توسعه ، تقاضای مداوم برای گسترش زیرساخت های آب شهری وجود دارد (Poustie et al. ، 2015 Poustie ، M. S. ، Deletic ، A. ، Brown ، R. R. ، Wong ، T. ، de Haan ، F. J. ، & Skier ، R(2015). آینده آب پایدار آب شهری در کشورهای در حال توسعه: معضل متمرکز ، غیرمتمرکز یا ترکیبی. مجله آب شهری ، 12 (7) ، 543-558. http://dx. doi. org/10. 1080/1573062x. 2014. 916725. http://dx. doi. org/10. 1080/1573062x. 2014.). با این حال ، سرویس توزیع آب منابع مالی محدودی برای گسترش و نوسازی خود دارد (Almeida-Filho و همکاران ، 2017 Almeida-Filho ، A. T. ، Monte ، M. B. S. ، & Morais ، D. C. (2017). یک سیستم آبرسانی. تصمیم و مذاکره گروه ، 26 (3) ، 523-546. http://dx. doi. org/10. 1007/S10726-016-9512-8. http://dx. doi. org/10. 10077/S10726-016-951.). علاوه بر این مسائل ، برخی از مناطق کمبود آب را متحمل می شوند ، به عنوان مثال ، مزرعه ایالت پرنامبوکو ، که توسط "Agreste" نیز در منطقه نیمه خشک شمال شرقی برزیل واقع شده است.

بنابراین ، این مقاله با هدف تدوین یک مدل تصمیم گیری چند معیار (MCDM) برای تعریف یک نمونه کارها از گزینه های دیگر برای تعادل استراتژی های تقاضای آبرسانی. این مدل بر روی یک مشکل کمبود آب در منطقه نیمه خشک شمال شرقی برزیل اعمال شد. برای آن ، اولا ، همه افراد درگیر در روال تصمیم گیری باید مشکل را درک کنند. بنابراین ، از روش ساختار مشکل (PSM) ، که توسط توسعه و تجزیه و تحلیل گزینه های استراتژیک (SOPA) خوانده می شود ، استفاده شد. پس از آن ، روش MCDM ، که توسط Promethee V نامیده می شود ، برای تعریف مجموعه ای از اقدامات بهتر (یا نمونه کارها) استفاده شد که به محدودیت های شرکت آب احترام می گذارد.

این مقاله به شرح زیر سازماندهی شده است: بخش 2 یک بررسی ادبیات را ارائه می دهد. در بخش 3 ، مواد و روش ها تعریف شده اند. یک مطالعه موردی در بخش 4 ارائه شده است. سرانجام ، اظهارات نتیجه گیری انجام می شود.

2. بررسی ادبیات

توجه داشته باشید که همه این کارها در کشورهای در حال توسعه و یا کشورهایی انجام شده است که مشکلات اقلیمی را نشان می دهند. طبق گفته Azaivand & Chitsaz (2015) Azaivand ، A. ، & Chitsaz ، N. (2015). پاسخ های سیاسی تطبیقی به کاهش کمبود آب در مناطق خشک - یک رویکرد سیستماتیک مبتنی بر EDPSIR ، DEMATEL و MCDA. نظارت و ارزیابی محیط زیست ، 187 (2) ، 1-15. PMID: 25626561. http://dx. doi. org/10. 1007/s10661-014-4225-4. http://dx. doi. org/10. 1007/S10661-014-422.، "بیشتر مناطق خشک و نیمه خشک در کشورهای در حال توسعه واقع شده اند ، در حالی که در دسترس بودن آب در کمیت و کیفیت کافی یک شرط اساسی برای نزدیک شدن به توسعه پایدار است."این مشاهدات اهمیت مطالعات در مورد مدیریت آب را در مکانهایی مانند منطقه نیمه خشک شمال شرقی برزیل تأیید می کند. به طور خاص ، به منظور ایجاد تعادل بین استراتژی های تقاضای آب ، عمر (2013) عمر ، م. م. (2013). ارزیابی اقدامات برای مدیریت بهتر آب و مدیریت تقاضا در فایوم ، مصر با استفاده از RIBASIM. علوم آب ، 27 (54) ، 78-90. https://doi. org/10. 1016/j. wsj. 2013. 12. 008. https://doi. org/10. 1016/j. wsj. 2013. 12. 00. با در نظر گرفتن سناریوهای مختلف آینده ، در فایوم ، مصر ، تعریف نمونه کارها از اقدامات را مورد مطالعه قرار داده اند. با این حال ، این کار ارزیابی معیارها را در نظر نگرفته است ، بلکه فقط مقدار آب مصرفی است. بنابراین ، با توجه به اهمیت منابع آب و تنوع معیارهای موجود در این فرایند تصمیم گیری ، ابزار تصمیم گیری مناسب ، به عنوان تصمیم گیری چند معیار (MCDM) ، برای اطمینان از موفقیت و اثربخشی سیستم های آبرسانی ضروری است (GARFí& Ferrer-Martí ، 2011 Garfí ، M. ، & Ferrer-Martí ، L. (2011). معیارهای تصمیم گیری و شاخص های پروژه های آب و فاضلاب در کشورهای در حال توسعه. علوم و فناوری آب ، 64 (1) ، 83-101. PMID: 22053462. http://dx. doi. org/10. 2166/wst. 2011. 543. http://dx. doi. org/10. 2166/wst. 2011. 543.).

در این منظر ، برخی از مطالعات وجود دارد که از روش های MCDM یا تصمیم گیری گروهی در زمینه مدیریت منابع آب استفاده می کند. برخی از این مطالعات و همچنین معیارهای در نظر گرفته شده را می توان در جدول 1 مشاهده کرد.

بند انگشتی جدول 1 معیارهای ارزیابی و روشهای اعمال شده برای مدیریت آب.

اگرچه این آثار مشکل گزارش شده در این مطالعه را حل نکردند (جدول 1) ، آنها کاربرد روشهای MCDM را برای حل مشکلات مدیریت آب نشان می دهند. معیارهای اصلی مورد استفاده به فنی ، اجتماعی ، زیست محیطی و اقتصادی گروه بندی شد.

از طرف دیگر ، با توجه به مشکل انتخاب اوراق بهادار استراتژی های عرضه آب ، ماتروسوف و همکاران.(2013a) Matrosov ، E. S. ، Padula ، S. ، & Harou ، J. J. (2013a). انتخاب پرتفوی استراتژی های مدیریت آب و تقاضا تحت عدم اطمینان - برآورد بهینه سازی اقتصادی و رویکردهای "تصمیم گیری قوی". مدیریت منابع آب ، 27 (4) ، 1123-1148. http://dx. doi. org/10. 1007/s11269-012-0118-x. http://dx. doi. org/10. 1007/s11269-012-011. تصمیم گیری قوی (RDM) را برای حل آن در شرایط عدم اطمینان پیشنهاد داد. آنها همان معیارهای مورد استفاده ماتروسوف و همکاران را در نظر گرفتند.(2013b) Matrosov ، E. S. ، Woods ، A. M. ، & Harou ، J. J. (2013b). تصمیم گیری قوی و نظریه تصمیم گیری در مورد اطلاعات برای برنامه ریزی سیستم منابع آب. مجله هیدرولوژی ، 494 ، 43-58. http://dx. doi. org/10. 1016/j. jhydrol. 2013. 03. 006. http://dx. doi. org/10. 1016/j. jhydrol. 2013.، جدول 1 را ببینید ، اما آنها به عنوان معیار مقاومت را اضافه کردند. با این حال ، اطلاعات مربوط به این عدم قطعیت ها همیشه برای تصمیم گیرندگان (DM) مشخص نیست. علاوه بر این ، روش RDM تجارت بین ارزیابی اقدامات بر روی معیارهای مختلف را انجام می دهد. این روش همیشه منعکس کننده نظرات گروهی از DMS ناهمگن نیست و باعث ایجاد سطح بالایی از نارضایتی می شود.

2. 1روش های ساختار مشکلات (PSM)

غالباً ، گزینه ها و معیارهای مورد استفاده در تجزیه و تحلیل مسئله به وضوح تعریف نشده اند. روشهای ساختار مسئله (PSM) برای فعال کردن درک بیشتر مشکلات قبل از تعریف اقدامات مناسب مفید هستند (Foote et al. ، 2007 Foote ، J. L. ، Gregor ، J. E. ، Hepil ، M. C. ، Baker ، V. E. ، Houston ، D. J. ، & Midgley ، G. (2007). ساختار مسئله سیستمیک برای مشارکت جامعه در حفاظت از آب اعمال می شود. مجله انجمن تحقیقات عملیاتی ، 58 (5) ، 645-654. http://dx. doi. org/10. 1057/palgrave. jors. 2602248http://dx. doi. org/10. 1057/palgrave. jors.). آنها در ساختار و تعریف موضوعات مهم که مسئله را تشکیل می دهند ، و درک روابط بین این موضوعات کمک می کنند (Cunha & Morais ، 2016 Cunha ، A. A. R. ، & Morais ، D. C. (2016). تجزیه و تحلیل استفاده از نقشه های شناختی در یک آزمایشدر یک فرآیند تصمیم گیری گروهی. مجله انجمن تحقیقات عملیاتی ، 67 (12) ، 1459-1468. http://dx. doi. org/10. 1057/jors. 2016. 19. http://dx. doi. org/1057/Jors. 2016. 19.). بنابراین ، PSM ها روشی ارزشمند برای رسیدگی به مسائل مدیریت واقعی هستند (ابوابارا و همکاران ، 2017 Abuabara ، L. ، Paucar-Caceres ، A. ، Belderrain ، M. C. N. ، & Burrowes-Cromwell ، T. (2017). یک چارچوب سیستمیک مبتنی بر یک چارچوب سیستمیکدر مورد نرم یا رویکرد برای پشتیبانی از استراتژی کار تیمی: یک مورد تولید کننده حمل و نقل هوایی برزیل. مجله انجمن تحقیقات عملیاتی ، 1-15/dx. doi. org/10. 1057/S41274-017-020.).

در این زمینه ، توسعه و تجزیه و تحلیل گزینه های استراتژیک (SODA) روشی است که به تصمیم گیری ، به ویژه در مشکلات پیچیده کمک می کند. این رویکرد مبتنی بر این فرض است که ذهنیت ذاتی در فرآیند تصمیم گیری است ، یعنی افراد مختلف با همان وضعیت متفاوت تفسیر می کنند (ادن ، 1988 ادن ، ج. (1988). نقشه برداری شناختی: یک بررسی. ژورنال اروپایی تحقیقات عملیاتی، 36 (1) ، 1-13. http://dx. doi. org/10. 1016/0377-2217(88)90002-1. http://dx. doi. org/10. 1016/0377-2217(88)9.). سودا از نقشه های شناختی برای درک و ضبط نظرات افراد درگیر (ذینفعان) در تصمیم گیری استفاده می کند (Eden & Ackerma ، 2004 Eden ، C. ، & Ackerma ، F. (2004). نظرات کارشناس نقشه برداری شناختی برای تجزیه و تحلیل سیاست در این زمینهبخش عمومی. مجله تحقیقات عملیاتی اروپایی ، 152 (3) ، 615-630. http://dx. doi. org/10. 1016/S0377-2217(03)00061-4. http://dx. doi. org/10. 1016/S0377-2217 (03).). یک نقشه شناختی را می توان به عنوان ابزاری برای جدا کردن و نمایندگی سازه ها (ایده ها ، اطلاعات) از ذینفعان و قرار دادن آنها در قالب سلسله مراتب درک کرد (Eden ، 1988 Eden ، C. (1988). نقشه برداری شناختی: یک بررسی. اروپامجله تحقیقات عملیاتی ، 36 (1) ، 1-13. http://dx. doi. org/10. 1016/0377-2217(88)90002-1. http://dx. doi. org/10. 1016/0377-2217 (88) 9.). به این معنا ، نقشه های شناختی از گره ها برای نشان دادن وقایع استفاده می کنند ، و قوس هایی که این وقایع را به هم متصل می کنند و رابطه علّی بین آنها را نشان می دهند. نقشه شناختی را می توان با همه ذینفعان با هم تولید کرد ، یا می توان آن را از تجمع نقشه های شناختی فردی ساخته شد (Cunha & Morais ، 2016 Cunha ، A. A. R. ، & Morais ، D. C. (2016). تجزیه و تحلیل استفاده از نقشه های شناختی در یک آزمایشدر یک فرآیند تصمیم گیری گروهی. مجله انجمن تحقیقات عملیاتی ، 67 (12) ، 1459-1468. http://dx. doi. org/10. 1057/jors. 2016. 19. http://dx. doi. org/1057/Jors. 2016. 19.).

2. 2تصمیم گیری چند معیار (MCDM)

روش های PROMETHEE غیر جبرانی هستند و یک رابطه برتری با ارزش ایجاد می کنند، که در آن ارزیابی بد یک جایگزین بر اساس یک معیار نمی تواند با ارزیابی خوب بر روی سایر معیارها جبران شود (Brans et al., 1986 Brans, J. P., Vincke, P. H., و Mareschal، B. (1986). نحوه انتخاب و نحوه رتبه بندی پروژه ها: روش PROMETHEE. مجله اروپایی تحقیقات عملیاتی، 24(2)، 228-238. http://dx. doi. org/10. 1016/0377-2217(86)90044-5. http://dx. doi. org/10. 1016/0377-2217(86)9. ). Brans & Mareschal (1992) Brans, J. P., & Mareschal, B. (1992). PROMETHEE V: مشکلات MCDM با محدودیت های تقسیم بندی. INFOR، 30 (2)، 85-86. http://dx. doi. org/10. 1080/03155986. 1992. 11732186. http://dx. doi. org/10. 1080/03155986. 1992. روش PROMETHEE V را برای حل مشکل پورتفولیو توسعه داد. به طور خاص، این روش به دو مرحله تقسیم می شود: (1) روش PROMETHEE II، و (2) برنامه ریزی خطی عدد صحیح (ILP).

با توجه به یک جفت کلی از گزینه ها (a, b) و تابع gj (.) عملکرد گزینه ها در هر معیار j، با توجه به Brans & Mareschal (2009) Brans, J. P., & Mareschal, B. (2009). روش های PROMETHEEدر J. R. Figueira، S. Greco & M. Ehrgott (Eds.)، تجزیه و تحلیل تصمیم گیری معیارهای چندگانه: بررسی وضعیت هنر (ص. 163-195). نیویورک: Springer-Verlag. بازیابی شده در 24 جولای 2017، از http://www. springer. com/it/book/9780387230672 http://www. springer. com/it/book/97803872.، در PROMETHEE II، DM یک وزن (w j) برای هر معیار j تعیین می کند که j =<1, 2, … ., k>و یک تابع ترجیحی Fj (a, b) از تفاوت [g j (a) - g j (b)] بین عملکرد گزینه ها در هر معیار j. بنابراین، ارزیابی با درجه برتری (π (a, b)) برای هر جفت گزینه، که با معادله 1 نشان داده می شود، انجام می شود. وزن ها باید نرمال شوند، یعنی ∑ j k w j = 1 .

π ( a , b ) = ∑ j = 1 k w j F j ( a , b ) (1)

پس از آن، درجه رابطه برتری از طریق جریان های برتری منفی Φ - (a) و جریان های برتری مثبت Φ + (a) به شرح زیر بررسی می شود:

• • مثبت: ترجیحاً شدت یک جایگزین «a» را در همه گزینه های «b» در مجموعه A، مانند معادله 2 نشان می دهد.