1- مقدمه

مهم‌ترین ویژگی دنیای امروز را سرعت تحولات تکنولوژی دانسته‌اند. این موضوع با تغییر در قلمرو به‌کارگیری تکنولوژی همراه است. همچنین با افزایش متقاضیان استفاده از گاز طبیعی و با توجه به سیاست جایگزینی گاز طبیعی به‌جای سوخت‌های فسیلی، توسعه و اجرای پروژه‌های گازرسانی، رشد زیادی داشته است (صفاریان و همکاران، 1397)؛ به‌گونه‌ای‌که در حال حاضر، تعداد پروژه‌ها در شرکت‌های گاز استانی به صدها مورد رسیده است.

علاوه بر موارد مذکور، شرایط خاص ایران در صحنۀ بین‌المللی، تهدیدهای جهانی در دسترسی به تکنولوژی‌های پیشرفته، راهبردی بودن صنعت گاز از بعد سیاسی و اقتصادی و دلایل متعدد دیگر، بومی‌سازی فناوری تجهیزات در این صنعت را به الزامی اساسی تبدیل کرده است. این الزام با توجه به ریسک‌ها و نبود قطعیت‌هایی که ممکن است در پروژه‌های توسعۀ تکنولوژی وجود داشته باشد، نیاز به ارزیابی و مدیریت ریسک‌ها را آشکار می‌کند. وجود ریسک‌های متعدد و عوامل محیطی متزلزل تحمیل‌شده بر صنعت گاز از موانع اصلی تحقق توسعۀ تکنولوژی در بخش صنعت گاز کشور به شمار می‌آید (نقی‌زاده و همکاران، 1395). صنعت گاز با توجه به گستردگی و حجم فعالیت و همچنین پتانسیل ایجاد خطر، جزء صنایع با ریسک زیاد محسوب می‌شود (قاسمیان صاحبی و همکاران، 1396). پیاده‌سازی و اجرای طرح‌ها و پروژه‌های صنعت گاز به‌علت حاکمیت عناصر نامطمئن و نامعیّن و پیچیدگی‌های خاص این صنعت، ریسک زیادی دارد و باید با استفاده از ابزارهای مدیریت ریسک نسبت به پیش‌بینی و انجام اقدامات پیشگیرانه برای مدیریت شرایط آن کوشید (بحرانی و دهقانی، 1389).

تکنولوژی، مجموعه‌ای متشکل از اطلاعات، ابزارها و تکنیک‌هایی است که از علم و تجربۀ عملی ریشه گرفته‌اند و از آن در توسعه، طراحی، تولید و به‌کارگیری محصولات، فرایندها، سیستم‌ها و خدمات استفاده می‌شود (کیم[i] و ونورتاس[ii]، 2014). ریسک را می‌توان تغییرپذیری یا بی‌ثباتی نتایج غیرمنتظره تعریف کرد و مدیریت ریسک، فرایند شناسایی، ارزیابی و کنترل ریسک‌های بالقوه است (لیو[iii] و همکاران، 2019).

از مهم‌ترین ریسک‌های شرکت گاز، ریسک‌های تکنولوژی است که طی سال‌های اخیر در قالب بودجه‌های سنواتی نسبت به سرمایه‌گذاری در بخش توسعۀ گازرسانی اقدام کرده‌اند. با توجه به ریسک‌های تکنولوژی زیاد این سرمایه‌گذاری عظیم، شناسایی‌نکردن هریک از آنها پتانسیل تهدیدهای سازمانی را افزایش می‌دهد. شناسایی و ارزیابی این ریسک‌ها باعث می‌شود میزان سطح خطرپذیری کاهش یابد. برای بهبود اجرای این پروژه‌ها، شناسایی و رتبه‌بندی صحیح ریسک‌ها و عوامل مؤثر در آنها ضروری به نظر می‌رسد.

ادارۀ گاز استان چهارمحال و بختیاری به‌عنوان متولی توزیع گاز در سطح استان، به‌لحاظ تکنولوژی، با توجه به توضیحات ارائه‌شده، با ریسک‌های مختلفی روبروست.

هدف این مقاله، مطرح‌کردن چارچوبی برای اولویت‌بندی ریسک‌های تکنولوژی این شرکت است که با توجه به ساختار مشابه شرکت‌های گاز استان‌ها، چارچوب مطرح‌شده در این مقاله برای همۀ شرکت‌های توزیع گاز استان‌ها معتبر است. برای دستیابی به این هدف، این مقاله، تکنیک جدیدی برپایۀ ترکیب روش‌های FMEA، آنتروپی شانون[iv] و تاپسیس مطرح کرده است.

در ادامۀ این مقاله، در بخش دوم، پیشینۀ پژوهش؛ در بخش سوم، مبانی نظری پژوهش شامل روش‌های FMEA، آنتروپی شانون و تاپسیس؛ در بخش چهارم، روش‌شناسی پژوهش؛ در بخش پنجم، مطالعۀ موردی و یافته‌های پژوهش؛ در بخش ششم، بحث دربارۀ موضوع و درنهایت، در بخش هفتم، نتیجه‌گیری مطرح می‌شود.

2- پیشینۀ پژوهش

در این مقاله، رتبه‌بندی ریسک‌های تکنولوژی شرکت گاز با رویکرد تلفیقی FMEA، آنتروپی شانون و تاپسیس انجام می‌شود. درادامه، به نمونه‌هایی از پژوهش‌های انجام‌شده در این زمینه اشاره می‌شود.

تفضلی و اورک (1397) ریسک‌های زیست‌محیطی ایستگاه‌های تقویت فشار گاز بنگستان و آسماری را به روش هازان در مجتمع بهره‌برداری نفت و گاز مارون 3 بررسی کردند. ایستگاه تقویت فشار گاز مدنظر در فاصلۀ 65 کیلومتری شهرستان اهواز- امیدیه قرار دارد. آنها پس از بررسی فعالیت و فرایندهای مختلف در هر دو ایستگاه، خطرات و عوامل بالقوۀ آسیب‌رسان را شناسایی و درادامه، از دو روش پی اچ ای[v] و هازان[vi] به‌ترتیب برای ارزیابی مقدماتی و ارزیابی تفصیلی ریسک استفاده کردند. در هر دو ایستگاه پس از ارزیابی ریسک‌های زیست‌محیطی مشخص شد شدیدترین ریسک‌ها مربوط به ریسک آلایندگی سوزاندن گاز در مشعل‌ها و ریسک آلودگی صوتی مربوط به سروصدای توربین‌ها و کمپرسورها پس از راه‌اندازی است. آنها درادامه، برای کاهش و کنترل ریسک‌های شناسایی‌شده، راهکارهایی مطرح کردند.

زارعی و همکاران (1397) در پژوهشی با نام «ارزیابی پویای ریسک در سیستم‌های فرایندی شیمیایی با شبکۀ بیزین» از رویکردی پویا و کمّی برای ارزیابی ریسک ایمنی ایستگاه‌های تقلیل فشار گاز شهری استفاده کردند. آنها ابتدا براساس استاندارد شرکت توتال، سناریوی رویداد مرجع تعیین کردند و سپس با استفاده از الگوسازی کیفی و کمّی پویا، الگوی علت–پیامد سناریو با استفاده از شبکۀ بیزین مطرح کردند. آنها درادامه از توانایی استدلال استقرایی و قیاسی این شبکه‌ها استفاده و درپایان، ریسک پیامدهای سناریو را محاسبه، به‌روزرسانی و ارزشیابی کردند. آنها 43 رویداد ریشه‌ای را در وقوع سناریوی رویداد مرجع ایستگاه‌های مدنظر شناسایی کردند که از مجموع علل شناسایی‌شده به‌ترتیب، بیشترین سهم را شکست‌های انسانی (85%)، شکست‌های فرایندی (10%) و شکست‌های مکانیکی (5%) در وقوع سناریوی حادثه داشتند.

صفاریان و همکاران (1397) ریسک محیط زیستی واحد بهره‌برداری نیروگاه گازی آبادان را با استفاده از روش EFMEA بررسی کردند. آنها پس از بررسی فعالیت‌ها و فرایندهای مختلف نیروگاه، خطرات و عوامل بالقوۀ آسیب‌رسان را شناسایی کردند. آنها از مقایسۀ اعداد ریسک محاسبه‌شده در واحد مدنظر نتیجه گرفتند که سطح ریسک در فعالیت راه‌اندازی واحد برای تولید برق (خروج آلاینده‌ها از اگزوز) با امتیاز 100 بیشترین سطح ریسک و فعالیت‌هایی مانند تحویل سوخت گاز (ایستگاه گاز) و راه‌اندازی واحد با سوخت گاز با امتیاز50 سطح ریسک متوسط و فعالیت راه‌اندازی و آزمایش تجهیزات سیستم خنک‌کاری، کمترین سطح ریسک را دارند.

وزدانی و همکاران(1397) ریسک‌های زیست‌محیطی، ایمنی و بهداشتی را در مخازن ذخیره‌سازی میعانات گازی شرکت پالایش گاز پارسیان بررسی کردند. آنها مخاطرات زیست‌محیطی، ایمنی و بهداشتی حاصل از تأسیسات و فعالیت‌های انسانی موجود در مخازن ذخیره‌سازی میعانات گازی را با استفاده از تکنیک دلفی شناسایی کردند؛ سپس با استفاده از روش تجزیه و تحلیل سلسله‌مراتبی و تجزیه‌وتحلیل حالات شکست ریسک‌های شناسایی‌شده را بررسی و اولویت‌بندی کردند. آنها در این مطالعه، 17ریسک را شناسایی کردند که 12 مورد آن، زیست‌محیطی و 5 مورد، ایمنی و بهداشتی است. آنها درنهایت، بیشترین میزان ریسک زیست‌محیطی و ایمنی ‌بهداشتی در مخازن را به‌ترتیب، آتش‌سوزی در اثر عوامل تروریستی و عمدی و استنشاق بخار حین تعمیرات معرفی کردند.

مرادی و همکاران (1396) ریسک شبکۀ توزیع گاز شهری را در شهرک بهاران واقع در شهر سنندج ارزیابی کردند. آنها از تکنیک تحلیل سلسله‌مراتبی (AHP) برای مدیریت ریسک شبکۀ توزیع گاز شهری استفاده کردند. آنها از بین شاخص‌های مدنظر نشان دادند شاخص دخالت اشخاص حقیقی از زیرمجموعۀ شاخص علیتی و شاخص خطر ماده از زیرمجموعۀ شاخص پیامد به‌ترتیب، بیشترین وزن (165/0 و 15/0) و شاخص فشار خط لوله، کمترین وزن (0031/0) را به خود اختصاص می‌دهند.

لئو و همکاران (2019) با الگوی ابری و روش تاپسیس سلسله‌مراتبی، بهبود ریسک در FMEA را ارزیابی کردند. آنها الگوی FMEA یکپارچه مبتنی بر نظریۀ الگوی ابری و تکنیک سلسله‌مراتبی را برای ترتیب اولویت با شباهت به روش ایدئال برای ارزیابی و رتبه‌بندی ریسک حالت‌های شکست طراحی کردند. به همین منظور، ابتدا ارزیابی‌های زبان‌شناختی فردی از حالت‌های شکست به ابرهای معمول تبدیل؛ سپس وزن اعضای گروه FMEA براساس اطلاعات وزن ذهنی، محاسبه و درنهایت، اولویت ریسک حالت‌های شکست با استفاده از توابع تاپسیس سلسله‌مراتبی ابری تعریف شده است.

جو[vii] و همکاران(2019) روش تجزیه و تحلیل FMEA بهبودیافته‌ای را براساس نظریۀ QFD و تاپسیس معرفی کردند. آنها یک الگوی تحلیل تلفیقی مبتنی بر FMEA و استقرار تابع کیفیت (QFD) برای تعامل کامل بین حالت‌های شکست مختلف و میزان رضایت مشتری با عملکرد محصول، اقتصاد و خدمات پیشنهاد داده‌اند. آنها اهمیت الزامات مشتری را با استفاده از فرایند تحلیلی سلسله‌مراتبی و اهمیت مشخصات فنی را با استفاده از الگوریتم میانگین هندسی وزنی به دست آوردند؛ سپس اهمیت ویژگی‌های فنی به ضریب اصلاح برای ارزیابی FMEA تبدیل شده است تا بدین‌ترتیب، خطرناک بودن نسبی هر الگوی شکست به دست آید.

پارک[viii] و همکاران (2018) با استفاده از روش FMEA وزن‌دار اقلیدسی فازی و تجزیه و تحلیل نمودارهای بلوکه‌ای، خطرات ساختاری ر ارزیابی کرده‌اند. آنها روش ارزیابی ریسک جدیدی را با استفاده از شمارۀ اولویت خطر (IRPN) مطرح کردند و با مقایسۀ تکنیک ارائه‌شده با روش‌های قبلی FMEA نشان دادند روش پیشنهادی نه‌تنها کمبودهای روش‌های قبلی FMEA مانند تحریف RPN را برطرف می‌کند، بلکه برای ارزیابی خطرات ساختاری، که شامل تأثیر عملکردی بین خطرات است، نیز مفید است. علاوه بر این، آنها نشان دادند روش آنها، رویکردی سه‌بعدی بر مبنای منطق فازی، تحلیلی و اجراشدنی از روش‌های قبلی است.

کولیوس[ix] و همکاران (2017) حساسیت خطا و آثار آن را با استفاده از روش تاپسیس فازی تحلیل کرده‌اند. آنها برای بررسی حالات خطا و ارزیابی آثار آنها بر یک ماژول کنترل زیردریایی با استفاده از روش تاپسیس فازی تأکید کردند. بدین‌منظور، ابتدا حالت‌ها و خطاهای بالقوۀ ماژول را براساس نظرات و تجربۀ کارشناسان صنعت مشخص کردند؛ سپس از روش شناسایی چندمعیاره مبتنی بر تاپسیس فازی برای تحلیل و اولویت‌بندی مهم‌ترین حالت‌های کشف‌شده در FMEA استفاده کردند. آنها نشان دادند الگوی تاپسیس پیشنهادی تا حد زیادی، عملکرد و کاربرد روش FMEA معمولی در صنعت نفت و گاز ساحلی را بهبود بخشد.

ایزدی و شفیعی (1397) سیستم پشتیبان تصمیم‌گیری‌ای را برای ارزیابی و اولویت‌بندی ریسک واردات کالا معرفی کردند. آنها برای نخستین‌بار، سیستم پشتیبان تصمیم مبتنی بر الگوهای کمّی تصمیم‌گیری را برای ارزیابی و اولویت‌بندی ریسک‌های واردات کالا در شرکت داروسازی فارابی مطرح کردند. آنها نشان دادند از میان ده ریسک شناخته‌شده، ریسک‌های مرتبط با پرداخت‌نکردن به‌موقع ارز به شرکت‌های تأمین‌کنندۀ خارجی، مسیرهای نامطمئن انتقال ارز و حمل‌ونقل، اهمیت بیشتری دارند. آنها درنهایت، در پژوهش خود، استراتژی‌های مواجهه با ریسک‌های شناسایی‌شده را نیز ارائه کردند.

حسین‌زاده و همکاران (1398) با بهره‌گیری از الگوی کوزو و رویکرد تحلیل شبکه‌های اجتماعی (SNA) ریسک‌های زنجیرۀ تأمین در شرکت خودروسازی سایپا را شناسایی و تحلیل کردند. هدف آنها تعیین ریسک‌های بحرانی و اتخاذ تصمیم مناسب برای هریک از دسته‌های تعیین‌شده بود. آنها با توجه به نتایج تحلیل در پژوهش خود نشان دادند 21 درصد از کل ریسک‌ها در دسته‌های مالی- اقتصادی، تأمین‌کنندگان، اطلاعاتی و حمل‌ونقل قرار دارند.

بررسی مقالات نشان می‌دهد تاکنون پژوهشی دربارۀ ریسک‌های توزیع انرژی گاز با تأکید بر ریسک‌های تکنولوژی انجام نشده است. ضمن اینکه تلفیق روش FMEA، تاپسیس و آنتروپی شانون برای این منظور و با روش اشاره‌شده در این مقاله، از دیگر نوآوری‌های این پژوهش است. مطالعۀ انجام‌شده برای اعتبارسنجی در شرکت گاز چهارمحال و بختیاری انجام شده است.

3- مبانی نظری پژوهش

این مقاله، ریسک‌های تکنولوژی در توزیع انرژی گاز را رتبه‌بندی می‌کند. تکنیک به‌کاررفته، ترکیبی از روش‌های FMEA، آنتروپی شانون و تاپسیس است. در این قسمت، مبانی نظری این سه تکنیک به‌اختصار شرح داده می‌شود.

1-3- روش FMEA

FMEA روشی است که تا حد ممکن، خطرات بالقوۀ موجود در محدوده‌ای که در آن ارزیابی ریسک انجام می‌شود و علل و آثار مرتبط با آن را شناسایی و رتبه‌بندی می‌کند. در این تکنیک، پس از شناسایی ریسک‌ها برای هر ریسک، سه شاخص در نظر گرفته می‌شود. این شاخص‌ها به‌شرح ذیل است (جو و همکاران، 2019):

•شدت اثر[x] (S)

این شاخص، شدت خطر یا میزان جدی بودن اثر خطر بالقوه است. شدت یا وخامت خطر فقط دربارۀ اثر آن در نظر گرفته می‌شود. کاهش وخامت خطر فقط با اعمال تغییرات در فرایند و چگونگی انجام فعالیت‌ها امکان‌پذیر است. برای شدت اثر، شاخص‌های کمی وجود دارد که برحسب مقیاس 1 تا 10 بیان می‌شود.

•احتمال وقوع[xi] (O)

احتمال وقوع مشخص می‌کند که یک علت یا سازوکار بالقوۀ خطر با چه تواتری رخ می‌دهد. تنها با از بین بردن یا کاهش علل یا سازوکار هر خطر می‌توان به کاهش عدد رخداد امیدوار بود. احتمال رخداد بر مبنای 1 تا 10 سنجیده می‌شود. بررسی فرایندهای کنترلی، استانداردها، الزام‌ها و قوانین کار و چگونگی اعمال آنها برای دست‌یافتن به این عدد بسیار مفید است.

•احتمال کشف[xii] (D)

احتمال کشف نوعی ارزیابی از میزان توانایی است که برای شناسایی علت یا سازوکار وقوع خطر وجود دارد؛ به عبارت دیگر، احتمال کشف توانایی پی‌بردن به خطر قبل از رخداد آن است. به این شاخص نیز مانند دو مورد قبلی، امتیازی بین 1 تا 10 داده می‌شود.

درنهایت، بعد از تعیین عدد مربوط به سه شاخص شدت اثر، احتمال وقوع و احتمال کشف، عدد RPN محاسبه می‌شود. عدد RPN یا به عبارتی، عدد اولویت ریسک، حاصل‌ضرب سه عدد شدت اثر (S)، احتمال وقوع (O) و احتمال کشف (D) است. عدد اولویت ریسک، عددی بین 1 تا 1000 است. برای ریسک‌ها با عدد RPN زیاد، کارگروهی باید برای کاهش این عدد با اقدام اصلاحی انجام شود.

3-2- تکنیک آنتروپی شانون

روش آنتروپی یکی از روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره برای محاسبۀ وزن معیارهاست. مزیت این تکنیک این است که براساس ماتریس تصمیم‌گیری و پراکندگی داده‌ها می‌توان درجۀ اهمیت شاخص‌ها را محاسبه کرد. این تکینک بدین‌صورت است که ابتدا امید ریاضی مربوط به هریک از شاخص‌ها (E_j) با استفاده از فرمول (1) محاسبه می‌شود (کولیوس و همکاران، 2017).

در فرمول مذکور، p_ij امتیاز نرمال‌شدۀ گزینه iام در شاخص jام است. بعد از محاسبۀ E_j، پارامتر فاصلۀ هریک از معیارها با استفاده از فرمول (2) به‌ازای تمام jها یا معیارها محاسبه می‌شود.

درنهایت، وزن هریک از معیارها (w_j) با استفاده از فرمول (3) محاسبه می‌شود که جمع کل w_jها برابر با یک است.

3-3- تکنیک تاپسیس

روش تاپسیس یکی از روش‌های تصمیم‌گیری چند شاخص‌هاست که گزینه‌ها را رتبه‌بندی می‌کند. اساس این روش برپایۀ شباهت به ایدئال مثبت و فاصله از ایدئال منفی است.در این روش، ابتدا ماتریس تصمیم‌گیری با فرمول (4) نرمال می‌شود (کولیوس و همکاران، 2017).

سپس با استفاده از رابطۀ (5) ماتریس وزین (V) محاسبه می‌شود.

رابطۀ (5) w_j وزن هریک از شاخص‌هاست که با تکنیک‌های مختلفی به دست می‌آید. تکنیک استفاده‌شده در این مقاله برای محاسبۀ w_jها آنتروپی شانون است. در مرحلۀ بعد، مقادیر گزینه‌های فرضی ایدئال مثبت[xiii] (A⁺) و ایدئال منفی[xiv] (A^-) تعیین می‌شود. برای تشکیل گزینۀ ایدئال مثبت باید در هریک از ستون‌های ماتریسV  بهترین مقدار انتخاب شود. با توجه به شاخص‌های موجود در این پژوهش برای تعیین ایدئال مثبت، بزرگ‌ترین عدد در هر ستون و برای تعیین ایدئال منفی، کوچک‌ترین عدد در هر ستون در نظر گرفته می‌شود. رابطه‌های (6) و (7) چگونگی محاسبۀ ایدئال مثبت و ایدئال منفی را در هر شاخص نشان می‌دهد.

منظور از V_j⁺ و V_j^- به‌ترتیب، ایدئال مثبت و ایدئال منفی در شاخص jام است. در مرحلۀ بعد، فاصلۀ گزینه‌ها با مقادیر ایدئال مثبت و منفی با استفاده از رابطه‌های (8) و (9) محاسبه می‌شود (بیسواس[xv] و همکاران، 2016).

درنهایت، مقادیر نزدیکی نسبی به ایدئال با استفاده از رابطۀ (10) به دست می‌آید (بیسواس و همکاران، 2016).

همانگونه که از رابطۀ 10 مشخص است، مقدار CL_i بین صفر و یک است. CL_i برای ایدئال مثبت با توجه به اینکه d_i⁺= 0 است، برابر با یک و برای ایدئال منفی با توجه به اینکه d_i^-= 0 است، برابر با صفر می‌شود؛ بنابراین، هرچه مقدار CL_i به یک نزدیک‌تر باشد؛ راهکار به جواب ایدئال مثبت نزدیک‌تر است و درنتیجه، راهکار بهتری محسوب می‌شود. درحقیقت، رابطۀ (10) ملاک رتبه‌بندی گزینه‌های پیش رو و تعیین بهترین گزینه قرار می‌گیرد. برای این منظور، کافی است فاصلۀ نسبی گزینه‌ها که به کمک رابطۀ 10 محاسبه می‌شوند، به‌ترتیب بزرگ به کوچک مرتب شوند. هرچه فاصلۀ نسبی یک گزینه (CL_i) بزرگ‌تر باشد، رتبۀ بهتری را به خود اختصاص خواهد داد.

4- روش‌شناسی

این پژوهش در شرکت گاز استان چهارمحال و بختیاری با هماهنگی واحدهای مالی، قراردادها، برنامه‌ریزی، کالا، آموزش نیروی انسانی و فناوری اطلاعات، حالات خرابی را با استفاده از روش نظرسنجی بررسی کرده است. کارکنان این واحدها، جامعۀ آماری این پژوهش هستند. تعداد 26 نفر از کارکنان شرکت در واحدهای مذکور برای شناسایی ریسک‌های عملیاتی و 7 نفر از مدیران و خبرگان شرکت برای ارزیابی ریسک‌های استراتژیک انتخاب شدند. در این پژوهش، ضریب آلفای کرونباخ برابر 93/0 برآورد شد که نشان می‌دهد پرسش‌نامۀ پژوهش از پایایی خوبی برخوردار است. گام‌های این پژوهش به‌صورت خلاصه به‌شرح ذیل است:

گام اول: شناسایی ریسک‌های تکنولوژی شرکت گاز

در این پژوهش، ابتدا ریسک‌های تکنولوژی صنعت گاز با توجه به محیط مدنظر، نظرات خبرگان و مبانی نظری استخراج شده است. این ریسک‌ها در چهار لایه شامل لایۀ چرایی، چیستی، چگونگی و توانمندسازی (این چهار لایه، لایه‌های لازم برای تکنولوژی هستند) دسته‌بندی شده‌اند.

گام دوم: تشکیل ماتریس تصمیم‌گیری براساس روش FMEA

در این گام، ماتریس رتبه‌بندی ریسک‌ها تشکیل می‌شود. در این ماتریس، همانگونه که درادامه نشان داده شده است، گزینه‌ها، ریسک‌های شناسایی‌شده و شاخص‌ها براساس تکنیک FMEA شامل شدت اثر، احتمال وقوع و احتمال کشف هر ریسک است.

در ماتریس مذکور، A_i نشان‌دهندۀ ریسک iام، X₁ شدت اثر، X₂ احتمال وقوع و X₃ احتمال کشف ریسک است و r_ijها نشان‌دهندۀ امتیازی است که هر ریسک در هر شاخص به دست می‌آورد. r_ij میانگین نظرات افراد خبره در این صنعت است که نشان می‌دهد هر ریسک در هر شاخص چه امتیازی دارد. براساس تکنیک FMEA هر کدام از شاخص‌ها امتیازی بین 1 تا 10 می‌توانند داشته باشند؛ بنابراین، هرچه r_ijها به 1 نزدیک‌تر باشند، در آن شاخص، ضعیف و هرچه به 10 نزدیک باشند، در آن شاخص، قوی هستند. درحقیقت، براساس تکنیک به‌کاررفته در این مقاله، تمامی سه شاخص S، O و D شاخص‌های مثبت در نظر گرفته شده‌اند؛ بدین‌صورت که در شاخص S (شدت اثر) هرچه امتیاز یک ریسک به 10 نزدیک‌تر باشد، شدت اثر آن ریسک، بیشتر و هرچه امتیاز آن ریسک در این شاخص به 1 نزدیک‌تر باشد، شدت اثر آن کمتر است. در شاخص O (احتمال وقوع)، هرچه امتیاز یک ریسک به 10 نزدیک‌تر باشد، احتمال وقوع آن بیشتر و هرچه امتیاز آن ریسک در این شاخص به 1 نزدیک‌تر باشد، احتمال وقوع آن کمتر است و درنهایت، در شاخص D (احتمال کشف) هرچه امتیاز یک ریسک به 10 نزدیک‌تر باشد، احتمال کشف، کمتر و هرچه به 1 نزدیک‌تر باشد، احتمال کشف آن ریسک، بیشتر است.

با استفاده از FMEA شدت اثر، احتمال وقوع و احتمال کشف هر ریسک بررسی می‌شود. در تکنیک FMEA عدد اولویت ریسک (RPN) محاسبه می‌شود که از حاصل‌ضرب سه عامل شدت، وقوع و احتمال کشف به دست می‌آید. تکنیک ارائه‌شده در این مقاله بدین‌صورت است که به‌جای ضرب سادۀ این سه معیار و به دست آوردن عدد RPN و ملاک قراردادن آن برای رتبه‌بندی ریسک‌ها از تکنیک تاپسیس استفاده می‌شود. درحقیقت، تکنیک ترکیبی FMEA و تاپسیس در این مقاله بدین‌صورت است که به‌جای ضرب سادۀ سه معیار S، O و D و محاسبۀ عدد RPN، برای هرکدام از این سه معیار به کمک تکنیک آنتروپی شانون، درجۀ اهمیت محاسبه می‌شود و سپس با تکنیک تاپسیس، رتبه‌بندی ریسک‌ها انجام می‌گیرد.

گام سوم: محاسبۀ وزن شاخص‌ها با تکنیک آنتروپی شانون

در این مرحله، برای سه شاخص تعیین‌شده، یعنی S، O و D درجۀ اهمیت محاسبه می‌شود. درحقیقت، برخلاف تکنیک FMEA، که برای همۀ شاخص‌ها ارزش یکسانی در نظر می‌گیرد، تکنیک ارائه‌شده در این مقاله برای هرکدام از معیارها درجۀ اهمیت متفاوتی قائل است که با تکنیک آنتروپی شانون محاسبه می‌شود.

تکنیک آنتروپی، همانگونه که قبلاً نیز تشریح شد، بدین‌صورت است که ابتدا امید ریاضی مربوط به هریک از شاخص‌ها (E_j) با استفاده از رابطۀ (1) و سپس پارامتر فاصلۀ هریک از معیارها با استفاده از رابطۀ (2) محاسبه می‌شود. درنهایت، وزن هریک از معیارها با استفاده از رابطۀ (3) نرمال می‌شود.

گام چهارم: رتبه‌بندی ریسک‌ها با تکنیک تاپسیس

در این مرحله با توجه به ماتریس تصمیم‌گیری پایه‌ریزی‌شده براساس تکنیک FMEA (گام دوم) از روش تاپسیس استفاده می‌شود تا رتبه‌بندی نهایی ریسک‌های تکنولوژی توزیع گاز تعیین شود. مراحل استفاده از تکنیک تاپسیس، همانگونه که قبلاً نیز اشاره شد، بدین‌صورت است که ابتدا ماتریس تصمیم‌گیری با رابطۀ (4) نرمال و سپس با استفاده از رابطۀ (5) ماتریس V (ماتریس وزین) محاسبه می‌شود. گفتنی است، در این مقاله، مقادیر w_j با استفاده از روش آنتروپی محاسبه شده است. در مرحلۀ بعد، مقادیر گزینه‌های فرضی ایدئال مثبت (A⁺) و ایدئال منفی (A^-) با استفاده از رابطه‌های (6) و (7) محاسبه می‌شود. با توجه به مثبت در نظر گرفتن همۀ شاخص‌های ماتریس تاپسیس در این مقاله (S، O و D) V_j⁺ (ایدئال مثبت در شاخص jام) نشان‌دهندۀ بزرگ‌ترین امتیاز ریسک در شاخص jام و V_j^- (ایدئال منفی در شاخص jام) نشان‌دهندۀ کوچک‌ترین امتیاز ریسک در شاخص jام است؛ سپس فاصلۀ گزینه‌ها با مقادیر ایدئال مثبت و منفی با استفاده از رابطه‌های (8) و (9) محاسبه می‌شود. درنهایت، مقادیر نزدیکی نسبی به ایدئال با استفاده از رابطۀ (10) به دست می‌آید. سرانجام، ریسک‌ها با توجه به مقدار رتبه‌بندی می‌شوند. هرچه مقدار بیشتر باشد، ریسک مدنظر از اولویت بیشتری برخوردار است.

5- مطالعۀ موردی و یافته‌ها

در مبانی مربوط به تکنولوژی، چهار لایۀ «چرایی»، «چیستی»، «چگونگی» و «توانمندسازی» وجود دارد. با توجه به مدنظر بودن ریسک‌های تکنولوژی در این مقاله، این چهار لایه، ملاک طبقه‌بندی و شناسایی ریسک‌ها قرار گرفته است. لایۀ «چرایی»، ریسک‌ها و نبود قطعیت‌های مربوط به محیط خارجی؛ لایۀ «چیستی»، نبود قطعیت‌های موجود در تصمیم‌گیری ارزش پیشنهادی؛ لایۀ «چگونگی»، ریسک‌ها و نبود قطعیت‌ها در محیط داخلی و لایۀ «توانمندسازی»، ریسک‌های مربوط به زیرساخت‌ها و بسترهای موجود را در خود جای می‌دهد؛ بنابراین در این مقاله، ابتدا ریسک‌های صنعت توزیع انرژی گاز با مرور مبانی نظری و نظر خبرگان این صنعت شناسایی شد و در این چهار دسته به‌صورت ذیل قرار گرفت.

نبود قطعیت‌ها در لایۀ دانش «چرایی» شامل دانش ناقص از بازار و آیندۀ آن، دانش ناکافی دربارۀ پیشرفت‌های تکنولوژی، نبود شفافیت اطلاعات، تغییر دولت‌ها و مدیران، نبود توانایی پیش‌بینی آینده (اجتماعی، سیاسی و...)، نامشخص بودن تعاملات، پراکندگی تعاملات و دانش ناقص نسبت به رقباست.

نبود قطعیت‌ها در لایۀ دانش «چیستی» شامل نبود قطعیت در جست‌وجوی تکنولوژی مناسب، نبود قطعیت در انتخاب درست تکنولوژی و ابهام در تعاریف اهداف عملکردی است.

نبود قطعیت‌ها در لایۀ دانش «چگونگی» شامل نبود امکان تأمین منابع، پیش‌بینی‌نکردن تأمین مالی و نقدینگی، نبود امکان تأمین تجهیزات، پیش‌بینی‌نکردن دقیق تجهیزات، نبود امکان تأمین تکنولوژی‌ها یا انتقال نادرست و تأخیر در تأمین تکنولوژی‌های لازم است.

نبود قطعیت‌ها در لایۀ «توانمندسازی» شامل نبود بازارهای مناسب شکل‌یافته، نداشتن شناخت از محصول و تولیدکنندگان، نبود سیاست‌های مناسب برای راهبری و به‌کارگیری تکنولوژی، نبود هماهنگی و شبکه‌های نوآوری صنعتی، ناهمگرایی دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی و R&D است.

موارد تشریح‌شدۀ مذکور در جدول 1 خلاصه شده است. درحقیقت، این پژوهش با در نظر گرفتن چهار لایۀ اصلی ریسک برای تکنولوژی در جدول شمارۀ 1، ریسک‌های استخراج‌شده از طریق مرور مبانی و مصاحبه با خبرگان، در هر مرحله و هر لایه از نقشۀ راه تکنولوژی را نشان می‌دهد.

جدول1: ریسک‌های نهایی شناسایی‌شده در حوزۀ تکنولوژی ادارۀ گاز استان چهارمحال و بختیاری

همانگونه که قبلاً اشاره شد، برای ارزیابی ریسک‌های شناسایی‌شده در این مقاله از روش ترکیبی FMEA و تاپسیس استفاده شده است؛ بدین‌صورت که در ماتریس تصمیم‌گیری براساس تکنیک تاپسیس، شاخص‌های FMEA به کار رفته است. جدول 2 ماتریس تشکیل‌شده براساس میانگین نظرات خبرگان دربارۀ امتیاز هر ریسک در هر شاخص یا به عبارت دیگر، ماتریس تصمیم‌گیری تاپسیس را نشان می‌دهد.

جدول 2: ریسک‌های توزیع انرژی گازی در ماتریس FMEA

جدول 2 ماتریس تصمیم‌گیری برای رتبه‌بندی ریسک‌های تکنولوژی است. با توجه به این ماتریس، همانگونه که قبلاً نیز اشاره شد، با استفاده از تکنیک آنتروپی شانون، وزن شاخص‌ها تعیین می‌شود. جدول شمارۀ 3 نتایج محاسباتی مربوط به این تکنیک را نشان می‌دهد.

جدول 3: محاسبۀ وزن شاخص‌ها با استفاده از تکنیک آنتروپی شانون

با نرمال‌کردن ماتریس تصمیم‌گیری موجود در جدول 2 به کمک رابطۀ (4)، ماتریس نرمال به دست می‌آید. با ضرب‌کردن وزن‌های محاسبه‌شده از طریق تکنیک آنتروپی شانون، که در جدول 3 به دست آمد، در ماتریس نرمال از طریق رابطۀ (5)، ماتریس موزون به‌صورت جدول 4 به دست می‌آید.

جدول 4: ماتریس موزون برای رتبه‌بندی ریسک‌های توزیع انرژی گاز

حال با توجه به ماتریس موزون در جدول 4 از تکنیک تاپسیس برای محاسبۀ رتبۀ ریسک‌ها استفاده می‌شود. برای این منظور، ابتدا ایدئال مثبت و ایدئال منفی در جدول 5 نشان داده شده است.

جدول 5: ایدئال مثبت و ایدئال منفی در شاخص‌ها

با توجه به اینکه در این مقاله، هر سه شاخص (شدت اثر، احتمال وقوع و احتمال کشف) مثبت در نظر گرفته شده‌اند؛ یعنی هرچه عدد ریسک در آن شاخص بزرگ‌تر باشد، از رتبۀ بهتری برخوردار است، ایدئال مثبت، بزرگ‌ترین عدد در هر ستون و ایدئال منفی، کوچک‌ترین عدد در هر ستون است که در جدول 5 نشان داده شده است. درنهایت، جدول شماره 6 نتایج محاسباتی مربوط به روش تاپسیس را نشان می‌دهد.

جدول 6: نتایج محاسباتی مربوط به تکنیک تاپسیس

جدول مذکور، رتبۀ نهایی ریسک‌ها را نشان می‌دهد. تغییرات شاخص اقتصاد کلان (نرخ ارز و تورم) در کشور در رتبۀ اول؛ ناتوانی در دستیابی به تجهیزات و ماشین‌آلات ضروری در رتبۀ دوم؛ ناتوانی در دستیابی به تکنولوژی‌های ساخت و تولید در رتبۀ سوم و تأمین مالی محدود برای توسعۀ تکنولوژی در رتبۀ چهارم قرار گرفته است. سایر رتبه‌بندی ریسک‌های توزیع انرژی گاز نیز در جدول 6 مشخص شده است. شرکت گاز با تمرکز بر ریسک‌های استخراج‌شده در این مقاله و توجه به این ریسک‌ها به‌ترتیب اهمیت تعیین‌شده بر آنها می‌تواند در تصمیم‌گیری‌ها و چگونگی صحیح انجام پروژه‌های خود گام بردارد. گفتنی است، روند منطقی و علمی به‌کاررفته در این مقاله و تأیید نتایج به‌دست‌آمده توسط خبرگان این صنعت، نشان‌دهندۀ اعتبار این پژوهش است.

6- بحث

در این مقاله با فهمی کامل و جامع از پروژه‌های گازرسانی، ریسک‌های مربوط به این پروژه‌ها تعیین شد؛ سپس فهرست ریسک‌های شناسایی‌شده براساس قلمرو تحقیق، درجۀ اهمیت و موضوعیت، بازنگری و پرسشنامه طراحی شد. درنهایت، برای اعتبارسنجی این پرسشنامه و نهایی‌سازی فهرست ریسک‌ها با کارشناسان از ارکان مختلف پروژه (کارفرما، مشاور، ناظر و پیمانکار)، که اطلاعات جامع‌تری داشتند، مصاحبۀ نیمه‌ساختاریافته انجام شد. پس از اعتبارسنجی پرسشنامه و نهایی‌سازی فهرست ریسک‌های شناسایی‌شده، توزیع پرسشنامه برای شناسایی احتمال وقوع، شدت اثر و شدت شناسایی آنها و درنهایت، با استفاده از روش تلفیقی FMEA و تاپسیس، رتبه‌بندی ریسک‌ها انجام شد؛ بدین‌صورت که ماتریس تصمیم‌گیری برمبنای تکنیک FMEA شکل گرفت. درحقیقت، شاخص‌های ماتریس تصمیم‌گیری، براساس تکنیک FMEA شامل احتمال وقوع، شدت اثر و احتمال کشف در نظر گرفته شد؛ سپس با تکنیک آنتروپی شانون، وزن شاخص‌ها تعیین و سرانجام با تکنیک تاپسیس، رتبه‌بندی ریسک‌ها محاسبه شد.

نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد تغییرات شاخص اقتصاد کلان (نرخ ارز و تورم) در کشور در رتبۀ اول؛ ناتوانی در دستیابی به تجهیزات و ماشین‌آلات ضروری در رتبۀ دوم؛ ناتوانی در دستیابی به تکنولوژی‌های ساخت و تولید در رتبۀ سوم و تأمین مالی محدود برای توسعۀ تکنولوژی در رتبۀ چهارم ریسک‌های تکنولوژی توزیع گاز طبیعی قرار می‌گیرد. رتبه‌بندی سایر ریسک‌های شناسایی‌شده در جدول 6 نشان داده شده است.

تفسیر نتایج این پژوهش نشان می‌دهد شرکت‌های توزیع گاز استان‌ها چه ریسک‌هایی و با چه اولویتی در توزیع گاز طبیعی دارند؛ بنابراین برای انجام درست این وظیفه با کمترین ریسک باید برنامه‌ریزی و سرمایه‌گذاری‌های خود را مطابق ریسک‌ها و رتبه‌بندی‌های به‌دست‌آمده در این مقاله تنظیم کنند.

مقایسۀ نتایج به‌دست‌آمده از این پژوهش با پژوهش‌های پیشین، نتایج منطقی‌تر و علمی‌تری را نشان می‌دهد. شباهت عمدۀ این پژوهش با پژوهش‌های موجود، در ریسک‌های شناسایی‌شده است؛ اما تفاوت عمدۀ آنها در تکنیک به‌کاررفته است که نتایج آن را کاربردی‌تر می‌کند. در پژوهش‌های انجام‌شده در حوزۀ ریسک معمولاً از تکنیک FMEA استفاده شده است. در تکنیک FMEA سه شاخص شدت اثر، احتمال وقوع و احتمال کشف وجود دارد که هر سه با یک درجۀ اهمیت لحاظ می‌شود؛ در حالی که قاعدتاً این سه مورد در رتبه‌بندی ریسک‌ها نباید تأثیر یکسان داشته باشند؛ از این‌رو، این مقاله با ترکیب روش‌های آنتروپی شانون و تاپسیس با تکنیک FMEA در مقایسه با پژوهش‌های موجود، رتبه‌بندی صحیح‌تر و کاربردی‌تری را در عمل نشان می‌دهد که تأیید خبرگان این صنعت، این موضوع را تصدیق می‌کند. تفاوت دیگر میان این پژوهش با پژوهش‌های موجود، این است که پژوهش‌های دیگر، استخراج ریسک‌ها در این صنعت را به‌طور کلی مدنظر قرار داده‌اند؛ در حالی که این پژوهش با تأکید و تمرکز بر حوزۀ تکنولوژی، به استخراج ریسک‌ها توجه کرده است.

ریسک‌ها و نبود قطعیت‌هایی که ممکن است در پروژه‌های توسعۀ تکنولوژی گاز همراه شود، نیاز به ارزیابی و مدیریت ریسک را در این صنعت آشکار می‌کند. درحقیقت، وجود ریسک‌های متعدد و عوامل محیطی متزلزل، که بر صنعت گاز تحمیل می‌شود، از موانع اصلی تحقق توسعۀ تکنولوژی در بخش صنعت گاز کشور به شمار می‌آید؛ به عبارت دیگر، پیاده‌سازی و اجرای طرح‌ها و پروژه‌های صنعت گاز به‌علت حاکمیت عناصر نامطمئن و نامعیّن و پیچیدگی‌های خاص این صنعت، ریسک زیادی دارد. تکنیک ارائه‌شده در این پژوهش براساس اطلاعات به‌دست‌آمده از شرکت گاز استان چهارمحال و بختیاری است؛ اما با توجه به ساختار مشابه شرکت‌های گاز استان‌ها در تکنولوژی و توزیع گاز، روش و نتایج به‌دست‌آمده در این پژوهش برای تمامی شرکت‌های گاز در زمینۀ توزیع گاز معتبر است. درحقیقت، مخاطبان اصلی این پژوهش، شرکت‌های توزیع گاز استان‌ها هستند که با رویکرد پیشنهادی می‌توانند کاهش ریسک در تکنولوژی توزیع گاز را دنبال کنند و درنتیجۀ آن، خدمت‌رسانی بهتر به مردم را در برنامۀ کاری خود قرار دهند. با توجه به همانندی ماهیت پروژه‌ها در شرکت‌های گاز استانی سراسر کشور، ساختار الگوی پیشنهادی و نتایج آن در این مقاله، تعمیم دادنی به شرکت گاز استانی و ملی گاز سراسر کشور است.

7- نتیجه‌گیری

تکنولوژی به‌طور کلی سهم بسیار بزرگی در ارائۀ خدمات مطلوب در شرکت‌های گاز دارد. دلایل زیادی برای این مهم وجود دارد که ازجمله می‌توان به مواردی چون گسترش تعداد مشترکین، افزایش سهم گاز در سبد انرژی، شرایط خاص ایران در صحنۀ بین‌المللی، تهدیدهای جهانی در دسترسی به تکنولوژی‌های پیشرفته، راهبردی بودن صنعت گاز از بعد سیاسی و اقتصادی اشاره کرد؛ از این‌رو، این مقاله، ریسک‌های تکنولوژی توزیع انرژی گاز را شناسایی و رتبه‌بندی کرده است. بدین‌منظور، پس از شناسایی ریسک‌های این صنعت با توجه به مبانی موضوع و نظر خبرگان، رتبه‌بندی آنها با تکنیک ترکیبی FMEA با آنتروپی شانون و تاپسیس انجام شده است.

وجه نوآوری این مقاله در شناسایی ریسک‌های تکنولوژیکی در توزیع انرژی گاز طبیعی است که تاکنون در این زمینه، پژوهشی انجام نشده است. نوآوری دیگر این مقاله در تکنیک به کار گرفته شده است که در آن، تکنیک‌های FMEA، آنتروپی شانون و  TOPSISبه‌صورت کاملاً جدید و نوآورانه به شیوه‌ای که در مقاله شرح داده شد، با هم ترکیب شده‌اند. در تکنیک FMEA عدد RPN با ضرب سادۀ احتمال وقوع، شدت اثر و احتمال کشف به دست می‌آید و ملاک رتبه‌بندی قرار می‌گیرد؛ اما در این مقاله برای هرکدام از موارد احتمال وقوع، شدت اثر و احتمال کشف از طریق تکنیک آنتروپی شانون وزن (درجه اهمیت) محاسبه و سپس به کمک تکنیک تاپسیس، رتبه‌بندی ریسک‌ها انجام شده است. تکنیک منطقی و علمی به‌کاررفته برای رتبه‌بندی در این مقاله در مقایسه با رتبه‌بندی ساده به کمک عدد RPN، رتبه‌بندی منطقی‌تر و کاربردی‌تری را در عمل پیشنهاد می‌دهد.

ازجمله محدودیت‌های این پژوهش، دسترسی به پروژه‌های این صنعت به‌صورت مجزاست. در این پژوهش، پروژۀ توزیع گاز به‌صورت کلی تعریف شد که کلیّۀ پروژه‌های این صنعت را، که در حوزۀ توزیع باشد، شامل می‌شود. درحقیقت، دسترسی به‌صورت مجزا به هرکدام از پروژه‌های توزیع گاز امکان‌پذیر نبود. همچنین تحلیل و معرفی راهکار برای کاهش هرکدام از ریسک‌ها از دیگر محدودیت‌های این پژوهش است؛ به عبارت دیگر، بررسی هرکدام از ریسک‌ها به‌صورت جداگانه با توجه به ساختار این صنعت از محدودیت‌های این پژوهش است.

در ادامۀ این پژوهش پیشنهاد می‌شود تکنیک ارائه‌شده برای یک پروژۀ خاص در صنعت گاز انجام و با نتایج این پژوهش مقایسه شود. همچنین در نظر گرفتن پارامترها به‌صورت فازی و استفاده از دیگر تکنیک‌های تصمیم‌گیری با معیارهای چندگانه و مقایسۀ آن با نتایج این پژوهش نیز مفید است. تجزیه و تحلیل و ارائۀ راهکارهایی برای کاهش هرکدام از ریسک‌های شناسایی و رتبه‌بندی شده در این مقاله نیز بسیار مفید است که در این صنعت از آن استقبال خواهد شد.