گیری چند معیاره مجموعه‌ای از روش‌های تحلیلی است که به تصمیم گیرندگان در حل مسایل پیچیده و دارای ساختار ضعیف یا ناقص کمک می‌کنند و از دانش تصمیم گیرندگان و معیارهای موثر در حل مسایل استفاده می‌کنند (محمدی، 1386).
در تعریف فوق منظور از گزینه‌ها متغیرهایی هستند که در فرآیند تصمیم گیری مورد ارزیابی قرار گرفته میزان مناسبت هر یک محاسبه می‌شود. این ارزیابی با توجه به معیارهایی که اساس تصمیم گیری هستند، صورت می‌گیرد. معیارهای تصمیم گیری غالباً ماهیت‌های متفاوت و یا متضادی دارند. برای نمونه کیفیت ماهیت کیفی و هزینه ماهیت کمی دارد. در عین حال با هم در تضاد نیز هستند، زیرا با افزایش کیفیت معمولاً هزینه بالا می‌رود. منظور از مسایل با ساختار ضعیف یا ناقص مسایلی هستند که چون تمام جوانب آن‌ها قابل اندازه‌گیری نیست و به خوبی تعریف نشده اند (Malczewski, 1999).
1-21- طبقه بندی‌های صورت گرفته در تصمیم گیریهای چند معیاره
تصمیم گیریهای چند معیاره به روش‌های مختلفی و بر اساس معیارهای متفاوتی طبقه بندی شده‌اند. دلیل اصلی این تقسیمات تفاوت روش‌های محاسباتی مربوط به هر یک از طبقه بندی‌های با سایر روش‌هاست که به یافتن روش مورد نیاز هر مساله کمک فراوانی می‌نماید. عمده‌ترین تقسیم بندی‌ها به صورت زیر است:
1-22- طبقه بندی بر اساس معیارها
معیارهای تصمیم گیری به دو نوع شاخص و هدف تقسیم می‌شوند. بر این اساس تصمیم گیریهای چند معیاره به دو شاخه اصلی تصمیم گیریهای چند شاخصه با هدف انتخاب بهترین گزینه از میان مجموعه محدودی از گزینه‌ها، و تصمیم گیریهای چندهدفه با هدف طراحی و تعیین مناسب ترین راه حل برای مساله تقسیم می‌شود. تصمیم گیریهای چند شاخصه مسایلی را حل می‌کنند که در آن‌ها فضای تصمیم گیری گسسته و تعداد گزینه‌ها محدود است. در حالی که تصمیم گیریهای چند هدفه مساله را در فضای پیوسته و با طراحی بهترین گزینه حل می‌کنند (Janko and Bernroider, 2005).
1-23- طبقه بندی بر اساس تعداد افراد دخیل در فرآیند تصمیم گیری
این طبقه شامل تصمیم گیریهای فردی و گروهی می‌شود (مهدی پور، 1386). اگر ساختار ترجیحی واحد مبتنی بر هدف عالی یگانه‌ای مورد نظر باشد، از این نوع مساله صرف نظر از تعداد تصمیم گیرانی که در عمل وجود دارند تحت عنوان تصمیم گیری فردی یاد می‌شود. از طرف دیگر اگر در مساله‌ای تفکیک افراد (گروه‌های ذینفع) بر پایه ساختارهای ترجیحی مبتنی بر هدف عالی متفاوتی صورت گرفته باشد، آنگاه آن مساله صورت تصمیم گیری گروهی به خود می‌گیرد. تقسیم فرعی مسایل تصمیم گیری به تصمیم گیری فردی و گروهی با هر دو نوع تصمیم گیری مطرح شده اعم از تصمیم گیریهای چند شاخصه و تصمیم گیریهای چند هدفه به کار گرفته می‌شود (مالچسفکی، 1385).
1-24- طبقه بندی بر اساس شرایط حاکم بر فرآیند تصمیم گیری
این طبقه بندی شامل تصمیم گیری تحت شرایط اطمینان و شرایط عدم اطمینانی است. نا اطمینانی‌ها از دو منبع اصلی سرچشمه می‌گیرند. منبع اول محدودیت اطلاعات در مورد شرایط تصمیم گیری است و منبع دوم ابهامی است که در بیان معانی رویدادها یا خود عبارت وجود دارد (Malczewski, 1999).
1-25- عناصر تصمیم گیریهای چند معیاره
– هدف یا مجموعه اهدافی که تصمیم گیرنده در تلاش است به آن برسد.
– تصمیم گیرنده یا تصمیم گیرندگان (به همراه اولویت‌های آنان) که درگیر فرآیند تصمیم گیری هستند.
– مجموعه‌ای از معیارهای ارزیابی تصمیم گیرندگان بر پایه گزینه‌های موجود در حیطه موضوع.
– مجموعه گزینه‌ها که همان متغیرهای تصمیم گیری هستند.
– مجموعه متغیرهای غیرقابل کنترل که ناشی از طبیعت محیط تصمیم گیری هستند و فرد تقریباً هیچ قدرتی در تغییر آن‌ها ندارد (مانند شرایط اقلیمی).
– مجموعه خروجی‌ها (محمدی، 1386).
1-26- تحلیل‌های تصمیم گیری چند معیاره مکانی
تحلیل‌های تصمیم گیری چند معیاره مکانی داده‌های مکانی و غیر مکانی را تلفیق و وارد فرآیند تصمیم گیری می‌نمایند. در این فرآیند رابطه‌ای بین نقشه‌های ورودی و خروجی تعریف می‌شود و طی آن داده مکانی و اولویت‌های فکری تصمیم گیرندگان بکار گرفته شده، و بر اساس قوانین تصمیم گیری پردازش می‌شوند (Malczewski, 1999).
تحلیل تصمیم گیری چند معیاره مجموعه‌ای از روش‌های تحلیلی است که به تصمیم گیران در حل مسایل پیچیده و دارای ساختار ضعیف و ناقص کمک می‌کند و از دانش تصمیم گیران و معیارهای موثر در حل این مسایل استفاده می‌کند (مالچسفکی، 1385). در واقع می‌توان گفت تصمیم گیری چند معیاره راهی برای برخورد با مشکلات پیچیده، از طریق شکستن مشکل مورد نظر به اجزای کوچک تر است. بعد از سنجش ملاحضات و تصمیم گیری در مورد اجزای کوچک‌تر این اجزا مجدداً گردآوری شده و تمایلات کلی تصمیم گیران را نشان می‌دهد (Linkov et al., 2006).
چارچوب تصمیم گیری چند معیاره مکانی از سه فاز هوشمندی، طراحی و انتخاب تشکیل یافته است. هدف فاز هوشمندی توضیح و فهم رفتار سیستم و سنجیدن وضعیت فعلی است. هدف فاز طراحی فرموله نمودن اهداف و مدل است و در نهایت فاز انتخاب که شامل تولید گزینه‌ها، بررسی تأثیر آن‌ها، ارزیابی و تصمیم گیری و نمایش نتایج است (Prakash, 2003).
1-27- روش‌های تصمیم گیریهای چند معیاره
نحوه بکار گیری معیارهای کمی و کیفی و ماهیت متضاد آن
ها مشکل اصلی تصمیم گیریهای چند معیاره است. منشا عمده مشکلات زیر عبارتست از الف) فقدان استاندارد اندازه گیری معیارهای کیفی و ب) فقدان واحد تبدیل معیارهای کمی و کیفی به یکدیگر.
دلیل عمده توسعه روش‌های گوناگون تصمیم گیری نیز رفع همین دو معضل در فرآیند تصمیم گیری است. مجموعه روش‌های متفاوتی با قوانین و اصول خاص طراحی شده‌اند. ولی همه این روش‌ها قابلیت تبدیل نظرات و اولویت‌های افراد به بردارهای عددی اولویت گزینه‌ها یا وزن پیراسنجه‌ها را دارند (قدسی پور، 1384).
1-28- انواع روش‌های تصمیم گیری چند شاخصه
دو دسته کلی از روش‌های مختلف برای حل مسایل تصمیم گیری چند شاخصه در ادبیات موضوع مطرح شده‌اند.
– روش‌های منشعب از مدل غیرجبرانی5: مدل غیرجبرانی شامل روش‌هایی است که در آن‌ها مبادله بین شاخص‌ها مجاز نمی‌باشد. یعنی نقطه ضعف موجود در یک شاخص توسط مزیت موجود از شاخص دیگر جبران نمی‌گردد. مزیت روش‌های متعلق به این مدل نیز سادگی آن‌هاست که با رفتار تصمیم گیرنده و محدود بودن اطلاعات او مطابقت دارد. در برخی از این روش‌ها ممکن است حتی نیازی به کسب اطلاعات از تصمیم گیرنده نباشد.
– روش‌های منشعب از مدل جبرانی6: در مقابل، مدل جبرانی مشتمل بر روش‌هایی است که اجازه مبادله در بین شاخص‌ها در آن‌ها مجاز است؛ یعنی به طور مثال تغییری حتی کوچک) در یک شاخص می‌تواند توسط تغییری مخالف در شاخص (یا شاخص‌های دیگر جبران شود (اصغر پور، 1381).
1-29- تحلیل تصمیم گیری چند معیاره
تحلیل تصمیم گیری چند معیاره یکی از انواع روش‌های رایج می‌باشد که به وسیله سیستم پشتیبان تصمیم گیری (DSS) به منظور سنجش مسیرهای متفاوت در اجرای یک عمل بر اساس عوامل متعدد و همچنین مشخص کردن بهترین مسیر پیاده سازی و اجراء می‌شود (Miller, 2004). به عبارت دیگر MCDA مجموعه‌ای از روش‌های تحلیلی است که به تصمیم گیرنده در حل مسایل پیچیده و دارای ساختار ضعیف و ناقص کمک می‌کند (مالچسفکی، 1385) و این کار با تقسیم مساله به قطعه‌های کوچک‌تر و ارزیابی هر قطعه به صورت جدا و سپس ترکیب این قطعات برای رسیدن به یک ارزیابی کلی انجام می‌شود. در حقیقت هدف MCDA دادن خدمات در تصمیم گیری است نه اتخاذ تصمیم (حسین پور،1385). اولین شرح کامل از MCDA در سال 1976 توسط کنی7 و ریفا 8 ارایه شد (Lahdelma et al., 2000).
1-30- تصمیم گیری چند معیاره
با توجه به ماهیت مساله مکان‌یابی ، معیارها و شاخص‌های کیفی فراوانی وجود دارند که به وسیله روابط ریاضی قابل بیان نیستند و استفاده از روش‌های (مدل‌ها) تصمیم گیری چند معیاره ، ما را قادر به تحلیل ساده‌تر این شاخص‌ها خواهد کرد. در واقع به منظور در نظرگرفتن تمام معیارها که ویژگی‌های متفاوتی دارند و گاه متضاد، از روش تصمیم گیری چند معیاره استفاده می‌کنیم. روش‌های MCDM از دهه 1980 به بعد کاربرد وسیعی در زمینه‌های مختلف مهندسی و مدیریت داشته‌اند (خلقی، 1381).
در مطالعه‌ای که برای زندگی گیاهی مطابق سناریوهای مدیریتی بر اساس MCDM انجام دادند به این نتیجه رسیدند که این روش به عنوان یک ابزار توانمند و با ارزش به منظور نشان دادن سیستم تالاب به صورت یک سیستم یک‌پارچه و نیز ترکیب کردن خروجی‌های مدل‌ها و آزمون و خطا به عنوان امری ضروری در تصمیم گیری کاربرد دارد (Sadoddin et al., 2010).
ریستُ9 و همکاران (2000)، استفاده از MCDM را به علت سهولت در کاربرد و شفاف سازی برای صاحبان ذینفع به‌عنوان ابزاری مفید و مناسب برای برنامه ریزی‌های مدیریتی و محیطی، بیان می‌کنند (LEE, 2001).
1-31- کاربرد سامانه اطلاعات جغرافیایی در مکان‌یابی شهرک‌های صنعتی
این سامانه به واسطه برخورداری از ویژگی‌های منحصر به فرد نظیر امکان پردازش دقیق، سریع و مطمئن داده‌های مکانی و اطلاعات توصیفی منتسب به آن‌ها از یک سو و توجه روز افزون صنعت کشور و نهادهای دست اندرکار تصمیم گیری به ابزاری قابل اعتماد جهت حمایت از تصمیمات مکان مرجع از سوی دیگر موجب گردیده این سامانه به سرعت جایگاه بسزایی را در میان سامانه‌های مدیریت و حمایت از تصمیم گیری به خود اختصاص دهد. این سامانه با گرد همآوردن مجموعه‌ای از سخت افزار، نرم افزار، نیروی متخصص و داده‌های مکان مرجع که قابلیت‌های جمع آوری، ذخیره سازی، نگهداری، بازیابی، پردازش، مدل سازی و نمایش اطلاعات مکانی و توصیفی را دارند، تامین کننده نیازهای کاربران در هر سطح به ویژه در سطوح کلان در راستای کمک به تصمیم گیری بهینه می‌باشد (صمدزادگان، 1385).
1-32- روش‌های استاندارد سازی
عوامل مورد استفاده در ارزیابی چند معیاره غالباً ماهیت متفاوتی دارند.بنابراین معیارهای اندازه‌گیری آن‌ها با یکدیگر متفاوت خواهد بود. برای استفاده موثر از کلیه عوامل در پردازش، ایجاد ارتباط بین آن‌ها، مکان‌یابی و تناسب اراضی روش‌های مربوط به ماتریس ارزیابی بایستی تحت قاعده خاصی عددی شود. این عملیات را استاندارد کردن داده می‌گویند. مهم‌ترین روش‌های استاندارد سازی روش بولین و روش فازی می‌باشد (Charnpratheep et al., 1997).
1-33- منطق بولین
منطق عملی است که در بر گیرنده‌ی اصول و روش‌های چگونه اندیشیدن، استدلال و استنتاج است. به دیگر سخن منطق ابزاری است تا درست و نادرست بودن استدلال و استنتاج‌های بشری را مشخص سازد. دیرینه ترین اصول منطق، مربوط به دوران ارسطو هستند که به نام منطق کلاسیک یا منطق دوارزشی معرو
ف می‌باشند. این منطق تنها با مفاهیم و استدلال‌های دقیق و سخت سر و کار دارد. این در حالی است که بسیاری از مفاهیم و در نتیجه، استدلال‌ها و استنتاج‌های بشری ماهیتی نادقیق دارند و به سختی می‌توان آن‌ها را در چارچوب اصول و روش‌های منطق کلاسیک مدل سازی کرد (محمدی، 1386).
در منطق بولین، عضویت یک عنصر در یک مجموعه به صورت صفر (عدم عضویت) و یک (عضویت) بیان می‌شود. به منظور استفاده از مدل بولین در مکان‌یابی ابتدا به ازای هر عامل یک نقشه ورودی به صورت باینری بر اساس ضوابط تهیه می‌شود. به این صورت که مقدار یک در هر واحد پیکسلی از یک نقشه ورودی نشان دهنده مناسب بودن و مقدار صفر نشان دهنده نامناسب بودن موقعیت مکانی آن پیکسل جهت فعالیت مورد نظر با توجه به مفهوم آن نقشه (عامل) می‌باشد. سپس نقشه‌های ورودی با استفاده از عملگرهای AND و یا OR با یکدیگر تلفیق می‌شوند و یک نقشه خروجی باینری به وجود می‌آورند. اگر تلفیق نقشه‌ها با استفاده از عملگر AND انجام گرفته باشد پیکسل‌های حاوی ارزش 1 در نقشه خروجی مکان‌هایی را نشان می‌دهد که کلیه معیارهای مربوط به کاربرد مورد نظر را تامین می‌نماید. در صورتی که نقشه‌های ورودی با استفاده از عملگر OR ترکیب شوند پیکسل‌های حاوی ارزش 1 در نقشه خروجی مکان‌هایی را مشخص می‌کند که یک یا چند معیار در آن‌ها صدق می‌کند. ویژگی‌های این مدل عبارتند از:
– کلیه عوامل ورودی دارای ارزش یکسانی می‌باشند. در عمل به طور معمول مناسب نیست که برای کلیه معیارهای مکان‌یابی اهمیت یکسانی قایل شد. وزن عوامل بایستی با توجه به اهمیت نسبی آن‌ها تعیین گردد.
– واحدهای مکانی موجود در هر نقشه عامل که دارای ارزش‌های مختلفی از لحاظ آن عامل هستند در یکی از دو طبقه صفر و یک قرار می‌گیرند.
– در نقشه خروجی نمی‌توان مناطق انتخاب شده را بر اساس میزان مناسبت آن‌ها برای فعالیت مورد نظر اولویت بندی نمود. به عبارتی در این مدل مناطق منتخب نیز دارای ارزش یکسانی هستند (بهشتی فر و همکاران، 1389).
مدل بولین به دلیل سهولت و سرعت اجرایان و نیز به دلیل تطابق مفهومی آن با نقشه‌های مربوط به عوامل محدود کننده بهترین مدل جهت تلفیق این نقشه‌هاست. در این نقشه‌ها هدف حذف کامل مناطق محدودیت دار می‌باشد. بنابراین، توجه به مقدار وزنی یک عامل یا کلاس خاصی از یک عامل ضرورتی ندارد. در نقشه خروجی نیز نیازی به درجه بندی مناطق نیست. به همین دلیل این مدل نه تنها کافی و مناسب بلکه ایده آل برای تلفیق این گونه نقشه‌ها می‌باشد (بهشتی فر و همکاران، 1389).
1-34- منطق فازی
منطق فازی ابزاری مناسب جهت نظم بخشیدن به افکار بشری، در مواقعی که با موضوعات نادقیق سر و کار دارد. پردازش مفاهیم نادقیق و استدلال‌های تقریبی را می‌توان با استفاده از منطق فازی به گونه‌ای منطبق با واقعیت جهت توصیف استدلال‌های انسانی به کار گرفت (محمدی، 1386). بر اساس نظریه فازی عضویت اعضا در مجموعه ممکن است به طور کامل نبوده و هر عضوی دارای عضویت از صفر تا یک باشد و بر خلاف منطق بولین در منطق فازی هیچ قطعیتی وجود ندارد که به توان بر اساس آن یک ناحیه را کاملاً مناسب یا نامناسب دانست. بدین معنا که هر ناحیه بسته به میزانی که معیار تحت بررسی را رعایت می‌نماید دارای مقدار عضویتی است که نماینگر میزان مرغوبیت آن زمین است. در عین حال عملیات ادغام نمودن در منطق فازی یک بیان مفهومی را از میزان مطلوبیت کلی گزینه‌ها بیان می‌دارد (خراسانی و همکاران، 1383).