Un método integrado VIKOR–AHP para sistemas de energía verde basado en toma de decisiones multicriterio hesitante difusa q‑fraccional

Por qué elegir energía verde es tan complicado

Países de todo el mundo compiten por sustituir los combustibles fósiles por energías más limpias como el sol, el viento, el agua y el calor de la Tierra. Pero decidir qué opción verde construir y dónde está lejos de ser simple. Cada tecnología presenta una mezcla propia de coste, fiabilidad, contaminación y aceptación pública, y los expertos a menudo discrepan o se sienten inseguros en sus juicios. Este artículo presenta un "árbitro" matemático que ayuda a gobiernos y planificadores a ordenar estos compromisos complejos y elegir una solución energética equilibrada bajo incertidumbre profunda.

Equilibrando muchos objetivos a la vez

La planificación energética moderna ya no se centra únicamente en la opción más barata. Una presa hidroeléctrica puede generar mucha electricidad estable pero inundar valles y alterar ríos. Los parques eólicos son limpios pero pueden enfrentar oposición por ruido o el impacto visual. Las plantas solares están abaratajándose, pero solo producen cuando hay sol. Los autores enmarcan la planificación como un problema multilateral donde las alternativas deben juzgarse al mismo tiempo en coste, producción energética, daño ambiental y aceptación social. Como estos aspectos entran en conflicto, el objetivo no es encontrar un ganador perfecto sino un compromiso que equilibre de forma más justa ganancias y desventajas.

Permitir que los expertos duden en lugar de forzar sí o no

En la vida real, los expertos rara vez piensan en términos tajantes como "bueno" o "malo". Pueden oscilar entre decir que un proyecto es moderadamente aceptable o sólo ligeramente aceptable. Los métodos tradicionales de decisión obligan cada opinión a un único número, desechando esa vacilación. Este estudio utiliza una idea más reciente llamada conjuntos difusos hesitantes q‑fraccionales, que permiten a los expertos listar varios puntajes posibles sobre cuánto un proyecto satisface o falla un criterio, y ajustar cuánta tolerancia tiene el modelo ante esa vacilación. Una medida de distancia especialmente diseñada, basada en múltiplos comunes mínimos, hace posible comparar opiniones mixtas y fraccionarias de forma equitativa, incluso cuando distintos expertos ofrecen distinto número de puntuaciones posibles.

Combinando prioridades humanas con un motor de compromiso

El método combina dos herramientas de decisión bien conocidas. Primero, el Proceso Analítico Jerárquico se usa para captar cuán importante es cada criterio respecto a los demás mediante comparaciones por parejas sencillas. En el estudio de caso, la producción energética y el coste reciben algo más de peso que el daño ambiental y la aceptación pública, aunque los cuatro importan. Segundo, la técnica VIKOR toma las evaluaciones difusas de cada opción de energía verde y busca un compromiso: premia alternativas que rinden bien en promedio en todos los criterios mientras mantiene la peor carencia en cualquier criterio dentro de límites razonables. La nueva fórmula difusa de distancia se incorpora a este motor de compromiso para que los juicios vacilantes e inciertos se manejen de forma coherente.

Poner el método a trabajar sobre cinco opciones verdes

Para mostrar cómo se comporta el marco, los autores comparan hidroeléctrica, parques eólicos, plantas de biomasa, plantas geotérmicas y parques solares. Los expertos evalúan cada opción en coste inicial, producción energética, impacto ambiental y aceptación social usando el formato difuso hesitante. El modelo luego ordena las opciones. Para un amplio rango de parámetros, los parques solares emergen como el compromiso preferido: ofrecen un buen desempeño ambiental y buena aceptación a coste moderado, aunque su producción varía con la luz solar. Los parques eólicos les siguen de cerca y se convierten en la opción principal cuando los parámetros se ajustan para ser más permisivos con opiniones en conflicto. Hidroeléctrica, biomasa y geotermia suelen quedar detrás con los criterios y pesos elegidos.

Probar robustez y comparar con otras herramientas

Los autores varían de forma sistemática tres ajustes clave: cuán estricta es la restricción de vacilación, cómo se mide la distancia entre opiniones y cuánto favorece el motor de compromiso el beneficio global del grupo frente a la peor carencia individual. A lo largo de estas pruebas, la clasificación de las opciones medias y bajas permanece estable, mientras que el puesto de cabeza cambia solo entre solar y eólica. El nuevo método también se compara con varios enfoques difusos existentes. A pesar de usar maquinaria matemática distinta, todos los métodos coinciden en términos generales en los mismos dos candidatos principales, pero el marco propuesto maneja entradas desiguales y vacilantes con mayor gracia y produce clasificaciones más estables a medida que cambian las condiciones.

Qué significa esto para las elecciones de energía limpia

En términos sencillos, el estudio ofrece a los planificadores una calculadora más realista para decisiones energéticas difíciles: una que acepta la duda experta, pondera muchos objetivos a la vez y busca compromisos justos en lugar de ganadores simples. En el ejemplo explorado aquí, los parques solares suelen resultar la mejor opción integral, con la eólica cerca, dados los costes, producciones, impactos y factores sociales seleccionados. Más importante aún, el enfoque puede reutilizarse y personalizarse para otras regiones, tecnologías y prioridades, ayudando a los responsables a diseñar sistemas de energía más verdes de forma estructurada y transparente incluso cuando los datos son difusos.

Cita: 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

Palabras clave: planificación de energía verde, decisión multicriterio, Lógica difusa, sistemas de energía renovable, métodos de apoyo a la decisión