Um dos Métodos de Análise de Decisão que encontra grande aplicabilidade na área de transportes e logística é o Método de Análise Hierárquica (Analytic Hierarchy Process – AHP). Essa abordagem apresenta muitas características semelhantes às de outras técnicas de apoio à tomada de decisão, porém requer uma modelagem específica para o sistema decisório. O AHP é uma técnica de análise de decisão envolvendo múltiplos critérios e foi desenvolvida por Thomas L.
Saaty. Essa abordagem foi desenvolvida na década de 70, em resposta ao
planejamento das contingências militares, alocação de recursos escassos e a necessidade para a participação política nos acordos de desarmamentos (SAATY, 1980).
Em 1977, Saaty publicou dois artigos referentes aos fundamentos conceituais do Método de Análise Hierárquica (AHP). No primeiro deles, Saaty (1977a) apresenta as bases axiomáticas da metodologia. No segundo artigo, Saaty (1977b) descreve uma aplicação do AHP na elaboração de um estudo de transporte de longo prazo para o Sudão. Porém, a consolidação do método se deu quando Saaty publicou, em 1980, o livro Analytic Hierarchy Process de sua autoria. Nesse livro, o autor descreve detalhadamente a base axiomática da teoria e apresenta uma série de aplicações práticas da técnica, não só nos Estados Unidos, mas também em vários outros países. A principal característica desse método é a modelagem dos problemas decisórios segundo uma estrutura hierárquica.
O método AHP é um método estruturado para eleger opinião de preferência dos tomadores de decisão. Seu procedimento metodológico pode facilmente ser incorporado dentro de formulações multi-objetivos com processos de solução iterativa. A abordagem AHP envolve a decomposição de um problema complexo e não estruturado dentro de um conjunto de componentes organizados numa forma hierárquica multinível (SAATY, 1982). Uma característica marcante do AHP é a de quantificar os julgamentos dos tomadores de decisão alocando valores numéricos correspondentes tomando por base a importância dos fatores sob consideração. Uma conclusão pode ser alcançada sintetizando os julgamentos para determinar as prioridades globais das variáveis (SAATY, 1994a).
A técnica reflete a maneira pela qual a mente humana conceitua e estrutura um problema complexo. Quando a mente humana se defronta com um grande número de elementos dentro de uma situação complexa, ela tenta agregar esses elementos a grupos segundo propriedades comuns, isto é, quando o ser humano identifica alguma coisa, decompõe a complexidade encontrada; quando descobre relações, sintetiza; estes são os processos de decomposição e síntese. A técnica baseia-se no princípio de que para a tomada de decisão, a experiência e o conhecimento das pessoas é pelo menos tão valioso, quanto os dados utilizados.
O AHP parte do geral para o mais particular e concreto. Assim, os fatores são decompostos em um novo nível de fatores, e assim por diante até determinado nível. Esses elementos, previamente selecionados, são organizados numa hierarquia descendente onde os objetivos finais devem estar no topo, seguidos de seus sub- objetivos, imediatamente abaixo, as forças limitadoras dos decisores, os objetivos dos decisores e por fim, os vários resultados possíveis, os cenários. Os cenários determinam as probabilidades de se atingir os objetivos, os objetivos influenciam os decisores, os decisores guiam as forças que, finalmente, causarão impacto nos objetivos finais.
Schmidt, A. (1995), ressalta que o AHP é uma técnica que se caracteriza pela capacidade de analisar um problema de tomada de decisão, através da construção de níveis hierárquicos, ou seja, o problema é decomposto em fatores. Nesse sentido, a condição básica para a utilização do AHP como instrumento de auxílio à tomada de decisão é que o sistema analisado deve, necessariamente, ser modelado segundo uma estrutura hierárquica. O processo descrito define a estrutura hierárquica do sistema, a qual é composta de níveis estratificados, em que cada nível é constituído de um conjunto de elementos ou fatores.
Portanto, o AHP é baseado na teoria matemática da hierarquia e permite a avaliação do impacto de um nível sobre o nível adjacente superior, por meio da composição de contribuições relativas (prioridades) de seus elementos naquele nível, com respeito aos elementos do nível adjacente. Uma hierarquia é um tipo particular de sistema baseado no fato de que as entidades identificadas podem ser agrupadas em conjuntos distintos, com as entidades de um grupo influenciando apenas as de outro grupo e sendo influenciadas apenas as entidades de um único
grupo. Essa composição pode ser estendida para cima por toda a estrutura hierárquica.
Rodrigues et al (2001) apresentam como exemplo a modelagem de um sistema decisório simples, segundo uma estrutura hierárquica que contém apenas três níveis. O nível mais elevado corresponde ao objetivo global do sistema. O segundo nível considera os N critérios de decisão adotados. O nível mais baixo representa o universo de P alternativas possíveis. Essa estrutura hierárquica pode ser facilmente compreendida por meio do esquema representado na figura abaixo.
Figura 2.3 – Exemplo de Estrutura Hierárquica (Fonte: Rodrigues et al, 2001)
Saaty (1994) afirma que a estruturação de uma situação dentro de uma hierarquia tem uma vantagem de representação do problema tão elaborada, quanto necessária, para manusear a complexidade da decisão e fornecer os meios para o tomador de decisão visualizar as partes componentes do sistema, assim como para as interações funcionais e influências dos componentes de seus impactos sobre o sistema. Hierarquias bem-estruturadas são estáveis e flexíveis, estáveis para pequenas mudanças que tem pequenos efeitos no resultado e flexível naqueles acréscimos para uma hierarquia bem estruturada não afeta o desempenho.
A importância relativa dos elementos de cada um dos níveis da estrutura para o alcance do objetivo do processo decisório é determinada segundo uma seqüência de problemas de prioridade, um para cada nível, e cada um desses problemas de
Objetivo do Sistema Decisório:
Seleção da melhor Alternativa
Critério de
Decisão 1 Critério de Decisão 2 Critério de Decisão X Critério de Decisão N
prioridade segundo uma seqüência de comparações por pares. Essas comparações podem ser consideradas como a característica central do Método AHP.
Esse processo tem a vantagem de focalizar exclusivamente dois objetos de cada vez, e como eles se relacionam entre si. Dessa forma, o AHP assume:
• que as comparações paritárias são obtidas por questionamento direto às pessoas ou por meio de indicadores numéricos associados aos critérios de decisão;
• que as alternativas são especificadas anteriormente, que nem todas as variáveis estão sob o controle dos agentes envolvidos; e
• que as preferências expressas são determinísticas em vez de probabilísticas e, portanto, permanecem fixas, além de não serem funções de outros fatores não incluídos no problema.
O Método AHP tem a característica de representar de forma bastante consistente os julgamentos qualitativos, que não podem ser avaliados segundo escalas numéricas precisas.
2.4.2 MACBETH (Measuring Attractiveness by a Categorical Based Evaluation