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EL PROCESO ANALÍTICO JERÁRQUICO (AHP).

UNA HERRAMIENTAS PARA LA TOMA DE DECISIONES MEDIOAMBIENTALES

Dr. PABLO ARAGONÉS BELTRÁN

Dra. MÓNICA GARCÍA MELÓN

DEPARTAMENTO DE PROYECTOS DE INGENIERÍA

El objetivo de la presente sesión es dar a conocer una de las técnicas de ayuda a la

toma de decisiones más conocida y utilizada: El Proceso Analítico Jerárquico, en

inglés Analytic Hierarchy Process (AHP)

Identificar los elementos básicos que intervienen en un proceso de toma de

decisiones multicriterio (MCDM) discreto.

Conocer los pasos fundamentales del método.

Transmitir la idea de que el método tiene unos sólidos fundamentos

científicos y su aplicación práctica está contrastada.

Exponer sus aplicaciones en el ámbito del Medioambiente.

OBJETIVO DE LA PRESENTACIÓN

“Nuestras decisiones dan forma a

nuestra vida. Que las tomemos

consciente o inconscientemente, con

buenas o con malas consecuencias,

representan el instrumento fundamental

que empleamos para hacer frente a las

oportunidades, los retos y las

incertidumbres de la vida” (Hammond,

Keeney y Raiffa , 2001, op.cit. pp.11).

IMPORTANCIA DE LA TOMA DE DECISIONES

EN LENGUAJE COLOQUIAL:

Es una decisión en la que se ha trazado el objetivo que se quiere

conseguir,

Se ha reunido toda la información relevante y,

Se han tenido en cuenta las preferencias del decisor.

Es cuando, transcurrido el tiempo, las consecuencias se han

mostrado favorables.

SEGÚN LEÓN (2001):

¿ES CORRECTA ESTA AFIRMACIÓN?

CONCEPTO DE BUENA DECISIÓN

Hay que disponer de toda la información posible y estar

dispuesto a invertir tiempo y recursos.

Hay que valorar el coste de tomar la decisión de forma

rigurosa y sistemática frente al coste de adoptar una decisión

equivocada.

No se puede calificar una decisión como buena, cuando ha

dado buenos resultados, sin conocer cómo se procedió en su

adopción.

Muchas veces el éxito o fracaso de una decisión viene dado

en función de cómo se adoptó, más que en la solución

adoptada.

CONCEPTO DE BUENA DECISIÓN

Las situaciones de decisión varían mucho. Por ello la

experiencia de haber tomado una decisión importante con

frecuencia parece tener escaso valor cuando nos vemos ante la

próxima.

La conexión entre unas decisiones y otras no está en el “qué”

se decide sino en el “cómo” se decide.

Hay que aplicar un procedimiento. El que de el mejor

resultado con la mínima pérdida de tiempo, energía, dinero y

compostura.

DECISIONES INTELIGENTES(Hammond, Keney y Raiffa, 2002)

Se presenta un conjunto finito de alternativas o cursos de

acción.

En un determinado contexto de decisión.

Uno o varios decisores han de seleccionar la mejor

alternativa o bien ordenar el conjunto de mejor a peor.

Teniendo en cuenta diferentes criterios o puntos de vista

en conflicto.

No todos los criterios son igualmente importantes.

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

MCDA: MULTIPLE CRITERIA DECISION ANALYSIS

Es un término amplio que incluye una colección de

conceptos, métodos y técnicas que persiguen ayudar a los

individuos o grupos a tomar decisiones que implican

diferentes puntos de vista en conflicto y múltiples agentes

interesados (adaptado de Belton y Stewart, 2002).

CONCEPTO DE MCDA

Análisis de las alternativas

Selección de criterios de decisión

Ponderación de los criterios de decisión

Valoración de las alternativas según el

grado de satisfacción de cada criterio

Resolución analítica.

Análisis de sensibilidad de los resultados

Elaboración de un informe de ayuda a la

decisión

Selección de un grupo

de expertos de apoyo

a la decisión

Varios

métodos

PROCESO DE DECISIÓN

Jerarquización del problema de decisión multicriterio discreto en

tres niveles:

– Nivel:1. Objetivo fundamental.

– Nivel 2. Criterios.

– Nivel 3. Alternativas.

Establecimiento de prioridades mediante comparación pareada de

los elementos del mismo nivel:

Se compara cada criterio o alternativa i con cada criterio o alternativa

j. Se responde a las preguntas :

¿ Es el criterio i igual, …, más importante que el criterio j ?

Respecto al criterio j, ¿ es la alternativa i igual, …, más importante, que la j ?

Las comparaciones se hacen en base a una determinada escala.

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FUNDAMENTOS AHP

Construcción de la matriz de decisión.

Cálculo de prioridades globales asociadas a cada alternativa

mediante agregación por suma ponderada de las prioridades

obtenidas en cada nivel :

3

4

p x pi ij

j

j

1

n

FUNDAMENTOS AHP

Alternativa 1

Nivel criterios

Nivel Alternativas

Objetivo principal

Criterio 1 Criterio j Criterio n

Subcriterio 11 Subcriterio 12 Subcriterio 13 Subcriterio j1 Subcriterio j2

Alternativa j Alternativa m

PASO 1 JERARQUIZACIÓN

LOCALIZACIÓN 1

Nivel criterios

Nivel Alternativas

LOCALIZACION PLANTA TRATAMIENTO

RESIDUOS SOLIDOS

Costes

explotación

Dotaciones e

infraestructurasProcedimientos legales

1.- Distancia a EDAR.

2.- Distancia a vertedero.

3.- Municipios y pesos.

4.- Accesos.

5.- Energía.

6.- Vías de comunicación

LOCALIZACIÓN 2 LOCALIZACIÓN 3

11.- Calificación del suelo.

12.- Infraestructuras previas.

13.- Trámites obtención

licencia ambiental.

14.- Municipios colindantes.

Medio natural

7.- Acuíferos.

8.- Población afectada por

olores.

9.- Yacimientos.

10.- Zonas protegidas.

EJEMPLO DE JERARQUÍA

OBJETIVO

C1

C11

C2

C12 C21 C22 C23

A1 A2 A3

ESQUEMA DE UNA JERARQUÍA

FUNDAMENTOS AHP. PASO 2

Establecimiento de prioridades mediante comparación binaria de

los elementos del mismo nivel:

Se compara cada criterio o alternativa i con cada criterio o alternativa

j. Se responde a las preguntas :


Respecto al criterio j, ¿ es la alternativa i igual, …, más importante, que la j ?

Las comparaciones se hacen en base a una determinada escala.

2

OBJETIVO

C1 C2

Objetivo C1 C2

C1 1 r12

C2 1/r12 1

PASO 2. ESTABLECIMIENTO DE PRIORIDADESPesos de los criterios/Valoraciones alternativas

Si el criterio i domina al j con un 5, entonces aij = 5 y aji= 1/5; o

viceversa.

Se compara el criterio i con j y se asigna:

1 Igual importancia

3 Importancia moderada de un elemento sobre otro

5 Importancia fuerte de un elemento sobre otro

7 Importancia muy fuerte de un elemento sobre otro

9 Extrema importancia de un elemento sobre otro

2, 4, 6, 8 Valores intermedios


ESCALA COMPARACIÓN PAREADA

OBJETIVO

C1 C2

Objetivo C1 C2

C1 1 5

C2 1/5 1


C1

C11 C12

C1 C11 C12

C11 1 r11-12

C12 1/r11-12 1

C2

C21 C22 C23

C2 C21 C22 C23

C21 1 r21-22 r21-23

C22 1/r21-22 1 r22-23

C23 1/r21-23 1/r22-23 1


C1

C11 C12

C1 C11 C12

C11 1 1/3

C12 3 1

C2

C21 C22 C23

C2 C21 C22 C23

C21 1 5 1/3

C22 1/5 1 1/9

C23 3 9 1


C21 A1 A2 A3

A1 1 a12 a13

A2 1/ a12 1 a23

A3 1/ a13 1/ a23 1

C21

A1 A2 A3

Se compara la alternativa i con la j respecto al criterio

k:

1 Igual importancia






¿ Es la alternativa i igual, …, más importante que la alternativa j ?

PASO 2. ESTABLECIMIENTO DE PRIORIDADESValoraciones alternativas para C21

C21 A1 A2 A3

A1 1 6 3

A2 1/ 6 1 1/2

A3 1/ 3 2 1

C21

A1 A2 A3

Respecto al criterio C21:

• A1 es entre fuerte y muy fuertemente

mejor que A2

• A1 es moderadamente mejor que A3

• A3 es entre igual y moderadamente

mejor que A2

Se compara la alternativa i con la j respecto al criterio k:

1 Igual importancia






PASO 2. ESTABLECIMIENTO DE PRIORIDADESValoraciones alternativas para C21

COSTES EXPLOTACIÓN

LOCAL GLOBAL

LOCALIZACIÓN

PLANTA

TRATAMIENTO

RESIDUOS

LOCAL GLOBAL

1 1

PROCEDIMIENTOS LEGALES

LOCAL GLOBAL

L.

G.

CALIFICACIÓN DEL SUELO MUNICIPIOS COLINDANTES

DOTACIONES E INFRAESTRUCTURAS

LOCAL GLOBAL

IMPACTOS EN MEDIO NATURAL

LOCAL GLOBAL

LOCALIZACIÓN A LOCALIZACIÓN B LOCALIZACIÓN C

EJEMPLO

C1 C2 C3 C4mgeo

norm

C1 1 3 1/3 1 0,214

C2 1/3 1 1/5 1/3 0,083

C3 3 5 1 1 0,421

C4 1 3 1 1 0,282

C11 C12 mgeo norm

C11 1 3 0,75

C12 1/3 1 0,25

CÁLCULO PESOS CRITERIOS

COSTES EXPLOTACIÓN

LOCAL GLOBAL

0,214 0,214

LOCALIZACIÓN

PLANTA

TRATAMIENTO

RESIDUOS

LOCAL GLOBAL

1 1

PROCEDIMIENTOS LEGALES

LOCAL GLOBAL

0,282 0,282

L.

G.

0,75

0,212

CALIFICACIÓN DEL SUELO

0,25

0,071

MUNICIPIOS COLINDANTES

DOTACIONES E INFRAESTRUCTURAS

LOCAL GLOBAL

0,083 0,083

IMPACTOS EN MEDIO NATURAL

LOCAL GLOBAL

0,421 0,421

LOCALIZACIÓN A LOCALIZACIÓN B LOCALIZACIÓN C

CÁLCULO PESOS CRITERIOS

CÁLCULO TABLA DE VALORACIÓN Y PRIORIDAD FINAL

Costes de

explotaciónDotaciones

Impactos

medio natural

Calificación

del suelo

municipios

colindantes

pesos 0,214 0,083 0,421 0,212 0,071

A 0,225 0,375 0,226 0,528 0,254

B 0,375 0,275 0,101 0,140 0,407

C 0,4 0,350 0,674 0,333 0,339

V(V1) = 0,214x0,225 + 0,083x0,375 + 0,421x0,225 + 0,212x0,528 + 0,071x0,254 = 0,304

V(V2) = 0,214x0,375 + 0,083x0,275+0,421x0,101 + 0,212x0,140 + 0,071x0,407 = 0,204

V(V3) = 0,214x0,4 + 0,083x0,350+0,421x0,674 + 0,212x0,333 + 0,071x0,339 = 0,493

0,304

0,204

0,493

0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600

A

B

C

Series1

PRIORIDAD FINAL

El MCDA es una “ayuda” a la toma de decisiones, es un proceso

que persigue:

• Ayudar a los decisores a aprender sobre el problema,

• Sobre sus propios valores y juicios y sobre los de otras partes

interesadas y

• Guiarles en la identificación, mediante discusión, de las

alternativas preferidas.

Además permite:

• Integrar medidas objetivas con juicios de valor.

• Hacer explícita y gestionar la subjetividad.

CONCLUSIONESCONCEPTO DE MCDA

La subjetividad es inherente en todo proceso de toma de

decisiones, en particular en el proceso de selección de

criterios en los que fundamentar la decisión y en la

“ponderación” de los mismos.

El MCDA no disipa la subjetividad; simplemente trata de

hacer explícita la necesidad de juicios subjetivos y

transparente el proceso para tenerlos en cuenta.

Esto es especialmente importante cuando hay varios agentes

interesados.

CONCLUSIONES

EJEMPLOS DE APLICACIÓN AHP

Localización de industrias e instalaciones indeseadas: vertederos,

plantas de tratamiento de residuos, plantas químicas, …

Selección de tecnologías y maquinaria industrial.

Evaluación y selección de una cartera de proyectos.

Selección de contratistas.

Valoración de activos.

Ponderación de indicadores medioambientales.

Permiten alcanzar consensos entre las partes interesadas o afectadas

por la decisión al integrar todos los puntos de vista y opiniones

Las técnicas basadas en el Análisis de Decisiones Multicriterio como

es AHP son de gran utilidad en las organizaciones porque:

Ayudan al decisor a organizar las ideas y considerar los factores

influyentes en el problema.

La solución adoptada es mejor aceptada por todos.

Se puede llegar al razonable convencimiento de haber adoptado una

decisión correcta.

REFLEXIÓN

REFLEXIÓN

Puede resultar tranquilizador tener el convencimiento de que “se

tuvieron en cuenta todos los puntos de vista en función de la

información disponible en el momento, se consultó con las personas

adecuadas y expertas en el tema y se analizaron los resultados

teniendo en cuenta un proceso sistemático y bien organizado.

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