„Analiza wielokryterialna „Analiza wielokryterialna – jej miejsce i ...

„Analiza wielokryterialna – jej miejsce i rola
w fazie przedinwestycyjnej”
dr inŜ. Tomasz Thiel, Politechnika Poznańska
KONFERENCJA – 17 XII 2009, Poznań
KOSZTY I KORZYŚCI ROZWIĄZAŃ ŚRODOWISKOWYCH W FAZIE PRZYGOTOWANIA
INWESTYCJI INFRASTRUKTURALNYCH

podejście oparte na rachunku kosztów i
wyników oraz analizy koszt - zysk, uwaŜane
są obecnie za zbyt wąskie (koszt lub
współczynnik C/B stanowią tylko jedno z
branych pod uwagę kryteriów);
inne podejścia oparte np. na syntetycznych
wskaźnikach jakości ocen oraz analizy
wartości są równieŜ niewystarczające;
występowanie kryteriów wymiernych i
niewymiernych (opisanych przez skale
jakościowe).

Czym jest wspomaganie decyzji:
„Wspomaganie decyzji przyczynia się do
konstrukcji, umocnienia i przekazania
przekonania, ale nie jest środkiem słuŜącym do
wykazywania optymalności jakiejś decyzji lub
dyktowania jaką decyzję naleŜy podjąć”
(B.Roy’85)

W metodyce Wielokryterialnego Wspomagania
Decyzji następuje wyraźne wyodrębnienie
uczestników procesu wspomagania decyzji
oraz określenie ich roli i udziału w tym
procesie.
Uczestnik procesu decyzyjnego to osoba lub
grupa osób, która "wpływa bezpośrednio lub
pośrednio na decyzje przez swój system
wartości, czy to z własnej woli, czy to
powodując określone interwencje innych osób"
(B.Roy’85).

Celem wspomagania decyzji moŜe być: wybór
najlepszego (-ych) wariantu (-ów), ranking
wszystkich analizowanych wariantów lub
przydział wariantów do wcześniej
zdefiniowanych klas.
Istotną rolę we wspomaganiu decyzji odgrywa
modelowanie preferencji i agregacja
preferencji.

W przypadku metod analizy wielokryterialnej
informacje odzwierciedlające preferencje,
podawane są przez poszczególnych
uczestników występujących w procesie
wspomagania decyzji, przed rozpoczęciem
procedury obliczeniowej.
W tym przypadku występuje tzw. globalny
model agregacji preferencji.

Dodatkowe pojęcia charakterystyczne dla
wspomagania decyzji, związane z metodami
analizy wielokryterialnej (B.Roy’85) :
wariant potencjalny, zbiór wariantów
potencjalnych,
spójna rodzina kryteriów spełniająca
określone wymagania logiczne,
zdolność dyskryminacyjna kryterium (progi
dyskryminacji)
koncepcja (model) pseudokryterium,
nieporównywalność wariantów.

Wspomaganiem decyzji zajmuje się analityk,
będący osobą zewnętrzną wobec problemu i
procesu decyzyjnego oraz odpowiedzialną za
przebieg całego procesu.
Jego rola polega, między innymi, na ukazaniu
modelu i wykorzystaniu go do uzyskania
elementów odpowiedzi, wyjaśnianiu
decydentowi konsekwencji takiego lub innego
zachowania oraz ewentualnie zalecaniu
jednego lub serii działań lub nawet określonej
metodyki.

Decydentem moŜe być pojedyncza osoba (np.
właściciel, osoba reprezentująca właściciela
(delegowana przez właściciela);
Decydentem moŜe być takŜe ciało kolegialne
– grupa osób (np. zarząd firmy, zarząd
powołany dla realizacji określonego
przedsięwzięcia, zarząd władzy lokalnej –
komunalnej, gminnej);

W pewnych sytuacjach niezbędne jest wzięcie
pod uwagę róŜnych grup, które są
zainteresowane określonym
przedsięwzięciem lub które znajdą się w
obszarze oddziaływania przedsięwzięcia.
Te grupy moŜna nazywać grupami interesu.

W dwóch pierwszych sytuacjach decydent
wprost określa swoje preferencje, podając
określone informacje wymagane w przyjętej
metodzie obliczeniowej. Tym samym decydent
bezpośrednio uczestniczy w procesie
wspomagania decyzji.
Natomiast w trzeciej sytuacji decydent
(pojedyncza osoba lub ciało kolegialne) chce
poznać preferencje poszczególnych grup
interesu. Swoją rolę ogranicza jedynie do
podjęcia ostatecznej decyzji.

Pozyskiwanie informacji od decydenta
(będącego ciałem kolegialnym) lub od
przedstawicieli poszczególnych uczestników
występujących w procesie decyzyjnym,
reprezentujących róŜne grupy interesu.
Najlepszym sposobem jest przeprowadzenie
bezpośredniej ankietyzacji, podczas specjalnie
zorganizowanych spotkań, dla kaŜdej grupy
oddzielnie. Ankietyzację powinno poprzedzać
odpowiednie przygotowanie uczestników
spotkań.

1. Ocena róŜnych wariantów rozwoju systemu
komunikacji miejskiej, w jednym z miast w
Polsce.
Decydent: Zarząd Miasta (ciało kolegialne);
decydent nie był zainteresowany podaniem
informacji odzwierciedlających jego
preferencje;
Decydent oczekiwał uzyskania informacji o
preferencjach i wskazania określonych
wariantów rozwoju systemu komunikacji,
biorąc pod uwagę 2 grupy interesu.

Jedną grupą byli przedstawiciele pasaŜerów, w
tym osób nie w pełni sprawnych ruchowo.
Drugą grupę stanowili przedstawiciele
przewoźnika czyli Miejskiego Przedsiębiorstwa
Komunikacji.
Informacje dotyczące preferencji
przedstawicieli obydwóch grup interesu,
pozyskano na drodze ankietyzacji
bezpośredniej, w ramach odbytych spotkań.

Przeprowadzenie obliczeń, przy zastosowaniu
wybranej uprzednio metody wielokryterialnego
wspomagania decyzji (metoda ELECTRE III), z
wykorzystaniem informacji o preferencjach,
uzyskanych oddzielnie od przedstawicieli
kaŜdej grupy interesu, pozwoliło na wskazanie
wariantu, uznanego za najlepszy.
Zarządowi Miasta został zarekomendowany
jeden wariant spośród 4 analizowanych
(branych pod uwagę i ocenianych).

Wariant ten, był z punktu widzenia
przewoźnika pewnym kompromisem,
Natomiast w rankingach uzyskanych w oparciu
o informacje podane przez przedstawicieli
obydwóch grup interesu znalazł się na 1
miejscu.
Wszystkie wymienione działania zostały
wykonane dla Biura Projektów, które dla
ostatecznie przyjętego wariantu wykonywało
projekt techniczny.

Kryteria wzięte pod uwagę przy dokonywaniu
analizy porównawczej:
( pasaŜerowie i przewoźnik ):
CZAS OCZEKIWANIA [ min ];
CZAS PRZEJAZDU [min ];
PUNKTUALNOŚĆ KURSOWANIA [ liczba kursów
niepunktualnych na 1000 kursów ];
NIEZAWODNOŚĆ KURSOWANIA [ liczba
kursów wypadających na 1000 kursów ];
BEZPIECZEŃSTWO SYTUACYJNE [ liczba
zagroŜeń na 100 przejazdów ];

WSPÓŁCZYNNIK PRZESIADEK [ liczba jazd /
liczba podróŜy ];
KOMFORT PRZEJAZDU [ % podróŜy
komfortowych - bez zatłoczenia i w
pojazdach niskopodłogowych ];
EFEKTYWNOŚĆ FINANSOWA [ % stosunek
wpływów do kosztów];
RENTOWNOŚĆ INWESTYCJI [% stopa zwrotu -
IRR] (wyłącznie w ocenie wg modelu
preferencji przewoźnika).

Jak widać w analizowanym problemie wzięto
jednocześnie pod uwagę aspekty: techniczny,
społeczny i ekonomiczny. Nie uwzględniono
natomiast aspektu związanego z
oddziaływaniem na środowisko.

2. Ocena róŜnych wariantów przebiegu
modernizowanych odcinków 3 dróg
krajowych, w ramach dojazdu i ominięcia
jednej z aglomeracji miejskich w Polsce.
W analizie problemu uwzględniono zarówno
uŜytkowników (korzystających) z tych dróg,
jak i mieszkańców obszarów (w obrębie
korytarzy), przez które będą przebiegały
proponowane warianty dróg.

Jednak w tym problemie nie przyjęto tych grup
w celu modelowania ich preferencji.
To biuro projektu, po uzyskaniu niezbędnych
informacji, przedstawiało (rekomendowało)
określone warianty (dla kaŜdej drogi
oddzielnie) do ostatecznej decyzji
podejmowanej przez GDDKiA. To takŜe
projektant proponował określone wartości dla
informacji dotyczących preferencji. W tym
przypadku jedynie określił róŜne układy
znaczenia dla przyjetych kryteriów oceny.

Informacje uzyskane na drodze ankietyzacji
uŜytkowników dróg zostały wykorzystane na
etapie przyjmowania rozwiązań technicznych,
wyposaŜenia i bezpieczeństwa dla
projektowanych wariantów przebiegu w
przyjętych korytarzach.
Natomiast informacje uzyskane (ankiety) od
mieszkańców w obrębie w.w. korytarzy
stanowiły podstawę przyjęcia do analizy
następującego kryterium: akceptacja dla
danego wariantu drogi ze strony mieszkańców
korytarza (% akcept. bezwarunk. i warunkowej).

Pozostałe kryteria przyjęte do oceny wariantów:
liczba kolizji z infrastruktura typu
magistralnego;
powierzchnia zabudowy w ha, która znajdzie
się w pasie oddziaływania projektowanego
odcinka drogi (przyjęto pas szer. 150 m);
uciąŜliwość kolizji z mpzp (skala pkt.);
uciąŜliwość kolizji z obszarami o określonych
walorach środowiskowych i przyrodniczych.

W przypadku tego ostatniego kryterium wzięto
pod uwagę obszary: doliny rzeki i strefy ujęcia
wody oraz parku krajobrazowego (przyjęto
wartość 2 w skali pkt), lasów, uŜytków
ekologicznych (przyjęto wartość 1 w skali pkt).
Ponadto uwzględniono 3 sytuacje:
projektowany odcinek drogi będzie omijał takie
obszary (wówczas wartość 0 pkt) lub będzie
przechodził skrajem takiego obszaru (wówczas
wartość 1 pkt) lub będzie przecinał taki obszar
(wówczas wartość 3 pkt).

W analizowanym problemie uwzględniono
aspekty: techniczny, ekonomiczny,
oddziaływania na środowisko i społeczny.
Przeprowadzone eksperymenty obliczeniowe
przy zastosowaniu metody TOPSIS pozwoliły
projektantowi na zarekomendowanie
decydentowi (wraz z uzasadnieniem)
określonych wariantów (jednego lub dwóch) dla
kaŜdego korytarza, dla kaŜdej z 3
analizowanych dróg.

Zaprezentowane przykłady problemów
decyzyjnych, jak i wiele innych rozwiązanych
przy zastosowaniu metod analizy
wielokryterialnej pozwalają na stwierdzenie, Ŝe
bardzo szerokie są zarówno moŜliwości
zastosowań , jak równieŜ praktyczna
przydatność (skuteczność) omawianej
metodyki.

NaleŜy podkreślić, Ŝe coraz częściej w
Specyfikacji Istotnych Warunków Zamówienia
pojawia się punkt dotyczący przeprowadzenia
oceny wielokryterialnej proponowanych
wariantów realizacji inwestycji.
Przeprowadzenie takiej analizy jest bardzo
waŜne zarówno dla Biura Projektów, jak i dla
Zamawiającego. Dostarcza bowiem obydwu
stronom dodatkowych informacji i argumentów
przed podjęciem ostatecznej decyzji.

Stąd tak istotna jest przynajmniej podstawowa
wiedza Decydentów i Biur Projektów na temat
moŜliwości zastosowania analizy
wielokryterialnej oraz zainteresowanie
wykonaniem takiej analizy przed przyjęciem
określonego wariantu realizacji.
Zaprezentowany sposób postępowania
funkcjonuje w państwach rozwiniętych od
początku lat 70-tych XX wieku.