ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΜΕΘΟΔΟΙ ΠΡΟΟΠΤΙΚΗΣ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗΣ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ. Αναστασία Στρατηγέα Αναπλ. Καθηγ. Ε.Μ.Π.

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΔΠΜΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΜΕΘΟΔΟΙ ΠΡΟΟΠΤΙΚΗΣ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗΣ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥ ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Υπεύθυνη Μαθήματος Αναστασία Στρατηγέα Αναπλ. Καθηγ. Ε.Μ.Π.

2 ΑΔΕΙΕΣ ΧΡΗΣΗΣ Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς. 2

3 ΣΤΟΧΟΣ Διερεύνηση δυνατών μελλοντικών καταστάσεων ενός συστήματος με ένα συστηματικό τρόπο μέσα από τη μελέτη όλων των δυνατών συνδυασμών των διαφορετικών δυνατών εξελίξεων επιμέρους υποσυστημάτων του υπό μελέτη συστήματος Αξιοποίηση σε πολύπλοκα συστήματα/προβλήματα, όπως είναι τα χωρικά 3

4 ΔΟΜΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗΣ 1. Η Μέθοδος Μορφολογικής Ανάλυσης 2. Εφαρμογή - Μοντέλο Μορφολογικής Ανάλυσης MORPHOL 4

5 1 ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ 5

6 ΤΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ Βαθμός πολυπλοκότητας σχεδιαστικών προβλημάτων - χωρικά συστήματα ολοκληρωμένη προσέγγιση - αλληλεπιδράσεις Αδυναμία κατάλληλης δόμησης & καθορισμού WICKED PROBLEMS Balint και άλλοι, 2011 Ritchey, 2005 Μεγάλη επιστημονική αβεβαιότητα ως προς την επίλυσή τους Αβεβαιότητα σχετικά με τις αντιλήψεις, τα κίνητρα και τις συμπεριφορές των αποδεκτών του σχεδιασμού ΣΥΓΚΡΟΥΣΕΙΣ Μεταξύ κοινωνικών ομάδων λόγω έλλειψης συναίνεσης ως προς τις προτεινόμενες λύσεις του σχεδιασμού - διαφορετικά αξιακά συστήματα 6

7 ΤΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ WICKED PROBLEMS Δεν είναι σαφώς καθορισμένα ασαφή Συνδέονται στενά με ζητήματα που έχουν ηθικές, κοινωνικές, πολιτικές κ.λπ. διαστάσεις Εξαρτώνται από τη συμπεριφορά/επιλογές ομάδων ενδιαφερόντων (πολίτες, stakeholders κ.λπ.) Δεν υπάρχει συναίνεση σχετικά με τον ορισμό του προβλήματος διαφορετικές απόψεις 7

8 ΤΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ WICKED PROBLEMS Δημιουργία πολλαπλών εναλλακτικών προοπτικών έναντι μοναδικών λύσεων Ομαδική δουλειά αλληλεπίδραση Δημιουργία αισθήματος ιδιοκτησίας της διατύπωσης του προβλήματος μέσα από τη διαφάνεια Αξιοποίηση οπτικής αναπαράστασης προβλήματος για την καλύτερη κατανόησή του 8

9 ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Ευρεία εφαρμογή της μεθόδου από τα τέλη της δεκαετίας του 80 και μετά σημαντικές εφαρμογές σε μελέτες technological forecasting Βάση μεθόδου: συστεμική προσέγγιση - το μελετώμενο σύστημα αναλύεται σε ανεξάρτητα μεταξύ τους επιμέρους υποσυστήματα, η σύνθεση/αλληλεπίδραση των οποίων παρουσιάζει τη συνολική εικόνα/συμπεριφορά του μελετώμενου συστήματος Όλοι οι δυνατοί συνδυασμοί των διαφορετικών μορφών των επιμέρους υποσυστημάτων οδηγούν στο συνολικό αριθμό των δυνατών μελλοντικών εικόνων του συστήματος ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΟΣ ΧΩΡΟΣ 9

10 MΟΡΦΟΛΟΓΙΚΟΣ ΧΩΡΟΣ Ο χώρος όλων των δυνατών λύσεων Zwicky box Μπάλες με χαρακτηριστικά: Χρώμα: κόκκινο, πράσινο, μπλε, κίτρινο, καφέ (5 χρώματα) Υφή (υλικό κατασκευής): 5 διαφορετικά υλικά Μέγεθος: μεγάλη, μεσαία, μικρή (3 διαστάσεις) Zwicky, δεκαετία 40, εισαγωγή μεθόδου μορφολογικής ανάλυσης (Zwicky, 1969) Πιθανοί συνδυασμοί: 5x5x3 75 Πλήρης κάλυψη όλων των δυνατών περιπτώσεων 10

11 ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ / ΧΩΡΟΣ Μορφολογικός χώρος Αριθμός δυνατών καταστάσεων 5x5x3 = 75 11

12 ΧΡΗΣΙΜΟΤΗΤΑ ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ Αποτυπώνει με ένα συστηματικό, ολοκληρωμένο και ανιχνεύσιμο τρόπο το σύνολο των διαθέσιμων εναλλακτικών λύσεων/προοπτικών Μπορεί να συμβάλλει στην ταυτοποίηση λύσεων οι οποίες δεν είναι τόσο προφανείς και ΔΕΝ θα μπορούσαν να εντοπιστούν με άλλες λιγότερο καλά δομημένες - μεθόδους Σημαντική επίσης είναι η συνεισφορά της στην ταυτοποίηση και διερεύνηση λύσεων που βρίσκονται κοντά σε οριακές συνθήκες των χρησιμοποιούμενων μεταβλητών 12

13 ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ (Lindgren και Bandhold, 2003) Δυνατό μέλλον (possible): το σύνολο των μελλοντικών καταστάσεων Πιθανό μέλλον (probable): σενάριο τάσεων (forecasting) Επιθυμητό μέλλον (desired): Όραμα (challenging scenarios - backcasting) Εύλογο μέλλον (plausible): υποσύνολο των δυνατών μελλοντικών καταστάσεων 13

14 ΠΡΟΪΟΝ ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ Το σύνολο των δυνατών μελλοντικών καταστάσεων Μέσα στο σύνολο αυτό περιλαμβάνονται οι επιθυμητές και οι πιθανές μελλοντικές εικόνες (Lindgren και Bandhold, 2003) 14

15 ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΤΑΔΙΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΦΑΣΗ 1: Διατύπωση του προς επίλυση προβλήματος. ΦΑΣΗ 2: Εντοπισμός και ανάλυση όλων των επιμέρους κρίσιμων μεταβλητών που μπορεί να είναι σημαντικά για την αντιμετώπιση του προβλήματος. ΦΑΣΗ 3: Δόμηση μήτρας μορφολογικής ανάλυσης με τις μεταβλητές της προηγούμενης φάσης και τις δυνατές εκφάνσεις αυτών. ΦΑΣΗ 4: Λεπτομερής αξιολόγηση όλων των δυνατών λύσεων (μορφολογικός χώρος) που απορρέουν από τη Φάση 3. Ανάλυση συνεκτικότητας, εφικτότητας κ.λπ. Αποκλεισμός λύσεων στη βάση κριτηρίων αξιολόγησης. ΦΑΣΗ 5: Επιλογή επικρατέστερων λύσεων από τις διεργασίες της Φάσης 4. 15

16 ΠΡΟΒΛΗΜΑ Καθορισμός κύριων διαστάσεων προβλήματος / συστήματος ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΤΑΔΙΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ Εύρος διακριτών τιμών / συνθηκών για κάθε διάστασης του προβλήματος / συστήματος ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΟΣ ΧΩΡΟΣ ΛΥΣΕΩΝ Μήτρα Μορφολογικής Ανάλυσης - Μεταβλητές προβλήματος / συστήματος Δυνατές μελλοντικές εικόνες εξεταζόμενου προβλήματος / συστήματος Όλοι οι δυνατοί συνδυασμοί των επιμέρους τιμών των διαφορετικών διαστάσεων του προβλήματος / συστήματος 16

17 ΑΔΥΝΑΜΙΕΣ Ο μορφολογικός χώρος μπορεί να επεκταθεί πολύ γρήγορα οδηγώντας σε ένα πλήθος μελλοντικών εικόνων που είναι δύσκολο να αξιολογηθεί Απαιτείται ιδιαίτερα προσεκτική επιλογή των επιμέρους υποσυστημάτων και των δυνατών μελλοντικών εικόνων αυτών Ο αριθμός και το είδος των μελλοντικών εικόνων στηρίζεται στις αρχικές υποθέσεις. Είναι δυνατό να χαθεί πολύτιμη πληροφορία για τη μελλοντική εξέλιξη του προβλήματος / συστήματος αν οι αρχικές υποθέσεις είναι ελλιπείς 17

18 ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΑΔΥΝΑΜΙΩΝ ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΕΠΙΛΟΓΗΣ / ΑΠΟΚΛΕΙΣΜΟΥ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ Κριτήρια επιλογής: επιλογή όλων εκείνων των επιθυμητών συνδυασμών μελλοντικών καταστάσεων των επιμέρους υποσυστημάτων για το συγκεκριμένο στόχο που εξετάζεται Κριτήρια αποκλεισμού: επιλογή συνδυασμών μελλοντικών εικόνων των διαφορετικών συστημάτων που είναι ασύμβατοι μεταξύ τους - αποκλεισμός ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΟΥ ΧΩΡΟΥ ΣΕ ΜΙΚΡΟΤΕΡΟ ΠΛΗΘΟΣ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ 18

19 ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΑΔΥΝΑΜΙΩΝ Ο καθορισμός κριτηρίων επιλογής και αποκλεισμού οδηγεί την μελετητική ομάδα να επεξεργαστεί με ένα πιό συστηματικό τρόπο τις μελλοντικές εικόνες και να εντοπίσει δυνατούς ή επιθυμητούς συνδυασμούς ή ακόμη συνδυασμούς που αποκλείονται καθώς δεν εξασφαλίζουν εσωτερική συνέπεια των εικόνων αυτών 19

20 2 ΜΟΝΤΕΛΟ MORPHOL 20

21 ΜΕΘΟΔΟΣ MORPHOL: ΦΑΣΗ 1 Tο υπό εξέταση χωρικό σύστημα χωρίζεται σε επιμέρους υποσυστήματα Επιλογή υποσυστημάτων - απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή Μπορεί να στηριχτεί στα αποτελέσματα της δομικής ανάλυσης και τις απόψεις των ειδικών Τα υποσυστήματα πρέπει να είναι κατά το δυνατόν ανεξάρτητα μεταξύ τους, η δε σύνθεσή τους να δίνει την πληρέστερη δυνατή εικόνα του συστήματος Αριθμός υποσυστημάτων - σημαντική παράμετρος ανάλυσης: Μεγάλος αριθμός - μη ξεκάθαρη ανάλυση Μικρός αριθμός - υπεραπλουστευμένη προσέγγιση 21

22 MΟΡΦΟΛΟΓΙΚΟΣ ΧΩΡΟΣ Ο χώρος όλων των δυνατών λύσεων Κάθε υποσύστημα μπορεί, στη μελλοντική του εξέλιξη, να εμφανίσει διαφορετικές δυνατές μορφές Προσδιορισμός / τεκμηρίωση των μορφών αυτών Όλοι οι δυνατοί συνδυασμοί των διαφορετικών εικόνων των διαφορετικών υπο-συστημάτων αποτελούν δυνατά σενάρια Το σύνολο των συνδυασμών αυτών δημιουργούν το λεγόμενο μορφολογικό χώρο 22

23 ΔΟΜΗΣΗ ΔΥΝΑΤΩΝ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΣΕΝΑΡΙΩΝ ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ Υποσυστήματα του υπό εξέταση συστήματος Υ Π Ο Θ Ε Σ Ε Ι Σ Διαφορετικές εξελίξεις των επιμέρους Υ π ο σ υ σ τ η μ ά τ ω ν Q1 Δημογραφικό 1 2 3? Q2 Οικονομικό ? Q3 Τεχνολογικό 1 2 3? Q4 Κοινωνικό 1 2 3? ΣΕΝΑΡΙΑ ΣΕΝΑΡΙΟ Χ (1,2,2,1) ΣΕΝΑΡΙΟ Y (2,2,3,2) ΣΕΝΑΡΙΟ Z (3,4,3,3).. (Godet, 2000) 23

24 ΔΟΜΗΣΗ ΔΥΝΑΤΩΝ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ Ο μορφολογικός χώρος τείνει να επεκτείνεται πολύ γρήγορα ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ Όλοι οι δυνατοί συνδυασμοί του προηγούμενου σχήματος οδηγούν στη διατύπωση 1280 διαφορετικών σεναρίων (4x5x4x4x4) σημαντικά προβλήματα στον προσδιορισμό των επικρατέστερων σεναρίων του υπό μελέτη συστήματος ΑΣΑΦΕΙΑ 24

25 ΜΕΘΟΔΟΣ MORPHOL: ΦΑΣΗ 2 ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΣΑΦΕΙΑΣ αξιολόγηση και απόρριψη κάποιων συνδυασμών ως π.χ. μη εφικτών Περιορισμός αρχικού μορφολογικού χώρου ΧΡΗΣΗ κριτηρίων αποκλεισμού ή επιλογής κάποιων συνδυασμών π.χ. τεχνολογικά, οικονομικά 25

26 ΔΟΜΗΣΗ ΔΥΝΑΤΩΝ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΣΕΝΑΡΙΩΝ ΚΡΙΤΗΡΙΑ Επεξεργασία δυνατών σεναρίων που προκύπτουν από τη διαδικασία Συνέπεια Εφικτότητα Βιωσιμότητα Πιθανότητα Πρακτική εφαρμογή Ενδιαφέρουσες προοπτικές Χώρος Λύσεων 26

27 CROSS-CONSISTENCY ΜΗΤΡΑ Τρισδιάστατος Mορφολογικός Xώρος Κύριοι τύποι ασυνέπειας: Λογική ασυνέπεια: βασίζεται στη φύση των εννοιών που εμπλέκονται π.χ. μαζική αγροτική παραγωγή και οργανικό πρότυπο καλλιέργειας Εμπειρικοί περιορισμοί: αφορούν σε σχέσεις που φαίνονται μη πιθανές ή μη εύλογες, π.χ. πληθυσμιακή αποδυνάμωση και τεχνολογική ανάπτυξη σε μία περιοχή 27

28 CROSS-CONSISTENCY ASSESSMENT-CCA... υποστηρίζει τη μορφολογική ανάλυση Αποτελεσματικό ΜΕΣΟ για αποσαφήνιση εννοιών και την κοινή κατανόηση από την ομάδα Σύγκριση ανά δύο όλων των δυνατών συνδυασμών έτσι ώστε να εντοπιστούν αμοιβαία αποκλειόμενοι (εσωτερικά μη συνεπείς) συνδυασμοί μεταβλητών 28

29 ΜΕΘΟΔΟΣ MORPHOL ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Διεγείρει τη φαντασία του μελετητή Διερεύνηση όλων των δυνατών μελλοντικών καταστάσεων ενός συστήματος με ένα συστηματικό τρόπο Πλοήγηση στο μορφολογικό χώρο για τον περιορισμό του αριθμού των δυνατών μελλοντικών καταστάσεων Κριτήρια αποκλεισμού επιλογής σεναρίων ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Χρόνος κόστος συμμετοχικών προσεγγίσεων 29

30 ΔΕΔΟΜΕΝΑ MORPHOL Domains ενότητες μεταβλητών που αποτελούν ομάδα. π.χ. διεθνές περιβάλλον, τεχνολογία Μεταβλητές για κάθε domain Πίνακας n υποθέσεων Ηi, i=1,2,..n Πιθανότητες υποθέσεων Pi (προαιρετικά) 30

31 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΠΙΝΑΚΑ ΥΠΟΘΕΣΕΩΝ 31

32 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ Περιγραφή Αριθμός Συνολικός αριθμός σεναρίων 6400 Αριθμός σεναρίων μετά από αποκλεισμό κάποιων σεναρίων 5000 Αριθμός προτιμώμενων σεναρίων 690 Αριθμός kept σεναρίων 2 32

33 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ No Scenario P / Mean Ke Pr 12, Pr 12, Pr 12, Pr 12, , , , , Pr 9, Pr 9, Pr 9, , , ,84 33

34 ΧΑΡΤΗΣ ΕΓΓΥΤΗΤΑΣ ΣΕΝΑΡΙΩΝ 34

35 ΓΡΑΦΗΜΑ ΕΓΓΥΤΗΤΑΣ ΣΕΝΑΡΙΩΝ 35

36 ΧΑΡΤΗΣ/ΓΡΑΦΗΜΑ ΕΓΓΥΤΗΤΑΣ ΣΕΝΑΡΙΩΝ Δίνει πληροφορία για σενάρια μελλοντικές εικόνες που είναι πολύ κοντινά Επισκόπηση των κοντινών μελλοντικών εικόνων μπορεί, με παρέμβαση της ομάδας μελέτης, να οδηγήσει σε συνθέσεις που περιορίζουν περαιτέρω τον αριθμό των μελλοντικών εικόνων 36

37 ΕΥΡΕΙΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΜΟΝΤΕΛΟΥ MORPHOL Ευρεία χρήση από μηχανικούς, κέντρα λήψης αποφάσεων Δόμηση σεναρίων τεχνολογικής ανάπτυξης (technological prediction) Δόμηση σεναρίων οικονομικής ή τομεακής ανάπτυξης Αναπτυξιακές, χωρικές μελέτες Ευρεία χρήση από τη δεκαετία του 90 και μετά με τη βοήθεια υπολογιστικών προγραμμάτων για την υλοποίηση των πολύπλοκων υπολογισμών που απαιτούνται 37

38 ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Ομαδική δουλειά συνεργασία Ανιχνεύσιμη διαδρομή πορείας από τη διατύπωση του προβλήματος και των παραμέτρων που το συνθέτουν έως τη διατύπωση λύσεων και συμπερασμάτων Διαφάνεια Μπορεί να αξιοποιηθεί τόσο ως follow-up σε άλλες μεθόδους, όσο και ως προκαταρκτικό βήμα για άλλες 38

39 ΑΔΥΝΑΜΙΕΣ Απαιτείται σημαντική εμπειρία των εμπλεκομένων Η παραμετροποίηση του προβλήματος και η διασύνδεση, με δομημένο τρόπο, μεταβλητών για τη δημιουργία μίας συνεκτικής εικόνας δεν είναι μία απλή διαδικασία αντίθετα είναι πολύπλοκη και χρονοβόρα Απαιτείται υποστήριξη από υπολογιστικά προγράμματα Η ποιότητα του παραγόμενου αποτελέσματος εξαρτάται από την ποιότητα των δεδομένων εισόδου 39

40 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Godet, M. (2000), The Art of Scenarios and Strategic Planning: Tools and Pitfalls, Technological Forecasting and Social Change, 65, pp Lindgren, M. and Bandhold, H. (2003), Scenario Planning The Link between Future and Strategy, Palgrave Macmillan, New York, United States of America, ISBN , ISBN Ritchey, T. (2005), Wicked Problems: Structuring Social Messes with Morphological Analysis, 40

41 ΧΡΗΜΑΤΟΔΟΤΗΣΗ Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα ΕΜΠ» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του υλικού Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους 41