طريقة متكاملة VIKOR–AHP لأنظمة الطاقة الخضراء تعتمد على اتخاذ القرار متعدد المعايير الغامض الكسري المتردد q

لماذا اختيار الطاقة الخضراء معقد للغاية

تتسابق دول العالم لاستبدال الوقود الأحفوري بمصادر أنظف للطاقة مثل الشمس والرياح والمياه وحرارة الأرض. لكن القرار بشأن أي خيار أخضر يُبنَى وأين ليس بالأمر البسيط. لكل تقنية خليط من التكلفة والموثوقية والتلوث وقبول الجمهور، وكثيراً ما يتباين خبراء الرأي أو يشعرون بعدم اليقين في تقييماتهم. تقدم هذه الورقة "حكمًا" رياضياً يساعد الحكومات والمخططين على التنقّح عبر هذه المقايضات المعقدة واختيار حل طاقة متوازن في ظل عدم اليقين العميق.

موازنة أهداف متعددة في آن واحد

لم يعد تخطيط الطاقة الحديث يركّز فقط على الخيار الأرخص. قد تولّد سدود الكهرماء كهرباء ثابتة بكميات كبيرة لكنها تغمر الوديان وتعرقل الأنهر. مزارع الرياح نظيفة لكنها قد تواجه معارضة بسبب الضوضاء أو المشهد البصري. المزارع الشمسية أصبحت أرخص لكنها تعمل فقط عندما تشرق الشمس. يؤطّر المؤلفون التخطيط كمشكلة متعددة الجوانب حيث تُقيّم البدائل في الوقت ذاته على التكلفة، وإنتاج الطاقة، والأضرار البيئية، والقبول الاجتماعي. ولأن هذه الجوانب تتعارض، الهدف ليس إيجاد فائز مثالي بل تسوية تُوازن بين المكاسب والسلبيات بأكبر قدر من العدالة.

ترك الخبراء يتردّدون بدلاً من فرض نعم أو لا

في الحياة الواقعية نادراً ما يفكر الخبراء بصيغ قطعية مثل "جيد" أو "سيء". قد يتذبذبون بين قول إن مشروعاً مقبول إلى حد مُعتدل أو مقبول قليلاً فقط. تُجبر طرق القرار التقليدية كل رأي على رقم واحد، مما يلغي هذا التردد. تستخدم هذه الدراسة فكرة أحدث تُسمى مجموعات ضبابية مترددة كسريّة q، التي تسمح للخبراء بإدراج عدة درجات ممكنة لمدى استيفاء مشروع لمعيار ما، ولضبط مدى سماح النموذج بهذا التردد. مقياس مسافة مُصمم خصيصاً، يعتمد على المضاعف المشترك الأصغر، يجعل من الممكن مقارنة مثل هذه الآراء المختلطة والكسريّة بعدل، حتى عندما يعطي خبراء مختلفون أعداداً متفاوتة من الدرجات الممكنة.

دمج أولويات البشر مع محرك التسوية

تمزج الطريقة بين أداتين معروفتين لاتخاذ القرار. أولاً، تُستخدم عملية التحليل الهرمي لالتقاط أهمية كل معيار نسبياً إلى الآخرين عبر مقارنات زوجية بسيطة. في دراسة الحالة، تحظى طاقة الإنتاج والتكلفة بوزن طفيف أكبر من الضرر البيئي والقبول العام، رغم أن الأربعة مهمون جميعاً. ثانياً، تأخذ تقنية VIKOR التقييمات الضبابية لكل خيار من خيارات الطاقة الخضراء وتبحث عن تسوية: تكافئ البدائل التي تؤدي جيداً في المتوسط عبر كل المعايير بينما تحافظ أيضاً على أقصى قصور فردي ضمن حدود معقولة. الصيغة الجديدة لمقياس المسافة الضبابية تُدمَج في هذا المحرك لتتعامل مع الأحكام المترددة وغير اليقينية بسلاسة وثبات.

تطبيق الطريقة على خمسة خيارات خضراء

لإظهار سلوك الإطار، يقارن المؤلفون الكهرماء ومزارع الرياح ومحطات الكتلة الحيوية ومحطات الطاقة الحرارية الجوفية والمزارع الشمسية. يقيم الخبراء كل خيار من حيث التكلفة المبدئية، وإنتاج الطاقة، والتأثير البيئي، والقبول الاجتماعي باستخدام صيغة الضبابية المترددة. ثم يصنّف النموذج الخيارات. عبر نطاق واسع من اختيار المعلمات، تبرز المزارع الشمسية كالتسوية المفضلة: فهي تقدم أداءً بيئياً قوياً وقبولاً جيداً بتكلفة متوسطة، رغم أن إنتاجها يتفاوت مع ضوء الشمس. تليها مزارع الرياح عن كثب وتصبح الخيار الأعلى عندما تُعدّل المعلمات لتكون أكثر تسامحاً مع الآراء المتضاربة. عادةً ما تتأخر الكهرماء والكتلة الحيوية والحرارية الجوفية خلفها وفق المعايير والأوزان المختارة.

اختبار المتانة والمقارنة مع أدوات أخرى

يُغيّر المؤلفون بشكل منهجي ثلاث إعدادات رئيسية: مدى صرامة قيد التردد، وكيفية قياس المسافة بين الآراء، ومقدار تفضيل محرك التسوية للفائدة الجماعية الشاملة مقابل أسوأ قصور فردي. عبر هذه الاختبارات، يظل ترتيب الخيارات المتوسطة والأدنى ثابتاً، بينما يتبدّل المركز الأول فقط بين الشمس والرياح. كما تُقارن الطريقة الجديدة مع عدة أساليب قرار ضبابية قائمة. رغم استخدام آلات رياضية مختلفة، تتفق كل الطرق عموماً على نفس المتصدرين، لكن الإطار المقترح يتعامل مع المدخلات غير المتساوية والمترددة بصورة أكثر رشاقة ويعطي تصنيفات أ steadier عند تغير الظروف.

ما دلالة ذلك على اختيارات الطاقة النظيفة

بعبارة بسيطة، توفر الدراسة للمخططين آلة حسابية أكثر واقعية لقرارات الطاقة الصعبة—آلة تقبل شكوك الخبراء، وتوازن أهدافاً متعددة في آن واحد، وتبحث عن تسويات عادلة بدلاً من فائزين بسيطين. في المثال المستعرض هنا، تظهر المزارع الشمسية عموماً كخيار الأفضل شمولاً، تليها الرياح عن قرب، بالنظر إلى التكاليف والمخرجات والتأثيرات والعوامل الاجتماعية المحددة. والأهم أن المنهج يمكن إعادة استخدامه وتخصيصه لمناطق وتقنيات وأولويات أخرى، مما يساعد صانعي القرار على تصميم أنظمة طاقة أكثر خضرة بطريقة منظمة وشفافة حتى عندما تكون الحقائق ضبابية.

الاستشهاد: M.Salih, H.F., Ameen, Z.A., Alharbi, B. et al. An integrated VIKOR–AHP method for green energy systems based on q-fractional hesitant fuzzy multi-criteria decision-making. Sci Rep 16, 10618 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46076-x

الكلمات المفتاحية: تخطيط الطاقة الخضراء, اتخاذ القرار متعدد المعايير, المنطق الضبابي, أنظمة الطاقة المتجددة, طرق دعم القرار