چکیده :

هدف از این تحقیق بکارگیری انرژی خورشیدی در تأمین آبگرم مصرفی منازل و مراکز صنعتی، یکی ازکاربردی ترین و مقرون به صرفه ترین روش های استفاده از انرژیهای تجدید شونده در جهان امروزی است و به همین دلیل اکثر کشورهای پیشرفته و در حال توسعه در حال سرمایه گذاری کلان در این راستا می باشند. با توجه به این که انرژی در زندگی نقش بسیار مهمی ایفا می کند و انرژی های تجدید نا پذیر از جمله سوخت های فسیلی، زغال، گاز های طبیعی رو به کاهش است و اثرات مخرب زیست محیطی نیز دارد استفاده از انرژی های نو (تجدید پذیر ) از جمله انرژی خورشیدی در حال حاضر بهترین گزینه برای جایگزینی انرژی های تجدید نا پذیر می باشد. لذا این تحقیق به بررسی قیمت تمام شده انرژی خورشیدی در مقایسه با گاز طبیعی بخش خانگی پرداخته است. قلمرو مکانی پژوهش، شامل خانوارهای ۴ و ۵ نفره در شهرستان شیراز می باشد. قلمرو زمانی پژوهش نیز سال ۱۳۹۳ می باشد و روش تحقیق در پژوهش حاضر تحلیلی – توصیفی- کاربردی است. نتایج نشان داد که در شرایط کنونی اقتصادی و سیاسی، سیستم های گرمایش خورشیدی برای تولید آب گرم از منظر یک سرمایه گذار خصوصی مقرون به صرفه نمی باشد.در این تحقیق از نرم افزار Retscreen version 4 استفاده شده است.

واژگان کلیدی: انرژی خورشیدی، آبگرمکن خورشیدی، گازطبیعی، منازل مسکونی

فصل اول

کلیات تحقیق

مقدمه

سالمون اهل فرانسه در سال ۱۶۱۵ بیانیه ای در رابطه با موتور خورشیدی منتشر نمود. او با بهره گرفتن از تعدادی عدسی نصب شده بر روی یک قاب، اشعه خورشید را بر روی یک استوانه فلزی سربسته که قسمتی از آن از آب پر شده بود، متمرکز نمود. تابش خورشید باعث گرم شدن هوای داخل استوانه شده و با انبساط هوا، فشار داخل محفظه افزایش یافته و آب به بیرون از محفظه رانده شد. موشو اولین کلکتور خورشیدی با متمرکزکننده مخروطی شکل را طراحی نمود. بحران انرژی در سال ۱۹۷۳، اهمیت استفاده از انرژی خورشیدی را افزایش داد و سرمایه گذاری های زیادی در اغلب کشورهای جهان به ویژه در کشورهای صنعتی برای دستیابی به طرح های بهینه کاربردهای مختلف انرژی خورشیدی انجام پذیرفت. زنگ خطر محدودیت منابع کره زمین در سال ۱۹۷۰، توسط پیچی، بازرگان ایتالیایی، و کینگورا از متولیان سازمان رم کلاب، به صدا درآمد. آنان در گزارشی به نام “محدودیت رشد"، محدودیت انرژی را اعلام کردند که محدودیت انرژی و وابستگی جهان به کاربرد سوختهای فسیلی به خصوص نفت، دنیا را به لرزه در خواهد آورد(عیوضی، ۱۳۸۴).

نخستین اختراع تجاری آبگرمکن خورشیدی توسط کلارنس کمپ در سال ۱۸۹۱ صورت گرفت. این آبگرمکن موسوم به کلیماکس شامل چهار مخزن آب استوانه ای شکل بلند از جنس آهن گالوانیزه و آغشته به رنگ سیاه بود که به طور افقی در جعبه ای عایق با پوششی از شیشه قرار داشت. آبگرمکن خورشیدی به شکل کنونی آن توسط ویلیام جی بیلی در سال ۱۹۰۹ در کالیفرنیا به ثبت رسید که مشابه سیستم ترموسیفون بود بر اساس آنالیز فنی- اقتصادی بر روی سیستم های آبگرمکن خورشیدی در کشور اردن در سال ۲۰۰۴، مشخص شد که استفاده از سیستم های آبگرمکن خورشیدی مناسب تر از آبگرمکن گازی می باشد. در سال ۲۰۰۴، آنالیزی بر روی سیستم های آبگرمکن خورشیدی در کشور برزیل انجام شد و نتایج نشان داد استفاده از سیستم های آبگرمکن خورشیدی خانگی برای افراد کم درآمد برزیل از نظر اقتصادی بسیار مناسب است. در کشور لبنان حدود ۹۹ % انرژی اولیه مصرفی از سایر کشورها تأمین می شود و الکتریسیته مهمترین سوخت مصرفی این کشور می باشد. بنابراین استفاده از سیستم های آبگرمکن خورشیدی باعث کاهش میزان مصرف برق و صرفه جویی اقتصادی به میزان میلیونها دلار شده است. در تحقیقی تحت عنوان استراتژی افزایش انرژی های تجدیدپذیر در کشور تایوان اثبات گردید که تولید آب گرم توسط سیستمهای آبگرمکن خورشیدی از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه بوده و گزینه مناسبی برای توسعه انرژیهای تجدیدپذیر در این کشور می باشد. استفاده از آبگرمکن های خورشیدی خانگی در یونان طی سالهای ۱۹۷۸ الی ۲۰۰۷ باعث صرفه جویی در مصرف برق و کاهش انتشار آلاینده های هوا گردید. و انتشار را به میزان %۴۴/۷کاهش داد. گرمایش آب به طور متوسط ۲۰ الی ۳۰ درصد کل انرژی مصرفی در منازل را شامل می شود. با بهره گرفتن از آبگرمکن خورشیدی می توان سالیانه %۷۷ انرژی مورد نیاز برای گرمایش آب را تأمین نمود. اکثر آبگرمکن های خورشیدی به سادگی بر روی بام منازل قابل نصب بوده و با لوله کشی و اتصال تانک ذخیره به سیستم آبگرمکن داخلی قابل استفاده می باشند. استفاده از آبگرمکن خورشیدی تا حدود ۷۰ % از میزان هزینه های انرژی را جهت تأمین آبگرم مصرفی می کاهد. به دلیل بهره مندی از انرژی خورشیدی، خطرات مسمومیت، آتش سوزی، انفجار و برق گرفتگی که ناشی از مصرف گاز و سوخت های مایع، جامد و برق است، کاملاً حذف می شود. استفاده از گرمایش خورشیدی برای تأمین آبگرم مصرفی در ایران از طریق راه اندازی دو نوع سیستم آبگرمکن های خانگی خورشیدی و حمام های عمومی خورشیدی صورت گرفته است. در زمینه نصب آبگرمکن ها و حمام های خورشیدی، دو وزارتخانه نیرو و نفت اقداماتی را انجام داده اند. تا قبل از سال ۱۳۸۵، وزارت نیرو تعداد ۱۰۴۱ آبگرمکن خورشیدی نصب نمود و در سالهای ۱۳۸۵ و ۱۳۸۶ عملکردی در این خصوص نداشته است. وزارت نفت نیز طی سالهای ۱۳۸۰ الی ۱۳۸۶ در مجموع ۱۴۹۳۰ آبگرمکن خورشیدی و ۳۴۱ حمام خورشیدی نصب و راه اندازی کرده است. در سال ۱۳۸۶ تعداد ۱۵۰۰آبگرمکن خورشیدی و ۵۳ حمام خورشیدی به مرحله بهره برداری رسیده است(کعبی نژاد، ۱۳۸۷).

بیان مساله

بهای تمام شده کالا و خدمات مفهومی مالی است که برای دستیابی به آن با بهره گرفتن از روش های مرسوم و بر اساس اطلاعات متداول مالی مبادرت به شناسایی، بررسی، مقایسه و تجزیه و تحلیل عناصر هزینه، رفتار هزینه و علل آن نموده و نتایج حاصل میتواند مبنای مناسبی برای تصمیم گیری در خصوص تولید، فروش و. . . در اقتصاد باشد. بالا بودن هزینه های انرژی های تجدید ناپذیر و محدودیت در مصرف و اثرات مخرب زیست محیطی این انرژی ها سبب شد محققان به فکر جایگزینی برای آن باشند که آیندگان از نعمت انرژی بی بهره نمانند. از آن جایی که مصرف انرژی در بخش خانگی بسیار بالا می باشد با جایگزینی آبگرمکن خورشیدی به جای آبگرمکن گازی اقدام موثری در این راستا صورت می گیرد. انرژیهای قدیمی شامل چوب، زغال، بار (برای کشتی های باری) نفت و. . . می باشد. انرژیهای جدید شامل خورشید، بار (برای ماشینهای بادی امروزی) هیدروژن، اتم و انرژی هسته ای هستند(سادات حسینی، ۱۳۸۸).

انرژی ستاره خورشید یکی از منابع عمده انرژی در منظومه شمسی می‌باشد. طبق آخرین برآوردهای رسمی اعلام شده عمر این انرژی بیش از ۱۴ میلیارد سال می‌باشد. در هر ثانیه ۲/۴ میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل می‌شود. با توجه به وزن خورشید که حدود ۳۳۳ هزار برابر وزن زمین است. این کره نورانی را می‌توان به ‌عنوان منبع عظیم انرژی تجدید پذیر تا ۵ میلیارد سال آینده به حساب آورد. سیستمهای انرژی خورشیدی، فنآوریهای جدیدی هستند که برای تامین گرما، آب گرم، الکتریسیته و حتی سرمایش منازل مسکونی، مراکز تجاری و صنعتی بکار می روند. فنآوری های حرارتی خورشیدی به دو بخش نیروگاه های حرارتی خورشیدی و کاربردهای غیر نیروگاهی سیستمهای خورشیدی تقسیم بندی می شوند. انواع نیرو گاه های حرارتی خورشیدی را می توان به صورت زیر نام برد:

۱-نیروگاه سهموی خطی^[۱]

۲-نیروگاه دریافت کننده مرکزی^[۲]

۳-نیروگاه دیش استرلینگ^[۳]

کاربردهای غیر نیروگاهی سیستم های خورشیدی بصورت زیر می باشد :

۱– آبگرمکن‌های خورشیدی و حمام خورشیدی

۲ – خانه‌های خورشیدی

۳ – آب شیرین کن خورشیدی

۴ – خشک کن خورشیدی

۵ – اجاقهای خورشیدی

۶ – کوره خورشیدی

۷ – گرمایش و سرمایش ساختمان و تهویه مطبوع خورشیدی

ایران با داشتن حدود ۳۰۰ روز آفتابی در سال جزو بهترین کشورهای دنیا در زمینه پتانسیل انرژی خورشیدی در جهان می‌‌باشد. استفاده از انرژی خورشیدی یکی‌ از بهترین راه های برق رسانی و تولید انرژی در مقایسه با دیگر مدل های انتقال انرژی به روستاها و نقاط دور افتاده در کشور از نظر هزینه، حمل‌نقل، نگهداری و عوامل مشابه می‌باشد بطور متوسط انرژی تابشی‌ خورشید بر سطح سرزمین ایران حدود ۴. ۵ کیلو وات ساعت بر مترمربع است. بخش اعظم مصرف انرژی در ایران در بخش خانگی مصرف می شود که با توجه به مطالعات انجام شده به طور متوسط هزینه انرژی خانواده های شهری معادل ۲/۲ درصد مجموع هزینه های خانوار می باشد که گاز طبیعی ۲۷ درصد این مقدار را به خود اختصاص می دهد. بنابرین در مورد میزان و نحوه مصرف انرژی باید تجدید نظر گردد یکی از عواقب مصرف گاز های طبیعی مشکلات زیست محیطی است که بخش خانگی عمومی و تجاری تولید کننده اصلی co2 در مناطق شهری می باشد هزینه ای که باید برای غلبه بر اثرات مخرب یک آلاینده صرف شود هزینه اجتماعی نامیده می شود. برای مثال در ایران مجموع هزینه های اجتماعی گازهای آلاینده و گلخانه ای در سال ۱۳۸۷ معادل ۱/۲۰ درصد تولید ناخالص ملی بوده است. مجموع این مشکلات بخصوص در نواحی شهری باعث شده است که استفاده از مبدل های انرژی کارآمدتر مانند پیل های سوختی و منابع انرژی تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی مورد استفاده قرار گر فت. استفاده از گرمایش خورشیدی برای تامین آبگرم مصرفی در ایران از طریق راه اندازی دو نوع سیستم آبگر مکن های خانگی خورشیدی و حمام های عمومی خورشیدی صورت گرفته است(صالحی و قدمیان، ۱۳۸۹).

آبگرمکن خورشیدی از طریق جذب انرژی خورشید و تابش نور بر صفحات جاذب ( کلکتور)عمل مینماید و راندمان گرمایشی آنها در فصول مختلف سال و بر حسب موقعیت های جغرافیایی هر شهر متفاوت می باشد. این محصول می تواند در اقلیم های مختلف و متفاوت تا ۸۵ درصد انرژی مورد نیاز آب گرم مصرف کنندگان را تامین نماید. با توجه به مطالب گفته شده، در این پژوهش آنالیز فنی اقتصادی و زیست محیطی استفاده از سیستم های آبگرمکن خورشیدی در ساختمان های مسکونی صورت خواهد گرفت.

بنابر این مسئله اصلی این پژوهش باتوجه به هدف اصلی پژوهش عبارتست از اینکه:

” آیا استفاده از انرژی خورشیدی در مقایسه با گاز طبیعی مقرون به صرفه می باشد؟ “

اهمیت و ضرورت تحقیق

یکی از عوامل موثر در حرکت به سمت توسعه ی پایدار، توسعه ی سیستم های انرژی کم هزینه، مطمئن و سازگار با محیط زیست است. بهبود راندمان مصرف انرژی و دیگر مواد اولیه و کاهش انتشار کربن، نقش مهمی در حرکت به سمت توسعه ی پایدار ایفا می کند. نیل به این اهداف، نیاز به نوآوری در فن آوری های بخش انرژی و ظهور فن آوری های جدید سازگار با محیط زیست است. بر اساس آمارهای به ثبت رسیده طی ۳۰ سال گذشته احتیاجات انرژی جهان به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش یافته است. در سال ۱۹۶۰ مصرف انرژی جهان معادل ^[۴]Gtoe 3/3 بوده است. در سال ۱۹۹۰ این رقم به Gtoe 8/8 بالغ گردید، که دارای رشد متوسط سالانه ۳/۳ درصد می باشد و در مجموع ۱۶۶ در صد افزایش نشان می دهد و در حال حاضر مصرف انرژی جهان Gtoe/year 10 بوده و پیش بینی می شود این رقم در سال ۲۰۲۰ به Gtoe/year 14 افزایش یابد. این رقم نشان می دهد که میزان مصرف انرژی جهان در قرن آینده بالا می باشد و از آنجائیکه در حال حاضر ۷۷ درصد کل انرژی مصرفی جهان را سوخت های فسیلی تامین می کنند این سوال مهم مطرح می شود که آیا منابع انرژی های فسیلی در قرنهای آینده، جوابگوی نیاز انرژی جهان برای بقا، تکامل و توسعه خواهند بود یا خیر؟ روند افزایشی مصرف انرژی، محدود بودن منابع انرژی های فسیلی و آلاینده بودن آنها، توجه به انرژی های جایگزین (انرژی های نو) ضروری به نظر می رسد. انرژی خورشیدی یکی از مهمترین انواع انرژی های نو است، این انرژی به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر، یکی از مهمترین گزینه های جایگزین برای سوخت های فسیلی به شمار می آید که نگرانی های بشر را در مورد پایان پذیری، افزایش آلودگی های ناشی از تبدیل آن به انرژی های دیگر و. . . . . بر طرف کرده است(عتابی و همکاران ۱۳۹۰).

خوشبختانه کشور ما به دلیل موقعیت ویژه ی جغرافیایی، توان بالایی در دریافت انرژی خورشیدی دارد، به طوری که میانگین سالانه ی تابش خورشیدی در کشور ۵ کیلو وات ساعت در روز برآورد شده که این رقم در مقایسه با دیگر کشورها بسیار قابل ملاحظه است. بنابراین می توان با بهره گرفتن از انرژی خورشیدی در مناطق مختلف کشور به ویژه مناطق آفتاب خیز جنوب، ضمن بهره مندی از این انرژی رایگان و حفظ ذخایر فسیلی برای نسل های آینده، آلودگی های زیست محیطی را کاهش داده و زمینه را برای رسیدن به توسعه ی پایدار فراهم آورد. در این باره، صرفه جوییهای حاصل شده در بلند مدت (صرفه جویی در مصرف سوخت و صرفه جویی حاصل از کاهش آلودگی) می تواند شرکت های صنعتی را در تخصیص بهینه ی منابع محدود خود در تامین انرژی یاری رساند.

اهداف مشخص تحقیق (شامل اهداف آرمانی، کلی، اهداف ویژه و کاربردی)

هدف کلی

با توجه به این که انرژی در زندگی نقش بسیار مهمی ایفا می کند و انرژی های تجدید نا پذیر از جمله سوخت های فسیلی، زغال، گاز های طبیعی رو به کاهش است و اثرات مخرب زیست محیطی نیز دارد استفاده از انرژی های نو (تجدید پذیر ) از جمله انرژی خورشیدی در حال حاضر بهترین گزینه برای جایگزینی انرژی های تجدید نا پذیر می باشد. پس اهداف این تحقیق موارد زیر را می توان نام برد:

1. بررسی قیمت تمام شده انرژی خورشیدی در مقایسه با گاز طبیعی بخش خانگی با چشم انداز بالا بردن بهره وری انرژی
2. محاسبه قیمت تمام شده استفاده از انرژی خورشیدی در بخش خانگی
3. مقایسه بهای تمام شده انرژی خورشیدی با گاز طبیعی

در صورت داشتن هدف کاربردی، نام بهره‏وران ذکر شود

نتایج این تحقیق می ­تواند برای وزارت نیرو، شرکتهای خصوصی و دولتی و خانوارها مورد استفاده قرار گیرد.

مطالعه در زمینه انرژی های نو

اهداف آرمانی:

جایگزینی انرژی خورشیدی با گازهای طبیعی موجب کاهش هزینه های انرژی مشتریان می گردد. همچنین از انتشار آلاینده ها تا حدودی جلوگیری می شود و با توجه به این که انرژی های تجدید ناپذیر رو به کاهش است این اقدام باعث می شود که نسل های آینده با بحران کمبود انرژی مواجه نشوند.

۱-۵- سؤالات تحقیق

1. آیا قیمت تمام شده انرژی خورشیدی در مقایسه با گازهای طبیعی کمتر است؟
2. آیا جایگزینی انرژی خورشیدی با گاز های طبیعی در بخش خانگی مقرون به صرفه می باشد؟

۱-۶- فرضیه ‏های تحقیق

1. قیمت تمام شده انرژی خورشیدی در مقایسه با گازهای طبیعی کمتر است
2. جایگزین کردن انرژی خورشیدی با گاز طبیعی در بخش خانگی مقرون به صرفه می باشد.

۱- ۷- قلمرو پژوهش

قلمرو موضوعی تحقیق بررسی قیمت تمام شده انرژی خورشیدی در مقایسه با گاز طبیعی بخش خانگی با چشم انداز بالا بردن بهره وری انرژی می باشد. قلمرو مکانی پژوهش، شامل خانوارهای ۴ و ۵ نفره در شهرستان شیراز می باشد. قلمرو زمانی پژوهش نیز سال ۱۳۹۳ می باشد

۱-۸- روش تحقیق

روش تحقیق در پژوهش حاضر تحلیلی – توصیفی- کاربردی است. به منظور انجام این پژوهش به روش اسنادی، اقدام به گردآوری اطلاعاتی همچون میزان مصرف آبگرم روزانه به ازای هر نفر در کشور، متوسط دمای ورودی و خروجی به آبگرمکن و بهای انرژی مصرفی بعد از حذف یارانه های دولتی از کتب، نشریات و سایت های اینترنتی شد. سپس اقدام به کسب اطلاعات در مورد خصوصیات آبگرمکن خورشیدی گردید. در مرحله بعد، تحقیقات صورت گرفته در داخل و خارج از کشور از نظر موانع، مسائل و مزایای بکارگیری آبگرمکن خورشیدی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت که این گام منجر به شناخت بهتر موضوع و مسائل موجود در راه استفاده از این فناوری گردید. مچنین فرمول ها و روابط ریاضی مورد نیاز برای محاسبه میزان انرژی مصرفی به ازای هر نفر، از این تحقیقات استخراج شد.

۱-۸-۱- جامعه آماری، روش نمونه‏گیری و حجم نمونه

کشور ما مناطق گوناگونی دارد که میزان تابش خورشید در سال بالاتر از ۲۵۰ روز می باشد به همین خاطر می توان این مناطق را مد نظر قرار داد. البته در کشورهای پیشرفته دنیا میزان تابش از این تعداد روز کمتر می باشد. جامعه آماری این تحقیق خانوارهای ۴ یا ۵ نفره شهرستان شیراز می باشد که از نقاط مختلف شهر به صورت تصادفی انتخاب شده اند.

۱-۸-۲- روش‌ها و ابزار تجزیه و تحلیل داده‏ها

در این پژوهش تجزیه و تحلیل داده ها بر این روشها پایه گذاری شده است که عبارتند از :

1. قیمت گذاری به روش هزینه تمام شده (قیمت حسابداری)^[۵]
2. قیمت گذاری بر پایه میزان کار اجتماعی^[۶]
3. محاسبه قیمت تمام شده هر کیلووات ساعت برق (براساس بهای تمام شده)^[۷]
4. محاسبه قیمت تمام شده هر کیلووات ساعت برق براساس روش سازمان ملل^[۸]

۱-۹- خلاصه فصل

در این فصل به کلیات تحقیق پرداخته شد برای این منظور ابتدا بیان مسئله و اهمیت و ضرورت بررسی قیمت تمام شده انرژی خورشیدی در مقایسه با گاز طبیعی بخش خانگی بررسی شد. سپس اهداف کلی و آرمانی تحقیق توضیح داده شد. در ادامه سوالات و فرضیه های تحقیق که شامل مقایسه قیمت تمام شده انرژی خورشیدی در مقایسه با گازهای طبیعی و بررسی جایگزین کردن انرژی خورشیدی با گاز طبیعی در بخش خانگی می باشد. در انتهای فصل نیز قلمرو پژوهش و روش تحقیق توضیح داده شد

فصل دوم

مبانی نظری و پیشینه تحقیق

مقدمه

کشور ایران از منابع قابل توجه طبیعی و انسانی برای مدرنیزه کردن عرضه انرژی و انتقال به یک سیستم پایدار انرژی برخوردار می‌باشد. همچنین، ایران از فرصت‌های بی‌شمار در رابطه با بهره گرفتن از منابع غنی انرژی های تجدیدپذیر نظیر شرایط مناسب برای بکارگیری سودآور انرژی باد، فرصت‌های بسیار خوب در زمینه توسعه نیروی برق‌آبی و زمینه‌ای ایده‌آل برای استفاده از انرژی خورشیدی برخوردار است. البته هر گونه تغییری در سیستم انرژی، نیازمند بررسی شفاف و دقیق مشکلات و کمبودها می باشد. یارانه های کلان کنونی برای کنترل قیمت انرژی، از ایجاد و توسعه بازاری مساعد برای تکنولوژی‌های مرتبط با کارآیی انرژی و منابع انرژی‌های تجدید پذیر جلوگیری می کند. با توجه به شرایط مذکور و بر اساس مطالعه موردی انرژی حرارتی خورشیدی، پیشنهاداتی در زمینه تنظیم قیمت سوخت‌های فسیلی و برق در سطح ملی با قیمت‌های بازار جهانی، کاهش یارانه‌های کنونی در یک فرایند بلند مدت، و تعریف اقدامات آتی و حمایت مالی از توسعه بکارگیری انرژی حرارتی خورشیدی تا زمان قطع کامل یارانه‌های سوخت فسیلی و برق ارائه گردیده است. البته همزمان با پیشنهاد کاهش یارانه‌های انرژی، اقدامات جبرانی برای جلوگیری از فشار اقتصادی ناشی از قیمت های بالای انرژی بر روی اقشار کم درآمد نیز توصیه می‌گردد. اقداماتی برای ترویج بکارگیری انرژی خورشیدی (نظیر ارائه اطلاعات و آموزش، همکاری و مساعدت اولیه با آژانس‌ها و پیمانکارانی که بکارگیری انرژی خورشیدی و اجرای پروژه‌های مدل CDM را به عنوان شغل و حرفه خود انتخاب نموده‌اند) نیز می‌تواند به فرایند توسعه بکارگیری انرژی حرارتی خورشیدی در ایران سرعت و شتاب بیشتری دهد.

این فصل از دو قسمت تشکیل شده است. قسمت اول مبانی نظری است که خود از بخش های ارزیابی اقتصادی، معرفی نرم افزار کامفار، انرژی خورشیدی و گاز طبیعی تشکیل شده است و قسمت دوم که پیشینه تحقیقات انجام شده در داخل و خارج کشور را بررسی می کند.

۲-۱- ارزیابی طرح های اقتصادی

سرمایه‌گذاری در امور صنعتی، کشاورزی، فرهنگی و اجتماعی با بهره گرفتن از منابع محدود جامعه، یگانه ابزار عمده تحقق اهداف مورد نظر کشورهاست. بدیهی است در صورت استفاده نامناسب از این منابع محدود، چه در بخش خصوصی و چه در بخش دولتی، کشور متضرّر خواهد شد. به منظور پرهیز از اینگونه زیان‌ها، می‌‌بایست هر طرح سرمایه‌گذاری بر اساس یک سری ضوابط، به طور دقیق مورد مطالعه و سنجش قرار گیرد. هدف از تدوین مطالعات توجیهی طرحهای عمرانی و به ویژه طرحهای بندری که عموماً هزینه بر می­باشند نیز جلوگیری از زیان و استفاده بهینه از منابع با تعیین بهترین و مؤثرترین شیوه سرمایه‌گذاری به منظور بهبود سطح عملکرد و درآمد بنادر می‌باشد. از این رو در این فصل، ابتدا تحت عنوان مطالعات توجیهی طرحهای عمرانی، تعریف طرح عمرانی و انواع آن تشریح می‌شود. به علاوه مفهوم مطالعات توجیه فنی، مالی و اقتصادی و لزوم انجام آن برای طرحهای عمرانی توضیح داده شده و سپس روند چگونگی تدوین گزارش توجیهی طرح ها درجهان و ایران مورد بررسی قرار می‌گیرد(اسکونژاد، ۱۳۸۰).

۲-۱-۱- چرخه حیات طرح

برای چرخه حیات طرح در نظام فنی و اجرایی طرحهای عمرانی کشور، سه مرحله متمایز پیش‌بینی شده است که عبارتند از :

1. تهیه
2. اجرا
3. بهره‌برداری

هر کدام از مراحل فوق از مجموعه اقداماتی تشکیل می‌شود که سهم عواملِ مشاوره، طراحی، ساخت و نصب در آنها متفاوت می‌باشد. مرحله تهیه طرح که به آن مطالعه توجیه طرح نیز گفته می‌شود، جنبه خدمات مشاوره دارد و از زمان شکل‌گیری فکر ایجاد طرح آغاز شده (مطالعه شناسایی)، پس از انجام مطالعه امکان سنجی اولیه (مقدماتی) و امکان‌سنجی نهایی (توجیهی تفصیلی)، با ارزیابی نتیجه مطالعات، خاتمه می‌یابد. در صورتیکه نتیجه ارزیابی مطالعه مثبت باشد، اقدامات لازم برای طراحی تفصیلی و شروع مرحله اجرا به عمل می‌آید. انجام صحیح مرحله تهیه طرح، اجرای درست و بهینه آن را در پی دارد (راهنمای تهیه گزارش توجیه طرح، ۱۳۸۰).

در بعضی بررسی ها ثابت شده در مرحله تهیه طرح که حدود پنج درصد از کل سرمایه‌گذاری هزینه می‌شود، شصت و پنج درصد ساختار اصلی طرح مشخص می‌گردد. نظر به اهمیت انجام مرحله تهیه طرح، در بند ۱۰ماده یک قانون برنامه و بودجه، مجموع عملیاتی که براساس مطالعات توجیهی فنی و اقتصادی یا اجتماعی انجام می‌شود، طرح عمرانی نامیده شده و در تبصره ۵ ماده واحده قانون برنامه دوم توسعه و ماده ۶۱ قانون برنامه سوم توسعه، شروع عملیات اجرایی طرحهای عمرانی تنها پس از انجام مطالعات تهیه طرح مجاز شناخته شده است. تقسیم مطالعات امکان‌سنجی به اولیه و نهایی مانع از آن است که بلافاصله پس از مطرح شدن فکر ایجاد طرح، بدون بررسی گزینه‌ها و راه حل‌های مختلف، مطالعه امکان سنجی نهایی انجام شود. انجام مطالعه امکان سنجی اولیه از تهیه طرح‌های مختلفی که احتمال موفقیت آنها در ارزیابی ضعیف است، جلوگیری و قبل از آنکه هزینه زیادی صرف مطالعه امکان‌سنجی نهایی شود، چشم‌انداز اجرای پروژه را روشن می‌کند(اسکونژاد، ۱۳۸۰).

در مطالعات امکان‌سنجی نهایی، گزینه‌هایی که در مطالعات امکان‌سنجی اولیه قابل بررسی تشخیص داده شده است، مورد مطالعه قرار می‌گیرند. نهایتاً در صورتیکه نتایج مطالعات مذکور نشانگر ضرورت اجرای طرح بوده و اولویت طرح در میان دیگر طرحهای مشابه توسط سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور تأیید شود، می‌توان نسبت به اجرای طرح اقدام نمود. همانگونه که گفته شد، تهیه طرح بیش از نیمی از ساختار اصلی طرح را به خود اختصاص می‌دهد و این در حالی است که مرحله اجرا و پس از آن مرحله بهره‌برداری از طرح، از سهم کمتری برخوردارند.

۲-۱-۲- مفهوم مطالعات توجیه فنی و اقتصادی

همانگونه که قبلاً اشاره شد، قانون برنامه و بودجه کشور مقرر داشته است که طرحهای عمرانی براساس مطالعات توجیهی فنی و اقتصادی انتخاب و اجرا شوند. منظور از مطالعات توجیهی، گردآوری مجموعه آمار و اطلاعات و بررسی و تحلیلهایی درباره طرح عمرانی است تا بر پایه آن بتوان درباره سودمندی طرح داوری کرد و مطمئن شد که برای رفع یک یا چند نیاز جامعه، تمام گزینه های مطلوب (راه حل های مختلف) مورد مطالعه قرار گرفته و از میان آنها، بهترین گزینه مشخص شده است و از این رو، انتخاب و اجرای طرح از نظر جامعه و اقتصاد ملی کشور، سودمند و بخردانه است. هدف طرحهای عمرانی آن است که با توجه به برنامه‌های توسعه پنجساله، سطح عمومی زندگی مردم کشور را بهبود بخشد. با توجه به این هدف، آن دسته از طرحهای عمرانی که به مؤثرترین شیوه، تولید اقتصادی کشور را به طور مستقیم و یا غیرمستقیم افزایش دهد و با آینده‌نگری درست موجبات افزایش محصول ملی (کالا یا خدمت) را فراهم آورد، بهترین طرحهای عمرانی شناخته می‌شود. طرحهای یاد شده از یک سو، باید نیازها و تقاضای جامعه را پاسخگو باشد و از سوی دیگر، امکان و توانایی فراهم آوردن منابع مورد نیاز برای تولید محصول را داشته باشد. با توجه به مطالب یادشده، در مطالعات توجیهی طرحهای عمرانی، باید عناصر مهم و اساسی مربوط به تولید یک کالا یا خدمت معین، به همراه گزینه‌های محتمل آنها تعیین، تعریف و تحلیل شود. مطالعه توجیهی باید وضع طرح را براساس یک ظرفیت معین و در یک منطقه مشخص، با کاربرد فناوری ‌یا فناوری‌های خاص درارتباط با منابع مورد نیاز و با یک هزینه سرمایه‌گذاری و هزینه بهره‌برداری و نگهداری معلوم و در آمد متصور احتمالی مشخص کند و سودمندی طرح را از نظر مالی و اقتصادی و ملاحظات اجتماعی تعیین نماید. هنگامی طرح عمرانی موجبات افزایش محصول ملی را فراهم می‌آورد که مجموع ارزش کلی محصول تولیدشده مستقیم و یا محصولات غیر مستقیمی که به دلیل اجرای طرح توسط سایر بخشها تولید می‌شود، بیش از هزینه اقتصادی منابعی باشد که برای تولید محصولات یاد شده مورد استفاده قرار گرفته است(خلیلی عراقی، ۱۳۸۴).

هدف هر طرح عمرانی در تحلیل نهایی، خدمت به جامعه است. در واقع، رفع نیازهای جامعه سرچشمه تمام فعالیتهای اقتصادی است. پیداست قبل از اقدام به رفع نیاز جامعه، نخست باید این نیازها به روشنی تعیین و مشخص شود. پس از مشخص‌شدن نیاز، مهندسان و کارشناسان فن باید با گردآوری اطلاعات و آگاهی از شرایط ناظر بر برنامه ریزی و تدوین طرح، راه حلهای مختلف و یا به سخن دیگر، گزینه های فنی متفاوت چگونگی رفع نیاز را ارائه دهند. طبیعی است که هیچ مسئول، کارشناس و مهندسی نمی‌تواند در اولین برخورد با مسئله، بهترین راه حل آن را تشخیص و ارائه دهد. از این رو، گزینه‌های مختلفی مطرح خواهد شد که برای انتخاب بهترین آنها باید ملاحظات فنی، مالی و اقتصادی هریک از گزینه‌ها مورد بررسی قرار گیرد. در مرحله مطالعه و تألیف طرح عمرانی، بین وجوه فنی، مالی و اقتصادی، توالی وجود ندارد و این مطالب باید همزمان مورد بررسی و مطالعه قرارگیرد. به این منظور همکاری نزدیک کارشناسان فنی، مالی و اقتصادی ضروری است تا اطمینان حاصل شود که مسایل فنی طرح عمرانی با رعایت ملاحظات مالی و اقتصادی مورد بررسی قرارگرفته است. معمولاً در جریان مطالعه و تألیف طرح عمرانی، شماری از گزینه‌ها دوش به دوش تا آخرین مرحله مطالعه پیش خواهند رفت. برای مقایسه گزینه‌های مختلف یک طرح با یکدیگر و یا برای داوری درباره پذیرش یا مردود شمردن طرحهای عمرانی و رتبه‌بندی آنها، باید مقدار سرمایه‌گذاری، هزینه‌های بهره‌برداری و نگهداری سالانه و درآمد (در مورد طرحهای عمرانی که محصولشان فروخته می‌شود)، شیوه تأمین مالی و سازمان‌دهی طرحها و گزینه‌های مختلف مشخص شود تا بر پایه این اطلاعات، بتوان سودآوری مالی و سودآوری اقتصادی آنها را، برحسب مورد، محاسبه کرد(منیری، ۱۳۸۶).

۲-۱-۴- بررسی اجمالی روش های جهانی تدوین گزارش توجیهی طرح

بررسی تاریخچه هزینه - فایده^[۹] و ارزیابی اقتصادی طرح ها و روش های محاسبات آن با بررسی دیدگاه های مختلفی که تاکنون در این رابطه مطرح شده اند، انجام می شود. اگر بخواهیم ادبیات موجود در این زمینه ودیدگاه های تئوریک آن را بر پایه زمان مشخص نماییم، می­توان آن را در نمودار زمانی۱-۲به شرح زیر خلاصه نمود:

نمودار ۱-۲: نمودار زمانی دیدگاه های موجود در ارزیابی اقتصادی طرح ها

ماخذ : راهنمای تهیه گزارش توجیه طرح، ۱۳۸۰

نخستین بار در سال ۱۹۵۱ میلادی اولین دستورالعمل تهیه و تنظیم و ارزشیابی اقتصادی طرحهای عمرانیتوسط سازمان ملل متحد^[۱۰] انتشار یافت که تا پیش از این تاریخ، هیچ دستورالعمل و رهنمود جامعی برای کشورهای در حال توسعه در زمینه ارزیابی طرحهای سرمایه‌گذاری عمرانی ارائه نشده بود. پس از آن تا اوایل دهه ۱۹۶۰ چند دستورالعمل دیگر از سوی سازمان ملل متحد، مؤسسات پژوهشی و کارشناسان اقتصادی تهیه و تنظیم گردید تا اینکه یک خیزش جدی در این عرصه به وقوع پیوست. حاصل این تلاشها از سال ۱۹۵۱ تا ۱۹۸۰، چاپ دستورالعملها با راهنماهای متعدد برای تهیه و تنظیم و ارزشیابی طرحهای سرمایه‌گذاری عمرانی بود که مهَم ترین آنها عبارتند از (راهنمای تهیه گزارش توجیه طرح، ۱۳۸۰):

1. دستور العمل سازمان ملل متحد -۱۹۵۱ (توسط سازمان ملل متحد انتشار یافت)
2. دستور العمل استانفورد-۱۹۵۴ (موؤسسه پژوهشی استانفورد واقع درکالیفرنیا آمریکا اقدام به تهیه دستورالعمل مذکور نمود. )
3. دستور العمل سازمان ملل متحد- ۱۹۵۸(توسط سازمان ملل متحد انتشار یافت)
4. کتاب توسعه صنعتی – ۱۹۶۰(این کتاب را مورای. دی. برایس نوشته است)
5. دستور العمل سازمان همکاری و توسعه اقتصادی -۱۹۶۸
6. کتاب اقتصاد طرح های منابع آب- ۱۹۷۱ (نویسنده این کتاب ای. کوئیپر می باشد. )
7. کتاب ارزشیابی اقتصادی طرحهای حمل و نقل- ۱۹۷۱ (نویسنده این کتاب هانس آدلر می باشد. )
8. کتاب تحلیل اقتصادی طرحهای کشاورزی – ۹۷۲ (نویسنده این کتاب پرایس گی تیتگرمی باشد. )
9. کتاب رهنمودهای ارزشیابی طرح یونیدو- ۱۹۷۲ (این کتاب توسط سازمان توسعه صنعتی ملل متحد انتشار یافت)
10. کتاب تحلیل اقتصادی طرحها – ۱۹۷۵ (این کتاب توسط بانک جهانی منتشر گردید).
11. دستور العمل تدوین مطالعات توجیهی طرحهای صنعتی- ۱۹۷۸ (این کتاب توسط سازمان توسعه صنعتیملل متحد انتشار یافت)
12. دستور العمل ارزشیابی طرح­های صنعتی- ۱۹۸۰(این کتاب توسط سازمان توسعه صنعتی ملل متحد انتشار یافت)

دستورالعمل ارزشیابی طرح­های صنعتی ۱۹۸۰که توسط یونیدو^[۱۱] منتشر گردید، حاصل کار مشترک کارشناسان سازمان توسعه صنعتی ملل متحد(یونیدو) و مرکز توسعه صنعتی کشورهای عرب می‌باشد و در مقدمه آن ذکر گردیده است که هدف نویسندگان کتاب این بوده که روش ساده و قابل فهم و عملی برای ارزشیابی طرح با عنایت به وضع اطلاعات و محدودیتهای موجود در کشورهای در حال توسعه ارائه نمایند.

از اواسط دهه ۸۰ سازمان و تشکیلات بانک جهانی و مؤسسه توسعه اقتصادی وابسته به آن مورد تجدیدنظر ‌قرار گرفت و تعداد زیادی از کارشناسان و صاحب‌نظران فنی خود را در امور طرحهای عمرانی بازنشسته و به جای آنان کارشناس اقتصاد کلان استخدام نمود و از ظرفیت و امکانات و نوآوریهای خود در زمینه تدوین و ارزشیابی طرحهای عمرانی کاست. از سال ۱۹۸۴ به بعد دوره‌های آموزشی ارزشیابی طرحها به ندرت تشکیل گردید و اولویت و اهمیت خود را از دیدگاه بانک جهانی از دست داد و فرض بر آن بود که سایر مؤسسات این کار را دنبال خواهند نمود. این موضوع باعث گردید که در دو دهه ۸۰ و ۹۰ در زمینه تدوین و ارزشیابی طرحهای عمرانی نظرهای تازه‌ای ارائه نگردد و آنچه که مطرح شده عملاً حول نظریات ارائه شده قبلی بوده که مهم ترین آنها عبارتند از(راهنمای تهیه گزارش توجیه طرح، ۱۳۸۰):

1. تحلیل اقتصادی طرحهای کشاورزی-۱۹۸۲
2. ارزشیابی و مدیریت طرح- ۱۹۸۳
3. ارزشیابی طرح ۱۹۸۸
4. ارزشیابی طرح برای کشورهای در حال توسعه- ۱۹۹۰
5. ارزشیابی اقتصادی طرح ها- ۱۹۹۶
6. اقتصاد تحلیل طرح- ۱۹۹۷
7. اقتصاد تحلیل طرح، رهنمودی برای دست اندرکاران، ویلیام آ. وارد – باری جی. ورن – ویلیام اچ. دوسیلوا، بانک جهانی ۱۹۹۷
8. نرم افزار کامفارIII^[12]: نسخه ۱کامفار سال ۱۹۸۳ و نسخه ۱٫ ۱ آن در نوامبر ۱۹۸۴ به بازار عرضه شد و به دلیل استقبال از آن؛ نسخه ۲ و ۲، ۱ آن در سال‎های ۱۹۸۶ و ۱۹۸۹ ارائه گردید و نسخه ۳ آن در سال ۲۰۰۴ توسط یونیدو وارد بازار گردید(راهنمای کاربردی نرم­افزار تخصصی کامفار III، ۱۳۸۴).

۲-۱-۵- ارزیابی طرحهای سرمایه‌گذاری

منظور از ارزشیابی یک طرح، دقیقاً انتخاب معیار و استاندارد مطلوب و کاربرد آن برای ارزشیابی است. ضرورت ارزیابی از کمبود منابع موجود سرچشمه می‌گیرد، زیرا اگر منابع زیادتر از نیاز در اختیار باشد دیگر لزومی به ارزیابی نیست. در انجام مطالعات توجیهی یک طرح، چهار جنبه زیر مورد ارزیابی قرار می‌گیرد(اسکونژاد، ۱۳۸۰) :

1. ارزیابی بازار
2. ارزیابی فنی
3. ارزیابی مالی
4. ارزیابی اقتصادی

۲-۱-۵-۱- ارزیابی بازار

بخش نخست در گزارش مطالعه توجیهی تمام طرحهای عمرانی (انتفاعی و غیرانتفاعی) را بررسی بازار و یا به عبارتی تقاضای محصول (خدمت یا کالا) تشکیل می‌دهدکه چهار مرحله زیر را در بر می‌گیرد :

• تحلیل نیاز یا تقاضای گذشته و کنونی محصول
• برآورد نیاز یا تقاضای آینده محصول
• مسأله بی‌اطمینانی به برآوردهای آینده و چگونگی رفع آن
• تعیین هدف تولیدی طرح عمرانی

در واقع باید گفت که ارزیابی بازار، به عنوان یک کار مقدماتی در انجام مطالعات یک طرح، به دنبال پاسخگویی به دو سؤال زیر است :

1. نیاز بازار به محصول یا خدمات مورد نظر چقدر خواهد بود؟
2. سهم بازار برای محصول یا خدمات طرح مورد نظر چقدر خواهد بود؟

۲-۱-۵-۲- ارزیابی فنی

پس از بررسی بازار و تعیین هدف تولیدی طرح عمرانی، مسأله بعدی مطالعه و بررسی شیوه تولید محصول (کالا یا خدمت) و تسهیلات مورد نیاز و تمام مسائل فنی مربوط به طرح است. در واقع بررسی فنی طرح از مرحله مطالعه مقدماتی آغاز شده و به موازات پیشرفت مطالعه طرح، ادامه می‌یابد. در ارزیابی فنی روش تولید و تجهیزات و تأسیسات و منابع مورد نیاز مشخص می‌شود و سپس بر پایه آن هزینه های سرمایه‌گذاری و بهره‌برداری طرح برآورد می‌گردد(راهنمای تهیه گزارش توجیه طرح، ۱۳۸۰).

باید توجه داشت که بررسی فنی طرح به معنی خاص آن، یعنی فقط امکان‌پذیری تولید از نظر فنی نیست، یعنی هر چند با پیشرفت فناوری و دانش فنی کنونی کمابیش تولید هر محصولی از نظر فنی امکان‌پذیر است اما نکته مهم آن است که این تولید از نظر مالی و همچنین اقتصادی نیز سودآور باشد. هدف مطالعه فنی نیز دقیقاً آن است که گزینه‌های مختلف تولید با عنایت به اوضاع و احوال موجود و پیش‌بینی‌های آینده، مورد بررسی قرار گیرد و از میان آنها مطلوب‌ترین گزینه انتخاب شود.

۲-۱-۵-۳- ارزیابی مالی

در ارزیابی مالی طرح دو سؤال زیر مطرح می‌گردد که باید پاسخی برای آنها یافت :

1. آیا طرح پیشنهاد شده می‌تواند تأمین مالی گردد؟
2. آیا این طرح بازده مورد انتظار صاحبان سرمایه را می‌تواند داشته باشد یا خیر؟

جنبه‌های مورد بررسی و ارزیابی مالی طرح نیز عبارتند از :

• • میزان سرمایه و هزینه طرح
  • تأمین مالی
  • هزینه سرمایه
  • میزان سودآوری
  • نقطه سر به سر
  • جریان نقدی
  • جریانها و وضعیت مالی

همانطوری که قبلا توضیح داده شد، طرحهای عمرانی با توجه به تعریف قانون برنامه و بودجه مصوب سال ۱۳۵۱، به دو گروه کلی طرحهای عمرانی انتفاعی و غیرانتفاعی تقسیم می‌شوند. هدف طرحهای عمرانی انتفاعی، مانند سرمایه‌گذاری بخش خصوصی، کسب سود است با این تفاوت که به دلیل عمرانی بودن، طرح افزون بر ضابطه سودآوری مالی باید از لحاظ اقتصادی نیز سودآور باشد.

از نظر اصول، ضابطه سنجش و گزینش طرح های عمرانی غیرانتفاعی، سودآوری اقتصادی است، اما به دلایل زیر باید همواره بررسی مالی نیز در مطالعات توجیهی طرح های عمرانی غیرانتفاعی صورت گیرد :

1. مبنای برآوردهای اقتصادی محاسبات و برآوردهای فنی و مالی است.
2. مداومت فایده اقتصادی طرح، به سلامت و پایداری مالی آن بستگی دارد.
3. آگاهی از وضعیت مالی و تعهدات مربوط به طرح، از نظر تأمین هزینه‌های سرمایه‌گذاری و تأمین هزینه‌های جاری بابت بهره‌برداری و نگهداری طرح های عمرانی که محصولشان فروخته نمی‌شود و رایگان عرضه می‌گردد، برای تصمیم‌گیری نهایی ضروری است (مجیدیان، ۱۳۷۷).

۲-۱-۵-۴- ارزیابی اقتصادی

ارزیابی اقتصادی، به تجزیه و تحلیل هزینه و منفعت طرح از دید جامعه می‎پردازد. در چنین بررسی، بیشتر به هزینه و سودآوری جامعه توجه می‎شود و این ممکن است متفاوت باشد با حالتی که صرفاً هزینه و منفعت مد نظر است (مجیدیان، ۱۳۷۷).

از آنجا که پروژه‎های عمومی توسط دولت تصویب، تأمین اعتبار و اجرا می‎شوند، منافع حاصل از این پروژه‎ها را عموم مردم در یک کشور یا منطقه دریافت می‎دارند. در پروژه‎های دولتی تمامی هزینه‎ها و منافع اجتماعی نیز باید به ارزیابی مالی اضافه شوند. هزینه‎های پروژه‎های دولتی را می‎توان به ۴ گروه زیر تقسیم کرد:

1. هزینه‎های ساختمانی: هزینه تجهیزات، هزینه حمل و نقل، هزینه قیمت زمین، هزینه تأسیسات.
2. هزینه‎های سالانه مستمر: بهره وام‎های گرفته شده، استهلاک قطعات و هزینه‎های عملیات و نگهداری از آنها.
3. هزینه‎های وابسته: شامل تمامی هزینه‎هایی که می‎بایستی برای استفاده از محصول پروژه انجام شود.
4. هزینه‎های ناملموس: شامل هزینه نتایج زیان آور پروژه می‎باشد که در بیشتر موارد محاسبه آن به ریال مشکل و یا غیرممکن است.

منافع پروژه‎های عمومی را می‎توان به سه دسته تقسیم کرد:

1. منافع مستقیم یا اولیه: شامل نتایج فوری و بلافصله ناشی از اجرای پروژه‎هاست، مانند صرفه‎جویی ارزی.
2. منافع غیرمستقیم: شامل نتایج جنبی ناشی از اجرای پروژه می‎باشد.
3. منافع ناملموس: شامل منافعی است که محاسبه ریالی آن مشکل و یا غیرممکن باشد، مانند عدم تولید گازهای آلوده.

۲-۱-۵-۵- تحلیل هزینه ـ فایده

در این بخش به تحلیل هزینه و فایده و انواع آن می­پردازیم.

الف: تعریف تحلیل هزینه ـ فایده

طبق تعریف سازمان ملل متحد هزینه - فایده روشی برای ارزیابی مطلوبیت یک طرح از طریق مقایسه درآمدهای طرح با هزینه‎های آن است که مبالغ آنها با یک نرخ تنزیل مناسب دفتری به ارزش حال تبدیل شده باشند. (کوپاهی، ۱۳۶۸)

در واقع تحلیل هزینه ـ فایده یک نظریه زیربنایی و تکنیکی در اقتصاد رفاه نئوکلاسیک است که با جهت‎گیری الگوی اقتصاد خرد نئوکلاسیک و تأکید آن بر نقش قیمتها در تخصیص منابع هماهنگ است و به نحوی گسترده در ارزیابی اقتصادی طرحها به کار می‎رود(خلیلی عراقی، ۱۳۷۲).

تحلیل هزینه فایده فی‎نفسه نظریه نیست. بلکه فنی است که هدف آن ارائه مجموعه‎ای از قواعد و روش های درست نظری و نظاممند برای هدایت سرمایه‎گذاری بخش عمومی است و معمولاً برای کمک به شکل‎گیری سیاست در قالب ویژه‎ای به اجرا در می آید. به عبارت دیگر تحلیل هزینه ـ فایده در جستجوی این است که نشان دهد تصمیمات مشخص، نتایج منطقی اهداف معینی می‎باشند. به اعتقاد روبرت ساگدن و آلن ویلیامز استفاده از تحلیل هزینه ـ فایده چارچوبی برای تصمیم‎گیری عمومی ارائه می‎دهد که تصمیمات مسئولانه‎تری را باعث می‎شود.

از آنجا که ارزیابی اقتصادی شیوه خاصی از تصمیم‎گیری و مدیریت طرحاست، تحلیل هزینه ـ فایده به عنوان یکی از روش های ارزیابی اقتصادی، یک تکنیک عملی یا راهی برای سازمان دادن فکر و استدلال راجع به تصمیم‎گیری آن می‌باشدو یکی از هدفهای آن تعیین مطلوبیت اقتصادی پروژه‎های سرمایه‎گذاری از طریق تحلیل هزینه‎ها و فوائد در طول عمر اقتصادی سرمایه‎گذاری است(جرالد. م. مایر، ۱۳۷۵).

ب: پیشینه تاریخی تحلیل هزینه ـ فایده

استفاده از تحلیل هزینه- فایده با ارزیابی طرحهای توسعه منابع آب امریکا در دهه ۱۹۳۰ شروع شد. علیرغم ارتباط نزدیکی که این تحلیل با علم اقتصاد دارد، این فن بیشتر توسط مهندسین پایه‌گذاری گردید. بعدها کاربرد این تحلیل از طرحهای توسعه منابع آب به سایر بخشها و حتی برنامه‌ریزی دفاعی گسترش یافت. علاوه بر این در سالهای اخیر، در کشورهای اروپای شرقی نیز استفاده از این روش پیشرفت زیادی کرده است. (پاکزاد، ۱۳۷۲)

متدولوژی تحلیل هزینه ـ فایده در دهه ۱۹۳۰ در امریکا زمانی که دولت فدرال درباره طرحهای بسیار بزرگی نظیر طرحهای آبیاری و کشاورزی تصمیم می‎گرفت، توسعه یافت و بعنوان یک شیوه مدیریت غیر معطوف به نظریه اقتصادی (به تعبیر R. J. Hamond) به کار برده شد. (ربانی، ۱۳۵۰)

در ابتدای دهه ۱۹۵۰ شکوفایی دیگر در فعالیت رسمی هزینه ـ فایده ایجاد شد. در تلاشی برای منطقی کردن تفاوتهای داخلی در روش های ارزیابی در گزارش سال ۱۹۵۰ کمیته آژانس داخلی به تدریج تحلیل هزینه ـ‌ فایده از یک موضوع نسبتاً محرمانه دانشگاهی به یک موضوع زنده و مورد علاقه سیاسی در دوران جامعه بزرگ ریاست جمهوری جانسون تغییر کرده و سپس سیستم برنامه‎ ریزی و بودجه‌بندی برنامه‎ای توسط دولت فدرال در سال ۱۹۶۵ اتخاذ شد که پنج عامل اصلی را نشان می‎داد. این پنج عامل که پایه‎های تحلیل هزینه ـ فایده را تشکیل می‎دهند عبارتند از:

1. یک تصریح دقیق از هدفهای برنامه پایه در هر منطقه اصلی فعالیت دولتی.
2. تلاش برای تجزیه و تحلیل داده‎های هر برنامه دولتی.
3. تلاش برای اندازه‌گیری هزینه‎های برنامه نه فقط برای یک سال بلکه برای چند سال آینده.
4. تلاش برای مقایسه برنامه‎های متناوب با رقیب.
5. تلاش برای ایجاد روش های تحلیل مشترک و سراسری دولتی.

در نهایت از ابتدای دهه ۱۹۷۰ یک مجموعه ارزیابی‎های واقعی یا تحلیل‎های هزینه ـ فایده برای برنامه‎های متناوب پی‎ریزی شد که این تحلیل‎ها در نشریات تخصصی انتشار یافت و تا به امروز این روند ادامه یافته است.

ج: مفاهیم اساسی تحلیل هزینه ـ فایده

از آنجا که آشنایی با مفاهیم و تعاریف هر موضوع جهت اشتراک در درک آن­ها ضروری می‎باشد، در این بخش مفاهیم اساسی هزینه ـ فایده توضیح داده می‌شود:

• • • برنامه

برنامه اقتصادی را می توان کوشش آگاهانه دولت در جهت هماهنگی تصمیمات در بلند مدت و تأثیر گذاشتن، جهت دادن و حتی کنترل سطح رشد متغیرهای اصلی اقتصادی یک کشور برای رسیدن به یک سلسله هدف­های از قبل تعیین شده اقتصادی دانست(فرجادی و سهرابی، ۱۳۶۹).

برنامه‎های اقتصادی هم می‎توانند جامع باشند و هم جزئی، در یک برنامه جامع تنظیم هدف­ها به گونه‎ای است که تمامی جنبه‎های اصلی اقتصاد ملی را در بر می‎گیرد. اما یک برنامه جزئی فقط بخشی از اقتصاد ملی را شامل می‎شود، مثل بخش‎های صنعتی، کشاورزی، دولتی، خارجی و غیره. برنامه‎های اقتصادی مبتنی بر سه مدل اساسی هستند که به عنوان مراحل برنامه‎ ریزی، فراهم آورنده ابزار اصلی فکری و برنامه‎ ریزی می‎باشند.

• • • طرح پروژه

اصولاً در چارچوب برنامه‎های صنعتی، یک برنامه‌ بخشی شامل چند طرح یا پروژه و طرح یا پروژه شامل چند فعالیت و عملیات است و یک طرح کوچکترین قسمت عملیاتی است که به عنوان یک واحد مجزا در برنامه توسعه یک کشور تهیه و اجرا می‎شود. مجموعه فعالیت‎هایی که برای ایجاد فوائد، منابع را مورد استفاده قرار می‎دهد، یک طرح را تشکیل می‎دهند که ممکن است بسته به نوع فعالیت؛ بازرگانی، کشاورزی، خدماتی و یا صنعتی باشد. به عبارت دیگر واژه طرح به روش خاصی برای نیل به یک هدف معین اشاره می‎کند و برحسب وسعت محل و اهداف آن، کیفیت طرح نیز تفاوت خواهد کرد (ربانی، ۱۳۵۰).

در یک تعریف دیگر، طرح، ایده یا پیشنهادی است که به صورت یک مجموعه‎ای از پروژه‎ها مطرح می‎شود و پروژه متشکل از فعالیت‎های منطقی و مرتبط به یکدیگر است که زیر نظر یک مدیریت و ارگان اجرایی مشخص برای تأمین هدف یا هدف­هایی معین، در چارچوب برنامه زمانی و بودجه از پیش تعیین شده ای اجرا می‎گردد(مجیدیان، ۱۳۷۷).

هر طرح یا پروژه باید دارای نقطه شروع و نقطه پایان مشخص و مقصود از اجرای آن نیل به هدفی مشخص و از قبل تعیین شده باشد. به عبارت دیگر هر پروژه یک دوره زندگی مشخص دارد که از مراحل قابل تشخیص و قابل تعریفی تشکیل شده است. این مراحل عبارتند از: بررسی، تعریف، طراحی، ساخت یا نصب اجزا، راه‎اندازی، بهره‎برداری و ارزیابی.

• • • مفهوم هدف

منظور از هدف، سطح یا مقدار مشخصی از کالا، خدمت، تولید و سایر شاخص‎های کمی و کیفی است. در واقع منظور از هدف مقاصد نهایی از اجرای طرح یا توضیح کالاها و خدماتی که یک طرح یا برنامه معین قادر به تولید آن­هاست. بعضی از طرحها ممکن است بیش از یک هدف داشته باشند. به عنوان مثال یک طرح یا برنامه توسعه‌ منابع آب می‎تواند فوائدی به صورت تولید نیروی برق، تنظیم جریان آب جهت جلوگیری از سیل و یا ایجاد مراکز تفریحی داشته باشد. به چنین طرحهایی که دارای اهداف متعدد هستند، در اصطلاح ارزیابی، طرحهای چند منظوره می‎گویند(ربانی، ۱۳۵۰).

د: محدودیت کاربرد تحلیل هزینه ـ فایده

تعیین قیمت محاسباتی منابع و محصول و در نتیجه محاسبه هزینه و فایده اجتماعی هر طرح منوط به آن است که این هزینه و فایده قابل اندازه‌گیری باشد. قابلیت اندازه‌گیری هر چیزی تا حدودی یک مسأله نظری است. در مواردیکه کالا یا خدمت در بازار به فروش می‌رسد، مسأله معمولاً چندان دشوار نخواهد بود، زیرا حتی در صورت نپذیرفتن قیمتهای رایج، می‌توان از آنها به عنوان پایه برای برآورد قیمتهای محاسباتی استفاده نمود. اما گاه مسأله با مشکل روبرو می‌شود. به عنوان مثال قسمتی از محصول طرح ترمیم جاده، نجات احتمالی جان مسافرین خواهد بود و هر گونه کوششی در قیمت‌گذاری جان یک انسان مسائل بحث برانگیزی در پی خواهد داشت. در واقع در این جا با محدودیت کاربرد تحلیل هزینه ـ فایده مواجه هستیم (پاکزاد، ۱۳۷۲).

و: تحلیل هزینه ـ فایده و دولت

هدف اصلی هر تحلیل هزینه ـ فایده یک برنامه دولتی پی بردن به این موضوع است که آیا فوائد یک برنامه به هزینه‎های آن برتری دارد یا خیر؟ این فرایند شبیه منطق تصمیم گیرنده‎ای است که برای اتخاذ یک تصمیم چه در بخش خصوصی و چه در بخش دولتی تلاش می‎کند. اما با وجود این شباهت، درج ساده صفت «دولت» بعد از اسم «برنامه»، پیچیدگی و اهمیت بیشتری به سئوال ارزیابی می‎بخشد. برای بعضی از فعالیتها تفاوت عمده‎ای بین ارزیابی‎های فوائد و هزینه‎های بخش دولتی و خصوصی وجود ندارد و تصمیم گیرندگان بخش خصوصی می‎توانند در مورد آنها‌ حتی در مورد فعالیت‎هایی که از مرحله آزمون هزینه ـ فایده عبور کرده‎اند، قضاوت کرده و آنها را اجرا کنند. اما فعالیت‎هایی که آزمون هزینه ـ‌ فایده را پشت سر نگذاشته باشند توسط بخش خصوصی انجام نمی‎گیرند و فعالیت‎هایی که از مرحله آزمون هزینه ـ فایده اجتماعی عبور کرده باشند، باید توسط دولت انجام شوند.

ز: تفاوتهای تحلیل تجارتی و تحلیل هزینه ـ فایده اجتماعی

یک مؤسسه خصوصی با عنایت به شرایط عرضه و تقاضا، با یک مجموعه قیمت خاص روبه رو بوده و با توجه به آن اتخاذ تصمیم می‎نماید و مسأله قیمت از دید مجموع جامعه و یا ملت، نقشی در تصمیم‎گیری آن ندارد. از دید تولید‎کننده صابون و یا سیگار، قیمت موجود در بازار راهنمای اساسی شمرده می‎شود ولی، برای برنامه‎ریزان قیمت بازار به تنهایی کافی نبوده و می‎بایست درباره قیمت موجود بررسی و مطالعه بیشتری نمایند. به عنوان مثال آیا در قیمت سیگار، مسأله احتمال ابتلای فرد سیگاری به سرطان و یا بیماری قلبی ملحوظ شده است؟ آیا قیمت صابون فایده جنبی حاصل از استفاده از آن، مثلاً کاهش خطر شیوع بیماری و یا سفر همسفران پاکیزه را نشان می‎دهد؟ توجه احتمالی یک سرمایه‎گذار بخش خصوصی به اینگونه مسائل صرفاً جنبه تفنن و کنجکاوی داشته، حال آنکه از نقطه نظر کارشناسان مسئول در بخش دولتی، نکات یاد شده مسائلی خطیر و حساس و مؤثر در تصمیم‎گیری است. حیطه تفکر و نگرانی سرمایه‎گذاران بخش خصوصی محدود به سودآوری و یا زیان فعالیت خود بوده، حال آنکه دستگاه مسئول برنامه‎ ریزی کشور به ناچار باید با دیدی همه جانبه به مسائل مختلف و گسترده یک کشور نظر انداخته و تصمیم‎گیری نماید. بی‌توجهی به این نکته موجب می شود که بطور غیرمنصفانه، آرامی و کندی بررسی و ارزشیابی طرح در بخش دولتی، با سرعت تصمیم‎گیری در بخش خصوصی مقایسه شده و مورد انتقاد قرار گیرد. البته باید اذعان کرد که مسأله تعدد هدفها، ویژگی خاص ارزشیابی طرحهای دولتی نیست. احتمالاً مؤسسات بخش خصوصی نیز می‎توانند هدفهای متعددی داشته باشند. به عنوان مثال، سرمایه‎گذار بخش خصوصی علاوه بر علاقه به تحصیل حداکثر سود، در پی آن باشد که مؤسسه‎ای عظیم با حجم فروشی فوق‎العاده زیاد ایجاد نماید. یا کارگری در عین علاقه به کسب درآمد بیشتر، آرزومند آن باشد که اوقات فراغت زیادتری برای خود فراهم آورد. به هرحال، جمع اهداف مختلف با یکدیگر طبیعتاً مسائل زیادتری را به وجود خواهد آورد و برای سازمان برنامه‎ ریزی که در جستجوی راه حل مناسبی برای سازش اهداف مختلف ملی است، موضوع مشکل‎تر خواهد شد؛ زیرا ملت یک کشور مجموعه‎ای از گروه های مختلف با منافع متفاوت بوده و احتمالاً هدفهای مغایری داشته که آشتی دادن این هدف ها با یکدیگر بسیار دشوار خواهد بود (راهنمای تهیه گزارش توجیه طرح، ۱۳۸۰).

واقعیت یاد شده، مسأله‎ای است که به هنگام تحلیل هزینه و فایده طرحهای سرمایه‎گذاری، هیچگاه نباید از نظر دور بماند. حتی گزینش نرخ تنزیل برای تنزیل منافع آتی طرح، عملاً بازتاب یک سازش معین بین منافع متضاد نسل­های مختلف است. برای سرمایه‎گذار خصوصی در نظام سرمایه‌داری، نرخ تنزیل در حقیقت بازتاب نرخ بهره‎ای است که براساس آن می‎تواند استقراض نموده و یا اینکه وام پرداخت کند؛ حال آنکه از نقطه‌نظر سازمان برنامه‎ ریزی، نرخ تنزیل در واقع ابزاری است که با کاربرد آن هزینه و فایده طرح به زمان‎های مختلف و یا احتمالاً به نسلهای مختلف، تخصیص می‎یابد و به این وسیله ارزش فایده در زمان کنونی با ارزش آن در زمان آتی مورد مقایسه قرار می‎گیرد. لذا، بین تصمیم‎گیری بخش خصوصی و تصمیم‎گیری بخش دولتی به نیابت از طرف ملت، درباره طرحهای سرمایه‎گذاری، تفاوت ساده ولی پراهمیتی وجود دارد. به نظر می‎رسد ارزشیابی طرح در بخش دولتی، مشکل‎تر و پیچیده‎تر از ارزشیابی طرح در بخش خصوصی بوده و فنونی که در بخش خصوصی کاربرد دارد احتمالاً در بخش دولتی مؤثر واقع نشود. تحلیل هزینه و فایده طرحهای سرمایه‎گذاری بخش دولتی دقیقاً به این منظور مطرح گردیده که ارزشیابی طرحها از نقطه نظر جامعه یا ملت و رعایت منافع آنها، با روشی منظم و تحت یک نظام سنجیده، مورد عمل قرار گیرد(راهنمای تهیه گزارش توجیه طرح، ۱۳۸۰).

۲-۱-۶- منافع و هزینه‌های طرح

در چارچوب برنامه‎های صنعتی، یک برنامه بخشی ( بخش های اصلی اقتصاد )، شامل چند طرح یا پروژه و هر طرح یا پروژه شامل چند فعالیت و عملیات است و یک طرح کوچک ترین قسمت عملیاتی است که به عنوان یک واحد مجزا در برنامه توسعه یک کشور تهیه و اجرا می‎شود. یکی از اهداف اصلی روش تحلیل هزینه ـ فایده محاسبه اثرات مربوط به طرح می‎باشد که این اثرات می‎تواند به صورت منافع یا هزینه‎های طرح مطرح باشد(اسکونژاد، ۱۳۸۰).

منافع یا درآمدهای طرح

منظور از منافع یک طرح وجوهی است که در نتیجه عملکرد طرح ایجاد شده و باعث رشد درآمد ملی کشور می‌گردد. منافع حاصل از یک پروژه ممکن است به صورت یکی از موارد زیر باشد:

منافع مستقیم

فواید مستقیم آنهایی هستند که کاملاً مربوط و وابسته به هدف اصلی پروژه باشند، به عبارت دیگر منافع مستقیم فوائدی است که بدون واسطه و به طور مستقیم نصیب اشخاصی که از کالاها و خدمات حاصل از طرح استفاده می‎کنند، می‎شود. ارزش واقعی این فوائد مستقیم، مقدار پولی است که مصرف کنندگان حاضرند برای آن بپردازند. از دیدگاه اجتماعی تولید بیشتر کالاهای مادی فی‎النفسه مفید است، اما تمایل به پرداخت مصرف‌کننده برای تولیدات خالص طرح مهم می‎باشد. منظور از تولیدات خالص، کالاها و خدماتی است که حاصل انجام طرح است. اگر تولیدات حاصل از انجام طرح بخشی از عرضه را جانشین کرده و به حجم عرضه ‌کالا اضافه بکنند، در این صورت منفعت مصرف کل طرح در واقع منفعت مصرف کل عوامل تولید است که در اثر عدم تولید کالای جانشین شده آزاد می‎گردند.

منافع غیرمستقیم

منافع غیرمستقیم یا ثانوی طرح سرمایه‎گذاری به صورت ارزش افزوده به منافع مستقیم یا اولیه حاصل از طرح اضافه می‎شود. منافع غیرمستقیم، آن بخش از منافع می‎باشند که به طور غیرمستقیم در اثر اجرای طرح به دست می‎آیند. علاوه بر این، ارزیابی طرح باید اثرات طرح را بر روی نرخ سرمایه‎گذاری، ‌نرخ رشد جمعیت، ایجاد تخصص و مهارت و تربیت مدیران اجرایی در نظر بگیرد.

منافع ملموس و ناملموس

منافع ملموس یک طرح منافعی هستند که می‌توان به کمک روابط پولی و در شکل پولی آن­ها را محاسبه کرد و منافع ناملموس به منافعی گفته می‎شود که نمی‎توان آن­ها را با پول اندازه‎گیری کرد(اسکونژاد، ۱۳۸۰).

۲-۲-۷- هزینه های طرح

هزینه‎های طرح به هزینه‎هایی گفته می‎شود که تمام ارزش مواد اولیه و منابع مصرف شده در احداث طرح، حفظ و نگهداری و هزینه‎های اجرایی را در برمی‎گیرد. در ادبیات ارزیابی طرحها، هزینه تحت سرفصلهای مختلفی آمده است که در مجموع می‎توان آنها را به صورت زیر طبقه‎بندی کرد(قره باغیان، ۱۳۷۱):

هزینه‎های مستقیم یا اولیه

هزینه‎های اولیه به هزینه‎هایی گفته می‎شود که در مرحله ساخت طرح و قبل از شروع دوران بهره‎برداری مصرف می‎شوند. مثل حق‎الزحمه مهندسان مشاور، مطالعات اولیه خرید زمین، تهیه نقشه‎ها، ساختمان سازی، خرید تجهیزات و تأسیسات و هزینه نصب ماشین‎آلات و غیره. هزینه‎های مستقیم معمولاً در کشورهای در حال توسعه و در کشور ما، هم به صورت واحد پول داخلی و هم به صورت ارزی وجود دارند. همچنین بهره دوران احداث جزو هزینه‎های اولیه طرح است که معمولاً پرداخت به دوران بهره‎برداری نیز موکول می‎شود.

هزینه‎های غیرمستقیم یا ثانوی

هزینه‎هایی هستند که در خارج از طرح ایجاد می‎شوند. این هزینه‎ها باید در تحلیل اقتصادی منظور شوند تا بتوان آنها را به سرمایه‎گذاری مربوط ساخت.

هزینه فرصت از دست رفته

هزینه فرصت از دست رفته یک کالا، عبارت است از مقدار کالای دیگری که باید از آن صرفنظر کرد تا عوامل تولید و منابع کافی برای تولید یک واحد اضافی از کالای اول در اختیار باشد. در ارزیابی طرحها جهت تحلیل مالی، هزینه فرصت از دست رفته یک نهاده خریداری شده همیشه برابر با قیمت بازاری آن خواهد بود. اما در تحلیل اقتصادی برابر با ارزش تولید نهایی آن در بهترین مورد کاربرد در خارج از طرح (وقتی که یک محصول واسطه است) یا برابر ارزش کاربردی آن (وقتی که یک محصول نهایی است) می‎باشد(قره باغیان، ۱۳۷۱).

هزینه‎های وابسته

هزینه‎های وابسته که به آنها هزینه‎های همراه یا کمکی نیز می‎گویند، هزینه‎هایی هستند که باید خرج شوند تا کالاها و خدمات را به شکل نهایی و قابل مصرف درآورند و در اختیار مصرف کنندگان نهایی قرار دهند. مثلاً در یک طرح آبیاری هزینه‎های مربوط به بذر و کود، هزینه‎های وابسته به شمار می‎آیند.

هزینه‎های پیش‎بینی نشده

معمولاً دربرآورد هزینه‎های طرح فرض می‎شود که تغییر نسبی در قیمتها بوجود نخواهد آمد و در طول دوره سرمایه‎گذاری میزان تورم صفر خواهد بود. اما برآورد هزینه‎های اولیه طرح تنها براساس این فرضیات واقع بینانه نخواهد بود. هزینه‎های پیش‎بینی نشده را می‎توان به دو بخش تقسیم کرد (قره باغیان، ۱۳۷۱):

1. هزینه‎های پیش‎بینی نشده جهت جبران تغییرات شرایط فیزیکی
2. هزینه‎های پیش‎بینی نشده جهت جبران تغییرات سیستم قیمت­ها

۲-۱-۸- معیارهای انتخاب یا رد پروژه‌ها در تحلیل هزینه ـ فایده^[۱۳]

در تحلیل هزینه ـ فایده پروژه‌ها می‌بایست مبنایی برای قبول یا رد پروژه و انتخاب آن از میان پروژه‌های دیگر تعیین شود. روشها و معیارهای ارزیابی مختلف که صرفاً ابزار تصمیم‌گیری هستند دارای مزایا و معایب گوناگونی می‌باشند. در یک طبقه‌بندی کلی می‌توان معیارهای ارزیابی را به دو دسته معیارهای غیرتنزیلی و تنزیلی تقسیم‌بندی نمود(خلیلی عراقی، ۱۳۸۴):

۱- معیارهای غیرتنزیلی:

کاربرد این معیارها عمدتاً ساده است و به دلیل اینکه جریان دریافتها و پرداختها را به صورت تنزیل نشده در نظر می‌گیرند، در طرحهایی با عمر یکساله نتایج صحیح‌تری ارائه می‌دهند. روش های غیرتنزیلی به کار رفته در این پروژه ها عبارتند از :

• نرخ بازده متوسط
• دوره برگشت سرمایه

۲- معیارهای تنزیلی

به وسیله معیارهای تنزیلی می‌توان طرح هایی را که دارای عمر و طول بهره‌دهی متفاوتی هستند ارزیابی نمود. به عبارت دیگر در این معیارها سودآوری طرح مبتنی بر عملیات طی عمر طرح است و تمامی دریافت ها و پرداخت های انجام شده در طی طرح به زمان حال برگردانده می‌شوندکه عبارتند از :

• ارزش فعلی خالص
• نرخ بازده داخلی
• نسبت فایده به هزینه

در ادامه به شرح هریک از معیارها می‌پردازیم، اما پیش از آن تعاریف زیر نیز ارائه می‌گردد:

* بهره:بهره هزینه استفاده از سرمایه است. هر چه میزان نرخ بهره بیشتر باشد هزینه بیشتری جهت استفاده از سرمایه پرداخت خواهد شد.

* ارزش زمانی پول:«پول، پول می‌سازد». جمله‌ای است که به حقیقت نزدیک است. اگر شخصی مبلغی را امروز در بانک پس‌انداز یا در کارخانه‌ای که به سوددهی آن اطمینان دارد سرمایه‌گذاری نماید، در مدتی معین به مبلغ اولیه او مبلغی اضافه خواهد شد. این مبلغ اضافی که بر اثر وجود نرخ بهره (یا نرخ بازگشت سرمایه) ایجاد می‌شود، می‌تواند مفهوم ارزش زمانی پول را توصیف کند (مجیدیان، ۱۳۷۷).

* تعادل :ارزش زمانی پول و نرخ بهره با هم اصل تعادل را به وجود می‌آورند و آن عبارت از تساوی ارزش مقادیر مختلف پولی در زمان های مختلف از نظر اقتصادی است؛ مثلاً اگر نرخ بهره را ۶% فرض نماییم در این صورت ۱۰۰ واحد پولی امروز معادل ۱۰۶ واحد پولی در سال آینده خواهد بود. (اسکونژاد، ۱۳۸۰)

۲-۱-۹- روش نرخ بازده متوسط (ARR)^[14]

نرخ بازده متوسط را معمولا نرخ بازده سرمایه (ROI)^[15] نیز می‌نامند. در این روش براساس شیوه‌ای که حسابداران نسبت سود خالص را به سرمایه محاسبه می‌کنند، نرخ بازده سرمایه‌گذاری تعیین می‌شود. گاه سود خالص سالهای نخستین بهره‌برداری و گاه سود خالص طرح در یک سال عادی بهره‌برداری (استفاده از ظرفیت کامل طرح) به عنوان سود موردنظر برای برآورد بازده سرمایه‌گذاری، مورد استفاده قرار می‌گیرد. بهتر است میانگین سود خالص طرح در طول عمر آن و یا حداقل میانگین سود ۵ تا ۱۰ سال نخستین سالهای بهره‌برداری به عنوان شاخص سود سالانه طرح در نظر گرفته شود، زیرا سود سالهای نخستین طرح که هنوز از ظرفیت کامل آن بهره برداری نشده است، نمی‌تواند نشان‌دهنده سود سالهای بعدی باشد. با بهره گرفتن از رابطه ذیل می‌توان نرخ بازده متوسط را حساب نمود(اسکونؤاد، ۱۳۸۰).

ARR=ANP/I

ARR= نرخ بازده متوسط

ANP^[16] = متوسط سود خالص سالیانه

I = سرمایه‌گذاری کل (ثابت + در گردش)

در این روش معیار قضاوت، ARRبدست آمده می‌باشد. در بین طرحهای مختلف آن طرحی که ARRآن بزرگتراست، مطلوبتر می‌باشد. در یک طرح اگرARR از حداقل قابل قبول مورد نظر سرمایه‌گذار بزرگتر باشد، آن طرح پذیرفته می‌شود. مزایای این روش عبارت است از :

• این یک روش تقریبی است.
• این روش سود را به مفهوم حسابداری در نظر می گیرد نه اقتصادی
• این عامل برای زمان، ارزش پولی قائل نمی شود.

روش نرخ بازده متوسط روش مفیدی برای ارزیابی سریع طرحهای سرمایه‌گذاری بخصوص برای طرحهایی که دارای عمر اقتصادی کوتاه هستند، به شمار می‌رود. (اسکونژاد، ۱۳۸۰)

۲-۱-۱۰- دوره برگشت سرمایه^[۱۷]

دوره برگشت یک طرح سرمایه‌گذاری، تعداد سالهایی که برای پوشش هزینه اولیه سرمایه‌گذاری لازم است، را به ما نشان می‌دهد. بر اساس این ضابطه طرح یا گزینه‌ای که در کوتاه مدت اصل مبلغ سرمایه گذاری انجام شده را برگشت دهد، برتری می‌یابد. دوره برگشت سرمایه نسبتی است از هزینه اولیه سرمایه‌گذاری به جریان نقدی سالانه، مشروط بر اینکه جریان نقدی سالانه مساوی باشد.

1. B. P= I/N. C. F
2. B. P = دوره برگشت سرمایه

I = هزینه سرمایه‌گذاری اولیه

1. C. F = جریان نقدی سالیانه که در اینجا برای تمام سالها مساوی است.

اگر جریان نقدی سالیانه مساوی نباشد باید از رایطه ذیل استفاده نمود :

در برخی از مواقع دوران احداث طرح نیز جزء دوره برگشت سرمایه محسوب می‌شود. همچنین این امکان وجود دارد که یک طرح سرمایه‌گذاری در طول عمر اقتصادی خود حتی سود نداشته باشد بلکه هزینه‌های سرمایه‌گذاری را از طریق استهلاک بازگرداند، لذا این ضابطه به سودآوری ارتباطی ندارد و صرفاً بیانگر مدت زمان برگشت سرمایه‌گذاری است و در حقیقت ضابطه‌ای برای در نظر گرفتن مشکل نقدینگی طرحها است. این روش یک روش مناسب برای سرمایه‌گذاران ریسک گریز است که مایل اند هر چند وقت یکبار اصل سرمایه خود را داشته باشند. استفاده از این روش نوعی تعدیل در مقابل ریسک و نامطلوبی است. از جمله معایب این روش عبارت است از (اسکونژاد، ۱۳۸۰):

• عدم تشخیص عایدات بعد از دوره برگشت
• برای پول، ارزش زمانی قائل نمی شود.

وقتی که دو یا چند طرح سرمایه‌گذاری که زمان تحقق سود آنها یکسان نیست با هم مقایسه می‌شوند روش دوره برگشت سرمایه روشی گمراه کننده جهت تعیین سودآوری طرحها خواهد بود (اسکونژاد، ۱۳۸۰).

۲-۱-۱۱- ارزش فعلی خالص(NPV)^[18]

محاسبه ارزش فعلی یک فرایند مالی، تبدیل ارزش آینده کلیه دریافتها و پرداختها به ارزش فعلی در زمان حال یا مبدا پروژه می باشد. چنانچه به ازای حداقل نرخ جذب کننده i برای یک پروژه ارزش فعلی هزینه ها بیش از ارزش فعلی درآمدها باشد  پروژه غیر اقتصادی خواهد بود. و چنانچه  باشد، ارزش فعلی هزینه‎ها کمتر از ارزش فعلی درآمدها بوده و پروژه اقتصادی است. اگر  باشد پروژه اقتصادی است، زیرا حداقل نرخ جذب‌کننده برای سرمایه‎گذاری تأمین گشته است. معیار ارزش فعلی خالص مزایای قابل ملاحظه زیر را دارا می‎باشد (اسکونژاد، ۱۳۸۰):

• ارزش زمانی پول را درنظر می‎گیرد؛
• جریان نقدی را در کل دوره درنظر می‎گیرد؛
• کاملاً با هدف مالی حداکثر سازی ثروت سهامداران تطابق دارد؛
• ارزش فعلی خالص پروژه‎های گوناگون، به ارزش پول امروز می‎تواند جمع شود.

۲-۱-۱۲- روش نرخ بازده داخلی(IRR)^[19]

یکی از روشهایی که امروزه در تعیین و انتخاب اقتصادی ترین پروژه‌ها متداول می‌باشد، روش نرخ بازده داخلی است. در این روش ضابطه قبول یا رد یک پروژه، براساس معیاری (نرخی) به نام نرخ بازگشت سرمایه می‎باشد. در حقیقت تعادل درآمدها (درآمدهای سالیانه، ارزش اسقاطی و. . . ) و هزینه‎ها (سرمایه اولیه، هزینه‎های سالیانه و. . . ) تحت یک نرخ امکان‌پذیر است (البته نه همیشه با یک نرخ) و آن نرخ (یا نرخها) نرخ بازگشت سرمایه است. اگر فرایند مالی پروژه‎ای از سرمایه اولیه P، ارزش اسقاطی SV و درآمد سالیانه A و عمر مفید n تشکیل شده باشد، حل رابطه زیر (i) که همان نرخ بازگشت سرمایه است را مشخص می‎نماید :

برای سرمایه‌گذاران گاهی اوقات مهم است که این نرخ را بدانند، همچنین مؤسسات وام‌دهنده بین‌المللی برای توجیه اقتصادی پروژه های دولتی محاسبه نرخ بازده داخلی را الزامی میدانند. اگر ارزش فعلی خالص پروژه‌ای مثبت باشد، چنین نتیجه می‌شود که نرخ بازده داخلی آن پروژه از نرخ بازدهی مورد قبولی که برای سرمایه گذاری به کار برده شده است بیشتر است و بالعکس، اگر ارزش فعلی خالص پروژه‌ای منفی باشد، نرخ بازده داخلی آن از نرخ مورد قبول کمتر است و نیز اگر ارزش فعلی خالص پروژه‌ای صفر باشد، نتیجه گیری می‌شود که تمام سرمایه به کار رفته در پروژه به انضمام بهره های متعلقه در هر سال برگشت داده شده و نرخ بازده داخلی پروژه معادل نرخ بازدهی مورد قبول است(مجیدیان، ۱۳۷۷).

از مزایای این روش قابل فهم تر بودن نتایج آن برای افرادی که آشنایی کافی با مفاهیم ارزیابی طرحها ندارند، می‌باشد. همچنین با بهره گرفتن از این روش اولویت پروژه‌های مختلف را در تخصیص بودجه می‌توان تعیین نمود. نقطه ضعف این روش آن است که برای به دست آوردن IRR نیاز به استفاده از روش های درون یابی است که موجب بروز خطای محاسباتی می‌شود.

۲-۱-۱۳- معیار نسبت فایده به هزینه یا شاخص سودآوری^[۲۰]

برای محاسبه نسبت فایده به هزینه یا شاخص سودآوری، ارزش فعلی جریان فایده‌ها را بر ارزش فعلی جریان هزینه ها تقسیم می نماییم.

B/C=BPV/CPV

اگر نسبت به دست آمده بزرگتر از ۱ باشد طرح از نظر مالی و اقتصادی قابل توجیه است و در غیر اینصورت طرح دارای توجیه مالی و اقتصادی نمی باشد. با توجه به اینکه شاخص سود آوری و نسبت فایده به هزینه از روی ارزش فعلی خالص مشتق می شودو براساس پارامترهای همان روش محاسبه می‌گردد، بنابراین وقتی­که ارزش فعلی خالص صفر باشد نسبت فایده به هزینه حتما یک می باشد و بالعکس(اسکونژاد، ۱۳۸۰). از این ضابطه نمی توان برای انتخاب بهترین گزینه از بین گزینه‌های مختلف استفاده نمود، زیرا این نسبت از چگونگی طبقه بندی فایده و هزینه تاثیر می پذیرد. برای مثال بر حسب اینکه ارزش اسقاط در آخر دوره از جریان هزینه کسر یا با فایده جمع گردد ضابطه مورد بحث نتیجه متفاوتی خواهد داشت.

۲-۱-۱۴- نرخ تنزیل در تحلیل هزینه ـ فایده

تجزیه و تحلیل هزینه ـ فایده نوعاً در مسائلی که بعد زمان در آن مطرح باشد، به کار گرفته می‎شود. عامل زمان از چند جهت قابل بررسی است که مهمترین تأثیر آن در تعیین نرخ تنزیل است.

۲-۱-۱۵- رجحان زمانی

تصمیمات عمده درباره اجرا یا عدم اجرای پروژه‎ها فقط منوط به استفاده از منابع در یک لحظه از زمان نمی‎شود، بلکه این تصمیمات در برگیرنده ‌تعهد به منابع و یا انتظار بازده در زمان آینده علاوه بر زمان حال می‎باشند. نقطه ‌شروع مناسب برای بررسی مسائل مربوط به بعد زمانی در ارزیابی پروژه در‌نظر‌گرفتن ترجیحات افراد نسبت به مصرف در زمان‎های مختلف است. از آنجا که مصرف در هر لحظه از زمان کالایی متفاوت از مصرف در لحظه دیگر است، یک فرد مصرف کننده دارای رجحان زمانی میان مصرف در دوره‎های مختلف است که این رجحان به وسیله نرخ نهایی رجحان زمانی MRTP^[21] او اندازه‎گیری می‎شود. مثلاً فرد نسبت به مصرف اضافی یک ریال در یک سال و مصرف اضافی ۱۰/۱ ریال در سال بعد بی‎تفاوت باشد او دارای نرخ نهایی رجحان زمانی ۱۰% در سال می‎باشد. رجحان زمانی مستقل از هر نوع نظام مبادله است و نرخ نهایی رجحان زمانی نباید با نرخ‎های بهره که پدیده‎ای از نظام اقتصادی است، اشتباه شود. به عبارت دیگر مفهوم رجحان زمانی کاملاً مستقل از امکان قرض دادن می‎باشد. دریک اقتصاد مبتنی بر بازار، ‌هر فرد نوعاً مقادیری را که می‎خواهد قرض بدهد و یا قرض بگیرد با در نظر گرفتن امکان معامله با افراد خاص انتخاب نمی‎کند، بلکه انتخاب هر شخص در ارتباط با نرخ‎های بهره ارائه شده توسط بانکها و یا سایر مؤسسات مشابه می‎باشد(خلیلی عراقی، ۱۳۸۴).

۲-۱-۱۶- بی اطمینانی در برآوردها

هر برآوردی می تواند توأم با اشتباه و بی اطمینانی باشد، زیرا به ندرت ممکن است رویدادهای آینده با پیش ­بینی های قبلی تطابق داشته باشد، زیرا هر تصمیم گیری مبتنی بر یک سلسله فرض در مورد تحولات سیاسی و اجتماعی، توسعه فناوری، قیمت منابع مورد نیاز و محصول طرح در آینده است. چون در اکثر موارد پیش بینی وضع آینده بر اساس اطلاعات ناقص درباره شرایط اقتصادی انجام می شود، تردید و نا اطمینانی نسبت به برآوردها فزونی می‌یابد و حتی کاربرد و استفاده از آخرین فنون پیشرفته پیش‌بینی اقتصادی نمی‌تواند نا ‌اطمینانی نسبت به بسیاری از عوامل موثر بر سودآوری طرحهای سرمایه گذاری را از میان برد. اشتباه و نا اطمینانی، در سه زمینه زیر می تواند بروز کند :

۱- اشتباه در برآورد و تعیین تقاضای گذشته و کنونی، یا به سخن دیگر، اشتباه در آمارهای موجود

۲- اشتباه در برآورد و تعیین نیاز یا تقاضای آینده

۳- اشتباه در برآورد و تعیین نیاز و تقاضای آینده، بنا به دلایل اقتصادی یا غیر اقتصادی، مانند بحران سیاسی، جنگ، عوامل اجتماعی و غیره که به طور اتفاقی روی می دهد و پیش بینی آن میسر نیست. در عمل در تمام تصمیم گیریهای مربوط به طرحهای عمرانی، عامل تردید کم و بیش جلوه گر می شود. تصمیم گیران به هنگام بررسی و سنجش مطلوبیت طرح (خودآگاه و یا ناخودآگاه) عناصر نا اطمینانی موجود در طرح را ارزیابی می کنند و آنرا به ریسک­های شناخته شده تبدیل می نمایندو آن­گاه با توجه به امکان تحقق این ریسک­ها در مورد پذیرش یا رد طرح تصمیم می گیرند (راهنمای تهیه گزارش توجیه طرح، ۱۳۸۰).

۲-۱-۱۷- تحلیل حساسیت

تحلیل حساسیت، فن ساده و آسانی برای ارزشیابی پیامدهای تغییرهای نامساعد بر بازده اقتصادی طرح است. به این منظور، باید ارزش یک یا چند عامل متغییر طرح، تغییر داده شود و سپس بر این مبنا، ارزش خالص کنونی و نرخ بازده اقتصادی آن محاسبه شود. میزان تغییر عامل مورد نظر، باید بر اساس تجربه در مورد طرحهای مشابه قبلی و سایر ملاحظات صورت پذیرد. معمولاً عوامل متغیر طرح تک تک تغییر داده می‌شود و در هر مورد محاسبات ارزش خالص کنونی و نرخ بازده اقتصادی طرح انجام می گیرد، گاه نیز می توان ترکیبی از تغییرها را با هم انجام داد و سپس، محاسبات یاد شده را به عمل آورد. تحلیل حساسیت، باید در مورد اقلام عمده طرح و اقلامی صورت پذیرد که نسبت به آن بی اطمینانی و تردید قابل ملاحظه ای وجود دارد.

۲-۲- انرژی خورشیدی

آرایه انرژی ستاره خورشید یکی از منابع عمده انرژی در منظومه شمسی می باشد. طبق آخرین برآوردهای رسمی اعلام شده عمر این گوی آتشین بیش از ۱۴ میلیارد سال می باشد. در هر ثانیه ۲/۴ میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل می‌شود. با توجه به وزن خورشید که حدود ۳۳۳ هزار برابر وزن زمین است. این کره نورانی را می‌توان به‌عنوان منبع عظیم انرژی تا ۵ میلیارد سال آینده به حساب آورد. خورشید از گازهایی نظیر هیدروژن (۸/۸۶ درصد) هلیوم (۳ درصد) و ۶۳ عنصر دیگر که مهم‌ترین آنها اکسیژن، کربن، نئون و نیتروژن است تشکیل شده‌است. میزان دما در مرکز خورشید حدود ۱۰ تا ۱۴ میلیون درجه سانتیگراد می‌باشد که از سطح آن با حرارتی نزدیک به ۵۶۰۰ درجه و به صورت امواج الکترو مغناطیسی در فضا منتشر می‌شود(حاج سقطی، ۱۳۸۰).

زمین در فاصله ۱۵۰ میلیون کیلومتری خورشید واقع است و ۸ دقیقه و ۱۸ ثانیه طول می‌کشد تا نور خورشید به زمین برسد. بنابراین سهم زمین در دریافت انرژی از خورشید میزان کمی از کل انرژی تابشی آن می‌باشد. سرمنشاء تمام اشکال مختلف انرژیهای شناخته شده تاکنون شامل ( سوختهای فسیلی ذخیره شده درزمین، انرژیهای بادی، آبشارها، امواج دریاها و. . . ) موجود در کره زمین از خورشید می‌باشد. انرژی خورشید همانند سایر انرژیها بطور مستقیم یا غیر مستقیم می‌تواند به دیگر اشکال انرژی تبدیل شود، همانند گرما و الکتریسیته و. . . . ولیکن موانعی شامل ( ضعف علمی و تکنیکی در تبدیل بعلت کمبود دانش و تجربه میدانی - متغیر و متناوب بودن مقدار انرژی به دلیل تغییرات جوی و فصول سال و جهت تابش - محدوده توزیع بسیار وسیع ) موجب گردیده که نتوان استفاده مناسبی از این موحبت خدایی داشته باشیم. استفاده ازمنابع عظیم انرژی خورشید برای تولید انرژی الکتریسته، استفاده دینامیکی، ایجاد گرمایش محوطه ها و ساختمانها، خشک کردن تولیدات کشاورزی و تغییرات شیمیایی و. . . . . اخیرا شروع گردیده است(حاج سقطی، ۱۳۸۰).

در سال ۱۸۳۰ ستاره شناس انگلیسی به نام جان هرشل^[۲۲] یک جعبه جمع آوری خورشیدی را برای پختن غذا در طول یک سفر در افریقا استفاده کرد. کاربردهای الکتریکی فتوو لتایک‌ها را آزمایش می‌کنند یک فرایند که توسط آن انرژی نور خورشید به طور مستقیم به الکتریسیته تبدیل می‌شود. الکتریسیته می‌تواند به طور مستقیم از انرژی خورشید تولید شود و ابزارهای فتوولتایک استفاده کند یا به طور غیر مستقیم از ژنراتورهای بخار ذخایر حرارتی خورشیدی را برای گرما بخشیدن به یک سیال کاربردی مورد استفاده قرار می‌دهند(چن، وانگ و چانگ، ۲۰۰۸)^[۲۳].

۲-۲-۱- تاریخچه انرژی خورشیدی

شناخت انرژی خورشیدی و استفاده از آن برای منظورهای مختلف به زمان ماقبل تاریخ باز می‌گردد. شاید به دوران سفالگری، در آن هنگام روحانیون معابد به کمک جامهای بزرگ طلائی صیقل داده شده و اشعه خورشید، آتشدانهای محرابها را روشن می‌کردند. یکی از فراعنه مصر معبدی ساخته بود که با طلوع خورشید درب آن باز و با غروب خورشید درب بسته می‌شد.

ولی مهم‌ترین روایتی که درباره استفاده از خورشید بیان شده داستان ارشمیدس دانشمند و مخترع بزرگ یونان قدیم می‌باشد که ناوگان روم را با بهره گرفتن از انرژی حرارتی خورشید به آتش کشید گفته می‌شود که ارشمیدس با نصب تعداد زیادی آئینه‌های کوچک مربعی شکل در کنار یکدیگر که روی یک پایه متحرک قرار داشته‌است اشعه خورشید را از راه دور روی کشتیهای رومیان متمرکز ساخته و به این ترتیب آنها را به آتش کشیده‌است. در ایران نیز معماری سنتی ایرانیان باستان نشان دهنده توجه خاص آنان در استفاده صحیح و مؤثر از انرژی خورشید در زمان‌های قدیم بوده‌است.

با وجود آنکه انرژی خورشید و مزایای آن در قرون گذشته به خوبی شناخته شده بود ولی بالا بودن هزینه اولیه چنین سیستمهایی از یک طرف و عرضه نفت و گاز ارزان از طرف دیگر سد راه پیشرفت این سیستمها شده بود تا اینکه افزایش قیمت نفت در سال ۱۹۷۳ باعث شد که کشورهای پیشرفته صنعتی مجبور شدند به مسئله تولید انرژی از راه های دیگر (غیر از استفاده سوختهای فسیلی) توجه جدی‌تری نمایند(کعبی نژاد، ۱۳۸۷).

۲-۲-۲- مزایای نیروگاه های خورشیدی

نیروگاه‌های خورشیدی که انرژی خورشید را به برق تبدیل می‌کنند امید است در آینده با مزایای قاطعی که در برابر نیروگاه‌های فسیلی و اتمی دارند به خصوص اینکه سازگار با محیط زیست می‌باشند، مشکل برق بخصوص در دوران اتمام ذخائر نفت و گاز را حل نمایند. تأسیس و بکارگیری نیروگاه‌های خورشیدی آینده‌ای پر ثمر و زمینه‌ای گسترده را برای کمک به خودکفایی و قطع وابستگی کشور به صادرات نفت فراهم خواهد کرد. اکنون شایسته‌است که به ذکر چند مورد از مزایای این نیروگاه‌ها بپردازیم(عیوضی، ۱۳۸۴).

الف) تولید برق بدون مصرف سوخت

نیروگاه‌های خورشیدی نیاز به سوخت ندارند و برخلاف نیروگاه‌های فسیلی که قیمت برق تولیدی آنها تابع قیمت نفت بوده و همیشه در حال تغییر می‌باشد. در نیروگاه‌های خورشیدی این نوسان وجود نداشته و می‌توان بهای برق مصرفی را برای مدت طولانی ثابت نگهداشت.

ب) عدم احتیاج به آب زیاد

نیروگاه‌های خورشیدی بخصوص دودکشهای خورشیدی با هوای گرم احتیاج به آب ندارند لذا برای مناطق خشک مثل ایران بسیار حائز اهمیت می‌باشند. (نیروگاه‌های حرارتی سنتی هنگام فعالیت نیاز به آب مصرفی زیادی دارند).

ت) امکان تأمین شبکه‌های کوچک و ناحیه‌ای

نیروگاه‌های خورشیدی می‌توانند با تولید برق به شبکه سراسری برق نیرو برسانند و در عین امکان تأمین شبکه‌های کوچک ناحیه‌ای، احتیاج به تأسیس خطوط فشار قوی طولانی جهت انتقال برق ندارند و نیاز به هزینه زیاد احداث شبکه‌های انتقال نمی‌باشد.

ث) استهلاک کم و عمر زیاد

نیروگاه‌های خورشیدی بدلایل فنی و نداشتن استهلاک زیاد دارای عمر طولانی می‌باشند در حالی که عمر نیروگاه‌های فسیلی بین ۱۵ تا ۳۰ سال محاسبه شده‌است.

ج) عدم احتیاج به متخصص

نیروگاه‌های خورشیدی احتیاج به متخصص عالی ندارند و می‌توان آنها را بطور اتوماتیک بکار انداخت، در صورتی که در نیروگاه‌های اتمی وجود متخصصین در سطح عالی ضروری بوده و این دستگاه ها احتیاج به مراقبتهای دائمی و ویژه دارند.

۲-۲-۳- کاربردهای غیر نیروگاهی

کابردهای غیر نیروگاهی از انرژی حرارتی خورشید شامل موارد متعددی می‌باشد که اهم آنها عبارت‌اند از: آبگرمکن و حمام خورشیدی – سرمایش و گرمایش خورشیدی – آب شیرین کن خورشیدی – خشک کن خورشیدی – اجاق خورشیدی – کوره‌های خورشیدی و خانه‌های خورشیدی(سادات حسینی شکرابی، ۱۳۸۸).

الف – آبگرمکن‌های خورشیدی و حمام خورشیدی

تولید آب گرم تهیه آب گرم بهداشتی در منازل و اماکن عمومی به خصوص در مکانهایی که مشکل سوخت رسانی وجود دارد استفاده کرد. چنانچه ظرفیت این سیستمها افزایش یابد می‌توان از آنها در حمامهای خورشیدی نیز استفاده نمود. تاکنون با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران تعداد زیادی آب گرمکن خورشیدی و چندین دستگاه حمام خورشیدی در نقاط مختلف کشور از جمله استان‌های خراسان، سیستان و بلوچستان، یزد و کرمان نصب و راه اندازی شده‌است(سادات حسینی شکرابی، ۱۳۸۸).

ب – گرمایش و سرمایش ساختمان و تهویه مطبوع خورشیدی

اولین خانه خورشیدی در سال ۱۹۳۹ساخته شد که در آن از مخزن گرمای فصلی برای بکارگیری گرمای آن در طول سال استفاده شده‌است. گرمایش و سرمایش ساختمانها با بهره گرفتن از انرژی خورشید، ایده تازه‌ای بود که در سالهای ۱۹۳۰ مطرح شد و در کمتر از یک دهه به پیشرفتهای قابل توجهی رسید. با افزودن سیستمی معروف به سیستم تبرید جذبی به سیستم‌های خورشیدی می‌توان علاوه بر آب گرم مصرفی و گرمایش از این سیستم‌ها در فصول گرما برای سرمایش ساختمان نیز استفاده کرد(سادات حسینی شکرابی، ۱۳۸۸).

پ – آب شیرین کن خورشیدی

هنگامی که حرارت دریافت شده از خورشید با درجه حرارت کم روی آب شور اثر کند تنها آب تبخیر شده و املاح باقی می‌ماند. سپس با بهره گرفتن از روش های مختلف می‌توان آب تبخیر شده را تنظیم کرده و به این ترتیب آب شیرین تهیه کرد. با این روش می‌توان آب بهداشتی مورد نیاز در نقاطی که دسترسی به آب شیرین ندارند مانند جزایر را تأمین کرد. آب شیرین کن خورشیدی در دو اندازه خانگی و صنعتی ساخته می‌شوند. در نوع صنعتی با حجم بالا می‌توان برای استفاده شهرها آب شیرین تولید کرد.

ت – خشک کن خورشیدی

خشک کردن مواد غذایی برای نگهداری آنها از زمان های بسیار قدیم مرسوم بوده و انسان‌های نخستین خشک کردن را یک هنر می‌دانستند. خشک کردن عبارت است از گرفتن قسمتی از آب موجود در مواد غذایی و سایر محصولات که باعث افزایش عمر انباری محصول و جلوگیری از رشد باکتریها می‌باشد. در خشک کن‌های خورشیدی بطور مستقیم و یا غیر مستقیم از انرژی خورشیدی جهت خشک نمودن مواد استفاده می‌شود و هوا نیز به صورت طبیعی یا اجباری جریان یافته و باعث تسریع عمل خشک شدن محصول می‌گردد. خشک کن‌های خورشیدی در اندازه‌ها و طرحهای مختلف و برای محصولات و مصارف گوناگون طراحی و ساخته می‌شوند(سادات حسینی شکرابی، ۱۳۸۸).

ث – اجاقهای خورشیدی

دستگاه های خوراک پز خورشیدی اولین بار بوسیله شخصی بنام نیکلاس ساخته شد. اجاق او شامل یک جعبه عایق بندی شده با صفحه سیاهرنگی بود که قطعات شیشه‌ای درپوش آنرا تشکیل می‌داد اشعه خورشید با عبور از میان این شیشه‌ها وارد جعبه شده و بوسیله سطح سیاه جذب می‌شد سپس درجه حرارت داخل جعبه را به ۸۸ درجه افزایش می‌داد. اصول کار اجاق خورشیدی جمع آوری پرتوهای مستقیم خورشید در یک نقطه کانونی و افزایش دما در آن نقطه می‌باشد. امروزه طرحهای متنوعی از این سیستم‌ها وجود دارد که این طرحها در مکانهای مختلفی از جمله آفریقای جنوبی آزمایش شده و به نتایج خوبی نیز رسیده‌اند. استفاده از این اجاقها به ویژه در مناطق شرقی کشور ایران که با مشکل کمبود سوخت مواجه می‌باشند بسیار مفید خواهد بود(سادات حسینی شکرابی، ۱۳۸۸).

ج – کوره خورشیدی

در قرن هجدهم نوتورا اولین کوره خورشیدی را در فرانسه ساخت و بوسیله آن یک تل چوبی را در فاصله ۶۰ متری آتش زد. بسمر پدر فولاد جهان نیز حرارت مورد نیاز کوره خود را از انرژی خورشیدی تأمین می‌کرد. متداولترین سیستم یک کوره خورشیدی متشکل از دو آینه یکی تخت و دیگری کروی می‌باشد. نور خورشید به آینه تخت رسیده و توسط این آینه به آینه کروی بازتابیده می‌شود. طبق قوانین اپتیک هر گاه دسته پرتوی موازی محور آینه با آن برخورد نماید در محل کانون متمرکز می‌شوند به این ترتیب انرژی حرارتی گسترده خورشید در یک نقطه جمع می‌شود که این نقطه به دماهای بالایی می‌رسد. امروزه پروژه‌های متعددی در زمینه کوره‌های خورشید در سراسر جهان در حال طراحی و اجراء می‌باشد.

چ – خانه‌های خورشیدی

ایرانیان باستان از انرژی خورشیدی برای کاهش مصرف چوب در گرم کردن خانه‌های خود در زمستان استفاده می‌کردند. آنان ساختمانها را به ترتیبی بنا می‌کردند که در زمستان نور خورشید به داخل اتاقهای نشیمن می‌تابید ولی در روزهای گرم تابستان فضای اتاق در سایه قرار داشت. در اغلب فرهنگ‌های دیگر دنیا نیز می‌توان نمونه‌هایی از این قبیل طرحها را مشاهده نمود. در سالهای بین دو جنگ جهانی در اروپا و ایالات متحده طرحهای فراوانی در زمینه خانه‌های خورشیدی مطرح و آزمایش شد. از آن زمان به بعد تحول خاصی در این زمینه صورت نگرفت. حدود چند سالی است که معماران بطور جدی ساخت خانه‌های خورشیدی را آغاز کرده‌اند و به دنبال تحول و پیشرفت این تکنولوژی به نتایج مفیدی نیز دست یافته‌اند مثلاً در ایالات متحده در سال ۱۸۹۰ به تنهایی حدود ۱۰ تا ۲۰ هزار خانه خورشیدی ساخته شده‌است. در این گونه خانه‌ها سعی می‌شود از انرژی خورشید برای روشنایی – تهیه آب گرم بهداشتی – سرمایش و گرمایش ساختمان استفاده شود و با بکار بردن مصالح ساختمانی مفید از اتلاف گرما و انرژی جلوگیری شود. در ایران نیز پروژه ساخت اولین ساختمان خورشیدی واقع در ضلع شمالی دانشگاه علم و صنعت و به منظور مطالعه و پژوهش در خصوص بهینه سازی مصرف انرژی و امکان بررسی روش های استفاده از انواع انرژیهای تجدیدپذیر به ویژه انرژی خورشیدی اجرا گردیده‌است(سادات حسینی شکرابی، ۱۳۸۸).

۲-۲-۴- نیروگاههای خورشیدی ایران

مصرف انرژی الکتریکی در اکثر کشورها با افزایش رشد صنعتی توسعه می‌یابد. آمار جهانی نشان می‌دهد که مصرف انرژی الکتریکی با رشدی بیشتر از ۶% در سال همراه است. مهمترین روش تولید انرژی الکتریکی از طریق نیروگاههای حرارتی می‌باشد که اغلب آنها با سوختهای فسیلی کار می‌کنند. این سوختها اولاً آلوده‌ساز محیط بوده ثانیاً منابع آنها محدود و روبه اتمام است. علاوه بر موارد فوق ارزش افزوده سوختهای فسیلی در تبدیل به مواد صنعتی و کشاورزی به مراتب بالاتر می‌باشد. لذا بهره‌گیری از سایر روشها هم برای جلوگیری از آلودگی محیط زیست و هم برای تقلیل مصرف سوختهای فسیلی در دهه گذشته مورد توجه قرار گرفته است.

خورشید به عنوان یک منبع لایزال الهی می‌تواند بعنوان یکی از منابع مهم انرژی باشد، که نرخ انرژی که از آن دائماً به سطح زمین می‌رسد حدود ۱۷۳۰۰۰ بیلیون کیلووات تخمین زده می‌شود. این مقدار تقریباً ۳۰۰۰۰ برابر مصرف کنونی جهان می‌باشد. با روش های مختلفی انرژی خورشیدی برای تولید جریان الکتریکی استفاده می‌شود. یکی از آنها استفاده از نیروگاههای حرارتی-برقی خورشیدی است. در این نیروگاهها با بهره گرفتن از متمرکزکننده‌های خورشیدی برای جمع‌ آوری گرما در یک سیال و تولید انرژی الکتریکی استفاده می‌شود. طی یک دهه از سال ۱۹۸۳ تا ۱۹۹۳ تعداد ۹ نیروگاه با ظرفیتهای مختلف، حداکثر ۸۰ مگاوات و جمعاً ۳۵۴ مگاوات در آمریکا نصب گردیده و در حال کار می‌باشد(تاهولت و هستنس، ۲۰۰۸)^[۲۴].

این پروژه‌ها در سایر کشورها از جمله، یونان، ایتالیا و. . . در حال بررسی و ساخت است. در کشور ما نیز استفاده از نیروی خورشیدی سالها است که موردتوجه قرار گرفته است. در این ارتباط پروژه طراحی و ساخت یک نیروگاه خورشیدی به ظرفیت kw 250 با بهره گرفتن از کلکتورهای شلجمی خطی به بخش مکانیک دانشکده مهندسی دانشگاه شیراز سپرده شده است. سیکل روغن و سیکل بخار این نیروگاه بر مبنای شرایط محیطی شیراز طراحی شده است. طراحی انجام شده در شرایط پایدار ساعت ۱۲ ظهر خورشیدی اول پائیز انجام شده است، در این طراحی راندمان کلی نیروگاه ۳/۸% محاسبه شده و از توان kw 1670 تابش خورشید در نهایت kw 285 تبدیل به برق شده است. جزئیات بیشتر سیکل حرارتی و شرایط خطوط در حالت پایدار طراحی در مرجع ۴ آمده است.

از آنجا که شرایط محیطی و تشعشع خورشید که از پارامترهای عمده هستند با زمان متغیر می‌باشد عملکرد سیکل در ساعات مختلف روز در روزهای مختلف سال متفاوت از شرایط طراحی خواهد بود. لذا ضروری است سیکل روغن بصورت غیرپایدار شبیه سازی و نحوه گردآوری انرژی خورشید و انتقال آن به آب بطور زمامند در یک شرایط واقعی‌تر بررسی شود و کارائی سیکل در کل سال مشخص و سهم خورشید در تولید برق بطور دقیق‌تر محاسبه و ارائه گردد.

با شبیه سازی واقعی سیکل فوق می‌توان به سرعت تعداد زیادی از مشکلات سیستم طراحی شده را بررسی کرده و ضمن ارائه رهنمودهایی به عنوان یک سیستم نرم‌افزاری مفید، ترکیب بهینه چندین جزء طراحی شده غیروابسته به یکدیگر در سیکل را مورد ارزیابی قرار داد. با این مدل سازی قبل از ساخت یا اجرای سیستم با اجرای فرآیندهای داخلی آن جزئیاتی را که احیاناً در طراحی اصولی منظور نشده می‌توان بررسی نمود و طراحی انجام شده را مورد ارزیابی قرار داد(تاهولت و هستنس، ۲۰۰۸).

۲-۲-۴-۱- سیکل نیروگاه خورشیدی

نیروگاه خورشیدی شیراز شامل دو سیکل روغن و بخار (ترمودینامیکی) می‌باشد. سیکل روغن شامل مزرعه کلکتور، مخزن ذخیره گرما، مجموعه مبدلهای حرارتی و خطوط ارتباطی می‌باشد که وظیفه جمع‌ آوری انرژی خورشیدی و گرم کردن روغن را بعهده دارد. مزرعه کلکتور شامل ۴۸ کلکتور شلجمی خطی می‌باشد که در هشت مسیر موازی و در هر مسیر موازی و در هر مسیر ۶ کلکتور قرار دارد. کلکتورها دارای دهنه، فاصله کانونی و طولی به ترتیب برابر ۴/۳، ۸/۰ و ۲۵ متر می‌باشد و خورشید را در طول روز از شرق به غرب بطور اتوماتیک ردیابی می کند. در شرایط طراحی روغن با دبی Kg/s 74/13 با دمای ۲۳۱ درجه سانتیگراد به دمای ۲۷۵ درجه سانتیگراد تبدیل می‌شود. نوع مخزن ذخیره گرما از نوع ترموکلین می‌باشد.

در این نوع مخزن سیال سرد و گرم به خاطر اختلاف دانسیته مجموعاً در یک جا نگهداری می‌شود و سیال گرم بصورت لایه‌ای روی سیال سرد قرار می‌گیرد. این مخزن دارای قطر و ارتفاعی به ترتیب برابر ۳۳/۲ و ۷ متر می‌باشد. از این مخزن برای نگهداری انرژی مازاد جمع‌ آوری شده توسط مزرعه کلکتور استفاده می‌شود و در موقع لزوم با تخلیه آن برای تولید بخار بهره‌گیری می‌گردد. مبدلهای حرارتی شامل سه مبدل پیش گرم کن، تولیدکننده بخار اشباع و تولیدکننده بخار خشک می‌باشد. در این سه مبدل آب از حالت مایع به حالت بخار مافوق گرم تبدیل می‌شود. این مجموعه در شرایط طراحی آب با دبی Kg/s 71/0 را از دمای ۱۳۴ درجا سانتیگراد به بخار با دمای ۲۶۰ درجه سانتیگراد در فشار atm 24 تبدیل می کند. در مجموعه سیکل روغن لوله‌هایی هستند که جهت ارتباط قسمتهای مختلف سیکل استفاده شده است(معاونت پژوهشی دانشگاه شهید باهنر کرمان، ۱۳۸۸).

۲-۲-۴-۲- آشنایی با نیروگاه خورشیدی حرارتی یزد

کشور جمهوری اسلامی ایران به لحاظ دارا بودن مناطق آفتاب‌خیز فراوان از قابلیت بالایی جهت استفاده از انرژی خورشیدی برخوردار است. مناسب‌ترین مناطق جهت احداث نیروگاههای حرارتی خورشیدی واقع در جنوب و مرکز کشور شامل استان‌های یزد، فارس، اصفهان و کرمان هستند که براساس مطالعات امکان سنجی صورت گرفته، استان یزد برای احداث اولین نیروگاه خورشیدی از انواع سهموی انتخاب شد(حسنی و سینا، ۱۳۸۹).

۲-۳ – روش های قیمت گذاری

1. قیمت گذاری به روش هزینه تمام شده (قیمت حسابداری)

قیمت گذاری بر پایه هزینه تمام شده محصول، به دلیل آن که بر اساس اصول حسابداری صورت می گیرد به قیمت حسابداری معروف است. قیمت حسابداری بر پایه هزینه عوامل و نهاده های مورد استفاده در فرایند تولید، به علاوه هزینه های فروش و اداری، هم چنین درصدی بابت سود محاسبه می شود. بنابراین، در این روش، میزان تقاضای جامعه برای کالاها، نقشی در تعیین قیمت ها ندارد. همچنین در قیمت های حسابداری هزینه های فرصت عو امل تولید در محاسبات منظور نمی شود(لاجوردی و محدث، ۱۳۸۸).

1. قیمت گذاری بر پایه میزان کار اجتماعی

در این روش، قیمت کالاها متاثر از میزان کار اجتماعی است که برای تولید آنها صرف می شود. یعنی قیمت هر کالا به وسیله میزان کار اجتماعی لازم برای تولید آن کالا مورد ارزیابی قرار می گیرد و تمام عوامل تولید را می توان بر حسب مقدار میانگین واحد کار اجتماعی لازم اندازه گیری کرد. پس با توجه به قیمتی که برای واحد کار در نظر گرفته می شود، میتوان ارزش کالا را تعیین نمود. در این روش قیمت گذاری نظام بازار به طور کل مردود شناخته می شود و نظام قیمت گذاری به طور کلی در اختیار دولت قرار می گیرد. نمونه بارز این نوع قیمت گذاری در کشورهای سوسیالیستی به کار گرفته می شد که تجربه ای ناموفق بوده است(دینی، ۱۳۷۷).

1. محاسبه قیمت تمام شده هر کیلووات ساعت برق (براساس بهای تمام شده)

بهای تمام شده کالا و خدمات مفهومی مالی است که برای دستیابی به آن با بهره گرفتن از روش های مرسوم و بر اساس اطلاعات متداول مالی مبادرت به شناسایی، بررسی، مقایسه و تجزیه و تحلیل عناصر هزینه، رفتار هزینه و علل آن نموده و نتایج حاصل میتواند مبنای مناسبی برای تصمیم گیری در خصوص تولید، فروش و. . . در اقتصاد باشد. برای بررسی بهای تمام شده برق ابتدا اطلاعات موثق مالی در زمینه تولید، انتقال، دیسپاچینگ، توزیع، خدمات، هزینه های اداری و فروش، هزینه های ناشی از اجرای مقررات، هزینه های مال ی و. . . جمع آوری و سپس بر اساس این اطلاعات بهای تمام شده هر کیلووات محاسبه گردید(لاجوردی و محدث، ۱۳۸۸).

1. محاسبه قیمت تمام شده هر کیلووات ساعت برق براساس روش سازمان ملل در این روش بر اساس یکی از انتشارات بخش اقتصادی اجتماعی سازمان ملل بنام هزینه برق و تعرفه، قیمت تمام شده هر کیلووات ساعت برق محاسبه میشود. مطابق روش فوق هزینه ها به دو بخش جاری و سرمایه ای تقسیم می شود، هزینه های جاری به دو گروه متغیر و ثابت تقسیم شده و هزینه تمام شده در بخشهای تولید، انتقال و توزیع با توجه به سرشکن سایر هزینه ها محاسبه شد. با توجه به وضعیت مشترکین و برخی از خصوصیات مصرفی آنها از قبیل بار، مصرف انرژی و تعداد مشترکین، هزینه تمام شده برای هر یک از بخشهای مصرفی نیز محاسبه گردید. پس از محاسبه هزینه تمام شده جاری، هزینه تمام شده سرمایه ای نیز با احتساب بهره سرمایه و تعدیل نرخ ارز محاسبه شده است(لاجوردی و محدث، ۱۳۸۸).

۲-۴- هزینه های سربار

این هزینه‌ها معمولاً شامل هزینه‌های کارخانه به استناد هزینه‌های مواد مستقیم و کار مستقیم می‌باشد به عبارتی هزینه‌هایی که نمی‌توان آنها را به سهولت به یک واحد محصول تخصیص داد و برای تخصیص این هزینه‌ها به محصول باید از فرایند تخصیص و تسهیم استفاده نموده مانند هزینه‌های مواد غیر مستقیم ، کار غیر مستقیم و سایر هزینه‌های ساخت. هزینه‌های مواد غیر مستقیم و کار غیر مستقیم مفهومی قابل هزینه‌ مواد مستقیم و کار مستقیم را دارند. برای هزینه های غیر مستقیم می‌توان به عنوان مثال هزینه‌ چسب و یا نخ مصرفی در تلوید کنش اشاره کرده و برای هر سه کار غیر مستقیم می‌توان به عنوان مثال به هزینه حقوق و مزایای سر کارگر و یا مدیر تولید و یا هزینه حقوق و مزایای انباردار ، نگهبان و… اشاره نمود. سایر هزینه‌های ساخت شامل کلیه هزینه‌های غیر مستقیم به جز مواد غیر مستقیم و کار غیر مستقیم می‌باشد مانند هزینه‌های تعمیرات و نگهداری ماشین آلات ، هزینه بیمه ماشین آلات کارخانه، هزینه سوخت کارخانه هزینه آب و برق و تلفن کارخانه و سایر هزینه‌های غیر مستقیم کارخانه. سربار به طور کلی به سه گروه عمده زیر تقسیم می گردد:

۱- سربار ساخت ۲- سربار اداری و تشکیلاتی ۳- سربار توزیع و فروش

سربار ساخت: در واقع شامل هزینه های تولید به غیر از مواد خام مصرفی و دستمزد مستقیم تولید می باشد. هزینه های سربار ساخت را در حساب سربار ساخت نشان می دهند در ضمن با نامهای دیگری چون سربار کارخانه یا هزینه های غیرمستقیم تولید و یا هزینه های عمومی کارخانه نام برده می شوند. همچنانکه حساب سربار ساخت به حساب کالای در جریان ساخت منتقل می شود.

سربار اداری و تشکیلاتی و سربار توزیع و فروش در حسابهای سربار اداری و سربار توزیع و فروش ثبت شده و به عنوان هزینه های دوره شناسایی می شوند و به حساب سود و زیان انتقال می یابند.

به جمع هزینه‌های (مواد مستقیم، کار مستقیم، هزینه‌های سر بار ساخت) هزینه‌های ساخت یا هزینه‌های تولید و یا تمام شده تولید اطلاق می‌شود. همچنین به جمع مواد مستقیم و هزینه دستمزد مستقیم، بهای اولیه یا هزینه‌های اولیه اطلاق می‌شود یعنی دو نوع هزینه‌ای که مستقیماً قابل ردیابی در هر واحد محصول است.

هزینه محصول همان هزینه تولید و یا به عبارتی جمع هر سه هزینه مواد مستقیم، کار مستقیم و هزینه‌های سربار ساخت است. هزینه دوره به کلیه هزینه‌هایی اطلاق می‌شود که نتوان این هزینه‌ها را به عنوان هزینه‌های محصول قلمداد نمود این هزینه‌ها به نوعی یا دوره زمانی که طی آن واقع شده‌اند ارتباط دارد و در دوره وقوع در صورت سود و زیان انعکاس می‌یابند این هزینه‌ها در صورت سود و زیان تحت عنوان هزینه‌های عملیاتی طبقه بندی می‌شوند مانند هزینه‌های توزیع و فروش و هزینه‌های عمومی و اداری هزینه‌های دوره به عبارتی هزینه‌هایی هستند که نه به طور مستقیم و نه به طور غیر مستقیم با تولید هیچ گونه ارتباطی ندارند.

۲-۴-۱- طبقه بندی هزینه‌ها براساس رفتار هزینه‌

در این نوع طبقه بندی موضوع از این است که هزینه‌ها در مقابل تغییرات تولید چه رفتاری از خود نشان می‌دهد.

الف) هزینه‌های ثابت :

هزینه‌های ثابت هزینه‌هایی هستند که بدون توجه به تغییرات حجم تولید در دامنه معین از تولید (دامنه مربوط) بدون تغییر هستند مانند هزینه استهلاک (روش خط مستقیم) هزینه بیمه ، هزینه اجاره ، عوارض و… هزینه ثابت در یک دامنه مربوط ثابت است ولی تغییرات حجم تولید هزینه‌های ثابت در دامنه‌های مختلف، تغییر می‌باید هزینه‌های ثابت در سطح تولید در یک دامنه مربوط هر اندازه تولید بیشتر باشد هزینه ثابت هر واحد کمتر خواهد بود. هزینه ثابت هر واحد برابر است با هزینه ثابت تقسیم بر میزان تولید.

ب)هزینه‌های متغیر :

هزینه‌های متغیر هزینه‌هایی هستند که با توجه به متغیر در سطح تولید این گونه هزینه‌ها نیز متغیر می‌یابند هزینه‌های متغیر در سطح کل تولید متغیر ولی در سطح هر واحد ثابت است. طبقه بندی هزینه‌ها برحسب رفتار هزینه‌ها به چگونگی واکنش هزینه‌ها در برابر تغییر در سطح فعالیت اشاره دارد به بیان دیگر مقصود از رفتار هزینه‌ها مدلی است که براساس آن یک هزینه مشخص نسبت به تغییر در سطح فعالیت واکنش نشان می‌دهد.

۲-۴-۲- بهای اولیه و بهای تبدیل

بهای اولیه مستقیماً مربوط به تلولید بوده و شامل هزینه‌های مواد مستقیم و کار مستقیم می‌باشد بهای تبدیل یا هزینه‌های تبدیل مربوط به هزینه‌هایی می‌شود که مواد مستقیم را به محصول تکمیل شده تبدیل می کند که شامل هزینه‌ کار مستقیم و هزینه‌های سربار کارخانه می‌شود.

۲-۴-۳- انواع موجودی‌ها در شرکت‌های تولیدی

شرکت‌های تولیدی دارای سه نوع موجودی به شرح زیر می‌باشند :

۱ـ موجودی مواد اولیه :

قیمت تمام شده موادی است که در تولید مورد استفاده قرار نگرفته و در انبار موجود می‌باشد.

۲ـ موجودی کالای در جریان ساخت :

قیمت تمام شده کالای تکمیل نشده است که شامل مواد مستقیم، کار مستقیم و سربار کارخانه می‌باشد.

۳ـ موجودی کالای ساخته شده :

قیمت تمام شده کالای تکمیل شده است که در انبار موجود می‌باشد که شامل مواد مستقیم ، کار مستقیم و سربار کارخانه می‌باشد.

۲-۴-۴- سیستم‌های هزینه یابی

نحوه جمع آوری، انباشت و تخصیص هزینه‌های تولید به محصولات با توجه به نوع سیستم عملیات تولیدی می‌تواند مبتنی بر یکی از سیستم‌های هزینه یابی و یا ترکیبی از هر دو سیستم هزینه‌یابی به شرح زیر می‌باشد :

• سیستم هزینه یابی سفارش کار
• سیستم هزینه‌یابی مرحله‌ای

در شرکت‌هایی که تولید محصولات طبق مشخصات دریافتی از مشتریان انجام می‌شود بکار گیری سیستم هزینه یابی سفارش کار ودر شرکت‌هایی که تولید محصولات به صورت انبوه و پیوسته صورت می‌گیرد بکارگیری سیستم هزینه‌یابی مرحله‌ای مناسب می‌باشد. هر دو سیستم هزینه‌یابی سفارش کار و مرحله‌ای به سه روش زیر قابل اجرا می‌باشند.

• هزینه‌یابی واقعی
• هزینه‌یابی نرمال
• هزینه‌یابی استاندارد

در هزینه‌یابی واقعی، کلیه عوامل تشکیل دهنده قیمت تمام شده محصول شامل هزینه‌هایی است که به طور واقعی انجام شده‌اند ولی در هزینه‌یابی نرمال، از عوامل قیمت تمام شده محصول ، هزینه‌های مواد مستقیم وکار مستقیم واقعی بوده ولی سربار کارخانه بصورت برآورده شده مورد استفاده قرار می‌گیرد. در هزینه‌های استاندارد با بهره گرفتن از استانداردهای مواد مستقیم، کار مستقیم و سربار کارخانه قبل از شروع سال مالی ، قیمت تمام شده محصول محاسبه و تعیین می‌گردد.

۲-۴-۵- هزینه‌های واقعی سربار کارخانه

هزینه‌های واقعی سربار کارخانه بصورت روزانه یا دوره‌ای انجام و ثبت می‌گردد برای کنترل هزینه‌های سربار کارخانه، در دفتر کل از حساب کنترل سربار کارخانه استفاده می‌شود حساب کنترل سربار کارخانه دارای معین برای هر نوع عامل هزینه مانند استهلاک ، سوخت و روشنایی می‌باشد مانده حساب کنترل سرباره کارخانه یابد به جمع مانده معین‌های آن مساوی باشد اصولاً در شرکتهای تولیدی برای ثبت هزینه‌های واقعی سربار کارخانه از کار هزینه سرابر کارخانه استفاده می‌کنند و برای هر دایره (تولیدی و خدماتی) کارت هزینه سربار کارخانه جداگانه‌ای نگهداری می‌شود کارت هزینه سربار کارخانه معین حساب کنترل سربار کارخانه می‌باشد.

۲-۵- پیشینه پژوهش

در این بخش به پژوهشهای صورت گرفته در این زمینه پرداخته می شودئ.

اولین پژوهش توسط محمد ساتکین در سازمان انرژی های نو ایران انجام شده با عنوان تحلیل اقتصادی اجتماعی بکارگیری انرژی خورشیدی در تأمین آبگرم مصرفی خانواده های ۴ الی ۵ نفره در ایران که در این تحلیل با لحاظ نمودن دو پارامتر سودآور در پروژ ه های خورشیدی (عدم آلودگی محیط زیست و صادرات انرژی حاصل از عدم بکارگیری سوختهای فسیلی ) به منظور توجیه اقتصادی سرمای ه گذاری کلان، در سیستم آبگرمکن خورشیدی ارائه می گردد. در توجیه اقتصادی مذکور با جمع ارزش دلاری دو پارامتر فوق، درآمد طرح محاسبه شده و با تعیین سرمایه گذاری اولیه لازم جهت اجرای طرح، دوره بازگشت سرمایه آن برای بهره برداری خانواده های ۴ الی ۵ نفره ایرانی تعیین گردیده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد برای تأمین آبگرم مصرفی سالانه منازل مسکونی در کشور:

1. بشکه معادل نفت خام انرژی مصرف می گردد.
2. ۱۵۰۰۰۰ تن Sox 83600 تن NOx و ۴۴۳۰۰۰ تن Cox آلودگی تولید می کند
3. ۱۵/۶۸۵ میلیون دلار به منظور رفع آلودگی محیط زیست ناشی از مصرف سوختهای فسیلی هزینه می گردد
4. دلار درآمد ناشی از صادرات سوختی که از بابت تأمین آبگرم، به مصرف می رسد محروم می گردیم
5. دلار در سال زیان ارزی به کشور تحمیل می شود.

پژوهش دوم توسط فریده عتابی، عبدالرزاق کعبی نژادیان و المیرا موسی زاده نمینی با عنوان آنالیز فنی، اقتصادی و زیست محیطی استفاده از سیستمهای آبگرمکن خورشیدی در ساختمانهای مسکونی در این پژوهش با توجه به مشخصات جغرافیایی و اقلیمی شهر تهران، مشخصات یک نمونه ساختمان مسکونی ۸ واحدی و میزان تقاضای گازطبیعی و آبگرم مصرفی ساختمان مورد نظر، دو سناریو با در نظر گرفتن نرخ داخلی و جهانی الکتریسیته و گازطبیعی مورد بررسی قرار گرفته است. در سناریوی A یک سیستم آبگرمکن خورشیدی چرخش اجباری برای تأمین آبگرم مورد نیاز با نرخ داخلی الکتریسیته و گاز طبیعی و در سناریوی B همان سیستم با نرخ جهانی الکتریسیته و گازطبیعی با بهره گرفتن از نرم افزار RETScreen مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان میدهد که در سناریو های A. B سهم آبگرمکن خورشیدی د ر تأمین انرژی مورد نیاز جهت گرمایش آب ۵۳% می باشد. میزان صرفه جویی گاز طبیعی ، مقدار کل هزینه سرمایه گذاری ۷۸۹۸دلار و میزان کاهش انتشار گازهای گلخانه ای yrمی باشد. در سناریوی A میزان کاهش هزینه خسار ت های زیست محیطی حاصل از تولید گازهای گلخانه ای دلار و دوره بازگشت سرمایه /yr 9/16 می باشد. در سناریوی B میزان کاهش هزینه خسارت های زیست محیطی حاصل از تولید گازهای گلخانه ای دلار و دوره بازگشت سرمایه /yr 6/3 می باشد. بنابراین استفاده از سیستم های آبگرمکن خورشیدی با در نظر گرفتن قیمت الکتریسیته و گاز طبیعی در سطح جهانی، توجیه اقتصادی دارد.

ساتکین ( ۱۳۸۰ ) به تحلیل اقتصادی- اجتماعی بکارگیری انرژی خورشیدی در تأمین آب گرم مصرفی خانواده های۴الی ۵ نفره به منظور توجیه اقتصادی سرمایه گذاری کلان، در سیستم آبگرمکن خورشیدی در ایران پرداخت. ایشان میزان مصرف انرژی و آلایندگی حاصل از روش های سنتی را تعیین و دوره بازگشت سرمایه اولیه بکارگیری آبگرمکن۵/۴سال اعلام نمود.

عیوضی ( ۱۳۸۴ ) بکارگیری آبگرمکن خورشیدی به منظور استفاده بهینه از انرژی خورشیدی را در منطقه ۲۲ تهران مورد بررسی قرار داد. ایشان همچنین میزان صدور آلاینده ها و در نهایت درصد صرفه جویی در میزان صدور آلاینده ها و هزینه های ناشی از آن را مورد بررسی قرار داده و دوره بازگشت سرمایه اولیه بکارگیری آبگرمکن خورشیدی را ۴/۱۰سال اعلام نمود.

حسنی و سینا ( ۱۳۸۹ ) در بررسی اقتصادی و فنی استفاده از آبگرمکن خورشیدی، مبادرت به مقایسه آبگرمکن خورشیدی با آبگرمکن های برقی، گازوئیلی و گاز طبیعی از نظر اقتصادی نمودند و بازگشت سرمایه در جایگزینی آبگرمکن خورشیدی به جای آبگرمکن های برقی، گازوئیلی و گاز طبیعی را به ترتیب در حدود۳/۳ و۶/۳ و ۱۶سال اعلام نمودند.

داود منظور و حسین رضایی در پژوهشی به محاسبه قیمت سایه ای انرژی الکتریکی در بازار برق ایران پرداختند. هدف از این پژوهش تعیین قیمت بهینه برق در فضای تجدیدساختار صنعت برق است. دراین راستا تابع رفاه اجتماعی را نسبت به قید تعادل بازار، حداکثر توان تولید هر گروه از نیروگاه ها، حداکثر تقاضای گروه های مختلف مصرف کننده وتوان صادارت و واردات به حداکثر میرسانیم. ضمن اینکه مدل مذکور را در دواجراء می کنیم.GAMS بازه زمانی ماهانه و یک ساله در سال ۱۳۸۶ با کمک نرم افزار بهینه یابی۳۷۱ ریال محاسبه شده / قیمت سایه ای در بازه زمانی یک ساله در این سال برای هر کیلووات ساعت ۲است. درراستای رسیدن به نتایج دقیقتر، مدل را به تفکیک هر ماه نیز اجراء می کنیم. که نتایج آن ازکاهش قیمت برق در شش ماهه اول نسبت به شش ماهه دوم حکایت دارد، زیرا هزینه نهایی تامین برق در زمستان، به علت مصرف گازوئیل و سوخت های مایع به جای سوخت گاز طبیعی به همراه استفاده نکردن از نیروگاه های برق آبی افزایش می یابد. برای دوره زمانی سالیانه و ماهیانه، قیمت واقعی در بازار برق ایران، انحراف معناداری از قیمت بهینه دارد. انرژی الکتریکی از حامل های مهم انرژی به شمار می رود. عدم امکان ذخیره سازی و لزوم تعادل لحظه به لحظه بین عرضه و تقاضا از ویژگی های منحصر به فرد آن است. به همین دلیل ایجاد بازار مدیریت شده دراین خصوص ضرورت دارد. در کشورهایی که تجدیدساختار را بطورجدی در صنعت برق ایجادکرده اند، این بازار جایگزین سیستم برنامه ریزی متمرکز شده است. در ساختار مقررات زدایی شده، برنامه ریز مرکزی از بهینه سازی رفاه عمومی، تخصیص بهینه را انجام می دهد لیکن در بازار برق رقابت بین تولیدکنندگان و مکانیسم بازار مبنای تخصیص است. در این مقاله، برای دستیابی به نتایج بهینه در بازار برق، با درنظر گرفتن تعادل بازار به همراه دیگرمحدودیت های فنی و اقتصادی؛ از جمله تولید هرگروه از نیروگاه ها، تقاضای گروه های مختلف مصرفی و میزان صادرات و واردات، رفاه عمومی را حداکثر می کن یم. بازارهدف را درانرژی الکتریکی به سه گروه خانگی، تجاری -عمومی و صنعتی تقسیم می کنیم. ضمن اینکه بخش کشاورزی و حمل ونقل از ملحقات تقاضای صنعتی است. بخش عرضه به پنج گروه نیروگاه های حرارتی گازی کوچک، گازی بزرگ، بخاری و سیکل ترکیبی و نیروگاه برق آبی تقسیم می شود. نیروگاه ها براساس هزینه نهایی تولید هر مگاوات ساعت، وارد بازار می شوند. مجموع کل صادرات و واردات بدون تفکیک کشورهای مقصد و مبدا لحاظ می شو د. مقادیر بهینه قیمت، عرضه و تقاضا، صادرات و واردات در سال ۸۶ از اجرای این مدل استخراج گردید. پیش از بیان نتایج مدل باید به این نکته اشاره نمود که برای جلوگیری از پیچیدگی مدل، تلفات شبکه انتقال را برای کلیه نیروگاه ها (به صورت کلی لحاظ شده است و از محاسبه میزان تلفات به تفکیک هرنیروگاه با در نظر گرفتن فاصله آن نیروگاه تا محل مصرف خودداری شده است. بر این اساس قیمت برق تولیدی برای تمامی نیروگاه ها براساس این مفروضات محاسبه شده است و در صورت استناد به نتایج این مدل باید به این مفروضات توجه شود. این مقاله کوشیده است عمکرد بازار برق کشور در تعیین قیمت برق را با قیمت بهینه ای که از یک مدل بهینه یابی بدست می آید، مقایسه و میزان انحراف آن را بسنجد. براساس نتایج بدست آمده، در حالی که ۳۷۱ ریال / ۱۴۴ ریال بوده است، درحالی که قیمت بهینه ۲ / قیمت متوسط بازار برق در سال مورد بررسی ۶برآورد شده است. علت این تفاوت به سقف و کف قیمت تعیین شده در بازار برق توسط هیات نظارت بر بازار برق باز می گردد. به نظر می رسد هیات نظارت صرفا برمبنای هزینه های تمام شده نیروگاه ها، بازه مجاز قیمت های پیشنهادی نیروگاه ها را تعیین می کند و به طرف تقاضای بازار که همان حداکثر تمایل به پرداخت گروه های مختلف مشترکین توجه نمی کند. ضمن اینکه ظرفیتها و فرصت های ایران در مناسبات بین المللی فراتر از دیگر کشورها است که ازآنها استفاده بهینه نمی شود. این نتایج حاکی از ضرورت بازنگری در مکانیزم های تنظیم، برای رسیدن به یک بازار برق کارا است. به دلیل نوسانات زیاد در بازار برق، برای حصول نتایج دقیق تر، مدل را به تفکیک ماه های مختلف سال اجراء می کنیم که برآوردها ازکاهش قیمت بهینه در شش ماهه اول نسبت به شش ماهه دوم حکایت دارد. که علل آن افزایش هزینه نهایی تامین برق در زمستان به خاطر مصرف گازوئیل و سوخ تهای مایع به جای سوخت گاز طبیعی و عدم استفاده از نیروگا ههای برق آبی است.

در پژوهش محسن خلیل پور، مهدی رستم زاده، نوید رزمجوی با ” عنوان قیمت گذاری بهینه با وجود تراکم در بازارهای رقابتی برق با بهره گرفتن از الگوریتم کلونی زنبورهای عسل مصنوعی” به تجزیه و تحلیل قیمت در بازار برق ایران پرداختند.

در این مقاله کاربرد الگوریتم کلونی زنبور عسل برای مسئله مدیریت تراکم، قبل و بعد از ایجاد تراکم در خطوط مطرح گردید و نتایج این روش باالگوریتم ژنتیک مقایسه شد. ملاحظه شد که در الگریتم کلونی زنبور عسل مقدار توان خروجی ژنراتورها و همچنین شاخص رفاه اجتماعی بسیار مطلوبتر از روش ژنتیک میباشد. این دو روش بر روی سیستم ۵باسه اعمال شده و تلفات خطوط انتقال نیز در آن لحاظ گردیده است. با توجه به محدودیتها و وجود مشکلات زیاد در نحوهی انجام پخش بار به روش های پخشبار گوس سایدل و نیوتن رافسون، استفاده از نرم افزار را به نحو مطلوبی انجام میدهد. امکان مانور بر روی سیستم در این نرمافزار موجب شده است که تغییرات اجزای مختلف سیستم قدرت در هر لحظه از زمان قابلیت ارزیابی داشته باشد. امکان وارد کردن خطاهای مختلف در هر بخش از خط انتقال و به دست آوردن مقادیر جریان خطا بر حسب پریونیت از دیگر امکانات این نرمافزار میباشد. امکان انتخاب انواع سوخت مصرفی برای نیروگاههای مختلفی که وظیفهی تامین انرژی الکتریکی مصرفکنندگان را بر عهده دارند وکنترل توان اکتیو تولیدی و همچنین توانایی محاسبه ی تلفات توان اکتیو در خطوط انتقال انرژی الکتریکی و محاسبهی ماتریس و ماتریس ژاکوبین از دیگر قابلیت های این نرم افزار می باشد. بنابراین Ybusنتیجه میگیریم که با بهره گرفتن از شبیه سازی سیستم قدرت در محیط این نرم افزار میتوان بسیاری از تحلیلهای مربوط به پخشبار و محاسبات سنگین را با روش سادهتری انجام داده و کنترل و پایداری سیستم قدرت را که مهمترین هدف در شبیه سازی سیستم میباشد را به نحو مطلوبی تحقق بخشید.

در پژوهشی دیگر فرزانه نصیرزاده، دانیال بیهودی زاده به بررسی بهای تمام شده تولید برق در واحدهای گازی و سیکل ترکیبی نیروگاه شریعتی مشهد پرداختند. برای این منظور اطلاعات لازم از طریق مطالعه کتابخانهای و بررسی اسناد و مدارک موجود در نیروگاه شریعتی، شرکت برق منطقه ای، شرکت مدیریت جمع آوری گردید. پس از بررسی های - نیروگاههای گازی و دفتر فنی برق خراسان برای سال های ۱۳۸۸به عمل آمده، هزینه های این نیروگاه در شش گروه طبقه بندی گردید که شامل هزینه های سوخت، استهلاک تاسیسات تولید، تعمیرات، واحد پشتیبانی فنی، بهره داری و متفرقه است. سپس از طریق مصاحبه و استفاده از نظر کارشناسان، تحقیقات کتابخانه ای، استفاده از اطلاعات مالی و غیرمالی نیروگاه، روش مناسب جهت محاسبه بهای تمام شده تولید برق در هر یک از دو ساختار تولیدی فوق الذکر تعیین گردید. نتایج حاصله موید این مطلب است که طی سال های مورد بررسی، بهای تمام شده برق تولیدی در واحدهای گازی نسبت به بلوک سیکل ترکیبی بیشتر بوده است.

فن‌آوری کلکتورهای خورشیدی تکنولوژی جدیدی نیست. در استرالیا، سیستم‌های انرژی حرارتی خورشیدی در دهه ۵۰ میلادی ظهور و در دهه۶۰ میلادی بهبود یافتند. چندین تولید کننده، فعالیت‌های خود را توسعه داده و به تولید آبگرمکن‌های خورشیدی پرداخته‌اند. در حال حاضر، استرالیا صنعتی را بنیاد نموده که سالانه حدود ۵/۱ میلیون واحد سیستم آبگرمکن خورشیدی را در سال تولید می کند. در بعضی از مناطق، به ویژه در شمال استرالیا، گرمایش آب خانگی تقریباً از طریق بکارگیری انر‍ژی خورشیدی انجام می‌پذیرد.

جدول شماره ۲-۲ خلاصه تحقیقات داخلی را نشان می دهد.

جدول ۲-۲: خلاصه تحقیقات انجام شده در داخل کشور

مندیتا^[۲۵](۱۹۹۹)، در رساله خود به امکان سنجی مکانی و اقتصادی استفاده از آبگرمکن خورشیدی در شهر مکزیکوسیتی پرداخته و اقدام به برآورد مقدار کاهش گازهای آلاینده از این طریق و نیز سوخت و کاهش هزینه آن درمقایسه با آبگرمکن های معمولی نموده و زمان بازگشت سرمایه اولیه به منظور جایگزینی آبگرمکن های خورشیدی را ۳۵/۲سال اعلام کرد.

وانگ و هاو^[۲۶] (۲۰۰۶)، در شهر گوانجو چین مبادرت به محاسبه اقتصادی بکارگیری آبگرمکن خورشیدی در این شهر کرده و هزینه اولیه و هزینه نگهداری سه نوع آبگرمکن برقی، گازی و خورشیدی را باهم مقایسه کرده و آبگرمکن خورشیدی را علیرغم هزینه اولیه زیاد، به خاطر طول عمر مفید زیاد دارای صرفه اقتصادی بیان می کنند.

کارولین، اندرس و پائول (۲۰۱۲)^[۲۷] در مقاله ای تحت عنوان ارزیابی عرضه و تقاضای انرژی در محله خورشیدی به مطالعه تولید برق خورشیدی و تقاضای انرژی را برای گرمایش و سرمایش مجموعه های واحدهای مسکن سازی ارائه می کند. واحدهای ساختمانی تک خانواری دو طبقه واقع در ارتفاع میانی شمالی در این تحقیق در نظر گرفته می شود. پارامترهای مورد مطالعه شامل اشکال هندسی واحدهای فردی، تراکمشان در یک محله و طرح سایت می باشند. اشکال طرح واحدهای مسکن سازی گنجانده شده در این تحقیق چهارگوش و چندین نوع L شکل می باشند. طرحهای سایت مورد مطالعه دارای ویژگیهای یک جاده مستقیم، یک جاده نیم دایره ای رو به شمال یا به رو به جنوب می باشند. واحدهای چهارگوش و یک طرح سایت با جاده مستقیم به عنوان مرجع برای ارزیابی اثر پارامترهای سایت و شکل عمل می کنند. تحقیق ارائه شده در این مقاله به سه بخش اصلی تقسیم می شود : ۱ – آنالیز پتانسیل تولید برق به وسیله محله ها ۲ – آنالیز عملکرد انرژی بر حسب گرمایش و سرمایش مصرفی به وسیله واحدها و محله ها و ۳ – مقایسه تولید انرژی و مصرف انرژی واحدهای فردی کل محله ها. آنالیز پتانسیل تولید برق و تقاضای انرژی واحدهای مسکونی و محله ها یک بررسی پارامتری می باشد که در آن اثرات سه پارامتر عمده ارزیابی می شوند. این پارامترها شکل واحدهای فردی در یک محله، تراکم واحدها در محله و طرح کلی سایتی می باشند که محله در آن واقع است. ویژگیهای کلی محله های بررسی شده بر اساس منابع مختلف می باشند از جمله دستورالعمل های طراحی شهری، طراحی خیابانها و ناحیه بندی. شرح دقیق طرح این محله ها را می تواند در کار هاچم و دیگران مشاهده کرد. روش طراحی شامل تعیین طرح سایت، طراحی اشکال واحد برای مطابقت با این طرح و در نهایت ترکیب اشکال در پیکره بندیهای مختلف می باشد. برای هر سایت چندین پیکره بندی متشکل از ترکیبات گروه های ۳ تا ۶ واحدی با یک شکل خاص مورد مطالعه قرار می گیرند. برای هر ترکیب سایت / شکل دو تراکم در نظر گرفته می شوند : تراکم متوسط – پایین واحدهای جدا از هم و تراکم متوسط – بالا متشکل از واحدهای متصل به هم. اثر تراکم بالاتر از طریق پیکره بندیهای ردیفهای واحدهای مسکونی مورد مطالعه قرار می گیرد که با فاصله بین ردیفها تغییر می کند. ماکزیمم تراکم عملی ۳۵u/a می تواند در برخی پیکره بندیهای ردیف حاصل شود. تمام پیکره بندیها در معرض شبیه سازی با هدف برآورد تولید برق BIPV و بارهای گرمایش و سرمایش قرارمی گیرند. شبیه سازی از برنامه شبیه سازی ساختمان انرژی پلاس استفاده می کند. شبیه سازیها با یک آنالیز قیاسی برای ارزیابی اثر شکل، تراکم و طرح سایت بر عملکرد انرژی و پتانسیل خورشیدی دنبال می شوند. یک چهارگوش با نسبت ضلع ۳/۱ و یک پشت بام به عنوان شکل مرجع عمل می کند. نسبت ضلع، نسبت نمای رو به جنوب به نمای عمودی می باشد و یک نسبت ۳/۱ برای طرح خورشیدی غیر منفعل در آب و هوای شمالی مطلوب در نظر گرفته می شوند. یک سایت با واحدهای ترتیب داده شده در طول یک جاده مستقیم به عنوان مرجع طرح سایت عمل می کند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که انواع اشکال واحد مسکونی، تراکمات و طرحهای سایت می توانند به شیوه هایی تطبیق داده شوند که مصرف انرژی افزایش یافته را با تولید افزایش یافته و نیز با گسترش زمانبندی تولید پیک جبران می کند. توصیه می شود که رویکرد و روش های شبیه سازی بکار گرفته شده در این تحقیق باید در فرایند طراحی برای محله های مقرون به انرژی تلفیق شوند.

جوهانس و ماتس (۲۰۱۳)^[۲۸] در مقاله ای تحت عنوان ساختمان های کم مصرف انرژی و ذخیره انرژی گرمایی از یک دیدگاه اقتصاد رفتاری به بررسی فناوری ذخیره سازی انرژی گرمایی فصلی برای کاربردهای گرمایش خانگی پرداختند. در این مقاله یک برآورد ادبیات در خصوص پتانسیل و وضعیت فعلی فناوری ذخیره سازی انرژی گرمایی فصلی انجام دادند. با تمرکز بر سوئد و آلمان مثالهای ساخته شده از یک دیدگاه تکنواقتصادی مورد مطالعه قرار دادند. بعلاوه مفهوم خانه غیر فعال توضیح داده می شود و در ذخایر انرژی گرمایی فصلی به کار گرفته شد. با هدف شناسایی تغییرات نهایی در رقابت، جایگزین های گرمایشی مختلف برای خانه های استاندارد و غیر فعال آنالیز شدند. سپس این جایگزین ها از یک دیدگاه اقتصاد رفتاری مورد بحث قرار گرفتند که حائز اهمیت بود چون یک سرمایه گذاری نه تنها نتیجه جنبه های تکنو اقتصادی بلکه فاکتورهای عاطفی، شناختی و اجتماعی نیز می باشد. بنابراین این دیدگاه می تواند منابع توضیحی برای تصمیم گیری و رفتار سرمایه گذاری فراهم نماید.

با تمرکز بر سوئد، این مقاله این سوال را مدنظر قرار می دهد که چگونه نرخ اتخاذ ذخایر انرژی گرمایی فصلی می تواند افزایش یابد. وضعیت فعلی وپتانسیل فناوری STES ارزیابی می شوند و مفهوم خانه غیر منفعل توضیح داده می شود. بر اساس ذخیره سازی انرژی گرمایی فصلی در آنبرگ در شمال استکهلم که برای خانه های استاندارد در سال ۲۰۰۲ / ۲۰۰۱ ساخته شد کاربرد فناوری STES و دیگر جایگزین های گرمایش متعارف هنگام ساخت برای خانه های غیر فعال به جای خانه های استاندارد مقایسه می شوند. هزینه های سالانه و سرمایه گذاری از یک دیدگاه اقتصاد رفتاری آنالیز می شود. تئوری آینده نگری و تنزیل هذلولی اذعان می کنند که عاملان اقتصادی از خطر بیزارند، تمایلات برای ارزشگذاری پایین درآمد آینده دارند و اینکه تصمیمات عاقلانه کمتری در صورت گنجاندن هزینه های اولیه بالاتر گرفته می شود. یک مقیاس کمی رضایت بخش رفتار غیر منطقی به سختی برآورد می شود و چون نتایج جایگزین های گرمایشی با آب و هوا، نگهداری، نوع ساختمان و. . . تغییر خواهند کرد لذا نتایج قابل تعمیم غیر قطعی می شود. البته شکل ۳ نشان می دهد که اگر نرخهای تنزیل در ادبیات در اینجا استفاده شوند اثر نرخ تنزیل به مجموع های قابل مقایسه با هزینه های سرمایه گذاری اضافه می گردد و بنابراین به اندازه کافی بزرگ است که بر تصمیم سرمایه گذاری تاثیر بگذارند. فناوری STES در هر منبع ذخیره سازی در صرفه جویی انرژی بزرگتر و کاهش انتشارات CO2 نقش دارد مشروط به آنکه در خانه های استاندارد استفاده شود. با وجود این مسائل تمایل و اعمال نرخهای تنزیل بالای نرخهای بازار در نتایج در جدول ۳ و ۴ نشان می دهند که فناوری ذخیره سازی انرژی گرمایی فصلی اگر با خانه های غیر منفعل استفاده شود بهتر می توانند مانع افزایش نرخهای تنزیل فردی گردند. بعلاوه STES کوچکتر برای ساختمانهای کم انرژی احتمال دسترسی محدود به سرمایه را کاهش می دهد و نمی گذارد چالش های لجستیک و ساختمان سازی به موانع بازاری تبدیل شوند.

اگر چه معایبی با STES کوچکتر وجود دارند اما از دیدگاه اقتصاد رفتاری هزینه سرمایه گذاری بهبود یافته STES هنگام ساخت برای خانه های غیر منفعل و هزینه سالانه رقابتی تر برای خانه های غیر منفعل می تواند موانع بازاری کوچکتر به وجود آورد و در نتیجه فرصتها برای انتشار فزاینده این فناوری را افزایش دهد. بدین ترتیب این مقاله نشان می دهد که تحقیق آینده علاوه بر تمرکز بر بهسازی کارایی فناوری باید بر بهسازی تطبیق فناوری STES برای ساختمانهای کم انرژی نیز تمرکز نماید. این نه تنها می تواند جایگزین های گرمایشی محیطی و اقتصادی بهتر فراهم کند بلکه به عنوان یک کاتالیزور برای نفوذ بازاری افزایش یافته STES و فناوری گرمایی خورشیدی نیز عمل کند.

جدول ۳-۲ خلاصه تحقیقات انجام شده در خارج از کشور را نشان می دهد.

جدول ۳-۲: خلاصه تحقیقات انجام شده خارجی

خلاصه فصل دوم :

بکارگیری انرژی خورشیدی در تأمین آبگرم مصرفی منازل و مراکز صنعتی، یکی از کاربردی‎ترین و مقرون به صرفه‎ترین روش های استفاده از انرژیهای تجدید شونده در جهان امروزی است و به همین دلیل اکثر کشورهای پیشرفته و در حال توسعه در حال سرمایه‎گذاری کلان در این راستا می‎باشند. تجهیزات ساده و ارزان قیمت، عدم نیاز چندان به تعمیر و نگهداری، راندمان بالا و امکان تولید و نصب سریع و آسان و همچنین امکان بهره‎برداری عموم جوامع از این سیستم دلایل محکمی در بکارگیری از این طرح می‎باشند. با توجه به اینکه در ایران متوسط سالانه تابش نور خورشید حدود Kwh/day 5 بوده وتعداد روزهای ابری پشت سر هم در سراسر کشور کمتر از ۵ روز در سال می‎باشد و همچنین شفافیت هوا در اکثر نقاط ایران بیش از ۶۰ % در نظر گرفته می‎شود و علاوه بر این با توجه به آنکه در نقاط مرتفع میزان تابش خورشید بیشتر بوده و سرزمین ما نیز کوهستانی است و اکثر نقاط آن ارتفاعی بیش از ۱۰۰۰ متر از سطح دریا دارد، این نیز یک ویژگی در بهره‎گیری از انرژی خورشیدی بوده و طبیعی است اگر بکارگیری انرژی خورشیدی برای تأمین آبگرم مصرفی، در کشورهایی به مراتب کم بهره‎تر از امتیازات فوق مقرون به صرفه باشد، در کشور ما قطعاً مقرون به صرفه خواهد بود . کشور ایران از منابع قابل توجه طبیعی و انسانی برای مدرنیزه کردن عرضه انرژی و انتقال به یک سیستم پایدار انرژی برخوردار می‌باشد. همچنین، ایران از فرصت‌های بی‌شمار در رابطه با بهره گرفتن از منابع غنی انرژی های تجدیدپذیر نظیر شرایط مناسب برای بکارگیری سودآور انرژی باد، فرصت‌های بسیار خوب در زمینه توسعه نیروی برق‌آبی و زمینه‌ای ایده‌آل برای استفاده از انرژی خورشیدی برخوردار است. برای همین منظور این فصل از دو قسمت تشکیل شد. قسمت اول مبانی نظری بود که خود از بخش های ارزیابی اقتصادی، معرفی نرم افزار کامفار، انرژی خورشیدی و گاز طبیعی تشکیل شده است و قسمت دوم که پیشینه تحقیقات انجام شده در داخل و خارج کشور را بررسی کرد.

فصل سوم

روش تحقیق

مقدمه

تحقیق عبارت از مجموعه فعالیتهای منظمی است که هدف آن کشف حقیقت یا رسیدن از علم اندک به علم و آگاهی بیشتر است و روش های تحقیق ابزارها و شیوه های دستیابی به واقعیاتمی باشند. این روشها بسته به موضوع و هدف تحقیق متعدد بوده و شامل تحقیقات زمینه یابی، مصاحبهای، پرسشنامه ای، مشاهده ای، همبستگی، تاریخی، تحلیل محتوا، آزمایش و…. می باشد و هر روشی ابزارها و تکنیک های خاص خود را دارد(دلاور، ۱۳۸۴). در هر تحقیقی تلاش بر این است که مناسبترین روش ممکن انتخاب گردد و آن، روشی است که دقیق تر و قابل اعتمادتر از روش های دیگر قوانین واقعیت را کشف و تبیین نماید.

هدف این فصل، ارائه بخش تفصیلی طرح تحقیق است که در فصل اول، آمده است. در این فصل ابتدا با توجه به هدف تحقیق ونحوه جمع آوری داده‌ها، نوع و روش تحقیق تعیین می‌شود، سپس جامعه آماری، و حجم نمونه در چارچوب مورد نیاز مشخص می‌شود. در پایان ابزار و نحوه جمع آوری داده‌ها و روش تجزیه و تحلیل داده‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد.

۳-۱- روش تحقیق

به طور کلی روش های تحقیق را می توان با توجه به دو ملاک الف) هدف تحقیق) نحوه گردآوری داده ها، تقسیم بندی کرد (سرمد، ۱۳۷۷، ص۱۰۴-۷۸).

الف) دسته بندی تحقیقات بر حسب هدف

تحقیقات علمی بر اساس هدف تحقیق به سه دسته تقسیم می شود:

1. تحقیق بنیادی: که هدف آن تبیین روابط بین پدیده‌ها و افزودن به مجموعه دانش موجود در یک زمینه خاص است.
2. تحقیق کاربردی: که در پی توسعه دانش کاربردی در یک زمینه خاص است.
3. تحقیق و توسعه: فرایندی است که به منظور تدوین و تشخیص مناسب بودن یک فرآورده آموزشی (روشها و برنامه‌های درسی) انجام می‌شود و هدف آن تدوین یا تهیه برنامه‌ها و امثال آن است، به طوری که ابتدا موقعیت نامعین خاصی مشخص شده و بر اساس یافته‌های پژوهشی، طرح یا برنامه ویژه آن تدوین و تولید می‌شود. با توجه به این که هدف این پژوهش کاربردی و در یک زمینه خاص است، این پایان نامه از نظر نوع تحقیقات کاربردی می باشد.

ب) دسته بندی تحقیقات بر حسب نحوه گردآوری داده ها

تحقیقات علمی را بر اساس چگونگی به دست آوردن داده های مورد نیاز (طرح تحقیق) می توان به دسته های زیر تقسیم کرد:

1. تحقیق توصیفی (غیر آزمایشی)
2. تحقیق آزمایشی

تحقیق توصیفی، شامل مجموعه روش هایی است که هدف آنها توصیف کردن شرایط با پدیده های مورد بررسی است. اجرای تحقیق توصیفی می تواند صرفا برای شناخت بیشتر شرایط موجود برای یاری دادن به فرایند تصمیم گیری باشد. تحقیقات توصیفی را می توان به دسته های زیر تقسیم کرد:

• تحقیق پیمایشی^[۲۹]: که برای بررسی توزیع ویژگیهاییک جامعه آماری به کار می‌رود.
• تحقیق همبستگی^[۳۰]: که در آن میان متغیرها براساس هدف تحقیق تحلیل می‌گردد.
• اقدام پژوهی^[۳۱]: که هدف آن توصیف شرایط یا پدیده‌های مربوط به نظام آموزشیمی‌باشد.
• بررسی موردی^[۳۲]: در این تحقیق پژوهشگر به انتخاب یک «مورد» پرداخته و آن را از جنبه‌های بی‌شمار بررسی می‌کند.
• تحقیق پس رویدادی^[۳۳]:در این دسته تحقیقات پژوهشگر با توجه به متغیر وابسته، به بررسی علل احتمالی وقوع آن می‌پردازد.

تحقیقات آزمایشی نیز به منظور برقراری رابطه علت-معلولی میان دو یا چند متغیر از طرحهای آزمایشی استفاده می‌شوند. (سرمد، ۱۳۷۷)

روش تحقیق حاضر از نوع همبستگی و با بهره گرفتن از رویکرد پس رویدادی (از طریق اطلاعات گذشته) می باشد. در این نوع پژوهش ها، هدف بررسی روابط موجود بین متغیرهاست و داده ها از محیطی که به گونه ای طبیعی وجود داشته اند و یا از وقایع گذشته بدون دخالت پژوهش گر رخ داده است، جمع آوری وتجزیه وتحلیل می شود. (دلاور، ۱۳۸۴؛۳۹۳) برای آزمون فرضیات تحقیق از ضریب همبستگی استفاده می شود و در صورت وجود همبستگی بین دو متغیر، به منظور توضیح مقدار متغیر وابسته از روی متغیر مستقل، مدل رگرسیون ارائه خواهد شد.

۳-۲ - جامعه آماری و نمونه گیری

جامعه آماری عبارت است از تعدادی از عناصر مطلوب مورد نظر که حداقل دارایی یک صفت مشخص باشند؛ صفت مشخصه، صفتی است که در میان تمامی عناصر جامعه آماری مشترک بوده و متمایز کننده جامعه موردنظر از سایر جوامع باشد. (خاکی، ۱۳۸۲)

دلایل مختلفی از جمله کاهش زمان و هزینه بررسی، کاهش میزان خطا، به روز بودن اطلاعات دریافتی و. . . وجود دارد که به موجب آن، پژوهشگران از بررسی تمامی اعضای جامعه صرف نظر و به تعداد محدودی از آنها اکتفا می نمایند که به آنها نمونه آماری گفته می شود؛ به عبارت دیگر، نمونه آماری عبارتست از تعداد محدودی از آحاد جامعه آماری که بیان کننده ویژگی های اصلی جامعه باشد. (آذر و مومنی، ۱۳۸۴).

جامعه آماری این تحقیق خانوارهای ۴ یا ۵ نفره شهرستان شیراز می باشد که از نقاط مختلف شهر به صورت تصادفی انتخاب شده اند.

۳-۳- معرفی تکنیک های ارزیابی فنی و اقتصادی

اقتصاد مهندسی عبارتند: از مجموعه تکنیک های ریاضی برای ساده کردن مقایسه اقتصادی پروژه های صنعتی یا به عبارتی تصمیم گیری برای انتخاب اقتصادی ترین پروژه هاست. در این بخش ابتدا مفاهیم نرخ بازگشت سرمایه و حداقل نرخ جذب کننده و سپس انواع تکنیک های مزبور با توجه به معیار تنزیلی معرفی می گردد. لازم به ذکر است در معیار تنزیلی به ارزش زمانی پول توجه خاصی مبذول می شود. دریافت ها و پرداختها را بصورت تنزیلی نشان می دهند.

۳-۳-۱- نرخ بازگشت سرمایه

یک سرمایه گذاری زمانی می تواند سود ده تلقی شود که سرمایه گذاران انتظار دریافت اصل و فرع بیشتری داشته باشند. یا به عبارتی آنها انتظار دریافت یک نرخ بازگشت سرمایه مناسب هستند. نرخ بازگشت سرمایه (ROR )^[34] برای زمانی که مدت سرمایه گذاری یک سال باشد بصورت :

سرمایه اولیه/ سرمایه اولیه - اصل فرع دریافتی  سرمایه اولیه/ سود

۳-۳-۲-حداقل نرخ جذب کننده

سرمایه گذار در جستجوی نرخ مناسبی برای سرمایه گذاری است بدیهی است این نرخ مناسب برای سرمایه گذار نرخی است بیشتر یا حداقل مساوی نرخ بانک ( نرخ بهره ). حداقل نرخ جذب کننده نرخی جزء آن نرخ مناسب نیست و معمولا بیش از نرخ بهره می باشد. زیرا چنانچه سرمایه گذار مبلغ سرمایه گذاری را در بانک پس انداز کند برای دریافت مقدار بهره که نرخ بازگشت سرمایه او محسوب می شود، هیچ گونه فعالیت یا ریسکی را متحمل نمی شود؛ در حالیکه سرمایه گذاری در یک واحد تولیدی یا صنعتی غالبا همراه با ریسک بوده، به همین جهت معمولا سرمایه گذار انتظار دریافت نرخ بازگشت سرمایه ای بیش از نرخ بانک را دارد.

۳-۳-۳- روش های ارزش فعلی

مقایسه پروژه های اقتصادی، از پر اهمیت ترین تصمیمات برای هر مدیر است. قبل از تشریح این روش اشاره می گردد که کلیه تکنیک های اقتصاد مهندسی در این بخش برای پروژه های ناسازگار کاربرد دارند. پروژه های ناسازگار پروژه هایی هستند که با انتخاب یکی از آنها پروژه های دیگر اجرا نشوند و در حقیقت رابطه یا وابستگی بین پروژه ها نبوده و پروژه ها مستقل از هم هستند.

مقایسه اقتصادی پروژه ها از طریق ارزش فعلی بستگی به عمر مفید پروژه دارد. سه حالت مختلف برای استفاده از این روش موجود است که در ذیل به تشریح آن می پردازیم.

- حالت اول : عمر پروژه ها برابرند

محاسبه ارزش فعلی یک فرایند مالی همانطور که در فصل های گذشته توضیح داده شد تبدیل ارزش آینده و همچنین در یافتها و پرداختهای یکنواخت به ارزش فعلی در زمان حال یا مبدا پروژه می باشد. اگر عمر پروژه ها برابر باشند، محاسبه روش ارزش فعلی ساده ترین حالت خود را دارد. چنانچه ارزش فعلی خالص به ازای حداقل نرخ جذب کننده (MARR ) برای یک پروژه کوچک تر از صفر می باشد (NPV<0 ) آن پروژه غیر اقتصادی خواهد بود. (NPV<0 )مشخص کننده این حقیقت است که ارزش فعلی هزینه ها بیش از ارزش فعلی درآمدها می باشد و چنانچه (NPV>0 ) باشد، ارزش فعلی هزینه ها کمتر از ارزش فعلی درآمد بوده و پروژه اقتصادی است. اگر (NPV=0 ) باشد پروژه اقتصادی بوده زیرا حداقل نرخ جذب کننده برای سرمایه گذاری تامین گشته است. در مقایسه چند پروژه به طریق ارزش فعلی پروژه ای که دارای ارزش فعلی خالص بیشتری باشد اقتصادی ترین خواهد بود. اگر مبنای روش ارزش فعلی هزینه ها باشد یعنی فقط هزینه های مختلف پروژه ها در اختیار باشد، اقتصادی ترین پروژه، پروژه ای است که دارای کمترین ارزش فعلی هزینه ها باشد.

- حالت دوم : عمر پروژه ها نابرابرند روش مقایسه چند پروژه از طریق ارزش فعلی با عمرهای نابرابر، مانند حالت قبل است با این تفاوت که پروژه ها باید با عمر های برابر مقایسه شوند و به عبارت دیگر باید عمر مشترکی را برای دو یا چند پروژه انتخاب و ارزش فعلی پروژه ها را بر اساس عمر مشترک محاسبه کرد. به عنوان مثال اگر عمر پروژه A دوسال و عمر پروژه B سه سال بود عمر مشترک یا مضرب مشترک عمر مبنا قرار خواهد گرفت. کلیه هزینه ها و درآمدهای پروژه A برای سه دوره و پروژه B برای دو دوره تکرار خواهند شد. هزینه ها شامل : هزینه اولیه و هزینه های سالیانه و درآمد ها شامل: درآمد های سالیانه و ارزش اسقاطی هستند.

- حالت سوم: عمر پروژه ها نامحدود است

بسیاری از پروژه های صنعتی یا دو لتی، مخصوصا پروژه های عمومی دارای عمر نامحدود اند. سدها، سیستم های آبیاری، پل ها، نیروگاههاو. . . . . از آن جمله اند. محاسبه ارزش فعلی این گونه پروژه ها از روش خاصی پیروی می کند. برای رسیدن به فرمول مورد نیاز جهت محاسبه ارزش فعلی از رابطه یA/P استفاده و عمر پروژه، n، نامحدود فرض می شود ( =n) حد A/P وقتی n به سمت بی نهایت میل می کند عبارت است از : از رابطه فوق می توان نتیجه گرفت که P همانPV و A پرداخت یا دریافت یکنواخت (EUAB ) یا EUAC است مقدار ارزش فعلی حاصل از رابطه را سرمایه هزینه شده می نامند.

۳-۳-۵- روش هزینه سالیانه یکنواخت

در این روش درآمدها و هزینه ها را به دریافت یا پرداخت سالیانه یکنواخت تبدیل می کنیم. این تکنیک اگرچه تحت نام هزینه سالیانه یکنواخت معروف شده است ولی یک پروژه یا پرو ژه های مختلف را می توان با بهره گرفتن از این تکنیک ولی تحت نام، درآمد سالیانه یکنواخت بررسی اقتصادی نمود و یا اقتصادی ترین پروژه را انتخاب کرد. یکی از مزایای این روش برخلاف روش ارزش فعلی این است که عمر پروژه ها تغییری در محاسبات نمی دهد و در حقیقت تعیین عمر مشترک برای زمانی که پروژه ها دارای عمر های نابرابرند، نیاز نیست. به همین جهت زمانی که عمر پروژه ها نابرابر است روش EUAC سریعتر و آسانتر از روش PV خواهد بود. معمولا مقدار EUAC را می توان از سه طریق بدست آورد.

- طریقه اول محاسبه هزینه سالیانه یکنواخت

فرض کنید هزینه اولیه طرحی( P) و پس از عمر مفید (n ) سال مقدار ارزش اسقاطی آن (sv ) خواهد بود. در این طریقه محاسبه EUAC که ساده ترین طریقه است مقدارP را با بهره گرفتن از فاکتور A/Pبه هزینه یکنواخت سالیانه تبدیل می کنیم و مقدار sv را بااستفاده از فاکتور A/F به درآمد یکنواخت سالیانه تبدیل و با علامت منفی با هزینه سالیانه یکنواخت جمع جبری مینمایم رابطه زیر طریقه اول محاسبه EUAC را نشان می دهد:

EUAC=P(A/P,i%,n)-sv(A/F,i%,n)

- طریقه دوم محاسبه هزینه سالیانه یکنواخت

در این طریق ابتدا ارزش فعلی اسقاطی را محاسبه کرده واز هزینه اولیه تفریق می کنیم و سپس ارزش فعلی خالص را به هزینه یکنواخت سالیانه تبدیل می نمائیم رابطه زیر طریق دوم محاسبه EUAC را نشان می دهد:

EUAC= [P-sv(P/F. i%,n)](A/P,i%,n)

- طریقه سوم محاسبه هزینه سالیانه یکنواخت

در این طریق ابتدا تفاوت ارزش اسقاطی را از هزینه اولیه تعیین و سپس در فاکتور A/P ضرب می کنیم و حاصلضرب ارزش اسقاطی در نرخ ( حداقل نرخ جذب کننده ) را به آن اضافه می کنیم رابطه زیر طریقه سوم محاسبه EUAC را نشان می دهد :

EUAC= (P-sv)(A/P,i%,n)+sv(i)

۳-۳-۶- روش نرخ بازگشت سرمایه

در این روش ضابطه قبول یا رد پروژه بر اساس نرخی بنام نرخ بازگشت سرمایه است. درحقیقت تعادل درآمدها ( درآمدهای سالیانه، ارزش اسقاطی و. . . . ) و هزینه ها ( سرمایه اولیه، هزینه سالیانه) تحت یک نرخ امکان پذیر است و آن نرخ بازگشت سرمایه میباشد. بدیهی است نرخ بازگشت سرمایه باید شرایط لازم را جهت انتخاب پروژه به عنوان اقتصادی ترین پروژه داشته باشد.

ROR>MARR طرح پذیرفته می شود

ROR<MARR طرح پذیرفته نمی شود

در روابط بالا ROR نرخ بازگشت سرمایه و MARR حداقل نرخ جذب کننده می باشد. محاسبه نرخ بازگشت سرمایه معمولا با بهره گرفتن از یکی از دوروش زیر انجام می شود.

- محاسبه نرخ بازگشت سرمایه با بهره گرفتن از روش ارزش فعلی

همانطور که اشاره شد، نرخ بازگشت سرمایه از تعادل ارزش فعلی درآمدها و هزینه ها حاصل می شود این تعادل تنها تحت یک نرخ امکان پذیر است آن نرخ، نرخ بازگشت سرمایه است به عبارت دیگر روابط زیر برقرار است :

NPW=0

PWB=PWC PWC=0

اگر پروژه ای از پارامتر های سرمایه اولیه (P)، ارزش اسقاطی (sv)، درآمد سالیانه (A) عمر مفید (n) تشکیل شده باشد. حل رابطه زیر i که چیزی جز نرخ بازگشت سرمایه نیست را تعیین خواهد کرد :

-P+A(P/A,i%,n)+SB(P/F,i%,n)=0

- محاسبه نرخ بازگشت سرمایه با بهره گرفتن از روش یکنواخت سالیانه

با تعادل قرار دادن درآمدهای سالیانه و هزینه های سالیانه، طبق روابط زیر می توان به نرخ بازگشت سرمایه دست یافت.

1. NEUA=0
2. EUAB=EUAC
3. EUAB-EUAC=0

در رابطه فوق (NEUA) مقدار درآمد سالیانه یکنواخت را نشان می دهد. در پروژه ای با پارامتر های سرمایه اولیه (P)، ارزش اسقاطی (sv) در آمدسالیانه (A) و عمر مفید n برای محاسبه نرخ بازگشت سرمایه رابطه کلی زیر برقرار است.

-P(A/P,i%,n)+A+sv(A/F,i%,n)=0

۳-۳-۷- روش نسبت منافع به مخارج

یکی دیگر از تکنیک های اقتصاد مهندسی برای مقایسه اقتصادی طرح ها روش نسبت منافع به مخارج یا سود به هزینه B/C می باشد. این روش علاوه بر بررسی اقتصادی طرح های خصوصی که از سرمایه گذاری های خصوصی بوجود می آید، قادر است ارزیابی طرح های دولتی را نیز انجام دهد. اشاره می شود که طرح های دولتی از آنجا که عمومی هستند و نتایج آن عاید مردم می گردد پیش بینی نتایج و بیان آن برحسب پول از پیچیدگی خاصی برخوردار است. فرمول کلی نسبت منافع به مخارج بصورت زیر است.

هزینه ها/ضررها- منافع B/C =

همانطور که در رابطه فوق نمایان است ضررها به هزینه ها اضافه نمی شود، بلکه از منافع کاسته می گردد. بادر نظرگرفتن ارزش زمانی پول و انتخاب یکی از دو روش PW یا EUA می توان رابطه زیر را نوشت.

PW مخارج/PW منابع= B/C

EUA مخارج/ EUAمنابع= B/C

چنانچه B/C بزرگتر و مساوی یک باشد طرح اقتصادی است؛ و اگر B/C کوچکتر از یک باشد طرح غیر اقتصادی می باشد.

۳-۳-۸-تکنیک های دیگرمحاسبه

- روش دوره بازگشت سرمایه^[۳۵]

دوره بازگشت سرمایه، یک روش تقریبی برای مقایسه اقتصادی پروژه هاست. تحلیل گر بااستفاده از این روش دوره یا مدت زمانی را جستجو می کند که سرمایه اولیه بتواند توسط درآمد سالیانه جبران شود به عبارت ساده تر مجموع درآمدهای سالیانه در آن دوره، برابر هزینه های سرمایه گذاری گردد.

رابطه کلی محاسبه دوره بازگشت سرمایه :

در رابطه فوق CF برابر فرایند مالی در فرایند مالی در پایان سالJ ام می باشد اگر درآمد سالیانه در پایان هر سال مساوی صفر شوند n دوره بازگشت سرمایه از طریق رابطه زیر قابل محاسبه است :

۳-۴- نرخ تنزیل اجتماعی

بیان کمی، ارزش وزنی که جامعه برای هزینه ها و فایده های سالهای آینده یک طرح قائل است و یا انتظار بازدهی جامعه از طرح های اقتصادی در آینده را نرخ تنزیل اجتماعی گویند. این نرخ کاهش ارزش هزینه ها و فایده های آینده از دیدگاه جامعه است و حلقه ارتباطی بین هزینه ها و فایده های طرح است. این نرخ نقش اساسی در تخصیص مطلوب منابع دارد و باعث صرفه مناسب به مطلوب ترین شکل می گردد. اگر نرخ تنزیل اجتماعی پایین باشد. بدان معناست که مسئولین طرح، اهمیت را به مصرف در آینده و نسل های آتی می دهند.

۳-۵- روش معادل هزینه^[۳۶]

Lcoe بطور ساده عبارتند از: تقسیم هزینه سالیانه بر انرژی خروجی سالیانه. روش معادل هزینه از روش های رایج در برآورد اقتصادی طرح های نیرو گاهی، بویژه نیرو گاههایی که با انرژی های نو فعالیت می کنند که برای بدست آوردن قیمت تمام شده برق تولیدی مورد استفاده قرار می گیرد.

LCOE=AC+ O and M + PVf / Eout

= AC هزینه سالیانه سرمایه گذاری

= O and M هزینه تعمیر و نگهداری سالیانه

PVf = هزینه سو خت مصرفی سالیانه

Eout = کل انرژی سالیانه ناخالص تولیدی، توسط نیرو گاه برحسب کیلو وات ساعت می باشد.

- هزینه سرمایه گذاری سالیانهAC

هزینه یکنواختی است که در طول عمر نیرو گاه دارای ارزش ثابتی است برای بدست آوردن هزینه سرمایه گذاری سالیانه لازم است. ضریب بازگشت سرمایه CRF در کل هزینه سرمایه گذاری اولیه ضرب نمود.

AC = CRF * C

LCOE = Levelized cost of electricity

= CRF

= n طول عمر نیرو گاه

= rنرخ تنزیل

=Cمقدار کل سرمایه اولیه

درمحاسبات مربوط به قیمت تمام شده، چنانچه نرخ بهره نیز در روابط هزینه سالیانه لحاظ نمائیم. مقدار ACمتفاوت خواهد بود و از رابطه زیر پیروی می کند.

[(PVC*FCR)+( PVL*FCRL)+( PVO+PVF)CRF]  = AC

نرخ تورم

b فاصله بین سال مالی پایه و سال آغاز بهره برداری از نیروگاه

PVC ارزش حال هزینه های سرمایه گذاری اولیه

PVL ارزش حال هزینه های زمین

PVO ارزش حال هزینه های بهره برداری

PVF ارزش حال هزینه های نگهداری و سوخت

FCR نرخ ثابت شارژ سرمایه

FCRL نرخ ثابت شارژ زمین

‍CRF ضریب بازگشت سرمایه

O and M هزینه های تعمیر و نگهداری

جزء دیگر محاسبه LCOE مربوط به هزینه تعمیر و نگهداری است. در حقیقت در این روش، هزینه تعمیر و نگهداری بصورت درصدی از هزینه سالیانه می باشد. بگونه ای که در واحدهای گازی و سیکل ترکیبی و بخاری آن حدود ۱٫ ۵ تا ۲ درصد و در واحدهای زغال سوز ۲ درصد و در واحدهای هسته ای حدود ۱٫ ۵ درصد سرمایه گذاری اولیه می باشد.

- هزینه سوخت PVF

برای یافتن هزینه سوخت مصرفی باید توان مطمئن و بازده واحد نیروگاهی مشخص شود. PVF مقدار هزینه سالیانه سوخت بدون در نظر گرفتن تعدیل، مقدار آن از رابطه زیر بدست می آید:

= PVF

W = توان نیروگاه

Ra = بازده نیرو گاه

Pg = بهای پایه سوخت مصرفی

NHV = ارزش حرارتی سوخت خالص

h= مقدار ساعت کار واحد های گازی نیرو گاه در سال

لازم به ذکر است که مقدار hرا می توان بر حسب ضریب ظرفیت نیرو گاه بصورت زیر بیان کرد:

h =CR*8760

به عبارتی مقدار ساعت کار نیرو گاه برای تولید انرژی ناویژه در سال می باشد. مقدار کل انرژی ناخالص تولیدی (انرژی ناویژه ) از رابطه زیر بدست می آید.

Eout = W*CR*8760

در این رابطه W قدرت عملی نیرو گاه و CR ضریب دسترسی یا فاکتور ظرفیت و ۸۷۶۰ تعداد ساعت کل سال می باشد.

فصل چهارم

تجزیه و تحلیل اطلاعات

مقدمه:

بکارگیری انرژی خورشیدی در تأمین آبگرم مصرفی منازل و مراکز صنعتی، یکی ازکاربردی ترین و مقرون به صرفه ترین روش های استفاده از انرژیهای تجدید شونده در جهان امروزی است و به همین دلیل اکثر کشورهای پیشرفته و در حال توسعه در حال سرمایه گذاری کلان در این راستا می باشند. تجهیزات ساده و ارزان قیمت، عدم نیاز چندان به تعمیر و نگهداری، راندمان بالا و امکان تولید و نصب سریع و آسان و همچنین امکان بهره برداری عموم جوامع از این سیستم دلایل محکمی در بکارگیری از این طرح م ی باشند. با توجه به اینکه در ایران متوسط سالانه تابش نورخورشید حدود Kwh/day5 بوده وتعداد روزهای ابری پشت سر هم در سراسر کشور کمتر از۵ روز در سال می باشد و همچنین شفافیت هوا در اکثر نقاط ایران بیش از ۶۰ % در نظر گرفته می شودو علاوه بر این با توجه به آنکه در نقاط مرتفع میزان تابش خورشید بیشتر بوده و سرزمین ما نیزکوهستانی است و اکثر نقاط آن ارتفاعی بیش از ۱۰۰۰ متر از سطح دریا دارد، این نیز یک ویژگی در بهره گیری از انرژی خورشیدی بوده و طبیعی است اگر بکارگیری انرژی خورشیدی برای تأمین آبگرم مصرفی، در کشورها یی به مراتب کم بهره تر از امتیازات فوق مقرون به صرفه باشد، در کشور ما قطعا مقرون به صرفه خواهد بود. در همین راستا در انتهای پژوهش جدولی از موقعیت آبگرمکن خورشیدی در سطح جهان ارائه گردیده است. با توجه به مشخصات جغرافیایی و اقلیمی شهرهای کشور، برای یک ساختمان مسکونی ۸ واحدی و با توجه به تعداد افراد ساکن در آن، میزان گازطبیعی و آب مصرفی مورد نیاز ساکنین، دو سناریوی مختلف با در نظر گرفتن نرخهای داخلی وجهانی الکتریسیته و گازطبیعی برای سیستم آبگرمکن خورشیدی مد نظر قرار گرفت. سپس این دو سناریو با بهره گرفتن از نرم افزار۴RETScreen Version مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. ساختمان مورد مطالعه یک ساختمان مسکونی ۴طبقه ۸ واحدی، تعداد ساکنین در ساختمان مجموعاً ۲۵ نفر میباشد. زیر بنای کل میباشدو زیر بنای هر یک از واحدهای مسکونی می باشد. طبقه زیر زمین ساختمان دارای زیر بنایی است. در دو جهت شمال و جنوب دارای نمای خارجی به مساحت می باشد. که در هر نما پنجره با شیشه یک جداره قرار گرفته است. دیوارهای ساختمان از جنس آجر معمولی بوده و فاقد عایق بندی می باشد. در این تحلیل با بهره گیری از روش شبیه سازی (Simolation) و تبدیل انرژی مورد نیاز برای تأمین آب گرم مصرفی (که می تواند توسط حامل های مختلف انرژی تأمین گردد ) به معادل بشکه نفت خام، تمامی حاملهای انرژی از یک دید ملاحظه شده اند. نقشه ساختمان مطابق شکل شماره ۴-۱ می باشد.

شکل شماره ۴-۱- نقشه ساختمان مورد بررسی

فرضیاتی که در این تحلیل محاسبه قیمت تمام شده لحاظ شده اند عبارتند از:

1. ارزش هر بشکه نفت خام حدوداً ۱۰۰ دلار.
2. نیاز آب گرم مصرفی هر خانوار ۴ الی ۵ نفره، حدود ۲۸۰ لیتر در روز ۶۲ گالن
3. متوسط دمای ورودی آب شهری به منازل مسکونی در سال ۱۵/۵ C
4. ضریب تبدیل انرژی ازBTU به معادل بشکه نفت خام در تراز نامه انرژی
5. آلاینده های محیط زیست در صورت بکارگیری سوختهای فسیلی. COx , NOx , Sox
6. کل هزینه بکارگیری سیستم آبگرمکن خورشیدی برای یک خانواده ۴ الی ۵ نفره بدون در نظرگرفتن مالیات و …، حدود ۷۰۰ دلار.

۴-۱- روش ارزیابی:

برای ارزیابی طرح و امکان مقایسه اقتصادی نیرو گاه های خورشیدی باسایر نیرو گاه های فسیلی از روش معادل هزینه یا هزینه تراز شده (LCOE ) که روش متعارف مشخص نمودن قیمت تمام شده برق در ایران می باشد، استفاده می نماییم. سپس بهای تمام شده برق تولیدی برای هر کیلووات ساعت یا هر مگاوات ساعت نیروگاههای سنجش شده را با بهای تمام شده برق تولیدی پانل های خورشیدی با شرایط نرخ تنزیل ۲۴ درصد ( نرخ تنزیل صندوق ذخیره ارزی و قیمت فروش داخلی گاز ۲۵ سنت به متر مکعب و فروش خارجی گاز را برای هزینه سوخت در نظر گرفته می شود.

۴-۲- برآورد قیمت تمام شده از روش هزینه تراز شده(LCOE )

برای بدست آوردن هزینه و قیمت تمام شده تولید برق در نیرو گاه ها از روش LCOE که روش رایج سنجش برآورد هزینه تمام شده برق در وزارت نیرو و همچنین گزارش های بانک جهانی برای برآورد هزینه های جاری و آتی استفاده شده است. استفاده کنندگان شیوه فوق معتقدند؛که این روش قادر است اقتصادی ترین طرح ها را به سیاست گذاران و مجریان عرضه برق معرفی نماید.

در این روش سه نوع هزینه سرمایه گذاری، تعمیر نگهداری و سوخت باهم مقایسه می شود. بر LCOE هزینه های سرمایه گذاری بصورت بهره برداری و مالیات و نحوه بازگشت سرمایه موثر است در این روش از رابطه زیر استفاده می شود :

در این نظریه برای بدست آوردن اعتبار از فرض آزمون های موازی استفاده می شود(چون برای سنجش اعتبار نیاز به آزمون های موازی است) ولی به ندرت اتفاق می افتد که بتوان آزمون های کاملاً موازی تهیه کرد و چنانچه آزمون های غیر موازی فرض شود برآوردهای نادرستی از اعتبار آزمون بدست می آید.

۴- خطاهای تصادفی اندازه گیری ^[۲۰]
مدل های ضعیف نمره حقیقی برای همه آزمودنی ها و در همه سطوح نمره حقیقی در یک آزمون ، خطای اندازه گیری یکسانی برآورد می کند. در حالیکه بر حسب سطوح مختلف نمرات حقیقی و موقعیت آزمودنی ها بر روی پیوستار صفت ، خطای اندازه گیری متفاوت است و معمولاً آزمودنی هایی با توانایی پایین تر دارای خطای استاندارد و اندازه گیری بیشتری نسبت به آزمودنی های قوی تر و با نمرات حقیقی بالاتر هستند (همبلتون، ۱۹۹۱).
۵- دیگر محدوده نظریه کلاسیک به شیوه طرح و ساختن تست بر می گردد،
یعنی اینکه مقایسه توانایی آزمودنی ها معمولا به وسیله یک تست با فرم های همتای آن محدود می گردد. یک اشکال این شیوه این است ، چون بسیاری از تست های پیشرفت و استعداد نوعاً برای دانش آموزان با توانایی متوسط ساخته می شوند ، تخمین های بسیار دقیقی از توانایی دانش آموزان قوی و ضعیف فراهم نمی آورد، به عقیده لرد (۱۹۸۰) هنگامیکه دشواری تست با سطح توانایی تقریبی هر آزمودنی ناجور باشد، شاهد تغییر در اعتبار تست خواهیم بود. وی می گوید چنانچه سوال های آزمون را طوری بسازیم که با سطح توانایی آزمودنی ها جور باشند، می توانیم طول تست را بدون آنکه کاهشی در اعتبار فراهم گردد، کوتاه تر کنیم. ولی اگر تستی درست کنیم که سوال های از لحاظ دشواری متفاوت باشد، کار مقایسه بین آزمودنی ها مشکل خواهد بود.
این نظریه دارای اشکالاتی دیگری نیز هست که علاقمندان می توانند به همبلتون^[۲۱] (۱۹۹۱) و بیکر^[۲۲] (۱۹۸۵) مراجعه کنند.
نظریه های جدید اندازه گیری
زمینه های ارائه تئوری های جدید اندازه گیری از نیمه دوم قرن بیستم توسط افرادی مانند لرد^[۲۳] (۱۹۵۲،۱۹۵۳)، راش^[۲۴] (۱۹۶۰)، برن بام^[۲۵] (۱۹۵۸۱۹۶۸)، رایت^[۲۶] (۱۹۶۸)، همبلتون (۱۹۷۹، ۱۹۸۳) و غیره فراهم شد. به نحوی که اولین مدل این نظریات در ۱۹۶۰ توسط جرج راش، ریاضی دان دانمارکی در کتاب خود تحت عنوان مدل های احتمالاتی برای آزمون های هوشی و پیشرفت مطرح گردید. هر چند به نظر لرد ریشه معنی منحنی ویژه سوال و به عبارت دیگر نظریه های جدید برای نخستین بار توسط لاولی^[۲۷] در ۱۹۴۳ بیان شد و کسانی مانند لازارسفلد^[۲۸] در ۱۹۵۰و ۱۹۵۹ تئوری کلی تری برای آزمون های نگرش و سایر پرسش نامه ها توسعه دادند (لرد، ۱۹۶۸).
با گذشت زمان و پیشرفت های چشمگیر در این زمینه ها به ویژه در عرصه علوم کامپیوتر زمینه برای بسط و گسترش نظریه های جدید فراهم شد و روا نسنجان و متخصصان آزمون سازی با علاقه بیشتری رو به این تئوری ها آوردند. نظریه های جدید اندازه گیری نخست با اصطلاح صفت مکنون یا خصیصه مکنون به شدت پیوند خورد به صورتی که در ادبیات و پیشینه تئوری های جدید فراوان به چشم می خورد اما به دلایلی هم اینک سوال- پاسخ (IRT) با نظریه منحنی ویژه سوال رواج یافته و برای مقاصد آزمون سازی تحلیل آماری داده ها مناسب تر به نظر می رسد (همبلتون، ۱۹۹۱).
تئوری بنیادی تر و دارای مدل هایی با توزیع احتمال موفقیت آزمودنی در سطح سوال است به طوری که اسم آن بیان IRT عمدتا برای آگاهی سطح سوال متمرکز است چارچوبIRT دربرگیرنده گروهی ازمدل هاست و کاربرد هر مدل در موقعیتی خاص به ماهیت سوالات آزمون واعتبار فرضیه های نظری مختلف درباره سوالات آزمون بستگی دارد (فن، ۱۹۹۸) ۰
مفروضه های اصلی مدل های سوال- پاسخ (IRT)
مدلهای سوال- پاسخ دارای مفروضاتی است که اگرچه به آنها مفروضات قوی گفته می شود و برقراری آنها در شرایط تجربی چندان ساده نیست ولی در صورت برقراری به نتایج عملی معتبر و وهمی منجر می شود که از مدل های کلاسیک با مفروضات ضعیف بر نمی آید. دو مفروضه اصلی IRT و مدل های جدید عبارتست از:
تک بعدی بودن^[۲۹]
هر آزمونی از تعدادی سوال تشکیل شده است که معطوف به سنجش صفت با صفات معینی است. در واقع این صفات یا توانایی ها زیر بنایی عملکرد آزمون را تشکیل می دهد . یک آزمون براساس آنکه یک یا چند صفت زیر بنایی کارکرد در آن را شامل شود و سوالات آن از چند عامل اصلی اولیه اشباع شده باشد، دارای بعد یا ابعادی خواهد بود. عملکرد آزمودنی در آزمون مورد نظر (پاسخ به سوالات) موقعیت و جایگاه او را در فضای مکنون معین می کند (لرد و ناویک، ۱۹۶۸).
در کارهای مربوط به IRT اغلب چنین فرض می شود که یک صفت با توانایی وجود دارد که به گونه ای کارآمدی عملکرد آزمودنی در تست و روابط درونی هر جفت سوال تستی را توجیه و تبیین کند، که به آن مدل های تک بعدی می گویند.
البته تعیین تک بعدی بودن یک آزمون بطور کاملاً دقیق قابل دسترس نیست زیراهمواره عوامل گوناگون شخصیتی ، شناختی، اجرایی و … مثل اضطراب، سرعت عملکرد و سرو صدا و … عملکرد آزمودنی در آزمون را تحت تأثیر قرار می دهد. لیکن آنچه ضروری است تا به برقراری مفروضه تک بعدی بودن منجر شود ، مولفه یا عامل غالب است. این مولفه به صفت یا توانایی اصلی مورد نظر تست اشاره دارد. به نظر لرد (۱۹۶۸) مفروضه تک بعدی بودن در مورد مجموعه سوالات تستی ، بطور کامل، برای بسیاری از آزمون ها مصداق ندارد هر چند وی اضافه می کند که در بعضی موارد با تقریب خوبی قابل قبول است.
استقلال موضعی (شرطی)^[۳۰]
این مفروضه از ویژگی های مشترک همه مدل های IRT است و تحت عنوان مفروضه استقلال موضعی لازارسفلد شهرت دارد. این مفروضه بدان معناست که هر سوال باید مساله کاملاً تازه ای باشد و عملکرد آزمودنی در یک سوال مستقل از عملکرد او در سایر سوالات تست باشد، بنابراین عملکرد آزمودنی در یک سوال نباید در بهتر یا بدتر شدن پاسخ هایش به هر یک از سوالات دیگر آزمون تأثیر بگذارد.در واقع معنای این مفروضه این است که تنها چیزی که پاسخ های یک سوال را تبیین می کند، صفت یا توانایی مورد اندازه گیری است، با ثابت نگه داشتن سطح توانایی که تنها منبع تغییرات پاسخ هاست هر متغییر دیگری به خطا قابل انتساب است که آن هم طی سوالات مستقل است. برای مثال هیچ سوالی نباید سرنخ یا راهنمایی برای پاسخ به سوالات دیگر را فراهم کند . با توجه به این مفروضه فقط سطح توانایی آزمودنی و ویژگی های هر سوال بر عملکرد آزمودنی در سوال موثر است (همبلتون، ۱۹۹۱ )، ( مک کینلی ، ۱۹۸۹)۰
به بیان فنی و ریاضی ، توزیع های شرطی نمرات همه سوالات در درون هر گروهی از آزمودنی ها که همگی با مقادیر معین و یکسان  مشخص شده اند، مستقل از یکدیگرند.
این مفروضه دارای دو شکل قوی و ضعیف است. شکل قوی آن به استقلال شرطی در تبیین سوالاتی که یک آزمودنی پاسخ می دهد، مربوط می شود. هر آزمودنی معین دارای بردار پاسخ مستقلی از لحاظ آماری است. یعنی عملکرد آزمودنی در سوال i مستقل از نحوه عملکرد او در سایر سوالات است. برقراری این مفروضه منجر به تک بعدی بودن آزمون می شود، یعنی آن که آزمونی یک بعدی و دارای یک صفت بنیادی است که استقلال موضعی در بین سوالات آن برقرار باشد. در صورتی که آزمون از بیش از یک صفت اصلی اشباع شده باشد. سئوالات دارای استقلال موضعی نیست ولی مشکل این مفروضه به استقلال موضعی در میان آزمودنیها ارتباط دارد و بدان معناست که بین پاسخ به سوالات آزمودنی هایی که در یک سطح ثابت توانایی قرار دارند همبستگی وجود ندارد. این رابطه را می توان از طریق فرمول استقلال آماری پیشامدها بدست آورد (آلن وین، ۱۹۷۹ ترجمه دلاور )، (همبلتون و کوک ، ۱۹۷۷)۰
نظریه صفت مکنون و ارتباط آن با IRT
وقتی از مقیاس مشترک توانایی بحث می شود، مقصود نوعی صفت فرضی تک بعدی است که گاه “متغیر” یا “صفت مکنون” خوانده می شودو فرض می شود که تست آن را می سنجد. اصطلاح صفت در اینجا سازه ای است که اساساً آماری است و وجود خارجی ندارد. مقصود نوعی خصیصه مکنون است که زیربنای الگوی موفقیت ها و شکست های آزمودنی ها را در یک مجموعه سوال تستی تشکیل می دهد و در واقع کیفیتی از رفتار است که تجلی آن در طول زمان های مختلف و دامنه ای از موقعیت های خاص ، دست کم تا حدودی ثابت است (هومن، ۱۳۸۵).
اصطلاح نظریه صفت مکنون شامل خانواده ای از مدل های ریاضی است که روابط تابعی بین متغیرهای مشاهده پذیر و سازه های صفت فرضی زیربنائی این متغیرها را نمایش می دهد. هسته مدلهای صفت مکنون را معادله ای تشکیل می دهد که رابطه بین پاسخ های مشاهده پذیر به یک محرک (نظریه یک سوال تستی) و سطح صفت بنیادی آن را به عنوان تابعی برای ویژگی های آن متغیر محرک بیان می کند. چنانچه مجموعه پاسخ های مشاهده شده یک آزمودنی به سوالهای یک تست با ویژگی های معلوم در دست باشد، مدلهای صفت مکنون استنباط سطح صفت این آزمودنی را با بهره گرفتن از پاسخ های مشاهده امکان پذیر می سازد. بنابراین ، احتمال موفقیت در یک سوال را می توان به عنوان تابعی از جایگاه آزمودنی در ابعاد صفات بنیادی در نظر گرفت که شکل آن چنین است:

در اینجا P نمایش احتمال موفقیت در سوال g و  نمایش صفات زیربنایی سئوال است به این تابع، تابع ویژه سوال^[۳۱] گفته می شود. (هومن ، ۱۳۸۵).
وقتی نظریه صفت مکنون در مورد تست های توانایی با پیشرفت به کار می رود ، نظریه خم ویژه سوال یا نظریه سوال – پاسخ (IRT) نامیده می شود. این دو اصطلاح فراوان به جای یکدیگر به کار می رود. خم ویژه سوال خمی است که احتمال پاسخ درست به یک سوال تستی را به عنوان تابع سطوح مختلف صفتی که بر حسب موفقیت در سوال می شود، نمایش می دهد. نظریه سوال- پاسخ، هم نقش سوال تستی و هم پاسخ های آزمودنی ها را مورد توجه قرار می دهد(هومن ، ۱۳۸۵).
خم ویژه سوال زیربنائی تئوری سوال پاسخ است و همه سازه های دیگر این تئوری بستگی به آن دارد، و به همین دلیل نقش آن در تئوری مذکور به گونه قابل ملاحظه ای مورد توجه قرار گرفته است (بیکر ، ۲۰۰۱). این خم دارای پارامترهایی است که در احتمال موفقیت در سوال موثرند که عبارتند از:
۱ -پارامتر شیب خم^[۳۲](پارامتر تشخیص سوال) : نسبت تغییر در احتمال موفقیت را وقتی در جهت بالای مقیاس خصیصه مکنون حرکت می کنیم نشان می دهد. این پارامتر نشانگر سطح تشخیص وال است و با ag نشان داده می شود. اگر صفت  دارای توزیع نرمال با میانگین صفر و انحراف استاندارد یک باشد، پارامتر ag با ضریب همبستگی دو رشته ای بین سئوال و صفت مکنون دارای رابطه زیر خواهد بود.

معمولاً ag بین -۲/۵ تا ۲/۵ دارد و بیشتر سئوالات a_g=1 عمومیت دارد؛ مقادیر کوچکتر از ۰/۵۰ برای بیشتر مقادیر تستی فاقد تشخیص کافی است و مقادیر بزرگتر از ۲/۵ نیز به ندرت در محاسبات بدست می آید (هومن، ۱۳۸۵).
۲-پارامتر دشواری^[۳۳]: این پارامتر نشان می دهد که خم ویژه سوال در کجای مقیاس خصیصه مکنون قرار دارد. این پارامتر معرف دشواری و سطح زیربنائی  است و با b_g نمایش داده می شود. بنابراین با مفهوم دشواری سوال در مدل کلاسیک که به نسبت پاسخ های درست به کل پاسخ هاست ، تفاوت دارد. پارامتر دشواری نقطه عطف^[۳۴] خم ویژه سوال را توصیف می کند و با آن که مقیاس آن اختیاری است ، معمولاً بین -۲/۵ تا +۲/۵ مقیاس پردازی می شود. وقتی b_g دقیق برابر  یعنی برابر با سطح معینی از خصیصه مکنون باشد، درست ۵۰ درصد آزمودنی های که در آن سطح قرار دارند به سوال پاسخ درست بدهند (هومن ، ۱۳۸۵).
۳_ پارامتر موفقیت در حد شانس^[۳۵](پارامتر حدس وگمان): پارامتری که بیانگر سطح پایه خم برای سطوح بسیار پائین خصیصه مکنون است یعنی احتمال انتخاب کاملاً تصادفی گزینه درست سئوال که یا C_g نمایش داده می شود و در واقع همان مجانب^[۳۶] است که وقتی  فوق العاده پایین باشد به خم ویژه سوال نزدیک می شود. این پارامتر بسته به اینکه سوال تستی دارای چند گزینه باشد متفاوت است مثلاً برای سوال ۴ گزینه ای حدود ۰/۲۵ است برای سئوالهای ۵ گزینه ای حدود ۰/۲ است ولی برای سوال های باز پاسخ این پارامتر حدود صفر است. چون در اینجا آزمودنی پاسخ را از بین گزینه های داده شده انتخاب نمی کنند، ولی در عمل این مقدار می توان تغییر کند بخصوص در مدل سه پارامتری که این پارامتر برای تک تک سوالات برآورد می شود.
پارامتر توانایی : هر آزمودنی به قصد جایگاه افراد در پیوستار یا صفت مورد نظر یا فضای مکنون طراحی و اجرا می شود ، این صفت یا توانایی ، پارامتر توانای نامیده می شود۰ در نظریه سوال -پاسخ از حرف یونانی θ (تتا)به عنوان نماد توانایی استفاده می شود و دامنه بین ∞+ تا ∞- را در بر می گیرد (همبلتون وکوک، ۱۹۷۷).
تابع آگاهی سوال و آزمون^[۳۷] : یکی از مفاهیم برجسته ، پرقدرت و انعطاف پذیرIRT ، مفهوم آگاهی است؛ اصولا هر آزمون متشکل از تعدادی سوال است که به منظور کسب اطلاع وآگاهی از میزان صفت یا توانایی مورد سنجش آزمودنی ها طراحی، ساخته واجرا می شود۰ در مدل کلاسیک روش کارآمد و مطمئنی برای اطلاع از سودمندی و اثربخشی سوالات یک آزمون در سنجش صفت مورد نظر و به عبارت دیگر میزان آگاهی که هر سوال راجع به آزمودنی ها می دهد وجود ندارد. لیکن در مدل های جدید IRT محققان قادر هستند که سوالات را به طور انفرادی انتخاب نمایند که این تصمیم گیری مستقل از نمونه آماری می باشد.
در واقع با بهره گرفتن از تابع آگاهی، میزان آگاهی دهندگی هر سوال و لذا کل آزمون بدست می آید. مفهوم آگاهی سوال و آزمون در طراحی و ساخت آزمون ها برای مقاصد خاص انتخاب و گزینش سوالات مورد نیاز و ارزشیابی آزمون ها از نظر موفقیت در برآورد هدف آزمون سازان کاربرد بسیار دارد(همبلتون، جونز و راجرز۱۹۹۳)۰
انواع مدل براساس تعداد پارامتر
برای برآورد همزمان پارامترهای سوال و توانایی، روش های زیادی وجود دارد. مثل روش های احتمال مشترک، بیشینه احتمال شرطی بیشینه احتمال کناری، روش بیزین و روش ابتکاری و اکتشافی.
اما برای بیشتر کارهای نظری که درباره ویژگی های سوالات تستی و تست های حاصل از ترکیب این سوالات انجام می شود یکی از دو مدل ریاضی زیر استفاده می شود و هر دو مدل نتایج مشابهی را بدست می دهند و انتخاب هر کدام در بیشتر موارد بستگی به سادگی و سهولت استفاده مطالب ریاضی دارد که از بکار بردن آن حاصل می شود نخست مدل اجایو نرمال، یعنی شکل تراکمی خم نرمال^[۳۸] است. وقتی Cg=0 یاشد، معادله مزبور به صورت زیر در می آید.

مدل دوم، تابعی است که تابع منطقی^[۳۹] نامیده می شود که بسته به اینکه ارزش عددی چند پارامتر در آن دخیل باشند مدل های خاصی بوجود می آید و خم ویژه بخصوصی را معین می کند. در این قسمت چهار مدل ریاضی برای خم ویژه سوال ارائه می شود. این مدل ها از طریق تولید یک معادله ریاضی، رابطه احتمال پاسخ درست را با توانایی تبیین می کند. هر مدل با بهره گرفتن از ارزش عددی یک یا چند پارامتر ، خم ویژه بخصوصی را معین می کند.
۱- مدل منطقی تک پارامتری (مدل راش)
راش در دهه ۱۹۶۰ موفق شد داده های دستی را از دیدگاه تئوری کلاسیک احتمال تجزیه و تحلیل کند. هر چند کار او با چهارچوب مرجع بسیار متفاوت آغاز شد ، اما مدل خم ویژه سوال حاصل از کار وی یک مدل لوجستیک است. بر پایه این مدل ، پارامتر قدرت تشخیص (ag) همه سوالات یکسان و برابر با یک فرض می شود و پارامتر cg برابر صفر قرار داده می شود و سوالات فقط از نظر پارامتر دشواری (bg) مقادیر متفاوتی دارند. احتمال پاسخ صحیح در مدل تک پارامتری از معادله زیر بدست می آید.

در اینجا bg معرف پارامتر دشواری  سطح توانایی را نشان می دهد و چون پارامتر تشخیص برابر یک است در فرمول تأثیری نداردو نشان داده نمی شود(هومن، ۱۳۸۱).
D عدد ثابت ۷۰۲/۱ است که به منظور تطبیق واحدهای مقیاس تابع منطقی با واحدهای اجایو نرمال به کار می رود. برای اجرای این مدل باید:
۱) سوالات باز پاسخ باشند تا بتوان Cg=0 در نظر گرفت (البته ممکن است دقیقاً Cg=0 نباشد ولی این گونه فرض می شود)
۲) تمام سوالات از نظر محتوا و شکل همگون بوده و تنها یک خصیصه مکنون مشترک را بسنجد و در واقع همه سوالات تک بعدی باشند مثلاً همه آنها املاء باشند یا همه آنها تفریق باشند.
۳) سوالات با بهره گرفتن از یک فرم تجربی اولیه سرند شوند و سوالات مبهم و جور نشدنی کنار گذاشته شوند.
۴) سوالات را منعکس کنند رشد کلی مربوط به نوعی خصیصه باشند، نه یک درس خاص (هومن، ۱۳۷۵).
اگر چه مدل راش می تواند به عنوان حالتی خاص از مدل های آزمون لوجستیک دو و سه پارامتری ملاحظه شود، خود آن واجد برخی ویژگی های خاص است که آن را برای کاربران جذاب می سازد نخست، به دلیل وجود پارامترهای سوال کمتر، کارکردن با آن آسانتر است. دوم ، مسایل برآورد پارامتر کمتری در مدل راش نسبت به مدل های عمومی و کلی تر وجود دارد. سرانجام ویژگی عینیت خاصی که بدست می آید ، اجازه جداسازی کامل سوال و تخمین توانایی را می دهد (همبلتون، ۱۹۹۱).
۲- مدل منطقی دو پارامتری
بر پایه این مدل پارامترهای قدرت تشخیص (ag) و دشواری سوال (bg) تغییر می کنند ولی باز هم سوالات باز پاسخ است و آزمودنی پاسخ درست را از بین گزینه ها انتخاب نمی کند بلکه موظف به تولید پاسخ است. بنابراین پارامتر Cg ثابت و برابر صفر در نظر گرفته می شود. معادله برآورد احتمال پاسخ صحیح برای مدل دو پارامتری بدین صورت است:

در اینجا a_g قدرت تشخیص سوالات را نشان می دهد و  بیانگر انحراف منطقی است.
۳- مدل منطقی سه پارامتری
مدل سه پارامتری علاوه بر پارامتر توانایی آزمودنی، که در کلیه مدل ها مشترک است، و علاوه بر دو پارامتر دشواری و قدرت تشخیص سوالات، که اولی در هر دو مدل یک و دو پارامتری و دومی دو پارامتری ملاحظه می شود، پارامتر سومی را برای هر سوال آزمون در نظر می گیرد و به برآوردن آن می پردازد. این پارامتر حدس یا شانس کاذب نامیده می شود و با نماد C_g معرفی می شود. منظور از پارامتر حدس، احتمال دادن پاسخ صحیح به سئوال i برای آزمودنی هایی است که در دامنه بسیار پایین صفت مکنون قرار دارند و بر روی محور افقی یا  کمترین مقدار را دارا هستند. عامل حدس در سوالات صحیح – غلط یا چند گزینه ای و مشابه آنها که آزمودنی به انتخاب می پردازد صادق است. نکته قابل توجه در مورد پارامتر C_g این است که میزان این پارامتر برای همه سوالات و آزمودنی ها عملاً یکسان نیست و هر سوال C_g خاص خود را دارد زیرا چنان که لرد خاطر نشان کرده است میزان آن متأثر از مهارت و توانایی طراح سوال در ایجاد گزینه های انحرافی جذاب است. بنابراین مقادیر C_g برای سوالات چند گزینه ای تنها در صورتی خواهد بود که آزمودنی بدون هیچ اطلاعی از موضوع مورد سنجش سئوال اقدام به حدس صرف و کاذب نماید (همبلتون، ۱۹۹۱).
معادله برآورد احتمال پاسخ درست برای مدل سه پارامتری چنین است:

رابینز، کرینو و فردندال به رابطه میان سطوح فردی و محیط بر فرایند توانمندسازی پرداختند.آنها عواملی که در نظر گرفته بودن شامل تعهد، اعتماد،موثر بودن کفایت نفس، معنی دار بودن، حق انتخاب و عوامل مربوط به محیط کار شامل انتقال قدرت و استقلال، اشتراک گذاری منابع و اطلاعات آموزش، بازخورد و سیستم پاذاش و انضباط می شود .(Robins,Crino & Fredentall, 2002)
مدل نیلسن و پدرسن از سه مرحله تشکیل شده است در مرحله اول غنی سازی شغل و استقلال موجود در کارها مورد بررسی قرار می گیرددر مرحله دوم با استفاده عوامل تقویت کننده و تعدیل کننده، قوانین و خطوط لازم برای آموزش نیروی انسانی، دست یابی به اطلاعات و پاداش و جبران خدمات در نظر گرفته می شود، سپس میزان مشارکت و درگیر شدن که در فرایندهای کاری پس از به کارگیری این سبک ها ایجاد خواهد شد مورد بررسی قرار خواهد گرفت .(Nielsen & Pedersen,2003)

کیرکمن و روزن نیز شیوه رهبری، مسئولیت سیاستهای منابع انسانی شامل تقسیم پاداش و انواع آموزشها را به عنوان ویژگیهای سازمانی و شغلی در مدل سه مرحله ای خود در نظر گرفته اند .(Kirkman & Rosen,1997)
توماس و ولتهوس با رویکرد شناختی توانمندسازی را به عنوان فرایند افزایش انگیزش درونی وظیفه تعریف کردند و چهار عامل موثر بودن، شایستگی، معنی داری خود تعیینی (حق انتخاب) را در مدل خود مورد توجه قرار دادند .(Thomas &Velthouse,1990)
به اعتقاد هیوژنسکی و بوکانن غنی سازی شغل و سایر روش های مشابه برای افزایش آزادی عمل کارکنان توانمندسازی نامیده می شود .(Huczynski & Buchanan,2000)
اسپریتزر^[۸۲] (۱۹۹۵) بر اساس کار توماس ولتهوس احساس معنی دار بودن، احساس شایستگی،احساس خود تعیینی (حق انتخاب)، احساس موثر بودن، را به عنوان عوامل تاثیر گذار بر توانمند سازی روان شناختی در نظر گفت و تاثیر عوامل سازمانی و اجتماعی را بر توانمندسازی روان شناختی مورد بررسی قرار داد.(Spritzer,1995)
کانگر و کاننگو با تاکید بر افزایش احساس کفایت نفس در کارکنان برای توانندسازی آنها، عوامل مربوط به پاداش، ماهیت شغل، سبک سرپرستی و مدیرتی و عوامل سازمانی را به عنوان عواملی که منجر به کاهش کفایت نفس کارکنان می شوند را مورد بررسی قرار داد .(Conger & Kanungo,1988)
فیشر ^[۸۳]اعتقاد دارد که توانمندسازی، آموزش چگونگی انجام کار به دیگران است که کمتر به مدیر متکی باشند. وآن تابعی از اختیار، منابع، اطلاعات و مسئولیت است .(Tubbs & Moss,2000)
F(A,R,I,A) = توانمندسازی^[۸۴]
به اعتقاد تابس و موس در توانمندسازی کارکنان نیاز دارند به اینکه نه فقط اختیار داشته باشند، بلکه آموزش کافی و بودجه و اطلاعات اساسی نیز داشته و سپس در زمینه تصمیمهای خود مسئول و پاسخگو باشند.(Tubbs & Moss,2000)
دسته بندی عوامل موثر بر توانمندسازی
۱)تفویض اختیار
از دیدگاه رویکرد ارتباطی توانمندسازی فرایندی است که از طریق آن یک رهبر یا مدیر سعی در تقسیم قدرت خود در بین زیر دستانش دارد.(Conger & Kannungo,1998) از آنجا که قدرت در سازمانها بیشتر در چارچوب اختیارات قانونی فرد متجلی می شود بنابراین توانمندسازی به معنای تفویض اختیار است. به عقیده کانتر توانمندسازی بر مبنای واگذاری اختیارات و پاسخگویی بنا شده است.(Kanter,1983) شول و همکارانش معتقدند توانمندسازی عبارتست از اعطای اختیارات بیشتر به کارکنان برای اتخاذ تصمیمات لازم بدون آن که در ابتدا به تایید مقامات بالاتر سازمان برسد .(Schoell & etal,1993)
۲) دسترسی به اطلاعات
مدت زمان زیادی بودکه سازمان ها براساس نظریه تاریکخانه مدیریت^[۸۵] عمل می کردند. بر اساس این نظریه مدیران باید کارکنان شان را در تاریکی نگه داشته و صرفاً آنها را با اطلاعات بی اهمیت تغذیه کنند(Dennis,1998). اما امروزه ارتباط بین دسترسی به اطلاعات و توانمندسازی در تحقیقات دانشگاهی و در عمل به اثبات رسیده است. به اعتقاد وییک، دسترسی به اطلاعات، فهم افراد از مشکلات پیچیده را افزایش خواهد داد. نوناک نیز بر این باور بود که تبادل اطلاعات جزء مهمی در استقلال عمل افراد به شمار می آید(Spritzer,1996).
جین اسمیت نیز یکی از عوامل موثر بر توسعه استقلال افراد را سهیم کردن آنان در اطلاعات می داند. ایشان تاکید می کند که اطلاعات سبب تسهیل در تصمیم سازی و تصمیم گیری می­ شود. اگر کارکنان را در اطلاعات سهیم نکنیم نمی توان از آنان انتظار داشت مسئولیت بپذیرند، بدون داشتن اطلاعات نمی توان تصمیم گرفت و آن را اجرایی نمود. اگر به افراد اطلاعات بدهیم به آنها کمک نکرده ایم بلکه به آنان مسئولیت داده ایم.(Smith,2000) با دادن اطلاعات بیشتر به افراد آنها در خود این نیاز را احساس می کنند که باید برای کار و تلاش، هدف داشته باشند.(Tubbs & Moss,2000) البته باید اطلاعاتی در اختیار افراد قرار گیرد که منجر به افزایش کارایی آنها گردد، نه اطلاعاتی که سردرگمی آنها را در پی خواهد داشت.(Carey,1996)
۳) آموزش
آموزش کارکنان عبارتست از انجام یک سلسله عملیات مرتب، منظم، مداوم و با هدف و یا اهداف مشخص و به سه منظور به کار می رود، ایجاد یا افزایش سطح دانش و آگاهی کارکنان، ایجاد یا افزایش سطح مهارتهای شغلی کارکنان، ایجاد رفتار مطلوب و متناسب با ارزشهای پایدار جامعه. آموزش در حقیقت یکی از راه­های اصولی و منطقی هدایت تلاشهای کارکنان در سازمان است و باعث به کارگیری استعدادهای نهفته، به کار اندازی قدرت تخیل و به وجود آمدن حس انعطاف پذیری فکری لازم در کارکنان خواهد شد(اسماعیلی،۱۳۷۹). به اعتقاد فیشر توانمندسازی آموزش چگونگی انجام کار به دیگران است که کمتر به مدیر متکی باشند. تابس و موس نیز معتقدند در توانمندسازی کارکنان نیاز ندارند فقط اختیار داشته باشند،بلکه آنها نیاز به آموزش کافی و بودجه و اطلاعات اساسی نیز داشته و سپس در زمینه تصمیمهای خود مسئول و پاسخگو باشند.(Tubbs & Moss,2000)
۴) شیوه رهبری
سبک رهبری کارآمد جزء لاینفک ایجاد محیط پرورش کارکنان توانمند است. مدیران مستبد به دلیل نگرش سنتی قدرت، هرگز قادر به توانمندسازی زیردستان نخواهد بود. به زعم آنها توانمندسازی کارکنان به مثابه قدرت بخشیدن به رقیبی است دربازی با مجموع صفر^[۸۶]، که به هیچ وجه منطقی نیست. برخلاف مدیران خودکامه که در جهت تضعیف هر چه بیشتر زیردستان گام بر می دارند مدیران توانمند، به عنوان یک هادی، مباشر، تسهیل کننده و مربی عمل کنند.(Fullam & Lando,1998) این مدیران به خوبی می دانند که توانمندی و موفقیت آنها در گرو توانمندی وموفقیت کاری آنها است (محمدی،۱۳۸۱). جفری سانن فلد این واقعیت را این گونه بیان می کند ” یک نوازنده ویلون بعد ازز ترک ارکستر، کارهای زیادی می تواند انجام دهد، اما یک رهبر ارکستر فقط گروه را داردو بدون آن هیچ کاری نمی تواند انجام دهد"(Horten,1992).
رهبری در مدیریت عبارت است از فراگرد نفوذ در کارکنان، به گونه ای که کوشش داوطلبانه و مشفقانه آنان را در جهت رسیدن به هدفهای سازمان موجب گردد. نقش رهیری با فراهم نمودن زمینه های مساعد و پشتیبانی کننده به کارکنان نشان دهد که آنها می توانند با کوشش در جهت تحقق، هدفهای سازمان، نیازها و هدفهای خود را برآورده سازند و توانایی های بالقوه خود را آشکار کنند. از این رو مدیران باید درک درستی از نقش واگذار شده به افراد، فردیت کارکنان و شخصیت آنان داشته باشند.شیوه ها و اگوهای متفاوت رهیری وجود دارد، رهبران از سه الگوی بنیادی زیر پیروی می کنند رهبری اقتدارگرا و خودکامه، رهبری مشارکتی، روش رهبری بر پایه آزادی عمل(کونتز،۱۳۷۰).
۵) مسئولیت
به اعتقاد تابس و موس در توانمندسازی کارکنان نیاز دارند به اینکه نه فقط اختیار داشته باشند، بلکه آموزش کافی و بودجه و اطلاعات اساسی نیز داشته و سپس در زمینه تصمیمهای خود مسئول و پاسخگو باشند.(Tubbs & Moss,2000) کونزاک شش عامل را در توانمندسازی مهم دانست که اگر مدیران این شش عامل را در رفتارهایشان بیشتر نشان دهند کارکنان نیز احساس توانمندی شناختی بیشتری می کنند، این عوامل شامل تفویض اختیار، مسئولیت، تصمیم گیری خودگردان، تسهیم اطلاعات، توسعه توانایی و مشاوره برای عملکرد نوآورانه می شود.(Koneczak etal.,2000) توانمندسازی عبارت است طراحی و ساخت سازمان به نحوی که افراد ضمن کنترل خود آمادگی قبول مسئولیت­های بیشتر را نیز داشته باشند.
۶) ترغیب و تشویق (پاداش)
پاداش ارائه یک پیامد خوشایند برای انجام رفتاری مطلوب از فرد به منظور افزایش احتمال تکرار است (Hellriegel etal.,1995). کانگر و کاننگو در مطالعات خود دریافتند که پاداش نقش مهمی در توانمندسازی کارکنان ایفا می کند. پاداش ها به ویژه آنهایی که همراه با تحسین و قدردانی مدیران عالی هستند، به افراد احساس شخصیت داده و آنها را بر می انگیزانند تا از توان بالقوه خود برای ارائه عملکرد بهتر استفاده کنند(Gordon,1991). توماس و ولتهوس نیز در مطالعات خود دریافتند پاداش مبتنی بر عملکرد با تحت تاثیر قرار دادن ادراک افراد از حق انتخاب (خود تعیینی) و شایستگی در توانمندسازی روانشناختی آنها نقش بازی می­ کند .(Thomas &Velthouse,1990)
۷) آشکار سازی اهداف و چشم انداز سازمان
ماموریتها و اهداف سازمان در هر مجموعه ای برای هدایت عمومی فعالیتهای سازمان به سمت و سوی مورد نظر سازمان است. معمولا اینگونه اهداف در سطح رسالتها، ماموریتها و در سطح عملیاتی و کاربردی توسط هدف گذاران که در هر سازمانی متناسب با فرهنگ و سبک مدیریت سازمانی می تواند متغیر باشند تعریف می گردند. چگونگی و نحوه تعیین اهداف و ماموریتهای سازمان و سطح اهداف فردی کارکنان از جمله مسائل مهمی است که می تواند نقش بسیار عمده ای را در تحقق اهداف سازمانی و در نهایت، موفقیت سازمان ایفا کند. هدفها باید از صراحت و روشنی بالایی برخوردار باشد. حتی الامکان در قالب عبارات کمی مطرح گردند(پاکدل،۱۳۷۶).
به اعتقاد توماس و ولتهوس آشکارسازی اهداف و چشم انداز سازمان سبب می گردد فرد تصویری مثبت از موفقیتهای آتی خود ارائه کند. که این تصویر مثبت از آینده احساس شایستگی و احساس موثر بودن فرد را افزایش داده و بر احساس معنی داری تاثیر گذار خواهد بود .(Thomas & Velthouse,1990)
بلانچارد، زیگارمی و زیگارمی در مدل خود در یکی از رهنمودهای خود برای توانمندسازی بیان می دارند که: افراد را از اهدافی که باید به دست آورند و اهمیت آن اهداف را برای کل سازمان مطلع سازید.(Blanchard et al.,1985)
کوئین و اسپریتزر برای حرکت از دیدگاه پویا چهار عامل را مهم می دانند، این عوامل شامل ایجاد چشم انداز روشن،دسترسی به اطلاعات، نظم واعمال کنترل و حمایت سازمانی می شود.(Quinn & Spritzer,1997)
۸) دسترسی به منابع
از دیدگاه کانتر، دسترسی به منابع بدان معناست که مدیران باید فعالیتهای سازمان را از طریق واحدهای کوچکتر وتیم های پروژه ای که دارای بودجه مخصوص به خود هستند به انجام رسانده و منابع لازم برای حل مشکلات در اختیار آنها قرار می دهند. این منابع می تواند شامل منابع مالی، مواد، ملزومات، مکان و زمان باشد. به باور هومانز، عدم دسترسی به منابع نقش عمده ای در ایجاد احساس بی قدرتی و وابستگی کارکنان دارد. از سوی دیگر، دسترسی به منابع افزایش کفایت نفس و کنترل بر رویدادهای محیطی خواهد شد .(Spritzer,1996)
فیشر اعتقاد دارد که توانمندسازی، آموزش چگونگی انجام کار به دیگران است که کمتر به مدیر متکی باشند. وآن تابعی از اختیار، منابع، اطلاعات و مسئولیت است.(Tubbs & Moss,2000) بلانچارد، زیگارمی و زیگارمی در مدل خود در یکی از رهنمودهای خود برای توانمندسازی بیان می دارند که: از فراهم بودن منابع مورد نیاز مطمئن باشید .(Blanchard & et al.,1985)رابینز، کرینو و فردندال در مدل خود اشتراک گذاری منابع را به عنوان یکی از عوامل مربوط به محیط کار که بر توانمندسازی تاثیرگذار است یاد می کند .(Robins et al.,2002)
۹) کنترل
حیطه کنترل به معنای تعداد افرادی است که تحت سرپرستی مستقیم یک مدیر قرار دارند، حیطه محدود، کنترل شدیدی را بر زیردستان بوجود می آورد. لالر دریافت حیطه کنترل محدود این تصور را در افراد بوجود می آورد که مدیریت سازمان به مهارتها و توانایی های شان اعتقاد ندارد. این امر منجر به کاهش احساس شایستگی افراد شده، وابستگی و انفعال هر چه بیشتر آنها را در پی خواهد داشت .از سوی دیگر بر اساس مطالعات مارتینگو و گادنر، کنترل غیر متمرکز با بوجود آوردن فضای آزادی عمل، ظرفیت مسئولیت پذیری افراد را بالا برده و تقویت احساس موثر بودن و توانمندی آنها کمک خواهد نمود(Spritzer,1996).
آرمستید و راولند نیز مدل توانمندسازی خود را بر اساس دو عامل میزان کنترل سازمانی و احساس خود تعیینی (حق انتخاب) شکل داد .(Armisted & Rowland,1996)
۱۰) کار تیمی
اگر چه کار مبتنی بر تیم برای مشارکت ضروری نیست، اما تیم ها مورد توجه بسیاری از سازمانها به ویژه سازمانهایی که تحت فشار تغییرات محیطی مبادرت به ساختاردهی مجدد و یا کوچک سازی کرده اند قرار گرفته است. به تصور این سازمان­ها ساختار مبتنی بر تیم آخرین راه حل برای رفع مشکلات سازمانی ناشی از تغییرات محیطی به شمار می ­آید.(McHugh & Bennet,1999) در واقع آنها به خوبی دریافتند که استفاده از کارکنان توانمند که در قالب تیم ها ایفای نقش می کند بهترین شیوه واکنش سریع در مقابل تغییرات محیطی است. کار تیمی قابلیت ­های خلاقیت، نوآوری و حل مشکل را در کارکنان بارور ساخته و نوعی چرخه ایده آل برای بهبود بهره وری و کاهش هزینه ها فراهم می آورد .(Tranfield & etal,1998) از نظر تئوری تیم ها از طریق تلاش دسته جمعی می توانند به اهدافی فراتر از مجموع تلاش های فردی اعضای شان دست یابند. به عبارتی دیگر، تیمهای قوی “هم افزایی” ایجاد می کنند. پیتر دراکر می گوید: “موزیک جالبی که توسط ارکستر سمفونی نواخته می شود چیزی فراتر از مجموع استعدادهای فردی هر یک از نوازندگان آن است". آن چه که این تیم های قوی عموماً از آن برخوردارند، توانایی هر عضو گروه برای بهتر ساختن هم تیمی­اش است. در عالم سازمان ها، تبادل دانش، پیشنهاد برقراری ارتباط، در دسترس قرار دادن منابع، تسهیل تنش­های داوری در حل تعارضات و بسیاری از اقدامات ظریف دیگر مجموعه اقداماتی هستند که هم تیمی ها را در موقعیتی قرار می دهند که بتوانند از قابلیت های بالقوه شان در جهت موفقیت تیم حداکثر استفاده را نمایند. به طور واضح، تمایل به این که فداکاریهای فردی پشتوانه موفقیت تیم قرار گیرد بخش مهمی در ایجاد هم افزایی است. توانایی ترکیب استعدادها، مهارتها و تلاش های اعضای تیم باعث خلق ایده های جدیدتر، حل مشکلات پیچیده تر، جلب حمایتهای بیرونی و تسهیل در اجرای تغییرات می شود به عبارت دیگر تیم های کارآمد ساز و کارهایی را برای به حداکثر رساندن عملکردشان ایجاد می کنند.(Kirkman & Rosen,2000)
ارتباطات
برای تغییر استراتژیک در یک سازمان اولین قدم وجود یک سیستم ارتباطی صحیح میان مدیران سطوح مختلف و زیردستان است. (کارکنان تیم ها) زیرا بدون سیستم ارتباطی صحیح قادر نخواهند بود ایده و نظرات خود را بدون تشویق و نگرانی به مدیران اطلاع دهند. از طرفی نیاز است جریان اطلاعات حاصل از ارتباط به درستی میان طرفین ارتباط منتقل شود، هر چه ارتباطات صحیح تر و به هنگام تر باشد سرعت توانمندسازی و رسیدن به نتایج حاصل از آن سریعتر می باشد(Stainer,2000). با عضویت در یک سازمان رسمی افراد می توانند ارتباطات زیادی با هم برقرار کنند بدون آنکه به دیگران لطمه ای وارد شود. بنابراین ارتباطات غیر رسمی پیامد ناخواسته سازمانهای رسمی هستند، ارتباطات می توانند باعث تبادل سریع اطلاعات و بازخورد در بین افراد شده و بر عزت نفس آنها بیافزاید(Foy,1994).
۱۲) تعهد سازمانی
مورهد گریفین^[۸۷] تعهد سازمانی را احساس هویت و وابستگی فرد به سازمان دانسته اند. از نظر آنان تعهد بر رفتارهای مهمی مانند جابه جایی و غیبت اثر می گذارند و می تواند پیآمدهای مثبت و متعددی داشته باشد، کارکنانی که دارای تعهد هستند نظم بیشتری در کار خود دارند، مدت بیشتری در سازمان می مانند و بیشتر کار می کنند (مورهد و گریفین، ۱۳۷۶) .رابینز^[۸۸] تعهد سازمانی را حالتی که فرد سازمان را معرف خود می داند و آرزوی باقی ماندن در سازمان را دارد تعریف می کند (رابینز، ۱۳۷۴). بکر و کانتر^[۸۹] تعهد سازمانی را وابستگی فرد به سازمان به دلیل سرمایه گذاری هایی که فرد در سازمان انجام می دهد و مزایای جانبی ای که از طریق ادامه کار در سازمان به دست می آورد تعریف کرده اند. پورتر و همکاران تعهد سازمانی را نوعی حمایت از اهداف سازمان، تلاش برای تحقق اهداف سازمان و تمایل به ادامه عضویت در سازمان می دانند(Brown,2003). دری و آیورسون نیز تعهد سازمانی را درجه وفاداری فرد به سازمان تعریف کرده اند .(Derry & Iverson,1998)
۱۳) خود تعیینی (حق انتخاب)
دسی و ریان^[۹۰] دریافتند وجود احساس خود تعیینی در افراد باعث انعطاف پذیری، خلاقیت، ابتکار عمل، واکنش سریع و خود کنترلی خواهد شد، برعکس عدم وجود آن باعث جریحه دار شدن عزت نفس خواهد گردید(Thomas & Velthouse,1990). خود تعیینی به عنوان یک عامل انگیزاننده، همانگونه که هرزبرگ پیش بینی کرده می تواند افزایش رضایت شغلی را در پی خواهد داشت. همچنین حق انتخاب امکان کنترل افراد بر برخی از عوامل استرس زا را فرام آورده و از این طریق منجر به کاهش استرس شغلی می گردد.(Spritzer & Kizilos,1997)
در حالیکه شایستگی یک مهارت رفتاری است. خود تعیینی یا حق انتخاب یک احساس فردی در مورد حق انتخاب برای پیش قدمی و تنظیم فعالیتهاست.در حقیقت خود تعیینی یا حق انتخاب بیانگر استقلال در پیشقدمی و استمرار رفتارها و فرایندهاست.(Spritzer,1995) همچنین به آزادی عمل شاغل در تعیین فعالیتهای لازم برای انجام وظایف شغلی اطلاق می­گردد.
۱۴) موثر بودن شغل
عبارت از حدی که در آن فرد توانایی نفوذ در پیامدهای استراتژیک، اداری ویا عملیاتی در کار خود را دارا می باشد(Ashforth,1989). تاثیر نقطه مقابل عجز و ناتوانی است. به علاوه تاثیر با کانون کنترل متفاوت است، تاثیر با محتوای شغلی در ارتباط است و از آن نفوذ می پذیرد کانون کنترل درونی یک ویژگی شخصیتی است در وضعیتهای گوناگون ثابت است(Marrinko & etal,1982).
موثر بودن عبارت است از باور فرد نسبت به اینکه تا چه اندازه عملکرد او در تحقق اهداف وظیفه ای مورد نظر موثر خواهد بود. تحقیقات انجام شده، حکایت از آن دارند که عدم وجود این احساس در افراد باعث ناامیدی در شناسایی فرصت ها، کاهش انگیزش و افسردگی خواهد شد .(Thomas & Velthouse,1990)
اشفورث معتقد است که احساس موثر بودن ناشی از توانمندسازی این احساس را در افراد بوجود می آورد که گوش شنوایی برای شنیدن ایده های شان در سازمان وجود دارد، به همین دلیل، آنها احساس خواهند کرد که می توانند در تعیین سمت و سوی آتی واحد کاری شان نقش داشته باشند و باید عملکرد بهتری از خود به نمایش گذارند(Spritzer & Kizilos,1997).

می‌دانیم که  بازدهی یک واحد سرمایه نسبت به قیمت بازاری را تشکیل می‌دهد. واریانس این مقدار را می‌توان از عبارت زیر محاسبه کرد.
(۴۳-۳)
اثبات می‌شود که اگر رابطه زیر برقرار باشد، جوابی که برای معادله(۴۰-۳) به دست می‌آید، جوابی متناهی خواهد بود^[۴۸].

(۴۴-۳)
تحمیل قید بازگشت‌ناپذیری سرمایه‌گذاری و تفریق هزینه‌سرمایه‌گذاری می‌تواند ارزش بنگاه را کاهش دهد.
نکته: اگر قاعده سرمایه‌گذاری بیابیم که شرایط معادلات (۴۲-۳) را تأمین کند، در تمامی‌زمان‌ها، آن قاعده یک جواب یگانه برای مسأله بهینه‌یابی خواهد بود.
طبق تئوری کان-تاکر، یگانه بودن سیاست بهینه سرمایه‌گذاری از محدب بودن تابع ارزش فعلی بنگاه یعنی زمانی‌که سرمایه‌گذاری مثبت است، به دست می‌آید. محدب بودن V^*،‌ به محدب بودن K_tبستگی دارد. ارزش بنگاه از انتگرال جریان وجوه در هر لحظه از زمان ( با در نظر گرفتن تابع چگالی توزیع مشترک Z_t، P_t و K_t ) به دست می‌آید. برای اثبات محدب بودن V^* کافی است نشان دهیم که K_t و dX_τ درمقادیر غیرفزاینده است. از آنجایی که شرط برگشت‌ناپذیری کاهش مقدار سرمایه را رد می‌کند، اثبات می‌شود که مقدار K_t و dX_τ غیر منفی است. برای دستیابی به سیاست کنترل بهینه سرمایه‌گذاری در شرایط بازگشت‌ناپذیری سرمایه، به علت وجود شرایط عدم اطمینان که بوسیله فرایند تصادفی درآمد نهایی سرمایه وارد می‌شود، اثبات می‌شود که بنگاه‌ها اجازه نمی‌دهند تا درآمد نهایی سرمایه بیشتر از درصدی از قیمت بازاری سرمایه شود.
(۴۵-۳)
در معادلات فوق C به صورت زیر تعریف می‌شود.
(۴۶-۳)
در نمودار زیر نمودار C به عنوان تابعی از σ برای مقادیر مختلف β نمایش داده شده است که مقدار سایر متغیرها ثابت فرض شده است.
C
=-۰٫۰۶
=  -۰٫۰۴
-۰٫۰۲
۰٫۲۰
= -۰٫۰۸
۰٫۱۸
۰٫۱۶
σ
۰٫۲۲
۰٫۱۸
۰٫۱۴
۰٫۰۹
۰٫۰۵
این روند نشان می‌دهد که هر‌چه نااطمینانی‌ها (σ) افزایش می‌یابد، بنگاه‌ها برای سرمایه‌گذاری بی‌میل‌تر می‌شوند. به عبارت دیگر هر چه واریانس ارزش بنگاه افزایش می‌یابد، مقدار C ( عامل تعدیل سرمایه‌گذاری در شرایط عدم بازگشت‌پذیری سرمایه) افزایش می‌یابد و با توجه به معادله (۱۲٫۱) هر چه C افزایش می‌یابد، مقدار تغییرات ارزش بنگاه به ازای افزایش یک واحد سرمایه (طرف چپ معادله) باید با مقدار بزرگتری از ارزش بازار تنزیل شده سرمایه( طرف راست معادله) برابر باشد تا سرمایه‌گذاری بیشتر انجام گیرد ( یعنی dX_t>0 شود). این موضوع به معنی اثر منفی نااطمینانی در شرایط عدم بازگشت‌پذیری سرمایه بر میزان سرمایه‌گذاری محسوب می‌شود.

۲-۳-۳) تأثیر نااطمینانی بر زمان سرمایه‌گذاری^[۴۹]:

بر طبق مدل متعارف انتخاب^[۵۰] یک بنگاه اختیار دارد در یک پروژه که ارزش کل آن v(t) است، سرمایه‌گذاری کند. تغییر ارزش کل این پروژه در طول زمان بر اساس حرکت براونی^[۵۱] به صورت زیر تعریف می‌شود:
(۴۷-۳)
W(t) فرایند حرکت بروان است و α نرخ رانش^[۵۲] ( نرخ رشد انتظاری) و σ نوسانات ( انحراف معیار)‌ برای هر واحد در طول زمان است که فرض می‌شود  است^[۵۳]. بنگاه می‌تواند در هر لحظه از زمان با پرداخت هزینه سرمایه‌گذاری (I) پروژه را شروع کند. ارزش اولیه پروژه با V₀ نشان داده می‌شود.
فرض می‌شود که نرخ جایگزینی ریسک در مدل توسط مدلCAPM^[54] تعیین می‌شود. ارزش بازار هر واحد از پروژه برابر P_m است که از حرکت براونی تبعیت می‌کند به طوری که:
(۴۸-۳)
Z_m(t) در این معادله یک فرایند حرکت براونی است که با W(t) دارای ارتباط است. _mμ و _mσ به ترتیب نرخ رانش و انحراف معیار در هر واحد زمان می‌باشند. اگر r را به عنوان نرخ بهره بدون ریسک در نظر بگیریم، قیمت بازاری ریسک به صورت زیر محاسبه می‌شود.
(۴۹-۳)
رابطه (۴۷-۳) را می‌توان به صورت زیر نوشت.
(۵۰-۳)
در این معادله Z(t) فرایند حرکت براونی متغیر Z_m(t) است و ρ عددی بین صفر و یک است که ضریب همبستگی میان ارزش بنگاه V(t) و بازدهی بازار برای پروژه P_m را نشان می‌دهد. در معادله فوق ρ^۲σ^۲ ریسک سیستماتیک و (۱-ρ^۲) σ^۲ ریسک تصادفی را اندازه‌گیری می‌کند. بر اساس مدل CAPM هزینه جایگزینی سرمایه‌گذارای لازم شروع پروژه برابر r + λρσ است. اگر F(V₀) را ارزش حال سرمایه‌گذاری اولیه در نظر بگیریم، از آنجایی که هزینه‌ای شروع پروژه برابر V(t)-I است،سود انتظاری حاصل از سرمایه‌گذاری در زمان t^* برابر با تفاضل ارزش حال انتظاری سرمایه‌گذاری در زمان t^* از ارزش سرمایه‌گذاری اولیه می‌شود که بنگاه سعی دارد آن را حداکثر کند. با تو جه به نوسانی بودن تغییرات ارزش سرمایه‌گذاری، جهت پوشش ریسک، قید نوسانی بودن بازدهی‌ها نیز بر تابع حداکثر سازی تحمیل می‌شود. بر این اساس :
(۵۱-۳)
S.t:  (۵۲-۳)
زمان مطلوب برای سرمایه‌گذاری(t^*) معادل محاسبه مقدار ارزش نهایی مطلوب پروژه (V^*) است که برابر با مقدار ارزش پروژه باشد. برای اطمینان از اینکه V^* متناهی باشد،‌ فرض می‌شود که  باشد. این فرش با داده‌های تجربی سازگار می‌باشد به گونه‌ای که رشد تصادفی ارزش سرمایه‌گذاری کمتر از نرخ پوشش بدون ریسک است. در غیر این صورت افزایش سرمایه‌گذاری انفجاری خواهد بود.
می‌توان اثبات کرد که ارزش سرمایه‌گذاری اختیاری در هر لحظه از زمان F[V(t)] از حل معادله دیفرانسل زیر بدست می‌آید.
(۵۳-۳)
که معادله فوق توسط قیود زیر محدود می‌شود:
معادلات (۵۴-۳)
قید اول نشان می‌دهد که در معادله (۴۷-۳) عدد صفر حداقل مقدار در حرکت براونی است. قید دوم تعریف فرم تبعی در هر لحظه از زمان است و قید آخر بیان کننده این است که با افزایش سرمایه‌گذاری ارزش پروژه نیز به همان میزان افزایش یابد.

۵/۰

۵/۰

۵/۰

۱/۰

۱۱

۵/۰

۱/۰

۵/۰

۱/۰

۱/۰

۱/۰

۱۲

۹/۰

۵/۰

۵/۰

۵/۰

۱/۰

۱/۰

جدول۳- ۵- طرح آزمایش بر اساس مقادیر واقعی
برای این ١٢ آزمایش طراحی شده ،١٢ارلن انتخاب شد و در داخل هر یک از ١٢ارلن آب مقطر اضافه شد و مقادیر مشخص شده در جدول برای فنل ، آمونیوم سولفات ، سدیم کلرید ، پپتون ، مخمر و منیزیم سولفات به ترتیب اضافه شدو ارلن های محتوی نمونه ها در داخل اتوکلاو در دمای ١٢١درجه سانتی گراد استریل شدند وباکتری ها در کنار شعله درهر یک از این محیط ها ،کشت داده شدندو سپس هرکدام را در دمای ٣٠درجه سانتی گراد به مدت ٢۴ساعت در داخل انکوباتور قرار گرفت.برای هر نمونه شاهدی در نظر گرفته شد.سپس در دستگاه اسپکتروفتومتر جذب نوری نمونه در طول موج ۶٠٠نانومتر خوانده شد.

٣-۶-٢-بهینه سازی آماری به روش RSM:
با این روش می توان اثرات اصلی را بر رشد باکتری و تجزیه فنل ارزیابی نمود.طراحی مرکب از ۴ متغیر مستقل شامل آمونیوم سولفات (_۱C)، غلظت فنل (_۲C)، Hp (_٣C)، دمای انکوباسیون (_۴C) تشکیل گردید.برای هر فاکتور نسبت به صفر ، مقادیری تعیین گردید که به آن ها مقادیر کد شده اتلاق می گردد.با بهره گرفتن از این ۴ فاکتور و ۵ سطح کد شده، ٣٠ آزمایش طراحی گردید(جدول٣-٨و٣-٧).داده های حاصل از آزمایش در معادله با بررسی اثرات هر فاکتور به تنهایی و اثرات متقابل هر متغیر، پیشگویی گردید.معادله ٣-۲-
در این معادله پاسخ پیش بینی شده ( به شکل واحد (U) بیان می گردد)، _۰a ثابت مدل ، _ia ضریب خطی، _iia اثرات مربع (هر متغیر) ، _ija اثرات متقابل _وiC _وjC و… متغیرها هستند. از این معادله برای بهینه سازی مقادیر پارامترهای مستقل تاثیر گذار بر پاسخ استفاده می شود.
برای تعیین آنالیز رگرسیون چندگانه و ترسیم پلان سطح پاسخ و انجام آنالیز واریانس از نرم افزار Minitab استفاده شد(۴٨).
٣-۷-تعیین صحت مدل سطح پاسخ
بدین منظور پس از تعیین بهترین مقادیر (طی پیشگویی نرم افزار) رشد باکتری و تجزیه فنل به طور تجربی مورد آزمایش قرار گرفت و نتایج حاصله با نتایج پیشگویی مورد مقایسه قرار گرفت.
٣-٨-آنالیز آماری
نتایج به صورت انحراف معیار mean±SD ارائه شد.احتمال٠۵/٠ p< از نظر آماری معنادار تلقی گردید(۴٩).
جدول ٣-۶- مقادیر کد شده و حقیقی در روش طراحی آزمایش RSM

فاکتور کد

واحد

-۲

-۱

۰

۱

۲

Ammonium sulfate

)g/l)

۰.۰۵

۰.۲۰

۰.۳۵