Opinia o analizie wielokryterialnej dr.T.Bewszko

Warszawa, 25/05/2016
dr inż. Tadeusz Bewszko
Przedstawiciel Grupy Nieformalnej
Mieszkańców wsi Petrykozy, Lasek, Grzegorzewice
Uwagi po spotkanie GR w dniu 16/05/2016
na którym prezentowano wyniki analizy wielokryterialnej
1. Uwagi ogólne dotyczące problemu decyzyjnego
Problem decyzyjny wyboru lokalizacji linii 400 kV posiada skończony, dyskretny zbiór
rozwiązań (skończoną liczbę wariantów decyzyjnych) oraz dużą liczbę decydentów
wyrażających swoje preferencje, zatem jest to klasyczny problem grupowego podejmowania
decyzji dla dyskretnego problemu decyzyjnego (group decision making/analysis of discrete
alternatives). Wszystkie rozwiązania niezdominowane mogą być rozwiązaniem problemu
decyzyjnego. Pomoc w procesie wspomagania podejmowania decyzji będzie wiec polegała na
uszeregowaniu wszystkich wariantów, od najlepszego do najgorszego, według przyjętych
kryteriów decyzyjnych (ocena z wykorzystaniem preferencji decydentów lub/i
ocena
obiektywna).
2. Uwagi dotyczące modelu problemu decyzyjnego
Przedmiotowe zagadnienie decyzyjne zostało ograniczone do wyboru jednego spośród
5 wariantów decyzyjnych.
Duże zdziwienie budzi informacja na 4 slajdzie prezentacji wyników analizy wielokryterialnej
gdzie napisano:
“Na tym etapie warianty lokalizacji linii przesyłowej rozumiane są jako “korytarze”,
w których możliwe będą nawet znaczne przesunięcia przebiegu linii”
Znaczne przesunięcia linii to wg Moderatora zmiany kilku-kilkunasto kilometrowe w stosunku
do osi modelowanego przebiegu linii (szczegóły w protokole z GR).
Zatem należy zapytać:
- jak się ma zbudowany model sytuacji decyzyjnej do rzeczywistej sytuacji decyzyjnej, która
znacząco może się różnić od modelowej?
- czy obecny model, tak dalece różniący się od rzeczywistej sytuacji decyzyjnej może być
wykorzystany we wspomaganiu podejmowania decyzji?
Dodatkowo należy zauważyć, że występuje znaczna dysproporcja w liczebności w grupach
kryteriów. I tak dla grupy kryteriów środowiska społecznego występują aż 4 kryteria dot liczby
budynków mieszkalnych:
• kryterium 1: liczba budynków mieszkalnych w korytarzu 70 m,
• kryterium 2: liczba budynków mieszkalnych w korytarzu w pasie 35-100 m,
• kryterium 3: liczba budynków mieszkalnych w korytarzu w pasie 100-200 m,
• kryterium 4: liczba budynków mieszkalnych w korytarzu w pasie 200-400 m.
Dodatkowo dla grupy kryteriów planistycznych zachodzi podobna sytuacja:
•
•
Pow. obszarów planowanych pod budownictwo mieszkaniowe w korytarzu 70 m [ha]
Pow. obszarów planowanych pod budownictwo mieszkaniowe w korytarzu 35-100 m
[ha]
•
Pow. obszarów planowanych pod budownictwo mieszkaniowe w korytarzu 100-400 m
[ha]
Dla grupy kryteriów środowiska przyrodniczego występują tylko 3 kryteria. Jedno z nich to
Powierzchnia obszarów wodno-błotnych i bagiennych w korytarzu ≤ 800 m [ha].
Zachodzi pytanie dlaczego nie wprowadzono dodatkowych kryteriów analogicznie jak grupie
kryteriów środowiska społecznego, można by zbudować model z kryteriami, np.:
•
•
•
•
Powierzchnia obszarów wodno-błotnych i bagiennych w korytarzu ≤ 35 m [ha]
Powierzchnia obszarów wodno-błotnych i bagiennych w pasie 35-100 m [ha]
Powierzchnia obszarów wodno-błotnych i bagiennych w pasie 100-200 m [ha]
Powierzchnia obszarów wodno-błotnych i bagiennych w pasie 200-400 m [ha]
oraz dla kryterium Długość przecięcia korytarzy migracji ptaków [km]:
• Długość przecięcia korytarzy migracji ptaków w korytarzu ≤ 35 m [km],
• Długość przecięcia korytarzy migracji ptaków w pasie 35-100 m [km],
• Długość przecięcia korytarzy migracji ptaków w pasie 100-200 m [km],
• Długość przecięcia korytarzy migracji ptaków w pasie 200-400 m [km].
Zatem zasady tworzenia kryteriów w ramach grup kryteriów nie są jednolite co
zaburza właściwą ocenę konsekwencji decyzji i skutkuje błędnym wynikiem.
Dodatkowo należy podnieść zagadnienie skumulowanego oddziaływania
środowiskowego dwóch projektów (trasa komunikacyjna i linia elektroenergetyczna
400 kV). Zwykle samodzielne projekty spełniają wymagane prawem normy, a ich
samodzielne oddziaływanie nie jest zbyt szkodliwe bądź uciążliwe, to w przypadku
zrealizowania obydwu inwestycji ich skumulowane oddziaływanie mogłoby być
szkodliwe bądź uciążliwe dla okolicznych mieszkańców lub środowiska naturalnego.
Zatem należy zapytać czy model uwzględnia (i w jaki sposób?) kumulację uciążliwości
dwóch projektów? Proszę o wskazanie zastosowanej metody obliczającej skumulowany
wpływ uciążliwości na wartości kryterialne kryteriów środowiska przyrodniczego dla
wariantów DK50+A2 oraz DK50+400kV.
Dlaczego wśród kryteriów decyzyjnych środowiska przyrodniczego brakło kryterium
poziomu hałasu i innych uciążliwych parametrów zależnych od skumulowanego
oddziaływania dwóch projektów, tj istniejącej (i zapewne wkrótce modernizowanej
bardzo ruchliwej DK50) oraz projektowanej linii 400 kV. Czy analizowano
prognozowane dla przyszłości uciążliwości związane z rozwojem tej trasy
komunikacyjnej?
W świetle najnowszych wyników badań naukowych należy również zauważyć, że od
metodyki kumulacji niekorzystnych wpływów na dany obszar (np. dla istniejących dla
danej społeczności uciążliwościach związanych np. z sąsiedztwem DK50 dodaje się
jeszcze dodatkowe uciążliwości związane z sąsiedztwem linii elektroenergetycznej
przesyłowej 400 kV) już się odstępuje. Zatem rozpatrując kryterium decyzyjne Długość
linii przebiegających w korytarzach DK, ekspresowych i autostrad [km] należałoby
raczej dążyć do jego minimalizacji a nie maksymalizacji.
3. Uwagi dotyczące przyjętej przez Moderatora metody rozwiązania problemu
decyzyjnego
Zaproponowana metoda rozwiązania problemu decyzyjnego – metoda wagowa - jest jedną z
najprostszych metod ale również mającą poważne ograniczenia wskazywane w literaturze:
preferowanie rozwiązań tzw. skrajnych - paradoks Korhonena (Korhonen paradox) - szczególnie
"uciążliwy" dla problemów dyskretnych, a takim jest problem decyzyjny wyboru wariantu linii
400 kV. Choćby z tego powodu powyższa metoda nie powinna być stosowana.
Wspomniane wyżej ograniczenia metody wagowej sprawiają, że zasadnym staje się rozważenie
zastosowania innej metody rozwiązania.
Dodatkowo wskazanym byłoby dopełnienie rozwiązania problemu wielokryterialnego z
uwzględnieniem preferencji różnych uczestników procesu decyzyjnego uzyskaniem
dodatkowego rozwiązania tegoż samego problemu decyzyjnego przy braku preferencji
(obiektywny ranking wszystkich rozwiązań).
Należy również podnieść brak jakichkolwiek reguł zastosowanych do modelowania
preferencji (z wykorzystaniem ankiet). Każdy uczestnik GR mógł wysłać ankietę i poprzez to
wpływać na ostateczny wynik. Nie było ustalone ile ankiet może wpłynąć od podmiotów
związanych z poszczególnymi wariantami decyzyjnymi. Dodatkowo należy pamiętać, że
poszczególne wariaty różnią się całkowita długością linii stąd podmioty związane z dłuższymi
wariantami winny mieć możliwość wyrażenia swoich preferencji poprzez większą liczbę ankiet.
4. Uwagi do danych wykorzystanych do rozwiązania problemu decyzyjnego
Jakość danych wykorzystanych do rozwiązania budzi szereg wątpliwości bowiem:
-
czas na zebranie potrzebnych danych był bardzo krótki. Należy pamiętać, że do analizy
wielokryterialnej dla każdego z 5 wariantów należało obliczyć wartości kryterialne dla
21 kryteriów. Dodatkowo sumaryczna długość korytarzy linii dla 5 wariantów wynosiła
ponad 300 km (dla kilku wariantów istniały części wspólne stąd mniejsza długość
całkowita niż wynikająca z sumy długości wszystkich wariantów).
-
dane nie były przez nikogo weryfikowane (a przynajmniej na GR nic na ten temat nie
mówiono),
-
dane dot. składników wartości kryterialnych (dla każdego powiatu/gminy) powinny być
jawne dla wszystkich uczestników GR, każda społeczność lokalna mogłaby sama
zweryfikować dane przypisane "jej lokalnemu odcinkowi" wariantu linii 400 kV,
-
również preferencje wyrażone poprzez przesłane Moderatorowi ankiety powinny być
jawne, bowiem bez informacji dot. danych obejmujących preferencje decydentów nie
można zweryfikować poprawności obliczeń oraz poprawności otrzymanych wyników,
-
nic nie wiadomo również o weryfikacji zebranych preferencji w postaci wyników ankiet,
-
wobec szerokiego potencjalnie kilkukilometrowego ”korytarza” linii należy zapytać co w
ogóle te dane zawierają.
Każdy uczestnik GR winien mieć szczegółowe informacje o wszystkich danych, zarówno
dotyczących “swojego” wariantu linii jak i wszystkich “konkurencyjnych”. “Swoje” dane może
bardzo łatwo zweryfikować - ma bowiem bazy lokalnych nieruchomości.
5. Uwagi do wyników zaprezentowanych przez Moderatora
Na slajdzie nr 30 o tytule "Wynik Analizy" zamieszczono podsumowanie całości wyników
i stwierdzono:
"optymalnym okazał się: Wariant DK50 i A2."
Należy jednak podkreślić, że wobec braku rozwiązań zdominowanych (o tym zapewniał
Moderator GR) wszystkie pięć wariantów to rozwiązania optymalne wielokryterialnie
(w sensie Pareto) zatem wdrożenie każdego z nich do procesu inwestycji jest racjonalne.
"Wariant DK50 i A2" okazał się najlepszym rozwiązaniem dla przyjętej przez Moderatora
metody rozwiązania problemu wielokryterialnego i określonych - poprzez ankiety - preferencji
decydentów.
6. Podsumowanie
Wobec wszystkich powyższych uwag należy stwierdzić, że zamodelowanie tego samego
problemu decyzyjnego za pomocą innych kryteriów decyzyjnych (takie same liczby
kryteriów w grupach kryteriów), jak również inna metoda rozwiązania (wobec
udokumentowanych w literaturze ograniczeń metody zastosowanej w GR) mogłaby dać inne
najlepsze rozwiązanie (poprzez inaczej wyrażane preferencje decydentów oraz odmiennie
zdefiniowaną skalaryzującą funkcję osiągnięcia).
Bibliografia:
Bewszko T.: 2001. Wielokryterialna analiza zasilania w energię odbiorcy komunalno-bytowego.
Rozprawa doktorska. Rzeszów, 2001.
Bewszko T., 2007. Zastosowanie wielokryterialnej analizy do rozwiązywania złożonych
problemów decyzyjnych elektroenergetyki, Przegląd Elektrotechniczny, 83, 2-5 .
Bewszko T., 2011. Planowanie i eksploatacja sieci elektroenergetycznych jako wielokryterialne
problemy decyzyjne, Przegląd Elektrotechniczny, Rocznik 2011, tom R. 87, nr 8, 1620.
Bewszko T., Słyś, D. 2014. Multi-criteria decision aid for the selection of open trenching
technology for modernisation of municipal infrastructure systems, Tunnelling and
Underground Space Technology, Volume 39, January 2014, Pages 94–101,
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0886779813000187
Wierzbicki, A.P., 2006. Reference point approaches and objective ranking. Proc. Dagstuhl
Seminar: Practical Approaches to Multi-Objective Optimization, Schloss Dagstuhl, 120.
Wierzbicki, A.P., 2010. The need for and possible methods of objective ranking, Trends in
Multiple Criteria Decision Analysis, Springer, Berlin/Heidelberg 2, 37-56.
Wierzbicki, A.P., Granat, J., Makowski, M., 2007. Discrete Decision Problems with Large Number
of Criteria. IIASA Interim Report IR-07-025.
Makowski, M., Granat, J., Ogryczak, W.: Overview of Methods Implemented in MCA: Multiple
Criteria Analysis of Discrete Alternatives with a Simple Preference Specification,
Interim Report IR-09-24, 2009, IIASA.