دانشگاه تربیت مدرس

دانشکده مدیریت و اقتصاد

پایان نامه کارشناسی ارشد مدیریت صنعتی

گرایش تحقیق در عملیات

طراحی مدل انتخاب تجهیزات کنترل آلودگی هوا با رویکرد فازی

 (مورد: شرکت سیمان شرق)

استاد مشاور :

دکتر فریده گل بابایی

شهریور ماه 1391

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده و استاد راهنما در سایت درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده و استاد راهنما موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

بهداشت هوا یک مسئله مهم زیست محیطی است و آلودگی هوا به یک منطقه از جهان اختصاص ندارد. جو زمین در منطقه بیوسفر به طور کامل مخلوط می شود و چنان سریع می چرخد که به راحتی آلودگی ها انتشار می یابند. طی سالیان اخیر مشکلاتی در محیط زیست به وجود آمده که معلول استفاده از تکنولوژی پیشرفته جهت تامین رفاه مادی و نسبی انسان ها بوده است که از جمله این مشکلات می توان به تغییر در ترکیب هوا یا به عبارتی دیگر آلودگی هوا اشاره نمود. مهم ترین منابع آلاینده­ی هوا، منابع ناشی از فعالیت­های انسانی هستند که از میان این منابع، منابع آلاینده­ی متحرک شامل انواع وسائط نقلیه و سپس منابع آلاینده­ی ثابت شامل منابع صنعتی، تجاری و­­ در اولویت می­باشند­­­­­­. از یک سو وجود لاینفک جنبه­های زیست محیطی گوناگون از قبیل انتشار گرد و غبار و انتشار گازهای آلاینده در فرآیند تولید سیمان و از سوی دیگر با افزایش رشـد صنعت سیـمان در کشور، کارخانجات سیمان سـهم عمده­ای را در افزایـش آلودگی محیط زیست به خود اختصـاص می­دهند.

استفاده از سیستم­های کنترل آلودگی و روش­های تصفیه دهنده از شیوه­های عمومی کنترل آلودگی محیط زیست به شمار می­روند. تکنیک های کنترل مختلف و متعددی وجود دارند که به منظور کاهش انتشارات آلودگی هوا به کار می روند. لذا هدف از این تحقیق، طراحی یک مدل تصمیم گیری چند شاخصه فازی برای انتخاب مناسب ترین تجهیزات جهت کنترل آلودگی هوا در شرکت سیمان شرق مشهد می باشد. در این راستا، به کمک روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی در دو محیط قطعی و فازی این امکان فراهم می شود که تمامی عوامل موثر بر فرآیند تصمیم گیری که در این جا مشتمل بر عوامل محیطی، عوامل مهندسی و عوامل اقتصادی است، در نظر گرفته شوند. هم چنین به کمک این متد، اوزان اهمیت معیارهای موثر بر انتخاب تجهیزات کنترل آلودگی و سپس اولویت گزینه های مدل که همان سیستم های مختلف کنترل آلودگی هستند با توجه به معیارهای ذکر شده در بالا، تعیین می شوند. در نهایت مدل ارائه شده که بر پایه روش تحلیل سلسله مراتبی فازی قرار دارد، نشان می دهد که تکنیک مناسب جهت فیلتر کردن گرد و غبار در منابع اصلی انتشار آلودگی در شرکت سیمان شرق، تکنیک بگ هاوس خواهد بود.

واژگان کلیدی: آلودگی هوا، تکنیک های کنترل، تصمیم گیری چند شاخصه، فرآیند تحلیل سلسله مراتبی، منطق فازی

فهرست مطالب

فصل اول: مقدمه و کلیات طرح تحقیق 1

1-1 مقدمه 2

1-2 بیان مسئله 3

1-3 اهداف تحقیق 5

1-4 سوالات تحقیق 5

1-5 روش انجام تحقیق 6

1-6 جامعه آماری 6

1-7 سابقه و ضرورت انجام پژوهش 7

1-8 جنبه جدید بودن و نوآوری 7

فصل دوم: ادبیات موضوع 8

بخش اول: مقدمه ای برآلودگی هوا، منابع، اثرات و راه های کنترل آن   9

برای دیدن جزییات بیشتر و خرید فایل متن کامل اینجا کلیک کنید.

 

2-1-1 مقدمه 10

2-1-2 ترکیب طبیعی هوا 10

2-1-3  آلودگی هوا چیست؟ 12

2-1-4  تاریخچه آلودگی هوا 12

2-1-5 پیامد های هوای آلوده 14

2-1-5-1 تاثیر آلودگی هوا بر سلامت انسان 15

2-1-5-2 تاثیر آلودگی هوا برگیاهان 16

2-1-5-3 تاثیر آلودگی هوا بر اموال و آثار هنری و تاریخی 17

2-1-5-4 تاثیرات جهانی آلودگی هوا 17

2-1-6 ارزیابی خسارات ناشی از آلودگی هوا 20

2-1-7 منابع آلودگی هوا 21

2-1-7-1 منابع متحرک 22

2-1-7-2 منابع ثابت 23

2-1-8 سهم صنعت سیمان در آلودگی هوا 25

2-1-9 کنترل آلودگی هوا 25

2-1-9-1 شاخص کیفیت هوا 26

2-1-10 فناوری و تجهیزات کنترل آلودگی هوا 28

2-1-10-1 منابع متحرک 28

2-1-10-2 منابع ثابت 28

بخش دوم: آشنایی با منطق فازی 30

2-2-1 مقدمه 31

2-2-2 سیر تطور 31

2-2-3 روش های علم مدیریت فازی 33

2-2-4 مفاهیم اساسی مجموعه های فازی 36

2-2-4-1 تابع عضویت 36

2-2-4-2 نمایش مجموعه های فازی 37

2-2-4-3 زیرمجموعه های فازی 38

2-2-4-4 عملگرهای مجموعه های فازی 38

بخش سوم: مروری بر شیوه های تصمیم گیری 40

2-3-1 مقدمه 41

2-3-2تعریف تصمیم گیری 41

2-3-3 ماهیت تصمیم گیری 42

2-3-4 شرایط حاکم بر تصمیم گیری 42

2-3-4-1 تصمیم گیری در شرایط اطمینان کامل 43

2-3-4-2 تصمیم گیری در شرایط ریسک (احتمالی) 43

2-3-4-3 تصمیم گیری در شرایط فازی 43

2-3-4-4 تصمیم گیری در شرایط عدم اطمینان کامل 44

2-3-5 طبقه بندی مدل های تصمیم گیری 44

2-3-5-1 طبقه بندی مدل های تصمیم گیری بر اساس نوع مدلسازی 44

2-3-5-1-1 فنون تصمیم گیری سخت 44

2-3-5-1-2 فنون تصمیم گیری نرم 45

2-3-5-1-3 فنون تصمیم گیری ترکیبی 45

2-3-5-2 طبقه بندی مدل های تصمیم گیری بر اساس تعداد معیارها 45

2-3-5-2-1 فنون تصمیم گیری تک معیاره (تک هدفه) 46

2-3-5-2-2 فنون تصمیم گیری چند معیاره (MCDM) 46

2-3-5-2-2-1 تصمیم گیری با اهداف چند گانه (MODM) 46

2-3-5-2-2-2 تصمیم گیری با شاخص های چند گانه (MADM) 46

2-3-6 تصمیم گیری چند شاخصه فازی (FMADM) 50

بخش چهارم: پیشینه تحقیقات انجام شده 52

2-4-1 مقدمه 53

2-4-2 کاربردهای برنامه ریزی قطعی 53

4-2-2 کاربردهای برنامه ریزی های احتمالی و فازی 56

4-2-3 کاربرد تکنیک های MADM. 59

فصل سوم: روش تحقیق 61

3-1 مقدمه 62

3-2 معرفی شرکت سیمان شرق 62

3-2-1 تاریخچه مجتمع 62

3-2-2 ماموریت، ارزش ها و اهداف شرکت 63

3-2-3 مرکز ایمنی، بهداشت و محیط زیست (HSE) 65

3-2-4 فیلتراسیون (کنترل آلودگی هوا) 66

3-3 روش تحقیق 67

3-4 جامعه آماری 67

3-5 روش گردآوری اطلاعات 67

3-6 ابزار گردآوری اطلاعات 68

3-7 سنجش روایی و پایایی ابزار تحقیق 69

3-8  روش تجزیه و تحلیل داده ها 70

3-9 فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) 70

3-10 فرآیند تحلیل سلسله مراتبی فازی (FAHP) 71

3-11 فرآیند تحلیل سلسله مراتبی گروهی فازی (FGAHP) 76

3-12 مراحل انجام تحقیق 77

فصل چهارم: مدلسازی و حل مدل 79

4-1 مقدمه 80

4-2 مراحل مدلسازی 80

4-2-1 گام اول: تعیین هدف مدل 81

4-2-2 گام دوم: تعیین معیارهای مدل 82

4-2-3 گام سوم: تعیین زیر معیارهای اولیه مدل 82

4-2-4 گام چهارم: تعیین زیرمعیارهای نهایی مدل 84

4-2-5 گام پنجم: تعیین گزینه های مدل 85

4-2-6 گام ششم: مدل سلسله مراتبی نهایی انتخاب تجهیزات کنترل آلودگی هوا   86

4-3 تجزیه و تحلیل داده ها 88

4-3-1 تعیین اوزان معیارها، زیرمعیارها و گزینه های مدل 88

4-3-1-1 تعیین اوزان معیارهای اصلی 88

4-3-1-2 تعیین اوزان زیرمعیارها 89

4-3-1-3 تعیین اولویت گزینه های مدل 93

4-3-2 مقایسه نتایج حاصل از اجرای AHP در دو حوزه قطعی و فازی 104

4-3-2-1 مقایسه اوزن معیارهای اصلی 107

4-3-2-2 مقایسه اوزان زیرمعیارها 108

4-3-2-3 مقایسه اوزان گزینه های مدل 109

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات 112

5-1 مقدمه 113

5-2 نتیجه گیری 113

5-2-1 وزن دهی و اولویت بندی معیارهای اصلی 114

5-2-2 وزن دهی و اولویت بندی زیرمعیارها 115

5-2-3 وزن دهی و اولویت بندی گزینه ها 117

5-3 پیشنهادات کاربردی 121

5-4 پیشنهادات برای تحقیقات آینده 123

فهرست مراجع 126

مقدمه

اصل پنجاهم قانون اساسی:

« در جمهوری اسلامی حفاظت محیط زیست که نسل امروز و نسل های بعد باید در آن حیات اجتماعی رو به رشد داشته باشند، وظیفه عمومی تلقی می گردد. از این رو فعالیت های اقتصادی و غیر آن که با آلودگی محیط زیست یا تخریب غیر قابل جبران آن ملازمه پیدا کند، ممنوع است.»

انسان در طی قرن های اخیر با مصرف روز افزون منابع طبیعی، به رشد و توسعه صنعتی شگرفی دست یافته است، هر چند این توسعه می توانست جامع تر و با رعایت موازین طبیعی و حفظ بیشتر محیط زیست همراه باشد. این موضوع به نام «توسعه پایدار» خوانده می شود و مفهومی فراتر از حفظ محیط زیست را شامل می گردد که در آن امکانات زندگی برای مردم جهان بدون تخریب ظرفیت و منابع طبیعی فراهم می گردد (چهرگانی، 1383). در چند دهه اخیر، مسائل و مشکلات محیط زیست، توجه زیادی را از جانب جوامع و حکومت ها به خود معطوف کرده اند (Grandinetti et al.,2006). برپایی اولین کنفرانس جهانی محیط زیست به سال 1972 میلادی در استکهلم سوئد به صورت جدی مردم را با محیط زیست جهانی آشنا نمود و پس از آن بود که بشر به فکر حفظ و نگهداری بیشتر کره زمین جهت امکان ادامه حیات افتاد. این فعالیت ها گسترش روزافزونی پیدا کرد تا این که بشر دریافت جهت دست یابی به اهداف توسعه پایدار باید استراتژی هایی را تدوین کند(چهرگانی،1383). در این میان، اتحادیه اروپا مفهوم “بهترین تکنولوژی های در دسترس” را به عنوان یک رویکرد جدید و یکپارچه در برخورد با مسائل زیست محیطی ناشی از آلودگی های ایجاد شده توسط صنایع تولیدی، معرفی کرده است. این رویکرد بر این نیاز تاکید می کند که توسعه فرآیندهای جدید تولیدی می بایست با پیاده سازی بهترین تکنیک های در دسترس که می تواند مقدار آلودگی های وارد شده به محیط زیست را حذف کند و یا حداقل کاهش دهد، همراه باشد(Grandinetti et al.,2006).

بر اساس آنچه ذکر شد، در تحقیق حاضر سعی بر آن است تا ضمن شناسایی و تعیین معیارهای موثر بر انتخاب تجهیزات کنترل آلودگی هوا، مدل مناسب برای انتخاب تکنیک مطلوب فیلتراسیون گرد و غبار در کارخانه سیمان شرق با استفاده از رویکرد فازی طراحی شود تا از این طریق بتوان ضمن دست یابی به سطح کاهش مطلوب در میزان انتشار آلودگی به محیط زیست، کمترین هزینه را هم برای صنعت در پی داشته باشد.

1-2 بیان مسئله

معضل آلودگی محیط زیست، بی هیچ تردیدی امروز به عنوان یکی از اصلی ترین چالش های زندگی شهرنشینی شناخته می شود و  همه ساله خسارات فراوان جانی و مالی را به شهروندان و ساکنان شهرهای بزرگ و پر جمعیت جهان تحمیل می­کند (طبیبی،1386). در این میان، معضل آلودگی هوا در صدر فهرست مظاهر آلودگی از بابت خطر ساز بودن قرار گرفته است و مروری بر آمار های سازمان بهداشت جهانی می تواند شاهدی بر این ادعا باشد. بر اساس گزارش های این سازمان، آلودگی هوا در محیط های بسته و فضاهای باز شهری سالانه جان 3,300,000 از ساکنان کره زمین را می گیرد که قسمت عمده این مرگ و میر ها در کشور های در حال توسعه اتفاق می­افتد(WHO,2011).

مهم ترین منابع آلاینده­ی هوا، منابع ناشی از فعالیت­های انسانی هستند که از میان این منابع، منابع آلاینده­ی متحرک شامل انواع وسایل نقلیه و سپس منابع آلاینده­ی ثابت شامل منابع صنعتی، تجاری و­­ در اولویت می­باشند که از میان منابع ثابت نیز، منابع صنعتی نقش پر رنگ تری را در آلوده کردن هوا ایفا می کنند (اداره کل حفاظت محیط زیست استان خراسان، 1381)­­­­­­. از یک سو وجود لاینفک جنبه­های زیست محیطی گوناگون از قبیل انتشار گرد و غبار و انتشار گازهای آلاینده (نظیر دی­اکسید گوگرد, اکسید ازت و دی­اکسید کربن) در فرآیند تولید سیمان و از سوی دیگر با افزایش رشـد صنعت سیـمان در کشور، کارخانجات سیمان سـهم عمده­ای را در افزایـش آلودگی محیط زیست به خود اختصـاص می­دهند. هوای آلوده به آلاینده­های زیست محیطی صنعت سیمان می­تواند به مناطق مسکونی مجاور و مناطق دور دست منتشر شود که اثرات آن در مناطق نزدیکتر از مزاحمت­های ساده گرفته تا بیماری­های خطرناک و دیر علاج نظیر بیماریهای تنفسی, قلبی- عروقی و غیره است و در حد جهانی در مسائلی مثل تخریب لایه­ی اوزن، باران­های اسیدی و گرمایش زمین می­تواند تاثیر گذار باشد. از طرفی افزایش تولید سیمان جهت تامین زیرساخت­های توسعه امری ضروری است و باید با در نظر گرفتن اصل توسعه پایدار در کارخانجات سیمان، شرایط تولید به نحوی اصلاح گردد که کمترین زیان زیست محیطی را به همـراه داشته باشد (بهادری،1388).

استفاده از سیستم­های کنترل آلودگی و روش­های تصفیه دهنده از شیوه­های عمومی کنترل آلودگی محیط زیست به شمار می­روند. از آن جا که هزینه های خرید، راهبری و نگهداری تجهیزات سامانه های کنترل آلودگی هوا زیاد است، انتخاب نوع سامانه کنترل باید درست و با دقت زیاد صورت گیرد تا در حالی که جوابگوی مقررات است، کمترین هزینه را هم بر صنعت تحمیل کند (غیاث الدین،1385). از طرفی اغلب اوقات اطلاعات در مورد پارامترهای سیستم های کنترل آلودگی هوا در دسترس نیست و تخمین های سختی می بایست زده شود (He et al.,2009; Chang et al.,2006 & Page et al.,2008) و یا این که قسمت زیادی از اطلاعات در دسترس از قبیل دانش ضمنی تصمیم گیرندگان ممکن است کمیت پذیر نباشند (Lu et al., 2009). لذا در این تحقیق از رویکرد تصمیم گیری چند شاخصه فازی که جزء شناخته شده ترین شاخه تصمیم گیری هاست، استفاده شده است. به این ترتیب می توان پارامترهایی از قبیل دانش، تجربه، قضاوت و تصمیم گیری انسان را وارد مدل نمود و روشن است که نتایج چنین مدل هایی به دلیل لحاظ کردن شرایط واقعی در مدل، دقیق تر و کاربردی تر خواهد بود.

مشهد از جمله کلان­شهر­های ایران است که با آلودگی شدید هوا مواجه بوده و از طرفی وجود سه نیروگاه، کارخانه­ی سیمان، کارخانجات مواد غذایی و دیگر کارخانجات سبب شده­اند تا مشهد به عنوان یکی از قطب­های صنعتی کشور محسوب شود (اداره کل حفاظت محیط زیست استان خراسان،1381). همان طور که گفته شد صنایع سیمان سهم عمده­ای را در افزایش آلودگی هوا به خود اختصاص می­دهند و به همین جهت در این تحقیق مسئله­ی آلودگی هوا در کارخانه­ی سیمان شرق مشهد مورد توجه قرار گرفته و برای ارائه­ی مدلی جهت انتخاب تجهیزات مناسب کنترل آلودگی هوا تلاش خواهد شد.

1-3 اهداف تحقیق

بر اساس آنچه ذکر شد اهداف اصلی این تحقیق را می توان به صورت زیر بیان نمود:

1. شناسایی و تعیین معیارها و زیرمعیارهای موثر بر انتخاب تجهیزات کنترل آلودگی هوا
2. تعیین اهمیت نسبی معیارها و زیرمعیارها
3. انتخاب گزینه مطلوب جهت کنترل آلودگی در هر یک از نقاط انتشار گرد و غبار

1-4 سوالات تحقیق

با توجه به توضیحات بالا سوال های اساسی این تحقیق به صورت زیر است:

1. معیارهای موثر در انتخاب تجهیزات کنترل آلودگی هوا کدامند؟
2. اهمیت نسبی این معیارها چگونه است؟
3. گزینه مطلوب جهت کنترل آلودگی در هر یک از نقاط انتشار گرد و غبار کدام است؟

1-5 روش انجام تحقیق

این تحقیق از لحاظ نوع تحقیق از تحقیقات کاربردی و از نظر گرد آوری داده ها، مبتنی بر روش پیمایشی است. گردآوری اطلاعات در این تحقیق ابتدائا متکی بر مطالعات کتابخانه ای و بررسی تحقیقات پیشین بوده و سپس با استفاده از ابزارهای مصاحبه، چک لیست و پرسش نامه صورت گرفته است.

به طور کلی فرآیند انجام تحقیق به شرح زیر می باشد:

در مرحله اول با مطالعات کتابخانه ای، جستجو در سایت های معتبر علمی و بررسی متون علمی موجود در خصوص مسائل مدیریت محیطی و به ویژه مدیریت کیفیت هوای منطقه ای و تکنیک های تصمیم گیری، ادبیات تحقیق گردآوری می شود. سپس با توجه به ادبیات تحقیق، مصاحبه با خبرگان و استفاده از پرسش نامه و چک لیست، معیارها و شاخص های مهم و موثر در انتخاب تجهیزات کنترل آلودگی هوا و هم چنین تجهیزات ممکن و قابل کاربرد جهت کنترل آلودگی به عنوان گزینه های مدل، استخراج می شوند. پس از شناسایی معیارها و شاخص ها، با استفاده از روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی در دو محیط قطعی و فازی نسبت به وزن دهی معیارها و در نهایت رتبه بندی گزینه ها و انتخاب گزینه مطلوب جهت کنترل آلودگی هوا اقدام خواهد گردید.

1-6 جامعه آماری

قلمرو مکانی این تحقیق شرکت سیمان شرق واقع در مشهد می باشد و با توجه به این که جامعه آماری این گونه تحقیقات باید افراد خبره باشند، جامعه آماری این تحقیق عبارتست از متخصصین و کارشناسان واحد فیلتراسیون و واحد بهره برداری شرکت سیمان شرق که مستقیما با موضوع انتشار آلودگی ها و کنترل آن مرتبط بوده و آشنایی کافی با تکنیک های مختلف کنترل و شرایط و ویژگی های آن ها دارند.