CONSIDERATIONS REGARDING THE CHOICE OF RANKING MULTIPLE CRITERIA DECISION MAKING METHODS

ABSTRACT. Various methods, known as Multiple Criteria Decision Making Methods (MCDM), have been proposed to assist decision makers in the process of ranking alternatives. Given the variability of available methods, choosing an MCDM ranking method is a difficult task. There are key factors in the process of choosing an MCDM method such as: (i) available time; (ii) effort required by a given approach; (iii) importance of accuracy; (iv) transparency necessity; (v) conflict minimization necessity; and (vi) facilitator's skill with the method. However, the problem is further increased by the knowledge that the solution of MCDM ranking methods may be sensitive to slight variations in entrance data and, in some cases, might replace the best alternative for the worst when the weightings for the criteria are changed. Some researchers have addressed this problem through different approaches, including the evaluation of MCDM ranking methods in the sense of predicting the initial rankings given by the decision maker. The objective of this study is to propose an empirical experiment to evaluate the propensity for initial ranking prediction of the principal MCDM ranking methods, namely: SAW, TOPSIS, ELECTRE III, PROMETHEE II and TODIM. The study also aimed to assess possible common ranking problems in MCDM methods, such as reversibility, found in the literature. It was found that just up to 20% of initial ranking order was predicted entirely correct by some of the methods. It was also found that just a few methods did not present internal ranking inconsistency. The results of this study and those found in the literature give a warning regarding the choice of MCDM ranking methods. It is suggested that special care must be taken in the choice of methods and, besides axiomatic comparisons, ranking comparisons could be a useful way to enhance the decision making process, since MCDM methods are tools for learning about the problem and do not prescribe solutions

Basic sanitation sector in Brazil: overview about investments and sustainability for the 21st century

Desde a década de 1950 até o final do século passado, o investimento em saneamento básico no Brasil ocorreu pontualmente em alguns períodos específicos, com um destaque para as décadas de 1970 e 1980. Em decorrência disso, o Brasil ainda está marcado por uma grande desigualdade e déficit ao acesso, principalmente em relação à coleta e tratamento de esgoto. Atualmente, o setor tem recebido maior atenção governamental e há uma quantidade significativa de recursos a serem investidos. Todavia, faz-se necessário que esses investimentos sejam sustentáveis. Desta forma, o presente trabalho pretendeu, por meio de uma pesquisa descritiva-exploratória, verificar como foram realizados os investimentos em saneamento básico no Brasil, com ênfase no tratamento de esgoto, e discutir como estão sendo disponibilizados os recursos para atender aos aspectos legais aos quais se submetem os municípios neste início de século. Para isto, foram utilizadas, como fontes primárias, entrevistas não estruturadas com técnicos do setor de saneamento e, como fontes secundárias, foram coletadas informações nos sites dos principais órgãos públicos e privados que têm relevância quanto ao saneamento no Brasil. Foram identificadas possíveis falhas no planejamento do setor ao longo destes últimos anos, além de terem sido encontradas evidências que apontam possíveis falhas nas avaliações dos investimentos que estão sendo realizados, não sendo considerada a sustentabilidade dos mesmos. Como contribuição, procurou-se identificar algumas novas formas de gestão em saneamento básico, o que poderá auxiliar os gestores municipais no cumprimento dos seus objetivos.Since the late 1950th century until the end of the month, the investment in basic sanitation in Brazil occurred occasionally in some specific periods, with an emphasis on the 1970 and 1980. As a result, Brazil is still characterized by great inequality and low access, particularly regarding the collection and sewage treatment. Currently, the sector has received greater government attention and there is a significant amount of resources to be invested. However, it is necessary that these investments are sustainable. Thus, this research sought through a descriptive and exploratory, were performed to see how investment in basic sanitation in Brazil, with emphasis on sewage treatment, and discuss how resources are being made available to meet the legal aspects which are submitted to municipalities beginning of this century. For this purpose, were used as primary sources of unstructured interviews with technicians and sanitation sector as secondary sources, information was collected on the websites of major public and private agencies that have a bearing on the sanitation in Brazil. We identified potential flaws in the planning of the sector over recent years, and have been found evidence that points to possible flaws in the evaluations of the investments being made, not considered their sustainability. As a contribution, we tried to identify some new forms of management in sanitation, which could help municipal managers in achieving its goals

A two-phase method for operating room scheduling

In this paper, a two-phase method and a computational program to perform surgery scheduling for operating rooms in a hospital are presented. In Phase I, surgeries are assigned to operating rooms using a generalized assignment model. In Phase II, a sequence for performing surgeries in each room is established. In the proposed method, Phase I maximizes doctors’ room preferences, taking into account the time available in each room, and Phase II establishes a schedule of surgeries in the rooms, according to doctors’ preferences for periods of day. The program was written in Visual Basic for Microsoft Excel and was tested as a surgery scheduling tool at St. Lydia Hospital, Ribeirão Preto, Brazil

Método baseado em indicadores de sustentabilidade para escolha de estações de tratamento de esgoto

A incorporação da avaliação de sustentabilidade no processo decisório está se tornando uma tarefa fundamental no âmbito da gestão das águas. No entanto, quantificar ou operacionalizar a sustentabilidade pode ser um processo discutível. O papel dos indicadores de sustentabilidade é estruturar e comunicar informações sobre questões-chave e tendências consideradas relevantes para a tomada de decisão. Dentro deste contexto, o objetivo desta pesquisa é apresentar um método baseado em indicadores para a avaliação da sustentabilidade de estações de tratamento de esgoto na fase de projeto. Para isto, o conceito de biblioteca de tecnologia foi escolhido para agregar os parâmetros econômicos, sociais e ambientais dessas estações. O método aqui proposto demonstrou ter potencial para ser utilizado nas avaliações de sustentabilidade de estações de tratamento de esgoto

Utility Function for modeling Group Multicriteria Decision Making problems as games

To assist in the decision making process, several multicriteria methods have been proposed. However, the existing methods assume a single decision-maker and do not consider decision under risk, which is better addressed by Game Theory. Hence, the aim of this research is to propose a Utility Function that makes it possible to model Group Multicriteria Decision Making problems as games. The advantage of using Game Theory for solving Group Multicriteria Decision Making problems is to evaluate the conflicts between the decision makers using a strategical approach

Game theory and sustainability in decision making: application to wastewater treatment systems

Para auxiliar os gestores das organizações em seu processo decisório, o emprego de métodos de apoio à tomada de decisão é utilizado desde o século passado, a partir da década de 1950, havendo forte ênfase nas questões econômico-financeiras e operacionais das alternativas. Atualmente, o uso de métodos que consideram as questões relativas à sustentabilidade ambiental das alternativas é um assunto que tem despertado interesse, conforme se observa na literatura recente, ainda que relativamente escassa. Contudo, a práxis da maioria dos métodos multicritério existentes tem embasamento no tomador de decisão como um indivíduo ao invés de um grupo e a ampla diferença entre o comportamento de um indivíduo e de um grupo é negligenciado. Neste novo tipo de abordagem, soluções para resolver os conflitos que inevitavelmente surgem da necessidade de atender os diferentes critérios dos agentes envolvidos devem ser propostas. Para estes casos, a Teoria dos Jogos é reconhecidamente uma abordagem que permite a resolução de conflitos por meio da avaliação de diferentes cenários com diferentes alternativas. Neste sentido, a presente pesquisa apresenta um método multicriterial, baseado em indicadores de sustentabilidade em conjunto com a Teoria dos Jogos e o equilíbrio de Nash, para que seja uma das ferramentas de apoio na escolha do sistema de tratamento de esgoto sanitário para municípios. Para tornar possível a metodologia proposta, indicadores de sustentabilidade foram selecionados para serem usados como critérios na avaliação de alternativas de sistema de tratamento de esgoto. Além disto, vetores de pesos para os critérios foram definidos para representar perfis de jogadores. A partir disto, foi proposta uma função de pagamentos e um exemplo foi gerado a partir da definição do jogo e seus jogadores, tendo sido o software Gambit utilizado para encontrar o equilíbrio de Nash do jogo. Como resultado, a aplicação da metodologia proposta permite tratar o processo de escolha de ETE como um processo de escolha em grupo, ao invés de uma escolha individual, e visa contribuir para quebrar o paradigma da busca pela eficiência baseada nos critérios formados pelo binômio técnico e econômico na escolha de sistemas de tratamento de esgoto. Desta forma, a aplicação do novo método visa proporcionar meios para se enxergar o mesmo problema sobre diferentes focos e, com a utilização de diferentes critérios, poderia facilitar o processo da tomada de decisão para a escolha da alternativa técnica, econômica, ambiental e socialmente mais adequada.To assist the managers of organizations in their decision making, the use of methods to support the decision are used since the last century, from the 1950s, with a strong emphasis on economic issues, financial and operational details of the treatment plants sewage. Currently, the use of methods to consider issues relating to the environmental sustainability of wastewater treatment plants is a subject that has attracted attention, as shown in recent studies, although relatively scarce. However, the practice of most existing methods are based on multicriteria decision-maker as an individual instead of a group and the wide difference between the behavior of an individual and a group is neglected. In this new approach, solutions to resolve the conflicts that inevitably arise from the need to meet the various criteria of the parties involved must be proposed. For these cases, game theory is admittedly an approach that allows the resolution of conflicts through the evaluation of different scenarios with different alternatives. With this research we sought to develop a measurement methodology based on indicators of sustainability in conjunction with game theory and Nash equilibrium, that is one of tools to support the choice of system of sewage treatment for a particular municipality . For the proposed new methodology, sustainability indicators were selected to be used as criteria in the evaluation of alternative system of sewage treatment and weight vectors for the criteria were defined as profiles of players. From this, we choose a function of reward and an example was generated from the definition of the game and its players, the software Gambit was used to find the Nash equilibrium of the game. The proposed methodology allows us to treat the process of choosing ETE as a selection process in group, rather than an individual choice, and aims to deconstruct the paradigm of the quest for efficiency based on criteria formed the duo in the technical and economic choice of systems for wastewater treatment. Thus, applying the new method aims at providing means to see the same problem on different sides, and with the use of different criteria, could facilitate the process of decision making for the choice of alternative technical, economic, environmental and socially suitable

Evaluation of decision-making model to choice system for treatment of sewage

Uma solução para a preservação das águas é o investimento em saneamento e no tratamento do esgoto sanitário, que é realizado por meio de estações de tratamento de esgoto. Todavia, a escolha do sistema de tratamento a ser implantado em um município deve atender aos requisitos técnicos, ambientais, sociais e econômicos do mesmo. O objetivo principal desta pesquisa foi validar e avaliar a aplicabilidade de um modelo de tomada de decisão para escolha de sistema de tratamento de esgoto sanitário de menor custo econômico desenvolvido por Oliveira (2004). Este modelo elabora o dimensionamento de oito sistemas de tratamento e, a partir desses dados, faz a estimativa do custo de implantação, manutenção e operação de cada sistema. Para esta avaliação, foram realizadas entrevistas em órgãos relacionados a saneamento no Brasil, bem como com tomadores de decisão e especialistas em saneamento, a fim de coletar os dados necessários para aplicação de testes com o modelo. No total, foram coletados dados de 61 projetos de estações de tratamento de esgoto, os quais foram utilizados nos testes realizados. Durante a avaliação do modelo, foram utilizadas técnicas como simulação, análise hierárquica de processos e equilíbrio de Nash, além de serem realizados ajustes nos custos do modelo, nas variáveis utilizadas, nos sistemas de tratamento, dentre outras, totalizando 12 novas versões até a final, denominada ETEX-FEARP. Com base nas análises realizadas neste trabalho, considera-se o modelo adequado para proporcionar uma visão global no planejamento dos investimentos, bem como para estudos de concepções de estações de tratamento, auxiliando o tomador de decisão na escolha do sistema, com base em critérios econômicos, ambientais e técnicos.A solution for the preservation of the water is the investment in sanitation and in the treatment of sanitary sewer, which is accomplished through sewer treatment stations. However, the choice of the treatment system to be implanted in a municipal district should meet its technical, environmental, social and economical requirements. The main objective of this research was to validate and to evaluate the applicability of a decision making model to choose the system of sanitary sewer treatment with the lowest economical cost developed by Oliveira (2004). This model elaborates the sizing of eight treatment systems, and then it estimates the implantation cost, maintenance and operation of each system. For this evaluation, interviews were performed in institutions related to sanitation in Brazil, as well as with decision makers and specialists in sanitation, in order to collect the necessary data for application of tests with the model. In the total, data from 61 projects of sewer treatment stations were collected, which were used in the accomplished tests. During the evaluation of the model, techniques such as simulation, hierarchical analysis of processes and Nash equilibrium were used. In addition, changes have been made in the costs of the model, in the used variables, in the treatment systems, among others, totaling 12 new versions, and the final version, was denominated \"ETEX-FEARP\". Based on the analysis done in this research, the model is considered appropriate to provide a global vision in the planning of the investments, as well as for studies of conceptions of treatment stations, helping the decision maker choose the system, based on economical, environmental and technical criteria