B ăGIÁOăD CăVĨăĐĨOăT O ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ----- ----- Đ ăC NG LU NăVĔNăTH CăSƾăKỸăTHU T NGĨNHăKHOAăH CăMÁYăTệNH Mƣăs :ă TÊN Đ TÀI NGHIÊNăC UăVĨă NGăD NGăPH NGăPHÁPăH ăTR ăRAăQUY Tă Đ NH ĐAăTIÊUăCHệ TRONGăQU NăLụăTĨIăNGUYÊNăR NG T IăKHUă B OăT NăCÙăLAOăCHĨMăT NHăQU NGăNAM Tên HV: Nguy năTh ăThanhăHuy n CBHD: TS. Nguy năVĕnăHi u L păCaoăh căKhoáă15 (2011-2013) Đà Nẵng, 08/2012 M CăL C M Đ U............................................................................................................... 3 1. Lý do chọn đề tài ....................................................................................... 3 2. Mục tiêu và nhi m vụ nghiên c u ............................................................. 5 2.1.Mục tiêu ............................................................................................... 5 2.2.Nhi m vụ ............................................................................................. 5 3. Đối tượng và ph m vi nghiên c u ............................................................. 5 4. Phương pháp thực hi n .............................................................................. 5 4.1. Phương pháp lý thuyết ..................................................................... 5 4.2. Phương pháp thực nghi m ............................................................... 5 5. Dự kiến kết qu ......................................................................................... 6 5.1. Kết qu lý thuyết .............................................................................. 6 5.2. Kết qu thực ti n .............................................................................. 6 6. Ý nghĩa khoa học và thực ti n c a đề tài .................................................. 6 6.1. Ý nghĩa khoa học.............................................................................. 6 6.2. Ý nghĩa thực ti n .............................................................................. 6 7. Bố cục c a luận văn................................................................................... 6 8. Kế ho ch nghiên c u ................................................................................. 9 TÀI LI U THAM KH O .................................................................................. 11 MỞăĐẦU 1. LỦădoăch năđ ătƠi R ng là nguồn tài nguyên không thể thiếu trong sự tồn t i và phát triển c a con ngư i, và nó cũng là yếu tố quan trọng c u thành môi trư ng khu vực, là những h sinh thái ph c hợp có thể cung c p cho con ngư i một lo t các s n phẩm kinh tế và môi trư ng cũng như các dịch vụ được xã hội lượng giá. Giá trị c a rừng mang tính nội t i và khó có thể đưa ra một đơn giá cho nhiều ch c năng và dịch vụ mà rừng có thể cung c p. Tài nguyên rừng là một ph n c a tài nguyên thiên nhiên, thuộc lo i tài nguyên tái t o được. Nhưng nếu sử dụng không hợp lý, tài nguyên rừng có thể bị suy thoái không thể tái t o được. Tài nguyên rừng có vai trò r t quan trọng đối với khí quyển, đ t đai, mùa màngầ cùng nhiều lợi ích khác. Hi n nay, hơn một nửa tài nguyên rừng trên thế giới đang bị phá h y nghiêm trọng và hơn 30% đang bị suy thoái, trong khi đó trên một tỷ ngư i nghèo đang sống dựa ch yếu vào tài nguyên rừng. Để gi i quyết v n đề này đòi hỏi c n thực hi n qu n lý tài nguyên rừng trong đó xem xét t t c các yếu tố có liên quan đến tài nguyên rừng trên quan điểm tổng hợp và toàn di n. Qu nălỦă tƠiă nguyênă r ng là một quá trình trong đó có sự nỗ lực qu n lý tài nguyên rừng hi u qu hơn trên quan điểm qu n lý tổng hợp, được coi là v n đề kỹ thuật và xã hội, yếu tố xã hội quan trọng không kém yếu tố kỹ thuật nếu không ph i quan trọng hơn. Mỗi quốc gia hoặc khu vực đều có những đặc điểm riêng về địa lý và khí tượng, phong tục tập quán từng vùng và những nhận định khác nhau về các giá trị tài nguyên thiên nhiên. Thêm vào đó mỗi vùng l i có những hoàn c nh phát triển kinh tế khác nhau. Vì vậy qu n lý tài nguyên rừng một cách đúng đắn và phù hợp không thể chỉ dựa trên một quy tắc hay một tiêu chuẩn đơn thu n. Trong Qu n lý tài nguyên rừng, vi c đưa ra quyết định được dựa trên sự hiểu biết sâu sắc về mối quan h giữa các ho t động, các quá trình đang di n ra t i từng khu vực và nh hư ng c a ho t động, quá trình đó đến khu vực là r t quan trọng và mang tính quyết định. Do đó vi c tìm ra một h ăh ătr ăraăquy tăđ nhătrong qu n lý tài nguyên rừng là r t c n thiết. H th ngăh ătr ă raă quy tă đ nhăDSSă(Decision Support System) đối với các v n đề về tài nguyên đã bắt đ u xu t hi n giữa nhưng năm 1970. DSS được xây dựng 3 nhằm đánh giá những bi n pháp khác nhau bao gồm c vi c đánh giá các chi phí c a các bi n pháp đó để đưa ra những đề xu t, khuyến nghị cho các cơ quan ra quyết định. Tr i qua nhiều năm tiếp theo c a thập niên 90 c a thế kỷ trước, cùng với sự phát triển c a các ph n mềm, sự nâng cao hiểu biết cơ b n c a ngư i ra quyết định về ng dụng công ngh thông tin đã giúp cho vi c xây dựng và khai thác ph n mềm hỗ trợ ra quyết định trong qu n lý tài nguyên tr nên phổ biến hơn. Vi t Nam có tổng di n tích tự nhiên 33,12 tri u ha, trong đó di n tích có rừng là 12,61 tri u ha và 6,16 tri u ha đ t trồng đồi núi trọc là đối tượng c a s n xu t lâm nông nghi p. Di n tích đ t lâm nghi p ch yếu phân bố các vùng đồi núi c a c nước, đây cũng là nơi sinh sống c a 25 tri u cư dân thuộc nhiều dân tộc ít ngư i, có trình độ dân trí th p, phương th c canh tác l c hậu, kinh tế chậm phát triển và đ i sống còn nhiều khó khăn. Tuy nhiên, nguồn tài nguyên này đang c n ki t và suy thoái do áp lực c a gia tăng dân số, canh tác nương rẫy, khai thác gỗ vượt trội cho tiêu dùng và s n xu t công nghi p... Trong bối c nh lâm nghi p Vi t Nam hi n nay, qu n lý rừng bền vững là định hướng chiến lược quan trọng nhằm phát huy tối đa tiềm năng c a ngành góp ph n đóng góp vào nền kinh tế quốc dân, c i thi n đ i sống ngư i dân vùng rừng núi, b o tồn đa d ng sinh học và h sinh thái rừng. Ví dụ cụ thể có thể nhận th c rõ hơn là qu n lý tài nguyên rừng t i khu b o tồn thiên nhiên Cù Lao Chàm đáp ng phát triển bền vững. Cù Lao Chàm là một cụm đ o thuộc xã đ o Tân Hi p, thành phố Hội An, tỉnh Qu ng Nam, nằm cách b biển Cửa Đ i 15km, Cù Lao Chàm là nơi có nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú. Cù Lao Chàm là một trong số r t ít đ o trong c nước còn giữ được th m thực vật có độ che ph tương đối lớn, kho ng 60 - 70%. Kiểu th m chiếm di n tích lớn nh t là rừng thư ng xanh cây lá rộng nhi t đới, phân bố ch yếu độ cao từ 50 - 500m. Rừng Cù Lao Chàm vẫn được đánh giá là nơi lưu trữ nhiều nguồn gen động, thực vật quý hiếm. H động vật cũng khá phong phú với 12 loài thú, 13 loài chim, 130 loài bò sát và 5 loài ếch nhái. Trong đó đáng chú ý có khỉ đuôi dài và chim yến là 2 loài được đưa vào sách đỏ động vật Vi t Nam. Hi n nay, các ho t động khai thác các nguồn tài nguyên với tốc độ ngày càng tăng phục vụ cho nhu c u phát triển kinh tế xã hội địa phương, cùng với n n khai thác rừng bừa bãi đang làm cho nguồn tài nguyên rừng t i khu b o tồn thiên nhiên Cù Lao Ch m tỉnh Qu ng Nam có xu thế ngày càng c n ki t và biến đổi theo hướng b t 4 lợi. Nghiên c u qu n lý tài nguyên rừng t i khu b o tồn thiên nhiên Cù Lao Chàm tỉnh Qu ng Nam là một v n đề b c thiết c n được triển khai một cách h thống, đ m b o tính khoa học và phát triển bền vững. Chính vì những lý do trên, tôi đề xu t chọn đề tài luận văn cao học: “Nghiên c u và ng dụng phương pháp hỗ trợ ra quyết định đa tiêu chí trong Qu n lý tài nguyên rừng t i khu b o tồn Cù Lao Chàm tỉnh Qu ng Nam”. 2. M cătiêuăvƠănhi măv ănghiênăc u 2.1. M cătiêu - Tối ưu qu n lý tài nguyên rừng. 2.2. Nhi măv Để thực hi n mục đích ý tư ng nêu ra c n nghiên c u và tiến hành triển khai các nội dung như sau: - Tìm hiểu về công tác qu n lý tài nguyên rừng t i khu b o tồn Cù Lao Chàm. - Tìm hiểu về h hỗ trợ ra quyết định, hỗ trợ quyết định đa tiêu chí (MCDA). - Nghiên c u các phương pháp hỗ trợ ra quyết định đa tiêu chí. - Áp dụng các phương pháp hỗ trợ ra quyết định đa tiêu chí trong qu n lý tài nguyên rừng. - Xây dựng chương trình qu n lý tài nguyên rừng và triển khai ng dụng. 3. Đ iăt ngăvƠăph măviănghiênăc u Đối tượng: H thống qu n lý tài nguyên rừng, các v n đề liên quan đến tài nguyên rừng. Phạm vi: Tập trung nghiên c u ng dụng các phương pháp hỗ trợ ra quyết định đa tiêu chí và áp dụng thử nghi m phân tích cho qu n lý tài nguyên rừng bước đ u phát triển t i khu b o tồn thiên nhiên Cù Lao Chàm tỉnh Qu ng Nam. 4. Ph ngăphápăthựcăhi n 4.1. Ph ngăphápălỦăthuy t - Tìm hiểu phương pháp qu n lý tài nguyên rừng. - Tìm hiểu h hỗ trợ ra quyết định trong qu n lý tài nguyên rừng. - Tìm hiểu các công cụ và công ngh liên quan đến tài nguyên rừng. 4.2. Ph - ngăphápăthựcănghi m Phân tích yêu c u thực tế c a bài toán qu n lý rừng và áp dụng các thuật toán có liên quan để trợ giúp vi c lập trình, xây dựng ng dụng. 5 - Kiểm tra, thử nghi m và đưa ra nhận xét, đánh giá kết qu đ t được. 5. Dựăki năk tăqu 5.1. K tăqu ălỦăthuy t - Nắm được các phương pháp hỗ trợ ra quyết định đa tiêu chí. - Áp dụng thành công phương pháp hỗ trợ ra quyết định đa tiêu chí vào qu n lý tài nguyên rừng t i khu b o tồn Cù Lao Chàm tỉnh Qu ng Nam. 5.2. K tăqu ăthựcăti n - Xây dựng thành công ph n mềm qu n lý tài nguyên rừng với một số ch c năng cơ b n có giao di n than thi n và d sử dụng. - Chương trình sẽ hỗ trợ ra quyết định một cách nhanh chóng nhưng vẫn đ m b o về mặt tối ưu và có giá trị cho ngư i sử dụng. 6. ụănghƿaăkhoaăh căvƠăthựcăti năc aăđ ătƠi 6.1. ụănghƿaăkhoaăh c - Áp dụng lý thuyết hỗ trợ ra quyết định đa tiêu chí vào bài toán qu n lý tài nguyên rừng. - Đề tài đã đề xu t các phương pháp hỗ trợ ra quyết định đa tiêu chí vào bài toán qu n lý tài nguyên rừng. - Áp dụng phương pháp hỗ trợ ra quyết định đa tiêu chí vào qu n lý tài nguyên rừng t i khu b o tồn Cù Lao Chàm. 6.2. ụănghƿaăthựcăti n - Đề tài sẽ ng dụng các công cụ, ngôn ngữ lập trình để xây dựng h thống trợ giúp quyết định trong qu n lý tài nguyên rừng. - S n phẩm là h thống phục vụ đắc lực, kịp th i và có độ chính xác cao. - Đề xu t các gi i pháp tối ưu nhằm qu n lý tài nguyên rừng một cách hi u qu . 7. B ăc c c aălu năvĕn Dự kiến luận văn được trình bày bao gồm các ph n chính như sau : M CăL C DANHăM CăCÁCăKụăHI UăVĨăCHỮăVI TăT T DANHăM CăCÁCăB NG DANHăM CăCÁCăHỊNHăVẼăVĨăĐ ăTH MỞăĐẦU CH NGăI:ăC ăSỞăLụăTHUY T 6 I. Tổng quan về qu n lý tài nguyên rừng I.1. Nguyên lý chung c a “Qu n lý tài nguyên rừng” I.2. H thống qu n lý rừng Vi t Nam I.3. Những v n đề c n quan tâm trong qu n lý tài nguyên rừng II. Tổng quan h hỗ trợ ra quyết định II.1. Giới thi u II.2. Các khái ni m c a h hỗ trợ ra quyết định II.3. Năng lực c a h hỗ trợ ra quyết định II.4. Ngư i ra quyết định và quá trình ra quyết định II.4.1. Ngư i ra quyết định II.4.2. Quá trình ra quyết định II.5. Các thành ph n c a h hỗ trợ ra quyết định III. Hỗ trợ ra quyết định đa tiêu chí (MCDA) III.1. Giới thi u III.2. Một số khái ni m thông thư ng III.3. C u trúc bài toán MCDA III.4. Phân lo i bài toán MCDA III.5. Các phương pháp c a MCDA CH NGăII:ăCÁCăPH NGăPHÁP H ăTR ăRAăQUY TăĐ NH ĐAăTIÊUă CHÍ TRONGăQU NăLụ TĨIăNGUYÊNăR NG I. Mô hình MCDA cho bài toán qu n lý tài nguyên rừng I.1. Giới thi u I.2. Cơ s lý thuyết MCDA áp dụng cho bài toán I.2.1. Các bước cơ b n I.2.2. T o lập ma trận phân tích I.2.3. Chuẩn hóa ma trận phân tích I.2.4. Mô hình hóa hàm giá trị II. Phương pháp Electre III II.1. Một số ký hi u sử dụng II.2. Xây dựng mối quan h th bậc II.3. Khai thác mối quan h th bậc III. Phương pháp Promethee II 7 III.1. Một số ký hi u sử dụng III.2. Xây dựng mối quan h th bậc III.3. Khai thác mối quan h th bậc IV. Phương pháp Electre III dựa trên cách tiếp cận SMAA III IV.1.Không gian trọng số và cách tiếp cận ngược IV.2.Các phương pháp mô t V. Phương pháp AHP (Analytic Hierachy Process) V.1. Phân gi i v n đề c n gi i quyết V.2. Thành lập ma trận so sánh V.3. Tổng hợp độ ưu tiên VI. Phương pháp AHP m (fuzzy AHP - FAHP) VI.1. Giới thi u VI.2. Biến ngôn ngữ và giá trị m c a biến ngôn ngữ trong so sánh cặp VI.3. Thuật toán FAHP c a Chang (1992,1996) CH NGăIII:ăÁPăD NGăPH NGăPHÁPăH ăTR ăRAăQUY TăĐ NH ĐAă TIÊU CHÍ TRONGăQU NăLụăTĨIăNGUYÊN R NGăT IăKHUăB OăT Nă THIÊNăNHIÊNăCÙăLAOăCHĨMăT NHăQU NGăNAM I. Vài nét về khu b o tồn thiên nhiên Cù Lao Chàm II. Thực tr ng qu n lý, khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên rừng t i khu b o tồn thiên nhiên Cù Lao Chàm II.1. Đối với ban qu n lý II.2. Đối với ngư i dân III. Nhu qu n lý tài nguyên rừng phục vụ phát triển bền vững t i khu b o tồn thiên nhiên Cù Lao Chàm tỉnh Qu ng Nam III.1. Áp lực do biến đổi khí hậu III.2. Áp lực từ nhu c u phát triển kinh tế xã hội IV. Xây dựng chương trình hỗ trợ ra quyết định đa tiêu chí trong qu n lý tài nguyên rừng t i khu b o tồn Cù Lao Chàm tỉnh Qu ng Nam IV.1. Vận dụng phương pháp Electre III IV.2. Vận dụng phương pháp Promethee II IV.3. Vận dựng phương pháp Electre III dựa trên cách tiếp cận SMAA III IV.4. Vận dụng phương pháp AHP 8 IV.5. Vận dụng phương pháp AHP m V. Xác định phương án đáp ng biến đổi khí hậu đ m b o phát triển bền vững V.1. Xác định các phương án V.2. Xác định các tiêu chí V.3. Xếp h ng các phương án VI. Xác định phương án đáp ng nhu c u phát triển kinh tế xã hội VI.1. Xác định các phương án VI.2. Xác định các tiêu chí VI.3. Xếp h ng các phương án K TăLU N 1. Kết luận 2. Ph m vi ng dụng 3. Hướng phát triển TĨIăLI UăTHAMăKH O PH ăL C 8. K ăho chănghiênăc u STT Thời gian 1 Nội ếung thực hiện K t quả ếự ki n 01/06/2012 Xác định đề tài: Nghiên c u và Tên đề tài đến 31/07/2012 ng dụng phương pháp hỗ trợ ra quyết định đa tiêu chí trong Từ Qu n lý tài nguyên rừng t i khu b o tồn Cù Lao Chàm tỉnh Qu ng Nam. 2 01/08/2012 - Xác định nguồn tài li u tham Danh mục tài li u kh o chính. đến 31/08/2012 - Nghiên c u tài li u, các ngôn Từ ngữ lập trình và tìm hiểu các công cụ hỗ trợ c n thiết. - Bước đ u viết luận văn . 3 01/09/2012 - Nghiên c u và viết báo cáo cơ Cơ s lý thuyết đến 30/09/2012 s lý thuyết chương 1 Từ 9 4 01/10/2012 - Nghiên c u và viết báo cáo Hiểu được các phương pháp phân tích đa tiêu chí đến 31/10/2012 nội dung chương 2 Từ hỗ trợ ra quyết định trong qu n lý tài nguyên rừng 5 01/11/2012 - Nghiên c u và viết báo cáo - Xây dựng gi i pháp tổng thể, triển khai ng dụng đến 30/12/2012 nội dung chương 3 Từ - Tiếp tục lập trình và thử - Nghiên c u ngôn ngữ lập nghi m ph n mềm. 01/01/2013 - Cài đặt, triển khai ng dụng đến 31/01/2013 - Kiểm thử và Đánh giá kết qu chương trình. 6 Từ 7 Từ trình Visual C# Chương trình và kết qu 01/02/2013 Hi u chỉnh và hoàn thi n toàn Luận văn đến 28/02/2013 bộ luận văn 10 TÀI LI UăTHAMăKH O TƠiăli uăti ngăVi t [1] Báo cáo nghiên c u quốc gia, Dự án Nghiên c u so sánh toàn c u về REDD (GCS-REDD), Trung tâm nghiên c u lâm nghi p quốc tế (CIFOR). [2] Báo cáo thực hi n qu n lý rừng bền vững Vi t Nam, Dự án xây dựng phương pháp lập kế ho ch qu n lý rừng bền vững. Hà Nội, 4/2009. [3] Lê C nh Định, Tr n Trọng Đ c, Tích hợp Gis và AHP m trong đánh giá thích nghi đ t đai, Kỷ yếu hội nghị khoa học và công ngh l n th 12, 2001. [4] Nguy n Ngọc Trân, ng phó với biến đổi khí hậu và biển dâng, 2009. [5] Thông tin về các khu b o v hi n có và đề xu t Vi t Nam, 2004. TƠiăli uăti ngăAnh [1] Belton, Di Valerie, and Theodor J. Stewart. Multiple criteria decision analysis. Boston: Kluwer Academic Publishers. 2002. [2] Figueira, José, Salvatore Greco, and Matthias Ehrgott. Multiple criteria decision analysis: state of the art surveys. Vol. 57. Springer. 2005. [3] Giupponi, Carlo. Decision Support Systems for implementing the European Water Framework Directive: The MULINO approach. Environmental Modelling & Software 22, no. 2 (February): 248-258. 2007. [4] Pinar Dursun, Tolga Kaya, Fuzzy multiple criteria sustainability assessment in forest management based on an integrated AHP-TOPSIS methodology [5] P. Khaiter Hydrochemical Institute, Decision support system „forest management‟. TƠiăli uăInternet [1] http://www.dssfm2012.tuzvo.sk/ [2] http://www.netsymod.eu/ 11 ụăKI NăC AăCÁNăB ăH NGăDẪN .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... Đà Nẵng, ngày.... tháng 8 năm 2012 Cán bộ hướng dẫn, TS. Nguy năVĕnăHi u 12 ụăKI NăC AăH IăĐ NGăCH MăĐ ăC NG .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... Đà Nẵng, ngày.... tháng 8 năm 2012 Cán bộ duy t đề cương 13