مقایسه روش های تصمیم گیری چندشاخصه ای گروهی فازی در اولویت بندی پروژه های انتقال آب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری/ گروه سازه های آبی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

2 استاد/ گروه سازه های آبی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

3 کارشناس ارشد/ عمران آب، وزارت نیرو، تهران، ایران.

چکیده

منابع آبی، بنیان اصلی توسعه پایدار کشورهاست. توزیع غیریکنواخت مکانی و زمانی منابع آب، یکی از عوامل کمبود آب در مناطق خشک و نیمه‌خشک می‌باشد که انتقال آب بین‌حوضه‌ای به‌عنوان یک راه‌حل برای رفع این مشکل مطرح می‌شود. به علت تعدّد پروژه‌های قابل اجرا و هزینه زیاد اجرای همزمان آنها، ترتیب اجرای این پروژه‌ها اهمیت می‌یابد. بنابراین یکی از مسائل مهم مطرح در مدیریت منابع آب، اولویت‌بندی پروژه‌هاست. تصمیم‌گیری چندشاخصه‌ای فازی، یک روش مناسب برای مقایسه، انتخاب و اولویت‌بندی گزینه‌های مختلف با در نظرگرفتن معیارهای متفاوت، می‌باشد. در این تحقیق از سه روش‌ تصمیم‌گیری چندشاخصه‌ای فازی به نامهای روش مجموعه‌های ماکزیمم و مینیمم فازی، روش بونیسون در شرایط تصمیم‌گیری گروهی و روشFuzzy TOPSIS گروهی برای اولویت‌بندی برخی از پروژه‌های انتقال آب بین‌حوضه‌ای کارون بزرگ با در نظرگرفتن معیارهای مختلف، استفاده شده ‌است. برای اولویت‌بندی گزینه‌ها، از نرم‌افزار FDM نیز استفاده شده است. گزینه‌ها شامل10 طرح انتقال آب بین حوضه‌ای کارون بزرگ با 8 معیار مختلف می‌باشند که در ابتدا وزن معیارها، توسط 5 کارشناس خبره در زمینه منابع آب مشخص می‌شوند. سپس بر اساس معیارهای انتخاب شده، نسبت ارجحیت هر گزینه توسط کارشناسان تعیین می‌شود. در نهایت نتایج بدست آمده از روش‌های مختلف با یکدیگر مقایسه می‌شوند. نتایج بدست آمده نشان می‌دهند که در کلیه روش‌ها، تونل اول کوهرنگ در اولویت بالاتری نسبت به گزینه‌های دیگر قرار دارد. همچنین ضریب همبستگی اولویت‌بندی Spearman برای تعیین نزدیکی نتایج روش‌های مختلف به‌کار برده شده است که براساس نتایج بدست آمده، روش بونیسون و روش Fuzzy TOPSIS دارای بیشترین ضریب همبستگی می‌باشند. برای بررسی تأثیر وزن معیارها، تحلیل حساسیت بر روی وزن معیارها انجام و نتایج بدست آمده با یکدیگر مقایسه شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison of Fuzzy Multiple Attribute Group Decision Making Methods for Ranking Water Transfer Projects

نویسندگان [English]

  • S. L Razavi Toosi 1
  • J M. V. Samani 2
  • A Koorehpazan Dezfuli 3
1 Ph.D. candidate, Department of water structures, College of Agriculture, University of Tarbiat Modares, Tehran, Iran
2 Professor, Department of water structures, College of Agriculture, University of Tarbiat Modares, Tehran, Iran
3 M.Sc. Environment and Water Research Center, Ministry of energy, Tehran, Iran
چکیده [English]

Water resources are among basics for sustainable development. The non uniform temporal and spatial distribution of water resources is led to shortage water in arid and semi arid regions. The inter basin water transfer projects are one remedy to this problem. According to the diversity of the feasible water transfer projects, ranking of the projects with different criteria is currently one of the important issues in water resources management. Fuzzy Multiple Criteria Decision Making (FMADM) is a collection of methodologies which can be used to compare, select, or rank multiple alternatives that typically involve incommensurate attributes. The aim of this research was to use some of the fuzzy multiple attribute group decision making methods for ranking some inter-basin water transfer projects of Karoon River, western Iran. Maximizing and minimizing sets method, the Bonissone’s method for group decision making, Fuzzy TOPSIS for group decision making, and Fuzzy Decision Making software were used in this study. A set of 10 inter-basin water transfer projects with 8 criteria were considered. First, the weight of each criterion was determined within a group of five water resources experts, Then the rating preference for each alternative were obtained by the same group of experts.  Finally, the results of different methods were compared. The results showed that the Tunnel Koohrang 1 posses the higher rank. Also, the Spearman rank correlation coefficient was obtained between different methods. The results showed that the Fuzzy TOPSIS and Bonissone method provide the best correlation. For evaluating the criteria weightings, the sensitivity analysis was conducted and the results were compared.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Multiple Attribute Decision Making
  • Ranking
  • Fuzzy
  • Inter-basin water transfer projects

رضوی، ل.، محمدولی سامانی، ج. و کوره­پزان دزفولی، ا.؛ اولویت‌بندی پروژه­های انتقال آب بین­حوضه­ای با استفاده از روش تصمیم­گیری چندشاخصه­ای فازی، تحقیقات منابع آب ایران، سال سوم، شماره 2،صص 9-1، پائیز 1386.

Chen, T. C. (2000), Extensions of the TOPSIS for group decision-making under fuzzy environment. Fuzzy sets and systems. 114(1), pp. 1-9.

Chen, S. J. and Hwang, C. L. (1992), Fuzzy Multiple Attribute Decision Making: methods and applications. Springer- Verlag.

Cohon, J. L. and Marks, D. H. (1975), A review evaluation of multiobjective programming techniques. J. Water Resour Manag. 11(2), pp. 208– 220.

Gibbons, J.D. (1971), Nonparametric Statistical Inference, McGraw-Hill, NewYork.

Karamouz, M., Mojahedi, S. A. And Ahmadi, A. (2010),  Interbasin Water Transfer: Economic Water Quality-Based Model. Journal of Irrigation and Drainage Engineering. 136(2), pp. 90-98.

Li, D. F. (2007), Compromise ratio method for fuzzy multi-attribute group decision making, Applied soft computing. 7(3): 807-817.

Liu, H. and Kong, F. (2005), A new MADM algorithm based on fuzzy subjective and objective integrated weights. International journal of information and system sciences. 1(3-4), pp. 420-427.

Raj, A.P. & Kumar, N.D. (1998), Ranking multi-criterion river basin planning alternatives using fuzzy numbers. Fuzzy sets and systems. 100(1-3), pp. 89-99.

Raju, S.K., Duckstien, L. and Arondel, C. (2000), Multicreterion Analysis for Sustainable Water Resources planning : A Case Study in Spain. Water Resources Managemen. 14(6), pp: 435-456.

Simonovic, S.P.& Prodanovic, P. (2002), Comparison of Fuzzy set ranking methods  for implementation in water resources decision-making. Canada Journal of Civil Engineering. 29(5), pp. 692-701.

Srdjevic, B., Medeiros, Y.D.P. and Faria, A.S. (2004), An Objective Multi-Criteria Evaluation of Water Management Scenarios. Water Resources Management. 18(1), pp. 35-54.

Yaccob, A. A. (2007), Management of MELANA watershed using multicriteria decision making approaches. Master thesis. Faculty of Civil Engineering. University Technology Malaysia.

Zadeh, L. (1965), Fuzzy sets. Inf. Control. (8), pp. 338-353.

Zarghaami, M. (2005), Uncertain Criteria in ranking inter-basin water transfer projects in iran, 73 rd Annual meeting of ICOLD, Tehran, 180-S1.

Zarghami, M., Abrishamchi, A. and Ardakanian, R. (2008), Multi-criteria Decision Making for Integrated Urban Water Management. J. Water Resour Manage. 22(8), pp. 1017– 1029.

Zarghami, M., Szidarovszky, F. and R. Ardakanian. (2009), Multi-attribute decision making on inter-basin water transfer projects. J. Transaction E: Industrial Engineering. 16(1), pp. 73- 80.

Zarghaami, M., Ardakanian, R., and Memariani, A. (2007), Fuzzy Multiple Attribute Decision Making on Water Resources Projects Case Study: Ranking Water Transfers to Zayanderud Basin in Iran.
J. Water International. 32(2), pp. 280-293.

Zeshuni, X. (2007), An interaction procedure for linguistic multiple attribute decision making with incomplete weight information. Journal of fuzzy optimization and decision making. 6(1), pp. 17-27.