–439

1-2-بیان مسـاله
امروزه دانش و اطلاعات به عنوان عامل تعیین کننده ای در موفقیت و قدرت پذیری سازمان ها تبدیل شده است. با افزایش تاکید دولت بر ایجاد جامعه دانشی و اولویت حرکت به سوی اقتصاد دانش محور(در برنامه چهارم توسعه) مسئله اساسی درک این موضوع است که چگونه از دانش به عنوان یک منبع مهم کسب مزیت رقابتی ،استفاده شود. در این راستا بسیاری از سازمان ها تلاش خود را بر این مسئله متمرکز نموده اند که چگونه می توانند دانش را در سازمان مدیریت نمایند. دانش مقوله ای نظامند است و نیازمند توجه همه جانبه به عوامل مختلف سازمانی می باشد (حدت، 1387).
دانش یکی از سرمایههای اصلی سازمان تلقی میشود و هر سازمانی که بیشتر از این سرمایه برخوردار باشد بهتر میتواند با چالشهای موجود برخورد کند و در عرصه رقابت بطور موفق عمل کند. امروزه همهی محققان و گروههای علمی اذعان دارند؛ برای اینکه سازمانها بتوانند در دنیای رقابت حضور مستمر و پایدار داشته باشند، باید حول محور علم و دانش فعالیت کرده و کارکنان خود را مجهز به ابزار دانش کنند، که بتوانند با مدیریت صحیح از دانش و تجربیات کارکنان خود استفادهی بهینه کرده و دائما افکار و اندیشههای جدید را در سازمان پرورش دهند که این امر جز با مدیران و کارکنان خلاق و نوآور امکان نمیپذیرد.(شاین ،1389).
یکی از موضوعات مرتبط با دانش، تسهیم دانش است.تسهیم دانش فعالیتی است که طی آن کارکنان اطلاعات مرتبط را به دیگران در سازمان انتقال می دهند. تسهیم دانش به عنوان یک فعالیت پیچیده ولی ارزش آفرین، بنیاد و پایهء بسیاری از استراتژی های مدیریت دانش در سازمان ها می باشد. پژوهشگران و متخصصان تأکید می کنند که تسهیم دانش بسیار مهم است و هنگامی که انتقال داده نشود به عنوان مانعی بر سر راه سازمان در زمینه بهبود عملکرد و رقابت پذیری می شود و نمی گذارد سازمان به صورت کارا و اثربخش عمل کند.( روسکا، 2005).
بسیاری از محققان بیان کرده اند که نسبت به فرایند تسهیم دانش و اهمیت آن درک کافی وجود ندارد. تسهیم دانش فقط یک موضوع نیست، بلکه یک مشکل برای سازمان هاست چون عدم تسهیم اطلاعات در سازمان منتهی به مرگ سازمان می شود(ریگ، 2005).
یکی از اهداف اساسی مدیریت دانش، عملی ساختن یا بهبود تسهیم یا انتقال دانش در بین واحدهای مختلف سازمان است(جعفری، 1393). اگر افراد بتوانند دانشی که بصورت فردی از کار خود دارند را به کار گیرند و نیز آن را به اشتراک بگذارند، هم سازمان و هم فرد می تواند بهتر رشد کند واگر نتواند به صورت موثری در سازمان به اشتراک گذاشته شود شبیه این است که از بین رفته است.(علوی و لیدنر،2001). به نظر می رسد یکی از پیامد های تسهیم دانش، نقشی است که تسهیم دانش در عملکرد شغلی از خود به جا می گذارد.
طبق تعریف فرهنگ لغت آکسفورد عملکرد یعنی هر آنچه که افراد و ماشینها انجام میدهند. برخی عملکرد را معادل اثربخشی و کارایی میدانند و برخی اعتقاد دارند عملکرد عبارتست از جمع همه فرآیندهایی که به مدیریت کمک میکند تا بتواند با نیم نگاهی به ایجاد یک سازمان عملگرا در آینده(برای مثال یک سازمان کارا و اثربخش) اقدام مناسب اتخاذ کند. به عبارت دیگر عملکرد عبارتست از انجام هرآنچه درامروز که منجر به نتایج قابل سنجش ارزشمند در آینده میشود(نیلی و همکاران، 2010). عملکرد را معمولا به صورت ساده در قالب مفاهیم خروجی نیز به این صورت میتوان تعریف کرد: « دستیابی به اهداف کمی» یا « عملکرد یعنی هم رفتارها و هم نتایج» (آرمسترانگ، 2006).
عملکرد شغلی به عنوان دستاورد های شخصی بر مبنای استاندارد سازمانی و قوانین و مقررات تعریف می شود. عملکرد شغلی عبارتست از محصول و بازده افراد در رابطه با عملی که انجام می دهند ،بعبارتی عملکرد همان کار واقعی افراد با توجه به شرح وظایفش می باشد .(نور علیزاده ، 1383 ، ص104). در تعریفی دیگر عملکرد عبارتست مجموع رفتارهای در ارتباط با شغل که افراد از خود نشان می دهند (کشاورزی ، 1386(.
عملکرد معیار پیش بینی شده یا معیار وابسته ی کلیدی می باشد که بعنوان وسیله ای برای قضاوت در مورد اثر بخشی افراد، گروه ها و سازمانها عمل می کند. عملکرد عبارتست از حاصل فعالیت های یک فرد از لحاظ اجرای وظایف محوله در مدت زمان معین. عملکرد حاصل یا نتیجه ی فرآیند و تحقق اهداف می باشد. فرآیند بدین معنی است که انجام هر کاری در مراحلی باید انجام گیرد تا آن کار انجام بپذیرد و تحقق اهداف بدین معنی است که با رعایت مراحل کاری آن هدف تحقق پیدا کند. عملکرد رفتاری است در جهت رسیدن به اهداف سازمانی و اندازه گیری شده یا ارزش گذاری شده است (رضائی ، 1391 ، ص68).
مطابق با مبانی نظری در حیطه رفتار سازمانی متغیرهای گوناگونی عملکرد افراد در محیط کار را تحت تاثیر قرارمی دهند که از جمله آن می توان به سهیم شدن کارکنان در دانش سازمانی و فردی اشاره نمود. این موضوع به خصوص در عصر کنونی با وجود سیستمهای اطلاعاتی و فن آوریهای سازمانی و موضوع مدیریت بر داراییهای دانشی سازمان در خور توجه شده است.
 اداره کل تعاون کار و رفاه اجتماعی استان اصفهان در سال 1390 با تصویب مجلس شورای اسلامی مبنی بر ادغام سه وزارتخانه تعاون ، کار و رفاه اجتماعی به شکل جدید شروع به فعالیت نمود. از مهمترین وظایف و رسالتهای این اداره کل می توان برنامه ریزی و نظارت بر اجرای قوانین کار ، تعاون و تدوین نظام جامع رفاه و تامین اجتماعی سیاستگذاری و برنامه ریزی به منظور تنظیم روابط کار ، بررسی و رفع مسایل و مشکلات جامعه کارگری ، تنظیم روابط کارگری و کارفرمایی در راستای سیاست حفظ و صیانت از نیروی کار، سیاستگذاری و برنامه ریزی به منظور تعمیم و گسترش نهادهای مدنی و تشکلها در حوزه تعاون ، کار و رفاه اجتماعی ، تنظیم مقررات و ضوابط ، معیارها و توصیه نامه های ایمنی و استانداردهای کار و تعیین حداقل دستمزد سالیانه کارگران در شورای عالی کار، سیاستگذاری ، برنامه ریزی و اداره امور مربوط به مجامع و شوراهای عالی در حوزه تعاون ، کار ورفاه اجتماعی وتعیین سیاستها و راهبردهای اشتغال و برنامه ریزی مربوط به آن در چهارچوب برنامه ها و سیاستهای کلان دولت اشاره کرد. با توجه به اهدافی که برای این سازمان ذکر گردید و همچنین تاکید این سازمان براشتراک دانش به عنوان وسیله ای برای تبادل دانشهای کاری و الزام کارکنان به شرکت در فرایند تسهیم دانش توسط مدیریت این سازمان از طریق راه اندازی اتاقهای گفتگو، دعوت از پیشکسوتان سازمانی به منظور بهره گیری از تجارب آنان، اقدامات اولیه راه اندازی پایگاه داده سازمانی و سیستمهای اطلاعات مدیریت از یک طرف و هدف گذاری مدیریت به منظور ارتقاء عملکرد شغلی کارکنان از طریق آموزشهای ضمن خدمت، مشارکت در تصمیم گیری ، پرداختهای مادی و غیر مادی پژوهشگر را بر آن داشت تا رابطه تسهیم دانش را با عملکرد شغلی مورد بررسی قرار داده و پاسخی برای این سوال بیابد که در سازمان مورد مطالعه رابطه این دو متغیر چگونه بوده و کدام یک از ابعاد تسهیم دانش قادر به پیش بینی عملکرد شغلی بوده و باید مورد توجه ویژه واقع گردد.
1-3- ضرورت پژوهشمتخصصان و مدیران اجرایی هر سازمان، گنجینه‌ای از تجربیات ارزنده و دانش آموخته‌شده در سازمان هستند. بازنشسته‌ شدن هر فرد، به ‌مفهوم خروج انبوهی از تجربیات و دانش از سازمان است که کسب دوباره آنها، مستلزم هزینه بسیار، دوباره‌کاری و اشتباهات مجدد است. نتایج پژوهشی که در اروپا انجام شده‌است، نشان داد که نیمی از سازمان‌های شرکت‌کننده در پژوهش، کارمندان کلیدی را از دست داده‌اند که 43 درصد دانش سازمانی را در اختیار داشته‌ و رفتن آنها عملاً منجر به بازگشت به عقب سازمان بوده است. همچنین 13درصد آنها، کارمندانی را از دست داده‌اند که سازمان را با مشکل مواجه کرده است. غالب سازمان‌ها معتقد بوده‌اند که بیشتر دانش مورد نیاز آنها در سازمان وجود داشته، ولی شناسایی، بازیابی و به‌کارگیری آن مشکل اصلی آنها بوده ‌است. از همین رو انتقال دانش به عنوان یکی از جنبه‌های مدیریت سازمانی همیشه و به شکل‌های مختلف وجود داشته است. بحث و گفتگو با همکاران، کتابخانه‌های سازمانی، آموزش‌های حرفه‌ای، مربیگری کارکنان جدید و موارد مشابه دیگر راهکارهای سنتی در این زمینه بوده است. اما امروزه برنامه‌های مدیریت دانش سعی می‌کنند به صورت آشکار به ارزیابی و مدیریت فرایندهای خلق یا شناسایی، گردآوری و به‌کارگیری دانش در کل سازمان بپردازند. مستند‌سازی و ایجاد مخزن دانش فنی، علاوه بر ایجاد بهره‌وری بالا، امکان کاهش اشتباهات تکراری در اقدامات آتی کارمندان و عدم از دست‌رفتن دانش آنان پس از ترک سازمان را فراهم می‌کند (زارع ، 1387).
بنابراین می‌توان گفت پیاده‌سازی مدیریت دانش در سازمان دست‌کم منافع زیررا به همراه خواهد داشت:
ایجاد هم‌‌افزایی سازمانی به‌دلیل بهره‌برداری سایر افراد از تجربه‌های به‌دست آمده
ایجاد احساس و چشم‌انداز مشترک به‌دلیل مستندسازی و انتقال تجربیات
تسهیل گردش اطلاعات و تجربه‌ها به‌دلیل مستندشدن آنها
ایجاد و گسترش بینش، دانش، توان و خلاقیت در بین مدیران و کارکنان
افزایش بهره‌وری سازمانی از طریق توجه به مستندسازی معیارهای مربوط به کارایی و اثر‌بخشی
گسترش توجه به مشتری (ارباب رجوع) که عامل ایجاد، بقا و توسعه سازمان است.
استخراج نظریه‌های جدید، از درون تجربه‌های تکراری در زمان‌ها و بوسیله افراد مختلف
سازمان مورد مطالعه (اداره کل تعاون کار و رفاه اجتماعی استان اصفهان) برای هم سو شدن با تغییرات گسترده محیطی و بقا نیازمند بکارگیری تسهیم دانش می باشد. این پژوهش برای سازمان یک ارزش جدید ایجاد نمود تا بتواند با بهبودکارائی، اثربخشی و قدرت رقابت پذیری از طریق تسهیم دانش درسازمان، عملکرد سازمان و کارکنان را ارتقاء بخشد. همچنین یک دیدگاه و تئوری در مورد اهمیت تسهیم دانش در بالا بردن عملکرد برای رهبران و کارکنان سازمانی ایجاد و ضرورت اهمیت ایجاد روابط کارکنان و تسهیل انتقال دانش به سازمان را نمایان نمود.
به علاوه به دلیل جایگاه حاکمیتی این سازمان در میان جامعه ، اهمیت و لزوم مستندسازی و تبادل تجربیات ، همراستایی با چشم‌انداز توسعه دولت ، بازنشستگی و جدا شدن کارکنان از سازمان ، شناسایی منابع دانشی سازمان و انتقال دانش آنها از جمله ضرورت های پژوهش حاضربود. به نظر می رسد این پژوهش قادر است در زمینه های زیر به مدیران این سازمان کمک شایان توجهی نماید :
غنی نمودن پژوهش های انجام شده در حیطه تسهیم دانش در سازمان مورد مطالعه
شناسائی روابط بین ابعاد تسهیم دانش و عملکرد شغلی
کمک به مدیران سازمانی به منظور شناسائی ابعادی از تسهیم دانش که می تواند پیش بینی کننده عملکرد شغلی باشد.
تاکید و توجه بر ابعاد پیش بینی کننده که رتبه بالاتری را در بین ابعاد تسهیم دانش دارند.
کمک به ارتقاء عملکرد شغلی از طریق تاکید بر تسهیم دانش
1-4- اهداف پزوهش1-4-1- هدف اصلی :
1-تعیین رابطه بین تسهیم دانش و عملکرد شغلی در اداره کل تعاون کار و رفاه اجتماعی استان اصفهان
1-4-2- اهداف فرعی :1-تعیین رابطه بین بعد تعاملات شخصی از تسهیم دانش و عملکرد شغلی
2- تعیین رابطه بین بعد ارتباطات سازمانی از تسهیم دانش و عملکرد شغلی
3- تعیین رابطه بین بعد تعامل با جامعه از تسهیم دانش و عملکرد شغلی
4- تعیین رابطه بین بعد همکاری های مکتوب از تسهیم دانش و عملکرد شغلی
5- تعیین توان پیش بینی عملکرد شغلی از طریق ابعاد تسهیم دانش
6- تعیین تفاوت بین نظرات پاسخگویان در بعد تسهیم دانش بر حسب عوامل دموگرافیک (جنس ، سن ، سابقه خدمت ، تحصیلات و ... )
7- تعیین تفاوت بین نظرات پاسخگویان در بعد عملکرد شغلی بر حسب عوامل دموگرافیک (جنس، سن، سابقه خدمت ، تحصیلات و ... )
1-5- فـرضیـه های پژوهش1-5-1- فرضیه اصلی:
1-بین تسهیم دانش و عملکرد شغلی در اداره کل تعاون کار و رفاه اجتماعی استان اصفهان رابطه وجود دارد.
1-5-2- فرضیه های فرعی :1 - بین بعد تعاملات شخصی از تسهیم دانش و عملکرد شغلی رابطه وجود دارد.
2- بین بعد ارتباطات سازمانی از تسهیم دانش و عملکرد شغلی رابطه وجود دارد.
3- بین بعد تعامل با جامعه از تسهیم دانش و عملکرد شغلی رابطه وجود دارد.
4- بین بعد همکاری های مکتوب از تسهیم دانش و عملکرد شغلی رابطه وجود دارد.
5- ابعاد تسهیم دانش توان پیش بینی عملکرد شغلی را دارا می باشد.
6- بین نظرات پاسخگویان در بعد تسهیم دانش بر حسب عوامل دموگرافیک (جنس ، سن ، سابقه خدمت ، تحصیلات و ... ) تفاوت وجود دارد.
7- بین نظرات پاسخگویان در بعد عملکرد شغلی بر حسب عوامل دموگرافیک (جنس ، سن ، سابقه خدمت ، تحصیلات و ... ) تفاوت وجود دارد.
1-6-تعاریف متغیرها1-6-1- تعاریف نظری متغیرها:
ارتباطات سازمانی: شامل رفتارهای تسهیم دانش به صورت تعاملات رسمی داخل یا بین تیم ها یا واحد های کاری است (ازبیک، ،2011،ص71).
تسهیم دانش: به میزانی تعریف می شود که یک فرد دانش خود را با سایر افراد، سازمان ها و یا گروه ها به اشتراک می گذارد (ازبیک، ،2011،ص71).
تعاملات شخصی: شامل رفارهای تسهیم دانش از طریق تعاملات غیر رسمی بین افراد یا کمک به سایر کارمندانی که عملکردشان به آن ها نزدیک است می باشد (ازبیک، ،2011،ص72).
تعامل با جامعه: رفتارهای تسهیم دانش در تعاملات اجتماعی می باشد که گروه هایی از کارمندان به طور داوطلبانه روی یک موضوع باعلایق عمومی به یک روش فردی ارتباط برقرار نمایند(ازبیک، ،2011،ص72).
دانش: دانش ترکیب سیالی از تجارب نظام یافته، ارزش ها، اطلاعات مفهومی، بصیرت ها و بینش های متخصصانی است که چارچوبی برای ارزیابی و تلفیق تجارب جدید و اطلاعات فراهم می آورد. دانش در واقع استنباط و استنتاج آن ذهن است که فعالیت می کند. در سازمان دانش نه تنها در اسناد سازمان بلکه در روش ها، فرآیندها،رویه ها و هنجارهای سازمان جا دارد (داونپورت و پروساک،1998،ص21).
عملکرد شغلی: رفتارهای واقعی که انتظار می رود کارمند در یک شغل بخصوص نشان دهد. عملکرد اثربخش یک شغل عبارتست از حصول نتایج خاص یا دستیابی به نتایج خاص از پیش تعیین شده برای شغل (نظیر درآمد)، از طریق انجام اقداماتی خاص به طوری که مطابق با سیاست ها، رویه ها و شرایط محیط سازمانی باشد (ابزری و همکاران،1389).
مدیریت دانش: مدیریت دانش فرآیندی است که به سازمان ها در کشف، انتخاب، سازماندهی، انتشار و انتقال اطلاعات مهم و تجارب ضروری برای فعالیت هایی از قبیل حل مساله، یادگیری پویا، برنامه ریزی استراتژیک و تصمیم گیری کمک می کند (ابزری و همکاران،1389).
همکاری های مکتوب: شامل رفتارهای کارمندان در زمینه اشتراک ایده ها، اطلاعات ، تخصص هایشان از طریق اسناد کتبی به جای دیالوگها، که می تواند برای سایر کارمندان و سازمان مفید باشند (ازبیک، 2011،ص72).
1-6-2-تعاریف عملیاتی متغیرها:تسهیم دانش: منظور از تسهیم دانش در این پژوهش میزان نمره ای است که از پاسخ پاسخگویان به پرسشنامه محقق ساخته تسهیم دانش جعفری (1393) با 24 گویه به دست آمده است.
تعاملات شخصی: منظور از تعاملات شخصی در این پژوهش میزان نمره ای است که از پاسخ پاسخگویان به پرسشنامه محقق ساخته تسهیم دانش جعفری (1393) ذیل گویه 1 تا 7 به دست آمده است.
ارتباطات سازمانی: منظور از ارتباطات سازمانی در این پژوهش میزان نمره ای است که از پاسخ پاسخگویان به پرسشنامه محقق ساخته تسهیم دانش جعفری (1393) ذیل گویه 8 تا 11 به دست آمده است.
تعامل با جامعه: منظور از تعامل با جامعه در این پژوهش میزان نمره ای است که از پاسخ پاسخگویان به پرسشنامه محقق ساخته تسهیم دانش جعفری (1393) ذیل گویه 12 تا 19 به دست آمده است.
همکاری های مکتوب: منظور از همکاری های مکتوب در این پژوهش میزان نمره ای است که از پاسخ پاسخگویان به پرسشنامه محقق ساخته تسهیم دانش جعفری (1393) ذیل گویه 20 تا 24 به دست آمده است.
عملکرد شغلی: منظور از عملکرد شغلی در این پژوهش میزان نمره ای است که از پاسخ پاسخگویان به پرسشنامه استاندارد عملکرد شغلی پاترسون بر اساس مقیاس پنج درجه ای لیکرت ذیل گویه 25 تا 44 به دست آمده است.

فصل دوم: پیشینه پژوهش2-1- مقدمهدر عصرحاضر نیروی انسانی یکی از مهمترین شاخصهای پیشرفت و توسعه یافتگی جوامع بشمار می رود و کشوری می تواند مسیر رشد و بالندگی را طی نماید که با مشارکت تمامی اقشار جامعه زمینه های لازم برای شکوفایی استعدادهای نهفته و بهره گیری از امکانات مادی، انسانی و فرهنگی جامعه را فراهم آورد. وقتی مشارکت در سازمانی پیاده شود، تمام کارکنان وجود خود را محترم، با ارزش، کارساز یافته و خود را درسرنوشت سازمان سهیم، متعهد و وفادارمی دانند. بنابراین دخالت و مشارکت کارکنان در تصمیم گیریهای سازمان ، در عمل باعث افزایش حس مسئولیت پذیری و تعهد در قبال تصمیمات اتخاذ شده می گردد .
بعلاوه، امروزه دانش و اطلاعات به عنوان عامل تعیین کننده ای در موفقیت و قدرت پذیری سازمان ها تبدیل شده است. با افزایش تاکید دولت بر ایجاد جامعه دانشی و اولویت حرکت به سوی اقتصاد دانش محور(در برنامه چهارم توسعه) مسئله اساسی درک این موضوع است که چگونه از دانش به عنوان یک منبع مهم کسب مزیت رقابتی استفاده شود. در این راستا بسیاری از سازمان ها تلاش خود را بر این مسئله متمرکز نموده اند که چگونه می توانند دانش را در سازمان مدیریت نمایند. دانش مقوله ای نظامند است و نیازمند توجه همه جانبه به عوامل مختلف سازمانی می باشد (حدت،1387).
2-2- مدیریت دانشمدیریت دانش را میتوان به عنوان روشی برای بهبود عملکرد، بهره وری و رقابت پذیری، بهبود کسب و کار، تسهیم و استفاده از اطلاعات درون سازمان، ابزاری برای بهبود تصمیم گیری، طریقی برای بدست آوردن بهترین روش ها، راهی برای کاهش هزینه ها و روشی برای نوآورتر شدن سازمان تعریف نمود (منوریان، عسگری و آشنا، 1386). هالست(2003) مدیریت دانش را فرایندی میداند که سازمان ها بواسطه آن فرایند تبدیل داده به اطلاعات و اطلاعات به دانش را پیدا کرده و همچنین قادر خواهند بود دانش کسب شده را به گونه ای موثر در تصمیمهای خود بکار گیرند. میتوان گفت که مدیریت دانش، پدیده ای اجتماعی است. رایانه، فناوری اطلاعات و نظایر اینها تضمین کننده موفقیت مدیریت دانش نیستند. مدیریت دانش پایان ناپذیر است، زیرا حرکت از داده به اطلاعات و از اطلاعات به دانش هیچگاه به پایان نمیرسد، کارکنان و مدیران سازمانی(محیط درونی) ارباب رجوع و سایر ذینفعان(محیط بیرونی) در قلمرو مدیریت دانش قرار میگیرند (ابطحی و صلواتی، 1385،ص34).
2-3- چرخه مدیریت دانشمدیریت دانش فرآیندی چند مرحله ایست. در یک تقسیم بندی مدیریت دانش خود شامل 4 مرحله ایجاد دانش، ذخیره سازی دانش، تسهیم دانش و کاربرد دانش می باشد.
ایجاد دانش: ایجاد دانش شامل فعالیت هایی است که به تغییر شکل و ترکیب مجدد قطعات موجود دانش، محدود کردن کاستی ها، تقویت تحقیق ها و توسعه قابلیت ها، پویش و کنترل محیط های بیرون از سازمان می پردازد. دانش انسان به واسطه کارکرد مشترک بین دانش ضمنی و دانش صریح، خلق و توسعه می یابد، بدین ترتیب آنها چهار شیوه اجتماعی سازی، برون سازی، تلفیق و درون سازی را برای خلق دانش در سازمان بیان کردند (نوناکا و تاکوچی، 1995).
ذخیره دانش: در حالی که افراد دانش را خلق میکنند و آن را یاد میگیرند، ممکن است آن را فراموش کنند، حتی چگونگی خلق دانش یا چگونگی کسب آن را از یاد ببرند. بنابراین حافظه (سازمانی یا فردی) نیازمند ذخیره، سازماندهی و بازیابی دانش افراد است. حافظه سازمانی بدین صورت تعریف میگردد: وسیله ای که از طریق آن دانش، تجربیات گذشته و رخدادهایی که بر فعالیت های کنونی تأثیر میگذاردند، ذخیره میگردند.حافظه سازمانی اشکال مختلفی از دانش مستندات مکتوب، پایگاه داده ها و دانش انسانی کدگذاری شده در شکل سیستم های خبره، مستندات فرایندها و رویه های سازمانی است. حافظه ی فردی مبتنی بر مشاهدات، تجربیات و فعالیت های افراد است. بنابراین ذخیره دانش به دانش صریح و دانش ضمنی اشاره دارد که باید جذب و مستند شوند (زندی، 1390).


تسهیم دانش: کلیه فعالیت های مربوط به انتقال یا توزیع دانش از یک فرد یا سازمان به فرد، گروه یا سازمان دیگر، فرآیند انتشار یا تسهیم دانش نامیده میشود (لی،2001). در الگوهای سنتی، سازمان ها و افراد اغلب تمایلی به انتقال و تسهیم دانشی که از آن برخوردار بودند را نداشته و بجای اینکه به دانش به عنوان یک سرمایه علمی نگاه کنند، آن را به عنوان منبع قدرت، اهرم نفوذ و ضامن استمرار شغل خود می پنداشته و تمایلی به تسهیم آن با دیگران نداشتند. سازمانی که از تسهیم اطلاعات و خلق دانش در میان اعضایش حمایت میکند، بیشتر میتواند فرآیندهای مؤثر و کارآمدی را تعریف کند و عملکرد سازمانی خود را بهبود بخشد .در سازمانی که از فرهنگ تسهیم دانش برخوردار است، افراد ایده ها و بینش های خود را با دیگران تسهیم میکنند، زیرا بجای اینکه مجبور به این کار باشند، آن را یک فرایند طبیعی میدانند. بنابراین، باید در بین اعضای سازمان این انگیزه را بوجود آورد که بدون ترس از از دست دادن موقعیت خود به تسهیم دانش در سازمان بپردازند (ابطحی و صلواتی 1385).
کاربرد دانش: دانش به خودی خود ارزشمند نیست، آن زمان ارزشمند خواهد بود که بکار گرفته شود (لی ، 2001). تمامی سعی مدیریت دانش بر آنست تا اطمینان حاصل کند که آیا دانش موجود سازمان بطور مفید در جهت منفعت آن بکار برده میشود یا خیر. در اینجا باید موانعی که بر سر راه استفاده مفید از دانش وجود دارند، شناسایی و رفع شوند تا بتوان اطمینان حاصل کرد که مهارت های ارزشمند و دارایی دانش کاملاً مورد بهره برداری قرار میگیرند (ابطحی و صلواتی 1385).
2-3-1- تعریف و ماهیت تسهیم دانشتسهیم دانش انتشار داوطلبانه مهارت ها و تجربیات اکتسابی به سایر افراد است (لاو و انگایی،2008، ص 23). به بیان دیگر تسهیم دانش به عنوان اقدامی تعریف می شود که افراد طی آن اطلاعات مربوط را میان دیگران منتشر میکنند (بارتل و سریواستاوا،2002).
به نظر درمت تسهیم دانش بدین صورت تشریح شده که وقتی که می گوییم فردی دانش خود را تسهیم می کند ، به این معنی است که آن فرد ، فرد دیگری را با استفاده از دانش ، بینش وافکار خود راهنمایی می کند تا او را کمک کند که موقعیت خود را بهتر ببیند. بعلاوه فردی که دانش خود را تسهیم می کند ، ایده آل این است و باید از هدف دانش تسهیم شده ، و کاربرد آن ، و همچنین از نیازها و شکاف های اطلاعاتی فرد گیرنده دانش اطّلاع داشته باشد. این بیانگر این نکته است که همه کارکنان نیاز به تسهیم دانش خود ندارند ، زیرا ممکن است دانش آنان بکار گرفته نشود و یا از آن استفاده مجدد نشود ، به عبارت دیگر ، تسهیم دانش زمانی مفید خواهد بود که همه کارکنان در کار خود به آن نیاز داشته باشند و یا حداقل بیشتر دانشی را که دریافت می کنند بکار گیرند. به همین دلیل است که در بعضی از سازمان ها ، امکان دسترسی به مخازن دانش و پایگاه های اطلاعات برای همه کارکنان وجود دارد و در بعضی دیگر دسترسی به قسمتهایی از این مخازن دانش و پایگاه های اطلاعات برای همه کارکنان ممکن و دسترسی به قسمت هایی از آنها برای افراد خاصّی تعریف شده است. همچنین ، تسهیم دانش در سازمان ، در سطوح مختلف سازمانی و در داخل واحدهای مختلف و یا بین آنها ، به روشهای رسمی و غیر رسمی ، و در دو روش انتقال متفاوت که شامل تسهیم دانش ضمنی و تسهیم دانش صریح می باشد ، اتفاق می افتد (جعفری ،1391).
در خصوص رفتار تسهیم دانش دیدگاه های متفاوتی وجود دارد که بعضی آن را طبیعی می دانند و بعضی نیز آن را غیرطبیعی می دانند. برای مثال داونپورت می گوید که "تسهیم دانش اغلب غیرطبیعی است" ( داونپورت ،1998، ص( و افراد دانش خود را تسهیم نمی کنند، زیرا فکر می کنند که دانش آنها مهم و ارزشمند است. از طرف دیگر محققین دیگری معتقدند که تسهیم دانش یک تمایل طبیعی افراد دارنده دانش است. تسهیم دانش در بعضی سازمان ها هم طبیعی و در بعضی سازمانها نیز که تحت تأثیر شعار "دانش قدرت است" قرار دارند ، غیرطبیعی می باشد (اسکیرم3، 2002) ولی این ، دلیل اصلی نبود تسهیم دانش نیست. از طرفی در سازمان های امروزی ، کارها آنچنان به کار گروهی و دانش جمعی وابسته است که این شعار دیگر کاربرد ندارد. بنا براین به جای تشویق صرف کارکنان به تسهیم دانش ، بهتر این است که عوامل مؤثر بر تسهیم دانش را شناسایی کرد (اودل و گریسون، 1998).
2-3-2- اهمیت تسهیم دانشیکی از مهمترین اولویت های اعلام شده توسط محققین مدیریت دانش ، ایجاد انگیزه در افراد برای تسهیم دانش آنان است (کینگ و همکاران ، 2006). اگرچه بعضی ها معتقدند که دانش قدرت است ، ولی به نظر می رسد که دانش به خودی خود قدرت ندارد ؛ بلکه چیزی که به افراد قدرت می دهد ، آن قسمتی از دانش آنهاست که با دیگران تسهیم می کنند (اودل و گریسون، 1998). اگر دانشی را که در ذهن افراد قرار دارد به طلای درون یک جعبه تشبیه کنیم ، ارزش آن دانش زمانی مشخص می شود که آن را تسهیم کنند ؛ مانند زمانی که دارنده طلا ، جعبه آن را باز می کند و با نشان دادن طلای درونش ، ارزش آن را نمایان می سازد. نقش تسهیم دانش در مدیریت دانش آنقدر مهم است که بعضی از نویسندگان اظهار می دارند که "وجود مدیریت دانش برای پشتیبانی تسهیم دانش است(داونپورت و همکاران ،1998). از دلایل اهمیت تسهیم دانش این است که تسهیم دانش موجب کاهش هزینه ها ، بهبود عملکرد ، بهبود ارائه خدمات به مشتریان ، کاهش زمان توسعه محصولات جدید ، کاهش زمان تأخیر در تحویل کالاها به مشتریان ، و در نهایت کاهش هزینه مربوط به یافتن و دسترسی به انواع ارزشمند دانش در داخل سازمان می شود. برای مثال در شرکت فورد به دلیل تسهیم دانش ، زمان توسعه محصول شرکت (اتومبیل) از ٣۶ روز به ٢۴ روز کاهش یافت. در همین شرکت به دلیل تسهیم دانش با فروشندگان محصول ، زمان تأخیر در تحویل محصول به مشتری از ۵٠ روز به ١۵ روز کاهش یافت (علوی و لیدنر، 2001). شرکت تویوتا به عنوان یک شرکت پیشرو در صنعت اتومبیل ، با استفاده از یک شبکه تسهیم دانش کارآ توانسته است مشکلات بزرگی را در رابطه با تسهیم دانش حل کند ؛ که در نتیجه آن افراد تشویق شده اند تا به راحتی دانش ارزشمند خود را تسهیم کنند. این شرکت همچنین هزینه های مربوط به یافتن و دسترسی به انواع مختلف دانش ارزشمند در داخل شرکت را کاهش داده است (دیرو نوبوکا ،2000).
2-4- عوامل انسانی موثر بر تسهیم دانش در سازمانعوامل متعددی بر فرآیند تسهیم دانش در سازمان تأثیرگذارند که می توان آنها را در چهار دسته کلی عوامل انسانی، عوامل فرهنگی، عوامل ساختاری و عوامل فنی و تکنولوژیکی طبقه بندی کرد. در ادامه عوامل انسانی موثر بر تسهیم دانش بررسی می شوند.
تسهیم دانش انتشار داوطلبانه مهارت ها و تجارب اکتسابی به سایر بخش های سازمان است. با اینکه دانش در سه سطح فردی، گروهی و سازمانی موجود است، تسهیم دانش در سطح فردی برای سازمان مهمتر است چرا که دانش سازمانی بر پایه دانش افراد شکل میگیرد. دانش فردی اگر قابل دسترس و استفاده توسط افراد دیگر نباشد تأثیری بر سازمان نخواهد داشت (لاو و انگایی ، 2008، ص23). درسطح فردی، موانع تسهیم دانش بر دو نوع اند: موانعی که بر توانایی اشتراک دانش تأثیر گذارند و آنهایی که بر اشتیاق انجام کار تأثیر میگذارند. توانایی بر اشتراک دانش عمدتاً به استعداد فرد در ارتباطات و رفتار اجتماعی او بستگی دارد. از طرف دیگر، اشتیاق تحت تأثیر عوامل متعددی قرار میگیرد (زندی ،1390). از جمله عوامل فردی موثر بر تسهیم دانش ویژگی های شخصی افراد است. مطالعات مختلف نشان میدهد که ویژگی های شخصیتی افراد بر تسهیم دانش بسیار موثر است که در ذیل به تعدادی از این ویژگی ها اشاره میگردد:
● نوع دوستی
بسیاری از افراد تنها برای موفقیت شرکت و یا ارضای انگیزش درونی خود در خصوص کمک به دیگران دانش خود را عرضه میکنند. انگیزه عرضه دانش در آنها ناشی از عشق به رشته علمی و درجاتی از نوع دوستی است. آموزش و تدریس، نوعی انتقال دانش بر پایه نوع دوستی است. شرکت ها نمیتوانند خالق چنین انگیزه هایی باشند ولی میتوانند مشوق شکوفایی یا سرکوب گر آن باشند. نوع دوستی در دانش، امری ضروری، واقعی و قابل تشویق و گسترش است. در سازمان هایی که افراد خوب و درستکار را استخدام کرده و با آنها به خوبی رفتار میکنند، خیرخواهی رونق مییابد (داونپورت و همکاران ، 1998). این ویژگی یکی از ابعاد رفتار شهروندی سازمانی نیز میباشد.
● سازگاری
افراد با سازگاری بالا مهربان، با گذشت، مودب، آماده خدمت، بخشنده، گشاده رو و یاری رسان هستند، آنها نوع دوستانه، دلسوزانه و مشتاقانه به دیگران کمک میکنند و بیشتر به دنبال تعاون و همکاری هستند تا رقابت با همدیگر.
● وظیفه شناسی
افراد با وظیفه شناسی بالا امین، مورد اعتماد، پاسخگو، منظم، سختکوش و توفیق طلب هستند. تأثیر مثبت این افراد بر عملکرد شغلی در متون مختلف بسیار مورد تأکید قرار گرفته است. افراد با وظیفه شناسی بالا بیشتر علاقه مندند دانش خود را جهت تسهیم با دیگران مستندسازی و مکتوب کرده و دانش خود را به منظور استفاده از دیگران وارد بانک های اطلاعاتی کنند، بنابراین افراد میتوانند وظیفه مستندسازی و ورود اطلاعات به پایگاه اطلاعاتی دانش و حفاظت از این پایگاه را بر عهده گیرند. این ویژگی نیز یکی از ابعاد رفتار شهروندی سازمانی محسوب میشود.
2-5- تئوری های مربوط به تسهیم دانشاخیراً بسیاری از تئوری ها مانند تئوری مبادله اجتماعی، تئوری شناخت اجتماعی، تئوری قدرت سیاسی، تئوری تبادل اقتصادی، تئوری هزینه تراکنش، تئوری رفتار برنامه ریزی شده و تئوری اقدام اجتماعی توسط محققان برای پیش بینی فاکتورهای تأثیرگذار بر رفتار تسهیم دانش مورد استفاده قرار گرفته اند. به عنوان مثال، (بارتول و سریواستاوا،2002) تئوری تبادل اقتصادی را برای آزمودن نقش پاداش های مادی در تشویق تسهیم دانش در سازمان ها بررسی کرده اند. همچنین (بات ،2002) تئوری تبادل اجتماعی و تئوری اقدام منطقی را برای بررسی فاکتورهای تأثیرگذار بر تسهیم دانش در بستر سازمانی بکار گرفته است. وی تئوری اقدام منطقی را به عنوان چارچوب مفهومی خود برای ایجاد یک درک یکپارچه از فاکتورهای پشتیبانی کننده و ممانعت کننده از قصد و میل به تسهیم دانش افراد ارائه کرده است. از سوی دیگر(لین ، 2008) تئوری رفتار برنامه ریزی شده را برای ارزیابی فاکتـورهایی بـرای تشویق تمایل به تسهیم دانش و رفتار آن توسط مدیران ارشد بررسی نموده است.
مثالهای متعددی در زمینه عدم حصول فعالیت های اجرایی تسهیم دانش به اهداف مورد نظر برای مدیریت دانش و مهارت های موجود در شرکت ها وجود دارد که علل آن ، ریشه در وجود موانع بالقوه متنوعی دارد که در راه تسهیم دانش وجود دارند. بحث های اخیر در زمینه موانع تسهیم دانش بیشتر بر فرهنگ سازمانی ، و فرهنگ ملی تمرکز نموده اند (مک درموت ، 1999).
بعضی از تحقیقات بر نظریه های سازمانی ودانش عمومی بر فرهنگ سازمانی تمرکز کرده اند که به طبیعت شرکت ها و گروه های اجتماعی و یا اهمیت سرمایه اجتماعی و تعاملات اجتماعی در تسهیل تولید و تسهیم دانش مربوط است و عدّه ای دیگر نیز به سطح کلّی تشریک مساعی در سازمان پرداخته و تأثیر مواردی مانند : طرز فکر ، سن ، سطح تحصیلات و تجربه ، و حمایت سرپرست و گروه بر تسهیم دانش را مطالعه کرده اند (ناهاپیت و گوشال، 1998).
تفاوت های مذکور ممکن است مربوط به افراد باشد (مثل نداشتن مهارت های فردی) ، ویا به فرایندها و سیستم های درون سازمان (مانند ساختار سلسله مراتبی موجود) ، و یا به فنّاوری (مانند کمبود ابزارهای نرم افزاری مناسب) مربوط باشد. همچنین در این خصوص که آیا مدیریت دانش به طور عام ، و همچنین فعالیت های تسهیم دانش به طور خاص، باید انسان- محور یا فنّاوری- محور باشد نیز بحث هایی وجود دارد. نویسندگان حوزه مدیریت معتقدند که تسهیم دانش بیشتر به افراد و تطابق آنها با پویایی های اجتماعی موجود در محیط کار مربوط است تا فنّاوری. این افراد بیشتر بر ایجاد فرهنگ تسهیم دانش در سازمان تأکید دارند (دوانپورت، 1998).
اطلاعات و فنّاوری اطلاعات نقش پشتیبانی مهمّی در زمینه تسهیم دانش دارند و بدون وجود آنها ، فعالیتهای تسهیم دانش اثربخشی کمتری خواهند داشت. توافق عمومی موجود در زمینه تسهیم دانش این است که چالش اصلی فعالیت های تسهیم دانش سازمان ها ، محافظت و حداکثر کردن ارزش ناشی از دانش ضمنی (پنهان) است که در اختیار کارکنان ، مشتریان ، و افراد ذینفع خارج از سازمان می باشد. نویسندگان زیادی موافق این نظریه اند که دانش فردی در رشد دانش عمومی سازمان مؤثر است و اثربخشی در کارهای دانش- مدار بطور مستقیم به تولید دانش جدید و تسهیم دانش مفید از طریق تعامل بین دانش ضمنی و دانش آشکار بستگی دارد. دانش سازمانی در واقع دانشی است که به وسیله افراد تسهیم شده و بهترین توصیف فرایند تبدیل آن در سازمان در نظریه دانش آفرینی سازمانی بیان شده است (نوناکا و تکیوچی، 1995).
این نظریه چهار شیوه تبدیل دانش سازمانی را بیان می کند. شیوه اوّل اجتماعی سازی است که در آن مهارت ها و تجربیات از طریق مشاهده و تقلید تسهیم شده و از دانش ضمنی ، دانش ضمنی تولید می شود. روش دوّم برونی سازی است که در آن با استفاده از استعاره ها ، قیاسها ، مدلها ، و مفاهیم، از طریق کتاب ها و کتب راهنما ، دانش ضمنی به دانش آشکار تبدیل می شود. شیوه ترکیب ، سوّمین روش است که در آن ، دانش آشکار و اطلاعات موجود در درون سازمان به وسیله تجزیه و تحلیل و سازماندهی مجدد ، با استفاده از شبکه ها و پایگاه های اطلاعاتی رایانه ای از یک حوزه به حوزه دیگری منتقل می شود. در روش چهارم ، یعنی درونی سازی ، دانش آشکار با استفاده از تجربه و مدل های شبیه سازی ، به دانش ضمنی تبدیل می شود. این فرایند منجر به تولید چهار نوع دانش سازمانی می شوند که شامل دارایی های ناملموس و مهارت ها می باشد. نوع اول ، دانش صریح فردی است که دانش خودآگاه نیز نامیده می شود و قابل ذخیره و بازیابی از رکوردها و حافظه فردی می باشد. نوع دوّم ، دانش پنهان فردی است که دانش اتوماتیک (خودکار) نیز نامیده شده و اساس آن ، تجربه تئوریکی و عملی و یادگیری افراد می باشد. نوع سوّم ، دانش صریح اجتماعی سازمان است که به دانش اظهار شده نیز معروف است ؛ و در اسناد ثبت شده و طراحی ها ، یا اطلاعات ذخیره شده در پایگاه های اطلاعات سازمان متجلّی می شود. نوع چهارم ، دانش پنهان اجتماعی سازمان است که به دانش جمعی نیز معروف است و در امور اجتماعی و سازمانی ، سیستمها ، جریان کارها و فرهنگ سازمانی جلوه گر می شود (اسپندر، 1996).اسپندر معتقد است که دانش پنهان (ضمنی) اجتماعی ، ایمن ترین و از نظر استراتژیکی مهمترین نوع دانش سازمانی می باشد. با این وجود ، به نظر می رسد که بسیاری از سازمان ها بویژه در غرب برای دانش فردی ارزش بیشتری قائلند و از کارکنان خود می خواهند که بطور مستقل تصمیم بگیرند و مشکلات را حل کنند (نوناکا و تکیوچی، 1995). همچنین سازمان ها برای خواست کارکنان برای تشریک مساعی و کار در گروه ها ارزش مساوی قائلند. بنابراین ، برای نیل به سطح مورد نظر تشریک مساعی و تسهیم دانش ؛ سازمان باید به کارکنان خود پیام دهد که هم در خصوص چگونگی تولید ، تسهیم و بکارگیری دانش در سطح فردی ارزش قائل است و هم گروه و عملکرد گروه-محور و موفقیت در کارگروهی را مدّ نظر دارد. دیکسون معتقد است که انتخاب یک فرایند تسهیم دانش مناسب در یک سازمان به عواملی مانند ؛ نوع دانش (صریح یا ضمنی) ، روش معمول و فراوانی فرایند تسهیم دانش ، و گیرنده دانش (فرد ، گروه ، و یا کل سازمان) بستگی دارد (دیکسون، 2000).
دیکسون چهار روش مختلف تسهیم مؤثر دانش گروهی را شناسایی کرده است که عبارتند از ؛ انتقال ترتیبی دانش ، انتقال نزدیک دانش ، انتقال دور دانش و انتقال متخصص. انتقال ترتیبی حالتی است که دانش ضمنی یا صریح گروه در یک موقعیت کاری متفاوت و در زمان دیگری در داخل همان گروه تسهیم می شود. انتقال نزدیک ، بکارگیری و اجرای مجدد دانش صریح گروه در گروه های دیگری است که کار مشابهی را انجام می دهند. انتقال دور ، بکارگیری مجدد دانش ضمنی گروه در گروه های دیگری است که کارهای مشابهی انجام می دهند. انتقال متخصص حالتی است که گروه کاری در جست و جوی دانش صریح مورد نیاز خود در داخل سازمان می گردد تا کاری را به انجام برساند.
2-6- موانع بالقوه تسهیم دانشدر این قسمت با توجه به مباحث قبلی ، به موانع بالقوه تسهیم دانش در سازمان می پردازیم که سه گروه موانع سازمانی ، موانع فردی ، و موانع تکنولوژیکی را شامل می شوند. در اینجا به موانعی اشاره می شود که در مورد آنها بدون توجه به ویژگی های متفاوت سازمانی مانند اندازه ، و یا نوع مالکیت سازمان ، توافق عمومی وجود دارد. دلیل این کار این است که اگر چه بیشتر تحقیقات موجود در زمینه مدیریت دانش در سازمان های بزرگ و با مأموریت تجاری انجام شده است ، ولی سازمان های کوچک و متوسط نیز مایلند که محیطی را ایجاد کنند که منجر به ارتباطات بهتر و در نتیجه تولید و تسهیم بهتر دانش در آن سازمان ها شود. از طرفی به دلیل اینکه شرکت های کوچک و متوسط بیشتر در یک سایت مستقر می باشند ، زمانی که این شرکت ها توسعه پیدا کرده و واحدهای آنها در چند سایت مستقر می شوند که در آنها گروه های مختلف در یک واحد مستقرمی شوند ؛ توانایی ایجاد ارتباط و تسهیم دانش در آنها کاهش می یابد (زندی ، 1390). شناخت این که موانع تسهیم دانش در داخل سازمانها یک جزء طبیعی از فرهنگ آنها می باشد یا خیر ، نقش مهمی در موفقیت یک استراتژی مدیریت دانش ایفا می کند. بعضی ها معتقدند که شکست فعالیت های تسهیم دانش در برخی سازمان ها به این دلیل است که به جای تلاش در جهت متناسب کردن اجرای این فعالیت ها با فرهنگ سازمانی ؛ آنها تلاش می کنند که فرهنگ خود را با مدیریت دانش ، و اهداف و استراتژی های تسهیم دانش خود هماهنگ کنند (ریگ ، 2005). شاید مهمترین دلیل عدم موفقیت بیشتر سازمان ها برای نرسیدن به اهداف فعالیت های تسهیم دانش خود ، نبود یک ارتباط روشن بین استراتژی مدیریت دانش و اهداف کلی سازمان باشد. به عبارت دیگر ، تسهیم دانش در این سازمان ها ، به عنوان یک فعالیت جدا از سایر فعالیت ها در نظر گرفته می شود.
2-6-1- موانع بالقوه فردی تسهیم دانشموانعی که از رفتار فردی و یا اعمال و برداشت های افراد سرچشمه می گیرند ، می توانند مربوط به افراد و یا گروه های موجود در داخل واحدهای عملیاتی سازمان باشند. با توجه به تفاوت های موجود بین سازمانها ، بیان این موانع به صورت جداگانه بدین معنی نیست که هر یک به صورت منفرد عمل کنند و یا به میزان مساوی درهمه سازمان ها یافت شوند ، بلکه این امکان وجود دارد که با توجه به ویژگی های سازمانی ترکیب های متفاوتی از این موانع در سازمان های مختلف یافت شود.
موانع بالقوه فردی تسهیم دانش عبارتند از :
نبود وقت برای تسهیم دانش ، یکی از معمولترین موانع تسهیم دانش است. این مانع شامل نبود زمان لازم برای تسهیم دانش ، ویا نبود زمان برای شناسایی همکارانی که به دانش خاصّی نیاز دارند. با وجود اطلاع بسیاری از مدیران از منافع تسهیم دانش ، به دلیل محدودیت های زمانی در این زمینه با مشکل مواجهند (اودل و گرایسون، 1998). محدودیت زمانی منجر به اولویت بندی بین تسهیم دانش و سایر فعالیت هایی می شود که کارکنان فکر می کنند برای آنها مفیدتر است و در نتیجه به جای تسهیم دانش به فعالیت های دیگر می پردازند ( مایچلونیا و هاستد، 2003). در این حالت به تسهیم دانش به عنوان یک عامل هزینه بر نگریسته می شود ، چه تسهیم دانش از فردی به فرد دیگر باشد و چه از شکل دانش پنهان به دانش آشکار باشد (گلد و همکاران، 2001). در نتیجه ، این مهم است که فرایندهای کاری طوری طراحی شوند که از نظر زمانی به افراد اجازه دهند که برای تولید و تسهیم دانش وقت بگذارند ، و سپس افرادی را که مایل به تسهیم دانش هستند، شناسایی کنند. کمبود وقت کافی که کارکنان بتوانند با یکدیگر تعامل کنند ، اغلب منجر به ایجاد موانع تسهیم دانش می شود (گلد و همکاران ، 2001). بسیاری از نویسندگان معتقدند که وجود محیط های رسمی و غیر رسمی ، فرصتهایی را برای تسهیم و کسب دانش ایجاد می کند ؛ولی بندرت در شرکت ها می توان چنین محیط هایی را یافت. علّت این است که بسیاری از مدیران فکر می کنند که اگر افراد بطور دائم مشغول انجام کاری نباشند، کار آنها مفید نخواهد بود (داونپورت و همکاران، 1998).
نگرانی افراد دارنده دانش از این که تسهیم دانش منجر به کاهش امنیت شغلی آنان شود. بعضی ها پیرو این دیدگاه قدیمی اند که معتقد است "دانش و اطلاعات قدرت می آورد" و همین توجیهی است که آنها را وادار به مخفی کردن اطلاعات و دانش خود می کنند و آن را وسیله ای برای پیشرفت شغلی تلقی کرده ؛ و تسهیم دانش را عاملی برای تضعیف قدرت و جایگاه سازمانی خود می دانند(داونپورت و همکاران، 1998).
بسیاری از کارکنان به دلیل ترس از کاهش امنیت شغلی خود ، تسهیم دانش نمی کنند. یکی از دلایل آن این است که آنان درخصوص اهداف و نیّات افراد مافوق خود در رابطه با تسهیم دانش اطمینان لازم را ندارند (جعفری، 1393). بعضی ازکارکنان سطوح پایین و متوسط نیز بصورت عمدی، تسهیم دانش نمی کنند ؛زیرا احتمال می دهند که اگر سرپرستان آنها احساس کنند که سطح دانش زیردستان از آنها بالاتر است از ارتقاء آنها خودداری کنند. برای مثال تحقیقی نشان داده است که مدیران روسی از کار کردن با افراد پایینتر از خود اکراه داشته و بویژه در زمینه یادگرفتن مطلبی از زیردستان خود، مقاومت می کنند (میشایل لوا و هاستد، 2003).
ممکن است دارنده دانش از این که دانش او برای دیگران مفید و ارزشمند است آگاهی نداشته باشد. بعضی از کارکنان در خصوص ارزشی که دانش آنها برای دیگران دارد مطمئن نیستند.در این حالت ، نه دارنده دانش و نه گیرنده آن خیلی دلواپس این که چه کسی نیازمند دانش است و یا چه کسی دارنده دانش است ، نخواهند بود. این موضوع که به جهالت دو طرفه نیز معروف است یکی از بزرگترین موانع تسهیم دانش در بیشتر سازمانها می باشد (داونپورت و همکاران، 1998).
گاهی اتفاق می افتد تسهیم دانش صریح بر تسهیم دانش ضمنی در سازمان غلبه دارد. بدین معنی که در سازمان بیشتر بر تسهیم دانش مستند شده تأکید می شود و به تسهیم دانش ضمنی مانند فنون و روشها و تجربیات کاری که احتیاج به یادگیری عملی ، مشاهده ، گفت و گو و حل مسئله به روش تعاملی دارند ؛ اهمیت کمتری داده می شود. محققین زیادی بر این عقیده اند که لازم است سازمانها بر دلایل بنیادی مربوط به ضرورت تسهیم دانش ، بویژه تسهیم دانش پنهان (مانند فنون و روشهای کاری، و تجربیات) و روشهای تسهیم دانش پنهان مانند یادگیری عملی، مشاهده ، گفت وگو و روش حل تعاملی مسائل تأکید کنند. استفاده از سلسله مراتب و جایگاه سازمانی و قدرت رسمی در سازمان توسط افراد و رسمی شدن بیش از حد محیط سازمان ، منجر به کاهش صمیمیت و افزایش عدم اعتماد بین افراد ، بویژه بین زیردستان و مافوق می شود. یکی از نتایج عدم اعتماد ، کاهش میزان تسهیم دانش می باشد (نوناکای و تکیوچی، 1995).
یکی دیگر از موانع تسهیم دانش عدم تحمل اشتباهات کارکنان و درس نگرفتن از آن اشتباهات است. تحقیقات نشان داده است که درس هایی که سازمان در نتیجه شناسایی و ارزیابی اشتباهات گذشته می گیرد، بیشترین تأثیر را بر بکارگیری بهترین روش های انجام کار در آینده دارد (دلونگ و فهی، 2000). با این وجود ، به جای شناسایی و اصلاح این اشتباهات ، آنها اغلب پوشانیده می شوند ، توجیه می شوند ، یا دیگران به خاطر آنها سرزنش و مجازات می شوند ، و یا این اشتباهات به فراموشی سپرده می شوند. به نظر می رسد که فرهنگ ملّی یک عامل محدود کننده در رابطه با یادگیری از راه عمل است. برای مثال در حالی که روس ها درباره مشکلات و اشتباهات در بیرون از محیط کار صحبت نمی کنند ، در بعضی از فرهنگهای آسیایی و غربی معتقدند که بازتاب مثبت اشتباهات ، به یادگیری و توسعه فردی و سازمانی کمک می کند (نوناکای و تکیوچی، 1995).
از دیگر موانع بالقوه تسهیم دانش ، نبود و یا کمبود ارتباط و تعامل بین افراد دارنده دانش و افراد نیازمند به دانش آنان می باشد. نبود ارتباط بین منبع دانش و گیرنده دانش ، در حالت هایی که در کنار همدیگر و یا در یک گروه کار نمی کنند ؛ ولی دانش مورد نیاز گیرنده در نزد منبع دانش وجود دارد یکی از موانع بالقوه تسهیم دانش است (نوناکای و تکیوچی، 1995).
مهارت های فردی و ارتباطات ضعیف (شفاهی یا کتبی) از دیگر موانع تسهیم دانش می باشد. بسیاری از محققان و دست اندرکاران اظهار می دارند که توانایی کارکنان برای تسهیم دانش ، در مرحله اوّل و به میزان زیادی بستگی به مهارت های ارتباطی آنها دارد. ارتباط مؤثر ، چه بصورت نوشتاری و چه بصورت گفتاری (که رایجترین وسیله تسهیم دانش پنهان است) برای تسهیم دانش مؤثر، مهم و اساسی می باشند (مایر و آلن، 1997).
2-7- عوامل موثر بر تسهیم دانش طبق الگوی وانگ و همکارانش(2010)تسهیم دانش، رفتار انتقال دانش به همکاران در فرآیند ارتباطات درون یا برون سازمانی است و منظور از دانش، آن دانشی است که شخص آن را در سازمان کسب کرده است (جی و همکاران، 2009). پژوهش های انجام شده درمورد تسهیم دانش حاکی از پیچیدگی آن و ابعاد چند وجهی مؤثر بر این پدیده سازمانی دارند (آذربایجانی، 2007). از آنجا که تسهیم دانش در سطح فردی و سازمانی، درون گروهی و برون گروهی، رسمی و غیررسمی و غیره موضوع پژوهش های زیادی بوده است وانگ و نو در سال 2010 یک مدل جامع از انواع پژوهش های انجام شده تسهیم دانش را درسطح فردی ارائه داده اند که عبارتند از:
عوامل زمینه ای/ محیطی: بافت سازمانی (ساختار، حمایت مدیریت، پاداش ها و مشوق ها، فرهنگ و جو سازمانی، ویژگی های رهبری و زمینه ارتباطی رودررو- آنلاین)، ویژگی های میان فردی/ تیمی(شبکه های اجتماعی، تنوع/تفاوت) و ویژگی های فرهنگی (جمع گرایی).
عوامل ادراکی/ انگیزشی: باورها در خصوص مالکیت دانش، ادراک منافع و هزینه ها و ادراک عدالت و همینطور اعتماد، هزینه های اجتماعی، سطح اعتماد و انسجام تیمی سبک های رهبری.
ویژگی های فردی: جنسیت، شخصیت، خودکارایی، دلهره ارزیابی و مدیریت ادراکات.
ادراکات مربوط به تسهیم دانش: نگرش ها، هنجارهای ذهنی و قصد تسهیم دانش.
2-8- عملکرد شغلی
2-8-1- اهمیت نیروی انسانی در سازماندر دوره ای که جهانی شدن و آزادی اقتصادی فراگیر شده، کارکنان درحال تبدیل شدن به یک مزیت رقابتی در سازمانها هستند. یک کسب و کار ممکن است که با تعدادی از کارکنان متوسط مدیریت شود، اما کارکنان شایسته میتوانند موجب بالارفتن سطح کسب و کار و ترقی آن شوند. به همین ترتیب کارکنان ناشایست می توانند یک امپراطوری کسب و کار بزرگ را به سوی سقوط و نابودی بکشانند. در بازار فشرده و پر از رقابت کنونی، حفظ کارکنان شایسته و همچنین توسعه ی وفاداری کارکنان به سازمان، پیوسته اهمیت پیدا کرده است و یه یک چالش دائمی تبدیل گردیده است(لاین، 2009،). نیروی انسانی ماهر، متخصص، دانش مدار، مشتاق و خلاق امروزه یکی از مزایای رقابتی سازمانها بوده و داشتن چنین کارکنانی برای هر سازمانی یک مزیت و راهی به سوی ترقی و پیشرفت است. در سایه ی کارکنان ماهر است که کارها به درستی انجام می پذیرد، این کارکنان دانش مدار و یادگیرنده هستند که دائما خود را با دانش روز تطبیق می دهند و به بهترین شکل وظایف شان را انجام می دهند، این نیروی انسانی خلاق و نوآور است که روشهای نوین تولید و خدمات رسانی را ابداع می کند یا موجب تسهیل این فرآیند می شود . بدون شک انسان به عنوان برترین مخلوق، تواناییهای فراوانی دارد که میتواند آنها را در راستای پیشبرد اهداف و دستیابی به رسالت سازمان به کار گیرد. این مهم نیازمند فراهم آوردن شرایط و پیش نیازهای لازم برای کارکنان بوده و سرمایه گذاری و توجه همه جانبه به منابع انسانی را می طلبد. همین اهمیت و لزوم توجه به جوانب مختلف نیازهای کارکنان و وجهه های مختلف رفتار کارکنان در سازمان بوده که موجب پیدایش و گسترش نظریات رفتار سازمانی شده است.
2-8-2- تعاریف عملکرد شغلی
تعاریف مختلفی درمتون راجع به عملکرد صورت گرفته است که دراینجا به بعضی ازآنها پرداخته می شود.
عملکرد: عبارت است از به نتیجه رساندن وظایفی که از طرف سازمان بر عهده نیروی انسانی گذاشته شده (ابزری و همکاران ، 1389).
عملکرد: عبارت است از معیار پیش بینی شده یا معیار وابسته کلیدی در چهارچوبی که ارائه می دهیم. این چهارچوب به عنوان وسیله ای برای قضاوت در مورد افراد، گروهها و سازمانها عمل می کند (سرلک و اسلامی ، 1390).
عملکرد: عبارت است از رفتاری که در جهت رسیدن به اهداف سازمانی اندازه گیری شده یا ارزش گذاری شده (پروف، 2006).
عملکرد: عبارت است از آنچه را که افراد در یک سازمان انجام می‌دهند و شیوه ای که آن افراد بر عملکرد سازمان اثر می گذارند (رابینز، 1389).
عملکرد: عبارت است از فراتر رفتن یا دستیابی به اهداف سازمانی و اجتماعی و انجام مسئولیتهای که بر عهده فرد می باشد (براتون و گلد ، 1999).
2-8-3- عوامل موثر بر عملکرد شغلیعملکرد هر شخص ناشی از دو پدیده است: اول ویژگیهای خود فرد، دوم ویژگیهای محیط کار وی. یعنی عملکرد فرد تابعی از حاصلضرب سه عامل توانایی، مهارت و تلاش و کوشش فرد و بالاخره پشتیبانی های محیطی است. که این عامل به دو نوع پشتیبانی اطلاق می شود: پشتیبانهای فیزیکی (ساختار سازمانی، تسهیلات کاری، پشتیبانیهای مالی و نظیر آن) و پشتیبانی‌های روانی (حمایت های روانی و پشتیبانهای لازم رفتاری و سازمانی و نظیر آن) (زندی ، 1390).
رابینز عوامل موثر بر عملکرد را در 5 طبقه قرار داده:
1- معیارها و مبنایی که مدیر برای انجام ارزیابی عملکرد کارکنان انتخاب می کند.
2- بازخورد مداوم: کارکنان دوست دارند که بدانند چگونه کار می کنند.
3- هرچه قدر تعداد ارزیابان افزایش یابند (ارزیابی گروهی) احتمال دستیابی به اطلاعات دقیق بیشتر است.
4- اگر ارزیابان با تجربه باشند احتمال خطای ارزشیابی کمتر است.
5- اگر اهداف مبهم باشد یا معیارهای اندازه گیری نیل به هدف مبهم باشد و اگر کارکنان مطمئن نباشند که تلاش آنها منجر به ارزشیابی رضایت بخش می شود، پایین تر از سطح مطلوب کار خواهند کرد (رابینز، 1389).
در پژوهشی که توسط گینودو انجام شد عواملی که به وسیله آن می تواند بر تعهد سازمانی افراد تأثیر قابل توجهی بگذارد عبارتند از:

aar1

ERP ابعاد بسیار گسترده ای دارد و هنگامی که بر روی ادبیات موضوع ERP به جستجو می پردازیم، مطالب و مقالات زیادی در رابطه با ERP وجود دارد و کارهای بسیاری بر روی آن انجام شده است . بعضی از این مقالات به بررسی کلی ERP پرداخته و سعی کرده اند از دیدگاهی کلی نگر و جامع ابعاد مختلف آنرا بررسی نمایند . از سوی دیگر، تحقیقات و مقالاتی وجود دارند که به بررسی یک بعد خاص از ERP بصورت تخصصی و عمیق پرداخته اند . لذا می توانیم ماهیت تحقیقات انجام شده بر روی ERP را در طیفی به صورت زیر نمایش دهیم 🙁 Somers M.& Nelson G . 2004 ).
تحقیقات کلی تحقیقات تخصصی
شکل 1 طیف تحقیقات بر روی ERP
با توجه به گستردگی بحث و محدودیت زمانی، در این تحقیق بر روی یک مبحث بصورت متمرکز کار خواهد شد . لذا تحقیق مورد نظر در این تحقیق در سمت چپ طیف و از جنس تحقیقات تخصصی است .
در این تحقیق قصد ارزیابی آمادگی برای بکارگیری سیستم برنامه ریزی منابع سازمانی (ERP) است .
برای روشن تر شدن موضوع، مناسب است که جایگاه بحث مورد نظر در این تحقیق را در میان دامنه گسترده ERP مشخص کنیم :
انجام یک پروژه ERP مراحل و قدم های متعددی دارد که می توان این مراحل را در چهارچوبی که در شکل 2 ارائه شده است نمایش داد :

شکل 2 ) چهار چوب چرخه حیات ERP
(Jose M . Esteves .Joan A . Pastor . 2001)
این چهار چوب دارای شش (( فاز )) و چهار ((بعد )) است . فازها نشان دهنده مراحل مختلف چرخه عمر سیستم ERP در سازمان و ابعاد معرف دیدگاه های مختلفی هستند که می توان با توجه به آنها هر کدام از فازها را مورد بررسی قرارداد . در ذیل ابتدا فازها و سپس ابعاد را مختصراً شرح می دهیم :
فازها عبارتند از :
1) Adoption: در طی این مرحله، مدیران به بررسی میزان نیاز و آمادگی سازمان در استفاده از یک سیستم ERP می پردازند و رویکرد کلی سیستم های اطلاعاتی سازمان را بگونه ای انتخاب می کنند که بتوانند بخوبی چالش های کسب و کار را مشخص کرده و استراتژی های سازمان را بهبود دهند . این مرحله شامل تعریف اهداف، دستاوردها و نیازمندی ها است .
2) Acquisition : این مرحله شامل انتخاب بهترین سیستمی است که با نیازمندیهای سازمان منطبق بوده و کمترین نیاز به بومی سازی را داشته باشد . همچنین معمولاً یک شرکت مشاور نیز برای همراهی با سازمان در انجام مراحل بعدی پیاده سازی ERP انتخاب می شود .
در این مرحله فاکتورهایی از قبیل قیمت، خدمات آموزشی و نگهداری، توافقات قراردادی و بازگشت سرمایه مورد بررسی قرار می گیرند .
3) Implementation : این مرحله شامل Customize یا منطبق کردن سیستم ERP به خدمات گرفته شده با نیازمندی های سازمان است . معمولا این کار به کمک مشاورانی که با متدولوژی های پیاده سازی و مهارت های آن آشنا هستند انجام می گیرد .
4) Use & Maintenance : این مرحله شامل استفاده از محصول بصورتی است که فواید مورد انتظار را حاصل نماید . در طول این فاز باید جنبه هایی مانند کارایی، تناسب و کفایت مورد توجه قرار گیرد . همچنین هنگامیکه سیستم پیاده سازی شد باید نگهداری شود و مشکلات آن برطرف گردیده و نیازمندی های جدید و بهبودی های کلی نیز در آن اعمال گردد .
5) Evolution : در طی این مرحله سعی می شود یکپارچگی سیستم ERP با سایر قابلیت ها مانند برنامه ریزی های پیشرفته، زمانبندی، مدیریت زنجیره تامین، مدیریت ارتباط با مشتری و گردش کار توسعه و تکامل یابد .
6) Retirement:این مرحله زمانی است که با ظهور تکنولوژی های جدیدتر و یا ناکارآمدی سیستم ERP و یا تغییر در دیدگاههای کسب و کار سازمان، مدیران تصمیم به جایگزین کردن سیستم ERP موجود با ERP ای دیگر و یا سایر سیستم های اطلاعاتی که بیشتر با نیازمندی های سازمان منطبق باشند می گیرند .
ابعاد نیز عبارتند از :
1)Product : این بعد بر روی جنبه های مختلف یک سیستم ERP خاص از قبیل کارایی، تکنولوژی، سخت افزار و نرم افزار تمرکز دارد .
2)Process : هر سازمانی فعالیت های اساسی ای دارد که باید توسط سیستم پشتیبانی شود . بعلاوه سیستم ERP باید به تصمیم گیرندگان سازمانی در مدیریت منابع و عملکردهای سازمان کمک کند . معمولا سرمایه گذاری عمده بر روی ERP باعث ایجاد مهندسی مجدد فرآیند ها در سازمان می شود تا سازمان با نیازمندی های عملکردی سیستم جدید ERP منطبق شود و کارایی آن افزایش یابد .
3) People : این بعد به منابع انسانی سازمان و نقش و مهارت آنان در چرخه حیات ERP اشاره دارد . این نقش ها و مهارت ها باید به خوبی توسعه داده شوند تا پیچیدگی و ریسک سازمان در تعامل با سیستم ERP جدید به حداقل برسد.
4) Change Management : این بعد به دانش بکار گرفته شده در تعامل با پیچیدگی های حاصل از بکارگیری سیستم ERP در سازمان اشاره دارد که باعث می شود تغییرات لازم در زمانی مناسب و با هزینه ای منطقی به نتیجه صحیح برسد . رویکرد مدیریت تغییر سعی در ایجاد این اطمینان دارد که مقبولیت و آمادگی برای سیستم جدید در سازمان، امکان برخورداری صحیح از مزایای سیستم را فراهم می سازد .
با توجه به این چهار چوب و توضیحاتی که برای آن مطرح شد، تحقیق حاضر در فاز Adoption و دیدگاه ( بعد ) مطرح شده در این چهار چوب قرار می گیرد.
همانطور که گفته شد عوامل موثر در ارزیابی آمادگی موفقیت پیاده سازی متعدد هستند. در این تحقیق، بطور مشخص این قسمت بصورت تخصصی و عمیق مورد بررسی قرار می گیرد و در حقیقت سوالاتی از قبیل اینکه چرا اصولا سازمان تصمیم به پیاده سازی ERP گرفته و آیا مباحث مالی و محدودیت های بودجه ای، آمادگی سازمان، فرهنگ سازمانی و مواردی این چنینی به درستی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است یا خیر در این تحقیق مد نظر است . به عبارت دیگر می خواهیم برای سازمانی که تصمیم به پیاده سازی و بکارگیری ERP در سازمان خود گرفته است و بسته های ERP خاصی را نیز کاندید انتخاب قرار داده است، به بررسی این موضوع بپردازیم که از ابعاد مختلف آماده بکارگیری است؟
تشریح و بیان مساله :
امروزه بویژه در کشور ما، ERP یکی از موضوعات روز و بسیار مطرح بوده و در کانون توجه قرار دارد. بسیاری از سازمان های دولتی و خصوصی به دنبال پیاده سازی و بکارگیری ERP در سازمان خود هستند تا آنجا که بسیاری از ارگانهای دولتی موظف به مجهز کردن خود به سیستم ERP می باشند و به تعبیر دیگر می توان گفت که در حال حاضر تب ERP در کشور بالا گرفته است .(جعفر زاده 1386)
لذا اگر چه هر تحقیق کاربردی در زمینه ERP در کشور ما می تواند مفید باشد اما از آنجاییکه بسیاری از سازمانها ( به هر دلیل ) تصمیم به بکارگیری ERP نموده اند به نظر می رسد که در حقیقت مراحلی مثل بررسی آمادگی سازمان ( Readiness ) یکی از مراحل مهم برای بکارگیری ERP است.
همچنین از طرف دیگر تعداد نسبتاً زیادی شرکت های تولید کننده راه حل های IT وجود دارند که مدعی ارائه و فروش سیستم ERP می باشند . لذا همیشه این سوال برای مدیران سازمان های خواهان بکارگیری بسته های ERP وجود دارد که کدامیک از این سیستم ها یا بسته های موجود در بازار برای سازمان آنان مناسب تر است ؟
نتایج تحقیقات آماری در دنیا حکایت از آن دارد که حدود 70درصد پروژه های استقرار ERP در دنیا با شکست روبرو بودهاند. با نگاهی منفی به این آمار در می یابیم که ریسک استقرار پروژه های ERP زیاد می باشد اما با نگاه متفاوت  می توان گفت که بیش از 30 درصد از پروژه های استقرار ERP در دنیا با موفقیت کامل روبرو بودهاند و این مطلب نشان می دهد که اگر دلایل شکست پروژه های ERP با دقت مطالعه گردد و از نتایج این مطالعات بهره برداری مناسب گردد می توان احتمال موفقیت اینگونه پروژهها را افزایش داد.
مهمترین  دلایل شکست  پروژههای ERP :
عدم آمادگی: سازمان برای بکارگیری سیستم برنامه ریزی منابع سازمانی آماده نباشد.
انتخاب محصول : عدم انتخاب محصول مناسب که نیازمندیهای سازمان را به خوبی مرتفع نماید و نزدیکترین محصول به نیازهای سازمان باشد.
 انتخاب پیمانکار : عدم انتخاب شرکت مناسب برای استقرار محصول
پرسنل : عدم تخصیص نیروهای مدیریتی و کارشناسی تمام وقت از سوی سازمان
 حدود قرارداد: عدم تعیین دقیق حوزه انجام کار در قرارداد
مدیریت تغییرات: عدم توجه به مدیریت تغییرات در سازمان مشتری
 مهارت : عدم آشنایی و مهارت تیم پیمانکار با فرآیندهای کارفرما(Jaideep Motwani.2005)
انتخاب ERP دارای اهمیت بسزایی است و عوامل زیر را سبب می شود:
کاهش ریسک در انتخاب نرم افزار نا مناسب
کاهش ریسک در عدم موفقیت پیاده سازی
فراهم سازی بستر مناسب برای تیم تصمیم گیرنده به منظور توجیه منطقی واصولی تصمیمات اتخاذ شده کاهش کلی هزینه های مالکیت و نگهداری(ناظمی اسلام 1386)
پیاده سازی ERP برای سازمانها، شرکت های خصوصی و دولتی برای بقاء، رقابت و حضور در بازارهای جهانی ضروری است.( تاظمی اسلام 1386) خرید، پیاده سازی و تغییراتی که هر ERP به همرا ه دارد هزینه هنگفتی را بر سازمانها، شرکت ها تحمیل می کند و یکی از مهمترین دلایل شکست پیاده سازی عدم آمادگی بکارگیری و عدم توجه کافی به آن و نبود یک الگوی مناسب، ساده و فراگیر است . پس برای کاهش ریسک ها و افزایش احتمال موفقیت پیاده سازی و همچنین بازگشت سرمایه ضرورت ارزیابی آمادگی بکارگیری سیستم برنامه ریزی منابع سازمانی تبیین می شود.
با توجه به موارد مطرح شده ، در این تحقیق به بررسی این موضوع که "چه عواملی در موفقیت پیاده سازی ERP در ایران خودرو دیزل مهم بوده و آیا شرکت ایران خودرو دیزل از لحاظ بکارگیری سیستم برنامه ریزی منابع سازمانی آماده است یا خیر؟" پرداخته خواهد شد.
ضرورت انجام تحقیق :
سیستمهای ERP به ابزاری لازم تقریبا برای هر موسسه ای تبدیل شده اند تا به آنها کمک کنند حس رقابت را ارتقا بخشند. براساس موفقیت اجرای سیستم ERP شرکتها می توانند به سرعت یک مزیت رقابتی در بازار جهانی کسب نمایند. درطول دهه گذشته بسیاری از پروژه های ERP منجر به پیشرفت های قابل توجه ملموس و ناملموسی در حوزه های گوناگونی برای سازمانها شده اند. هر چند تعدادی از نمونه هایی هم وجود دارند که در آنها سازمان ها موفق نشده اند مزایای بالقوه ای بدست آورند که این مساله آنها را به سمت سرمایه گذاری گسترده در اجرای ERP ترغیب نموده است. اجرای سیستمهای ERP بخاطر پیچیدگی، هزینه بالا و ریسک سازگاری یکی از دشوارترین پروژه های سرمایه گذاری می باشد. شرکت ها میلیاردها دلار صرف استفاده از نفر-ساعت های هنگفتی نموده اند تا سیستم های نرم افزاری ERP را مستقر سازند. یک پروژه موفق ERP شامل انتخاب یک سیستم نرم افزاری ERP و فروشنده تعاونی مربوطه و اجرای این سیستم، مدیریت فرآیند تجاری و سنجش میزان عملی بودن آن سیستم می باشد(Karsak,2000 , Zogul)
اهداف(کلی و جزئی) تحقیق :
هدف اصلی این تحقیق :
ارزیابی و بررسی آمادگی شرکت ایران خودرو دیزل برای پیاده سازی سیستم برنامه ریزی منابع سازمانی
تشخیص نقاط قوت و ضعف سازمان در زمینه آمادگی پیاده سازی سیستم برنامه ریزی منابع سازمانی
سوالات یا فرضیه های تحقیق :
1-شرکت ایران خودرو دیزل از جنبه منابع انسانی برای پیاده سازی سیستم برنامه ریزی منابع سازمانی آماده است.
2-شرکت ایران خودرو دیزل از جنبه زیر ساخت تکنولوژی اطلاعاتی برای پیاده سازی سیستم برنامه ریزی منابع سازمانی آماده است.
3-شرکت ایران خودرو دیزل از جنبه فرهنگ سازمانی برای پیاده سازی سیستم برنامه ریزی منابع سازمانی آماده است.
4-شرکت ایران خودرو دیزل از جنبه فرایند‌های کسب وکار برای پیاده سازی سیستم برنامه ریزی منابع سازمانی آماده است.
5-شرکت ایران خودرو دیزل از جنبه داده برای پیاده سازی سیستم برنامه ریزی منابع سازمانی آماده است.
6-شرکت ایران خودرو دیزل از جنبه تعهد مدیریت ارشد برای پیاده سازی سیستم برنامه ریزی منابع سازمانی آماده است.
7-شرکت ایران خودرو دیزل از جنبه مدیریت تغییر سازمانی برای پیاده سازی سیستم برنامه ریزی منابع سازمانی آماده است.
قلمرو تحقیق :
الف ) دوره های زمانی انجام تحقیق :
از آذر1389 تا فروردین 1390 خواهد بود.
ب ) مکان تحقیق :
مکان تحقیق شرکت ایران خودرو دیزل می باشد.
تعریف واژه ها و اصطلاحات تخصصی طرح :
عوامل حیاتی موفقیت(CSF): عبارتند از شرایط و فرصت هایی که باید ایجاد شوند تا موفقیت سازمان تضمین گردد(Poon&Wagner,2001).
سیستم برنامه ریزی منابع سازمانی(ERP): یک بسته نرم افزاری تجاری است که هدف آن یکپارچگی اطلاعات و جریان اطلاعات بین تمامی بخشهای سازمان از جمله مالی، حسابداری، منابع انسانی، زنجیره عرضه و مدیریت مشتریان است . (Davenport .1998)
فرهنگ: ترکیبی از تاریخ شرکت، انتظارات، قوانین نانوشته و آداب اجتماعی که رفتارها را تحت تاثیر قرار می دهد و مجموعه ای از اعتقادات اساسی است که روی ادراک ما از کارها و ارتباطات همه کارکنان تاثیر می گذارد .(Hasanali,2002)
ساختار سازمانی: به سبک و روشی اشاره دارد که کارکنان و پست های سازمانی براساس آن، در جهت تسهیل فرایندهای کاری سازمانی شکل گرفته اند. افراد درون ساختار سازمانی کار می کنند که فرایند های سازمانی را برای رسیدن به استراتژی کلی شرکت پشتیبانی می کنند(Santoro and Gopalakrishena,2000).
استراتژی : چارچوبی را فراهم می کند که در آن چارچوب سازمان، فعالیت های هدف گذاری شده ای را برای اهرمی کردن دارایی های دانسته ای سازمان انجام می دهد .(Chatzkel,2000)
منابع انسانی : افراد، ایجاد کنندگان دانش در سازمان هستند و یک قسمت قابل توجه از دانش سازمان در ذهن آنها است (ESCFWA,2003).
فرایندهای کسب وکار: یک گروه از کارهای منطقا مرتبط بهم که منابع سازمانی را در جهت حمایت اهداف سازمان مورد استفاده قرار داده تا نتایج با گرایش مشتری فراهم کند(Hamer,2000).

فصل دوم
ادبیات تحقیق
فصل دوم
مقدمه
مهمترین دغدغه مدیران پیشرفت در یک محیط متلاطم و پویا ست ولی آنها میدانند بااینکه تمامی منابع چهارگانه نیروی انسانی مواد تجهیزات وماشین آلات و سرمایه رادارند وبرای رسیدن به اهداف خودازتمامی فعالیت های اصلی و پشتیبانی استفاده میکنندوهمیشه به دنبال توسعه و پیشرفت از سه بعد استراتژی کسب وکار طراحی ساختار سازمانی وتوسعه سیستم های اطلاعاتی هستند اما نمیتواند به یک انسجام و یکپارچگی درتمامی ابعاددرون سازمانی وبرون سازمانی برسند که کلیدحل مشکلات آنها در محیط رقابتی امروزه برنامه ریزی منابع سارمان (ERP) است تا با حذف هرگونه فعالیت بی ارزش کسب وکار خود را رونق بخشند( شفیعی نیک ابادی ،1386)
سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان یکی از پرکاربرد ترین راه حل های فناوری اطلاعات است و بکارگیری آن علاوه بر سازمان های بزرگ توجه شرکت های متوسط و کوچک رانیز به خود جلب نموده است. زمانی که سازمانهاتصمیم میگیرند ERP راپیاده کنند با کار ساده ای روبرو نیستندو با تنوع گسترده نرم افزارهای دردسترس ERPمشخص کردن بهترین سیستم که مطابق با خواسته های سازمان باشد کار سختی است و ممکن است فرایند ارزیابی وانتخاب سیستم برنامه ریزی منابع سازمان زمانی زیادی را به اختصاص دهد ( نیکجو ،1386)
انتخاب معیارهای مناسب که تصویر کاملی از کل سازمان رانشان دهد ازاهمیت زیادی برخوردار است در چارچوب های ارائه شده اولیه درمطالعات پیشین فقط برروی معیار هزینه تاکید فراوان شده است. روش کارت امتیازی متوازن علاوه بر در نظر گرفتن معیارهای مالی معیارهای دیگری رااز سه دیدگاه مشتری فرایندهای داخلی و نوآوری و یادگیری برای اندازه گیری عملکرد سازمان استخراج مینماید درنتیجه دید کلی تری در اختیارمدیر قرار می دهد. همچنین این چارچوب به برقرای تناسب در تعداد معیارها کمک میکندومانع ازدیاد تعدادمعیارها می شود (Cebeci ,2009)
درادامه این فصل به معرفی بیشتر سیستم ERP وهمچنین بررسی و ارزیابی انتخاب این سیستم در ادبیات تحقیق پرداخته می شود .در ادامه توضیحاتی درمورد کار امتیازی متوازن و بکارگیری آن در انتخاب سیستم ERPمناسب ارائه می شود .همچنین به معرفی بیشتر مدلهای تصمیم گیری چندمعیاره بویژه روش فرایند تحلیل شبکه ای پرداخته می شودودرمورد بکارگیری رویکرد تصمیم گیری چندمعیاره برای انتخاب سیستم ERPدر پیشینه توضیحاتی ارائه می شود.
تاریخچه و سیرتکامل سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان
سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان براساس یک روند تکاملی شکل گرفته اند. توسعه فناوری های رایانه شکل گیری بازارهای جهانی واهمیت یافتن زنجیره تامین و ظهور سیستم های یکپارچه در سازمان های تولیدی مهمترین روندهای شکل گیری سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان هستند. شکل گیری سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان یک فرایند تکاملی بوده است. این سیستم ها درواقع کامل یافته سیستم ها ی عملیاتی هستند که دردهه های 1960 تا 1970 میلادی توسعه یافتند. دردهه60 میلادی بود که سیستم هایی به نام سیستم های کنترل موجودی ایجادشد و هدف از این سیستم دادن اطلاعات لحظه ای مواد اولیه قطعات محصول نیم ساخته و نهایی بود.
بعد از این دوره و رشد صنعت کامپیوتر دردهه 70 سیستمی به نام برنامه ریزی احتیاجات مواد ایجاد شد که علاوه بر مجموعه فعالیتهایی که در سیستم کنترل موجودی انجام میشد عمل برنامه ریزی تامین منابع را نیز به صورت مکانیزه وسیستمی انجام میداد که دارای سه بخش عمده به نام های برنامه اصلی تولید لیست موادو قطعات لازم و پرونده ثبت موجودی یا صورت موجودی انبار است ومهمترین خروجی های حاصل از آن مجموعه ای از گزارشات اولیه ( مانند جداول سفارشات برنامه ریزی شده ، تغییر در تاریخ های سررسید، اطلاعات مربوط به وضعیت موجودی و ...) وگزارشات ثانویه ( مانند گزارشات برنامه ریزی اجرایی و استثنایی ) می باشند.
دردهه 80 باتوسعه مکانیزاسیون در کسب و کار سیستم های برنامه ریزی احتیاجات مواد متحول شده و سیستم های برنامه ریزی منابع تولید MRPII به وجود آمدند. این سیستم ها به منظور برنامه ریزی تمامی منابع مورد نیاز برای تولید مورداستفاده قرارمی گرفت. با شکل گیری این سیستم ها بخش عمده ای از فرآیندهای کسب و کار از جمله برنامه ریزی کسب وکار، برنامه ریزی عمیاتی ، برنامه ریزی فروش ، برنامه ریزی تولید ، زمانبندی تولید و برنامه ریزی ظرفیت به صورت یکپارچه مکانیزه شدند.این سیستم ها به منظور تهیه گزارش مالی ،گزاش های بودجه ، گزارش های فروش باسیستم های مالی و حسابداری نیز مرتبط شدند.(F.Robert Jacobs ,2006)
سیستم های برنامه ریزی منابع تولید روشی برای برنامه ریزی تمام منابع برای یک سازنده می باشد که در آن برنامه ریزی تمام منابع در کل سازمان یکی میگرد. MRPII دارای قابلیت تطبیق و یکپارچه سازی عملکردهای اصل یک شرکت همانند تولید ، بازاریابی ، فروش ومالی می باشد (Barker 2001) . علت ظهور ERPII عدم توانایی سیستم ERPدر پاسخ گویی به تغییرات سریع محیطی بود به این معنا که زمان زیادی صرف عملکرد های مکانیکی سیستم های ERP می شد ، واحدهای کسب و کار با یکدیگر ارتباط نداشتندوهمچنین این سیستم ها روی پردازنده مرکزی اجرا می شدند(Muscatello,2002) .
دردهه 90 بودجه های it به صورت ناگهانی ، سریع وچشمگیری افزایش یافت و سیستم برنامه ریزی به نام برنامه ریزی منابع سازمان ایجاد شد که حالت توسعه یافته ERPII بوده و به دنبال پوشش سیستم های مدیریت منابع مالی سازمان جهت پاسخگویی به شرایط خاص و پیچیده بازار در تولیدات می بود سپس ERP بوجود آمد که علاوه بر موجودی اقلام ، جریانات مالی و حسابداری ، مدیریت منابع انسانی ، مدیریت بازاریابی و سیستمهای پشتیبان جهت تصمیم گیری برای سیستم برنامه ریزی منابع تولیدو ساخت را شامل می شد (Muscatello,2002)
باگذر زمان و آشکار شدن مزایای عمده ، نصب و پیاده سازی ERP بسیار رایج گردید و باایجاد قابلیت های اضافی در آن ، این سیستم درون سازمانی را به یک سیستم بین سازمانی تبدیل کردندو از سال 2000 به بعد بااوج گفتن این موج جدید به مدیریت سازمان هاومیل مدیران به استفاده ازا ین سیستم مواردی همچون مدیریت زنجیره تامین ، مدیریت روابط بامشتریان ، مدیریت داده های تولید ، سیستم های اجرای تولید هوش کسب و کار، ذخیره سازی ومبادلات الکترونیکی داده ها به این سیستم اضافه شد تا حرکت سیستم ها به سمت تجارت الکترونیک از نوع کسب بامشتری سرعت یابدو در آینده ای نزدیک منتظر کاربرد هوش مصنوعی و پشتیبانی از طریق مستندسازی چند رسانه ای در این سیستم ها هستیم که رونق جدیدی به بازار این سیستمهاو تحولی بزرگ در مدیریت سازمان هاایجاد میکند ( شفیعی نیک آبادی ،1386).
بسیاری از افرادمعتقد هستند که یکپارچگی سیستم های کسب و کار در قالب سیستم برنامه ریزی منابع تولیدی سرآغازی برای شکل گیری سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان می باشد.به عنوان مثال مانتی سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان را روشی برای برنامه ریزی و کنترل موثر تمامی منابع مورد نیاز برای تهیه ، تولید ، بازگیری و ارائه سفارشات مشتری تعریف نموده است(Manetti,2001) .
اولین سیستم برنامه ریزی منابع سازمان توسط شرکت های نرم افزاری بزرگ در آمریکاواروپا از جمله شرکت های SAP و Peoplesoft توسعه یافتند. شرکت SAP سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان خود را حول محور فعالیتهای تولیدی ویکپارچگی این فعالیتهابا فرایندهای مالی و حسابداری ایجاد نمود. سایر تولید کنندگان نیز محصولات خود را با تمرکز بر بخش های خاصی از کسب و کار توسعه دادند. به عنوان مثال Peoplesoft اولین محصولات خود را با تمرکز برمدیریت نیروی انسانی ارائه نمود که بامرور زمان سایر ماژول های کسب وکار نیز به این محصول افزوده شد. شرکت ORACLE نیز قبل از ورود به عرصه سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان تولید کننده و عرضه کننده سیستم های مدیریت پایگاه DBMS داده بود ( جلالی ریا،1385)
معرفی سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان
فناوری اطلاعات و ارتباطات را میتوان به عنوان مجموعه ای از اجزا جهت جمع آوری ، پردازش و تبادل وانتقال داده و اطلاعات در قبال سخت افزار ، نرم افزار، مغز افزارو سازمان افزار تعریف کرد. فناوری اطلاعات وارتباطات به عنوان جزء اساسی و پایه توسعه اقتصادی یک کشور چه در بعد خرد و چه در بعد کلان شناخته می شود و پدیده جهانی سازی بطور وسیعی توسط ICT حمایت و پشتیبانی می شود.
درکشورهایی که قصد پیوستن به سازمان تجارت جهانی (WTO) رادارند استفاده از سیستم های جدید فناوری اطلاعات وارتباطات سرعت چشمگیری به خود گرفته است. یکی از جدید ترین ابزارهای مدیریتی در سازمانهاسیستم های برنامه ریزی منابع هستند (Yiannis ,2002) برنامه ریزی منابع سازمانی عبارتی متشکل از سه واژه است که از لحاظ لغوی به صورت زیر بیان می شود :
Enterprise : یک سازمان بسیار گسترده .
Resources : همه منابع در دسترس برای یک سازمان
Planning : نگاه به آینده با یک دید بلند مدت به جای نگاه کردن به وضعیت جاری
پس از لحاظ لغوی عبارت است از برنامه ریزی با یک دید بلندمدت برای تمامی منابع در دسترس در کل گستره یک سازمان ( شفیعی نیک آبادی 1386)
سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان ERP رامیتوان به عنوان نرم افزار یکپارچه ای تعریف نمود که دارای اجزا ویا ماژول های مختلفی در حوزه ها ی عملیاتی سازمانها مانند برنامه ریزی تولید ، فروش ، بازاریابی ، توزیع ، حسابداری مدیریت ، منابع انسانی ، مدیریت پروژه ، مدیریت موجودی ، مدیریت حدمات و نگهدار ی و تعمیرات ، مدیریت حمل و نقل و تجارت الکترونیک هستند. معماری و ساختار سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان به گونه ای است که یکپارچگی و جامعیت اطلاعات سطح سازمان را فراهم نموده و جریان روان اطلاعات بین بخش های مختلف سازمان را فراهم می آورد.
سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان در واقع تکامل یافته سیستم های اطلاعاتی جامع هستند.تفاوت عمده این سیستم ها با سیستم های اطلاعات مدیریت و سیستم های جامع سازمانی در رویکرد فرایندگرا و یکپارچگی عملیاتی فرآیندی و داده ای سازمان ها است. این سیستم ها به گونه ای توسعه می یابند که تمامی منابع اطلاعاتی سازمان با یکدیگر یکپارچه شده و بتوان در راستای انجام ماموریت های سازمان از این سیستم بهره جست .این سیستم ها یک راه حل سیستمی مبتنی بر فناوری اطلاعات است که منابع سازمان را توسط یک سیستم یکپارچه به سرعت و با دقت و کیفیت بالا در کنترل مدیران سطوح مختلف سازمان قرار میدهد تا به طور مناسب فرایند برنامه ریزی وعملیات سازمان را مدیریت نماید.این سیستم میتواند به صورت داخلی و درون سازمانی توسعه یابد اما به خاطر پیچیدگی های موجود در این حوزه بسیاری ازسازمان ها راه اندازی این سیستم ها رابه فروشندگان وتولید کنندگان خارج از سازمان واگذار نموده ا ند ( نیکجو ،1386)
هنگامی که صحبت تعریف از سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان می آید اکثر نویسندگان مشخصه عملکردی این سیستم ها را به عنوان تعریفی از سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان بکار برده اند زیرا هیچ تعریف پذیرفته شده یکسانی برای این گونه سیستم ها وجود ندارد .مثال های بی شماری از این گونه تعریف ها در مرور ادبیات موضوع دیده می شود که به عنوان مثال چندنمونه ای از آنها ذکر میگردد:
ERP : یک بسته نرم افزاری تجاری است که هدف آن یکپارچگی اطلاعات و جریان اطلاعات بین تمامی بخشهای سازمان از جمله مالی ، حسابداری منابع انسانی ، زنجیره عرضه ومدیریت مشتریان می باشد (Davenport 1998)
ERP یک پایگاه داده ، یک برنامه کاربردی و یک واسط یکپارچه درتمامی سازمان است (Tadjer 1998)
سیستم های ERP راه حل های نرم افزاری جامع و در قالب بسته نرم افزاری ارائه شده اند و به دنبال یکپارچگی محدود و کاملی از فرآیندها و عملکردهای یک کسب و کار می باشند که به منظور ایجاد نگرشی کل نگر از کسب و کار در یک معماری واحد از اطلاعات وتکنولوژی اطلاعات استفاده می شوند (Klaus et al 2000)
سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان مجموعه ای یکپارچه از برنامه هایی هستند که از فعالیت های محوری سازمان نظیر ساخت و پشتیبانی ، تدارکات مالی و حسابداری فروش وبازار یابی و منابع انسانی حمایت میکنند (Aladwani 2001)
ERP سیستم هایی مبتنی بر کامپیوتر هستند که برای پردازش تراکنشهای سازمان طراحی شده اند و هدف آنها تسهیل برنامه ریزی تولید و پاسخگویی به موقع به مشتریان در محیطی یکپارچه است (O'Leary 2001)
سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان سیستم های اطلاعات قابل تغییری هستند که اطلاعات و فرآیندهای مبتنی بر اطلاعات سازمان رادر درون واحدهای سازمانی و بین‌آنها یکپارچه می نمایند. (Kumar 2002)
تعریف ERP از نظر انجمن تولیدو کنترل موجودی آمریکا به قرار زیر است :
سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان روشی برای برنامه ریزی و کنترل موثر تمامی منابع مورد نیاز برای دریافت ، تولید ، ارسال و پاسخگویی به نیازهای مشتریان در شرکتهای تولیدی ، توزیعی و خدماتی تعریف شده است (Manetti 2001)
اما جامع ترین تعریفی که از ERP می توان بیان کرد و شامل تمامی ابعاد تعاریف فوق باشد عبارت است از :
"سیستم جامعی است که سعی در مدیریت موثر تمام منابع و یکپارچه سازی همه وظایف و بخش های موجود در یک سازمان با ستفاده از یک سیستم رایانه ای واحد که بتواند نیازهای خاص و ویژه را برآورده سازد دارد و این کار با استفاده از یک نرم افزار انجام میشود که به وسیله یک پایگاه داده ای واحد امکان به اشتراک گذاری اطلاعات وارتباط بخش های مختلف را با یکدیگر برقرار می سازد و این نرم افزار شامل تعدادی ماژول است که هریک بخشی از وظایف موجود در شرکت را به عهده دارند. ( شفیعی نیک‌ابادی 1386)
باکمی توجه به مجموعه تعاریف فوق همگی آنها دارای یک وجه مشترک می باشند و آن وجه مشترک درتمامی تعاریف فوق وجود لغت یکپارچه سازی یا یکپارچگی است. یکپارچگی دراین برنامه ریزی عبارت است از استفاده اشتراکی دو یا چند کاربر از اطلاعات یکسان با منبع ذخیره یکسان که این یکپارچه سازی باعث از بین بردن جزایر وماژول های اطلاعاتی شده وموجب فراهم آوردن اطلاعاتی دقیق به موقع و جامع از وضعیت کل سیستم موجود می شود.
این یکپارچه سازی و انسجام در هفت ناحیه در سازمان انجام میشود :
.یکپارچگی در داده ها که موجب جلوگیری از افزونگی ، انباشتگی و تناقض در داده ها می شود.
یکپارچگی در اطلاعات که این اطلاعات ترجمان د اده ها ( داده های پردازش شده ) در حوزه های مختلف است وداده ها نبایستی تناقض داشته باشند تااین یکپارچگی به نحو احسن صورت گیرد.
یکپارچگی در دانش ،دانش در حوزه های مختلف تولید می شود اما یکپارچگی و توازن آن باید با توجه به نیاز در انجام فرایند ها به خصوص در زمان تصمیم گیری حفظ شود.
یکپارچگی در فرآیند که دراینجا بحث ارزشیابی متوازن مطرح می شود وبیان می شود که در زمان های فشار اقتصادی ، جدایی زنجیره ها از همدیگر از همان حلقه های ضعیف شروع خواهدشد.
یکپارچگی در منابع انسانی یعنی وجود یکپارچگی بین تمامی اعضا و دانش آنها و ارتباط آنها با مجموعه فرآیندهایی که تحت مسئولیت خوددارند.
یکپارچگی در سازمان و ساختار که در مبحث مربوط به مهندسی مجدد به طور کامل تشریح میشود.
یکپارچگی در برنامه های کاربردی که تمامی ابزارهاو برنامه های مورداستفاده بایستی پاسخگوی مسئولیتهای محوله باشند ( شفیعی نیک آبادی ،1386)
سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان از یکسری ماژول استاندار تشکیل شده اند. این ماژول ها می توانند به صورت منفرد مورداستفاده قرارگرفته و یا آنکه ترکیبی از این ماژولها برای نیل به اهداف سازمانی در اختیار سازمان قرار گیرد. همچنین عرضه کنندگان سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان سیستم هایی را نیز به صورت سفارشی برای سازمان ها و صنایع خاصی تولید وعرضه می نمایند. پیاده سازی سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان برای سازمان ها میلیون هادلار هزینه به همراه دارد و سازمان های کوچکتر برای راه انداز ی یک سیستم برنامه ریزی منابع سازمان باید تقریبا ده درصد ازدر آمد سالیانه شان راهزینه نمایند.
عرضه کنندگان سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان بیان مینمایند که با راه اندازی این سیستمها هزینه سیستم های اطلاعاتی جزیره ای کاهش یافته و کارایی عملیاتی سازمان افزایش می یابد. از این رو راه اندازی سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان مقرون به صرفه خواهدبود درحال حاضر کاربران این سیستم ها انتظار دارند سیستم هایی در دسترس داشته باشند که نیازهای آنها را پاسخ گو بوده و بتواند سود مناسبی را از سرمایه گذاری های صورت گرفته عاید آنها نماید (Barker ,2001)
از آنچه امروز هویداست می توان به راحتی روزی را پیش بینی نمود که هیچ سازمانی بدون ERP قادر به حیات نباشد زیرا حفظ ارزشها و مفاهیم بنیادی سازمانی و دستیابی به مفاهیمی چون مشتری مداری ، نتیجه گرایی ، مدیریت مبتنی بر فرآیند ، ثبات رهبری و مقاصد توسعه ومشارکت کارکنان ، یادگیری ونوآوری مستمر ، توسعه همکاریهای تجاری و عمل به مسئولیتهای اجتماعی سازمان جز با رویکرد به سیستم های ERP حاصل نخواهد شد. جهان امروز دیگر جایی برای زندگی تک واحدی چه برای انسانهاو چه برای سازمانها باقی نخواهد گذاشت. (F.Robert Jacobs 2006)
وال استریت ژورنال که یکی از معتبر ترین نشریات جهان محسوب می شود در یکی از شماره ها ی اخیر خود به بررسی آینده سیستم های ERP پرداخته است. نویسنده این پروژه - ریسرچمعتقد است که سازمان ها در چند سال اخیر دریافته اند که راهی جز سرمایه گذاری برروی ERPرا ندارند.این واقعیت که یکپارچگی یکی از عناصر بقا در دنیای رقابتی است برای همه به اثبات رسیده و سازمان ها معتقدند به جای اینکه برروی خرید چند سیستم مجزا سرمایه گذاری نمایند ودرنهایت نیز ناچار به سرمایه گذاری برروی فناوری های یکپارچه شونداز همان اول برروی ERPسرمایه گذاری نمایند.
براساس پیش بینی موسسه AMR سیستمهای برنامه ریزی منابع سازمان تا 2011 از رشدی معادل 11 درصد برخوردار خواهند شد و بتدریج بیشتر کسب وکارها به سمت این سیستم ها حرکت خواهندکرد در حقیقت آینده ERP ها به صورت سیستم هایی متمرکز در شرکت های پشتیبانی کننده متصور است که تنهاسازمان ها با اتصال به این سیستم ها خدمات مورد نیاز خود را دریافت می کنند با این اوصاف مطمئنا در سال های آینده نسل های جدیدی از ERP ها وارد بازار می شوند و شاهد روند جدیدی دراین زمینه خواهیم بود.
معماری سیستم ERP معماری و ساختار ERP به گونه ا ی است که یکپارچگی اطلاعات در سطح سازمان را فراهم کرده و جریان روان اطلاعات بین بخش های مختلف سازمان را فراهم می آورد و به کمک فناوری اطلاعات از طریق تسریع و تسهیل اطلاعات ، سازمان و تامین کنندگان را قادر به آگاهی وتامین مایحتاج به موقع میکند که به صورت لایه ای در بخش های سازمان وارد می شود . سطوح اصلی برای ERPعبارتند از :
لایه های عملیاتی که در پایین ترین سطح قراردارند و کشورهای در حال توسعه مانند ایران هم بیشتر به این سطح توجه دارند.
لایه دانش که رسیدن به این لایه سخت بوده ودرکشورهایی همچون ایران هنوز موفق به دستیابی کامل به این سطح نشده اند.
لایه های مدیریتی که بتواند از طریق سیستم های حمایت تصمیم گیری به مدیران کمک کند.
لایه های استراتژیکی و راهبردی سازمان می باشد.
دردولایه ابتدایی کاربران نهایی سیستم معولا کارکنان هستند اما دولایه آخر نشان میدهد که کاربران نهایی مدیران هستند و این که مدیران یک سازمان کاربران نهایی یک سیستم اطلاعاتی باشند نشان دهنده اهمیت و کاربری بالای آن سیستم می باشد ( شفیعی نیک آبادی 1386)
چالرلز مول (2005) در تحقیقات خود لایه های چهارگانه ای را برای سیستم برنامه ریزی منابع سازمان بیان میکند :
هسته ( لایه اصلی و بنیادین ) یک عنصر هسته ای همان پایگاه داده ای منسجم و یکپارچه است و عنصر هسته ای دیگر چارچوب کاری نرم افزار مورداستفاده است.
مرکز ( لایه پردازش ) که منعکس کننده سیستم های مبتنی برتبادل اطلاعات می باشند. قابل ذکر است که سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان پیشرفته وبا محور باز وترکیبی هستند و به عنوان مجموعه ای از سرویس های وب توزیع شده ای به کارگرفته میشوند و مهندسی مجدد فرایندها ونظارت بر فعالیتهای کسب و کار در این لایه صورت می گیرند.


سازمان ( لایه تحلیلی ) که شامل سیستم هایی از جمله SRM ، SCM مدیریت عمر محصول ، مدیریت داده محصول که کمک کننده شرکت برای نوآوریها و حضورموثر در بازارها و کسب وکار الکترونیکی است ، مدیریت چرخه عمر کارمندان که اطلاعاتی یکپارچه از مرحله ورود تا بازنشستگی در جهت مدیریت لیاقتها و شایستگی ها دارد ومدیریت عملکرد شکست که همانند چتری شامل متدلوژی ها ، معیارها ، فرایندها و سیستم های بکار گرفته شده برای نظارت ومدیریت عملکرد کسب و کار یک شرکت است و فراهم کننده یک جنبه کلی از کسب و کار برای مدیریت می باشد.
مشارکتی و تعاون ( لایه سوم کار الکترونیکی ) که شامل ارتباطات و انسجام و یکپارچگی میان سیستم برنامه ریزی منابع سازمان وعوامل خارجی است و شامل (E-commerrce)B2C ، (e-procurement)B2B و (Intrant)B2E و EAL ( که فراهم کننده محاسباتی برای فرایندهای خودکار در سطوح متفاوت IT سیستم ها و سازمان است و به دنبال انسجام اعضا داخلی و خارجی سیستم می باشد و باعث هماهنگی اجزا متفاوتی از SCM و CRM با آخرین سیستم های تکمیل شده ERP می شود) . وجود این لایه ها باعث انعطاف پذیری درانطباق با نیازهای متغیر شرکت های استفاده کننده وحتی قوانین داخلی و خارج از سازمان شده و باعث ایجاد یک حالت فرا شرکتی گردیده است که از طریق اتصال On line باتمامی اعضا در زنجیره در ارتباط می باشیم و به اطلاعات موجود درتمامی زمینه ها دسترسی داشته وثبت اطلاعات از نظر حجم رکورهای اطلاعاتی نامحدود می شود( (Moller 2005
اجزای تشکیل دهنده سیستم های ERP اگر اجزای سیستم های ERPتولیدشده توسط شرکتهای مختلف در این حوزه فعالیت را مورد بررسی قرار دهیم می بینم که این سیستم هادارای چند بخش کلی هستند که تقریبا در سیستم های همه فروشندگان ERP ارائه گردیده است.در یک تقسیم بندی کلی می توان این اجزا را در قالب گروههای زیر مورد بررسی قرارداد :
حسابداری مالی : سیستمی است برای مدیریت اتوماتیک و گزارش دهی مربوط به دفاتر کل حسابهای دریافتنی و پرداختی و سایر موارد مربوط به سیستم حسابداری ونگهداری حسابها
کنترل : برای نگهداری جریان درامد و هزینه های یک شرکت استفاده میشود و بعنوان یک ابزار مدیریتی برای تصمیم گیریهای سازمانی کاربرد دارد.
مدیریت دارایی ها(اموال) : سیستمی است که برای نگهداری اطلاعات مربوط به دارایی ها از جمله خرید ، فروش ، استهلاک و مدیریت سرمایه گذاری در دارایی ها کاربرددارد.
سیستم پروژه : این سیستم جهت برنامه ریزی ، کنترل و نظارت برپروژه های پیچیده و بلند مدت دارای اهداف مشخص وتعریف شده کاربرددارد.
سیستم جریان کار : سیستمی است برای ارتباط ماژولهای کاربردی ERPباابزار ، خدمات و فناوری های مختلف دیگر
راه حل های صنعتی : سیستمی است که ماژولهای کاربردی ERP را با برنامه های کاربردی دیگر که خاص برخی از صنایع از جمله نفت ، گاز، دارویی و بانکداری نوشته شده است ترکیب میکند.
منابع انسانی : سیستمی است کاملا یکپارچه که برای پشتبیانی و برنامه ریزی فعالیت های پرسنل در شرکتها کاربرددارد.
سیستم نگهداری شرکت :این سیستم وظیفه برنامه ریزی نیازمندیهای مربوط به نگهداری از ماشین الات و سایر امکانات موجود در شرکتها بخصوص شرکتهای تولیدی را بر عهده دارد.
مدیریت مواد : این سیستم وظایف مربوط به تدارکات ، انبار مواد ، سفارش مجدد و ... را برعهده د ارد.
مدیریت کیفیت : یک سیستم اطلاعات و کنترل کیفی است که برنامه ریزی کیفیت ، بازرسی و کنترل تدارکات وتولید را برعهده دارد.
برنامه ریزی تولید : برای برنامه ریزی و کنترل فعالیتهای تولیدی یک شرکت کاربرد دارد.این ماژول اجزای فرعی BOM ، مراکز کاری ، ردیابی مواد ،برنامه ریز ی عملیات و فروش ، برنامه کلان تولید (MPS) ، برنامه ریزی نیازمندیهای مواد ،کنترل سطح کارخانه ، سفارشات تولید ، هزینه یابی مواد و...می باشد.
فروش و توزیع : این سیستم بهینه سازی همه وظایف مربوط به فروش ارسال و صدور صورتحساب رادر بر میگیرد . اجزای فرعی این ماژول شامل پشتبیانی قبل از فروش ، پردازش در خواست مشتری ، پردازش اعتبار مشتری، پردازش سفارشات فروش ، پردازش ارسال کالا و سیستم اطلاعات فروش می باشد.
این اجزا می توانند خود دارای اجزای فرعی باشند که برای مقاصد ویژه ای کاربرد دارد که عبارتند از: ساختار سازمانی شرکت ، طراحی چارچوب گزارشات داخلی و خارجی ( جهت ارسال به سازمانهای خارج از شرکت) ، سازمان فروش ،کانالهای توزیع کالا ، سلف سرویس کارمندان ( کارمندان قادرند از طریق اینترنت به اطلاعات خود در سیستم منابع انسانی دسترسی داشته باشند ) ، سیستم MATCHCODE جهت یافتن اطلاعات خاص موردنیاز بااستفاده ا ز ابزارهای جستجو امنیت سیستم و سایر.
ضرورت استقرار ERPدر سازمان
درسالهای اخیر استفاده از سیستمهای یکپارچه سازمانی در راس برنامه های شرکتها قرار گرفته اند مهمترین ابزار پیش روی دراین ارتباط سیستم برنامه ریزی یکپارچه منابع سازمانی ERP است. این سیستم تمام بخشهای شرکت را از طریق جریانی از اطلاعات به یکدیگر مرتبط می سازد و مدیریت مکان و زمان ومنابع را در شرکت برقرار میکند وشرکت رادر بخشهای مختلف از به کارگیری نرم افزارهای مختلف که با یکدیگر ارتباط موثر وهمگام با زمان نیز ندارند بی نیاز می سازد.
پذیرش وکاربرد گسترده سیستم برنامه ریزی منابع سازمان ERP توسط سازمانهای بزرگ و متوسط به عنوان انقلاب ERPتوصیف شده ا ست (Ross 1999) پیاده سازی سیستم ERP مزایای بیشماری را برای سازمانها به ارمغان می آورد .بسیاری از سازمانها به میزان قابل توجهی سیستم مزبور را جایگزین شماری از سیستمهای اطلاعاتی قدیمی کرده اند (Oliver & Romm 2000) این چنین سیستم هایی نوید بخش ارائه یک پاسخ یکپارچه و منسجم به نیازهای اطلاعاتی سازمان درمورد جایگزینی سیستم های اطلاعاتی سنتی می باشد (Bardly 2008) استقرار سیستم های برنامه ریز ی منابع سازمان به لحاظ کیفی به سه دلیل از استقرار سایر سیستم های اطلاعاتی متفاوت است : 1- ERPبر کل سازمان اثر گذار است 2- ممکن است کارکنان فرآیندهای تجاری جدیدی را علاوه بر نرم افزار جدید بیاموزند. 3- ERPنه فقط یک سیستم اطلاعاتی بلکه یک سامانه تجاری است (Milford2000).
سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان ، نرم افزارهایی هستند که داده های موجود در یک سازمان رایکپارچه نموده و به شکل مطلوب و در زمان مناسب در اختیار کاربرانی قرار میدهند که به آن نیاز دارند.این سیستم به تمام افراد یک مجموعه سازمانی حتی اکر میان آنها مرزهای جغرافیایی وجود داشته باشد اجازه میدهد تا با هماهنگی یکدیگر کار کنند ( طیاروقپانچی 1386) ومیزان بالایی از اتوماسیون و یکپارچگی وظایف را بین بخش های فروش ، بازاریابی ، تولید ، عملیات پشتیبانی و لجستیک ، خرید مالی ، توسعه محصول جدید و منابع سازمان ایجاد میکند ( برزگر 1386).
انتظار می رود استقرار سیستم برنامه ریزی منابع سازمان از طریق تهیه اطلاعات دقیق و به موقع در سطح واحد تجاری تصمیم گیریهای مدیریت را بهبود بخشد (Poston 2001) اگر سیستم برنامه ریزی منابع سازمان به درستی و با درنظر گرفتن ملاحظات اقتصادی و سازمانی استقرار یابد افزایش بهره وری سازمان قطعی است. شرکت هایی که در سیستم برنامه ریزی منابع سازمان سرمایه گذاری میکنند از عملکرد قوی تر ومزیت های مالی بالاتری بهره می جویند (Hitt 2002) درواقع ERPزیربنای یک نظام تجاری قدرتمند است که موجب ژرفای اطلاعات عملیاتی و وسعت اطلاعات درمورد زنجیره ارزش می شود (Wagner 2006) بااین وجود استقرار این سیستم ها اغلب سازمان ها را باچالش جدی مواجه مینماید. شواهد زیادی وجود دارد که نشان میدهد بسیاری از پروژه های استقرار در زمان مقرر و در محدوده بودجه تعیین شده پایان نپذیرفته اند (Austin 2003) به عنوان مثال می توان شرکت هرشی را نام برد که در اثر اجرای نادس پروژه 112 میلیون د لاری ERP در سه ماه سوم سال 1999 نوزده درصد کاهش سود را تجربه نمود . شرکت صنایع مایلر در سه ماهه آخر سال 1999 متحمل زیان عملیاتی برابر با 3/5 میلیون دلار شد که ناشی از هزینه های زیادو ناکارا بودن سیستم های ERP بود. دانشگاه ماساچوست وایندیانا نیز کاهش درامد ، هدر رفتن زمان ،هزینه های زیاد وتاخیر ناشی از استقرار نامناسب را گزارش نموده اند (Songini bray 2004).
نکته مهم این است که پیاده سازی یک سیستم ERP بصورت موفق در یک سازمان بسیار مشکل است بگونه ا ی که براساس مطالعاتی که صورت گرفته تاکنون 50% موارد پیاده سازی این سیستم با شکست مواجه شده و در 90% سیستم های پیاده شده موفق ، فراتر از زمان و بودجه مصوب اولیه عمل شده است.اگر چه این ارقام و درصدها متفاوتند امااین پیام را مخابره میکنندکه پروژه های تکنولوژی اطلاعات از جمله ERP در زمره پروژه های پرریسک قرار میگیرند. بنابراین باوجود مزایای بی شماری که پیاده سازی ERP برای سازمان دارد تا زمانی که توجیه لازم برای انجام این کار وجودندارد هیچ سازمانی نباید خود را درگیر آن نماید (Muscatello2006).
درنهایت می توان گفت که سیستم ERPبرروی تمامی جنبه های کسب و کار که شامل ساختارهای سازمانی ( ازجمله میزان کنترل رسمی ، تمرکز ، تعداد لایه های سازمانی ، حیطه نظارت و اندازه سازمان ) فعالیت ها ، فرایندها و محیط اثر گذار می باشند بنابراین برای موفقیت در آینده بسیار ضروری است و راهی برای رشد و حفظ توان رقابتی است و بایستی به اعمال تغییرات به صورت یک فرصتی بالقوه به سازمان نگریسته شود که باعث استاندارد سازی فرآیندهای کاری شود ( شفیی نیک آبادی 1386).
مزایای پیاده سازی ERP پیاده سازی سیستم ERP مزایای بیشماری را برای سازمانها به ارمغان می آورد اما باید توجه داشت که این مزایا و بهبود فرایندهای تجاری سازمان به راحتی قابل دست یابی نیستند. پیاده ساز ی موفق یک سیستم ERP بستگی بسیار زیادی به انتخاب سیستم مناسب ، تامین کننده مناسب ، نحوه ی بومی سازی نرم افزار در سازمان باتوجه به استراتژی فرهنگ و ساختار سازمان ، تعهد و حمایت مدیریت سازمان از پیاده سازی نرم افزار ، شایستگی مشاوران در پیاده سازی نرم افزار ، کنترل پروژه مناسب در طول فرایند پیاده سازی و اتمام پروژه در زمان مشخص ، بودجه پیش بینی شده و مواردی از این دست دارد.
ازاین عوامل که بگذریم پیاده سازی ERP در سازمان مزایای بسیار زیادی را به همراه خواهد داشت که به صورت خلاصه میتوان به موارد زیر اشاره نمود ( کسرایی 1387):
ایجاد یکپارچگی سازمانی : هدف عمده ، یکپارچه سازی تمامی بخشها و جریانهای اطلاعات کارکردی یک شرکت به شکل یک سیستم کامپیوتری واحد که قادر به برطرف کردن تمامی نیازهای سازمان باشد میباشد. دونوع یکپارچه سازی برای سیستم ها وجود داد داخلی و خارجی یکپارچه سازی داخلی عبارت است از یکپارچه سازی بین برنامه های کاربردی یا میان برنامه های کاربردی و پایگاه داده ها درداخل یک سازمان و یکپارچه سازی خارجی به یکپارچه سازی برنامه ها یا پایگاه داده شرکای کاری گفته می شود.
استانداردسازی : فرایندهای سازمانی براساس بهترین تجربیاتی که شرکتهای عرضه کننده نرم افزار از سازمانهای مختلف به دست آورده اند در سیستم ERPاستاندارد می شوند.
مهندسی مجدد فرایندهای سازمانی : از ERPبه عنوان کاتالیزور و یاتسهیل کننده در BRPیا مهندسی مجدد فرایندهای سازمانی نام برده شده ا ست.
تبدیل فرایندهای سازمانی از حالت ضمنی به حالت صریح به علت مهندسی مجددی که در فرایندهای سازمان صورت می پذیرد .
امکان نصب و راه اندازی سریعتر سیستم های مرتبط با ERP در سازمان از جمله ماژولهای مختلف این نرم افزار یا سایر نرم افزارهای کاربردی که از طرف عرضه کنندگان ERPارائه نشده ومخصوص آن سازمان هستند.
امکان و یاتسهیل توسعه سیستمهاو فناوری های جدید مانند سیستم های به هنگام (ITT)
امکان ایجاد همکاریهای تجاری سرمایه گذاری های مشترک ادغام برای سازمانها باهزینه کمتر و بازدهی بیشتر و نتیجه بهتر
تغییر تمرکز از برنامه نویسی کامپیوتر در سازمان به بهبود فرایندها
فراهم شدن زیر ساخت لازم به منظور پرداختن به مدیریت زنجیره ای تامین (SCM) , و مدیریت ارتباط با مشتری (CRM)
توسعه زیر ساخت لازم به منظور وارد شدن به تجارت الکترونیک (E-Business)
حذف فعالیتهای تکراری
ثبت داده های عملیاتی در حین انجام کار
حفظ امنیت نگهداری داده ها به صورت متمرکز و برنامه ریزی شده
دسترسی سریع و به روز به داده ها
کاهش شدید مصرف کاغذ
بهبود تصمیم گیری به دلیل دسترسی به داده های به روز و مناسب
استراتژی های بهره گیری از سیستم ERP
برای بهره گیری از این سیستم هفت استراتژی عمده وجود دارد که می توان به طور خلاصه به آنها اشاره کرد ( شفیعی نیک آبادی ،1386).
نصب و پیاده سازی یک سیستم یا یک بسته نرم ا فزاری کامل بدون اعمال هیچ تغییری در سازمان : دراین استراتژی روش های کار عوض شده و کارکنان در مورد فرایندهای جدید‌آموزش می بینند که این استراتژی سریعترین و کم خطرترین راه بهره گیری است و مهمترین مشکل عمده این استراتژی مقاومت زیاد کارکنان در برابر این تغییرات ناگهانی است.
انتخاب یک محصول خاص از یک شرکت فروشنده و اعمال تغییراتی در آن در جهت تطابق سازی با فرایندهای سازمانی که زمانبری وهزینه بالایی به علت اعمال تغییرات ، دارد و ریسک زیادی رامتحمل می شویم پس بایستی درمورد وضعیت شرکت فروشنده اطمینان حاصل شود اما در این حالت مقاومت کارکنان کمتر خواهدشد زیرا سیستم نرم افزاری براساس فرایندهای جاری تغییر می یابند و فرایندکاری تغییرات خیلی کمی دارند.
گزینش بهترین ماژولها از بهترین بسته های نرم افزاری : در اینحالت به جای اینکه یک نرم افزار کامل خریداری شود از بهترین بسته های نرم افزاری موجود بهترین ماژولها انتخاب می شوند و با هم یکپارچه می شوند. مهمترین مشکل استفاده از این استراتژی زمانبری بالا در انتخاب بهترین ، هزینه بری بالا و ایجاد یکپارچگی و انسجام بسیار سخت بین ماژول های مختلف از شرکت های مختلف است این استراتژی بیشتر توسط سازمانهای بزرگ با سطح درامد بالا اعمال می شود زیرا به کمک این استراتژی به دنبال ایجاد قابلیتهای اضافی در سازمان خود هستند.
گزینش بهترین ماژولهای یک بسته نرم افزاری : در این استراتژی از یک بسته نرم افزاری چند ماژول برای واحدهای سازمانی که ارتباط و یکپارچگی آنها با هم بسیار مهم است انتخاب می شود و فقط در آن چند واحد منتخب پیاده سازی صورت میگیرد.
ایجادسیستم به صورت داخلی : در این استراتژی سازمان خود اقدام به تهیه یک بسته نرم افزاری کامل برای خودش میکند که برای اعمال این استراتژی ، سازمان نیاز به مجموعه ای از متخصصین داخلی و خارجی در گرایشهای مختلف دارد و مهمترین فایده این استراتژی رسیدن به حداکثر تطابق بین سیستم و سازمان می باشد اما از نظر ریسک هزینه سازمان و وجود سختیها در بالاترین سطح در میان دیگراستراتژی های واقع است.
ایجاد سیستم داخلی به همراه ماژول های دیگر شرکت ها : این استراتژی ترکیبی از استراتژیهای قبلی است. دراین استراتژی بخشی از بسته درداخل سازمان تهیه می شود و بخشی دیگر توسط ماژول های دیگر فروشندگان وارد سازمان خواهد شد و این دو باهم یکپارچه می شوند که ریسک و زمانبری کمتری نسبت به استراتژی قبلی دارد اما بامشکل هماهنگی ماژول های داخلی با ماژول های خارج از سازمان مواجه خواهیم بود.
اجاره : دراین استراتژی که ساده ترین نوع استراتژی است یک بسته از شرکتی اجاره گرفته می شود و بایستی درقبال استفاده ماهیانه مبلغی را به شرکت اجاره دهنده پرداخت نماییم. در این استراتژی نمیتوان گفت که ارزانترین روش است زیرابستگی به موقعیت ومیزان هزینه اجاره و نوع شرکت اجاره دهنده دارد.
رایج ترین استراتژی از میان استراتژیهای هفت گانه استراتژی گزینش یک محصول خاص و تغییر وتطبیق آن با سازمان است و استراتژی رایج دیگر پیاده سازی کامل یک سیستم از یک شرکت خاص است و استراتژی ایجاد سیستم به صورت داخلی کمترین کاربرد در میان سازمانها رادارد.بایستی این امر را لحاظ کرد که انتخاب هراستراتژی ، وابسته به اندازه سازمان ، سطح در آمدی آن ، حد پیچیدگی فرایندها و میزان تلاطم و پویایی محیط میباشد.
انتخاب بسته نرم افزاری ERP یکی از مراحل استقرار سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان انتخاب نرم افزار مناسب است. طی فرآیند انتخاب نرم افزار از میان محصولات موجود در بازار موردی که بیشترین انطباق با نیازمندی های سازمان راداشته باشد انتخاب می شود. باتوجه به اینکه نیازمندی های سازمان در زمینه سیستم برنامه ریزی منابع سازمان بسیار تفصیلی و گسترده بوده ومحصولات ارائه شده نیز دارای ویژگی ها و قابلیتهای مختلفی هستند انتخاب نرم افزار در استقرار سیستم مقوله بسیارمهمی می باشد.
سیستم های برنامه ریزی منابع سازمان درابتدا عمدتا برای سازمان های تولیدی عرضه میشدند. لیکن در حال حاضر تولیدکنندگان این سیستم ها محصولاتی را منطبق بر نیازمندیهای صنایع خاص عرضه نموده اند . هم اکنون کمتر صنعتی را میتوان یافت که سیستم برنامه ریزی منابع سازمان در آن نفوذ نکرده وتوسعه نیافته باشد. در فرآیند انتخاب نرم افزار با توجه به کسب وکار اصلی و نیازمندی های کلیدی سازمان از میان محصولات موجود به جستجو پرداخته و محصول مناسب انتخاب می شود. در مراحل انتخاب نرم افزار بررسی می شود که در محدوده کسب وکار سازمان چه سیستم هایی عرضه شده اند و هر کدام دارای چه ویژگی ها وتوانمندیهایی می باشند بدون گذراندن دقیق مرحله انتخاب نرم افزار این ریسک وجود داد که محصولی نامناسب و غیر منطبق برنیازمندیهای سازمان انتخاب شود که این امر باعث می شود که در مراحل پیاده سازی واستقرار سیستم ، سازمان با مشکلات جدی روبرو گردد. هرچه محصول انتخاب شده با نیازمندی های سازمان انطباق بیشتری داشته باشد تغییرات اعمال شده در سیستم در مراحل آتی کاهش یافته و ریسک پیاده سازی و استقرار سیستم نیز به مراتب کمتر می شود.در صورتیکه کارکردهای سیستم با نیازمندی های سازمان منطبق نباشد باید یا فرآیندهای سازمان راتغییرداد تا با سیستم هماهنگ شود و یا اینکه سیستم را سفارشی نمود تا قابلیت پشتیبانی از فرآیندها را داشته باشد که در دوحالت زمان وهزینه پیاده سازی افزایش یافته و ریسک پیاده سازی سیستم نیز زیاد می شود همچنین در این حالت باتوجه به زیاد بودن حجم تغییرات احتمال مقاومت در مقابل تغییر کارکنان نیز افزایش می یابد ( فتحیان 1384).
خیلی از سازمانهایی که بدون دقت نرم افزار ERP راتهیه می کنند در طی پیاده سازی بامسائل جدی و حادی مواجه میشوند . مسائلی که با ارزیابی اصول ، امکان جلوگیری از آنها وجود دارد . از آنجائیکه فرایند ارزیابی وانتخاب هیچ دو سازمانی یکسان نیست و براساس ویژگیهای داخلی وشرایط خاص سازمانی متفاوت است بررسی کارهایی که دراین زمینه انجام شده است بی فایده نخواهدبود . از آنجا که سیستم های اطلاعاتی به عنوان یکی از مهمترین سیستم های موجود در حوزه علوم کامپیوتر از نقش ویژه واستراتژیکی برخوردار هستند و به همین جهت در سالهای اخیر تحقیقات فراوانی در این زمینه از علوم فنی و مهندسی انجام گرفته است و درحالی که فعالیتهای گسترده ای در زمینه پیاده سازی سیستمهای اطلاعاتی صورت گرفته ولی درزمینه ارزیابی وانتخاب آنها کارهای علمی تحقیقاتی زیادی انجام نشده است ( نیکجو 1386)
شواهد بیانگر این واقعیت تلخ است که تعداد زیادی از سازمانها با وجود صرف بخش زیادی از منابع مالی انسانی و یا زمانی خود برای این سیستم در پیاده سازی موفق و یا بهره برداری اثر بخش از آن ناکام مانده اند. به منظور جلوگیری از اتلاف منابع ارزشمند سازمانی در پیاده سا زی ERP و مهمتر از ان حفظ سازمان در برابر مخاطرات احتمالی پیاده سازی این سیستم لازم است قبل از اتخاذ هر تصمیمی از انتخاب یک بسته نرم افزاری ERP مناسب اطمینان حاصل شود. سیستم های ERP یکی از نیازهای ضروری هر شرکت است تا رقابت پذیری اش رابهبود دهد . برطبق موفقیت پیاده سازی سیستم ERP شرکت میتواند در بازارهای جهانی به مزیت رقابتی دست یابد (Davenport 2003).

21

2-8-2- اهداف ایجاد مدارس هوشمند 49
3-8-2- پیش نیازها جهت اجرای مدارس هوشمند 50
فصل سوم:
مواد و روش ها 1-3 - پیش درآمد 52
2-3- موقعیت، حدود و وسعت منطقه مورد مطالعه 54
3-3- ویژگیهای طبیعی منطقه 55
1-3-3- زمین شناسی و ژئومورفولوژی 55
2-3-3- آب وهوا‌( اقلیم) 56
1-2-3-3- بادهای 120 روزه سیستان 62
3-3-3- منابع آب 62
4-3-3- خاکهای منطقه 64
5-3-3- وضعیت پوشش گیاهی 65
6-3-3- زندگی جانوری 65
4-3- ویژگیهای جغرافیای انسانی 66
1-4-3- بررسی وضعیت جمعیت منطقه 66
2-4-3- ترکیب جنسی جمعیت 68
3-4-3- وضعیت سواد 68
4- 4 – 3- کشاورزی 69
5-4-3- صنایع و معادن 70
6-4-3- فعالیت های عمرانی و خدماتی 71
1-6-4-3 مساکن روستایی 71
2-6-4-3- معابر و شبکه حمل ونقل 72
3-6-4-3- تأمین آب شرب 73
4-6-4-3- برق رسانی 73
5-6-4-3- خدمات بهداشتی و درمانی 73
6-6-4-3- سایر خدمات 74
7-4-3- ویژگی های فرهنگی و اجتماعی 74
8-4-3- جغرافیای تاریخی سیستان 75
9-4-3- آثار تاریخی منطقه 76
5-3- روش تحقیق 79
1-5-3- روشها و مراحل تحقیق 79
2-5-3- جامعه آماری 80
3-5-3-روش و ابزار گرد آوری داده ها 81
4-5-3- شاخص های مورد مطالعه 82
5-5-3- روش تجزیه و تحلیل اطلاعات 83
فصل چهارم
یافته های تحقیق 1-4- پیش درآمد 85
2-4- یافته های توصیفی و تحلیلی 85
1-2-4- تغییرات مربوط به تعداد جمعیت و خانوار روستاهای مورد مطالعه 88


2-2-4- مراکز آموزشی مقطع ابتدایی 91
1-2-2-4- پراکندگی و دسترسی به مدارس ابتدایی در دهستان محمدآباد 92
2-2-2-4- درجه بندی مدارس ابتدایی دهستان در مقایسه با استانداردهای آموزشی 98
3-2-2-4- تراکم دانش آموز در کلاس های مدارس ابتدایی در مقایسه با استانداردهای آموزشی 100
4-2-2-4- وضعیت فضاها و تجهیزات آموزشی مدارس ابتدایی دهستان در مقایسه با استانداردهای آموزشی 101
5-2-2-4- بررسی وضعیت کادر آموزشی و سایر کارکنان مدارس ابتدایی دهستان 105
3-2-4- مراکز آموزشی مقطع راهنمایی 108
1-3-2-4- پراکندگی و دسترسی به مدارس راهنمایی در دهستان محمدآباد 108
2-3-2-4-درجه بندی مدارس راهنمایی دهستان در مقایسه با استانداردهای آموزشی 116
3-3-2-4- تراکم دانش آموز در کلاس های مدارس راهنمایی دهستان در مقایسه با استانداردهای آموزشی 117
4-3-2-4- وضعیت فضاها و تجهیزات آموزشی در مقایسه با استانداردهای آموزشی 118
5-3-2-4- بررسی وضعیت کادر آموزشی و سایر کارکنان مدارس راهنمایی دهستان 123
4-2-4- مراکز آموزشی مقطع متوسطه 124
1-4-2-4- پراکندگی و دسترسی به مراکز آموزشی متوسطه در دهستان محمدآباد 126
2-4-2-4- تراکم دانش آموز در کلاس های مراکز آموزشی متوسطه دهستان در مقایسه با استانداردهای آموزشی 133
3-4-2-4- وضعیت فضاها و تجهیزات آموزشی در مقایسه با استانداردهای آموزشی 134
4-4-2-4- بررسی وضعیت کادر آموزشی و سایر کارکنان مدارس متوسطه دهستان 136
3-4- آزمون فرضیات 137
1-3-4- آزمون فرضیه نخست 138
2-3-4- آزمون فرضیه دوم 139
فصل پنجم
جمع بندی، نتیجه گیری و پیشنهادات 1-5- جمع بندی 143
2-5- نتیجه گیری 144
3-5- پیشنهادات 147
منابع 152
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 1-1- مراکز آموزشی مورد مطالعه 14
جدول 1-2 -استانداردهای آموزشی و تعداددانش آموزان آنها در مدارس ابتدایی 46
جدول 2-2 -استانداردهای آموزشی و تعداد دانش آموزان آنها در مدارس راهنمایی 46
جدول 3-2-استانداردها و ضوابط خدمات آموزشی در مناطق روستایی کشور 47
جدول 1-3- مساحت دهستانهای شهرستان هامون در سال 1391 54
جدول 2-3- وضع جوی منطقه سیستان بر حسب ماه: سال 1389 58
جدول 3-3- ویژگیهای عناصر اقلیمی منطقه سیستان 59
جدول 4-3- آمار تعدادی از عناصر اقلیمی ایستگاه سینوپتیک زابل طی سالهای 90-1380 60
جدول 5-3- تعداد جمعیت و خانوار شهرستان هامون در سالهای 1385 ، 1390 67
جدول 6-3- وسعت و تراکم جمعیت دهستانهای شهرستان هامون در سال 1390 67
جدول 7-3- تعداد حانوار وجمعیت از نظر جنسیت در شهرستان هامون و دهستان محمدآباد در سال 1385 68
جدول 8-3- تعداد افراد باسواد و بی سواد بر حسب جنس در شهرستان هامون 69
جدول 9-3-طول محور های روستایی آسفالته شهرستان هامون در سال 1390 72
جدول 10-3- مراحل انجام تحقیق 80
جدول 1-4- طرح اتصال مدیریت آموزش و پرورش شهرستان هامون در سال تحصیلی 92-1391 88
جدول 2-4- تعداد خانوار و جمعیت روستاهای مورد مطالعه دهستان محمد آباد در سالهای 1385 و 1390 89
جدول 3-4-مقایسه تعداد آموزشگاهها و تعداد دانش آموزان مقطع ابتدایی سال 92-1391 94
جدول 4-4- آمار مدارس ابتدایی روستاهای مورد مطالعه در دهستان 97
جدول 5-4- وضعیت مدارس ابتدایی دهستان محمدآباد در سال تحصیلی 92-91 از حیث درجه استاندارد آموزشی 98
جدول 6-4- مقایسه فضاهای آموزشی مقطع ابتدایی دهستان ازنظر محوطه و زیربنا با استانداردهای آموزشی درسالتحصیلی 92-91 101
جدول 7-4- توزیع کارکنان مدارس ابتدایی دهستان محمد آباد از لحاظ جنسیت در سال تحصیلی 92-1391 107
جدول 8-4 مقایسه تعداد آموزشگاهها و تعداد دانش آموزان مقطع راهنمایی در سال تحصیلی 92-1391 112
جدول 9-4- آمار مدارس راهنمایی روستاهای مورد مطالعه در دهستان محمد آباد در سال تحصیلی 92-1391 115
جدول 10-4- مقایسه فضاهای آموزشی مدارس راهنمایی دهستان محمدآباد در سال تحصیلی 92-1391 121
جدول 11-4- آمار مدارس مراکز آموزشی متوسطه دهستان محمدآباد در سال تحصیلی 92-1391 131
جدول 12-4- مقایسه سرانه فضاهای آموزشی زیر بنا در مدارس متوسطه دهستان محمدآباد در سال تحصیلی 92-1391 (متر مربع) 135
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 1-2-اجزای یک پایگاه اطلاعاتی مبتنی بر GIS 25
شکل 2-2- مدل فون تانن 29
شکل 3-2- سلسله مراتب مکانهای مرکزی کریستالر 30
شکل 4-2 -سلسله مراتب مرکزی براساس اصول بازار یابی، ترابری و اداری 32
شکل 5-2- سطح بندی سکونتگاههای روستایی 36
شکل 1-3-نقشه تقسیمات سیاسی استان سیستان و بلوچستان 53
شکل 2-3- منحنی آمبروترمیک منطقه سیستان 57
شکل3-3- نمودار خلاصه پارامترهای محاسباتی دمای هوا در ایستگاه زابل 61
شکل 1-4- نمودار ستونی تعداد آموزشگاههای مدیریت آموزش و پرورش شهرستان هامون در سال تحصیلی 92-91 86
شکل 2-4- نمودار ستونی تعداد دانش آموزان مدیریت آموزش و پرورش شهرستان هامون در سال تحصیلی 92-91 86
شکل3-4- نمودار دایره ای درصد کارکنان مدیریت آموزش و پرورش شهرستان هامون از لحاظ مدرک تحصیلی در سال تحصیلی 92-91 87
شکل 4-4- نمودار ستونی جمعیت سالهای 1385 و 1390 روستاهای مورد مطالعه در دهستان محمدآباد 90
شکل 5-4- نقشه پراکندگی مدارس ابتدایی دهستان محمد آباد در سال تحصیلی 92-1391 93
شکل 6-4- نقشه دسترسی دانش آموزان روستایی به مدارس ابتدایی دهستان محمد آباد در سال تحصیلی 92-1391 95
شکل 7-4- نمودار ستونی درجه بندی مدارس ابتدایی دهستان محمد آباد در سال تحصیلی 92-91 در مقایسه با استانداردهای آموزشی 99
شکل8-4- نمودار دایره ای درصد کارکنان (آموزشی،اداری و خدماتی) مقطع ابتدایی دهستان محمدآباد در سال تحصیلی 92-91 106
شکل 9-4- نقشه پراکندگی مدارس راهنمایی دهستان محمد آباد در سال تحصیلی 92-91 110
شکل 10-4- نقشه دسترسی دانش آموزان روستایی دهستان محمدآباد به مدارس راهنمایی در سال تحصیلی 92-91 113
شکل11-4- نقشه پراکندگی مراکز آموزشی متوسطه دهستان محمدآباد در سال تحصیلی 92-91 127
شکل 12-4- نمودار ستونی مقایسه جمعیت دانش آموزی مدارس متوسطه دهستان محمدآباد به تفکیک رشته تحصیلی در سال تحصیلی 92-91 128
شکل13-4- نقشه دسترسی دانش آموزان روستایی به مراکز آموزشی متوسطه دهستان محمدآباد در سال تحصیلی 92-91 129
فصل اول
مقدمه و کلیات تحقیق

1-1- مقدمه
لفظ آموزش وپرورش در مفهومی وسیع به کلیه فرآیندهایی اطلاق می شود که زندگی فرهنگی را برای انسان تأمین می کند (جرالد ال،1389،11).
آموزش و پرورش فرآیندی زگهواره تا گور است که در هر جامعه ایی وجود داشته و اشکال گوناگونی دارد، از یادگیری براساس تجربه های زندگی تا آموزش و پرورش آموزشگاهی، از اجتماعات صنعتی تا غیر صنعتی، از محیط های روستایی تا شهری، بنابراین آموزش و پرورش یک پدیده اجتماعی است (علاقه بند، 1372، 4) .
آموزش رسمی نهاد مهمی برای انتقال دانش و فرهنگ از نسلی به نسل دیگر و پرورش آن دسته از خصایص آدمی است که به بازده اقتصادی، ثبات اجتماعی و ایجاد دانش های جدید کمک می کند، بخشی از این دانش همان نظری است که جامعه نسبت به خود نظام مدرسه پیدا می کند، برای آنکه یک نهاد نقش مهمی در جامعه ایفا کند لازم است مشروع باشد یعنی مردمی که از آن استفاده می کنند، باید معتقد باشند که این نهاد در خدمت منافع و نیازهای آنان است (کانوی، 1367، 13).
امروزه بسیاری از متفکران و متخصصان تعلیم و تربیت که طرفدار برداشتی نو و دیدی تازه در زمینه اصلاحات آموزشی هستند، بر این باورند که برنامه ریزی اصلاحات به منظور تجدید نظر اساسی در عملکرد گذشته و کنونی نظام های تعلیم و تربیت هر کشور باید در پرتو بررسی پیشینه تاریخی تحولات آموزش و پرورش و تحلیل وضعیت کنونی نظام آموزشی صورت گیرد، زیرا در این صورت می توان با دیدی تازه و جامع عواملی را که موجب رکود فعالیتهای فرهنگی و علمی
و شکل گیری دشواریهای کنونی نظام آموزشی شده است، شناسایی کرد (کانل ، 1373، 694).
اصولاً ساختار نظام آموزش و پرورش در ابعاد دوگانه بررسی می شود که عبارتند از:
1- بعد عمودی نظام که شامل مراحل تحصیلات رسمی با توجه به سن ورود به مدرسه و تعداد سالهای تحصیل در هر مرحله تحصیلی است.
2- بعد افقی نظام آموزش و پرورش که به تقسیمات درونی هر یک از مراحل تحصیلی یا دوره های آموزشی که شامل شاخه ها و رشته های تحصیلی است، اطلاق می شود مانند رشته های نظری و فنی و حرفه ایی در دوره متوسطه (آقازاده، 1388، 23).
مسئولان برنامه های اصلاحی آموزش و پرورش ممالک موفق معتقدند که اصلاح کمی و کیفی آموزش و پرورش باید از مقاطع تحصیلی پایین تر آغاز گردد تا بتوان شرایط تحول برای مقاطع بالاتر را مهیا ساخت، آنان تأکید دارند که بازسازی و اصلاح آموزش و پرورش فرآیندی نیست که بتوان آن را با اقدام ضربتی آن هم از رأس و قلّه ی هرم آموزشی آغاز کرد، بلکه اقدام اصلاحی متناسب و سنجیده باید از قاعده هرم آموزشی یعنی از سطح آموزش قبل از دبستان و آموزش ابتدایی شروع گردد تا بتوان آن را به صورت فرآیندی فراگیر و همه جانبه به سطوح بالای آموزشی (دوره متوسطه و آموزش عالی) هدایت کرد.اما متأسفانه این توصیه کارشناسان در فرهنگ برنامه ریزی کشور ما جایگاه شناخته شده ایی ندارد (همان،1388، 221-220).
با توجه به اینکه در اصل سوم قانون اساسی جمهوری اسلامی ایران به مسئله آموزش و پرورش و تربیت بدنی رایگان برای همه در تمام سطوح تأکید شده است و همچنین سطح بالای آموزش و سواد از ملاک های توسعه انسانی کشورها محسوب می شود لذا دسترسی جوامع روستایی و شهری به خدمات آموزشی و پراکنش مناسب مراکز آموزشی از اهمیت زیادی برخوردار است.
در این پژوهش وضعیت دسترسی دانش آموزان دهستان محمد آباد شهرستان هامون در منطقه سیستان به مراکز آموزشی ابتدایی، راهنمایی و متوسطه با استفاده از روش تحلیل فضایی و نرم افزار سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS مورد بررسی قرار می گیرد.
چارچوب اصلی این پژوهش ابتدا در فصل اول تحت عنوان مقدمه وکلیات تحقیق شامل بیان مسئله، سئوالات تحقیق، فرضیات تحقیق، اهمیت و ضرورت انجام تحقیق، اهداف تحقیق ، پیشینه ی تحقیق (مطالعات داخلی و خارجی) محدوده ی موضوعی، زمانی و مکانی تحقیق می باشد.
فصل دوم شامل مبانی نظری تحقیق است که در آن پیش در آمد، تعاریف و مفاهیم و دیدگاه ها و نظریه ها ذکر می گردد.
در فصل سوم این پژوهش بعد از پیش در آمد ابتدا کلیات جغرافیایی منطقه مورد مطالعه در قالب ویژگی های طبیعی و انسانی و سپس به بیان مواد و روش ها، جامعه آماری و روش ها و ابزار گردآوری داده ها و روش تجزیه و تحلیل اطلاعات پرداخته شده است.
فصل چهارم شامل یافته های تحقیق به صورت پیش درآمد و یافته های توصیفی بدست آمده از بررسیهای میدانی در سه مقطع ابتدایی، راهنمایی و متوسطه و آزمون فرضیات می باشد.
و فصل پنجم به جمع بندی ، نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات می پردازد.
2-1- بیان مسئله
انسان موجودی است تغییر پذیر با توانایی های بالقوه نامحدود که این توانایی ها می تواند تحت نظام و برنامه ریزی آموزشی و پرورشی به فعل تبدیل شود و جوامع انسانی را از مواهبی بسیارگران برخوردار نماید، بهبود در نحوه انجام وظیفه، امکان استفاده بیشتر از منابع محدود داخلی، کاهش هزینه ها و سرانجام تحقق هر چه بهتر هدف های سازمانی آنگاه میسر است که قابلیتها و مهارتهای منابع انسانی براثر آموزش و بهسازی تقویت شوند تا بتوانند نقش و سهم خود را در تلاشهای توسعه ایفا کنند (میر سپاسی، 1372، 297).
در قرن اخیر گرایش شدید به آموزش و پرورش رسمی، گسترش قابل ملاحظه مراکز آموزشی را سبب گردید و برداشت جامعه را درباره ی رسالت و مسئولیت مدرسه به کلی دگرگون کرد (معیری، 1381، 23).
مربیان، مدیران و معلمان بر کارکرد مدرسه در جهت تنویر افکار تأکید می کنند، اینها مدعی اند که آموزش رسمی جز مهمی از فرآیند مادام العمر آموزش و پرورش است که نه تنها شناخت پدیده های مهم بلکه خود فرآیند یادگیری را نیز به جوانان می آموزد، کار فرمایان، مدرسه را وسیله ایی برای فراهم آوردن مهارتها و آماده ساختن جوانان برای کارکردهای اقتصادی در جامعه ای که مرتباً تکنولوژی پیچیده تر می شود، می دانند (کانوی. 1367، 13).
امروزه گروه عظیمی از مردم کشور ما نیز تحصیل و در نتیجه پیشرفت را یکی از نیازهای اساسی خود می دانند. اکنون تعداد زیادی از انسان ها بایستی از حداقل دانش روز برخوردار باشند که این حداقل از مجموع چندین برابر حداکثر چند قرن گذشته بسیار بزرگتر و بیشتر و دارای کیفیتی کاملاً متفاوت است. لازم به یادآوری است، هر چه بر تعداد جمعیت دانش آموزی افزوده می شود از کیفیت تدریس و برنامه های آموزش و پرورش کاسته می شود، از طرف دیگر بدلیل عدم توجه به خصوصیات فردی فراگیران، تعدادی از آنها درس و مدرسه را رها کرده و جزء افراد کم سواد در می آیند، لذا باید متناسب با افزایش تعداد دانش آموزان توجه به آموزش متناسب، صورت گیرد. از نقطه نظر هزینه و مخارج این حقیقت مسلمی است که بایستی هر ساله مبلغ قابل توجهی بر بودجه آموزش و پرورش افزود و اگر دخالت کشورهای استعمارگر در امور سایر کشورها نبود معقول این بود که رقم اول بودجه هر کشور به جای امور نظامی به آموزش و پرورش اختصاص یابد. در جامعه اسلامی ما توجه به آموزش و پرورش منبعث از تأکید دین اسلام و قرآن کریم و سنت و سیره پیامبر و ائمه اطهار است، لذا پرورش نیروی انسانی خلاق و هماهنگ با معنویات حکومت اسلامی رسالتی است که بر دوش دستگاه تعلیم و تربیت قراردارد و تحقق آن ضامن موفقیت سایر سازمانها و نهادهای اجرایی کشور می باشد، به عبارتی دیگر توسعه اقتصادی و اجتماعی یک کشور مرهون توسعه آموزشی و فرهنگی است (عسکری و محسنی نیا، 1373، 48) .
باتوجه به اینکه در بعضی موارد عدم ساماندهی و عدم توزیع مناسب مراکز آموزشی در دهستان محمد آباد مشاهده می شود و در برخی از روستاها کمبود فضای آموزشی وجود دارد و در برخی دیگر از روستاها، فضاهای آموزشی ساخته شده بلا استفاده باقی مانده است و همچنین در بعضی از روستاها وضعیت مدارس از استانداردهای آموزشی فاصله دارد و این موارد باعث افت تحصیلی، ترک تحصیل و بازماندن دانش آموزان از تحصیلات بالاتر می شود لذا تحقیق حاضر تحت عنوان (تحلیل فضایی دسترسی به مراکز آموزشی دهستان محمد آباد شهرستان هامون) صورت گرفته است.
3-1- سئوالات تحقیق
1- آیا پراکنش مراکز آموزشی دهستان محمد آباد از نظر فضایی، متناسب با جمعیت روستایی می باشد؟
2- بین وضعیت فضاهای آموزشی موجود دهستان ازنظرتعداددانش آموز وتجهیزات با استانداردهای آموزشی چه ارتباطی وجود دارد؟
4-1- فرضیات تحقیق
1- آرایش فضایی متناسبی بین پراکندگی مراکز آموزشی با جمعیت روستایی دهستان وجود ندارد.
2- هماهنگی زیادی بین وضعیت فضاهای آموزشی موجود دهستان ازنظرتعداددانش آموز وتجهیزات با استانداردهای آموزشی وجود ندارد.
5-1- اهمیت و ضرورت تحقیق
کارکرد آموزشی در هر سرزمین زیر بنای توسعه اقتصادی - اجتماعی می باشد، جامعه ایی که از نظر سطح سواد و تخصص از موقعیتهای مناسب برخوردار نباشد، امکان ارتقاء کیفی برای جمعیت آن وجود ندارد، بنابراین گسترش خدمات آموزشی در ایجاد زمینه های مناسب برای توسعه اقتصادی - اجتماعی نواحی روستایی لازم است (مطیعی لنگرودی، 1390، 118- 117).
یکی از ابزارهای مهم برنامه ریزی در اختیار داشتن اطلاعات و آمار از وضع موجود می باشد که به برنامه ریز این امکان را می دهد تا با بررسی مسائل و تنگناها و تجزیه و تحلیل داده های آماری امکان تدوین برنامه ایی منطبق با مقتضیات زمان و مکان را فراهم آورد. از میان انواع برنامه ریزیها، برنامه ریزی آموزشی اساسی ترین و بنیادی ترین آنها می باشد، از عناصر مهم در فرآیندهای آموزشی وجود امکانات فیزیکی نظیرساختمان، تأسیسات و تجهیزات مربوطه می باشد که تأمین آن بویژه در کشورهای در حال توسعه بدلیل محدودیت منابع مالی تنگناهایی را در امر آموزش ایجاد می نماید، در کشور ما توجه به این امر مستلزم مکان گزینی مناسب فضاهای آموزشی است تا از این طریق ضمن بهره برداری کامل از فضا و امکانات، بازدهی مطلوب از سرمایه گذاری در این بخش حاصل آید و با توجه به اینکه تحقیق علمی اساسی ترین وسیله برای کنترل، اصلاح، تغییر و توسعه تعلیم و تربیت می باشد، لذا با انجام چنین پژوهش هایی می توان بعضی از مشکلات و نارساییهای موجود در بخش آموزش و پرورش مناطق روستایی را شناسایی کرد و در جهت حل این مشکلات راهکارهایی ارائه نمود.
به عنوان مثال بررسی امکانات موجود آموزش و پرورش در کشور نشان می دهد که این نوع امکانات در روستاهای کشور کمتر از امکانات موجود در شهرها است و این مسئله از زمان های گذشته تا کنون در روند مهاجرت روستاییان به نقاط شهری تأثیر گذار بوده است.
6-1- اهداف تحقیق
1- شناسایی توزیع فضایی مراکز آموزشی موجود در دهستان محمد آباد.
2- تعیین ارتباط بین وضعیت فضاهای آموزشی موجود با استانداردهای آموزشی جهت تصمیم گیری برای آینده.
7-1- پیشینه تحقیق
بطور طبیعی هر پژوهشی در تداوم پژوهش های پیشین به انجام می رسد، هم از دوباره کاریها در آن اجتناب می شود و هم از داده های تحقیقات پیشین برخوردار می گردد، ارتقا دانش نیز به همین تداوم وابسته است. (ساروخانی، 1385، 146).
بررسیهای بعمل آمده نشان می دهد که در زمینه تحلیل فضایی و مکانی دسترسی به مراکز آموزشی پژوهش هایی انجام گرفته است که نمونه هایی از مطالعات داخلی و خارجی عبارتند از:
1-7-1- مطالعات داخلی
- ناصری وجی واد (1384) تحلیل توزیع مکانی مراکز آموزشی با استفاده ازGISرا انجام دادند، نتیجه اینکه: کاربریهای عمومی در بسیاری از شهرها قادر به ارائه خدمات مطلوب به شهروندان نمی باشند، دستیابی به چنین هدفی منوط به شناخت معیارها و ضوابطی است که در مکان یابی مراکز خدماتی مورد استفاده قرار می گیرد، براین اساس اهم مشخصه ها: سازگاری، مطلوبیت و ظرفیت است که هر یک در زیر مجموعه خود به ضوابط کمی منتهی می شود و بدین لحاظ سیستم اطلاعات جغرافیایی یا GIS مورد استفاده قرار گرفته و با استفاده از توابع تحلیل مکانی و براساس ترکیب عوامل و لایه های اطلاعاتی وضعیت موجود استقرار مدارس به لحاظ تناسب یا عدم تناسب با سایر کاربریهای شهر مورد استفاده قرار می گیرد.
- احد نژاد روشتی و همکاران (1391) در تحلیل پراکنش فضایی مراکز آموزشی منطقه 8 تبریز اعلام کردند که در این تحقیق با استفاده از روش های تحلیل نزدیک ترین همسایه و شاخص موران و با توجه به نتایج بدست آمده از مدل های ارزیابی چند معیاری و تحلیل سلسله مراتبی و ترسیم نقشه GIS مشخص شده است که بیشترین پراکنش های فضایی آموزشی در قسمت جنوب و جنوب غربی این منطقه قرار دارد و الگوی منظمی ندارد.
- غفاری گیلانی و همکاران (1390) در مطالعه مکان گزینی مدارس راهنمایی شهر آستارا به این نتیجه رسیدند که استفاده توام قواعد چند معیاری و قابلیت های GIS در انتخاب مسیر مناسب در روند ساماندهی مراکز آموزشی مؤثر است.
- محمدی و همکاران (1391) در مطالعه مکان یابی مدارس راهنمایی شهر کازرون به این نتیجه رسیدند که در شهر کازرون کمبود مدارس راهنمایی و توزیع ناعادلانه آنها به شدت احساس می شود و با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی GIS و مدل همپوشانی شاخص ها بهترین مکان ها برای احداث مدارس راهنمایی پیشنهاد شده و اولویت بندی نیز صورت گرفته است.
- فرج زاده اصل و رستمی (1383) توزیع مراکز آموزشی در سطح شهرک معلم کرمانشاه را با استفاده از GIS برای مدارس ابتدایی، راهنمایی و دبیرستان به تفکیک پسرانه و دخترانه ارائه کردند، نتایج نشان می دهد شهرک معلم کرمانشاه با کمبود فضای آموزشی مواجه است و نیازمند مکان های جدید برای احداث مدارس است.
- معصومی و فرج زاده در سال 1385 تحلیل فضایی کتابخانه های عمومی منطقه 12 تهران را با استفاده از GIS انجام دادند، نتیجه اینکه: با وجود کم بودن جمعیت منطقه 12 تهران نسبت به سایر مناطق، ولی تعدادکتابخانه ها از فراوانی بیشتری برخوردار است و کتابخانه های موجود، توزیع فضایی مناسبی ندارند و دسترسی به کتابخانه ها نیز در وضعیت مطلوبی قرار ندارد.
- نسترن (1382) در پژوهشی تعادل فضایی و پراکندگی نماگرهای آموزشی در مناطق شهری اصفهان را تبیین کرده و ضمن به تصویر کشیدن عدم تعادل در توزیع فضایی شاخص های آموزشی شهر اصفهان، راهکارهای دستیابی به وضع مطلوب و توزیع بهینه شاخص ها و زمینه های مناسب محرومیت زدایی را مورد بحث قرار داده است.
- اکبری (1390) در تحلیل فضایی و برنامه ریزی نارسائی های مراکز خدمات شهری یاسوج به این نتیجه رسید که شهر یاسوج به تناسب شدت گیری توسعه ی کالبدی و افزایش جمعیت از نظر ارائه خدمات شهری دچار نارسایی است و نتیجه این نوع توسعه کالبدی شتاب انحراف از استاندارد شاخص های خدماتی بوده است.
- کریمیان بستانی (1390) روند توزیع مراکز آموزشی در شهر زاهدان با تأکید بر عدالت اجتماعی را طی سال های 88-1380 بررسی نمود، نتایج تحقیق نشان می دهد: توزیع کنونی مراکز آموزشی در شهر زاهدان نه تنها در مناطق سه گانه متفاوت است بلکه طی سال های 88-1380 از روند نابرابری تبعیت نموده است، رشد ناموزون شهر نشینی در شهر زاهدان زمینه ساز نابرابری اجتماعی بویژه در امکانات آموزشی در بین شهروندان بوده است. همچنین، روند توزیع امکانات آموزشی به سوی عدم تعادل و تمرکزگرایی در منطقه2 است زیرا ضریب جینی در سال مبدأ محاسبه 985% و در سال مقصد 978% می باشد که حاکی از بیشتر شدن شکاف برخورداری از خدمات آموزشی بین مناطق شهری زاهدان است و با این روند شهر به سوی عدم تعادل پیش می رود و در نهایت دستیابی به مقدمات عدالت اجتماعی و توسعه پایدار در این شهر مشکل خواهد بود.
2-7-1- مطالعات خارجی
Moller (1998) مکان یابی مراکز آموزشی را در شهر کپنهاک دانمارک تحلیل کرده است. وی در این تحقیق الگویی برای مکان یابی فضاهای آموزشی ارائه کرده که بر مبنای محدوده بندی ثبت نامی فضاها با توجه به مسیرهای انتخابی صورت گرفته است.
Kucerova and kucera ( 2012 ) در تحقیقی با عنوان تغییرات در توزیع فضایی مدارس ابتدایی و اثر آنها بر جوامع روستایی به این نتیجه رسیدند که مدارس روستایی سازمان هایی فرهنگی، اجتماعی و آموزشی کاملی می باشند که از بسیاری از جهات با مدارس شهری متفاوت می باشند، نزدیکی و دسترسی به آنها اثرات فراوانی بر عملکردهای جوامع روستایی و زندگی روستاییان دارد، در نتیجه تغییر کلی جامعه، بهبود در حمل و نقل و کاهش جمعیت در مناطق خارج از شهر، تعداد مدارس ابتدایی همراه با متراکم شدن آنها در مناطق پرجمعیت تر کاهش می یابد. تأثیر نزدیکی مدارس بر زندگی روزانه در جوامع روستایی در مناطق خارج از شهر در مقایسه با وضعیت شهرهایی که در طی دوره مشاهده به صورت دموکراتیک اداره شدند تغییراتی نشان نداد.
Wang and Luo ( 2005) ارزیابی عوامل فضایی و غیر فضایی برای دسترسی به خدمات بهداشتی و سطح بهداشت را انجام دادند، نتیجه آنکه اوضاع نامساعد اجتماعی، اقتصادی، آموزشی و موانع فرهنگی مثل کمبود مدرسه در مناطقی که از لحاظ دسترسی به خدمات بهداشتی و درمانی ضعیف هستند می تواند موثر باشد.
در مطالعه سازمان یونسکو (1996)، سطح بندی حوزه نفوذ هر یک از مدارس در نقاط شهری براساس فاصله و زمان انجام شده است، در این پژوهش، مناطق کمبود و مازاد مدارس با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی تعیین و با تحلیل های شبکه مسیرهای بهینه برای دسترسی به فضاهای آموزشی مشخص شده است.
Gordon and Monastiriotis ( 2006 ) در تحقیقی با عنوان (آموزش، مکان ، آموزش: تحلیلی فضایی از نتایج آزمون مدارس راهنمایی انگلیسی) به این نتیجه رسیدند که رابطه بین جغرافیا و مدرسه ارتباطی دو جانبه می باشد، از یک طرف گمان می رود که نرخ رتبه های بالای امتحانی در سطح منطقه ایی مرتبط با ترکیب عالی و مناسب مسکونی، اجتماعی و همچنین مرتبط با عملکرد اقتصادی قوی تر می باشد، از طرف دیگر، ترکیب جمعیت منطقه ایی، فشارهای بازار کار و سیاستهای آموزشی منطقه ایی هم بر نرخ موفقیت مدرسه و هم بر شرایطی که تحت آن مدارس عمل می کنند تاثیر می گذارد.
Oakes (2006) در پروژه - ریسرچای تحت عنوان ( استراتژی های فرهنگی و توسعه: مفاهیمی برای مناطق روستایی چین) به این نتیجه رسید که استراتژی توسعه فرهنگی و آموزشی در روستاهای چین نشانه ی توسعه اقتصادی است.
Muleya (2006) طی تحقیقی که در مناطق روستایی زامبیا انجام داده است، مشکلات سکونتگاههای روستای را در مسائلی از قبیل دسترسی به مراکز و تسهیلات آموزشی، بهداشتی، مقاومت ساختمانها، حمل و نقل و زیست محیطی یافته است، در این راستا فرآیند برنامه ریزی را از دو بعد کاربری اراضی و برنامه ریزیهای اقتصادی، اجتماعی و آموزشی دانسته است.
8-1- محدوده موضوعی، زمانی و مکانی تحقیق
آموزش و سواد، دو مقوله اساسی در توسعه فرهنگی و زمینه ساز دستیابی به توسعه پایدار انسانی به شمار می روند، سواد و آموزش بالاتر زمینه دستیابی به شغل بهتر، شرایط بهتر زندگی و انسانی تر کردن زندگی را فراهم می سازد و اجتماعی معقول تر و فضای متعادل را فراهم می آورد. نابسامانی در توزیع مناسب مراکز آموزشی و فقدان یک منطقه بندی مناسب در توزیع امکانات آموزشی و فاصله از استانداردهای آموزشی باعث دوری سکونتگاهها از عدالت اجتماعی خواهد شد، بر این اساس این تحقیق در صدد شناسایی توزیع مراکز آموزشی و بررسی ارتباط بین وضعیت فضاهای آموزشی با استاندارد های آموزشی در روستاهای دهستان محمد آباد شهرستان هامون می باشد. در بررسی موضوع این پژوهش بعد از تصویب طرح پیشنهادی در خرداد ماه 1392، عملیات بررسی منابع مکتوب و جمع آوری داده ها و اطلاعات مرتبط با موضوع از همان خردادماه شروع شد و پس از تدوین کلیات تحقیق و مبانی نظری موضوع تحقیق در قالب فصول 1 و 2 از شهریورماه هم مطالعات میدانی و حضور در روستاها برای جمع آوری اطلاعات مربوط به شاخص های تحقیق و توزیع فضایی مراکز آموزشی انجام گرفته است. مکان های مورد مطالعه عبارتند از کلیه مراکز آموزشی دهستان محمد آباد شهرستان هامون به تفکیک مدارس ابتدایی، راهنمایی و متوسطه که اسامی روستاهای دارنده این مراکز در جدول شماره 1-1 ذکر شده است.
جدول 1-1- مراکز آموزشی مورد مطالعه
ابتدایی
تمبکا، فیروزه ای، باغک، کیخا، دهکول، بهرام آباد، دهمیر، دک دهمرده، ابراهیم آباد، عباسیه، حمزه آباد، ذوالفقاری، شهرک بزرگ، چهارخمی، گزموم، پل اسبی، ده رضا، کوشه سفلی، کوشه علیا، سدکی، آخوند غلامی، توتی، دولت آباد، دیوانه و محمد آباد
راهنمایی فیروزه ای، کیخا، بهرام آباد، ابراهیم آباد، ذوالفقاری، شهرک، کوشه سفلی، سدکی، شهریاری، آخوند غلامی، توتی، دولت آباد، چهار خمی و محمدآباد
متوسطه سدکی، توتی، دولت آباد، تمبکا و محمد آباد
فصل دوم
مبانی نظری تحقیق

1-2- پیش درآمد
در راستای تبیین و ارائه چارچوب نظری تحقیق، این فصل به دو بخش جداگانه تقسیم شده است بخش اول تعاریف و مفاهیم: در این بخش محقق بر آن است تا به تعریف مهمترین واژه ها و مفاهیم مرتبط با موضوع از جمله فضا، فضای جغرافیایی، تحلیل فضایی، دسترسی، روستا، جامعه روستایی، دهستان، توزیع فضایی، آموزش و پرورش و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) بپردازد.
و بخش دوم دیدگاهها و نظریه ها: در این بخش سعی بر آن است تا به تحلیل دیدگاهها و نظریه های ارائه شده در راستای موضوع تحقیق پرداخته شود.
2-2 تعاریف و مفاهیم
1-2-2- فضا
فضا یکی از پیچیده ترین واژه های علمی است که در بین علوم مختلف با برداشتهای متفاوتی مصطلح بوده و در قلمرو هر علم تعریف خاصی از آن ارائه شده است. مفهوم فضا درابعاد وسیع و جامع خود، تجلی گاه رابطه میان تمام فعالیتهای انسانی است. واژه نامه نوین جغرافیایی فضا را پهنه ای از سرزمین تلقی می کند که در صحنه آن نظام های جریانی و فعالیتی، صورت بندیهای خاص خود را خلق می کنند. تعریف دیگر فضا عبارت است از گستره ی پیوسته ایی که در آن اشیاء و پدیده ها قرار گرفته و حرکت می کنند (آسایش و مشیری، 1389، 70) .
برخی از نویسندگان مانند اولمن فضا را مترادف با واژه ی موقعیت یعنی جایی که رابطه ی بین مکان ها را ممکن می سازد تعریف کرده است (رضوانی، 1391، 87).
2-2-2- فضای جغرافیایی
در جغرافیا، مفهوم فضا، به صورت علمی تقریباً از دهه ی 1950، با پروژه - ریسرچفرد کورت شیفر در مورد استثناگرایی در جغرافیا وارد ادبیات جغرافیایی شد. در جغرافیا، مفهوم فضا به دو صورت بکار گرفته می شود:
1- فضای مطلق که دارای کیفیت عینی، واقعی، مشخص و طبیعی می باشد.
2- فضای نسبی که بطور مداوم در اثر نیازهای اجتماعی، اقتصادی و شرایط تکنولوژیک در وسعت و فرم تغییر می یابد (شکویی، 1386، 286).
فضای جغرافیایی، فضایی است که مکان آن در زمین قابل تعیین است و از مجموعه ایی از مناسبات ترکیب پذیرفته و متحول می شود. فضای جغرافیایی فضایی است که مرحله ایی از دگرگونی را پشت سر نهاده و وجه مرئی آن را چشم انداز تشکیل می دهد، در جغرافیا، فضای جغرافیایی شامل فرآیندهای طبیعی تغییر یافته بوسیله انسان، شرایط اجتماعی تولید و تقسیم اجتماعی کار در یک مجموعه نظام یافته می باشد. بطور کلی فضای جغرافیایی ، تجلی گاه رابطه تمام فعالیتهای انسانی و مبین سطوح توسعه یافتگی جوامع می باشد (آسایش و مشیری، 1389، 71 -70).
3-2-2- تحلیل فضایی
روشی است برای تحلیل و تفسیر پدیده ها و نقاط که در مکان ها و فضاها پراکنده اند. یکی از ابزارهای تحلیل فضایی سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) است.
جغرافیای انسانی را می توان به عنوان نوعی هندسه یعنی دانش فضایی به شمار آورد، فضایی که در آن نقاط، ساکنان و واقعیتهای جغرافیایی پراکنده شده اند و با چنین برداشتی می توان به تحلیل فواصل، تصاویر، ثابتها و متغیرها پرداخت، در تحلیل فضایی از داده های آماری استفاده می شود و فرجام کار آن به تمهید الگوهایی می انجامد که در نهایت، در امر سازماندهی یک سرزمین به کار می آیند (دروئو،1371،61).
4-2-2- روش تحلیل فضایی
در روش تحلیل فضایی ارتباط بسیار قوی میان انسان و محیط او برقرار می گردد. این تکنیک و روش های متداول آن به محققان کمک می نمایند، تا عناصر فضایی تشکیل دهنده محیط را شناسایی نموده و ضمن برقراری ارتباط متقابل میان عناصر، تحلیل جامعی از محیط به عمل آورند. مهمترین بعد فضایی، استفاده از رویکرد مطالعه انسان و پدیده های فیزیکی محاط بر آن است. با این روش، می توان به مکان رخداد پدیده ها آگاهی پیدا کرده و به چرایی این رویداد پاسخ داده شود: تحلیل فضایی در حقیقت مجموعه ایی از ابزارها، فنون و روش شناسی است که از طریق علم اطلاعات جغرافیایی انجام می پذیرد. در این تحلیل مجموعه ای فضایی از رفتار انسان مورد توجه قرار گفته، و امکان مطالعه در توزیع فضایی، الگوها و فرآیندهای مرتبط با پدیده های اجتماعی، اقتصادی، جمعیتی و جغرافیایی مهیا می گردد. مهمترین ابزارهایی که در تحلیل فضایی به کار گرفته می شوند، سیستم های اطلاعات جغرافیایی، سیستم های تعیین موقعیت جهانی، سنجش از دور و آمار فضایی است (ذاکری، 1383، 93).
5-2-2- دسترسی
وجود یک تعریف قابل قبول برای دسترسی مشکل است زیرا دسترسی توسط برخی عوامل تحت تأثیر قرار می گیرد. دسترسی به مفهوم کاهش فاصله مکانی بین محل زندگی و تمرکز تسهیلات و خدمات و محل کار است، یعنی افراد متقاضی در کوتاهترین فاصله مکانی- زمانی (فضایی) به تسهیلات عمومی دسترسی داشته باشند که این امر به طور طبیعی مسأله عدالت اجتماعی و فضایی را در سطح مناطق مختلف برقرار می سازد. بطور کلی دسترسی به عنوان آزادی یا توانایی مردم برای برآوردن نیازهای اساسی به خاطر حفظ کیفیت زندگی تعریف شده است (رهنما و ذبیحی، 1390، 7).
در تحلیل سهولت دسترسی، عامل زمان- فاصله در دسترسی به خدمات تعیین می شود و برنامه ریزان و جغرافیدانان می توانند ضعف یا فقدان یا گسترش خدمات را در توسعه ی روستایی در یابند، همچنین ظرفیت سرمایه گذاری در بخش های ویژه برای افزایش سهولت دسترسی خانواده های روستایی و کاهش شکاف در عرضه ی خدمات بین خرده نواحی داخل ناحیه بخوبی مشخص می گردد (شکویی، 1373، 325).
6-2-2- روستا و جامعه روستایی
عدد جمعیت، نوع معیشت، وجود شهرداری، ساخت اجتماعی و اقتصادی از شاخص هایی هستند که می توانند مبنای تعریف روستا محسوب گردند. و در بعضی از منابع در تعریف روستا آمده است، روستا به جایی گفته می شود که شغل اکثریت مردم کشاورزی است در تعریف دیگر که امروزه ملاک تمایز شهر از روستا در ایران محسوب می شود وجود شهرداری است و براین اساس به سکونتگاههایی که شهرداری نداشته باشند روستا اطلاق می شود (وثوقی، 1369، 11).
در سال 2002، ویلیام وکاتچین، بیان کرده اند که نباید روستا را به سادگی در قالب دسته ایی از امور قابل مشاهده و توصیفی تعریف کرد. تعریف روستا باید شامل یک کلیت، محلی بودن و فعال بودن باشد که نشان دهنده ی ترکیب منحصر به فردی از نمایش جهانی است. تعاریف روستا بر پایه ویژگی محلی و مکانی قرار دارد که اثر آن در ساختارهای اصلی در سطح محلی از قبیل نمایش اجتماعی وجود دارد(Williams and Cutchin, 2002, 112-113).
جامعه روستایی به گروهی از انسان ها اطلاق می شود که دارای نحوه زندگی مشابه، زبان، آداب و رسوم و مقتضیات اجتماعی مشترکند. شیوه زندگی افراد در جامعه روستایی، عموما غیر رسمی است و چنین جوامعی دارای آداب و رسوم قوی و پایداری هستند (اشرفی، 1388، 115).
7-2-2- دهستان
دهستان از به هم پیوستن چند روستا، مکان و مزرعه ی همجوار در یک محدوده ی جغرافیایی معین تشکیل می شود که از لحاظ محیط طبیعی و انسانی همگن بوده و امکان خدمات رسانی و برنامه ریزی در سیستم و شبکه واحدی را فراهم می نماید. حداقل جمعیت دهستان با در نظر گرفتن وضع پراکندگی و اقلیمی کشور به سه درجه ی تراکمی زیاد (8000 نفر)، متوسط (6000 نفر) و کم (4000 نفر) تقسیم می گردد. مرکز دهستان، روستایی از همان دهستان است که مناسبترین مرکز خدمات روستایی آن محدود ه باشد (با در نظر گیری موقعیت یک نقطه از همان مجموعه با رعایت سهولت دسترسی و میزان جمعیت). برای ایجاد سهولت در خدمات رسانی و دسترسی، ارگان های ذیربط موظف اند نسبت به جذب تدریجی مزارع و مکان ها و روستاهای کوچک و همجوار که چندان آباد نیستند، در مراکز دهستانها و یا روستاهای بزرگ اقدام نمایند. در تعیین محدوده ی دهستان شاخص های اوضاع طبیعی منطقه از جمله حوضه آبخیز، پستی و بلندی و آب و هوا باید رعایت گردد (رهنمائی، 1369، 50-49).
دهستان قسمتی از تقسیمات کشوری است که معمولاً از چند روستا یا ده تشکیل می شود و خود قسمتی از یک بخش است و دهستان بوسیله ی دهدار اداره می گردد (جعفری، 1363، 61).
8-2-2- توزیع فضایی (پراکندگی)
چگونگی قرارگیری عناصر، پدیده ها ، نقاط و مکان ها بر روی سطح زمین، پراکندگی یا توزیع فضایی نامیده می شود. پراکندگی جغرافیایی از ارکان مهم و عمده ی مطالعات جغرافیایی بوده، به فهم و ادراک و بررسی خصوصیات موقعیت های جغرافیایی کمک می کند. به طور معمول جغرافیدانان از نقشه ها برای نشان دادن توزیع جغرافیایی پدیده ها در روی سطح زمین یا قسمتی از آن استفاده می کنند. جغرافیا، پدیده ها و فرآیندهایی را که به شکل همسان بر سطح زمین پراکنده نشده اند، مطالعه می کند. شرایط خاص مکان ها به شکل شگفت آوری بر پراکندگی مردم بر سطح زمین تأثیر می گذارد.پراکندگی انسان ها بر فعالیتهای اقتصادی و اجتماعی هم اثر گذاشته است. علت پیدایش جغرافیا این است که ویژگی های محیط کره زمین و مردمی که درآن زندگی می کنند، از جایی به جای دیگر تفاوت دارد. بنابراین جغرافیا بر گونه گونی سطح زمین تأکید می ورزد و به مطالعه پراکندگی عواملی می پردازد که سبب تمایز یک قطعه زمین، از قطعه دیگری می شوند. درک پراکندگی عوامل جغرافیایی در روی سطح زمین، پیش نیاز درک کره زمین و انسان های ساکن آن است، زیرا این پراکندگی شرایط متفاوتی را ایجاد می کند که بر حیات در مکان های خاص تأثیر می گذارند. جوهر یک عامل جغرافیایی ایجاب می کند که آن عامل به صورت بی قاعده ایی روی سطح زمین، توزیع شده باشد ، به طرقی که سبب تمایز سطح زمین شود. یک مفهوم بنیادی از جغرافیا این است که برای دریافت پدیده ها و فرآیندها در هر مکان، به این تفاوتها یک ویژگی بارز ببخشد. این امر که برخی از مکان ها نسبت به مکان های دیگر برای مقاصد خاصی، بهتر است، برای مردمی که روی زمین زندگی می کنند، اهمیت خاصی دارد. به طور معمول توزیع فضایی دارای سه ویژگی است:
الف- تراکم نسبی: شامل تعداد پدیده ها و عناصر مورد مطالعه، تقسیم بر مساحت منطقه مورد مطالعه است.
ب- تفرق: بر خلاف تمرکز، شاخصی است که مقدار پخش یک پدیده و میزان پراکندگی یا تمرکز آن را در یک منطقه یا مکان نشان می دهد.
ج- بافت: طرز قرارگیری هندسی عناصر و پدیده ها را در فضا، بافت گویند که از جمله آنها می توان بافت خطی، بافت متمرکز و بافت متفرق را نام برد (پور احمد، 1388، 103-101).
عوارض طبیعی و پدیده های انسانی بطور یکسان و یکنواخت در نواحی جغرافیایی دیده نمی شوند بلکه پراکندگی آنها از نظر نوع و شکل به صورت نامساوی انجام می گیرد بطوری که در بعضی نواحی وجود پاره ایی از عوامل طبیعی و انسانی در سطوح گسترده تر و در بعضی دیگر به صورت محدودتر ظاهر می شوند. گاهی نیز ناحیه ایی فاقد یک یا چند پدیده ی طبیعی و انسانی است، علل پیدایش، ظهور، تکوین و همچنین عدم وجود آنها در مقیاسهای ناحیه ایی مورد مطالعه ی جغرافیا است (شکویی، 1364، 44).
9-2-2- آموزش و پرورش
برای واژه آموزش و پرورش تعاریف زیادی در منابع مختلف ذکر شده است اما در ذیل 3 مورد از این تعاریف ذکر شده است:
جان دیویی: آموزش و پرورش دوباره ساختن یا سازمان دادن تجربه است، به منظور اینکه معنای تجربه گسترش پیدا کند و برای هدایت و کنترل تجربیات بعدی، فرد را بهتر قادر سازد.
ژان ژاک روسو: آموزش و پرورش هنر یا فنی است که به صورت راهنمایی یا حمایت نیروهای طبیعی و استعدادهای فراگیر (متربی) و با رعایت قوانین رشد طبیعی و با همکاری خود او برای زیستن تحقق می پذیرد.
امیر حسین آریان پور: آموزش و پرورش عبارت است از فرآیند هدایت و جهت دهی عمدی تجارب انسانی.
10-2-2- سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)
تمامی علومی که به نحوی با GIS در اتباط هستند ، نظیر جغرافیا،برنامه ریزی شهری، عمران، کشاورزی، جنگلداری، محیط زیست، زمین شناسی و... هر کدام تعاریفی ازGISدارند، اما در اینجا چند تعریف از نظر علوم جغرافیایی ذکر شده است:
سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) سیستمی است برای جمع آوری، ذخیره سازی، کنترل، ادغام، پردازش، تحلیل و نمایش داده هایی که مرجع آنها زمین می باشد. سیستم اطلاعات جغرافیایی، یک فناوری اطلاعاتی است که داده های فضایی و غیر فضایی را ذخیره، تحلیل و نمایش می دهد. سیستم اطلاعات جغرافیایی، یک سیستم مدیریت پایگاه اطلاعات برای وارد کردن، ذخیره، بازیافت، تحلیل و نمایش اطلاعات فضایی (بعد مکانی) می باشد. آنچه از همه ی این تعریف استنباط می شود این است که GIS اولاً یک سیستم است که شامل اجزای منسجمی است که برای هدف خاصی تنظیم شده اند. ثانیاً نیاز به داده ها دارد که این داده ها فضایی و غیر فضایی هستند و می توانند نگهداری و بازیابی شوند.ثالثاً قدرت تحلیل دارد و می تواند بین داده های فضایی و غیر فضایی ارتباط منطقی برقرار کند(آسایش ومشیری،1389،277).
اهداف یک پایگاه اطلاعاتی مبتنی بر GISعبارتند از:1- گسترش بهره وری در به کارگیری نقشه ها و اطلاعات جغرافیایی2- بهبود مدیریت اطلاعات جغرافیایی3- ایجاد شیوه های راهبردی برتر در استفاده از اطلاعات جغرافیایی به منظور تقویت فرآیند تصمیم گیری(همان،1389،288).
امکانات سیستم اطلاعات جغرافیایی عبارتند از:1- انجام عملیات فضایی: بوسیله این سیستم امکان تحلیل همگانی و فضایی عوارض و روابط میان آنها براساس مختصات جغرافیایی وجود دارد2- ارتباط و پیوند بین انواع اطلاعات: در این سیستم، امکان ذخیره انواع اطلاعات و انواع نقشه های شماتیک به شکل فایلهای رایانه ایی وجود دارد. یک سیستم اطلاعات جغرافیایی می تواند پنج عمل اصلی زیر را بر روی داده های مکانی و غیر مکانی انجام دهد: دریافت، ذخیره، پردازش، تحلیل و خروجی.

مهمترین استفاده و کاربردGISربط داده های کمّی و کیفی به مکان و فهم رابطه های موجود بین مکان ها است. اجزای یک پایگاه اطلاعاتی مبتنی برGISمانند سه رأس یک مثلث هستند که با نبود هر یک از آنها مثلث پایگاه اطلاعاتی ناقص خواهد شد. این اجزا که در شکل 1-2 دیده می شوند عبارتند از موقعیت مطلق، موقعیت نسبی و ویژگیها(همان،1389،279).
شکل 1-2- اجزای یک پایگاه اطلاعاتی مبتنی بر GIS

منظور از موقعیت مطلق مختصات جغرافیایی x و yاست، و منظور از موقعیت نسبی، موقعیت توپولوژیک عارضه است یعنی موقعیت عارضه مورد نظر نسبت به سایر عوارض مجاور و منظور از ویژگیها چیستی آن عارضه است. این اطلاعات، معمولاً به صورت نقشه های مختلفی که نشانگر شرایط توپوگرافی، منابع آب، نوع خاک، جنگل، مراتع، اقلیم، زمین شناسی، جمعیت، املاک، تقسیمات کشوری و پدیده های زیر بنایی می باشد و به وسیله قابلیتهای انطباق و ترکیب اطلاعات فضایی و غیر فضایی GIS ارائه می گردد. این سیستم ابزار ایده آلی برای تجزیه و تحلیل داده های جغرافیایی، محیطی و فضایی و پیوند آنها با اطلاعات اجتماعی و اقتصادی محسوب می شود (همان،1389،280).
3-2- نظریه ها و دیدگاهها
نظریه (تئوری) در لغت به معنای اندیشیدن و تحقیق آمده است که از تئوریای یونانی گرفته شده است. با گسترش علوم، مفهوم این واژه نیز توسعه یافته و به اندیشیدن و تحقیق درباره ی هر مسئله ایی اطلاق شده است (توسلی، 1373، 204).
نظریه، مجموعه ایی از گفتارهایی است که بر مبنای قواعد منطبق با یکدیگر در ارتباط باشد و مبین بخشی از واقعیت گردد. در این تعریف، تأکید بر چند نکته زیر موضوع بحث را روشن می سازد:الف- نوع خاصی از گفتارها به عنوان عنصر اساسی نظریه ب- ارتباط میان این گفتارها بر مبنای قواعد منطبق (قیاس) ج- تبیین واقعیت (از راه قیاس) به عنوان هدف د- تطبیق نظریه با واقعیت (شکویی، 1364، 89).
البته شکی نیست که هر نظریه ایی در پی کشف حقیقت و قراردادن آن در حیطه عمل و تجربه است تا بتوان صحت و سقم آن را مشخص کرد، چرا که نظر و عمل مکمل یکدیگر هستند، هر چند برخی تعاریف بر نظری یا عملی بودن صرف آن تأکید می نماید (پاپلی یزدی و ابراهیمی، 1381، 12).
دیدگاه را می توان بر مبنای تفکرات افراد یا گروهها طبقه بندی کرد. گروه های ذینفع، طبقات اجتماعی، پیروان فرهنگ ها و خرده فرهنگها، هر یک از دیدگاه خاصی تبعیت می کنند. افتراق در ادراکات، اعتقادات و نگرشها، در شکل گیری دیدگاهها، نقش عمده ایی دارند. از آن میان در مفهوم دیدگاه ، دو عامل بیش از همه مهم به نظر می رسد:1- طبقات اجتماعی2- فرهنگها (شکویی، 1386، 122).
1-3-2- نظریه ها و دیدگاه های فضایی
دیدگاههای فضایی یکی از مهمترین مباحثی است که از نیمه دوم قرن بیستم به صورت گسترده ایی در مطالعات جغرافیایی رواج یافته است. از دهه 1950، جغرافیا به عنوان علم فضایی ، ابتدا در دانشگاه واشنگتن واقع در سیاتل آمریکا مورد توجه قرار می گیرد . این مکتب جغرافیایی می گوید : ابعاد فضایی سطح سیاره زمین موضوع مهم در علم جغرافیا است و در جهت تحلیل آن، به آمارها، نظریه ها، کامپیوتر، ساخت مدلهای جغرافیایی و ریاضی، نظریه مکان مرکزی، نظریه های اقتصادی، روش های کمی و بلاخره به تحلیل سیستمی نیازمندیم. در تحلیل فضایی، الگوهای سکونتگاهی، تدوین نظام فضایی در میزان جمعیت به وسعت مکان شهرها ، شهرکها و روستاها، محلات و مراکز ناحیه ای مورد تأکید قرار می گیرد(خانی،1371،100).
فرد کورت شیفر یکی از پیشگامان مهم مکتب تحلیل فضایی می گوید: در جغرافیا، باید تأکید بیشتر روی آرایش و انتظام پدیده ها در یک مکان صورت گیرد و توجه کمتری به خود پدیده ها معمول گردد (همان، 1371، 102).
یکی از نظریه ها و دیدگاههای فضایی مربوط به موضوع این تحقیق پراکندگی فضایی است: از نظر دیویدهاروی ، به تعداد عملکردهای انسانی و فرآیندهای اجتماعی فضاهای نسبی وجود دارد، در دیدگاه علم فضایی، مردم در فضاهای نسبی زندگی می کنند. پراکندگی فضایی، مجموعه ایی از واقعیتهای عینی است. هر یک از این واقعیتهای عینی، دارای محل استقرار ویژه و یک سطح مشخص می باشد. پراکندگی فضایی واقعیتهای عینی، بد انسان آرایش یافته است که می توان از نظر تراکم، الگویابی و پخش آنها به تحلیل و تدوین قوانین مربوطه پرداخت. در اغلب موارد، در شناخت پراکندگی فضایی، تنها روی یک پدیده ی واحد تأکید می کنند تا در جستجوی قوانین و صورتبندی پراکندگی فضایی پدیده، توفیق یابند. تصمیم گیری، ساز و کار اساسی در همه مسائل جغرافیایی است، در جغرافیا تصمیم گیری تأثیرات خود را در پراکندگی فضایی فعالیتهای انسانی، به صورت نمودی عینی ظاهر می سازد. مثلاً تصمیم گیری در مورد کاربری زمین در مزارع، چهره های مختلف جغرافیایی خلق می کند. از این رو، حاصل تصمیم گیری، بوسیله ی گروهها، افراد و سازمانهای دولتی، شکل گیری مجدد جغرافیایی است. روشن است که تصمیم گیریهای گروهی، فردی و دولتی، در زمینه محل استقرار فعالیتهای انسانی و یا کاربری زمین، در خلأ فکری صورت نمی گیرد، بلکه هر تصمیم گیری از یک سیاست یا ایدئولوژی و تفکر خاص تأثیر می پذیرد، یعنی در هر تصمیم گیری، همه ی شرایط محیطی، فرهنگی واقتصادی که تصمیم گیرندگان در داخل آن عمل می کنند تأثیر گذار می باشد. پراکندگی پدیده های جغرافیایی یا فعالیتهای اقتصادی، در سراسر سطح زمین و یا در داخل یک ناحیه، تحت شرایطی، شکل گیری الگوها را امکان پذیر می سازد. در سطح زمین، هر الگوی فضایی، غالباً از سه فرم هندسی نقاط (گره ها)، خطوط و حوزه ها و یک سطح جغرافیایی تشکیل می شود و محصول فرآیند فضایی ساختار فضایی است که در آن ، فضا بوسیله فرآیندهای اجتماعی، اقتصادی و طبیعی سازمان می یابد. این سازمان یابی از محل استقرار عناصر و اجزاء داخلی یک پراکندگی فضایی تأثیر می پذیرد. محل استقرار هر جزئی نسبت به هر یک از اجزا دیگر و جایگاه هر جزئی نسبت به همه ی اجزا، با هم و توام سازمان یابی فضایی را شکل می دهند. در واقع، ساختار فضایی، از آرایش و سازمان یابی پدیده ها که نتیجه ی فرآیندهای طبیعی، اجتماعی و اقتصادی است بوجود می آید (شکویی، 1386، 295-289).
نظریه و دیدگاه فضایی دیگری که مرتبط با موضوع این تحقیق می باشد نظریه مکان های مرکزی است نخستین تلاش برای شرح الگوهای مکانی را فون تانن با انتشار کتاب سرزمین منفرد به عنوان یکی از بانیان تئوری مکانی مطرح می سازد. وی فاصله محل زندگی کشاورزان را نسبت به یک بازار مرکزی براساس بهره موقعیتی در یک مدل دوایر متحمدالمرکز تشریح می نماید. شهر بزرگی را تصویر می کند که با دشتی بزرگ با حاصلخیزی یکنواخت، احاطه شده است. این شهر محدوده روستایی خود را از نظر کالا و خدمات تأمین می کند و برای عرضه مازاد تولیدات کشاورزی نواحی روستایی، بازار فراهم می سازد، در مدل فون تانن هزینه های حمل و نقل اهمیت بسیاری دارند. در نتیجه، کالاهای حجیم و سنگین و کالاهایی که هزینه حمل و نقل آنها بالاست در مجاورت شهر تولید می شوند و کالاهای سبک و کم حجم یا با هزینه حمل و نقل پایین در مکان های دورتر تولید می شوند. بدین ترتیب نظامی از دایره هایی هم مرکز، پیرامون شهر مرکزی بوجود می آیند. وی از طریق این مدل به دنبال بدست آوردن مناسب ترین محصول و کاربری زمین در یک ناحیه روستایی و اقتصاد کشاورزی است (شکل 2-2)(جمعه پور، 1385، 119).

شکل 2-2- مدل فون تانن
در عین حال اصطلاح مکان مرکزی با نام والتر کریستالر و کار پیشگامانه او با عنوان مکانهای مرکزی جنوب آلمان پیوند دارد. مرکزیت عبارت است از نقشی که یک مکان در رابطه با نقاط دیگر بر عهده دارد. مفاهیم کلیدی نظریه مکان مرکزی، دامنه کالا و ارزش آستانه هستند که به طور ضمنی به سلسله مراتب زیستگاهها و مرکزیت یک مکان ویژه دلالت می کنند. دامنه کالا در واقع مسافتی است که مردم برای تأمین خدمات و کالاهای معینی حاضر به طی آن می شوند. حداقل مجموع قدرت خرید لازم به منظور ایجاد تقاضای کافی برای عرضه کالا و خدمات خاص، ارزش آستانه را تشکیل می دهد. براساس مدل کریستالر سکونتگاهها را می توان در سطح ملی به مکانهای مرکزی رده بالاتر، رده پایین تر، پایین ترین رده و مکان های مرکزی معین طبقه بندی کرد. مرکزیت یک مکان براساس جایگاهی که در طبقه بندی به دست می آورد منعکس می شود (شکل 3-2)(همان،1385،121).

شکل 3-2 - سلسله مراتب مکانهای مرکزی کریستالر
مدل اصلی کریستالر متکی بر اصل بازاریابی است. نتیجه کاربرد این اصل پدید آمدن روابط متقابل سلسله مراتبی بین مکان های مرکزی است. توزیع مکان های مرکزی در فضای ناحیه ایی به گونه ای است که هر مکان در مرتبه خاص خود کالاها و خدمات مراکز فرودست خود را عرضه می کند. در این سلسله مراتب بازاری میدان برد کالا با سطح سلسله مراتب مکان مرکز و امکانات و قدرت خرید خریداران و شکل و ماهیت خدمات و تولید در رابطه است کریستالر معتقد بود که سلسله مراتب مرکزی می تواند براساس هر یک از اصول زیر ایجاد شود:
الف) اصل بازاریابی یا عرضه:در این حالت برای هر مرکز فرعی حداکثر حق انتخاب مراکز اصلی وجود دارد. در این نوع سلسله مراتب هر مکان مرکزی یک سوم هر شش مرکز فرعی تابعه خود به اضافه خود مرکز اصلی را زیر نفوذ دارد که معادل 3 مرکز می شود، کریستالر این مقدار را ارزشK می نامد که معادل شمارکل سکونتگاه های سطح معینی است که توسط یک مکان مرکزی متعلق به سطح بالاتر، خدمت داده می شود.
ب) اصل ترابری: در سلسله مراتبی که براساس این اصل شکل می گیرد، فاصله بین مراکز اصلی و فرعی به حداقل می رسد. در این حالت مراکز تا حد بیشتری در مسیر ترافیک بین مراکز اصلی قرار می گیرند. از آنجا که مراکز فرعی در مسیر بین مراکز اصلی واقع شده اند، وابستگی دوگانه دارند، بنابراین مطابق اصل ترابری ارزشKچهار است، یعنی هر مرکز اصلی نصف 6 مرکز فرعی به اضافه خود را زیر پوشش می گیرد.
ج) اصل اداری:اگر سکونتگاه ها مطابق این اصل استقرار یافته باشند هر مرکز، کنترل کامل 6 مرکز فرعی خود را بر عهده می گیرد و وابستگی تقسیم شده مراکز فرعی وجود ندارد، در نتیجه در این حالت ارزش K مساوی V خواهد بود یعنی 6 مرکز زیر نفوذ به اضافه خود مرکز اصلی است. (شکل 4-2)

شکل 4-2 - سلسله مراتب مرکزی براساس اصول بازار یابی، ترابری و اداری
کریستالر معتقد است که الگوی استقرار براساس اصل بازاریابی بیشترین کارآیی را برای مصرف کنندگان روستایی و توزیع فرآورده های روستایی دارد، در حالی که الگوی ترابری کاراترین الگوی استقرار برای عرضه کنندگان شهری و الگوی اداری کاراترین الگو برای بوروکراتهای شهری است. این سه نوع نظم غیر قابل جمع نیستند و مناطق بزرگ می توانند ترکیبی از چند شکل فضایی را با هم داشته باشند. از میان همه مدل های تعیین استقرار فضایی، نظریه مکان مرکزی احتمالاً از همه پخته تر و مشهورتر است. اهمیت این نظریه درباره استقرار محل های سکونت، بسیار است، اما از آنجا که تنها با بخش خدمات سروکار دارد، تبیینی که ارائه می دهد جزئی است و کل ساختار فضایی را تبیین نمی کند. نظریه مکان مرکزی الگوی کاملی از سلسله مراتب سکونتگاهی در سطح نواحی را عرضه می دارد.مهمترین انتقاد وارد بر الگوی مکان مرکزی کریستالر این است که از ناحیه، برداشتی ذهنی و آرمانی بدون توجه به تفاوتهای طبیعی نواحی و رفتارهای انسانی کرده است.(همان،1385 ،123-119).
علاوه بر کریستالر، معروف ترین مدل ها در رابطه با ساختار سازمانی سکونتگاههای روستایی و سلسله مراتب مکان مرکزی، مدل لوش و گالپین است. تجزیه و تحلیل لوش مبتنی بر شبکه روستاهای کشاورزی است که در یک دشت زراعی به شکل مثلث پراکنده شده اند. گالپین و پیروانش مکان های مرکزی را از دیدگاه روستایی تجزیه و تحلیل کردند و از این راه سلسله مراتب عملکردی را به صورت تجربی به دست آوردند. به طور کلی تمامی نظریه های مکان مرکزی بر چهار اصل استوارند:1- یکسانی چشم انداز فرهنگی و فیزیکی2- نواحی واحد نامحدود3- قابلیت دسترسی یکسان مکان های مرکزی در تمام جهات 4- رفتار منطقی مصرف کننده. البته چنین شرایطی در سیستم های فضایی واقعی وجود ندارد و مهمترین انتقادی که بر این الگوها وارد شده است، نیز برهمین اصول است (همان، 1385، 124).
به این ترتیب در یک منطقه باید نظامی از آبادیهای مرکزی در مقیاس ها و اندازه های مختلف براساس بعد و کشش عرصه ی خدماتی و نوع فعالیتهای مستقر در آنها وجود داشته باشد. مقایسه ی اصول تئوری های مرکزیت مکانی و به ویژه تئوری کریستالر، با کیفیت خاص پراکندگی مراکز جمعیتی در ایران به عنوان نقطه ی شروع، می تواند زمینه ایی برای شکل گیری تئوریهای مربوط به توضیح چگونگی پراکندگی مراکز جمعیتی در ایران باشد (معصومی اشکوری، 1385، 98).
مکانهای مرکزی، مراکزی کانونی هستند که در آنها کالاها (بویژه کالاهای خدماتی و کشاورزی) و خدمات گوناگون (مانند آموزش وخدمات بهداشتی - درمانی) برای برآوردن نیازهای سکونتگاههای کوچک تر پیرامونی ارائه می شود. بنابراین می توان سکونتگاههای روستایی را براساس کارکردهای خدماتی آنها رده بندی کرد و با توجه به جایگاه هر یک از روستاها در ارائه خدمات و کالاها، آنها را در سطح معینی جای داده، به سطح بندی خدماتی سکونتگاهها پرداخت (سعیدی، 1390، 119).
2-3-2- سازمان فضایی و سطح بندی روستاها
در برنامه ریزی توسعه مناطق روستایی تعیین درست مراکز روستایی و مکان های توزیع خدمات اهمیت بسیاری دارد. ایجاد سازمان فضایی مناسب و ساخت مکانی مطلوب اهداف اصلی برنامه های توسعه مناطق روستایی را تشکیل می دهد. منظور از سازمان فضایی ساختار سلسله مراتبی سکونتگاهها، شبکه های ارتباطی که آنها را به هم وصل می کند و جریانهای برقرار بین آنها است. منظور از ساخت فضایی نیز ترکیب این عوامل یا ترتیب مکانها، شبکه یا خطوط پیوند و روابط یا کارکردهاست. سازمان فضایی مناسب، دارای ساخت سلسله مراتبی است که هر مرتبه براساس جایگاهی که اشغال کرده کارکردهای خود را در سیستم ایفا می کند (جمعه پور،1385 ،181).
الگوی روابط متقابل بین سکونتگاهها در صورتی که شرایط اقتصادی، اجتماعی، فرهنگی و سیاسی یکسانی برای همه آنها تصور شود، می تواند براساس این دو اصل تفسیر شود:1- اصولا مردم برای دستیابی به خدمات یا رفع نیازهای خود براساس قانون کمترین تلاش، مسیرهایی را انتخاب می کنند که با پیمودن حداقل فاصله حداکثر نیازهای خود را برآورده سازند.2- مردم مستقر در سطح پایین تر مکان های مرکزی همیشه برای رفع نیازهای خود به سوی سطح بالاتر سکونتگاهها حرکت می کنند. البته به شرط اینکه سکونتگاه بالاتر جاذبه کافی برای جذب مردم سکونتگاه پایین تر را از نظر ارائه کارکردهای مختلف داشته باشد. این دو شرط تعیین کننده چهارچوب جریان روابط متقابل بین نقاط مختلف در سلسله مراتب سکونتگاهی است (Maurya, 1991,67) .
هر چند ملاحظات اجتماعی، فرهنگی و سیاسی نیز در کنار رفتارهای اقتصادی در انتخاب مکان تأمین نیازهای خدماتی یا برآورده ساختن سایر نیازها توسط مردم اثر می گذارد، اگر به این اصل توجه داشته باشیم که همه روستاهای کوچک و بزرگ از نظر اجتماعی، اقتصادی، فرهنگی و دیگر عوامل نمی توانند تمامی نیازهایشان را با اتکا به خود برطرف نمایند، این مسئله روشن می شود که ارتباط بین سکونتگاهها در زمینه پوشش دادن نیازهای همدیگر به عنوان یک سیستم فضایی واحد اجتناب ناپذیر است. ساماندهی این ارتباط و جریانهای بین سکونتگاههاست که نیاز به برنامه ریزی فضایی را برای نواحی روستایی ایجاد می کند. در انتخاب مراکز روستایی در مراتب مختلف سکونتگاهی برای انتخاب درست مکان های استقرار خدمات و کارکردها به چند نکته باید توجه کرد که این نکات شامل موارد زیر است:1- انتخاب نقاط در هر سطح از سکونتگاهها که صورت گیرد، باید به گونه ایی باشد که مناسب ترین ارتباط سلسله مراتبی را برقرار سازند، بطوری که هر کدام از نقاط به بهترین شکل نقش خود را ایفا کند.2- الگوی ارتباط بین نقاط با در نظر داشتن پیمودن حداقل فاصله دسترسی به خدمات و کارکردهای مختلف تعریف شود.3- انتخاب مراکز توزیع خدمات یا کارکردها در مناطقی که هنوز هیچگونه الگویی از توزیع خدمات بویژه در سطوح پایین سکونتگاهها شکل نگرفته است به مراتب آسان تر از وقتی است که الگوی نامناسب و ناکارآمد شکل گرفته باشد.4-در شرایط مساوی سکونتگاههایی که نقشها و کارکردهای بیشتری بر عهده دارند یا جاذبه کارکردی بیشتری دارند از قابلیت بالاتری برای انتخاب به عنوان مرکز در مقایسه با نقاط هم سطح برخوردارند (Solanki and Dikit, 1991,173).
در سطح بندی روستاها، می توان به منظور خدمات رسانی، روستاهای کوچکتر رابه روستاهای بزرگتر و همجوار خود پیوند داد. (به طور مثال دو یا سه روستای سطح اول به یکی از روستاهای سطح دو، و مجموعه چند روستای سطح یک و دو را به روستایی در سطح سه ارتباط
داد، و بدین ترتیب، پیوند بین روستاهای سطوح پایین تر را با روستاهای سطوح بالاتر ایجاد نمود. در چنین شرایطی، هر گاه مجموعه ایی از روستاهای سطوح یک، دو و سه که از نظر تعداد جمعیت در حد ارزش آستانه (حداقل مجموع قدرت خرید لازم به منظور ایجاد تقاضای کافی برای عرضه ی کالا و خدمات خاص می باشد) برای ارائه یک نهاد خدماتی باشند، می توان روستای سطح سه را برای استقرار نهاد خدماتی مورد نیاز سایر روستاها انتخاب نمود(شکل5-2) (مطیعی لنگرودی، 1390، 122).

شکل 5-2 - سطح بندی سکونتگاههای روستایی
4-2- نظریه سرمایه انسانی
یکی از نظریه های مرتبط با آموزش و پرورش نظریه سرمایه انسانی است. پژوهش های متعدد پیرامون رابطه ی آموزش و بهره وری از همبستگی فراوان آنها خبر می دهند یعنی اثرهای مثبت سرمایه گذاری در زمینه ی سرمایه های انسانی بر توسعه منطقه ایی مشهود است، بدین ترتیب پدیده ی رسیدن به سرمایه گذاری در سرمایه ی انسانی و باز بودن درهای تبادل فضایی از عوامل تعیین کننده ی توسعه منطقه ایی می باشد (معصومی اشکوری، 1367، 77).
1-4-2- تعریف و مفهوم سرمایه انسانی
تعریف سرمایه انسانی عبارت است از: «ارتقاء و بهبود ظرفیت تولید افراد» هنگامی که از تشکیل سرمایه انسانی صحبت می شود، زمانی است که سرمایه گذاریهای مالی (چه به صورت مخارج تحصیلی و چه به صورت فداکاری و هزینه فرصتهای از دست رفته) صورت پذیرفته تا تغییرات و تحولاتی در افکار و افعال فرد به وجود آورد. این تغییرات و تحولات که در درون افراد متبلور شده و غیرقابل انفکاک می باشد و آنان را قادر می سازد تا:1- کالاها و خدمات بیشتر و یا بهتری تولید کنند.2- درآمدهای پولی بالاتری تحصیل کنند.3- درآمدهای خود را عاقلانه مصرف کنند.4- از زندگی لذت بیشتری ببرند. می توان از موارد زیر به عنوان مثال های جامعی برای چهار نوع ظرفیتی که همه ناشی از سرمایه گذاری در آموزش و پرورش می باشد. یاد کرد:1- تربیت یک برنامه ریز کامپیوتر که تواناییهای توسعه یافته او موجب افزایش تولید و ارتقاء تولید ملی می شود.2- استفاده های پولی و مالی ناشی از اخذ یک مدرک تحصیلی که در شرایط متعارف افرادی که از تحصیلات بیشتر و مدارک بالاتری برخوردارند، دارای درآمد بیشتری نیز می باشند.3- ذکاوت مصرف کننده در بودجه بندی و انتخاب مناسب و اولویت دادن به انتخابها.4- لذت بردن از نمایشنامه ها و استفاده و بهره برداری از کتابهای تاریخ و دیوان اشعار (عمادزاده، 1369، 77-76).
2-4-2-سرمایه گذاری در سرمایه انسانی
تحصیل علم و دانش چه از طریق نظام آموزشی (دبستان، دبیرستان و دانشگاه) و چه از طریق آموزش ضمن کار و خدمت، نمونه هایی از سرمایه گذاری در سرمایه انسانی به شمار می آید. سرمایه انسانی نه تنها از طریق تراکم و انباشت آموزش و پرورش، بلکه از راههای بی شمار دیگری نیز بوجود می آید، لیکن متداولترین انواع سرمایه گذاری در سرمایه انسانی عبارتند از:

—d1896

4-1. فازهای مجزا نمونه روی همزن52
4-2. نمونه‌های در قالب ریخته شده52
4-3. نمونه الکوژل53
4-4. نمونه آئروژل54
4-5. تصاویر FE-SEM نمونه‌ها الف) 10%، ب) 15%، ج) 20%.55
4-6. نمودار توزیع اندازه ذرات الف) 10%، ب) 15% و ج) 20%56
4-7 . پراش XRD نمونه‌های الف) 10%، ب) 15%و ج) 20% پیش از عملیات حرارتی58
4-8. پراش XRD نمونه‌های الف) 10%، ب) 15%و ج) 20% در دمای 600 درجهی سانتیگراد59
4-9. پراش XRD نمونه‌های الف) 10%، ب) 15%و ج) 20% در دمای 800 درجهی سانتیگراد60
4-10. آنالیز نمونه‌های الف)10%، ب) 15%و ج) 20% حرارت داده شده در دمای 600 درجه‌ی سانتی ‌گراد61
4-11. آنالیز نمونه‌های الف)10%، ب) 15%و ج) 20% حرارت داده شده در دمای 800 درجه‌ی سانتی ‌گراد62


4-12. طیف‌های جذبی FT-IR الف) 10%، ب) 15% و ج) 20%.65
4-13. تصویر TEM یکی از نمونه‌ها67
4-14. نمودارهای لانگمیر الف) 10%، ب) 15% و ج) 20%69
4-15. نمودارهای BET الف) 10%، ب) 15% و ج) 20%71
4-16. جذب و واجذب الف) 10%، ب) 15% و ج) 20%.72
4-17. حلقه پسماند نمونه‌ها قبل از عملیات حرارتی الف) 10%، ب) 15%، ج) 20%.74
4-18. حلقه پسماند نمونه‌ها بعد از عملیات حرارتی الف) 10%، ب) 15%، ج) 20%.75

فهرست جداول
عنوان صفحه
فصل سوم - ساخت آئروژل و کاربردهای آن
3-1. کاربردهای مختلف آئروژل‌ها48
TOC o "1-3" h z u
فصل چهارم - سنتز و بررسی ویژگی‌های نانوکامپوزیت سیلیکا آئروژل/نانوذرات فریت کبالت
4-1. میزان گرم و لیتر مواد مورد نیاز51
4-2. نتایج حاصل از XRD63
لیست علایم و اختصارات
برونر، امت، تلر(Brunauer, Emmett, Teller) BET
پراش پرتو ایکس (X-Ray Diffraction) XRD
مغناطیسسنج نمونهی ارتعاشی (Vibrating Sample Magnetometer) VSM
میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی (Field Emission Scanning Electron Microscopy) FE-SEM
میکروسکوپ الکترونی عبوری (Transmission Electron Microscopy) TEM
آنگسترم (Angestrom) Å
اورستد (Oersted) Oe
نانومتر (Nanometer) nm
واحد مغناطیسی (Electromagnetic Units) emu
فصل اولمفاهیم اولیه1854668136024
مقدمهاز اواخر قرن بیستم دانشمندان تمرکز خود را بر فناوری نوینی معطوف کردند که به عقیده‌ی عده‌ای تحولی عظیم در زندگی بشر ایجاد می‌کند. این فناوری نوین که در رشته‌هایی همچون فیزیک، شیمی و مهندسی از اهمیت زیادی برخوردار است، نانوتکنولوژی نام دارد. می‌توان گفت که نانوفناوری رویکردی جدید در تمام علوم و رشته‌ها می‌باشد و این امکان را برای بشر به وجود آورده است تا با یک روش معین به مطالعه‌ی مواد در سطح اتمی و مولکولی و به سبک‌های مختلف به بازآرایی اتم‌ها و مولکول‌ها بپردازد.
در چند سال اخیر، چه در فیزیک تجربی و چه در فیزیک نظری، توجه قابل ملاحظه‌ای به مطالعه‌ی نانوساختارها با ابعاد کم شده است و از این ساختارها نه تنها برای درک مفاهیم پایه‌ای فیزیک بلکه برای طراحی تجهیزات و وسایلی در ابعاد نانومتر استفاده شدهاست. وقتی که ابعاد یک ماده از اندازه‌های بزرگ مانند متر و سانتیمتر به اندازه‌هایی در حدود یک دهم نانومتر یا کمتر کاهش می‌یابد، اثرات کوانتومی را می‌توان دید و این اثرات به مقدار زیاد خواص ماده را تحت الشعاع قرار می‌دهد. خواصی نظیر رنگ، استحکام، مقاومت، خوردگی یا ویژگی‌های نوری، مغناطیسی و الکتریکی ماده از جمله‌ی این خواص‌ می‌باشند [1].
1-1 شاخه‌های فناوری نانوتفاوت اصلی فناوری نانو با فناوری‌های دیگر در مقیاس مواد و ساختارهایی است که در این فناوری مورد استفاده قرار می‌گیرند. در حقیقت اگر بخواهیم تفاوت این فناوری را با فناوری‌های دیگر بیان نماییم، می‌توانیم وجود عناصر پایه را به عنوان یک معیار ذکر کنیم. اولین و مهمترین عنصر پایه نانو ذره است. نانوذره یک ذره‌ی میکروسکوپی است که حداقل طول یک بعد آن کمتر از ١٠٠ نانومتر است و میتوانند از مواد مختلفی تشکیل شوند، مانند نانوذرات فلزی، سرامیکی و نانوبلورها که زیر مجموعهای از نانوذرات هستند [ 3و 2]. دومین عنصر پایه نانوکپسول است که قطر آن در حد نانومتر می‌باشد. عنصر پایه‌ی بعدی نانولوله‌ها هستند که خواص الکتریکی مختلفی از خود نشان می‌دهند و شامل نانولوله‌های کربنی، نیترید بور و نانولوله‌های آلی می‌باشند [4].
1-2 روش‌های ساخت نانوساختارهاتولید و بهینهسازی مواد بسیار ریز، اساس بسیاری از تحقیقات و فناوری‌های امروزی است. دستورالعمل‌های مختلفی در خصوص تولید ذرات بسیار ریز در شرایط تعلیق وجود دارد ولی در خصوص انتشار و تشریح دقیق فرآیند رسوب‌گیری و روش‌های افزایش مقیاس این فرآیندها در مقیاس تجاری محدودیت وجود دارد. برای تولید این نوع مواد بسیار ریز از پدیده‌های فیزیکی یا شیمیایی یا به طور همزمان از هر دو استفاده می‌شود. برای تولید یک ذره با اندازه مشخص دو فرآیند اساسی وجود دارد، درهم شکستن) بالا به پایین) و دیگری ساخته شدن) پایین به بالا). معمولا روش‌های پائین به بالا ضایعاتی ندارند، هر چند الزاما این مسأله صادق نیست [6 و5]. مراحل مختلف تولید ذرات بسیار ریز عبارت است از، مرحله‌ی هسته‌زایی اولیه و مرحله‌ی هسته‌زایی و رشد خود به خودی. در ادامه به طور خلاصه روش‌های مختلف تولید نانوذرات را بیان می‌کنیم. به طور کلی روش‌های تولید نانوذرات عبارتند از:
 چگالش بخار
 سنتز شیمیایی
 فرآیندهای حالت جامد (خردایشی)
 استفاده از شاره‌ها فوق بحرانی به عنوان واسطه رشد نانوذرات فلزی
 استفاده از امواج ماکروویو و امواج مافوق صوت
 استفاده از باکتری‌هایی که میتوانند نانوذرات مغناطیسی و نقره‌ای تولید کنند
پس از تولید نانوذرات می‌توان با توجه به نوع کاربرد آن‌ها از روش‌های رایج زمینه‌ای مثل روکشدهی یا اصلاح شیمیایی نیز استفاده کرد [7].
1-3 کاربردهای نانوساختارهایکی از خواص نانوذرات نسبت سطح به حجم بالای این مواد است. با استفاده از این خاصیت می‌توان کاتالیزورهای قدرتمندی در ابعاد نانومتری تولید نمود. این نانوکاتالیزورها بازده واکنش‌های شیمیایی را به شدت افزایش داده و همچنین به میزان چشمگیری از تولید مواد زاید در واکنش‌ها جلوگیری خواهند نمود. به کارگیری نانو‌ذرات در تولید مواد دیگر استحکام آن‌ها را افزایش داده و یا وزن آن‌ها را کم می‌کند. همچنین مقاومت شیمیایی و حرارتی آن‌ها را بالا برده و واکنش آن‌ها در برابر نور وتشعشعات دیگر را تغییر می‌دهد.
با استفاده از نانوذرات نسبت استحکام به وزن مواد کامپوزیتی به شدت افزایش خواهد یافت. اخیرا در ساخت شیشه ضد آفتاب از نانوذرات اکسید روی استفاده شده است. استفاده از این ماده علاوه بر افزایش کارآیی این نوع شیشهها، عمر آن‌ها را نیز چندین برابر نمودهاست .از نانوذرات همچنین در ساخت انواع ساینده‌ها، رنگ‌ها، لایه‌های محافظتی جدید و بسیار مقاوم برای شیشه‌ها، عینک‌ها (ضدجوش و نشکن)، کاشی‌ها و در حفاظ‌های الکترومغناطیسی شیشه‌های اتومبیل و پنجره استفاده می‌شود. پوشش‌های ضد نوشته برای دیوارها و پوششهای سرامیکی برای افزایش استحکام سلول‌های خورشیدی نیز با استفاده از نانوذرات تولید شده‌اند.
وقتی اندازه ذرات به نانومتر می‌رسد یکی از ویژگی‌هایی که تحت تأثیر این کوچک شدن اندازه قرارمی‌گیرد تأثیرپذیری از نور و امواج الکترومغناطیسی است. با توجه به این موضوع اخیراً چسب‌هایی از نانوذرات تولید شده‌اند که کاربردهای مهمی در صنایع الکترونیکی دارند. نانولوله‌ها در موارد الکتریکی، مکانیکی و اپتیکی بسیار مورد توجه بوده‌اند. روش‌های تولید نانولوله‌ها نیز متفاوت می‌باشد، همانند تولید آن‌ها بر پایه محلول و فاز بخار یا روش رشد نانولوله‌ها در قالب که توسط مارتین مطرح شد. نانولایه‌ها در پوشش‌های حفاظتی با افزایش مقاومت در خوردگی و افزایش سختی در سطوح و فوتولیز و کاهش شیمیایی کاربرد دارند.
نانوذرات نیز به عنوان پیشماده یا اصلاح ساز در پدیده های فیزیکی و شیمیایی مورد توجه قرارگرفته‌اند. هاروتا و تامسون اثبات کردند که نانوذرات فعالیت کاتالیستی وسیعی دارند، مثل تبدیل مونواکسید کربن به دی اکسید کربن، هیدروژنه کردن استیرن به اتیل بنزن و هیدروژنه کردن ترکیبات اولفیتی در فشار بالا و فعالیت کاتالیستی نانوذرات مورد استفاده در حسگرها که مثل آنتن الکترونی بین الکترود و الکترولیت ارتباط برقرار می‌کنند [7].
1-4 مواد نانومتخلخلمواد نانو متخلخل دارای حفره‌هایی در ابعاد نانو هستند و حجم زیادی از ساختار آن‌ها را فضای خالی تشکیل می‌دهد. نسبت سطح به حجم (سطح ویژه) بسیار بالا، نفوذپذیری یا تراوایی زیاد، گزینشپذیری خوب و مقاومت گرمایی و صوتی از ویژگی‌های مهم آن‌ها می‌باشد. با توجه به ویژگی‎‌های ساختاری، این به عنوان تبادل‌گر یونی، جدا کننده، کاتالیزور، حس‌گر، غشا و مواد عایق استفاده می‌شود.
نسبت حجمی فضای خالی ماده‌ی متخلخل به حجم کل ماده‌ تخلخل نامیده میشود. به موادی که تخلخل آن‌ها بین 2/0 تا 95/0 باشد نیز مواد متخلخل می‌گویند. حفره‌ای که متصل به سطح آزاد ماده است حفره‌ی باز نام دارد که برای صاف کردن غشا، جداسازی و کاربردهای شیمیایی مثل کاتالیزور و کروماتوگرافی (جداسازی مواد با استفاده از رنگ آن‌ها) مناسب است. به حفره‌ای که دور از سطح آزاد ماده است حفره‌ی بسته می‌گویند که وجود آن‌ها تنها سبب افزایش مقاومت گرمایی و صوتی و کاهش وزن ماده شده و در کاربردهای شیمیایی سهمی ندارد. حفره‌ها دارای اشکال گوناگونی همچون کروی، استوانهای، شیاری، قیفی شکل و یا آرایش شش گوش هستند. همچنین تخلخل‌ها می‌توانند صاف یا خمیده یا همراه با چرخش و پیچش باشند [7].
بر اساس دستهبندی که توسط آیوپاک صورت گرفته است، ساختار محیط متخلخل با توجه به میانگین ابعاد حفره‌ها، مواد سازنده و نظم ساختار به سه گروه تقسیمبندی میشوند که در شکل 1-1 نشان داده شده است:
الف) دسته بندی بر اساس اندازهی حفره:
میکرومتخلخل: دارای حفرههایی با قطر کمتر از 2 نانومتر.
مزومتخلخل: دارای حفرههایی با قطر 2 تا 50 نانومتر.
right59626500ماکرومتخلخل: دارای حفرههایی با قطر بیش از 50 نانومتر.
center1720850شکل 1-1 انواع سیلیکا براساس اندازه حفره: الف) ماکرو متخلخل، ب) مزو متخلخل، ج) میکرو متخلخل [8].
0شکل 1-1 انواع سیلیکا براساس اندازه حفره: الف) ماکرو متخلخل، ب) مزو متخلخل، ج) میکرو متخلخل [8].

بر اساس شکل و موقعیت حفره‌ها نسبت به یکدیگر در داخل مواد متخلخل، حفره‌ها به چهار دسته تقسیم می‌شود: حفره‌های راه به راه، حفره‌های کور، حفره‌های بسته و حفره‌های متصل به هم که در شکل (2-1) به صورت شماتیک این حفره‌ها را نشان داده شده است.

شکل 1-2 نوع تخلخل‌ها بر اساس شکل و موقعیت [8].
بر اساس تعریف مصطلح نانوفناوری، دانشمندان شیمی در عمل نانو متخلخل را برای موادی که دارای حفرههایی با قطر کمتر از 100 نانومتر هستند به کار می‌برند که ابعاد رایجی برای مواد متخلخل در کاربردهای شیمیایی است.
ب) دستهبندی بر‌اساس مواد تشکیل دهنده:
مواد نانومتخلخل آلی
مواد نانومتخلخل معدنی
تقسیمبندی مواد نانومتخلخل آلی
1) مواد کربنی: کربن فعال، کربنی است که حفره‌های بسیار زیاد دارد و مهم‌ترین کربن از دسته مواد میکرومتخلخل است.
2) مواد بسپاری: مواد نانو متخلخل بسپاری به دلیل ساختار انعطاف‌پذیر خود، حفره‌های پایداری ندارند و تنها چند ترکیب محدود از این نوع وجود دارد [8].
تقسیم بندی مواد نانومتخلخل معدنی
1) مواد میکرومتخلخل
زئولیت‌ها: مهم‌ترین ترکیبات میکرومتخلخل بوده که دارای ساختار منظم بلوری و حفره‌دار با بار ذاتی منفی می‌باشند. در اکثر موارد ساختار زئولیتی از قطعات چهار وجهی با چهار اتم اکسیژن و یک اتم مرکزی مثل آلومینیوم، سیلیکون، گالیم یا فسفر تشکیل شده‌اند که با کاتیون‌ها خنثی می‌شوند [8].
چارچوب فلزی-آلی: از واحد‌های یونی فلزی یا خوشه‌ی معدنی و گروه‌های آلی به عنوان اتصالدهنده تشکیل شده است که اتصال آن‌ها به هم، حفره‌ای با شکلی معین مانند کره یا هشت وجهی به وجود می‌آورد. ویژگی بارز این ترکیبات، چگالی کم و سطح ویژه‌ی بالای آن‌هاست [9].
هیبرید‌های آلی-معدنی: از قطعاتی معدنی تشکیل شده‌اند که توسط واحد‌های آلی به هم متصل هستند [10].
2) مواد مزومتخلخل:
سیلیکا: ترکیبات MCM، معروف‌ترین سیلیکای مزومتخلخل هستند.
اکسید فلزات و سایر ترکیبات مزومتخلخل: اکسیدهای نانومتخلخل فلزات مثل تیتانیوم دی اکسید، روی اکسید، زیرکونیوم دی اکسید و آلومینا، فعالیتی بیشتر از حالت معمولی خود دارند. ترکیبات سولفید و نیترید هم میتوانند ساختار مزومتخلخل داشته باشند.
3) مواد ماکرومتخلخل:
بلور کلوییدی: از مجموعه کره‌هایی مانند سیلیکا ساخته می‌شود که فضای بین آن‌ها خالی است. در بلور کلوییدی معکوس کره‌ها توخالی و فضای بین آن‌ها پر است [10].
آئروژل‌ها مواد مزومتخلخل با سطح ویژه و حجم تخلخل بالا هستند که در فصل بعد به آن‌ها می‌پردازیم.
1-5 کامپوزیت‌هاکامپوزیت‌ها (مواد چند رسانهای یا کاهگل‌های عصر جدید) رده‌ای از مواد پیشرفته هستند که در آن‌ها از ترکیب مواد ساده به منظور ایجاد مواد جدیدی با خواص مکانیکی و فیزیکی برتر استفاده شده است. اجزای تشکیلدهنده ویژگی‌های خود را حفظ کرده، در یکدیگر حل نشده و با هم ترکیب نمی‌شوند.
استفاده از این مواد در طول تاریخ مرسوم بوده است. از اولین کامپوزیت‌ها یا چندسازه‌های ساخت بشر می‌توان به آجرهای گلی که در ساخت آن‌ها از کاه استفاده شده است اشاره کرد. هنگامی که این دو با هم مخلوط بشوند، در نهایت آجر پخته بهدست می‌آید که بسیار ماندگار‌تر و مقاوم‌تر از هر دو ماده اولیه، یعنی کاه و گل است. شاید هم اولین کامپوزیت‌ها را مصری‌ها ساخته باشند که در قایق‌هایشان به چوب بدنه قایق مقداری پارچه می‌آمیختند تا در اثر خیس شدن، آب توسط پارچه جذب شده و چوب باد نکند. قایق‌هایی که سرخپوستان با فیبر و بامبو می‌ساختند و تنورهایی که از گل، پودر شیشه و پشم ساخته می‌شدند از نخستین کامپوزیت‌ها هستند [11].
1-5-1 کامپوزیت یا مواد چندسازهچندسازه‌ها به موادی گفته می‌شود که از مخلوط دو یا چند عنصر با فازهای کاملا متمایز ساخته شده باشند. در مقیاس ماکروسکوپیک فازها غیر قابل تشخیص‌اند. اما در مقیاس‌های میکروسکوپیک فازها کاملا مجزا هستند و هر فاز خصوصیات عنصر خالص را نمایش می‌دهد. در چندسازه‌ها، نه تنها خواص هر یک از اجزاء باقی مانده بلکه در نتیجهی پیوستن آن‌ها به یکدیگر، خواص جدیدتر و بهتر بهدست می‌آید [11].
1-5-2 ویژگی‌های مواد کامپوزیتیمواد زیادی می‌توانند در دسته‌بندی مواد کامپوزیتی قرار بگیرند، در واقع موادی که در مقیاس میکروسکوپی قابل شناسایی بوده و دارای فازهای متفاوت و متمایز باشند در این دسته‌بندی قرار می‌گیرند. امروزه کامپوزیت‌ها به علت وزن کم و استحکام بالا در صنایع مختلف، به طور گستره‌ای مورد استفاده واقع می‌شوند. کامپوزیت‌ها با کاهش وزن و ویژگی‌های فیزیکی بسیار عالی، گزینه‌ای مناسب برای استفاده در تجهیزات ساختاری می‌باشند. علاوه بر ‌این، کامپوزیت‌ها جایگزین مناسب برای مواد سنتی در کاربردهای صنعتی، معماری، حمل و نقل و حتی در کاربردهای زیر بنایی می‌باشد [12].
یکی از ویژگی‌های بارز کامپوزیت‌ها، حضور فاز تقویـتکننده مجزا از فاز زمینه می‌باشد. ویژگی‌های اختصاصی این دو فاز، در ترکیب با یکدیگر، ویژگی‌های یکسانی را به کل کامپوزیت می‌بخشد. در یک دسته‌بندی ویژه، کامپوزیت‌ها همواره به دو فاز زمینه و تقویتکننده تقسیم می‌شوند. می‌توان گفت در واقع زمینه مانند چسبی است که تقویتکننده‌ها را به یکدیگر چسبانده و آن‌ها را از آثار محیطی حفظ می‌کند.
1-5-3 مواد زمینه کامپوزیتزمینه با محصور کردن فاز تقویت کننده، باعث افزایش توزیع بار بر روی کامپوزیت می‌گردد. در واقع زمینه، برای اتصال ذرات تقویتکننده، انتقال بارها به تقویتکننده، تهیه یک ساختار شبکه‌ای شکل از آن‌ها و حفظ تقویتکننده از آثار محیطی ناسازگار به کار گرفته می‌شود.
1-5-4 تقویتکننده‌هادسته‌ای از مواد معمولی که به عنوان فاز تقویت کننده به کار گرفته می‌شوند، عبارتند از شیشه‌ها، فلزات، پلیمرها و گرانیت. تقویتکننده‌ها در شکل‌های مختلفی از جمله فیبرهای پیوسته، فیبرهای کوتاه یا ویسکرها و ذرات تولید می‌شوند (شکل3-3). تقویت کننده‌ها باعث ایجاد ویژگی‌های مطلوبی از جمله استحکام و مدول بالا، وزن کم، مقاومت محیطی مناسب، کشیدگی خوب، هزینه کم، در دسترسپذیری مناسب و سادگی ساخت کامپوزیت می‌گردند [12].
1-5-5 نانو کامپوزیتنانو کامپوزیت‌ها مواد مرکبی هستند که ابعاد یکی از اجزای تشکیلدهنده آن‌ها در محدوده نانو‌متری باشد. نانوکامپوزیت‌ها هم، در دو فاز تشکیل می‌شود. در فاز اول، ساختار بلوری در ابعاد نانو ساخته می‌شود که زمینه کامپوزیت به شمار می‌رود. در فاز دوم هم ذراتی در مقیاس نانو به عنوان تقویت کننده برای بهبود ویژگی‌ها به فاز زمینه افزوده می‌شود. توزیع یکنواخت این فاز در ماده زمینه باعث می‌شود که فصل مشترک ماده تقویت کننده با ماده زمینه در واحد حجم، مساحت بالایی داشته باشد [13].

شکل 1-3 نمایشی از انواع مختلف تقویت کننده‌ها در کامپوزیت [12].
1-6 خلاصهدر این فصل به بیان بعضی مفاهیم اولیه پرداختهشد. خلاصه کوتاهی از فناوری نانو، نانوساختارها و روش‌های ساخت آن‌ها گفته شد. بعد از آن مواد متخلخل بررسی شد و در نهایت مختصری در مورد کامپوزیت‌ها، ویژگی‌ها و نانوکامپوزیت‌ها بیان شد.
فصل دومآئروژلها و مروری بر خواص مغناطیسی15418474142773
2-1 تاریخچهحوزهی پژوهشی آئروژل هر ساله به طور وسیعی افزایش می‌یابد به طوری که امروزه توجه بسیاری از دانشمندان جهان را به خود اختصاص دادهاست.
اولین بار ساموئل استفان کیستلر در سال 1931 با ایدهی جایگزینی فاز مایع با گاز در ژل همراه با انقباض کم، آئروژل را تولید کرد. در آن زمان سعی ایشان بر اثبات وجود شبکه‌های جامد در درون ساختار ژل بود. یک روش برای اثبات این نظریه، برداشتن فاز مایع از فاز مرطوب ژل بدون اینکه ساختار جامد از بین برود مطرح بود. برای این کار او با استفاده از یک اوتوکلاو، فاز مایع را از ژل خارجکرد که جامد باقی مانده چگالی بسیار پایینی داشت. او دما و فشار داخلی اوتوکلاو را به نقطه بحرانی مایع رساند تا بر کشش سطحی مایع غلبهکند و ساختار داخلی ژل را از فروپاشی برهاند. به این ترتیب او با موفقیت اولین آئروژل پایه سیلیکا را تولید کرد. ولی به دلیل سختی کار، برای حدود نیمقرن پژوهشی در این زمینه صورت نگرفت. اما از همان ابتدا برای دانشمندانی چون کیستلر، واضح بود که آئروژل ویژگی‌های برجسته‌ای مانند چگالی پایین و رسانایی گرمایی ناچیزی دارد [14].
در سال‌های اخیر، ساختن آئروژل به معنای رساندن الکل به فشار و دمای بخار شدنی و به طبع آن به‌دست‌آوردن نقطهی بحرانی است و باعث استخراج فوق بحرانی از ژل می‌شود. سپس، در سال 1970، دانشمند فرانسوی تایکنر و همکارانش برای بهبود فرآیند تولید دولت فرانسه، موفق شدند روش جدیدی به غیر از روش کیستلر برای تهیهی آئروژل کشف کنند و آن را روش سل-ژل نامیدند. در این روش آلکوکسی سیلان با سیلیکات سدیم، که به وسیله کیستلر استفاده می‌شد، جایگزین گردید. با ظهور روش ارائه شده به وسیله‌ی تایکنر پیشرفت‌های جدیدی در علم آئروژل و فناوری ساخت آن حاصل شد و پژوهش‌گران زیادی به مطالعه در این زمینه روی آوردند. به دلیل انجام مطالعات، تحقیقات و اقدامات صنعتی و نیمه صنعتی که در دهه 70 و 80 بر روی آئروژل‌ها صورت گرفت، این دوره را عصر رنسانس آئروژل نامیدند. [15].
این مواد جایگاه خود را به عنوان مواد جامدی با چگالی و رسانایی گرمایی پایین به‌دست آوردند. پایین‌ترین چگالی آئروژل تولید شده 1/0 میلیگرم بر سانتیمتر مکعب است، تا حدی که نمونه می‌تواند در هوا شناور بماند. گرچه برای ساخت جامد آئروژل مواد بسیاری می‌توانند استفاده شوند ولی آئروژل‌های 2SiO متداول‌ترند. البته می‌توان با واردکردن مواد مختلف در ساختار آئروژل در حین فرآیند ژل شدن، به بهبود ویژگی‌های نمونه‌های نتیجه شده کمک کرد [16].
آئروژل‌ها را می‌توان به عنوان یک ماده منحصر به فرد در زمینه فناوری سبز در نظر گرفت. هشدار جهانی، تهدید آیندهی محیط زیست توسط گاز‌های گلخانهای تولید شده بهدست بشر را تأیید می‌کند. آیندهی انرژی‌های قابل دسترس به خاطر کمشدن منابع نفتی و حتی افزایش تقاضا برای محصولات نفتی، در خطر است. آئروژل‌ها بارها و بارها به افزایش بازدهی برخی ماشین‌ها و سیستم‌ها و کمک به کاهش مصرف انرژی یاری رسانده‌اند. همچنین آئروژل‌ها می‌توانند آلاینده‌های آب را بیرون بکشند و با گرفتن ذرات مضر قبل از ورود به اکوسیستم، سبب تخریبنشدن محیط زیست شوند. دانشمندان دریافتند که این فناوری برای تجدید و حفاظت از انرژی به توسعهی بیشتری نیاز دارد [17].
2-2 شیمی سطح آئروژلسیلیکا آئروژل حاوی ذرات نانومتری هستند. این ترکیبات دارای نسبت سطح به حجم بالا و مساحت سطح ویژهی زیادی هستند. شیمی سطح داخلی در آئروژل‌ها نقش اساسی را در بروز رفتار‌های بی‌نظیر فیزیکی و شیمیایی آن‌ها، ایفا می‌کند. ماهیت سطح آئروژل‌ها تا حد زیادی به شرایط تهیهی آن‌ها بستگی دارد. انتخاب فرآیند مربوط به ترکیبات شیمیایی و ویژگی‌های مورد نظر مشخص برای نانوذرات وابسته است. دو روش پایه برای تولید نانوذرات استفاده می‌شود:
روش از بالا به پایین
اشاره به خردکردن مکانیکی مواد با استفاده از فرآیند آسیابکاری دارد. در این فرآیند مواد اولیه به بلوک‌های پایهی بیشتری شکسته می‌شوند.
روش پایین به بالا
اشاره به ساخت سیستم پیچیده به وسیله ترکیب اجزای سطح اتم دارد. در این فرآیند ساختارها به وسیله فرآیندهای شیمیایی ساخته می‌شوند.
روش پایین به بالا بر پایه ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی اتمی یا مولکولی خود تنظیم می‌شوند. این روش به دلیل ساختار پیچیده اتم یا مولکول، کنترل بهتر اندازه و شکل آن‌ها انتخاب شد. روش پایین به بالا شامل فرآیندهای آئروسل، واکنش‌های بارش و فرآیند سل-ژل است [18].
مرحله اول ساختن آئروژل تولید ژل خیس است که بهترین روش برای ساخت آن استفاده از پیشماده الکوکسید سیلیکون، مانند TEOS است. شیمی ساخت Si(OCH2CH3)TEOS است که با اضافه کردن آب، واکنش شیمیایی زیر صورت می‌گیرد [19] :
Si(OCH2CH3)4(liq)+2(H2O)(liq)→SiO2solid+4(HOCH2CH3)liq
اتم سلیکون به دلیل داشتن بار جزئی مثبت کاهشیافته (+) نسبت به دیگر انواع آئروژل بیشتر مورد مطالعه قرار گرفت. در Si(OEt)+ حدود 32/0 است. این بار مثبت جزئی کاهش یافته، روند ژل شدن پیشماده سیلیکا را آهسته می‌کند.
پیشمادهی الکوکسید M(OR) هستندکه اولین بار توسط امبلن برای سنتز سیلیکا آئروژل استفاده شد. در این ترکیب M نشان دهندهی گروه فلزی، OR گروه الکوکسید و R تعیینکنندهی گروه الکلی هستند. الکوکسیدها معمولا در محلول منبع الکلی خود موجود هستند و امکان خشک کردن این ژل‌ها را در چنین محلول‌هایی فراهم می‌کند [20].
اگر آئروژل از طریق خشک کردن به وسیله الکل تهیه گردد، گروه‌های آلکوکسی (OR) تشکیل دهنده سطح آن است و در این سطح آئروژل خاصیت آبگریزی پیدا می‌کند. اگر تهیه آئروژل از طریق فرآیند دی اکسید کربن باشد آنگاه سطح آئروژل را گروه‌های هیدروکسید (OH) فرا می‌گیرد و خاصیت آب‌دوست پیدا خواهدکرد و مستقیما می‌تواند رطوبت هوا را جذب نماید. البته با حرارت دادن می‌توان رطوبت جذب شده را از ساختار آئروژل حذف نمود. شکل 1-2 به خوبی خاصیت آب‌دوست و آبگریزی را در ساختار آئروژل‌های با گروه‌های عاملی مختلف نشان می‌دهد [21].

شکل 2-1 برهمکنش آب و ساختار آئروژل، الف) آئروژل آبگریز، ب) آئروژل آب‌دوست [18].
2-3 تئوری فیزیکیاتصال شبکه نانو مقیاس سیلیکای جامد آئروژل‌های پایه سیلیکا، ویژگی‌های منحصر به فردی را به آن‌ها می‌دهد. کسر یونی پیوند کووالانت قطبی برای اکسیدهای فلزی مختلف از رابطهی زیر نتیجه می‌شود:
Fionic=1-exp⁡(-0.25 XM-XO2)که XO و XM الکترون‌خواهی O و M را نشان می‌دهد. 2SiO مقدار Fionic 54/0 دارد که طیف مقدار زاویه Si-O-Si را گسترده کرده و شبکه تصادفی را می‌دهد. چهار اکسید دیگر زاویه یونی بزرگ‌تر و مقدار کوچک‌تر زاویه پیوند را سبب می‌شوند. به این معنی که پیوند تصادفی فقط روی ماکرومقیاس‌های بیشتر با ذرات کلوییدی بزرگ‌تر و متراکم‌تر اتفاق می‌افتد، در این صورت، ژل به جای شکلگرفتن شبکهی تصادفی اتصالات به صورت ذره تشکیل می‌شود [14]. شبکهی اتصالات سیلیکا برای وزن نسبی‌اش یک جامد محکم را ایجاد می‌کند.
2-4 خاصیت مغناطیسی مواد2-4-1 منشأ خاصیت مغناطیسی موادیکی از مهمترین ویژگی‌های مواد، خاصیت مغناطیسی آن‌هاست که از زمآن‌های نسبتا دور مورد توجه بوده و هم اکنون نیز در طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی قرار گرفته است.
منشأ خاصیت مغناطیسی در جامدها، الکترون‌های متحرک می‌باشند. گرچه بعضی از هسته‌های اتمی دارای گشتاور دو قطبی مغناطیسی دائمی هستند ولی اثر آن‌ها چنان ضعیف است که نمی‌تواند آثار قابل ملاحظه‌ای داشته باشد؛ مگر در تحت شرایط خاص مانند اینکه نمونه در زیر دمای یک درجهی کلوین قرار گیرد یا وقتی که تحت میدان الکترومغناطیسی با بسامدی قرار گیرد که حرکت تقدیمی هسته را تشدید نماید. در بدو ظهور نظریات مغناطیس آزمایش‌های زیادی نشان داد که اندازه حرکت زاویهای کل یک الکترون و گشتاور مغناطیسی وابسته به آن بزرگ‎تر از مقداری است که به حرکت انتقالی آن نسبت داده می‌شد. بنابراین یک سهم اضافی که از خصوصیت ذاتی با یک درجه آزادی داخلی ناشی می‌شد، به الکترون نسبت داده شد و چون این خصوصیت دارای اثر مشابه چرخش الکترون حول محورش بود اسپین نامیده گردید [22].
2-4-2 فازهای مغناطیسیبه طورکلی مواد در میدان مغناطیسی خارجی رفتارهای متفاوتی از خود نشان می‌دهند و با توجه به جهت‌گیری مغناطش، به پنج گروه تقسیم می‌شوند که به بیان آن‌ها می‌پردازیم.
2-4-2-1 مواد دیامغناطیسدر این مواد الکترون‌ها به صورت جفت بوده و اتمها دارای گشتاور مغناطیسی دائمی نیستند و با قرارگرفتن در میدان مغناطیسی خارجی دارای گشتاور مغناطیسی القایی در خلاف جهت میدان خارجی می‌شوند و آن را تضعیف می‌کند. پذیرفتاری مغناطیسی χ چنین موادی منفی و خیلی کم است. خاصیت دیامغناطیس ظاهراً در تمام انواع مواد یافت می‌شود، اما اثر آن غالباً به وسیله‌ی آثار قویتر پارامغناطیس یا فرومغناطیس که می‌توانند با این خاصیت همراه باشند، مخفی می‌شود. خاصیت دیامغناطیسی خصوصاً در موادی بارز است که کلاً اتمها یا یونهایی با پوسته‌های بسته‌ی الکترونی تشکیل شده باشند، زیرا در این مواد تمام تأثیرات پارامغناطیسی حذف می‌شوند.
2-4-2-2 مواد پارامغناطیسمواد پارامغناطیس، موادی هستند که برخی از اتمها یا تمامی آن‌ها گشتاور دو قطبی دائمی دارند، به عبارت دیگر گشتاور دو قطبی در غیاب میدان مغناطیسی، غیرصفر است. این دو قطبیهای دائمی رفتاری مستقل از هم داشته که در نهایت جهت‌گیری تصادفی دارند و در میدان‌های کوچک رقابتی بین اثر هم‌خط‌سازی میدان و بی‌نظمی گرمایی وجود دارد، اما به طور متوسط تعداد گشتاورهای موازی با میدان بیشتر از گشتاورهای پادموازی با میدان است. پذیرفتاری در این مواد مثبت است و با افزایش دما، که در اثر آن بی‌نظمی گرمایی زیاد می‌شود، کاهش مییابد. منگنز، پلاتین، آلومینیوم، فلزخاکی قلیایی و قلیایی خاکی، اکسیژن و اکسید ازت از جمله مواد پارامغناطیس‌اند.
2-4-2-3 مواد فرومغناطیس
در برخی از مواد مغناطیسی، گشتاورهای مغناطیسی کوچک به طور خودبهخود با گشتاورهای مجاور خود هم‌خط می‌شوند. اینگونه مواد را فرومغناطیس می‌نامند. در عمل، همه‌ی حوزه‌های مغناطیسی در یک ماده‌ی مغناطیسی در یک راستا قرار ندارند، بلکه این مواد از حوزه‌های بسیار کوچکی با ابعاد خیلی کمتر از میلیمتر تشکیل شده‌اند، به طوری که گشتاورهای مغناطیسی هر حوزه با حوزه‌های مجاور آن تفاوت دارد.
ممکن است سمتگیری و اندازه‌ی حوزه‌های مغناطیسی در یک ماده‌ی فرو مغناطیس به گونه‌ای باشد که در کل اثر یکدیگر را خنثی کنند و ماده در مجموع فاقد مغناطش است. اعمال میدان مغناطیسی خارجی بر حوزه‌های مغناطیسی سبب می‌شود که گشتاورهای مغناطیسی هر حوزه تحت تأثیر میدان قرار گرفته و جهت آن‌ها در جهت میدان خارجی متمایل شود. علاوه بر این حوزههایی که با میدان همسویند، رشد میکنند، یعنی حجم آن‌ها زیاد می‌شود و در نتیجه، حوزه‌هایی که سمتگیری آن‌ها نسبت به میدان مناسب نیست کوچک می‌شوند، مرز بین این حوزه‌ها جابجا می‌شود و در نتیجه ماده در مجموع خاصیت مغناطیسی پیدا می‌کند . پذیرفتاری مغناطیسی این مواد مثبت است. آهن، کبالت، نیکل و چندین عنصر قلیایی خاکی جز فرومغناطیس‌ها می‌باشند [23].
مواد فرومغناطیس دارای چند مشخصه‌ی اصلی به صورت زیر می‌باشند:
الف) مغناطش خودبه‌خودی و مغناطش در حضور میدان
ب) حساسیت مغناطش به دما
ج) مغناطش اشباع
د) منحنی پسماند
2-4-2-4 مواد پادفرومغناطیس
در مواد پادفرومغناطیس گشتاورهای مغناطیسی مجاور به صورت موازی، برابر و غیرهم راستا جهتگیری
می‌کنند. این مواد در غیاب میدان مغناطیسی دارای گشتاور صفرند. کروم و اکسیدهای آن ، جز مواد پادفرومغناطیس می‌باشند. چنین موادی معمولاً در دماهای پایین پادفرومغناطیساند. با افزایش دما ساختار نواحی مغناطیسی شکسته شده و ماده پارامغناطیسی می‌شود. این رفتار در مواد فرومغناطیس نیز اتفاق می‌افتد به این ترتیب که در این مواد پذیرفتاری مغناطیسی مواد مغناطیسی با افزایش دما به تدریج کاهش می‌یابد تا زمانی که ماده پادفرومغناطیس شود .
پذیرفتاری مغناطیسی این مواد عدد مثبت بسیار کوچک و نزدیک به صفر است. به دمایی که در آن ماده از حالت پادفرومغناطیس به فرومغناطیس گذار می‌کند، دمای نیل می‌گویند.
χ= CT+TN
که C ثابت کوری و TN دمای نیل است.
2-4-2-5 مواد فریمغناطیس
فریمغناطیس شکل خاصی از پادفرومغناطیس است که در آن گشتاورهای مغناطیسی در جهت موازی و عکس یکدیگر قرار گرفته‌اند، اما با یکدیگر برابر نیستند و به صورت کامل یکدیگر را حذف نمی‌کنند. در مقیاس ماکروسکوپی، مواد فریمغناطیس همانند فرومغناطیس بوده و دارای مغناطش خودبه‌خودی در زیر دمای کوری بوده و دارای منحنی پسماند می‌باشند[23و24]. شکل 2-2 فازهای مغناطیسی را نشان می‌دهد.

شکل 2-2 فازهای مغناطیسی، الف) پارامغناطیس، ب) فرومغناطیس، ج) پادفرومغناطیس، د) فری مغناطیس [24].
دو خاصیت مهم و کلیدی مواد مغناطیسی دمای کوری و هیستروسیس مغناطیسی است. جفت شدگی ‏تبادلی و بنابراین انرژی تبادلی هیسنبرگ مستقیماً با دمای کوری ‏‎(Tc)‎‏ مواد فرو و فریمغناطیس در ‏ارتباط است. در کمتر از دمای ‏Tc، ممان مغناطیسی همان جهت بلوروگرافی ویژه‌ی محور صفر این ‏مواد است. این محور در ‏نتیجه‌ی جفت‌شدگی این اسپین الکترون و ممنتوم زاویهای اوربیتال الکترون ایجاد می‌شود.
‏از آنجایی که مواد فرومغناطیسی مواد جالبی بر حسب کاربردهایشان هستند، خواص آن‌ها باید به ‏طور کمی اندازه‌گیری شود و حلقهی پسماند خواص مغناطیسی جالبی را در این مواد آشکار ‏می‌کند. یک حلقه‌ی پسماند را می‌توان با قراردادن نمونه در یک مغناطیس‌سنج و پاسخ ماده ‏‎(M,)‎‏ ‏به میدان مغناطیسی اعمالی ‏‎(H)‎‏ اندازه‌گیری کرد. چندین کمیت ممکن است از روی حلقه‌ی پسماند ‏به‌دست آید. ‏
اشباع مغناطیسی ‏‎(Ms)‎‏ یا اشباع مغناطیسی ویژه (‏s‏) مواردی‌اند که مقدار مغناطیسشدگی را وقتی ‏که همه دوقطبی‌ها در جهت میدان مغناطیسی اعمالی مرتب شده‌اند نشان می‌دهد.‏
مغناطیس باقیمانده ‏‎(Mr)‎‏ مغناطیسشدگی نمونه در میدان مغناطیسی صفر است و نیروی ‏بازدارندگی ‏‎(Hc)‎، نیرویی از میدان مغناطیسی است که برای تغییر مغناطیسشدگی باقیمانده نیاز است. ‏تغییر بایاس میدان ‏‎(HE)‎، مقدار جابجایی از مرکز حلقهی پسماند را نشان می‌دهد.‏
2-4-5 حلقه پسماندوقتی به یک ماده مغناطیسی، میدان مغناطیسی اعمال شود، مغناطش محیط سریع افزایش می‌یابد، با افزایش مقدار میدان اعمالی، شتاب افزایش و مغناطش کاهش می‌یابد، این کاهش شتاب ادامه می‌یابد تا مغناطش به مقدار اشباع خود Ms برسد [25].
تغییرات مغناطش مواد مغناطیسی در هنگام کاهش میدان، از رفتار قبلی خود تبعیت نمی‌کند، بلکه به خاطر ناهمسانگردی مغناطیسی در محیط، مقداری انرژی را در خود ذخیره می‌کنند. بنابراین وقتی میدان اعمالی در محیط صفر شود، مغناطش در ماده صفر نشده و دارای مقدار خاصی است که به آن مغناطش پسماند Mr گفته می‌شود. با کاهش بیشتر میدان به سمت مقادیر منفی، خاصیت مغناطیسی القا شده به تدریج کاهش می‌یابد و با رسیدن شدت میدان به یک مقدار منفی خواص مغناطیسی ماده کاملا از بین می‌رود. این میدان مغناطیس‌زدا را با Hc نشان می‌دهند و به نیروی ضد پسماند یا وادارندگی مغناطیسی معروف است. پسماند یا نیروی وادارنده عبارتست از میدان معکوسی که برای کاهش مغناطش به صفر نیاز است. با کاهش بیشتر شدت میدان، القای مغناطیسی منفی می‌شود و در نهایت به مقادیر اشباع منفی خود می‌تواند برسد. افزایش مجدد شدت میدان به سمت مقادیر مثبت، حلقه پسماند را مطابق شکل 2-3 کامل می‌کند. مغناطیس‌های دائمی غالبا در ربع دوم حلقه پسماند خود، مورد استفاده قرار می‌گیرند [26].

شکل 23 حلقه پسماند ماده فرو مغناطیس [26].
مواد مغناطیسی از نظر رفتار آن‌ها در میدان مغناطیس دو گروه تقسیم می‌شوند:
الف) مواد مغناطیس نرم
مواد مغناطیسی نرم با اعمال میدان مغناطیسی کوچک به راحتی مغناطیده می‌شود و با قطع میدان سریعاً گشتاور مغناطیسی خود را از دست می‌دهند. به عبارتی این مواد دارای نیروی وادارندگی پایین، اشباع مغناطیسی بالا و گشتاور پسماند پایین هستند.
مواد مغناطیس نرم در جاهایی که به تغییر سریع گشتاور مغناطیسی با اعمال میدان مغناطیسی کوچک نیاز است مانند موتورها، حسگرها، القاگرها و فیلترهای صوتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ب) مواد مغناطیس سخت
مواد مغناطیس سخت موادی‌اند که به راحتی مواد مغناطیس نرم، مغناطیده نمی‌شوند و به میدان مغناطیسی اعمالی بزرگ‌تری جهت مغناطیده کردن آن‌ها نیاز است. این مواد گشتاور مغناطیسی را تا مدت‌ها پس از قطع میدان حفظ می‌کنند. همچنین دارای اشباع مغناطیسی، گشتاور پسماند و نیروی وادارندگی بالایی هستند. ساخت یا پخت این مواد در میدان مغناطیسی، ناهمسانگردی مغناطیسی را در این مواد افزایش می‌دهد که حرکت دیواره حوزه‌ها را سخت‌تر می‌کند و نیروی وادارندگی را افزایش می‌دهد. این امر می‌تواند تولید مادهی سخت مغناطیسی بهتری را تضمین کند. کاربرد این مواد در آهن‌رباهای دائمی و حافظه‌های مغناطیسی است [26].

شکل 24 حلقه پسماند در مواد فرومغناطیس نرم و سخت[26].
2-5 فریتفریت به آن دسته از مواد مغناطیسی اطلاق می‌شود که جزء اصلی تشکیل دهندهی آن‌ها اکسید آهن است و دارای خاصیت فریمغناطیس می باشند (آرایشی از فرومغناطیس) و پارامترهای مغناطیسی مطلوبی نظیر ضریب نفوذپذیری مغناطیسی بالا از جمله اصلی‌ترین خصیصه‌های آن‌ها به شمار می‌رود. بدین جهت کاربردهای بسیار وسیعی را در زمینه صنایع برق، الکترونیک، مخابرات، کامپیوتر و… به خود اختصاص داده‌اند.
یکی از انواع فریت‌ها نوع اسپینلی آن است، فریت‌های اسپینلی با فرمول عمومی 2-o2+A3+B که در آن 2+A و 3+B به ترتیب کاتیون‌های دو و سه ظرفیتی می‌یاشند.
فریت‌ها دارای خاصیت فریمغناطیس می‌باشند نظم مغناطیسی موجود در فریمغناطیس‌ها ناشی از برهم‌کنش‌های دو قطبی‌های مغناطیسی نیست بلکه ناشی از برهم‌کنش تبادلی است در برهمکنش تبادلی هم‌پوشانی اوربیتال‌های اتمی مد نظر می‌باشد در فریت‌ها برهم‌کنش تبادلی ناشی از هم‌پوشانی الکترون‌های اوربیتال d3 یون‌های A و B و الکترون‌های اوربیتالP 2 یون‌‎های اکسیژن است. و قدرت این بر‌هم‌کنش تبادلی است که خاصیت مغناطیسی نمونه را رقم می‌زند.
2-6 خلاصهدر این فصل به شیمی آئروژل و دو روش بالا به پایین و پایین به بالای تولید نانوذرات اشاره شد. سپس خاصیت مغناطیسی مواد و فاز‌های مغناطیسی ممکن برای مواد مغناطیسی بررسی شد. پس از آن توضیح کوتاهی در مورد حلقهی پسماند و موارد قابل اندازه‌گیری از آن گفته شد و در نهایت مختصری از مواد فریتی بیان گردید.
فصل سومساخت آئروژل و کاربردهای آن19509215088990
مقدمهسیلیکا آئروژل‌ها به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد، هم در علم و هم در تکنولوژی توجه زیادی را به خود اختصاص داده‌اند. آئروژل‌ها از پیشماده مولکولی با روش‌های مختلف و تکنیک‌های خشک کردن متفاوت برای جایگزینی منافذ مایع با گاز همراه با حفظ شبکهی جامد، تهیه می‌شوند. [27]
علی‌رغم تمامی تلاش‌های قابل توجهی که در این زمینه صورت گرفته است، چالش‌های اصلی تحت کنترل عوامل یکنواختی(همگنی)، بارگذاری، اندازه و توزیع نانوذرات در شبکه‌ی میزبان آلی باقی ماندهاست، در عوض این شبکه‌ی میزبان به طور مستقیم ویژگی‌های الکتریکی، نوری، مغناطیسی و کاتالیزوری مواد نانوکامپوزیت را حفظ می‌کند.
3-1 سنتز آئروژل با فرآیند سل-ژلتفاوت در ویژگی‌های شیمیایی پیش‌ماده‌ها برای فاز نانو (معمولاً نمک فلزی) و برای ماتریس آلی (عموماً الکوکسید‌ها) موضوع مهمی هستند، چرا که پارامترهای فرآیند سل-ژل بر روی هیدرولیز و چگالش هر کدام از این پیشماده‌ها تأثیر متفاوتی دارد [28]. هر چند این موضوع مساله‌ی مهمی در طراحی هر نانوکامپوزیت سل-ژل است اما در رابطه با آئروژل‌ها حیاتی‌تر می‌باشد، زیرا نیازمند جایگزین شدن حلال موجود در ژل (معمولاً اتانول یا متانول در الکوژل و آب در آکوژل) با تغییر حلال و در نهایت حذف کردن به وسیلهی استخراج حلال فوق بحرانی است. مرحله خشک کردن فوق بحرانی، بسته به این که الکل یا کربن دی اکسید به صورت فوق بحرانی تخلیه شود (به ترتیب نیازمند حرارتی در حدود 350 و 40 درجهی سانتیگراد است). این مرحله مسائل دیگری درباره حلالیت پیشماده‌ها و پایداری حرارتی در شرایط خشک کردن فوق بحرانی را مطرح می‌کند [29]. استراتژی‌های مختلف اتخاذ شده برای سنتر نانوکامپوزیت‌های آئروژل، بسته به اینکه فاز نانو (یا پیش‌مادهی آن) در حین یا بعد از فرآیند سل-ژل اضافه شود، دو رویکرد کلی دارند.
روش اول شامل هیدرولیز و ژل شدن نانوذرات و ماتریس پیشماده و ژل شدن ماتریس پیش‌ماده به همراه شکل‌گیری نانوذرات است. مزیت این روش تولید موادی با بارگذاری نانوذرات قابل کنترل است. از طرفی، چندین اشکال در مورد آن مطرح است. برای بهدست آوردن ژل دارای چند ترکیب همگن شرایط سنتز باید به صورت دقیق انتخاب شود و پیشماده‌های نانوذرات و همچنین عوامل پوشش دهی موردنیاز در شکل‌گیری نانوذرات کلوئیدی ممکن است بر سنتز سل-ژل ماتریس تأثیر بگذارد.
روش دوم شامل روش‌های مبتنی بر اضافه کردن فاز نانو بعد از فرآیند سل-ژل است و باید ساختار متخلخل و مورفولوژی ماتریس را حفظ کند. این روش‌ها شامل تلقیح فاز نانو با اشباع، ته‌نشینی و روش رسوبگذاری بخار شیمیایی می‌باشد. طرح‌واره روش‌های مختلف برای شیمی سنتز نانوکامپوزیت آئروژل در شکل 3-1 نشان داده شده است.
هرچند این روشها نیز دارای دو اشکال عمده هستند: یکی همگنی ضعیف ترکیب نانوکامپوزیت تولیدشده، دیگری ترد و شکننده بودن آئروژل‌ها. اتصال فلز در یک ماتریس با گروه‌های هماهنگ اصلاح شده است و غوطه‌ور کردن الکوژل و آکوژل در محلول قبل از خشک کردن فوق بحرانی، به ترتیب به عنوان راهحلهایی برای غلبه بر کاستی‌های گفته شده است. رسوب نانوذرات از فاز بخار، بر خلاف روش‌های تلقیح مرطوب، ماتریس متخلخل را تغییر نمیدهد و تضمین میکند که فاز مهمان در سراسر ماتریس توزیع خواهد شد [30].

شکل 3-1 طرح‌واره‌ای از روش‌های مختلف برای شیمی سنتز نانوکامپوزیت [33].
3-2 شکل‌گیری ژل خیسژل‌های سیلیکا به طور عمومی با هیدرولیز و واکنش چگالش پیشماده سیلیکا به‌دست می‌آیند. ماتریس سیلیکای نهایی متخلخل است و حفره‌های ژل با حلال جانبی هیدرولیز و واکنش پلیمریزه شدن پر شده است. اگر ترکیب محلول بهتواند از ژل خیس بدون سقوط قابل ملاحظه ساختار خارج شود، آئروژل شکل می‌گیرد [31].
روش سل-ژل شامل یک یا چند پیشماده سیلیکون است که متداول‌ترین آن‌ها TEOS و TMOS می‌باشند و داراری چهار گروه الکوکسید شناخته شده در آرایش چهار وجهی در اطراف اتم سیلیکون مرکزی است. واکنش هیدرولیز در چهار جهت اتفاق می‌افتد و منجر به پیوند Si-O-Si می‌شود و یک مادهی کپهای که ترکیبی از 2SiO را می‌دهد. اگر یکی از شاخه‌های الکوکسید اتم سیلیکون توسط گروه عاملی مختلفی که قادر نیست تحت واکنش چگالش قرار گیرد، جایگزین شود گروه عاملی با پیوند کووالانسی به اتم سیلیکون درون ماتریس ژل باقی خواهد ماند. الکوکسیدهای فلزی به راحتی با آب واکنش می‌دهد و بر حسب میزان آب و حضور کاتالیست، عمل هیدرولیز ممکن است کامل انجام شود.
ملکول‌های شکلگرفته آلی-فلزی به مرور زمان بزرگ می‌شوند و به صورت یک ساختار پیوسته در داخل مایع در می‌آیند. این ساختار پیوسته که حالت الاستیک دارد، ژل گفته می‌شود [32].
به طور کلی شکل‌گیری محلول پایدار الکوکسید یا پیشماده‌های فلزی حل شده مرحله اول فرآیند تهیه آئروژل است. این محلول همگن به‌دست آمده در مرحله دوم به علت وجود آب هیدرولیز شده و سل یکنواختی را ایجاد می‌کند. در مرحله سوم واکنش بسپارش ادامه پیدا می‌کند تا سل به ژل تبدیل شود. این مرحله، پیرسازی نیز گفته می‌شود. پس از آن مرحلهی نهایی که خشک کردن است باقی می‌ماند.
3-3 خشک کردن آلکوژلبعد از شکل‌گیری ژل توسط هیدرولیز و واکنش چگالش، شبکه Si-O-Si شکل می‌گیرد. بخش پیرسازی به تشدید شبکه ژل اشاره دارد؛ ممکن است چگالش بیشتر، تجزیه، و ته‌نشینی ذرات سل یا تبدیل فاز داخل فاز جامد یا مایع صورت گیرد. این نتایج در یک جامد متخلخل که حلال در آن گیر افتاده است اتفاق می‌افتد. فرآیند حذف حلال اصلی از ژل (که معمولاً آب و الکل است) را خشککردن می‌گویند. در طول فرآیند خشککردن، ترکخوردگی اتفاق می‌افتد به این دلیل که نیروی مویینگی در گذار مایع-گاز در داخل منافذ ریز وجود دارد. معادله لاپلاس در اینجا به کار می‌رود، هر چه شعاع مویینگی کوچک‌تر باشد، ارتفاع مایع بیشتر و فشار هیدروستاتیک بالاتر خواهد بود. هنگامی که انرژی سطح باعث بالا رفتن ستون مایع داخل مویرگ‌ها می‌شود، مقدار فشار سطحی داخل مویرگ قابل محاسبه است.
قطر حفره در ژل از مرتبهی نانومتر است، به طوری که مایع ژل فشار هیدروستاتیک بالایی را باید اعمال کند. هلال داخل حفره‌ها و نیروهای کشش سطحی سعی می‌کند تا ذرات را به عنوان مایع در حفره‌ها تبخیر کند. این نیروها می‌توانند به گونه‌ای عمل کنند که باعث سقوط حفره و ساختار شوند. بنابراین ژل‌ها با حفره‌های ریز زیاد تمایل به انقباض و ترک خوردن دارند [33]. سل ژلهایی که شیمی سطح آن‌ها اصلاح نشده (شکل3-2) و در شرایط محیط خشک شدند به علت این فروپاشی منافذ تا حدود یک هشتم حجم اولیهی خود کوچک میشوند؛ ماده حاصل زیروژل نامیده میشود. اگر این فرآیند خشککردن به آرامی رخ دهد، زیروژل یکپارچه سالم میتواند تولید شود. اما برای تولید یک آئروژل، باید از عبور از مرز فاز بخار-مایع اجتناب کرد.

شکل 3-2 اصلاح شیمی سطح ژل [34].
روشهای کنونی برای پرهیز از فروپاشی منافذ درساخت آئروژل را میتوان در سه تکنیک کلی دستهبندی کرد. هرکدام از این تکنیکها طراحی شدهاند تا نیروهای مویینگی ناشی از اثرات کشش سطحی را کاسته و یا حذف نمایند. این تکنیکها الف) خشک کردن در شرایط محیط پس از اصلاح سطح، ب) خشک کردن انجمادی و ج) خشک کردن فوق بحرانی است [34]. توضیح کلی درباره هرکدام از این تکنیکها در ادامه آمده است.
3-3-1 فرآیند‌های خشککردن در شرایط محیطاین تکنیکهای خشک کردن طراحی شدهاند تا ژل خیس را در فشار محیط خشک کنند. این روشها نیازمند فرآیندهای شیمیایی با تعویض طولانی مدت حلال برای کاهش نیروهای مویینگی وارد بر نانوساختار یا برای افزایش توانایی نانوساختار در تحمل این نیروهاست (یا با قویتر کردن ساختار و یا با منعطف‌تر ساختن آن). تغییر شیمی سطح ژل خیس بر پایه TEOS برای ارتقاع انقباض قابل برگشت با استفاده از تبادل حلال با هگزان به وسیله اصلاح سطح با فرآیند کاهش گروه سیلانولی با TMCS [35و36]. همچنین استفاده از پیری ژل در محلول الکل یا الکوکسید برای سفت شدن میکرو ساختار به منظور جلوگیری از فروپاشی منافذ است [37]. به علاوه ترکیبکردن شاخه‌های متقاطع سیلیکا آئروژل است که می‌تواند نیروهای مویینگی در حین خشک کردن تحت فشار محیط را تحمل نماید [38].
3-3-2 خشککردن انجمادیخشککردن انجمادی یک ژل خیس منجر به تولید کریوژل میشود. خشککردن انجمادی باعث تولید پودر آئروژل کدر می‌شود [39]. این تکنیک حلال اضافی را با تصعید حذف میکند. ژل خیس منجمد میشود و سپس حلال در فشار پایین تصعید میشود [40]. میکروبلور‌های منجمد که حین فرآیند خشککردن انجمادی شکل می‌گیرند منجر به آئروژل‌های ماکروحفره‌تری در مقایسه با روش استخراج فوق بحرانی میشوند [41].
3-3-3 خشک کردن فوق بحرانیروشهای استخراج فوق بحرانی از مرز بین مایع و بخار با بردن حلال به بالاتر از نقطه فوق بحرانی آن اجتناب می‌کند و سپس از ماتریس سل-ژل به عنوان یک مایع فوق بحرانی حذف می‌شود. در این حالت هیچ مرز مایع-بخاری وجود ندارد، بنابراین هیچ فشار مویینگی دیده نمی‌شود. شکل 3-3 چرخه فشار-دما در طول فرآیند فوق بحرانی را نشان می‌دهد. در عمل انواع متعددی از روشهای استخراج فوق بحرانی وجود دارد که شامل تکنیک‌هایی با دمای بالا، دمای پایین و سریع است.

شکل 3-3 چرخه فشار-دما در حین فرآیند خشک کردن فوق بحرانی [42].
تکنیک‌های استخراج فوق بحرانی الکل دمای بالا، ژل خیس را به حالت فوق بحرانی حلال (معمولاً متانول یا اتانول) در یک اتوکلاو و یا هر مخزن فشار دیگری می‌برد. این مستلزم فشارهای بالا حدود Mpa 8 و دماهای بالا حدود 260 درجهی سانتیگراد می‌باشد [42]. شکل 3-4 شماتیکی از دستگاه خشککن فوق بحرانی اتوکلاو را نشان می‌دهد.

شکل 3-4 شماتیکی از دستگاه خشک کن فوق بحرانی اتوکلاو [42].
تکنیکهای استخراج فوق بحرانی دمای پایین بر اساس استخراج 2CO است که دمای نقطه بحرانی پایین‌تری نسبت به مخلوط الکل باقیمانده در منافذ سل-ژل بعد از پلیمریزاسیون دارد. این روش به تبادل حلال به طور سری نیازمند است، ابتدا حلال غیرقطبی و سپس با کربن دیاکسید مایع پیش از استخراج فوق بحرانی که می‌تواند در نقطه فوق بحرانی 2CO اتفاق بیافتد [43]. مزایای این تکنیک دمای بحرانی پایین‌تر و حلال پایدارتر است؛ هرچند مراحل اضافه شده به فرآیند سبب طولانی‌تر شدن زمان آمادهسازی آئروژل می‌شود. از آنجائیکه فشار بحرانی مورد نیاز نسبت به روشهای فوق بحرانی دما بالا تغییری چندانی ندارد (فشار بحرانی 2CO مشابه متانول و اتانول است)، این فرآیند نیز نیاز به استفاده از مخازن فشار دارد. به علاوه روند انتشار تبادل حلال وابسته به اندازهی ژل است.
تکنیکهای استخراج فوق بحرانی سریع از یک قالب محدود استفاده می‌کند، چه در مخزن فشار و چه در یک فشار داغ هیدرولیک قرار بگیرند. این تکنیکها فرآیندهای تک مرحله‌ای پیش‌ماده به آئروژل هستند و آئروژل را در کمتر از 3 ساعت بهدست می‌آورند. در این روش پیشماده‌های شیمیایی مایع و کاتالیست در یک قالب دو قسمتی ریخته می‌شوند سپس به سرعت گرم می‌شوند [44]. در ابتدا فشار با بستن دو بخش قالب با هم یا با اعمال فشار هیدروستاتیکی خارجی به جای مخازن فشار بزرگ‌تر یا با ترکیبی از این دو تنظیم می‌شود. زمانیکه نقطه فوق بحرانی الکل فرارسید، اجازه داده میشود تا مایع فوق بحرانی خارج شود [45]. برای مثال گوتیه و همکارانش [46] در روند انجام این فرآیند از یک فشار داغ هیدرولیکی برای مهروموم کردن و گرم کردن قالب حاوی مخلوط پیشماده آئروژل استفاده کردند. مخلوط مایع از پیشماده‌های آئروژل در یک قالب فلزی ریخته شد و سپس در فشار داغ قرار گرفت. در طول اجرا، فشار داغ برای مهروموم کردن ترکیب به جای قالب استفاده شد و یک نیروی باز دارندهی فشاری را فراهم کرد. سپس قالب و مخلوط به بالای دما و فشار فوق بحرانی متانول برده شد. در مدت زمان این فرآیند گرم کردن، پیشمادههای آئروژل واکنش نشان داده و یک ژل خیس نانوساختاری متخلخل را تشکیل داد. زمانیکه به حالت بحرانی رسید، فشار کاهش داده شد و مایع فوق بحرانی رها شد.
3-3-4 مقایسه روش‌هاهر یک از روش‌های ساخت آئروژل شرح داده شده در بالا، نقاط قوت و محدودیت‌هایی دارند. مقایسه مستقیم تکنیک‌های مختلف خشک کردن به علت دستورالعمل‌های پیشماده متفاوت، شرایط ژل شدن مختلف، و زمان پیر سازی، به خوبی روش‌های استخراج متفاوت هستند. برای مثال خشککردن فوق بحرانی دما پایین نیاز به زمان پیرسازی کافی دارد، به طوری که ژل‌ها می‌توانند از ظرف اولیه برای استخراج و تبادل حلال خارج شوند.
در فرآیند خشککردن سریع، عموما زمان پیرسازی کوتاه است؛ گرچه، دمای بالا در این فرآیند اثر مشخصی را روی روند واکنش چگالش دارد.
مزیت اصلی تکنیک‌های خشک کردن در فشار محیط، عدم نیاز به تجهیزات فشار بالا می باشد که گران قیمت و به طور بالقوه خطرناک است؛ اگرچه به مراحل پردازش چندگانه با تبادل حلال نیاز دارند. تا به حال مطالعات اندکی در رابطه با استفاده از روش‌های خشککردن انجمادی شده است. این تکنیک‌ها نیاز به تجهیزات خاصی برای رسیدن به دمای پایین لازم برای تصعید حلال و منجر شدن به پودر آئروژل، دارند.
محدودیت اصلی تکنیکهای فوق بحرانی دما بالا، رسیدن به دماهای بالای مورد نیاز برای دست یافتن به نقطه بحرانی حلال الکل و نیز ملاحظات ایمنی در بکار بردن مخزن فشار در این شرایط است.
روش استخراج دما پایین به طور گسترده در تولید آئروژل‌های یکپارچه کوچک تا بسیار بزرگ استفاده شده است، اگرچه می‌تواند روزها تا هفته‌ها تولید آن طول بکشد و مراحل چندگانه تبادل حلال مورد نیاز، آن را تبدیل به فرآیندی پیچیده کند و اتلاف قابل ملاحظه‌ای از حلال و 2CO ایجاد می‌کند. تکنیک‌های خشککردن سریع ساده‌تر و سریع‌تر است. تمامی فرآیند، بر خلاف مراحل چندگانه و مقیاس‌های زمانی در ابعاد روزها و ماهها در سایر روش‌ها، در یک مرحله انجام شده و می‌تواند در چند ساعت تکمیل شود. همچنین این روش‌ها اتلاف کمتری را به وجود می‌آورند. یک ایراد روش‌های خشککردن سریع، نیاز به دما و فشار بالاست [47].
3-4 مروری بر کارهای انجام شدهاگرچه میدانیم که این گزارش‌های جامعی از مقالات مرتبط با نانوکامپوزیت‌های آئروژل نیست، اما تأکید بر این مطلب است که چگونه ترکیب نانوذرات ممکن است احتمال استفاده از آئروژل‌ها را به عنوان مواد جدید افزایش دهد و چگونه مسیر آماده سازی مورد اطمینان برای به‌دست آوردن نانوکامپوزیت‌های آئروژل برای کاربرد خاص را انتخاب نماییم.
پس از آنکه کیستلر در سال 1931 برای اولین بار بدون درهم شکستن ساختار ژل، فاز مایع را از آن جدا کرد، در سال 1938 به مطالعه روی رسانایی گرمایی آئروژل و در سال 1943 درباره سطح ویژه آن‌ها به مطالعه پرداخت [48]. بعد از آن حدود نیمقرن دانشمندان علاقه‌ای به آئروژل‌ها نشان ندادند تا در اویل 1980 آئروژل به عرصه پژوهش بازگشت.
در سال 1992تیلسون و هاربش از TEOS به عنوان پیشمادهی سیلیکا ژل استفاده کردند و از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای مشخصه‌یابی آن‌ها استفاده نمودند [49] و سپس هر ساله تحقیقات زیادی روی آئروژل‌ها صورت می‌گیرد.
در سال 2001 کاساس و همکارانش نانوکامپوزیت مغناطیسی را با ورود ذرات اکسید آهن در سیلیکا آئروژل میزبان سنتز کردند. این سنتز که به روش سل-ژل و با خشککردن فوق بحرانی متانول انجام شد، دو نمک آهن استفاده شد: O2H9.(3ON)Fe و O2H2.(EDTA)FeNa. در این پژوهش ارتباط واضحی بین پیشماده، آب و تخلخل و سطح ویژه آئروژل حاصل وجود داشت. استفاده از ترکیب EDTA به عنوان پیش‌مادهی نانوذرات، قطر میانگین حفره‌ها را افزایش داد، گرچه قابلیت حل پایین نمک EDTA در محلول یک مانع بزرگ برای رسیدن به آهن در این روش بود. مساحت سطح ویژه‌ی نمونه‌های کاساس بین /g2m 200 و /g2m 619 بهدست آمد و برخی نمونه‌ها رفتار پارامغناطیس و برخی دیگر رفتار مغناطیس نرم از خود نشان دادند [50].
در سال 2002 واگنر و همکارانش ذرات سیلیکا با هستهی مغناطیسی را با روش ته‌نشینی به‌دست آوردند [51]. و چند سال بعد در سال 2006 ژانگ و همکارانش ذرات پوسته‌ای هسته‌دار را با روش سل-ژل تهیه کردند. این ذرات شامل هستهی مغناطیسی فریت کبالت و پوستهی سیلیکا بودند که از TEOS به عنوان پیشمادهی سیلیکا استفاده کردند. پس از آنکه ژل‌ها به‌دست آمدند، در 110 درجهی سانتیگراد برای 4 ساعت در خلاء خشک شدند زیرا اگر در هوا خشک شوند احتمال ته‌نشینی بلور‌های اکسید وجود داشت. سپس به مدت 2 ساعت در دماهای مختلف برای به‌دست آوردن نانو بلور پراکنده در ماتریس سیلیکا حرارت داده شد. برای نمونه‌ی آن‌ها شکل‌گیری فاز فریت کبالت در دمای 800 درجهی سانتیگرادکامل شد و خوشه‌های فریت کبالت به سمت نانو بلوری شدن پیش رفتند، زمانی که برهم‌کنش بین خوشه‌های فریت کبالت با ماتریس سیلیکا شکسته شد پیوندهای Si-O-Fe ناپدید شدند. بر طبق گزارش آن‌ها اشباع مغناطیسی نانوکامپوزیت‌ها با افزایش غلظت بیشتر فریت در ماتریس افزایش یافت تا مقدار بیشینه emu/g 98/66 برای نمونه با نسبت مولی 1:1 (wt% 80 فریت کبالت) به‌دست آمد [52].
سیلوا و همکارانش در سال 2007 کامپوزیت ذرات فریت کبالت پخش شده در ماتریس سیلیکا را به روش سل-ژل تهیه کردند. آن‌ها از TEOS به عنوان پیشماده سیلیکا و از نیترات به عنوان پیش‌ماده فریت استفاده کردند. پس از گذشت زمان پیرسازی، نمونه برای 12 ساعت در 110 درجهی سانتیگراد خشک شدند و ذرات فریت کبالت در ماتریس سیلیکا شکل گرفتند. پس از آن عملیات حرارتی برای 2 ساعت در دماهای 300، 500، 700 و 900 درجهی سانتیگراد انجام شد که باعث افزایش در اندازهی ذرات شد. رسوب ذرات خوشه‌ای فریت در دیواره‌های منافذ زیروژل با افزایش دما بیشتر شد و در دماهای بالاتر از 700 درجهی سانتیگراد بلورهای بزرگ‌تر کبالت داخل منافذ ماتریس شکل گرفتند و افزایش در مغناطش اشباع و پسماند مغناطیسی را باعث شدند [53].
در همان سال فرناندز و همکارانش نانو کامپوزیت سیلیکا آئروژل/ آهن اکسید را با فرآیند سل-ژل و تبخیر فوق بحرانی حلال سنتز کردند. آن‌ها نمونه‌ها با پیشماده‌های TEOS و TMOS را با تبخیر فوق بحرانی اتانول و متانول خشک کردند. ذرات مغناطیسی با اندازهی متوسط nm 6 با TEOS و متانول سنتز شدند در حالی که فری‌هیدرات‌ها از TMOS و اتانول به‌دست آمدند. بعضی نمونه‌های آن‌ها رفتار ابر پارامغناطیس از خود نشان دادند [54].
دو سال بعد ژنفا زی و همکارانش نانوذرات فریت کبالت را به روش هم‌نهشت شیمیایی و خشک شدن در هوا در دمای80 درجهی سانتیگراد تهیه کردند. اندازهی قطر نانوذرات سنتز شده nm 20 تا nm 30 بود و دمای کوری در فرآیند افزایش دما کمتر از فرآیند کاهش دما بود. مقدار اشباع مغناطیسی این ذرات emu/g 77/61 بهدست آمد که نسبت که مقدار کپه آن کوچک‌تر بود. در این پژوهش مقدار پایین نیروی وادارندگی به دو دلیل اتفاق می‌افتد: ذرات فریت ممکن است ساختار چند دامنه داشته باشند. شکل‌گیری چند دامنه‌ها و حرکت دیوارهای دامنه می‌تواند کاهش دامنه را نتیجه دهد. همچنین اگر اندازهی بحرانی ذرات [55] بهدست آمده بزرگ‌تر از قطر میانگین ذرات باشد، رفتار تک دامنه را از خود نشان می‌دهند. آن‌ها گزارش کردند که کاهش وادارندگی نمونه‌ها به رفتار وابسته به اندازهی ذرات بستگی دارد [56].
بلازینسکی و همکارانش در پژوهشی که در سال 2013 انجام دادند، سیلیکا آئروژل را با روش سل-ژل و فرآیند فوق بحرانی تهیه کردند. آن‌ها دریافتند که روش خشک کردن فوق بحرانی مؤثرترین روش برای بهدست آوردن بهترین ویژگی این محصولات است. بدین منظور آن‌ها دستگاه خشک کن فوق بحرانی را برای خود ساختند که فشار و دما به طور دستی تنظیم می‌شد و مرحله مهم در آمادهسازی سیلیکا آئروژل‌ها بود. به این ترتیب آن‌ها سیلیکا آئروژل‌های شفاف با مساحت سطح ویژه بالا به‌دست آوردند [57].
در گزارشی دیگر در سال 2014 ساجیا و همکارانش پودر آمورف فریت کبالت را به روش سل-ژل تهیه کردند و این روش را بهترین روش تهیه نانوذرات عنوان کردند. آن‌ها دریافتند که عملیات حرارتی برای تجزیه کامل مقدار مواد آلی و نیترات حاضر در پودر آمورف لازم است. در این فرآیند برای جلوگیری از ته‌نشینی یا رسوبگذاری این واکنش اسید سیتریک به آن اضافه کردند و سپس مراحل خشک کردن و عملیات حرارتی انجام شد. پارامترهای عملیات حرارتی، مرحله نهایی در آماده‌سازی نانوذرات فریت کبالت بودند که بررسی شدند. ساختار اسپینل در همهی نمونه‌های آن‌ها شکل گرفته بود و هنگامی که ذرات شروع به رشد کردند ناخالصی‌ها حذف شد. ویژگی مغناطیسی مرتبط با رفتار فریمغناطیس این نمونه‌ها مقدار emu/g 62 برای اشباع مغناطیسی را نشان می‌دهد [58].
در جدیدترین پژوهشی که دربارهی آمادهسازی و ارزیابی نانوکامپوزیت سیلیکا آئروژل/فریت در سال 2014 صورت گرفته است، کاتاگر و همکارانش نانوذرات فریت را به روش ته‌نشینی آماده کردند و سپس TMOS را به آن اضافه نمودند. برای این کار آن‌ها O2H6. 2NiCl، O2H6. 3FeCl و 2ZnCl را با اضافه کردن آب مقطر حل کردند. PH محلول در رفلاکس 110 درجهی سانتیگراد به مدت 24 ساعت 13 تنظیم شده بود. با حذف NaOH که برای PH اضافه شده بود، و شستن مکرر با آب مقطر و اتانول نانوذرات نتیجه شدند. بعد از بهدست آمدن نانوذرات به طور مستقیم به TMOS اضافه شدند و 3NH و آب دیونیزه به عنوان کاتالیست برای تهیه سل همگن اضافه گردیدند. برای مرحله پیر سازی قالب‌های حاوی سل را در اتانول به مدت 2 ساعت و دمای 50 درجهی سانتیگراد پیرسازی کردند و در نهایت ژل خیس را با خشک کردن فوق بحرانی کربن دی اکسید بهدست آوردند. تحقیقات آن‌ها نشان داد که زمان ژل شدن با افزایش نسبت مولی اتانول/TMOS افزایش یافت. همچنین به دلیل کشش سطحی اتانول، نمونه‌ها منقبض می‌شوند یا ترک می‌خورند. نانوکامپوزیت به‌دست آمده ساختار اسکلت شبکه‌ی سه بعدی را حفظ کرد. مساحت سطح ویژه با افزایش مقدار فریت از /g2m 700 تا /g2m 300 تغییر کرد. به علاوه ویژگی مغناطیسی فریت در ساختار نانو کامپوزیت تغییر نکرد [59].
3-5 برخی از کاربردهای آئروژل3-5-1 آئروژل‌ها به عنوان کامپوزیتهمانطور که پیشمادهی الکوکسید سیلیکون برای شکل‌گیری شبکه‌ی ژل با اکسیدهای فلزی دیگر به اندازه‌ی کافی واکنشی است، مطالعات زیادی در زمینه سنتز سیلیکا آئروژل برای کاربردهای مختلف صورت گرفته است [1].
3-5-2 آئروژل‌ها به عنوان جاذبآئروژل‌های فوق آبگریز و انعطافپذیر برای در جذب حلال‌های معدنی و روغن‌ها سنتز شدند. ونکاتشوارا رائو و همکارانش چگالی جذب و واجذب سیلیکا آئروژل‌های فوق آبگریز را با استفاده از یازده حلال و سه روغن بررسی کردند [60].
3-5-3 آئروژل‌ها به عنوان حسگرآئروژل‌ها تخلخل بالا، حفره‌های در دسترس، و سطح در معرض بالا دارند. از این رو کاندیداهای خوبی برای استفاده به عنوان حسگر هستند.بر اساس مطالعه وانگ و همکارانش روی آئروژل لایه‌ی نازک نانوذرات سیلیکا آئروژل نشان داد که مقاومت الکتریکی به طور قابل ملاحظه‌ای با افزایش رطوبت کاهش یافت. زیروژل همان مواد حساسیت کم‌تری را نشان داد. آئروژل‌هایی که اصلاح سطح شدند در مقایسه با آئروژل‌های آب‌گریز کمتر تحت تأثیر رطوبت قرار گرفتند و می‌توانند به عنوان ضد زنگ و عوامل آب‌گریز مورد استفاده قرار بگیرند [61].
چن و همکارش آئروژل‌هایی را برای کاربرد حسگرهای زیستی مطالعه کردند. در مطالعه آن‌ها، آئروژل‌های مزوحفره به وسیله پلیمریزاسیون سل-ژل با یک مایع یونی به عنوان حلال تهیه کردند. نتایج نشان می‌دهدکه آئروژل آماده شده می‌تواند به عنوان یک بسترشناسایی برای اسید نوکلوئیدها به کار رود [62].
3-5-4 آئروژل به عنوان مواد با ثابت دی الکتریک پایینلایه نازک‌های آئروژل 2SiO توجه خاصی را به خود اختصاص داد، به دلیل ثابت دی الکتریک خیلی پایین، تخلخل و پایداری حرارتی بالا. پارک و همکارانش لایه نازک سیلیکا آئروژل را برای لایهی داخلی دی الکتریک مورد بررسی قرار دادند و ثابت دی الکتریک را تقریبا 9/1 اندازه‌گیری کردند. آن‌ها ثابت دی الکتریک بسیار پایین فیلم‌های آئروژل را برای لایهی داخلی مواد دی الکتریک تولید کردند. فیلم های سیلیکا آئروژل به ضخامت Å 9500، % 5/79 تخلخل، و ثابت دی الکتریک پایین 2 با روش فرآیند خشک کردن محیط با استفاده از n-هپتان به عنوان حلال خشک کن به‌دست آوردند [63].
3-5-5 آئروژل به عنوان کاتالیزورمساحت سطح ویژه‌ی بالای آئروژل‌ها منجر به کاربردهای زیادی می‌شود، از جمله جاذب شیمیایی برای پاکسازی نشتی. این ویژگی کاربرد زیادی را به عنوان کاتالیزور یا حامل کاتالیزور به همراه دارد. آئروژل‌ها در کاتالیست‌های همگن مناسب هستند، زمانی که واکنش‌دهنده‌ها هم در فاز مایع و هم در فاز گاز هستند [27].
3-5-6 آئروژل به عنوان ذخیره سازیتخلخل بالا و مساحت سطح زیاد سیلیکا آئروژل‌ها می‌تواند برای کاربردهایی مثل فیلترهای گازی، جذب رسانهای برای کنترل اتلاف، محصور سازی، ذخیره سوخت هیدروژن به کار رود. آئروژل‌ها می‌توانند در مقابل تنش گذار مایع/گاز مقاومت کنند زیرا بافت آنها در طول پخت تقویت شد به عنوان مثال در ذخیره سازی، انتقال مایعات چون سوخت موشک‌ها کار برد دارد. به علاوه وزن پایین آئروژل‌ها بزرگ‌ترین مزیت است که در سیستم حمل دارو به دلیل ویژگی زیست سازگار آن‌ها مورد استفاده است [64]. کربن آئروژل‌ها در ساخت الکتروشیمی ابر خازن دو لایه کوچک استفاده شد. ابر خازن‌های آئروژل مقاومت ظاهری پایینی در مقایسه با ابر خازن‌های معمولی دارد و می‌تواند جریان بالا را تولید یا جذب کند.
3-5-7 آئروژل‌ها به عنوان قالبفیلم‌های سیلیکا آئروژل برای سلول‌های خورشیدی رنگ حساس استفاده شدند. مساحت سطح ویژه‌ی فیلم‌های آئروژل روی فیلم‌های شیشه‌ای رسانا تهیه شدند. نشست لایه اتمی برای پوشش قالب آئروژل با ضخامت‌های مختلف 2TiO با دقت کمتر از نانومتر انجام شد. غشاء آئروژل پوشش داده شده با 2TiO در سلول خورشیدی رنگ حساس گنجانیده شد. طول نفوذ شارژ با افزایش ضخامت 2TiO افزایش یافت که منجر به افزایش جریان شد [65].
3-5-8 آئروژل به عنوان عایق گرماجدای از تخلخل بالا و چگالی پایین یکی از جذاب‌ترین ویژگی‌های آئروژل رسانندگی گرمایی پایین آن‌ها است، علاوه بر این، از یک شبکه‌ی سه بعدی با ذرات ریز متصل شده تشکیل شده‌اند. بنابراین انتقال گرما از میان بخش جامد آئروژل‌ها از طریق مسیر پر پیچ و خمی است. فضای اشغال نشده در یک جامد توسط آئروژل به طور معمول با هوا پر شده مگر آن که تحت خلاء مهروموم شده باشد. این گازها می‌توانند انرژی حرارتی را از طریق آئروژل انتقال دهند. حفره‌های آئروژل باز هستند و اجازه عبور گاز از میان مواد را می‌دهند [27].
3-5-9 آئروژل‌ها در کاربرد فضاییناسا از آئروژل‌ها برای به دام انداختن ذرات گرد و غبار روی فضاپیما استفاده کرد. ذرات در برخورد با جامد اسیر شده، گازها تبخیر می‌شوند و ذرات در آئروژل به دام می‌افتند [27].
جدول 3-1 کاربردهای مختلف آئروژل‌ها را به طور مختصر نشان می‌دهد.
3-6 خلاصهدر این فصل پس از مقدمه‌ی کوتاه، اندکی در مورد سنتز آئروژل با روش سل-ژل گفته شد. پس از آن فرآیند‌های لازم برای شکل‌گیری ژل بیان شد و سپس تکنیک‌های مختلف خشک کردن و شرایط لازم برای این کار با مختصری توضیح نوشته شد. بعد مروری کوتاه به برخی از تلاش‌های انجام شده در این زمینه داشتیم و در آخر برخی از کاربردهای مختلف آئروژل‌ها را با ذکر مثال درج شد.
جدول 3-1 کاربردهای مختلف آئروژل‌ها [27].
خاصیت ویژگی کاربرد
رسانایی الکتریکی بهترین جامد عایق
شفاف
مقاومت در برابر درجه حرارت بالا
سبک ساخت و ساز ساختمآن‌ها و عایقبندی لوازم خانگی
ذخیره سازی
ماشین، وسیله نقلیه فضایی
دستگاه‌های خورشیدی
چگالی/تخلخل سبک‌ترین جامد مصنوعی
سطح ویژه_ی بالا
کامپوزیت‌های چندگانه کاتالیزور
حسگر
ذخیرهی سوخت
تبادل یون
فیلترهای آلاینده‌های گازی
اهداف ICF
حامل رنگ‌دانه
قالب
اپتیکی شفافیت
شاخص بازتاب پایین
کامپوزیت‌های چندگانه اپتیک سبک وزن
آشکارسازهای چرنکوف
راهنماهای نوری
عایق صوتی سرعت صوت پایین اتاق‌های ضد صدا
تطبیق مقاومت ظاهری صوتی در التراسونیک
مکانیکی الاستیک
سبک جاذب انرژی
تله برای ذرات سرعت بالا
الکتریکی ثابت دی الکتریک پایین
قدرت دی الکتریک بالا
سطح ویژهی بالا دی الکتریک برای ICها

user8614

6-2- مقاطع تحصیلی آموزش و پرورش در ایران 42
1-6-2- دوره ابتدایی 42
2-6-2- دوره راهنمایی تحصیلی (متوسطه اول) 42
3-6-2- دوره متوسطه عمومی 43
4-6-2- دوره پیش دانشگاهی 43
7-2- ضوابط و استانداردهای مربوط به خدمات آموزشی 44
1-7-2- استانداردهای آموزشی و تعداد دانش آموزان در مدارس ابتدایی و راهنمایی 45
8-2- مدرسه هوشمند 47
1-8-2- پیشینه هوشمندسازی مدارس 48
2-8-2- اهداف ایجاد مدارس هوشمند 49
3-8-2- پیش نیازها جهت اجرای مدارس هوشمند 50
فصل سوم:
مواد و روش ها 1-3 - پیش درآمد 52
2-3- موقعیت، حدود و وسعت منطقه مورد مطالعه 54
3-3- ویژگیهای طبیعی منطقه 55
1-3-3- زمین شناسی و ژئومورفولوژی 55
2-3-3- آب وهوا‌( اقلیم) 56
1-2-3-3- بادهای 120 روزه سیستان 62
3-3-3- منابع آب 62
4-3-3- خاکهای منطقه 64
5-3-3- وضعیت پوشش گیاهی 65
6-3-3- زندگی جانوری 65
4-3- ویژگیهای جغرافیای انسانی 66
1-4-3- بررسی وضعیت جمعیت منطقه 66
2-4-3- ترکیب جنسی جمعیت 68
3-4-3- وضعیت سواد 68
4- 4 – 3- کشاورزی 69
5-4-3- صنایع و معادن 70
6-4-3- فعالیت های عمرانی و خدماتی 71
1-6-4-3 مساکن روستایی 71
2-6-4-3- معابر و شبکه حمل ونقل 72
3-6-4-3- تأمین آب شرب 73
4-6-4-3- برق رسانی 73
5-6-4-3- خدمات بهداشتی و درمانی 73
6-6-4-3- سایر خدمات 74
7-4-3- ویژگی های فرهنگی و اجتماعی 74
8-4-3- جغرافیای تاریخی سیستان 75
9-4-3- آثار تاریخی منطقه 76
5-3- روش تحقیق 79
1-5-3- روشها و مراحل تحقیق 79
2-5-3- جامعه آماری 80
3-5-3-روش و ابزار گرد آوری داده ها 81
4-5-3- شاخص های مورد مطالعه 82
5-5-3- روش تجزیه و تحلیل اطلاعات 83
فصل چهارم
یافته های تحقیق 1-4- پیش درآمد 85
2-4- یافته های توصیفی و تحلیلی 85
1-2-4- تغییرات مربوط به تعداد جمعیت و خانوار روستاهای مورد مطالعه 88
2-2-4- مراکز آموزشی مقطع ابتدایی 91
1-2-2-4- پراکندگی و دسترسی به مدارس ابتدایی در دهستان محمدآباد 92
2-2-2-4- درجه بندی مدارس ابتدایی دهستان در مقایسه با استانداردهای آموزشی 98
3-2-2-4- تراکم دانش آموز در کلاس های مدارس ابتدایی در مقایسه با استانداردهای آموزشی 100
4-2-2-4- وضعیت فضاها و تجهیزات آموزشی مدارس ابتدایی دهستان در مقایسه با استانداردهای آموزشی 101
5-2-2-4- بررسی وضعیت کادر آموزشی و سایر کارکنان مدارس ابتدایی دهستان 105
3-2-4- مراکز آموزشی مقطع راهنمایی 108
1-3-2-4- پراکندگی و دسترسی به مدارس راهنمایی در دهستان محمدآباد 108
2-3-2-4-درجه بندی مدارس راهنمایی دهستان در مقایسه با استانداردهای آموزشی 116
3-3-2-4- تراکم دانش آموز در کلاس های مدارس راهنمایی دهستان در مقایسه با استانداردهای آموزشی 117
4-3-2-4- وضعیت فضاها و تجهیزات آموزشی در مقایسه با استانداردهای آموزشی 118
5-3-2-4- بررسی وضعیت کادر آموزشی و سایر کارکنان مدارس راهنمایی دهستان 123
4-2-4- مراکز آموزشی مقطع متوسطه 124
1-4-2-4- پراکندگی و دسترسی به مراکز آموزشی متوسطه در دهستان محمدآباد 126
2-4-2-4- تراکم دانش آموز در کلاس های مراکز آموزشی متوسطه دهستان در مقایسه با استانداردهای آموزشی 133
3-4-2-4- وضعیت فضاها و تجهیزات آموزشی در مقایسه با استانداردهای آموزشی 134
4-4-2-4- بررسی وضعیت کادر آموزشی و سایر کارکنان مدارس متوسطه دهستان 136
3-4- آزمون فرضیات 137
1-3-4- آزمون فرضیه نخست 138
2-3-4- آزمون فرضیه دوم 139
فصل پنجم
جمع بندی، نتیجه گیری و پیشنهادات 1-5- جمع بندی 143
2-5- نتیجه گیری 144
3-5- پیشنهادات 147
منابع 152
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 1-1- مراکز آموزشی مورد مطالعه 14
جدول 1-2 -استانداردهای آموزشی و تعداددانش آموزان آنها در مدارس ابتدایی 46
جدول 2-2 -استانداردهای آموزشی و تعداد دانش آموزان آنها در مدارس راهنمایی 46
جدول 3-2-استانداردها و ضوابط خدمات آموزشی در مناطق روستایی کشور 47
جدول 1-3- مساحت دهستانهای شهرستان هامون در سال 1391 54
جدول 2-3- وضع جوی منطقه سیستان بر حسب ماه: سال 1389 58
جدول 3-3- ویژگیهای عناصر اقلیمی منطقه سیستان 59
جدول 4-3- آمار تعدادی از عناصر اقلیمی ایستگاه سینوپتیک زابل طی سالهای 90-1380 60
جدول 5-3- تعداد جمعیت و خانوار شهرستان هامون در سالهای 1385 ، 1390 67
جدول 6-3- وسعت و تراکم جمعیت دهستانهای شهرستان هامون در سال 1390 67
جدول 7-3- تعداد حانوار وجمعیت از نظر جنسیت در شهرستان هامون و دهستان محمدآباد در سال 1385 68
جدول 8-3- تعداد افراد باسواد و بی سواد بر حسب جنس در شهرستان هامون 69
جدول 9-3-طول محور های روستایی آسفالته شهرستان هامون در سال 1390 72
جدول 10-3- مراحل انجام تحقیق 80
جدول 1-4- طرح اتصال مدیریت آموزش و پرورش شهرستان هامون در سال تحصیلی 92-1391 88
جدول 2-4- تعداد خانوار و جمعیت روستاهای مورد مطالعه دهستان محمد آباد در سالهای 1385 و 1390 89
جدول 3-4-مقایسه تعداد آموزشگاهها و تعداد دانش آموزان مقطع ابتدایی سال 92-1391 94
جدول 4-4- آمار مدارس ابتدایی روستاهای مورد مطالعه در دهستان 97
جدول 5-4- وضعیت مدارس ابتدایی دهستان محمدآباد در سال تحصیلی 92-91 از حیث درجه استاندارد آموزشی 98
جدول 6-4- مقایسه فضاهای آموزشی مقطع ابتدایی دهستان ازنظر محوطه و زیربنا با استانداردهای آموزشی درسالتحصیلی 92-91 101
جدول 7-4- توزیع کارکنان مدارس ابتدایی دهستان محمد آباد از لحاظ جنسیت در سال تحصیلی 92-1391 107
جدول 8-4 مقایسه تعداد آموزشگاهها و تعداد دانش آموزان مقطع راهنمایی در سال تحصیلی 92-1391 112
جدول 9-4- آمار مدارس راهنمایی روستاهای مورد مطالعه در دهستان محمد آباد در سال تحصیلی 92-1391 115
جدول 10-4- مقایسه فضاهای آموزشی مدارس راهنمایی دهستان محمدآباد در سال تحصیلی 92-1391 121
جدول 11-4- آمار مدارس مراکز آموزشی متوسطه دهستان محمدآباد در سال تحصیلی 92-1391 131
جدول 12-4- مقایسه سرانه فضاهای آموزشی زیر بنا در مدارس متوسطه دهستان محمدآباد در سال تحصیلی 92-1391 (متر مربع) 135
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 1-2-اجزای یک پایگاه اطلاعاتی مبتنی بر GIS 25
شکل 2-2- مدل فون تانن 29
شکل 3-2- سلسله مراتب مکانهای مرکزی کریستالر 30
شکل 4-2 -سلسله مراتب مرکزی براساس اصول بازار یابی، ترابری و اداری 32
شکل 5-2- سطح بندی سکونتگاههای روستایی 36
شکل 1-3-نقشه تقسیمات سیاسی استان سیستان و بلوچستان 53
شکل 2-3- منحنی آمبروترمیک منطقه سیستان 57
شکل3-3- نمودار خلاصه پارامترهای محاسباتی دمای هوا در ایستگاه زابل 61
شکل 1-4- نمودار ستونی تعداد آموزشگاههای مدیریت آموزش و پرورش شهرستان هامون در سال تحصیلی 92-91 86
شکل 2-4- نمودار ستونی تعداد دانش آموزان مدیریت آموزش و پرورش شهرستان هامون در سال تحصیلی 92-91 86
شکل3-4- نمودار دایره ای درصد کارکنان مدیریت آموزش و پرورش شهرستان هامون از لحاظ مدرک تحصیلی در سال تحصیلی 92-91 87
شکل 4-4- نمودار ستونی جمعیت سالهای 1385 و 1390 روستاهای مورد مطالعه در دهستان محمدآباد 90
شکل 5-4- نقشه پراکندگی مدارس ابتدایی دهستان محمد آباد در سال تحصیلی 92-1391 93
شکل 6-4- نقشه دسترسی دانش آموزان روستایی به مدارس ابتدایی دهستان محمد آباد در سال تحصیلی 92-1391 95
شکل 7-4- نمودار ستونی درجه بندی مدارس ابتدایی دهستان محمد آباد در سال تحصیلی 92-91 در مقایسه با استانداردهای آموزشی 99
شکل8-4- نمودار دایره ای درصد کارکنان (آموزشی،اداری و خدماتی) مقطع ابتدایی دهستان محمدآباد در سال تحصیلی 92-91 106
شکل 9-4- نقشه پراکندگی مدارس راهنمایی دهستان محمد آباد در سال تحصیلی 92-91 110
شکل 10-4- نقشه دسترسی دانش آموزان روستایی دهستان محمدآباد به مدارس راهنمایی در سال تحصیلی 92-91 113
شکل11-4- نقشه پراکندگی مراکز آموزشی متوسطه دهستان محمدآباد در سال تحصیلی 92-91 127
شکل 12-4- نمودار ستونی مقایسه جمعیت دانش آموزی مدارس متوسطه دهستان محمدآباد به تفکیک رشته تحصیلی در سال تحصیلی 92-91 128
شکل13-4- نقشه دسترسی دانش آموزان روستایی به مراکز آموزشی متوسطه دهستان محمدآباد در سال تحصیلی 92-91 129
فصل اول
مقدمه و کلیات تحقیق

1-1- مقدمه
لفظ آموزش وپرورش در مفهومی وسیع به کلیه فرآیندهایی اطلاق می شود که زندگی فرهنگی را برای انسان تأمین می کند (جرالد ال،1389،11).
آموزش و پرورش فرآیندی زگهواره تا گور است که در هر جامعه ایی وجود داشته و اشکال گوناگونی دارد، از یادگیری براساس تجربه های زندگی تا آموزش و پرورش آموزشگاهی، از اجتماعات صنعتی تا غیر صنعتی، از محیط های روستایی تا شهری، بنابراین آموزش و پرورش یک پدیده اجتماعی است (علاقه بند، 1372، 4) .
آموزش رسمی نهاد مهمی برای انتقال دانش و فرهنگ از نسلی به نسل دیگر و پرورش آن دسته از خصایص آدمی است که به بازده اقتصادی، ثبات اجتماعی و ایجاد دانش های جدید کمک می کند، بخشی از این دانش همان نظری است که جامعه نسبت به خود نظام مدرسه پیدا می کند، برای آنکه یک نهاد نقش مهمی در جامعه ایفا کند لازم است مشروع باشد یعنی مردمی که از آن استفاده می کنند، باید معتقد باشند که این نهاد در خدمت منافع و نیازهای آنان است (کانوی، 1367، 13).
امروزه بسیاری از متفکران و متخصصان تعلیم و تربیت که طرفدار برداشتی نو و دیدی تازه در زمینه اصلاحات آموزشی هستند، بر این باورند که برنامه ریزی اصلاحات به منظور تجدید نظر اساسی در عملکرد گذشته و کنونی نظام های تعلیم و تربیت هر کشور باید در پرتو بررسی پیشینه تاریخی تحولات آموزش و پرورش و تحلیل وضعیت کنونی نظام آموزشی صورت گیرد، زیرا در این صورت می توان با دیدی تازه و جامع عواملی را که موجب رکود فعالیتهای فرهنگی و علمی
و شکل گیری دشواریهای کنونی نظام آموزشی شده است، شناسایی کرد (کانل ، 1373، 694).
اصولاً ساختار نظام آموزش و پرورش در ابعاد دوگانه بررسی می شود که عبارتند از:
1- بعد عمودی نظام که شامل مراحل تحصیلات رسمی با توجه به سن ورود به مدرسه و تعداد سالهای تحصیل در هر مرحله تحصیلی است.
2- بعد افقی نظام آموزش و پرورش که به تقسیمات درونی هر یک از مراحل تحصیلی یا دوره های آموزشی که شامل شاخه ها و رشته های تحصیلی است، اطلاق می شود مانند رشته های نظری و فنی و حرفه ایی در دوره متوسطه (آقازاده، 1388، 23).
مسئولان برنامه های اصلاحی آموزش و پرورش ممالک موفق معتقدند که اصلاح کمی و کیفی آموزش و پرورش باید از مقاطع تحصیلی پایین تر آغاز گردد تا بتوان شرایط تحول برای مقاطع بالاتر را مهیا ساخت، آنان تأکید دارند که بازسازی و اصلاح آموزش و پرورش فرآیندی نیست که بتوان آن را با اقدام ضربتی آن هم از رأس و قلّه ی هرم آموزشی آغاز کرد، بلکه اقدام اصلاحی متناسب و سنجیده باید از قاعده هرم آموزشی یعنی از سطح آموزش قبل از دبستان و آموزش ابتدایی شروع گردد تا بتوان آن را به صورت فرآیندی فراگیر و همه جانبه به سطوح بالای آموزشی (دوره متوسطه و آموزش عالی) هدایت کرد.اما متأسفانه این توصیه کارشناسان در فرهنگ برنامه ریزی کشور ما جایگاه شناخته شده ایی ندارد (همان،1388، 221-220).
با توجه به اینکه در اصل سوم قانون اساسی جمهوری اسلامی ایران به مسئله آموزش و پرورش و تربیت بدنی رایگان برای همه در تمام سطوح تأکید شده است و همچنین سطح بالای آموزش و سواد از ملاک های توسعه انسانی کشورها محسوب می شود لذا دسترسی جوامع روستایی و شهری به خدمات آموزشی و پراکنش مناسب مراکز آموزشی از اهمیت زیادی برخوردار است.
در این پژوهش وضعیت دسترسی دانش آموزان دهستان محمد آباد شهرستان هامون در منطقه سیستان به مراکز آموزشی ابتدایی، راهنمایی و متوسطه با استفاده از روش تحلیل فضایی و نرم افزار سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS مورد بررسی قرار می گیرد.
چارچوب اصلی این پژوهش ابتدا در فصل اول تحت عنوان مقدمه وکلیات تحقیق شامل بیان مسئله، سئوالات تحقیق، فرضیات تحقیق، اهمیت و ضرورت انجام تحقیق، اهداف تحقیق ، پیشینه ی تحقیق (مطالعات داخلی و خارجی) محدوده ی موضوعی، زمانی و مکانی تحقیق می باشد.
فصل دوم شامل مبانی نظری تحقیق است که در آن پیش در آمد، تعاریف و مفاهیم و دیدگاه ها و نظریه ها ذکر می گردد.
در فصل سوم این پژوهش بعد از پیش در آمد ابتدا کلیات جغرافیایی منطقه مورد مطالعه در قالب ویژگی های طبیعی و انسانی و سپس به بیان مواد و روش ها، جامعه آماری و روش ها و ابزار گردآوری داده ها و روش تجزیه و تحلیل اطلاعات پرداخته شده است.
فصل چهارم شامل یافته های تحقیق به صورت پیش درآمد و یافته های توصیفی بدست آمده از بررسیهای میدانی در سه مقطع ابتدایی، راهنمایی و متوسطه و آزمون فرضیات می باشد.
و فصل پنجم به جمع بندی ، نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات می پردازد.
2-1- بیان مسئله
انسان موجودی است تغییر پذیر با توانایی های بالقوه نامحدود که این توانایی ها می تواند تحت نظام و برنامه ریزی آموزشی و پرورشی به فعل تبدیل شود و جوامع انسانی را از مواهبی بسیارگران برخوردار نماید، بهبود در نحوه انجام وظیفه، امکان استفاده بیشتر از منابع محدود داخلی، کاهش هزینه ها و سرانجام تحقق هر چه بهتر هدف های سازمانی آنگاه میسر است که قابلیتها و مهارتهای منابع انسانی براثر آموزش و بهسازی تقویت شوند تا بتوانند نقش و سهم خود را در تلاشهای توسعه ایفا کنند (میر سپاسی، 1372، 297).
در قرن اخیر گرایش شدید به آموزش و پرورش رسمی، گسترش قابل ملاحظه مراکز آموزشی را سبب گردید و برداشت جامعه را درباره ی رسالت و مسئولیت مدرسه به کلی دگرگون کرد (معیری، 1381، 23).
مربیان، مدیران و معلمان بر کارکرد مدرسه در جهت تنویر افکار تأکید می کنند، اینها مدعی اند که آموزش رسمی جز مهمی از فرآیند مادام العمر آموزش و پرورش است که نه تنها شناخت پدیده های مهم بلکه خود فرآیند یادگیری را نیز به جوانان می آموزد، کار فرمایان، مدرسه را وسیله ایی برای فراهم آوردن مهارتها و آماده ساختن جوانان برای کارکردهای اقتصادی در جامعه ای که مرتباً تکنولوژی پیچیده تر می شود، می دانند (کانوی. 1367، 13).
امروزه گروه عظیمی از مردم کشور ما نیز تحصیل و در نتیجه پیشرفت را یکی از نیازهای اساسی خود می دانند. اکنون تعداد زیادی از انسان ها بایستی از حداقل دانش روز برخوردار باشند که این حداقل از مجموع چندین برابر حداکثر چند قرن گذشته بسیار بزرگتر و بیشتر و دارای کیفیتی کاملاً متفاوت است. لازم به یادآوری است، هر چه بر تعداد جمعیت دانش آموزی افزوده می شود از کیفیت تدریس و برنامه های آموزش و پرورش کاسته می شود، از طرف دیگر بدلیل عدم توجه به خصوصیات فردی فراگیران، تعدادی از آنها درس و مدرسه را رها کرده و جزء افراد کم سواد در می آیند، لذا باید متناسب با افزایش تعداد دانش آموزان توجه به آموزش متناسب، صورت گیرد. از نقطه نظر هزینه و مخارج این حقیقت مسلمی است که بایستی هر ساله مبلغ قابل توجهی بر بودجه آموزش و پرورش افزود و اگر دخالت کشورهای استعمارگر در امور سایر کشورها نبود معقول این بود که رقم اول بودجه هر کشور به جای امور نظامی به آموزش و پرورش اختصاص یابد. در جامعه اسلامی ما توجه به آموزش و پرورش منبعث از تأکید دین اسلام و قرآن کریم و سنت و سیره پیامبر و ائمه اطهار است، لذا پرورش نیروی انسانی خلاق و هماهنگ با معنویات حکومت اسلامی رسالتی است که بر دوش دستگاه تعلیم و تربیت قراردارد و تحقق آن ضامن موفقیت سایر سازمانها و نهادهای اجرایی کشور می باشد، به عبارتی دیگر توسعه اقتصادی و اجتماعی یک کشور مرهون توسعه آموزشی و فرهنگی است (عسکری و محسنی نیا، 1373، 48) .
باتوجه به اینکه در بعضی موارد عدم ساماندهی و عدم توزیع مناسب مراکز آموزشی در دهستان محمد آباد مشاهده می شود و در برخی از روستاها کمبود فضای آموزشی وجود دارد و در برخی دیگر از روستاها، فضاهای آموزشی ساخته شده بلا استفاده باقی مانده است و همچنین در بعضی از روستاها وضعیت مدارس از استانداردهای آموزشی فاصله دارد و این موارد باعث افت تحصیلی، ترک تحصیل و بازماندن دانش آموزان از تحصیلات بالاتر می شود لذا تحقیق حاضر تحت عنوان (تحلیل فضایی دسترسی به مراکز آموزشی دهستان محمد آباد شهرستان هامون) صورت گرفته است.
3-1- سئوالات تحقیق
1- آیا پراکنش مراکز آموزشی دهستان محمد آباد از نظر فضایی، متناسب با جمعیت روستایی می باشد؟
2- بین وضعیت فضاهای آموزشی موجود دهستان ازنظرتعداددانش آموز وتجهیزات با استانداردهای آموزشی چه ارتباطی وجود دارد؟
4-1- فرضیات تحقیق
1- آرایش فضایی متناسبی بین پراکندگی مراکز آموزشی با جمعیت روستایی دهستان وجود ندارد.
2- هماهنگی زیادی بین وضعیت فضاهای آموزشی موجود دهستان ازنظرتعداددانش آموز وتجهیزات با استانداردهای آموزشی وجود ندارد.
5-1- اهمیت و ضرورت تحقیق
کارکرد آموزشی در هر سرزمین زیر بنای توسعه اقتصادی - اجتماعی می باشد، جامعه ایی که از نظر سطح سواد و تخصص از موقعیتهای مناسب برخوردار نباشد، امکان ارتقاء کیفی برای جمعیت آن وجود ندارد، بنابراین گسترش خدمات آموزشی در ایجاد زمینه های مناسب برای توسعه اقتصادی - اجتماعی نواحی روستایی لازم است (مطیعی لنگرودی، 1390، 118- 117).
یکی از ابزارهای مهم برنامه ریزی در اختیار داشتن اطلاعات و آمار از وضع موجود می باشد که به برنامه ریز این امکان را می دهد تا با بررسی مسائل و تنگناها و تجزیه و تحلیل داده های آماری امکان تدوین برنامه ایی منطبق با مقتضیات زمان و مکان را فراهم آورد. از میان انواع برنامه ریزیها، برنامه ریزی آموزشی اساسی ترین و بنیادی ترین آنها می باشد، از عناصر مهم در فرآیندهای آموزشی وجود امکانات فیزیکی نظیرساختمان، تأسیسات و تجهیزات مربوطه می باشد که تأمین آن بویژه در کشورهای در حال توسعه بدلیل محدودیت منابع مالی تنگناهایی را در امر آموزش ایجاد می نماید، در کشور ما توجه به این امر مستلزم مکان گزینی مناسب فضاهای آموزشی است تا از این طریق ضمن بهره برداری کامل از فضا و امکانات، بازدهی مطلوب از سرمایه گذاری در این بخش حاصل آید و با توجه به اینکه تحقیق علمی اساسی ترین وسیله برای کنترل، اصلاح، تغییر و توسعه تعلیم و تربیت می باشد، لذا با انجام چنین پژوهش هایی می توان بعضی از مشکلات و نارساییهای موجود در بخش آموزش و پرورش مناطق روستایی را شناسایی کرد و در جهت حل این مشکلات راهکارهایی ارائه نمود.
به عنوان مثال بررسی امکانات موجود آموزش و پرورش در کشور نشان می دهد که این نوع امکانات در روستاهای کشور کمتر از امکانات موجود در شهرها است و این مسئله از زمان های گذشته تا کنون در روند مهاجرت روستاییان به نقاط شهری تأثیر گذار بوده است.
6-1- اهداف تحقیق
1- شناسایی توزیع فضایی مراکز آموزشی موجود در دهستان محمد آباد.
2- تعیین ارتباط بین وضعیت فضاهای آموزشی موجود با استانداردهای آموزشی جهت تصمیم گیری برای آینده.
7-1- پیشینه تحقیق
بطور طبیعی هر پژوهشی در تداوم پژوهش های پیشین به انجام می رسد، هم از دوباره کاریها در آن اجتناب می شود و هم از داده های تحقیقات پیشین برخوردار می گردد، ارتقا دانش نیز به همین تداوم وابسته است. (ساروخانی، 1385، 146).
بررسیهای بعمل آمده نشان می دهد که در زمینه تحلیل فضایی و مکانی دسترسی به مراکز آموزشی پژوهش هایی انجام گرفته است که نمونه هایی از مطالعات داخلی و خارجی عبارتند از:
1-7-1- مطالعات داخلی
- ناصری وجی واد (1384) تحلیل توزیع مکانی مراکز آموزشی با استفاده ازGISرا انجام دادند، نتیجه اینکه: کاربریهای عمومی در بسیاری از شهرها قادر به ارائه خدمات مطلوب به شهروندان نمی باشند، دستیابی به چنین هدفی منوط به شناخت معیارها و ضوابطی است که در مکان یابی مراکز خدماتی مورد استفاده قرار می گیرد، براین اساس اهم مشخصه ها: سازگاری، مطلوبیت و ظرفیت است که هر یک در زیر مجموعه خود به ضوابط کمی منتهی می شود و بدین لحاظ سیستم اطلاعات جغرافیایی یا GIS مورد استفاده قرار گرفته و با استفاده از توابع تحلیل مکانی و براساس ترکیب عوامل و لایه های اطلاعاتی وضعیت موجود استقرار مدارس به لحاظ تناسب یا عدم تناسب با سایر کاربریهای شهر مورد استفاده قرار می گیرد.
- احد نژاد روشتی و همکاران (1391) در تحلیل پراکنش فضایی مراکز آموزشی منطقه 8 تبریز اعلام کردند که در این تحقیق با استفاده از روش های تحلیل نزدیک ترین همسایه و شاخص موران و با توجه به نتایج بدست آمده از مدل های ارزیابی چند معیاری و تحلیل سلسله مراتبی و ترسیم نقشه GIS مشخص شده است که بیشترین پراکنش های فضایی آموزشی در قسمت جنوب و جنوب غربی این منطقه قرار دارد و الگوی منظمی ندارد.
- غفاری گیلانی و همکاران (1390) در مطالعه مکان گزینی مدارس راهنمایی شهر آستارا به این نتیجه رسیدند که استفاده توام قواعد چند معیاری و قابلیت های GIS در انتخاب مسیر مناسب در روند ساماندهی مراکز آموزشی مؤثر است.
- محمدی و همکاران (1391) در مطالعه مکان یابی مدارس راهنمایی شهر کازرون به این نتیجه رسیدند که در شهر کازرون کمبود مدارس راهنمایی و توزیع ناعادلانه آنها به شدت احساس می شود و با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی GIS و مدل همپوشانی شاخص ها بهترین مکان ها برای احداث مدارس راهنمایی پیشنهاد شده و اولویت بندی نیز صورت گرفته است.
- فرج زاده اصل و رستمی (1383) توزیع مراکز آموزشی در سطح شهرک معلم کرمانشاه را با استفاده از GIS برای مدارس ابتدایی، راهنمایی و دبیرستان به تفکیک پسرانه و دخترانه ارائه کردند، نتایج نشان می دهد شهرک معلم کرمانشاه با کمبود فضای آموزشی مواجه است و نیازمند مکان های جدید برای احداث مدارس است.
- معصومی و فرج زاده در سال 1385 تحلیل فضایی کتابخانه های عمومی منطقه 12 تهران را با استفاده از GIS انجام دادند، نتیجه اینکه: با وجود کم بودن جمعیت منطقه 12 تهران نسبت به سایر مناطق، ولی تعدادکتابخانه ها از فراوانی بیشتری برخوردار است و کتابخانه های موجود، توزیع فضایی مناسبی ندارند و دسترسی به کتابخانه ها نیز در وضعیت مطلوبی قرار ندارد.
- نسترن (1382) در پژوهشی تعادل فضایی و پراکندگی نماگرهای آموزشی در مناطق شهری اصفهان را تبیین کرده و ضمن به تصویر کشیدن عدم تعادل در توزیع فضایی شاخص های آموزشی شهر اصفهان، راهکارهای دستیابی به وضع مطلوب و توزیع بهینه شاخص ها و زمینه های مناسب محرومیت زدایی را مورد بحث قرار داده است.
- اکبری (1390) در تحلیل فضایی و برنامه ریزی نارسائی های مراکز خدمات شهری یاسوج به این نتیجه رسید که شهر یاسوج به تناسب شدت گیری توسعه ی کالبدی و افزایش جمعیت از نظر ارائه خدمات شهری دچار نارسایی است و نتیجه این نوع توسعه کالبدی شتاب انحراف از استاندارد شاخص های خدماتی بوده است.
- کریمیان بستانی (1390) روند توزیع مراکز آموزشی در شهر زاهدان با تأکید بر عدالت اجتماعی را طی سال های 88-1380 بررسی نمود، نتایج تحقیق نشان می دهد: توزیع کنونی مراکز آموزشی در شهر زاهدان نه تنها در مناطق سه گانه متفاوت است بلکه طی سال های 88-1380 از روند نابرابری تبعیت نموده است، رشد ناموزون شهر نشینی در شهر زاهدان زمینه ساز نابرابری اجتماعی بویژه در امکانات آموزشی در بین شهروندان بوده است. همچنین، روند توزیع امکانات آموزشی به سوی عدم تعادل و تمرکزگرایی در منطقه2 است زیرا ضریب جینی در سال مبدأ محاسبه 985% و در سال مقصد 978% می باشد که حاکی از بیشتر شدن شکاف برخورداری از خدمات آموزشی بین مناطق شهری زاهدان است و با این روند شهر به سوی عدم تعادل پیش می رود و در نهایت دستیابی به مقدمات عدالت اجتماعی و توسعه پایدار در این شهر مشکل خواهد بود.
2-7-1- مطالعات خارجی
Moller (1998) مکان یابی مراکز آموزشی را در شهر کپنهاک دانمارک تحلیل کرده است. وی در این تحقیق الگویی برای مکان یابی فضاهای آموزشی ارائه کرده که بر مبنای محدوده بندی ثبت نامی فضاها با توجه به مسیرهای انتخابی صورت گرفته است.
Kucerova and kucera ( 2012 ) در تحقیقی با عنوان تغییرات در توزیع فضایی مدارس ابتدایی و اثر آنها بر جوامع روستایی به این نتیجه رسیدند که مدارس روستایی سازمان هایی فرهنگی، اجتماعی و آموزشی کاملی می باشند که از بسیاری از جهات با مدارس شهری متفاوت می باشند، نزدیکی و دسترسی به آنها اثرات فراوانی بر عملکردهای جوامع روستایی و زندگی روستاییان دارد، در نتیجه تغییر کلی جامعه، بهبود در حمل و نقل و کاهش جمعیت در مناطق خارج از شهر، تعداد مدارس ابتدایی همراه با متراکم شدن آنها در مناطق پرجمعیت تر کاهش می یابد. تأثیر نزدیکی مدارس بر زندگی روزانه در جوامع روستایی در مناطق خارج از شهر در مقایسه با وضعیت شهرهایی که در طی دوره مشاهده به صورت دموکراتیک اداره شدند تغییراتی نشان نداد.
Wang and Luo ( 2005) ارزیابی عوامل فضایی و غیر فضایی برای دسترسی به خدمات بهداشتی و سطح بهداشت را انجام دادند، نتیجه آنکه اوضاع نامساعد اجتماعی، اقتصادی، آموزشی و موانع فرهنگی مثل کمبود مدرسه در مناطقی که از لحاظ دسترسی به خدمات بهداشتی و درمانی ضعیف هستند می تواند موثر باشد.
در مطالعه سازمان یونسکو (1996)، سطح بندی حوزه نفوذ هر یک از مدارس در نقاط شهری براساس فاصله و زمان انجام شده است، در این پژوهش، مناطق کمبود و مازاد مدارس با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی تعیین و با تحلیل های شبکه مسیرهای بهینه برای دسترسی به فضاهای آموزشی مشخص شده است.
Gordon and Monastiriotis ( 2006 ) در تحقیقی با عنوان (آموزش، مکان ، آموزش: تحلیلی فضایی از نتایج آزمون مدارس راهنمایی انگلیسی) به این نتیجه رسیدند که رابطه بین جغرافیا و مدرسه ارتباطی دو جانبه می باشد، از یک طرف گمان می رود که نرخ رتبه های بالای امتحانی در سطح منطقه ایی مرتبط با ترکیب عالی و مناسب مسکونی، اجتماعی و همچنین مرتبط با عملکرد اقتصادی قوی تر می باشد، از طرف دیگر، ترکیب جمعیت منطقه ایی، فشارهای بازار کار و سیاستهای آموزشی منطقه ایی هم بر نرخ موفقیت مدرسه و هم بر شرایطی که تحت آن مدارس عمل می کنند تاثیر می گذارد.
Oakes (2006) در پروژه - ریسرچای تحت عنوان ( استراتژی های فرهنگی و توسعه: مفاهیمی برای مناطق روستایی چین) به این نتیجه رسید که استراتژی توسعه فرهنگی و آموزشی در روستاهای چین نشانه ی توسعه اقتصادی است.
Muleya (2006) طی تحقیقی که در مناطق روستایی زامبیا انجام داده است، مشکلات سکونتگاههای روستای را در مسائلی از قبیل دسترسی به مراکز و تسهیلات آموزشی، بهداشتی، مقاومت ساختمانها، حمل و نقل و زیست محیطی یافته است، در این راستا فرآیند برنامه ریزی را از دو بعد کاربری اراضی و برنامه ریزیهای اقتصادی، اجتماعی و آموزشی دانسته است.
8-1- محدوده موضوعی، زمانی و مکانی تحقیق
آموزش و سواد، دو مقوله اساسی در توسعه فرهنگی و زمینه ساز دستیابی به توسعه پایدار انسانی به شمار می روند، سواد و آموزش بالاتر زمینه دستیابی به شغل بهتر، شرایط بهتر زندگی و انسانی تر کردن زندگی را فراهم می سازد و اجتماعی معقول تر و فضای متعادل را فراهم می آورد. نابسامانی در توزیع مناسب مراکز آموزشی و فقدان یک منطقه بندی مناسب در توزیع امکانات آموزشی و فاصله از استانداردهای آموزشی باعث دوری سکونتگاهها از عدالت اجتماعی خواهد شد، بر این اساس این تحقیق در صدد شناسایی توزیع مراکز آموزشی و بررسی ارتباط بین وضعیت فضاهای آموزشی با استاندارد های آموزشی در روستاهای دهستان محمد آباد شهرستان هامون می باشد. در بررسی موضوع این پژوهش بعد از تصویب طرح پیشنهادی در خرداد ماه 1392، عملیات بررسی منابع مکتوب و جمع آوری داده ها و اطلاعات مرتبط با موضوع از همان خردادماه شروع شد و پس از تدوین کلیات تحقیق و مبانی نظری موضوع تحقیق در قالب فصول 1 و 2 از شهریورماه هم مطالعات میدانی و حضور در روستاها برای جمع آوری اطلاعات مربوط به شاخص های تحقیق و توزیع فضایی مراکز آموزشی انجام گرفته است. مکان های مورد مطالعه عبارتند از کلیه مراکز آموزشی دهستان محمد آباد شهرستان هامون به تفکیک مدارس ابتدایی، راهنمایی و متوسطه که اسامی روستاهای دارنده این مراکز در جدول شماره 1-1 ذکر شده است.
جدول 1-1- مراکز آموزشی مورد مطالعه
ابتدایی
تمبکا، فیروزه ای، باغک، کیخا، دهکول، بهرام آباد، دهمیر، دک دهمرده، ابراهیم آباد، عباسیه، حمزه آباد، ذوالفقاری، شهرک بزرگ، چهارخمی، گزموم، پل اسبی، ده رضا، کوشه سفلی، کوشه علیا، سدکی، آخوند غلامی، توتی، دولت آباد، دیوانه و محمد آباد
راهنمایی فیروزه ای، کیخا، بهرام آباد، ابراهیم آباد، ذوالفقاری، شهرک، کوشه سفلی، سدکی، شهریاری، آخوند غلامی، توتی، دولت آباد، چهار خمی و محمدآباد
متوسطه سدکی، توتی، دولت آباد، تمبکا و محمد آباد
فصل دوم
مبانی نظری تحقیق

1-2- پیش درآمد
در راستای تبیین و ارائه چارچوب نظری تحقیق، این فصل به دو بخش جداگانه تقسیم شده است بخش اول تعاریف و مفاهیم: در این بخش محقق بر آن است تا به تعریف مهمترین واژه ها و مفاهیم مرتبط با موضوع از جمله فضا، فضای جغرافیایی، تحلیل فضایی، دسترسی، روستا، جامعه روستایی، دهستان، توزیع فضایی، آموزش و پرورش و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) بپردازد.
و بخش دوم دیدگاهها و نظریه ها: در این بخش سعی بر آن است تا به تحلیل دیدگاهها و نظریه های ارائه شده در راستای موضوع تحقیق پرداخته شود.


2-2 تعاریف و مفاهیم
1-2-2- فضا
فضا یکی از پیچیده ترین واژه های علمی است که در بین علوم مختلف با برداشتهای متفاوتی مصطلح بوده و در قلمرو هر علم تعریف خاصی از آن ارائه شده است. مفهوم فضا درابعاد وسیع و جامع خود، تجلی گاه رابطه میان تمام فعالیتهای انسانی است. واژه نامه نوین جغرافیایی فضا را پهنه ای از سرزمین تلقی می کند که در صحنه آن نظام های جریانی و فعالیتی، صورت بندیهای خاص خود را خلق می کنند. تعریف دیگر فضا عبارت است از گستره ی پیوسته ایی که در آن اشیاء و پدیده ها قرار گرفته و حرکت می کنند (آسایش و مشیری، 1389، 70) .
برخی از نویسندگان مانند اولمن فضا را مترادف با واژه ی موقعیت یعنی جایی که رابطه ی بین مکان ها را ممکن می سازد تعریف کرده است (رضوانی، 1391، 87).
2-2-2- فضای جغرافیایی
در جغرافیا، مفهوم فضا، به صورت علمی تقریباً از دهه ی 1950، با پروژه - ریسرچفرد کورت شیفر در مورد استثناگرایی در جغرافیا وارد ادبیات جغرافیایی شد. در جغرافیا، مفهوم فضا به دو صورت بکار گرفته می شود:
1- فضای مطلق که دارای کیفیت عینی، واقعی، مشخص و طبیعی می باشد.
2- فضای نسبی که بطور مداوم در اثر نیازهای اجتماعی، اقتصادی و شرایط تکنولوژیک در وسعت و فرم تغییر می یابد (شکویی، 1386، 286).
فضای جغرافیایی، فضایی است که مکان آن در زمین قابل تعیین است و از مجموعه ایی از مناسبات ترکیب پذیرفته و متحول می شود. فضای جغرافیایی فضایی است که مرحله ایی از دگرگونی را پشت سر نهاده و وجه مرئی آن را چشم انداز تشکیل می دهد، در جغرافیا، فضای جغرافیایی شامل فرآیندهای طبیعی تغییر یافته بوسیله انسان، شرایط اجتماعی تولید و تقسیم اجتماعی کار در یک مجموعه نظام یافته می باشد. بطور کلی فضای جغرافیایی ، تجلی گاه رابطه تمام فعالیتهای انسانی و مبین سطوح توسعه یافتگی جوامع می باشد (آسایش و مشیری، 1389، 71 -70).
3-2-2- تحلیل فضایی
روشی است برای تحلیل و تفسیر پدیده ها و نقاط که در مکان ها و فضاها پراکنده اند. یکی از ابزارهای تحلیل فضایی سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) است.
جغرافیای انسانی را می توان به عنوان نوعی هندسه یعنی دانش فضایی به شمار آورد، فضایی که در آن نقاط، ساکنان و واقعیتهای جغرافیایی پراکنده شده اند و با چنین برداشتی می توان به تحلیل فواصل، تصاویر، ثابتها و متغیرها پرداخت، در تحلیل فضایی از داده های آماری استفاده می شود و فرجام کار آن به تمهید الگوهایی می انجامد که در نهایت، در امر سازماندهی یک سرزمین به کار می آیند (دروئو،1371،61).
4-2-2- روش تحلیل فضایی
در روش تحلیل فضایی ارتباط بسیار قوی میان انسان و محیط او برقرار می گردد. این تکنیک و روش های متداول آن به محققان کمک می نمایند، تا عناصر فضایی تشکیل دهنده محیط را شناسایی نموده و ضمن برقراری ارتباط متقابل میان عناصر، تحلیل جامعی از محیط به عمل آورند. مهمترین بعد فضایی، استفاده از رویکرد مطالعه انسان و پدیده های فیزیکی محاط بر آن است. با این روش، می توان به مکان رخداد پدیده ها آگاهی پیدا کرده و به چرایی این رویداد پاسخ داده شود: تحلیل فضایی در حقیقت مجموعه ایی از ابزارها، فنون و روش شناسی است که از طریق علم اطلاعات جغرافیایی انجام می پذیرد. در این تحلیل مجموعه ای فضایی از رفتار انسان مورد توجه قرار گفته، و امکان مطالعه در توزیع فضایی، الگوها و فرآیندهای مرتبط با پدیده های اجتماعی، اقتصادی، جمعیتی و جغرافیایی مهیا می گردد. مهمترین ابزارهایی که در تحلیل فضایی به کار گرفته می شوند، سیستم های اطلاعات جغرافیایی، سیستم های تعیین موقعیت جهانی، سنجش از دور و آمار فضایی است (ذاکری، 1383، 93).
5-2-2- دسترسی
وجود یک تعریف قابل قبول برای دسترسی مشکل است زیرا دسترسی توسط برخی عوامل تحت تأثیر قرار می گیرد. دسترسی به مفهوم کاهش فاصله مکانی بین محل زندگی و تمرکز تسهیلات و خدمات و محل کار است، یعنی افراد متقاضی در کوتاهترین فاصله مکانی- زمانی (فضایی) به تسهیلات عمومی دسترسی داشته باشند که این امر به طور طبیعی مسأله عدالت اجتماعی و فضایی را در سطح مناطق مختلف برقرار می سازد. بطور کلی دسترسی به عنوان آزادی یا توانایی مردم برای برآوردن نیازهای اساسی به خاطر حفظ کیفیت زندگی تعریف شده است (رهنما و ذبیحی، 1390، 7).
در تحلیل سهولت دسترسی، عامل زمان- فاصله در دسترسی به خدمات تعیین می شود و برنامه ریزان و جغرافیدانان می توانند ضعف یا فقدان یا گسترش خدمات را در توسعه ی روستایی در یابند، همچنین ظرفیت سرمایه گذاری در بخش های ویژه برای افزایش سهولت دسترسی خانواده های روستایی و کاهش شکاف در عرضه ی خدمات بین خرده نواحی داخل ناحیه بخوبی مشخص می گردد (شکویی، 1373، 325).
6-2-2- روستا و جامعه روستایی
عدد جمعیت، نوع معیشت، وجود شهرداری، ساخت اجتماعی و اقتصادی از شاخص هایی هستند که می توانند مبنای تعریف روستا محسوب گردند. و در بعضی از منابع در تعریف روستا آمده است، روستا به جایی گفته می شود که شغل اکثریت مردم کشاورزی است در تعریف دیگر که امروزه ملاک تمایز شهر از روستا در ایران محسوب می شود وجود شهرداری است و براین اساس به سکونتگاههایی که شهرداری نداشته باشند روستا اطلاق می شود (وثوقی، 1369، 11).
در سال 2002، ویلیام وکاتچین، بیان کرده اند که نباید روستا را به سادگی در قالب دسته ایی از امور قابل مشاهده و توصیفی تعریف کرد. تعریف روستا باید شامل یک کلیت، محلی بودن و فعال بودن باشد که نشان دهنده ی ترکیب منحصر به فردی از نمایش جهانی است. تعاریف روستا بر پایه ویژگی محلی و مکانی قرار دارد که اثر آن در ساختارهای اصلی در سطح محلی از قبیل نمایش اجتماعی وجود دارد(Williams and Cutchin, 2002, 112-113).
جامعه روستایی به گروهی از انسان ها اطلاق می شود که دارای نحوه زندگی مشابه، زبان، آداب و رسوم و مقتضیات اجتماعی مشترکند. شیوه زندگی افراد در جامعه روستایی، عموما غیر رسمی است و چنین جوامعی دارای آداب و رسوم قوی و پایداری هستند (اشرفی، 1388، 115).
7-2-2- دهستان
دهستان از به هم پیوستن چند روستا، مکان و مزرعه ی همجوار در یک محدوده ی جغرافیایی معین تشکیل می شود که از لحاظ محیط طبیعی و انسانی همگن بوده و امکان خدمات رسانی و برنامه ریزی در سیستم و شبکه واحدی را فراهم می نماید. حداقل جمعیت دهستان با در نظر گرفتن وضع پراکندگی و اقلیمی کشور به سه درجه ی تراکمی زیاد (8000 نفر)، متوسط (6000 نفر) و کم (4000 نفر) تقسیم می گردد. مرکز دهستان، روستایی از همان دهستان است که مناسبترین مرکز خدمات روستایی آن محدود ه باشد (با در نظر گیری موقعیت یک نقطه از همان مجموعه با رعایت سهولت دسترسی و میزان جمعیت). برای ایجاد سهولت در خدمات رسانی و دسترسی، ارگان های ذیربط موظف اند نسبت به جذب تدریجی مزارع و مکان ها و روستاهای کوچک و همجوار که چندان آباد نیستند، در مراکز دهستانها و یا روستاهای بزرگ اقدام نمایند. در تعیین محدوده ی دهستان شاخص های اوضاع طبیعی منطقه از جمله حوضه آبخیز، پستی و بلندی و آب و هوا باید رعایت گردد (رهنمائی، 1369، 50-49).
دهستان قسمتی از تقسیمات کشوری است که معمولاً از چند روستا یا ده تشکیل می شود و خود قسمتی از یک بخش است و دهستان بوسیله ی دهدار اداره می گردد (جعفری، 1363، 61).
8-2-2- توزیع فضایی (پراکندگی)
چگونگی قرارگیری عناصر، پدیده ها ، نقاط و مکان ها بر روی سطح زمین، پراکندگی یا توزیع فضایی نامیده می شود. پراکندگی جغرافیایی از ارکان مهم و عمده ی مطالعات جغرافیایی بوده، به فهم و ادراک و بررسی خصوصیات موقعیت های جغرافیایی کمک می کند. به طور معمول جغرافیدانان از نقشه ها برای نشان دادن توزیع جغرافیایی پدیده ها در روی سطح زمین یا قسمتی از آن استفاده می کنند. جغرافیا، پدیده ها و فرآیندهایی را که به شکل همسان بر سطح زمین پراکنده نشده اند، مطالعه می کند. شرایط خاص مکان ها به شکل شگفت آوری بر پراکندگی مردم بر سطح زمین تأثیر می گذارد.پراکندگی انسان ها بر فعالیتهای اقتصادی و اجتماعی هم اثر گذاشته است. علت پیدایش جغرافیا این است که ویژگی های محیط کره زمین و مردمی که درآن زندگی می کنند، از جایی به جای دیگر تفاوت دارد. بنابراین جغرافیا بر گونه گونی سطح زمین تأکید می ورزد و به مطالعه پراکندگی عواملی می پردازد که سبب تمایز یک قطعه زمین، از قطعه دیگری می شوند. درک پراکندگی عوامل جغرافیایی در روی سطح زمین، پیش نیاز درک کره زمین و انسان های ساکن آن است، زیرا این پراکندگی شرایط متفاوتی را ایجاد می کند که بر حیات در مکان های خاص تأثیر می گذارند. جوهر یک عامل جغرافیایی ایجاب می کند که آن عامل به صورت بی قاعده ایی روی سطح زمین، توزیع شده باشد ، به طرقی که سبب تمایز سطح زمین شود. یک مفهوم بنیادی از جغرافیا این است که برای دریافت پدیده ها و فرآیندها در هر مکان، به این تفاوتها یک ویژگی بارز ببخشد. این امر که برخی از مکان ها نسبت به مکان های دیگر برای مقاصد خاصی، بهتر است، برای مردمی که روی زمین زندگی می کنند، اهمیت خاصی دارد. به طور معمول توزیع فضایی دارای سه ویژگی است:
الف- تراکم نسبی: شامل تعداد پدیده ها و عناصر مورد مطالعه، تقسیم بر مساحت منطقه مورد مطالعه است.
ب- تفرق: بر خلاف تمرکز، شاخصی است که مقدار پخش یک پدیده و میزان پراکندگی یا تمرکز آن را در یک منطقه یا مکان نشان می دهد.
ج- بافت: طرز قرارگیری هندسی عناصر و پدیده ها را در فضا، بافت گویند که از جمله آنها می توان بافت خطی، بافت متمرکز و بافت متفرق را نام برد (پور احمد، 1388، 103-101).
عوارض طبیعی و پدیده های انسانی بطور یکسان و یکنواخت در نواحی جغرافیایی دیده نمی شوند بلکه پراکندگی آنها از نظر نوع و شکل به صورت نامساوی انجام می گیرد بطوری که در بعضی نواحی وجود پاره ایی از عوامل طبیعی و انسانی در سطوح گسترده تر و در بعضی دیگر به صورت محدودتر ظاهر می شوند. گاهی نیز ناحیه ایی فاقد یک یا چند پدیده ی طبیعی و انسانی است، علل پیدایش، ظهور، تکوین و همچنین عدم وجود آنها در مقیاسهای ناحیه ایی مورد مطالعه ی جغرافیا است (شکویی، 1364، 44).
9-2-2- آموزش و پرورش
برای واژه آموزش و پرورش تعاریف زیادی در منابع مختلف ذکر شده است اما در ذیل 3 مورد از این تعاریف ذکر شده است:
جان دیویی: آموزش و پرورش دوباره ساختن یا سازمان دادن تجربه است، به منظور اینکه معنای تجربه گسترش پیدا کند و برای هدایت و کنترل تجربیات بعدی، فرد را بهتر قادر سازد.
ژان ژاک روسو: آموزش و پرورش هنر یا فنی است که به صورت راهنمایی یا حمایت نیروهای طبیعی و استعدادهای فراگیر (متربی) و با رعایت قوانین رشد طبیعی و با همکاری خود او برای زیستن تحقق می پذیرد.
امیر حسین آریان پور: آموزش و پرورش عبارت است از فرآیند هدایت و جهت دهی عمدی تجارب انسانی.
10-2-2- سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)
تمامی علومی که به نحوی با GIS در اتباط هستند ، نظیر جغرافیا،برنامه ریزی شهری، عمران، کشاورزی، جنگلداری، محیط زیست، زمین شناسی و... هر کدام تعاریفی ازGISدارند، اما در اینجا چند تعریف از نظر علوم جغرافیایی ذکر شده است:
سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) سیستمی است برای جمع آوری، ذخیره سازی، کنترل، ادغام، پردازش، تحلیل و نمایش داده هایی که مرجع آنها زمین می باشد. سیستم اطلاعات جغرافیایی، یک فناوری اطلاعاتی است که داده های فضایی و غیر فضایی را ذخیره، تحلیل و نمایش می دهد. سیستم اطلاعات جغرافیایی، یک سیستم مدیریت پایگاه اطلاعات برای وارد کردن، ذخیره، بازیافت، تحلیل و نمایش اطلاعات فضایی (بعد مکانی) می باشد. آنچه از همه ی این تعریف استنباط می شود این است که GIS اولاً یک سیستم است که شامل اجزای منسجمی است که برای هدف خاصی تنظیم شده اند. ثانیاً نیاز به داده ها دارد که این داده ها فضایی و غیر فضایی هستند و می توانند نگهداری و بازیابی شوند.ثالثاً قدرت تحلیل دارد و می تواند بین داده های فضایی و غیر فضایی ارتباط منطقی برقرار کند(آسایش ومشیری،1389،277).
اهداف یک پایگاه اطلاعاتی مبتنی بر GISعبارتند از:1- گسترش بهره وری در به کارگیری نقشه ها و اطلاعات جغرافیایی2- بهبود مدیریت اطلاعات جغرافیایی3- ایجاد شیوه های راهبردی برتر در استفاده از اطلاعات جغرافیایی به منظور تقویت فرآیند تصمیم گیری(همان،1389،288).
امکانات سیستم اطلاعات جغرافیایی عبارتند از:1- انجام عملیات فضایی: بوسیله این سیستم امکان تحلیل همگانی و فضایی عوارض و روابط میان آنها براساس مختصات جغرافیایی وجود دارد2- ارتباط و پیوند بین انواع اطلاعات: در این سیستم، امکان ذخیره انواع اطلاعات و انواع نقشه های شماتیک به شکل فایلهای رایانه ایی وجود دارد. یک سیستم اطلاعات جغرافیایی می تواند پنج عمل اصلی زیر را بر روی داده های مکانی و غیر مکانی انجام دهد: دریافت، ذخیره، پردازش، تحلیل و خروجی.

مهمترین استفاده و کاربردGISربط داده های کمّی و کیفی به مکان و فهم رابطه های موجود بین مکان ها است. اجزای یک پایگاه اطلاعاتی مبتنی برGISمانند سه رأس یک مثلث هستند که با نبود هر یک از آنها مثلث پایگاه اطلاعاتی ناقص خواهد شد. این اجزا که در شکل 1-2 دیده می شوند عبارتند از موقعیت مطلق، موقعیت نسبی و ویژگیها(همان،1389،279).
شکل 1-2- اجزای یک پایگاه اطلاعاتی مبتنی بر GIS

منظور از موقعیت مطلق مختصات جغرافیایی x و yاست، و منظور از موقعیت نسبی، موقعیت توپولوژیک عارضه است یعنی موقعیت عارضه مورد نظر نسبت به سایر عوارض مجاور و منظور از ویژگیها چیستی آن عارضه است. این اطلاعات، معمولاً به صورت نقشه های مختلفی که نشانگر شرایط توپوگرافی، منابع آب، نوع خاک، جنگل، مراتع، اقلیم، زمین شناسی، جمعیت، املاک، تقسیمات کشوری و پدیده های زیر بنایی می باشد و به وسیله قابلیتهای انطباق و ترکیب اطلاعات فضایی و غیر فضایی GIS ارائه می گردد. این سیستم ابزار ایده آلی برای تجزیه و تحلیل داده های جغرافیایی، محیطی و فضایی و پیوند آنها با اطلاعات اجتماعی و اقتصادی محسوب می شود (همان،1389،280).
3-2- نظریه ها و دیدگاهها
نظریه (تئوری) در لغت به معنای اندیشیدن و تحقیق آمده است که از تئوریای یونانی گرفته شده است. با گسترش علوم، مفهوم این واژه نیز توسعه یافته و به اندیشیدن و تحقیق درباره ی هر مسئله ایی اطلاق شده است (توسلی، 1373، 204).
نظریه، مجموعه ایی از گفتارهایی است که بر مبنای قواعد منطبق با یکدیگر در ارتباط باشد و مبین بخشی از واقعیت گردد. در این تعریف، تأکید بر چند نکته زیر موضوع بحث را روشن می سازد:الف- نوع خاصی از گفتارها به عنوان عنصر اساسی نظریه ب- ارتباط میان این گفتارها بر مبنای قواعد منطبق (قیاس) ج- تبیین واقعیت (از راه قیاس) به عنوان هدف د- تطبیق نظریه با واقعیت (شکویی، 1364، 89).
البته شکی نیست که هر نظریه ایی در پی کشف حقیقت و قراردادن آن در حیطه عمل و تجربه است تا بتوان صحت و سقم آن را مشخص کرد، چرا که نظر و عمل مکمل یکدیگر هستند، هر چند برخی تعاریف بر نظری یا عملی بودن صرف آن تأکید می نماید (پاپلی یزدی و ابراهیمی، 1381، 12).
دیدگاه را می توان بر مبنای تفکرات افراد یا گروهها طبقه بندی کرد. گروه های ذینفع، طبقات اجتماعی، پیروان فرهنگ ها و خرده فرهنگها، هر یک از دیدگاه خاصی تبعیت می کنند. افتراق در ادراکات، اعتقادات و نگرشها، در شکل گیری دیدگاهها، نقش عمده ایی دارند. از آن میان در مفهوم دیدگاه ، دو عامل بیش از همه مهم به نظر می رسد:1- طبقات اجتماعی2- فرهنگها (شکویی، 1386، 122).
1-3-2- نظریه ها و دیدگاه های فضایی
دیدگاههای فضایی یکی از مهمترین مباحثی است که از نیمه دوم قرن بیستم به صورت گسترده ایی در مطالعات جغرافیایی رواج یافته است. از دهه 1950، جغرافیا به عنوان علم فضایی ، ابتدا در دانشگاه واشنگتن واقع در سیاتل آمریکا مورد توجه قرار می گیرد . این مکتب جغرافیایی می گوید : ابعاد فضایی سطح سیاره زمین موضوع مهم در علم جغرافیا است و در جهت تحلیل آن، به آمارها، نظریه ها، کامپیوتر، ساخت مدلهای جغرافیایی و ریاضی، نظریه مکان مرکزی، نظریه های اقتصادی، روش های کمی و بلاخره به تحلیل سیستمی نیازمندیم. در تحلیل فضایی، الگوهای سکونتگاهی، تدوین نظام فضایی در میزان جمعیت به وسعت مکان شهرها ، شهرکها و روستاها، محلات و مراکز ناحیه ای مورد تأکید قرار می گیرد(خانی،1371،100).
فرد کورت شیفر یکی از پیشگامان مهم مکتب تحلیل فضایی می گوید: در جغرافیا، باید تأکید بیشتر روی آرایش و انتظام پدیده ها در یک مکان صورت گیرد و توجه کمتری به خود پدیده ها معمول گردد (همان، 1371، 102).
یکی از نظریه ها و دیدگاههای فضایی مربوط به موضوع این تحقیق پراکندگی فضایی است: از نظر دیویدهاروی ، به تعداد عملکردهای انسانی و فرآیندهای اجتماعی فضاهای نسبی وجود دارد، در دیدگاه علم فضایی، مردم در فضاهای نسبی زندگی می کنند. پراکندگی فضایی، مجموعه ایی از واقعیتهای عینی است. هر یک از این واقعیتهای عینی، دارای محل استقرار ویژه و یک سطح مشخص می باشد. پراکندگی فضایی واقعیتهای عینی، بد انسان آرایش یافته است که می توان از نظر تراکم، الگویابی و پخش آنها به تحلیل و تدوین قوانین مربوطه پرداخت. در اغلب موارد، در شناخت پراکندگی فضایی، تنها روی یک پدیده ی واحد تأکید می کنند تا در جستجوی قوانین و صورتبندی پراکندگی فضایی پدیده، توفیق یابند. تصمیم گیری، ساز و کار اساسی در همه مسائل جغرافیایی است، در جغرافیا تصمیم گیری تأثیرات خود را در پراکندگی فضایی فعالیتهای انسانی، به صورت نمودی عینی ظاهر می سازد. مثلاً تصمیم گیری در مورد کاربری زمین در مزارع، چهره های مختلف جغرافیایی خلق می کند. از این رو، حاصل تصمیم گیری، بوسیله ی گروهها، افراد و سازمانهای دولتی، شکل گیری مجدد جغرافیایی است. روشن است که تصمیم گیریهای گروهی، فردی و دولتی، در زمینه محل استقرار فعالیتهای انسانی و یا کاربری زمین، در خلأ فکری صورت نمی گیرد، بلکه هر تصمیم گیری از یک سیاست یا ایدئولوژی و تفکر خاص تأثیر می پذیرد، یعنی در هر تصمیم گیری، همه ی شرایط محیطی، فرهنگی واقتصادی که تصمیم گیرندگان در داخل آن عمل می کنند تأثیر گذار می باشد. پراکندگی پدیده های جغرافیایی یا فعالیتهای اقتصادی، در سراسر سطح زمین و یا در داخل یک ناحیه، تحت شرایطی، شکل گیری الگوها را امکان پذیر می سازد. در سطح زمین، هر الگوی فضایی، غالباً از سه فرم هندسی نقاط (گره ها)، خطوط و حوزه ها و یک سطح جغرافیایی تشکیل می شود و محصول فرآیند فضایی ساختار فضایی است که در آن ، فضا بوسیله فرآیندهای اجتماعی، اقتصادی و طبیعی سازمان می یابد. این سازمان یابی از محل استقرار عناصر و اجزاء داخلی یک پراکندگی فضایی تأثیر می پذیرد. محل استقرار هر جزئی نسبت به هر یک از اجزا دیگر و جایگاه هر جزئی نسبت به همه ی اجزا، با هم و توام سازمان یابی فضایی را شکل می دهند. در واقع، ساختار فضایی، از آرایش و سازمان یابی پدیده ها که نتیجه ی فرآیندهای طبیعی، اجتماعی و اقتصادی است بوجود می آید (شکویی، 1386، 295-289).
نظریه و دیدگاه فضایی دیگری که مرتبط با موضوع این تحقیق می باشد نظریه مکان های مرکزی است نخستین تلاش برای شرح الگوهای مکانی را فون تانن با انتشار کتاب سرزمین منفرد به عنوان یکی از بانیان تئوری مکانی مطرح می سازد. وی فاصله محل زندگی کشاورزان را نسبت به یک بازار مرکزی براساس بهره موقعیتی در یک مدل دوایر متحمدالمرکز تشریح می نماید. شهر بزرگی را تصویر می کند که با دشتی بزرگ با حاصلخیزی یکنواخت، احاطه شده است. این شهر محدوده روستایی خود را از نظر کالا و خدمات تأمین می کند و برای عرضه مازاد تولیدات کشاورزی نواحی روستایی، بازار فراهم می سازد، در مدل فون تانن هزینه های حمل و نقل اهمیت بسیاری دارند. در نتیجه، کالاهای حجیم و سنگین و کالاهایی که هزینه حمل و نقل آنها بالاست در مجاورت شهر تولید می شوند و کالاهای سبک و کم حجم یا با هزینه حمل و نقل پایین در مکان های دورتر تولید می شوند. بدین ترتیب نظامی از دایره هایی هم مرکز، پیرامون شهر مرکزی بوجود می آیند. وی از طریق این مدل به دنبال بدست آوردن مناسب ترین محصول و کاربری زمین در یک ناحیه روستایی و اقتصاد کشاورزی است (شکل 2-2)(جمعه پور، 1385، 119).

شکل 2-2- مدل فون تانن
در عین حال اصطلاح مکان مرکزی با نام والتر کریستالر و کار پیشگامانه او با عنوان مکانهای مرکزی جنوب آلمان پیوند دارد. مرکزیت عبارت است از نقشی که یک مکان در رابطه با نقاط دیگر بر عهده دارد. مفاهیم کلیدی نظریه مکان مرکزی، دامنه کالا و ارزش آستانه هستند که به طور ضمنی به سلسله مراتب زیستگاهها و مرکزیت یک مکان ویژه دلالت می کنند. دامنه کالا در واقع مسافتی است که مردم برای تأمین خدمات و کالاهای معینی حاضر به طی آن می شوند. حداقل مجموع قدرت خرید لازم به منظور ایجاد تقاضای کافی برای عرضه کالا و خدمات خاص، ارزش آستانه را تشکیل می دهد. براساس مدل کریستالر سکونتگاهها را می توان در سطح ملی به مکانهای مرکزی رده بالاتر، رده پایین تر، پایین ترین رده و مکان های مرکزی معین طبقه بندی کرد. مرکزیت یک مکان براساس جایگاهی که در طبقه بندی به دست می آورد منعکس می شود (شکل 3-2)(همان،1385،121).

شکل 3-2 - سلسله مراتب مکانهای مرکزی کریستالر
مدل اصلی کریستالر متکی بر اصل بازاریابی است. نتیجه کاربرد این اصل پدید آمدن روابط متقابل سلسله مراتبی بین مکان های مرکزی است. توزیع مکان های مرکزی در فضای ناحیه ایی به گونه ای است که هر مکان در مرتبه خاص خود کالاها و خدمات مراکز فرودست خود را عرضه می کند. در این سلسله مراتب بازاری میدان برد کالا با سطح سلسله مراتب مکان مرکز و امکانات و قدرت خرید خریداران و شکل و ماهیت خدمات و تولید در رابطه است کریستالر معتقد بود که سلسله مراتب مرکزی می تواند براساس هر یک از اصول زیر ایجاد شود:
الف) اصل بازاریابی یا عرضه:در این حالت برای هر مرکز فرعی حداکثر حق انتخاب مراکز اصلی وجود دارد. در این نوع سلسله مراتب هر مکان مرکزی یک سوم هر شش مرکز فرعی تابعه خود به اضافه خود مرکز اصلی را زیر نفوذ دارد که معادل 3 مرکز می شود، کریستالر این مقدار را ارزشK می نامد که معادل شمارکل سکونتگاه های سطح معینی است که توسط یک مکان مرکزی متعلق به سطح بالاتر، خدمت داده می شود.
ب) اصل ترابری: در سلسله مراتبی که براساس این اصل شکل می گیرد، فاصله بین مراکز اصلی و فرعی به حداقل می رسد. در این حالت مراکز تا حد بیشتری در مسیر ترافیک بین مراکز اصلی قرار می گیرند. از آنجا که مراکز فرعی در مسیر بین مراکز اصلی واقع شده اند، وابستگی دوگانه دارند، بنابراین مطابق اصل ترابری ارزشKچهار است، یعنی هر مرکز اصلی نصف 6 مرکز فرعی به اضافه خود را زیر پوشش می گیرد.
ج) اصل اداری:اگر سکونتگاه ها مطابق این اصل استقرار یافته باشند هر مرکز، کنترل کامل 6 مرکز فرعی خود را بر عهده می گیرد و وابستگی تقسیم شده مراکز فرعی وجود ندارد، در نتیجه در این حالت ارزش K مساوی V خواهد بود یعنی 6 مرکز زیر نفوذ به اضافه خود مرکز اصلی است. (شکل 4-2)

شکل 4-2 - سلسله مراتب مرکزی براساس اصول بازار یابی، ترابری و اداری
کریستالر معتقد است که الگوی استقرار براساس اصل بازاریابی بیشترین کارآیی را برای مصرف کنندگان روستایی و توزیع فرآورده های روستایی دارد، در حالی که الگوی ترابری کاراترین الگوی استقرار برای عرضه کنندگان شهری و الگوی اداری کاراترین الگو برای بوروکراتهای شهری است. این سه نوع نظم غیر قابل جمع نیستند و مناطق بزرگ می توانند ترکیبی از چند شکل فضایی را با هم داشته باشند. از میان همه مدل های تعیین استقرار فضایی، نظریه مکان مرکزی احتمالاً از همه پخته تر و مشهورتر است. اهمیت این نظریه درباره استقرار محل های سکونت، بسیار است، اما از آنجا که تنها با بخش خدمات سروکار دارد، تبیینی که ارائه می دهد جزئی است و کل ساختار فضایی را تبیین نمی کند. نظریه مکان مرکزی الگوی کاملی از سلسله مراتب سکونتگاهی در سطح نواحی را عرضه می دارد.مهمترین انتقاد وارد بر الگوی مکان مرکزی کریستالر این است که از ناحیه، برداشتی ذهنی و آرمانی بدون توجه به تفاوتهای طبیعی نواحی و رفتارهای انسانی کرده است.(همان،1385 ،123-119).
علاوه بر کریستالر، معروف ترین مدل ها در رابطه با ساختار سازمانی سکونتگاههای روستایی و سلسله مراتب مکان مرکزی، مدل لوش و گالپین است. تجزیه و تحلیل لوش مبتنی بر شبکه روستاهای کشاورزی است که در یک دشت زراعی به شکل مثلث پراکنده شده اند. گالپین و پیروانش مکان های مرکزی را از دیدگاه روستایی تجزیه و تحلیل کردند و از این راه سلسله مراتب عملکردی را به صورت تجربی به دست آوردند. به طور کلی تمامی نظریه های مکان مرکزی بر چهار اصل استوارند:1- یکسانی چشم انداز فرهنگی و فیزیکی2- نواحی واحد نامحدود3- قابلیت دسترسی یکسان مکان های مرکزی در تمام جهات 4- رفتار منطقی مصرف کننده. البته چنین شرایطی در سیستم های فضایی واقعی وجود ندارد و مهمترین انتقادی که بر این الگوها وارد شده است، نیز برهمین اصول است (همان، 1385، 124).
به این ترتیب در یک منطقه باید نظامی از آبادیهای مرکزی در مقیاس ها و اندازه های مختلف براساس بعد و کشش عرصه ی خدماتی و نوع فعالیتهای مستقر در آنها وجود داشته باشد. مقایسه ی اصول تئوری های مرکزیت مکانی و به ویژه تئوری کریستالر، با کیفیت خاص پراکندگی مراکز جمعیتی در ایران به عنوان نقطه ی شروع، می تواند زمینه ایی برای شکل گیری تئوریهای مربوط به توضیح چگونگی پراکندگی مراکز جمعیتی در ایران باشد (معصومی اشکوری، 1385، 98).
مکانهای مرکزی، مراکزی کانونی هستند که در آنها کالاها (بویژه کالاهای خدماتی و کشاورزی) و خدمات گوناگون (مانند آموزش وخدمات بهداشتی - درمانی) برای برآوردن نیازهای سکونتگاههای کوچک تر پیرامونی ارائه می شود. بنابراین می توان سکونتگاههای روستایی را براساس کارکردهای خدماتی آنها رده بندی کرد و با توجه به جایگاه هر یک از روستاها در ارائه خدمات و کالاها، آنها را در سطح معینی جای داده، به سطح بندی خدماتی سکونتگاهها پرداخت (سعیدی، 1390، 119).
2-3-2- سازمان فضایی و سطح بندی روستاها
در برنامه ریزی توسعه مناطق روستایی تعیین درست مراکز روستایی و مکان های توزیع خدمات اهمیت بسیاری دارد. ایجاد سازمان فضایی مناسب و ساخت مکانی مطلوب اهداف اصلی برنامه های توسعه مناطق روستایی را تشکیل می دهد. منظور از سازمان فضایی ساختار سلسله مراتبی سکونتگاهها، شبکه های ارتباطی که آنها را به هم وصل می کند و جریانهای برقرار بین آنها است. منظور از ساخت فضایی نیز ترکیب این عوامل یا ترتیب مکانها، شبکه یا خطوط پیوند و روابط یا کارکردهاست. سازمان فضایی مناسب، دارای ساخت سلسله مراتبی است که هر مرتبه براساس جایگاهی که اشغال کرده کارکردهای خود را در سیستم ایفا می کند (جمعه پور،1385 ،181).
الگوی روابط متقابل بین سکونتگاهها در صورتی که شرایط اقتصادی، اجتماعی، فرهنگی و سیاسی یکسانی برای همه آنها تصور شود، می تواند براساس این دو اصل تفسیر شود:1- اصولا مردم برای دستیابی به خدمات یا رفع نیازهای خود براساس قانون کمترین تلاش، مسیرهایی را انتخاب می کنند که با پیمودن حداقل فاصله حداکثر نیازهای خود را برآورده سازند.2- مردم مستقر در سطح پایین تر مکان های مرکزی همیشه برای رفع نیازهای خود به سوی سطح بالاتر سکونتگاهها حرکت می کنند. البته به شرط اینکه سکونتگاه بالاتر جاذبه کافی برای جذب مردم سکونتگاه پایین تر را از نظر ارائه کارکردهای مختلف داشته باشد. این دو شرط تعیین کننده چهارچوب جریان روابط متقابل بین نقاط مختلف در سلسله مراتب سکونتگاهی است (Maurya, 1991,67) .
هر چند ملاحظات اجتماعی، فرهنگی و سیاسی نیز در کنار رفتارهای اقتصادی در انتخاب مکان تأمین نیازهای خدماتی یا برآورده ساختن سایر نیازها توسط مردم اثر می گذارد، اگر به این اصل توجه داشته باشیم که همه روستاهای کوچک و بزرگ از نظر اجتماعی، اقتصادی، فرهنگی و دیگر عوامل نمی توانند تمامی نیازهایشان را با اتکا به خود برطرف نمایند، این مسئله روشن می شود که ارتباط بین سکونتگاهها در زمینه پوشش دادن نیازهای همدیگر به عنوان یک سیستم فضایی واحد اجتناب ناپذیر است. ساماندهی این ارتباط و جریانهای بین سکونتگاههاست که نیاز به برنامه ریزی فضایی را برای نواحی روستایی ایجاد می کند. در انتخاب مراکز روستایی در مراتب مختلف سکونتگاهی برای انتخاب درست مکان های استقرار خدمات و کارکردها به چند نکته باید توجه کرد که این نکات شامل موارد زیر است:1- انتخاب نقاط در هر سطح از سکونتگاهها که صورت گیرد، باید به گونه ایی باشد که مناسب ترین ارتباط سلسله مراتبی را برقرار سازند، بطوری که هر کدام از نقاط به بهترین شکل نقش خود را ایفا کند.2- الگوی ارتباط بین نقاط با در نظر داشتن پیمودن حداقل فاصله دسترسی به خدمات و کارکردهای مختلف تعریف شود.3- انتخاب مراکز توزیع خدمات یا کارکردها در مناطقی که هنوز هیچگونه الگویی از توزیع خدمات بویژه در سطوح پایین سکونتگاهها شکل نگرفته است به مراتب آسان تر از وقتی است که الگوی نامناسب و ناکارآمد شکل گرفته باشد.4-در شرایط مساوی سکونتگاههایی که نقشها و کارکردهای بیشتری بر عهده دارند یا جاذبه کارکردی بیشتری دارند از قابلیت بالاتری برای انتخاب به عنوان مرکز در مقایسه با نقاط هم سطح برخوردارند (Solanki and Dikit, 1991,173).
در سطح بندی روستاها، می توان به منظور خدمات رسانی، روستاهای کوچکتر رابه روستاهای بزرگتر و همجوار خود پیوند داد. (به طور مثال دو یا سه روستای سطح اول به یکی از روستاهای سطح دو، و مجموعه چند روستای سطح یک و دو را به روستایی در سطح سه ارتباط
داد، و بدین ترتیب، پیوند بین روستاهای سطوح پایین تر را با روستاهای سطوح بالاتر ایجاد نمود. در چنین شرایطی، هر گاه مجموعه ایی از روستاهای سطوح یک، دو و سه که از نظر تعداد جمعیت در حد ارزش آستانه (حداقل مجموع قدرت خرید لازم به منظور ایجاد تقاضای کافی برای عرضه ی کالا و خدمات خاص می باشد) برای ارائه یک نهاد خدماتی باشند، می توان روستای سطح سه را برای استقرار نهاد خدماتی مورد نیاز سایر روستاها انتخاب نمود(شکل5-2) (مطیعی لنگرودی، 1390، 122).

شکل 5-2 - سطح بندی سکونتگاههای روستایی
4-2- نظریه سرمایه انسانی
یکی از نظریه های مرتبط با آموزش و پرورش نظریه سرمایه انسانی است. پژوهش های متعدد پیرامون رابطه ی آموزش و بهره وری از همبستگی فراوان آنها خبر می دهند یعنی اثرهای مثبت سرمایه گذاری در زمینه ی سرمایه های انسانی بر توسعه منطقه ایی مشهود است، بدین ترتیب پدیده ی رسیدن به سرمایه گذاری در سرمایه ی انسانی و باز بودن درهای تبادل فضایی از عوامل تعیین کننده ی توسعه منطقه ایی می باشد (معصومی اشکوری، 1367، 77).

—d1120

..................................................

تشکر و قدردانی: (اختیاری)
..........................................................................................................
چکیده
برای اندازه‌گیری وضعیت دسترسی و استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات یا همان آمادگی الکترونیکی کشورها، تاکنون طیف وسیعی از ابزارهای ارزیابی توسعه یافته‌اند. این ابزارها از تعاریف و روش‌های مختلفی برای اندازه‌گیری آمادگی الکترونیکی استفاده کرده اند و از نظر نتایج حاصله بطور قابل ملاحظه‌ای با یکدیگر متفاوت می‌باشند. بیشر مدل های ارائه شده در سطح ملی بوده و به اندازه کافی متغیرهای ارزیابی آمادگی الکترونیکی، در سطح سازمانی را مورد بررسی قرار نداده اند. آن تحقیقاتی هم که در سطح سازمانی انجام شده بیشتر، آمادگی شرکت ها و سازمان ها را برای تجارت الکترونیک مورد ارزیابی قرار داده اند و بیشتر کلی بوده. اما تاکنون مدلی بومی برای ارزیابی آمادگی الکترونیکی در سطح سازمان خدماتی طراحی نشده است.
در این تحقیق با استفاده از روش رویش نظریه ها، با استفاده از نمونه برداری تئوریک و با بکارگیری نرم افزار Atlas ti، شاخص ها و مدل ارزیابی آمادگی الکترونیکی سازمان خدماتی (مورد مطالعاتی سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح) مناسب و متناسب با شرایط اقتصادی، اجتماعی و فناوری کشور طراحی شده است. سپس با استفاده از نظرسنجی 10 نفر از خبرگان و فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) وزن معیار های مدل مشخص شده است. در نهایت آمادگی الکترونیکی سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح بر اساس مدل بدست آمده و اوزان حاصله مورد ارزیابی قرار گرفته است.
نتایج حاصل از تحقیق حاضر نشان می دهد که سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح در بعد آمادگی الکترونیکی سازمان ارائه دهنده خدمت در حوزه های «استراتژی ها و سیاست های فناوری اطلاعات» و «زیر ساخت شبکه فناوری اطلاعات » بیشتر از حد متوسط بوده و در حوزه های «شبکه ارائه خدمت » و « فرهنگ، رشد و یادگیری منابع انسانی » کمتر از حد متوسط بوده. در بعد آمادگی الکترونیکی جامعه هدف در حوزه های «پذیرش خدمات الکترونیک سازمان توسط جامعه هدف » و « رضایت جامعه هدف از خدمات الکترونیکی » بیشتر از حد متوسط بوده و در حوزه «دسترسی جامعه هدف به خدمات الکترونیکی » نزدیک حد متوسط می باشد.
واژه‌های کلیدی: فناوری اطلاعات و ارتباطات، آمادگی الکترونیکی، رویش نظریه، سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح
فهرست مطالب
TOC o "1-3" h z u فصل اول PAGEREF _Toc407715628 h 11-1- مقدمه PAGEREF _Toc407715629 h 21-2- تعریف مساله PAGEREF _Toc407715630 h 21-3- اهمیت موضوع PAGEREF _Toc407715631 h 31-4- سوالات تحقیق PAGEREF _Toc407715632 h 41-5- هدف تحقیق PAGEREF _Toc407715633 h 51-6- روش تحقیق PAGEREF _Toc407715634 h 61-6-1- روش و ابزار گر آوری اطلاعات PAGEREF _Toc407715635 h 61-6-2- روش تجزیه و تحلیل داده ها PAGEREF _Toc407715636 h 61-7- مراحل تحقیق PAGEREF _Toc407715637 h 71-8- چارچوب کلی پایان نامه PAGEREF _Toc407715638 h 81-9- کلیدواژه‌های مورد استفاده در تحقیق PAGEREF _Toc407715639 h 9فصل دوم PAGEREF _Toc407715640 h 11مقدمه PAGEREF _Toc407715641 h 122-1- بخش اول- تعریف و اهداف «آمادگی الکترونیکی» PAGEREF _Toc407715642 h 122-1-1- ضرورت توجه به آمادگی الکترونیکی PAGEREF _Toc407715643 h 122-1-2- تعاریف آمادگی الکترونیکی PAGEREF _Toc407715644 h 132-1-3- اهداف آمادگی الکترونیکی PAGEREF _Toc407715645 h 172-2- بخش دوم- تشریح مدل های ارزیابی آمادگی الکترونیکی PAGEREF _Toc407715646 h 192-2-1- مدل های ارزیابی آمادگی الکترونیکی در سطح ملی PAGEREF _Toc407715647 h 212-2-1-1- راهنمای Readiness CSPP برای زندگی در یک دنیای شبکه‌ای PAGEREF _Toc407715648 h 212-2-1-2- CID Readiness برای جهان شبکه‌ای(راهنمایی برای کشورهای در حال توسعه) PAGEREF _Toc407715649 h 222-2-1-3- ارزیابی APEC E-Commerce Readiness PAGEREF _Toc407715650 h 242-2-1-4- اندازه‌گیری موقعیت جهانی آمادگی الکترونیکی توسط شرکت بین‌المللیMcConnell PAGEREF _Toc407715651 h 252-2-1-5- پروژه جهانی انتشار اینترنت Mosaic PAGEREF _Toc407715652 h 272-2-1-6- ارزیابی بین‌المللی WITSA از تجارت الکترونیک PAGEREF _Toc407715653 h 292-2-1-7- تبدیل‌های فضای مجازی و فرا صنعتی Crenshaw & Robinson PAGEREF _Toc407715654 h 302-2-1-8- CIDCM PAGEREF _Toc407715655 h 322-2-1-9- WB PAGEREF _Toc407715656 h 362-2-2- آمادگی الکترونیکی در سطح سازمانها PAGEREF _Toc407715657 h 392-2-2-1- مدل بلوغ کسب و کار الکترونیک EMM PAGEREF _Toc407715658 h 402-2-2-2- مدل آمادگی الکترونیک مشاهده شده (PERM ): PAGEREF _Toc407715659 h 412-2-2-3- مدل KPMG PAGEREF _Toc407715660 h 442-2-2-4- مدل P3I3 PAGEREF _Toc407715661 h 472-2-3- معیار های ارزیابی آمادگی الکترونیک سازمان ها در ایران PAGEREF _Toc407715662 h 502-3- بخش سوم : معرفی سازمان خدماتی PAGEREF _Toc407715663 h 522-4- نتیجه گیری PAGEREF _Toc407715664 h 532-4-1- مقایسه مفهومی و ساختاری مدل‌ها موجود در سطح ملی PAGEREF _Toc407715665 h 542-4-2- مقایسه مفهومی و ساختاری مدل‌ها موجود در سطح سازمای PAGEREF _Toc407715666 h 622-5- خلاء مطالعاتی PAGEREF _Toc407715667 h 64فصل سوم PAGEREF _Toc407715668 h 663-1- مقدمه PAGEREF _Toc407715669 h 673-2- مرحله اول – روش تئوری‌سازی داده ‌بنیاد PAGEREF _Toc407715670 h 693-2-1- علت انتخاب روش PAGEREF _Toc407715671 h 693-2-2- رویش نظریه : PAGEREF _Toc407715672 h 693-2-3- نمونه گیری در پژوهشهای کیفی PAGEREF _Toc407715673 h 703-2-4- روشهای نمونه گیری برای جمع آوری داده های کیفی(نمونه گیری غیر احتمالی) PAGEREF _Toc407715674 h 703-2-4-1- نمونه برداری تئوریک PAGEREF _Toc407715675 h 713-2-4-2- نمونه برداری گلوله برفی: PAGEREF _Toc407715676 h 713-2-5- انتخاب اسناد و مدارک PAGEREF _Toc407715677 h 713-2-6- فرآیند تحلیل داده ها PAGEREF _Toc407715678 h 733-2-6-1- مقایسه مداوم و یادادشت برداری PAGEREF _Toc407715679 h 733-2-6-2- کد گذاری باز PAGEREF _Toc407715680 h 743-2-6-3- کد گذاری محوری PAGEREF _Toc407715681 h 743-3- مرحله دوم : تعیین وزن معیار های با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) PAGEREF _Toc407715682 h 753-3-1- مقدمه PAGEREF _Toc407715683 h 753-3-2- تحلیل سلسله مراتبی (AHP) PAGEREF _Toc407715684 h 763-3-3- الگوریتم AHP PAGEREF _Toc407715685 h 773-4- مرحله سوم : چگونگی سنجش آمادگی الکترونیکی سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح PAGEREF _Toc407715686 h 793-4-1- جامعه آماری PAGEREF _Toc407715687 h 793-4-2- حجم نمونه و روش اندازهگیری PAGEREF _Toc407715688 h 793-4-3- گرد آوری داده ها: PAGEREF _Toc407715689 h 803-4-3-1- مهمترین تکنیکهای جمع آوری اطلاعات PAGEREF _Toc407715690 h 803-4-3-2- بررسی روایی و پایایی پرسشنامه PAGEREF _Toc407715691 h 823-4-3-3- بررسی نرمال بودن متغیرها(آزمون شاپیرو) PAGEREF _Toc407715692 h 853-4-4- انتخاب روش آماری PAGEREF _Toc407715693 h 86فصل چهارم PAGEREF _Toc407715694 h 874-1- مقدمه PAGEREF _Toc407715695 h 884-2- یافته های مرحله ی اول پژوهش PAGEREF _Toc407715696 h 884-2-1- انتخاب مستندات PAGEREF _Toc407715697 h 894-2-2- تحلیل داده ها PAGEREF _Toc407715698 h 904-2-3- فن یادداشت برداری PAGEREF _Toc407715699 h 924-2-4- کد گذاری باز PAGEREF _Toc407715700 h 934-2-5- گسترش مفاهیم PAGEREF _Toc407715701 h 994-2-6- کد گذاری محوری PAGEREF _Toc407715702 h 1034-2-7- تحلیل داده ها – طبقه ها PAGEREF _Toc407715703 h 1084-2-7-1- طبقه کلان اول: آمادگی الکترونیکی سازمان ارائه دهنده خدمت PAGEREF _Toc407715704 h 1094-2-7-2- طبقه کلان دوم : آمادگی الکترونیکی جامعه هدف PAGEREF _Toc407715705 h 1124-3- یافته های مرحله دوم پژوهش PAGEREF _Toc407715706 h 1154-3-1- تحلیل پرسشنامه ها PAGEREF _Toc407715707 h 1154-3-1-1- رتبه بندی معیارها PAGEREF _Toc407715708 h 1164-3-1-2- رتبه بندی زیر معیارها بر اساس « آمادگی الکترونیکی جامعه هدف » PAGEREF _Toc407715709 h 1164-3-1-3- رتبه بندی زیر معیارها بر اساس معیار « بعد آمادگی سازمان ارئه دهنده خدمت » PAGEREF _Toc407715710 h 1174-3-1-4- رتبه بندی زیر معیارها بر اساس معیار « استراتژی ها و سیاست های فناوری اطلاعات » PAGEREF _Toc407715711 h 1194-3-1-5- رتبه بندی زیر معیارها بر اساس معیار « شبکه ارائه خدمت » PAGEREF _Toc407715712 h 1204-3-1-6- رتبه بندی زیر معیارهابر اساس معیار « زیر ساخت شبکه فناوری اطلاعات » PAGEREF _Toc407715713 h 1214-3-1-7- رتبه بندی زیر معیارهابر اساس معیار « فرهنگ، رشد و یادگیری منابع انسانی » PAGEREF _Toc407715714 h 1224-3-1-8- رتبه بندی زیر معیارهابر اساس معیار «دسترسی جامعه هدف به خدمات الکترونیکی» PAGEREF _Toc407715715 h 1234-3-1-9- رتبه بندی زیر معیارهابر اساس معیار « پذیرش خدمات الکترونیک سازمان توسط جامعه هدف » PAGEREF _Toc407715716 h 1244-3-1-10- رتبه بندی زیر معیارهابر اساس معیار « پذیرش خدمات الکترونیک سازمان توسط جامعه هدف » PAGEREF _Toc407715717 h 1254-3-1-11- رتبه بندی زیر معیارهابر اساس معیار « رضایت جامعه هدف از خدمات الکترونیکی » PAGEREF _Toc407715718 h 1264-4- یافته های مرحله سوم پژوهش PAGEREF _Toc407715719 h 1274-4-1- تحلیل توصیفی(جمعیت شناختی) PAGEREF _Toc407715720 h 1284-4-1-1- بررسی سطح تحصیلات خبرگان PAGEREF _Toc407715721 h 1284-4-2- بررسی وضعیت موجود آمادگی الکترونیکی سازمان ارائه دهنده خدمت PAGEREF _Toc407715722 h 1294-4-3- بررسی وضعیت موجود آمادگی الکترونیکی جامعه هدف PAGEREF _Toc407715723 h 132فصل پنجم PAGEREF _Toc407715724 h 1375-1- مقدمه PAGEREF _Toc407715725 h 1385-2- یافته های تحقیق در پاسخ به سوالات تحقیق PAGEREF _Toc407715726 h 1385-3- پیشنهادات برای سازمان (نوآوری) PAGEREF _Toc407715727 h 1405-4- پیشنهادات برای تحقیقات آینده PAGEREF _Toc407715728 h 140مراجع PAGEREF _Toc407715729 h 141پیوست‌ها PAGEREF _Toc407715730 h 147پیوست (الف) PAGEREF _Toc407715731 h 148پیوست (ب) PAGEREF _Toc407715732 h 154
فهرست اشکال
شکل (2-1) : مدل PERM 42
شکل (3-1) : چارچوب کلی تحقیق 68
شکل (3-2) : فرایند به هم مرتبط نمونه گیری، جمع آوری و کد گذاری داده ها برای رسیدن به نظریه 72
شکل (4-1) : محیط نرم افزار اطلس تی آی و نحوه ی وارد کردن مدارک و مستندات 90
شکل (4-2) : نحوه وارد کردن یادادشت ها در نرم افزار اطلس تی ای 93
شکل (4-3) : نمونه ای از کد گذاری اولیه 94
شکل (4-4) : تعداد کدهای استخراج شده و نحوه استخراج آنها 98
شکل (4-5) : تبدیل کدهای اولیه به مفاهیم 103
شکل (4-6) : طبقه بندی مفاهیم در طبقه های اصلی 104
شکل (4-7) : ساختن معیار شبکه ارائه خدمت با استفاده از کدهای مرتبط 108
شکل (4-8) : نمای شبکه ای مدل ارزیابی آمادگی الکترونیکی سازمان های خدماتی در نرم افزار 114
شکل (4-9) : رتبه بندی معیارهای اصلی(خروجی نرم افزار expert Choice) 116
شکل (4-10) : نتایج رتبه بندی معیارها (ادغام شده) 116
شکل (4-11) : رتبه بندی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice) 117
شکل (4-12) : رتبه بندی زیر معیارها نسبت به معیار آمادگی الکترونیکی جامعه هدف 117
شکل (4-13) : رتبه بندی زیر معیارها (خروجی نرم افزار expert Choice) 118
شکل (4-14) : رتبه بندی زیر معیارها نسبت به معیار بعد امادگی سازمان ارئه دهنده خدمت 118
شکل (4-15) : رتبه بندی زیر معیارها (خروجی نرم افزار expert Choice) 119
شکل (4-16) : رتبه بندی زیر معیارها نسبت به معیار استراتژی ها و سیاست های فناوری اطلاعات 120
شکل (4-17) : رتبه بندی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice) 120
شکل (4-18) : رتبه بندی زیر معیارها نسبت به معیار شبکه ارائه خدمت 121
شکل (4-19) : رتبه بندی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice) 121
شکل (4-20) : رتبه بندی زیر معیارها نسبت به معیار زیر ساخت شبکه فناوری اطلاعات 122
شکل (4-21) : رتبه بندی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice) 123
شکل (4-22) : رتبه بندی زیر معیارها نسبت به معیار فرهنگ، رشد و یادگیری منابع انسانی 123
شکل (4-23) : رتبه بندی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice) 124
شکل (4-24) : رتبه بندی زیر معیارها نسبت به معیار دسترسی جامعه هدف به خدمات الکترونیکی 124
شکل (4-25) : رتبه بندی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice) 125
شکل (4-26) : رتبه بندی زیر معیارها نسبت به معیار پذیرش خدمات الکترونیک سازمان توسط جامعه هدف 125
شکل (4-27) : رتبه بندی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice) 126
شکل (4-28) : رتبه بندی زیر معیارها نسبت به معیار پذیرش خدمات الکترونیک سازمان توسط جامعه هدف 126
شکل (4-29) : رتبه بندی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice) 127
شکل (4-30) : رتبه بندی زیر معیارها نسبت به معیار پذیرش رضایت جامعه هدف از خدمات الکترونیکی 127
شکل (4-31) : نمودار فراوانی سطح تحصیلات 128
شکل (4-32) : نمودار رتبه بندی ابعاد آمادگی الکترونیکی سازمان ارائه دهنده خدمت فهرست جداول
34 جدول (2-1) : چارچوب CIDCM
50 جدول (2-2) : معیارها و زیر معیارها مدل سازمان ها در ایران
54 جدول (2-3) : مقایسه مفهومی و ساختاری مدل‌ها موجود در سطح ملی
62 جدول (2-4) : مقایسه مفهومی و ساختاری مدل‌ها موجود در سطح سازمانی
75 جدول (3-1) : امتیازات نشان دهنده شدت اهمیت
82 جدول (3-2) : طیف لیکرت جهت سنجش وضع موجود
84 جدول (3-3) : آلفای کرونباخ برای کل پرسشنامه
85 جدول (3-4) : نتایج بررسی نرمال بودن متغیرهای تحقیق (آزمون شاپیرو)
91 جدول (4-1) : نمایی از برجسته ترین افراد مصاحبه شونده در این پژوهش
92 جدول (4-2) : نمونه ای از یادداشت برداری
94 جدول (4-3) : کدهای اولیه
99 جدول (4-4) : ایجاد مفاهیم از کدهای اولیه
105 جدول (4-5) : تبدیل مفاهیم به طبقه ها و سپس طبقه های کلان را نشان می دهد
115 جدول (4-6) : اهمیت درمقایسات زوجی
116 جدول (4-7) : مقایسه زوجی معیارها نسبت به هدف(خروجی نرم افزار expert Choice)
117 جدول (4-8) : ماتریس مقایسه زوجی گزینه ها(خروجی نرم افزار expert Choice)
118 جدول (4-9) : ماتریس مقایسه زوجی گزینه ها(خروجی نرم افزار expert Choice)
119 جدول (4-10) : ماتریس مقایسه زوجی زیر معیارها (خروجی نرم افزار expert Choice)
120 جدول (4-11) : ماتریس مقایسه زوجی زیر معیارها (خروجی نرم افزار expert Choice)
121 جدول (4-12) : ماتریس مقایسه زوجی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice)
122 جدول (4-13) : ماتریس مقایسه زوجی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice)
123 جدول (4-14) : ماتریس مقایسه زوجی زیر معیارهاخروجی نرم افزار expert Choice)
124 جدول (4-15) : ماتریس مقایسه زوجی معیارها (خروجی نرم افزار expert Choice)
126 جدول (4-16) : ماتریس مقایسه زوجی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice)
127 جدول (4-17) : ماتریس مقایسه زوجی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice)
128 جدول (4-18) : توزیع فراوانی پاسخگویان بر اساس سطح تحصیلات
129 جدول (4-19) : میانگین مربوط به ابعاد آمادگی الکترونیکی سازمان ارائه دهنده خدمت
130 جدول(4-20) : آزمون t مربوط به ابعاد آمادگی الکترونیکی سازمان ارائه دهنده خدمت
131 جدول (4-21) : میانگین ابعاد آمادگی الکترونیکی سازمان ارائه دهنده خدمت
131 جدول (4-22) : نتایج آزمون فریدمن
131 جدول (4-23) : رتبه بندی ابعاد آمادگی الکترونیکی سازمان ارائه دهنده خدمت
133 جدول (4-24) : میانگین مربوط به ابعاد آمادگی الکترونیکی جامعه هدف
133 جدول (4-25) : آزمون t مربوط به ابعاد آمادگی الکترونیکی جامعه هدف
134 جدول (4-26) : میانگین ابعاد آمادگی الکترونیکی جامعه هدف
134 جدول (4-27) : نتایج آزمون فریدمن
135 جدول (4-28) : رتبه بندی ابعاد آمادگی الکترونیکی جامعه هدف
136 جدول (4-29) : نتیجه ارزیابی آمادگی الکترونیکی سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح
TOC h z t "بالانویس جدول" c

-135890-7620
00

فصل اولکلیات تحقیق
1-1- مقدمهدر این فصل شمای کلی تحقیق و طرح تحقیق جهت آشنایی کلی خواننده با مسأله اصلی تحقیق، موضوع تحقیق، ضرورت‌ها و اهداف تحقیق، و روش برخورد محقق با این مسأله‌ در روش تحقیق، شیوه جمع‌آوری اطلاعات و قلمروی تحقیق به‌طور کلی بیان می‌شود.
1-2- تعریف مسالهفناوری اطلاعات و ارتباطات (فاوا) ماهیت روابط جهانی و منشاء مزیت های رقابتی و نیز فرصت های توسعه اقتصادی و اجتماعی را به طور بنیادینی تغییر داده است. از سوی دیگر با افزایش شکاف دیجیتالی (‌فاصله ای است میان افراد و جوامعی که از فناوری اطلاعات و ارتباطات مانند اینترنت بطور اثر بخش استفاده می کنند و آنهایی که این توانایی را ندارند) رهبران دولت ها، شرکتهای تجاری و سازمان های اجتماعی سعی دارند قدرت فناوری اطلاعات و ارتباطات را در جهت توسعه خویش مهار کنند. برای استفاده اثربخش از فاوا، نهادی باید از جهت زیر ساخت ها، میزان دسترسی به فاوا در سطح گسترده افراد و جنبه های قانونی و حقوقی بر استفاده از فاوا دارای آمادگی الکترونیکی باشد. بنابراین اگر قرار است خلاء شکاف دیجیتالی پر شود، همه این موضوعات باید در یک استراتژی منسجم و دست یافتنی که جهت رفع نیازهای محلی آن نهاد خاص توسعه داده شده است، مورد توجه قرارگیرند.
رهبران کشورها، شرکت‌ها و سازمان‌های درحال توسعه می‌توانند از ابزار ارزیابی آمادگی الکترونیکی جهت اندازه‌گیری و برنامه‌ریزی برای انسجام و یکپارچه‌سازی کمک گیرند. این امر به آنها کمک می‌کند تا بر تلاش‌ها و نیازهایی تمرکز کنند و حوزه‌هایی را مورد شناسایی قرار دهند که نیازمند پشتیبانی خارجی و سرمایه‌گذاری و کمک می‌باشند.
اما ارزیابی به تنهایی کافی نیست و تصمیم‌گیرندگان با دو چالش کلیدی در زمینه استفاده اثربخش از این ابزار روبرو می‌باشند. اولاً، آنها نیاز دارند که درک کنند فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات (فاوا) چگونه می‌تواند به کشور، کسب و کار و یا سازمانشان در دستیابی به مزایای اقتصادی، اجتماعی و یا عملیاتی و در نتیجه تعیین اهداف واقعی کمک کند. ثانیاً، آنها بایستی گام‌های محکمی ‌به سمت استفاده مؤثر و قابل‌توجه از فاوا بردارند که به آنها کمک خواهد کرد که به اهداف توسعه دست یابند.
از طرف دیگر طیف وسیعی از ابزارهای ارزیابی برای اندازه‌گیری میزان آمادگی الکترونیکی توسعه یافته‌اند. این ابزارها از تعاریف بسیار متنوعی برای آمادگی الکترونیکی و نیز روش‌های اندازه‌گیری متفاوتی استفاده می‌کنند، که ارزیابی‌ها از نظر اهداف و نتایج حاصله به‌طور قابل ملاحظه‌ای با یکدیگر متفاوت خواهد بود.
بنابراین در راستای تحقق دولت الکترونیک نیاز می باشد که آمادگی الکترونیکی شدن سازمان ها مورد ارزیابی قرار گیرند. از آنجایی که بیشتر سازمان های کشور با محوریت خدمت می باشد، به بیانی دیگر در حال ارائه خدمت به مردم و سازمان های دیگر می باشد در این تحقیق به ارائه مدلی برای ارزیابی آمادگی الکترونیکی سازمان های خدماتی پرداخته می شود.
در سازمانهای خدماتی تولید و مصرف همزمان است، یعنی بین مشتری و ارائه کننده خدمت رابطه متقابل ایجاد می گردد. و نیز سازمان های خدماتی عموما باید از نظر زیر ساخت (فیزیکی، انسانی، منابع ملموس و غیر ملموس)، قابلیت دسترسی فناوری اطلاعات و ارتباطات برای عامه مردم و تاثیر چاچوب ضوابط قانونی موجود در به کارگیری فناوری مزبور از آمادگی الکترونیکی برخوردار باشند. لذا با ارزیابی میزان امادگی الکترونیکی، سازمانها با اطمینان بیشتر در راستای برنامه ریزی لازم برای گسترش امور مبتنی بر فناوری اطلاعات و ارتباطات گام برمی دارند.
به همین دلایل این تحقیق به طراحی الگوی ارزیابی آمادگی الکترونیکی شدن متناسب با شرایط اقتصادی، اجتماعی و فناوری کشورمان برای سازمان های خدماتی جهت پذیرش، به کارگیری و سرمایه گذاری در فناوری اطلاعات و ارتباطات می پردازد.
1-3- اهمیت موضوعبا توجه به تغییرات فزاینده فناوری‌ در زمینه فاوا که شکل مبادلات و ارتباطات و نحوه انجام فرایندهای سازمانی را نیز تغییر داده است، تنها راه بقا، کسب مزیت رقابتی و مدیریت مؤثر تغییرات سریع در محیط کاملاً متغیر کسب و کار است. با توجه به ظهور فاوا و تغییرات محیطی موجود، مزیت رقابتی واقعی تنها زمانی حاصل می‌شود که فعالیت‌های کلیدی سازمان با کمک فاوا دگرگون شوند و تغییر شکل یابند. دگرگونی مهمی که در بسیاری از سازمان‌های سنتی در حال وقوع است، بر به‌کارگیری و سرمایه‌گذاری در فاوا یا فناوری‌‌های اطلاعات و ارتباطات به منظور بهبود بهره‌وری، افزایش کارایی عملیاتی و مالی کسب و کارها تمرکز دارد. این حوزه مهم که آن را کسب و کار الکترونیکی می‌نامند، ثروتی از درآمدهای جدید و رشد مشتریان، فرصت‌های جدید جهت بهبود بهره‌وری و صرفه جویی در هزینه‌ها را فراهم می‌آورد.
کسب و کار الکترونیکی شامل دیجیتالی کردن کامل زنجیره ارزش و فرایندهای تجاری و تعهد به کمک به سازمان‌های سنتی جهت ایجاد ارزش افزوده و رسیدن به درجاتی از تعالی و توسعه‌یافتگی عملیاتی و مالی است که پیش از آن به آنجا نرسید بودند. بنابراین در راه رسیدن به کسب و کار الکترونیکی مدیران شرکت‌ها با وظیفه سنگینی جهت شناسایی فرصت‌ها و ارزیابی و توجیه سرمایه‌گذاری‌های مناسب کسب و کار الکترونیکی مواجه هستند.
لذا مزیت ارائه شده توسط این تحقیق، ارائه مکانیسمی برای اندازه‌گیری آمادگی الکترونیکی سازمان های خدماتی جهت بهبود اولویت‌بندی، برنامه‌ریزی و مدیریت تغییر مرتبط با فعالیت‌های کسب و کار الکترونیکی است جهت دستیابی به کسب و کار الکترونیکی موفقی که برای رقابتی ماندن و بهره‌گیری کامل از مزایای کسب و کار الکترونیکی ضروری است و علاوه بر مزایای فوق باعث ظهور فرایندهای نوآورانه و خلاق، سازماندهی جدید فرایندهای کسب و کار، اثرات عملکردی و مالی قابل توجه می‌باشد. مزیت اصلی که با انجام این تحقیق بدست می‌آید، این است که این مدل راهنمایی برای تلاش‌های توسعه و سرمایه‌گذاری در جهت به‌کارگیری فاوا فراهم می‌کند که از آن می‌توان جهت محک‌گذاری به منظور اندازه‌گیری و مقایسه پیشرفت با وضعیت قبلی خود یا با سایر موارد مشابه در سازمانهای خدماتی ایرانی استفاده کرد.
1-4- سوالات تحقیقبه طور کلی این تحقیق به دنبال پاسخگویی به سؤالات زیر می باشد:
چه معیار هایی برای ارزیابی آمادگی الکترونیکی سازمان های خدماتی با توجه نقش فناوری اطلاعات در کسب و کار باید در نظر گرفته شود؟
نتایج ارزیابی آمادگی الکترونیکی سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح با استفاده از الگو ارائه شده در این تحقیق چه می باشد؟
آیا من حیث المجموع سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح آمادگی لازم، جهت الکترونیکی شدن را دارا می باشد؟ و در چه سطحی آمادگی لازم را دارا می باشد؟
1-5- هدف تحقیقهدف کلی این تحقیق طراحی الگو ارزیابی آمادگی الکترونیکی شدن متناسب با شرایط اقتصادی و اجتماعی و فناوری‌ کشور به منظور ارزیابی میزان آمادگی سازمانهای خدماتی ایرانی جهت پذیرش، به‌کارگیری و سرمایه‌گذاری در فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات می باشد. لذا می توان اهداف جزئی را به شرح زیر بیان نمود:
سنجش میزان آمادگی الکترونیکی سازمان تامین اجتماعی نیرو های مسلح جهت مشخص نمودن نقاط ضعف و قوت و شناسایی اولویت‌های سرمایه‌گذاری برای فاوا
ارائه راهکارهای مناسب به سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح جهت مشخص نمودن حوزه‌هایی که به حمایت، سرمایه‌گذاری و برنامه‌ریزی جهت توسعه یکنواخت و منسجم فاوا احتیاج دارند.
هدف کاربردی این تحقیق طراحی الگو ارزیابی آمادگی الکترونیکی شدن متناسب با شرایط اقتصادی و اجتماعی و فناوری‌ کشور به منظور ارزیابی میزان آمادگی سازمانهای خدماتی ایرانی جهت پذیرش، به‌کارگیری و سرمایه‌گذاری در فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات می باشد. لذا می توان اهداف فرعی را به شرح زیر بیان نمود:
مشخص نمودن نقاط ضعف و قوت و شناسایی اولویت‌های سرمایه‌گذاری
توسعه استراتژی‌های مناسب و منسجم برای فاوا در سطح سازمانهای خدماتی ایرانی جهت بهبود گسترش تجارت الکترونیک
مشخص نمودن حوزه‌هایی که به حمایت، سرمایه‌گذاری و برنامه‌ریزی جهت توسعه یکنواخت و منسجم فاوا احتیاج دارند.
1-6- روش تحقیق1-6-1- روش و ابزار گر آوری اطلاعاتدر این تحقیق از روش‌های زیر جهت جمع‌آوری اطلاعات استفاده شده است:
در تکمیل مبانی نظری از منابع کتابخانه‌ای و اینترنتی شامل کتب و مقالات و مطالعات موردی انگلیسی و بعضا ترجمه شده به فارسی استفاده خواهد شد.
در شناسایی معیارها و شاخصها از مصاحبه با دست اندرکاران و متخصصان استفاده خواهد شد.
برای تعیین میزان آمادگی سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح از پرسشنامه، مصاحبه و اطلاعات آماری منتشر شده، استفاده خواهد شد.
1-6-2- روش تجزیه و تحلیل داده هاروش این تحقیق در شناسایی و تحلیل شاخص‌ها و مدل‌های ارزیابی آمادگی الکترونیکی گراندد تئوری یا نظریه زمینه ای یا تئوری سازی داده بنیاد می‌باشد. به‌طور کلی گام‌های انجام این تحقیق عبارتند از:
داده های جمع آوری شده در مرحله اول تحقیق با روش رویش نظریه ها و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار اطلس تی آی می باشد. این روش به کشف نظریه از میان داده ها می پردازد به عبارتی قرار نیست فرضیه ای از پیش تعیین شده ای به اثبات برسد بلکه با تعیین حوزه مطالعه یک سؤال اساسی مطرح می شود و سپس پاسخ به این سؤال در قالب مصاحبه و سایر مستندات جمع آوری شده و به روش رویش نظریه اصطلاحاً تجزیه و تحلیل یا کد گذاری می شود سپس با گسترش رابطه میان کدها یک شبکه مفهومی خلق شده و نظریه مورد نظر از میان آن ایجاد می شود. در این روش نظریه مورد نظر از میان خود داده ها و پدیده های موجود خلق می شود. در مرحله دوم تحقیق با استفاده از روش های آماری مناسب از قبیل تحلیل سلسله مراتبی (AHP) به کمک نرم افزار Expert choice وزن هر بعد، معیار و زیر معیار تعیین می شود و نهایتا در مرحله سوم از طریق توزیع پرسشنامه و آزمون پارامتری T تک نمونه ای وضعیت موجود سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح تعیین می شود.
1-7- مراحل تحقیقروش این تحقیق در شناسایی و تحلیل شاخص‌ها و مدل‌های ارزیابی آمادگی الکترونیکی رویکرد ترکیبی(کمی _ کیفی) بوده است. به‌طور کلی گام‌های انجام این تحقیق عبارت بودند از:
مطالعات مربوط به شناخت مبانی نظری تحقیق
مطالعه و بررسی ادبیات و پیشینه پژوهش
گردآوری داده ها همراه با تحلیل تا جایی که به مرحله اشباع می رسیم.
کدگذاری داده ها در سه مرحله (یافتن مفاهیم در داده ها)
استخراج مدل ارزیابی آمادگی الکترونیکی سازمانهای خدماتی
توزیع پرسشنامه برای وزن دهی به معیار های مدل مورد نظر
جمع آوری نتایج پرسشنامه و تحلیل سلسله مراتبی (AHP) برای تعیین وزن هر بعد، معیار و زیر معیار
اجرای مدل و اندازه گیری آمادگی الکترونیکی سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح
تعیین مقدار آمادگی الکترونیکی سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح
-55852480755شروع
نمونه گیری
جمع آوری داده ها
کد گذاری داده ها
اشباع نظریه
خیر
بله
مدل آمادگی الکترونیکی سازمان خدماتی
توزیع پرسشنامه وزن دهی به معیار ها
تحلیل سلسله مراتبی(AHP)
اجرای مدل و اندازه گیری آمادگی الکترونیکی سازمان خدمات درمانی نیروهای مسلح
مقدار آمادگی الکترونیکی سازمان خدمات درمانی نیروهای مسلح
پایان
کــــــــــــمی
کـــــــــــــــیفی
00شروع
نمونه گیری
جمع آوری داده ها
کد گذاری داده ها
اشباع نظریه
خیر
بله
مدل آمادگی الکترونیکی سازمان خدماتی
توزیع پرسشنامه وزن دهی به معیار ها
تحلیل سلسله مراتبی(AHP)
اجرای مدل و اندازه گیری آمادگی الکترونیکی سازمان خدمات درمانی نیروهای مسلح
مقدار آمادگی الکترونیکی سازمان خدمات درمانی نیروهای مسلح
پایان
کــــــــــــمی
کـــــــــــــــیفی

1-8- چارچوب کلی پایان نامه1-9- کلیدواژه‌های مورد استفاده در تحقیقفناوری اطلاعات و ارتباطات فاوا
به کلیه ابزارها، سیستم‌ها و فناوری‌های بکارگرفته شده در زمینه ارتباطات، مخابرات و سیستم‌های اطلاعاتی گفته می‌شود (فتحیان، 1385).
سازمان خدماتی
در سازمان های خدماتی محصول یا بازده سازمان نا مشهود است. معمولا نوع خدمت حالت انتزاعی و تجریدی دارد و اغلب بصورت نوعی اطلاعات، دانش یا آگاهی می باشد. در سازمان های خدماتی منابع انسانی یا نیروی کار، هسته اصلی سازمان را تشکیل می دهند و باید تعداد زیادی کارمند وجود داشته باشند تا بتوانند نیازهای مشتریان را تامین کنند (کدلیر، 1987، ص9).
گراندد تئوری یا رویش نظریه:
تئوری مفهوم سازی بنیادی، یکی از استراتژیهای پژوهش محسوب می شود که از طریق آن تئوری بر مبنای مفاهیم اصلی حاصل از داده ها، شکل می گیرد. این استراتژی از نوعی رویکرد استقرایی بهره می گیرد، یعنی روند شکل گیری تئوری در این استراتژی حرکت از جز به کل است. این استراتژی پژوهش بر سه عنصر : “مفاهیم”، و “مقوله ها” (طبقه ها)، و “قضیه ها” یا آنچه که از ابتدا “فرضیه ها” نامیده می شد، استوار است. در عین حال، مفاهیم، عناصر کلیدی تحلیل هستند زیرا تئوری از مفهوم سازی داده ها و نه جمع داده های عینی حاصل می شود (استراوس و کوربین،1990).
آمادگی الکترونیکی
به مقدار توانایی پذیرش، استفاده و به کارگیری فناوری اطلاعات و ارتباطات در جوامع مختلف می‌گویند. برای ارزیابی آمادگی الکترونیکی در جوامع مدل‌های زیادی وجود دارد (حنفی زاده و همکاران، 1387).
مدیریت ارتباط با مشتری (CRM)
CRM مخفف عبارت Customer Relationship Management است و به روش نرم افزاری اطلاق می شود که به سازمان کمک می کند به شیوه ای سازمان یافته ارتباط با مشتریانش را مدیریت کند. نمونه ساده ای از CRM ، یک بانک اطلاعاتی حاوی اطلاعات مربوط به مشتریان یک سازمان است که مدیریت و کارکنان فروش یا خدمات سازمان به کمک آن می توانند نیازهای مشتریانشان را با محصولات خود تطبیق دهند، نیازهای خدماتی آنها را یادآور شوند و غیره (Buttle, 2004).
ارزش افزوده
ارزش افزوده در واقع عبارتست از ثروت اضافه‌ای که توسط شرکت از طریق فرآیند تولید و یا ارایه خدمات ایجاد می‌شود که با کسر نهاده‌های واسطه (مثل هزینه خریدها) از عایدی‌ها به‌دست می‌آید برای مثال نهاده‌هایی نظیر کابل، مراکز سوئیچ، نیروی انسانی متخصص در طی یک فرآیند، یک ارزش جدیدی (ارایه خدمت به مشترکین) تولید می‌کنند که در واقع به ارزش نهاده‌های ما افزوده می‌شود (Buttle, 2004).
یکپارچگی زنجیره تامین
در زنجیره تامین، کلیه فعالیت های مرتبط با جریان کالا تبدیل مواد، از مرحله اولیه تا مرحله تحویل کالای نهایی به مصرف کننده را شامل می شود. دو جریان اطلاعات و جریان مالی و اعتبارات در ارتباط با جریان کالا می باشد. یکپارچگی زنجیره تامین؛ فرایند یکپارچه سازی فعالیت های زنجیره تامین و نیز جریانهای اطلاعاتی مرتبط با آن، از طریق بهبود و هماهنگ سازی فعالیتها در تولید و عرضه ی محصول است(Ross, 2010).
-190500-513715
00

فصل دوم
بررسی ادبیات تحقیق
مقدمه
هدف از این فصل که با عنوان «مروری بر ادبیات»، «مروری بر منابع» و یا «مروری بر پیشینه تحقیق» معرفی می‌شود، بررسی و طبقه‌بندی یافته‌های تحقیقات دیگر محققان در سطح دنیا و تعیین و شناسایی خلأهای تحقیقاتی است.
2-1- بخش اول- تعریف و اهداف «آمادگی الکترونیکی»2-1-1- ضرورت توجه به آمادگی الکترونیکیبا افزایش شکاف دیجیتالی (‌ فاصله ای است میان افراد و جوامعی که از فناوری اطلاعات و ارتباطات مانند اینترنت بطور اثر بخش استفاده می کنند و آنهایی که این توانایی را ندارند) رهبران دولت ها، شرکتهای تجاری و سازمان های اجتماعی سعی دارند قدرت فناوری اطلاعات و ارتباطات را در جهت توسعه خویش مهار کنند. برای استفاده اثربخش از فاوا، نهادی باید از جهت زیر ساخت ها، میزان دسترسی به فاوا در سطح گسترده افراد و جنبه های قانونی و حقوقی بر استفاده از فاوا دارای آمادگی الکترونیکی باشد (Bridges, 2005b).
بنابراین اگر قرار است خلاء شکاف دیجیتالی پر شود، همه این موضوعات باید در یک استراتژی منسجم و دست یافتنی که جهت رفع نیازهای محلی آن نهاد خاص توسعه داده شده است، مورد توجه قرارگیرند.
2-1-2- تعاریف آمادگی الکترونیکیآمادگی الکترونیکی مفهوم نسبتاً جدیدی است که توسعهی آن مرهون نفوذ سریع اینترنت در سراسر جهان و پیشرفت چشم گیر استفاده از فناوری اطلاعات در کسب و کار و صنعت است. (Mutula & Van Brakel, 2006) این مفهوم در اواخر دههی 1990 و به منظور فراهم آوردن چارچوبی یکپارچه برای ارزیابی وسعت و عمق شکاف دیجیتالی میان کشورهای توسعه یافته و کشورهای در حال توسعه شکل گرفت. در طول چند سال گذشته مدل های متعدد ارزیابی آمادگی الکترونیکی طراحی و توسعه داده شده است. که نگاهی سطحی به هر کدام از این مدل ها، میزان آمادگی اقتصاد یا جامعه برای بهره گیری از جامعهی اطلاعاتی و تجارت الکترونیکی را مشخص می کند. در بررسی دقیق تر، آشکار می شود که مدل ها، تعاریف بسیار متفاوتی از آمادگی الکترونیکی دارند، روش های مختلفی برای ارزیابی استفاده می کنند و ارزیابی آنها در اهداف، راهکارها و نتایج متفاوت اند(Hanafizadeh et al., 2009).
اولین تلاش ها برای تعریف آمادگی الکترونیکی در سال 1998، و ضمن اجرای «پروژهی خط مشی سیستم های رایانهیی» انجام گرفت(Mutula & Van Brakel, 2006). در این پروژه یک مدل خودارزیابی با نام «راهنمای آمادگی برای زندگی در دنیای شبکهیی» ارائه شد، که آمادگی الکترونیکی را به عنوان «میزان آمادگی یک جامعه برای مشارکت در دنیای شبکهیی» تعریف کرده است(CSPP, 1998). پس از توسعه اولین ابزار ارزیابی آمادگی الکترونیکی، چندین ابزار ارزیابی توسط سازمان های تحقیقاتی، دانشگاه ها، شرکت های تجاری و افراد به وجود آمده است.
پس از توسعهی اولین تعریف، مرکز توسعهی بین المللی دانشگاه هاروارد در سال 2000 با همکاری شرکت ماشین های تجاری بین المللی (IBM) «مدلی با نام آمادگی برای دنیای شبکه ای: راهنمایی برای کشورهای در حال توسعه» را مطرح کرد(CID, 2000). مجمع جهانی اقتصاد، اینسید و اینفودو، در سال 2001-2002 مدل «شاخص آمادگی شبکه» را با تعریفی همانند مدل پروژهی خطمشی سیستم های رایانهیی توسعه دادند(WEForum, 2001-2002). بر خلاف مدل های فوق، که بر ارزیابی میزان آمادگی جامعه برای مشارکت در دنیای شبکهیی تمرکز دارند، شرکت اقتصادی آسیا-اقیانوسیه در سال 2000 در مدل «راهنمای ارزیابی آمادگی تجارت الکترونیکی» (APEC, 2000)، انجمن ملل جنوب شرقی آسیا در سال 2001 در مدلی به نام «ارزیابی آمادگی انجمن ملل جنوب شرقی آسیای الکترونیکی» (e-asean,2001)، و موسسهی بین المللی مک کانل در سال 2000 در مدلی با نام «ریسک تجارت الکترونیکی: درک فرصت های آمادگی الکترونیکی جهانی» (McConnell, 2000)، آمادگی الکترونیکی را آمادگی یک جامعه برای مشارکت در اقتصاد دیجیتالی، تعریف می کنند.
علاوه بر موارد یاد شده، آژانس های توسعهیی، سازمان های تحقیقاتی و نیز دانشگاه ها تعاریف متفاوت دیگری از آمادگی الکترونیکی ارائه داده اند. پیمان خدمات و فناوری اطلاعات جهانی در سال 2000 در مدلی به نام «بررسی بین المللی تجارت الکترونیکی» آمادگی الکترونیکی را اطمینان مصرف کننده به وجود امنیت و حفظ حریم خصوصی در تجارت الکترونیکی، فناوری امنیتی بالا، نیروی کار آموزش دیده و هزینه های آموزشی پایین، سیاست های عمومی با محدودیت پایین، فعالیت های تجاری جدید منطبق با عصر اطلاعات و هزینه های پایین برای فناوری تجارت الکترونیکی تعریف می کند(Bridges, 2001). امریکا جی.ام.بی.اچ. آلمان بر اساس پروژهی الگوبرداری شاخص های آماری برای جامعهی اطلاعاتی در سال 2001 گزارشی تحت عنوان «چارچوب الگوبرداری اروپا» ارائه داد(Emperica, 2001). بر اساس تعریف ارائه شده در این گزارش، در جامعهی اطلاعاتی، اطلاعات و دانش رو به رشد در تمامی سطوح جامعه، به عنوان کالاهای مهم اقتصادی به شمار می روند. به عبارت دیگر، در جامعهی اطلاعات، بخشی از فعالیت های اجتماعی در حال رشد از طریق شبکه های فناوری اطلاعات و ارتباطات انجام می شوند یا به فناوری های اطلاعات و ارتباطات وابسته اند. در سال 2001 مرکز توسعهی بین المللی و مدیریت تعارضات در دانشگاه مری لند، در مدلی با نام «مدل شبکهیی مذاکره» جامعهی آمادهی الکترونیکی را به عنوان جامعهی دارای بازار ارائه کنندگان خدمات اینترنتی که سه مرحلهی توسعهی قبل تجاری، تجاری و رقابتی را پشت سر گذاشته اند، تعریف می کند(Bridges, 2001). در سال 2003، محققینی از دانشکدهی مدیریت موسسهی فناوری ماساچوست یک چارچوب مفهومی برای اندازه گیری آمادگی الکترونیکی ارائه دادند که در آن آمادگی الکترونیکی به صورت توانایی استفاده از فرصت های ارزشمند ایجاد شده از طریق به کارگیری اینترنت تعریف شده است(Choucri, N,et.al, 2003).
مدل های ارزیابی آمادگی الکترونیکی، بر حسب تعاریف متفاوتی که از آمادگی الکترونیکی ارائه می دهند، اهداف مختلفی برای ارزیابی دارند، به طوری که هدف مدل های دانشگاه هاروارد و پروژهی خط مشی سیستم های رایانهیی، تعیین میزان آمادگی افراد و سازمان ها برای مشارکت در دنیای شبکهیی است (Bridges, 2001)، در حالی که هدف مدل های ارائه شده توسط پیمان خدمات و فناوری اطلاعات جهانی، شرکت اقتصادی آسیا-اقیانوسیه، موسسهی فناوری ماساچوست، موسسهی بین المللی مک کانل و مرکز تحقیقات تجارت الکترونیکی دانشگاه تگزاس (در مدلی به نام «اندازه گیری اقتصاد اینترنتی» در سال 1999)، ارزیابی آمادگی اقتصاد دیجیتالی و تجارت الکترونیکی است(Bridges, 2001). برخی دیگر از مدل ها مانند مدل های ارائه شده توسط دانشگاه مری لند، شرکت بین المللی داده ها (در مدلی با نام «شاخص جامعه اطلاعاتی» در سال 2000)، برنامهی توسعه سازمان ملل (در مدلی با نام «شاخص دست یابی به فناوری» در سال 2001)، و سازمان جهانی مخابرات (در مدلی با نام «شاخص دسترسی شبکه» در سال 2003) ارزیابی میزان دسترسی و استفاده از فناوری اطلاعات را هدف ارزیابی قرار داده اند(Bridges, 2001). علاوه بر این مدل ها، در سال 1999 از سوی اعضای دپارتمان جامعه شناسی دانشگاه ایالتی اوهایو مدلی با نام «تحلیل بین کشوری توسعهی اینترنت»، و نیز در سال 2003 مدلی با نام «چارچوب ارزیابی آمادگی الکترونیکی ملت ها» با هدف مشخص کردن عوامل کمک کننده به افزایش آمادگی الکترونیکی یک کشور معرفی و ارائه شد(حنفی زاده و همکاران، 1387).
اگر چه بعضی از مدل ها از اهدافی یکسان برای ارزیابی آمادگی الکترونیکی برخوردارند، برخی دیگر اهداف مخصوص به خود را دارند. از جملهی این مدل ها می توان اشاره کرد به:
گروه موزاییک، کنسرسیومی از دانشگاه ها، در سال 1998 مدلی با نام «انتشار جهانی اینترنت» را با هدف اندازه گیری و تحلیل رشد اینترنت در 25 کشور جهان ارائه کرد(Bridges, 2001). واحد اقتصاددانان هوشمند، با همکاری مرکز تحقیقات هرمی، در سال 2001 مدلی با نام «رتبهبندی آمادگی الکترونیکی» را با هدف اندازه گیری وسعت بازار موجود، فرصت های اینترنت محور را ارائه داد(Bridges, 2005).
اوربیکام در سال 2003 مدلی با نام «کنترل شکاف دیجیتالی و پیش زمینه» را با هدف اندازه گیری شکاف دیجیتالی در داخل و میان کشورها ارائه داد. مؤسسهی همکاری توسعهی بین المللی سوئد در سال 2001 مطالعهی موردی سه کشور را با هدف فراهم آوردن تحلیلی از نقاط قوت، ضعف، فرصت ها و چالش ها و همچنین ارائهی مسیری برای ادامهی استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات در توسعهی ملی انجام داد. امریکا جی.ام.بی.اچ. آلمان مدل خود را با هدف ایجاد چارچوبی مفهومی و متدولوژیکی که از طریق آن شاخص های آماری استفاده شده برای کنترل و الگوبرداری جامعهی اطلاعاتی در کشورهای عضو اتحادیهی اروپا توسعه و آزمون می شوند، ارائه کرده است. کنفرانس سازمان ملل در تجارت و توسعه در سال 2003 گزارشی با نام «شاخص های توسعهی فناوری اطلاعات و ارتباطات» را با هدف کمک به شناسایی موضوعات علمی و فناوری موجود، با تاکید خاص بر تاثیر آن ها در کشورهای در حال توسعه، ارائه داد. بانک جهانی در سال 2005 مدل «متدولوژی ارزیابی دانش» را با هدف کمک به کشورها برای شناخت مشکلات و فرصت هایی که با آن مواجه اند، ارائه کرد. انجمن ملل جنوب شرقی آسیا مدل خود را با هدف شناخت سطح آمادگی الکترونیکی کشورهای جنوب شرقی آسیا و ارائهی راهکارهایی برای کاهش شکاف ها ارائه کرده است(حنفی زاده و همکاران، 1387).
علی رغم تعدد تعاریف ارائه شده برای آمادگی الکترونیکی، مدل های مختلف به طور متوسط سطوح توسعهی زیرساخت، اتصال، دسترسی به اینترنت، خدمات و کاربردها، سرعت شبکه، کیفیت دسترسی به شبکه، سیاست های فناوری اطلاعات و ارتباطات، برنامه های آموزشی فناوری اطلاعات و ارتباطات، منابع انسانی، سواد رایانهیی و محتوای مرتبط را اندازه گیری کرده، و بر این ابعاد متمرکزند(Mutula & Van Brakel, 2006).
تحقیقات در زمینه ی ارزیابی آمادگی الکترونیکی بیشتر در حوزه کشور و منطقه بوده است و در زمینه ی ارزیابی آمادگی الکترونیکی در سازمان ها تعداد معدودی وجود دارد. به عنوان مثال جوتلا و همکاران در سال 2002 یک مدل مفهومی از آمادگی الکترونیکی در سازمان های با اندازه کوچک و متوسط را ارائه کرده اند(Jutla, Bodorik & Dhaliwal, 2002). علاوه بر این فتحیان و همکاران در سال 2008 مدل ارزیابی آمادگی الکترونیکی در سازمان های با اندازه کوچک و متوسط در ایران را ارائه داده اند (Fathian, Akhavan & Hoorila, 2008). حنفی زاده و همکاران در سال 2009 در پروژه - ریسرچای تحت عنوان "موافقان و مخالفان شکاف دیجیتالی و ارزیابی آمادگی الکترونیکی" به بررسی مدل های شکاف دیجیتالی و آمادگی الکترونیکی با توجه به تعاریف و متدولوژی های آنها پرداخته اند و نقاط قوت و ضعف آنها را شناسایی کرده اند. همچنین با بررسی عمیق ادبیات تحقیق در این پروژه - ریسرچیک مدل جامع ارزیابی آمادگی الکترونیکی برای سازمان های با اندازه کوچک و متوسط ارائه شده است که می توان از آن به عنوان مبنا و استاندارد برای ارزیابی آمادگی الکترونیکی استفاده کرد(Hanafizadeh, M. R ,Hanafizadeh, P & Saghaei 2009).
2-1-3- اهداف آمادگی الکترونیکیبسته به اینکه هدف از ارزیابی آمادگی الکترونیکی چه باشد، تمرکز مدل اندازه گیری نیز متفاوت است(Budhiraja,2002).
زیرساخت‌های الکترونیکی
اگر هدف ارزیابی بر زیرساخت‌های الکترونیکی متمرکز است، بنابراین تمرکز باید بر نهادها، سخت‌افزار و نرم‌افزار باشد. دراینجا آمادگی الکترونیکی برابر است با کامپیوترها و دسترسی‌ها. سخت‌افزار کامپیوتری و دسترسی به شبکه برای کسب آمادگی الکترونیکی و پرکردن شکاف دیجیتالی ضروری است و دولت و فعالیت‌های بخش خصوصی باید آنها را تامین کنند.
اقتصاد الکترونیکی
اگر هدف ارزیابی بر تجارت الکترونیکی متمرکز است، بنابراین تمرکز باید بر کسب و کار مبتنی بر فاوا باشد. در اینجا آمادگی الکترونیکی برابر است با کامپیوترها، دسترسی و اقتصاد. سخت‌افزار کامپیوتری و دسترسی به شبکه برای آمادگی الکترونیکی ضروری هستند اما بازار است که این مسأله را به تنهایی حل خواهد کرد.
جامعه الکترونیکی
اگر هدف ارزیابی بر جامعه متمرکز است، بنابراین تمرکز باید بر جامعه‌ای کامل باشد. در اینجا آمادگی الکترونیکی نیازمند سواد اولیه، حداقل ثروت، بهداشت و سایر مسائل اجتماعی است که بایستی درابتدا مورد توجه قرار گیرد. کامپیوترها مهم هستند اما تا مسائل فوق مورد توجه قرار نگیرند، هیچ چیزی یک جامعه را از نظر الکترونیکی آماده نخواهد کرد.
اداره الکترونیکی
اگر هدف ارزیابی بر اداره الکترونیکی متمرکز است، بنابراین تمرکز باید بر مهندسی مجدد فرایندهای دولتی و استفاده از ابزارهای سریع‌تر و شفا‌ف‌تر برای تحویل خدمات دولتی به شهروندان قرار گیرد. دراینجا، آمادگی الکترونیکی برابر است با کامپیوترها و دسترسی و استفاده مؤثر از آنها. سخت افزار و دسترسی به تنهایی برای کسب آمادگی الکترونیکی کافی نیست، بلکه باید برنامه‌های آموزشی وسیع، محتوای محلی، بخش فاوای محلی و یک مهندسی مجدد فرایندهای تجاری در کنار آن وجود داشته باشد.
2-2- بخش دوم- تشریح مدل های ارزیابی آمادگی الکترونیکیدر عصر اطلاعات، ارزیابی آمادگی الکترونیکی به‌منظور برنامه‌ریزی برای توسعه قابلیت‌های لازم (از جنبه‌های مختلف فنی و سازمانی)، به‌طور روز افزونی اهمیت پیدا می‌کند. به همین دلیل، تاکنون چندین ابزار مختلف ارزیابی آمادگی الکترونیکی توسط شرکت‌های مشاوره‌ای و دانشگاه‌ها عرضه و به‌کار گرفته شده است. گرچه در ظاهر همه این ابزارها به دنبال ارزیابی آمادگی الکترونیکی هستند، اما با توجه به تعاریف مختلفی که از این مفهوم ارائه می‌کنند و نیز اهداف و جهت‌گیری‌های مختلفی که مدنظر قرار می‌دهند و همچنین روش‌های متفاوتی که برای این ارزیابی مورد استفاده قرار می‌دهند کاملاً از یکدیگر متمایز می‌شوند.
آمادگی الکترونیکی یک مفهوم نسبتاً جدیدی است که به واسطه نفوذ سریع اینترنت در سراسر جهان و پیشرفت چشمگیر استفاده از فناوری اطلاعات در کسب و کار و صنعت، توسعه یافته است(Mutula, 2006). مفهوم آمادگی الکترونیکی به جهت فراهم آوردن یک چارچوب یکپارچه برای ارزیابی وسعت و عمق شکاف دیجیتالی میان کشورهای توسعه یافته، در حال توسعه و توسعه نیافته در اواخر دهه 1990 شکل گرفت. اولین تلاشها برای تعریف آمادگی الکترونیکی در سال 1998 بوسیله پروژه خط مشی سیستم‌های کامپیوتری انجام گرفت. این تعریف اولین ابزار ارزیابی آمادگی الکترونیکی معروف به راهنمای آمادگی برای زندگی در دنیای شبکه ای را توسعه داد(Mutula, 2006). پس از توسعه اولین ابزار ارزیابی آمادگی الکترونیکی، چندین ابزار ارزیابی توسط آژانسهای توسعه ای، سازمانهای تحقیقاتی، دانشگاهها، شرکتهای تجاری و افراد به وجود آمده است. بعضی از سازمانهای پیشرو در امر توسعه ابزارهای ارزیابی آمادگی الکترونیکی، عبارتند از:
سازمان بین المللی مک کانل با ابزاری به نام آمادگی؟ شبکه. رو ((McConnell, 2000
مرکز توسعه بین المللی دانشگاه هاروارد با ابزاری به نام شاخص آمادگی شبکه (CID, 2000)
موسسه اکونومیست با ابزاری به نام رتبه بندی های آمادگی الکترونیکی (EIU,2001)
کنفرانس سازمان ملل در توسعه و تجارت با ابزاری به نام شاخص توسعه فناوری اطلاعات و ارتباطات (UNCTAD, 2003)
گروه موزاییک با ابزاری به نام چارچوبی برای ارزیابی انتشار اینترنت (Wolcott,1996)
در یک نگاه کلی، هر کدام از این مدل‌ها میزان آمادگی یک جامعه را در بهره‌بردن از فناوری‌ اطلاعات و کسب و کار الکترونیکی نشان می‌دهند. اما در نگاهی دقیق‌تر، این مدل‌ها از تعاریف بسیار گسترده و متنوع و روش‌های سنجش متفاوتی برای وضعیت فناوری اطلاعات استفاده می‌کنند. مثلاً مدل دانشگاه هاروارد به چگونگی استفاده رایج از فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات در یک جامعه نظر دارد، در حالیکه روش APEC بر سیاست‌های دولت برای کسب و کار الکترونیکی تمرکز می‌کند. در این جا، به شرح مختصر مدل‌های مختلف موجود و آنچه آنها می‌سنجد پرداخته می‌شود.
درباره هر مدل ارزیابی سعی می‌شود به مباحثی چون هدف از ارائه مدل، معیارهای سنجش، تعریف آمادگی الکترونیکی، نحوه انجام ارزیابی و نوع نتیجه‌گیری در آن مدل اشاره شود. البته باید بخاطر داشت که تعداد مدل‌های آماده استفاده برای ارزیابی وضعیت آمادگی الکترونیکی ملت‌ها محدود است، چرا که سازمان‌های اندکی روش‌های ارزیابی خود را در اختیار سایرین گذارده‌اند. اما تنوع گسترده‌ای از گزارش‌ها و منابع دیگر وجود دارد که با کار مجدد روی آنها به «مدل ارزیابی» تبدیل می‌شوند که شامل مقالات وضعیتی و نتایج مشاهده‌ها هستند. در این جا، تنها نمونه‌ای از مدل‌های موجود پوشش داده شده است و بنابراین آنهایی انتخاب شده‌اند که شهرت گسترده‌تری دارند و یا دیدگاه یا روش یگانه‌ای را ارائه کرده‌اند.
مدلهای ارزیابی آمادگی الکترونیکی حوزه های متفاوتی مانند دولت الکترونیکی، کسب و کار الکترونیکی، آموزش الکترونیکی و غیره را مورد سنجش قرار می دهند. در ادامه با توجه به اینکه این تحقیق بر ارزیابی آمادگی الکترونیکی سازمانی تمرکز دارد، به تفضیل مرور ادبیات ابزارهای ارزیابی آمادگی الکترونیکی آورده شده است.
2-2-1- مدل های ارزیابی آمادگی الکترونیکی در سطح ملی2-2-1-1- راهنمای Readiness CSPP برای زندگی در یک دنیای شبکه‌ایپروژه سیاست‌گذاری سیستم‌های کامپیوتری (CSPP) این راهنما را تهیه کرده است. این راهنما در سال 1998 منتشر شده است(CSPP, 1998). CSPP یک گروه مدافع سیاست‌های عمومی بوده و شامل رئیسان و مدیران اجرایی شرکت‌های فناوری‌ اطلاعات آمریکا می‌باشد.
هدف
این مدل خود ارزیاب برای کمک به افراد و جوامع در تشخیص این امر طراحی شده است که تا چه میزان برای مشارکت در «دنیای شبکه‌ای» آمادگی دارند.
معیارهای سنجش
این ابزار به سنجش میزان رواج و ادغام فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات در منازل، مدارس، کسب و کارها، مراکز درمانی و رفاهی و ادارات دولتی می‌پردازد. این ابزار به رقابت میان ارائه‌کنندگان خدمات ارتباطی، سرعت دسترسی و سیاست‌های دولت اهمیت بیشتری می‌دهد. سنجه‌های این ابزار به پنج دسته تقسیم می‌شوند:
زیرساخت
دسترسی
کاربردها و خدمات
اقتصاد
توانمندسازها (مانند خط‌مشی، حریم خصوصی، امنیت، حضور دائم)
تعریف « آمادگی الکترونیکی» در این راهنما
یک جامعه با آمادگی الکترونیکی، دارای سرعت بالای دسترسی در یک بازار رقابتی بوده و دسترسی ثابت به کاربردهای فاوا در مدارس، ادارات دولتی، فعالیت‌های کاری، مراکز درمانی و خانه‌ها وجود دارد. حفظ حریم خصوصی کاربر و امنیت اتصال وجود داشته و سیاست‌های دولت در جهت طرفداری از افزایش و توسعه دسترسی و استفاده از شبکه در سطح جامعه است.
نحوه اجرا
راهنمای CSPP Readiness مجموعهای از 23 سؤال در مورد جامعه را از اعضای جامعه، مطرح می‌کند. برای هر سؤال، کاربران از چهار گزینه که به‌صورت صعودی مراحل توسعه و گسترش را در جامعه نشان می‌دهند یکی را انتخاب می‌کند. این 23 سؤال در پنج دسته‌ای که در بالا ذکر شده، گروه‌بندی می‌شوند.
نحوه ارائه نتایج
نتیجه این ارزیابی نمراتی است که نشان‌دهنده یکی از چهار مرحله توسعه و گسترش در جامعه مورد نظر برای هر یک از پنج دسته فوق است. نمره کلی برای جامعه مورد نظر را می‌توان به‌سادگی با گرفتن میانگین از نمرات فوق بدست آورد.
2-2-1-2- CID Readiness برای جهان شبکه‌ای(راهنمایی برای کشورهای در حال توسعه)مرکز توسعه بینالمللی در دانشگاه هاروارد این راهنما را ارائه کرده است. این راهنما در سال 2000 ارائه شده است. منشا آن، راهنمای CSPP است که پیشتر توضیح داده شد(CID, 2000).
هدف
این راهنما به‌صورت سیستماتیک، ارزیابی حاصل از فاکتورهای بی‌شماری را که میزان آمادگی را برای جهان شبکهای در کشورهای در حال توسعه نشان میدهند، سازماندهی می‌کند. این ارزیابی به‌صورت مبنایی برای طرح‌ها و تحلیل‌های آتی مورد استفاده قرار میگیرد.
معیارهای سنجش
این راهنما 19 دسته متفاوت را شامل دسترسی، سرعت، و کیفیت دسترسی به شبکه، استفاده از فاوا در مدارس، محل کار، اقتصاد، دولت، و زندگی روزمره، خط‌مشی فاوا، برنامه‌های آموزشی فاوا و تنوع سازمانی و محتوای برخط مربوط می‌سنجد.
تعریف « آمادگی الکترونیکی» در این راهنما
یک جامعه دارای آمادگی الکترونیکی، جامعهای است که دارای زیرساخت‌های فیزیکی لازم (پهنای باند بالا، اطمینان و قیمت‌های معقول)، وجود فناوری‌های اطلاعاتی ادغامشده در تمام فعالیت‌ها (کسب و کار الکترونیکی، بخش فاوای محلی)، گروه‌ها و جمعیت‌ها (مطالب محلی، تعدد سازمان‌های متصل به شبکه، استفاده از فاوا در زندگی روزانه، تدریس فاوا در مدارس)، و دولت الکترونیک، رقابت شدید در زمینه مخابرات، مقررات مستقل و تعهد به دسترسی جهانی و نبودن محدودیت در زمینه کسب و کار یا سرمایهگذاری خارجی باشد.
نحوه اجرا
این راهنما شبکهای با توصیفات مربوط به چهار مرحله پیشرفت را در هر یک از 19 دسته، ارائه می‌کند (که این 19 دسته در پنج گروه قرار گرفته‌اند). جوامع مرحله پیشرفت خود را برای هر یک از 19 گروه تخمین میزنند. هیچ دستورالعملی برای اینکه چگونه تخمین انجام شود، ارائه نشده است.
نحوه ارائه نتایج
این راهنما مرحله پیشرفت جامعه را در هر یک از 19 گروه مشخص کرده و همچنین توصیفی برای اینکه چه مواردی لازم است تا بتوان در هر یک از چهار مرحله پیشرفت قرار گرفت، ارائه میکند. این راهنما چیزی در مورد بهبود آمادگی، بیان نمیکند.
2-2-1-3- مدل APEC
گروه هدایت تجارت الکترونیک در سازمان همکاری‌های اقتصادی آسیا و اقیانوسیه (APEC)، این راهنما را ارائه کردهاند. این راهنما در سال 2000 منتشر شده است(APEC, 2000).
هدف
کمک به دولت‌ها برای توسعه سیاست‌های متمرکز و مطابق با محیط و جو جامعه کشور خود تا توسعه تجارت الکترونیک به‌صورتی سالم و درست در جامعه انجام شود.
معیارهای سنجش
جهت ارزیابی «آمادگی برای تجارت الکترونیک» شش دسته معیار مورد سنجش واقع می‌شوند:
زیرساخت و فناوری‌ پایه (قیمت، دسترسی، بازار رقابتی ، استانداردهای صنایع، سرمایه‌گذاری خارجی)
دسترسی به خدمات شبکه (پهنای باند، تنوع صنایع، کنترل صادرات، قوانین کارت اعتباری)
استفاده از اینترنت (استفاده در تجارت، دولت، خانه‌ها)
تشویق و تسهیل (استانداردهای پیشبرد صنایع)
مهارت‌ها و منابع انسانی (آموزش فناوری‌ اطلاعات و ارتباطات، نیروی کار)
جایگاه اقتصاد دیجیتال (مالیات‌ها و تعرفه‌های خود تنظیمی‌صنایع، قوانین دولتی، اعتماد مصرف‌کننده)
تعریف « آمادگی الکترونیکی» در این راهنما
کشوری «آماده» برای تجارت الکترونیک محسوب می‌شود که دارای تجارت آزاد، مقررات مصوب توسط خود صنایع، سهولت صادرات و تطابق با استانداردها و توافقات تجاری بین‌المللی باشد.
اجرا
از شرکت‌کنندگان، 100 سؤال چند گزینه‌ای که در شش گروه فوق تقسیم‌بندی شده‌اند، پرسیده می‌شود. پاسخ‌های ممکن نشان‌دهنده مراحل توسعه و پیشرفت کشور در زمینه «آماده بودن» می‌باشد. هیچ نمره کلی بدست نمیآید.
نحوه ارائه نتایج
نتیجه این ارزیابی پاسخ‌های داده شده به 100 سؤال است. فرض می‌شود که کشورها در زمینه‌هایی کار می‌کنند که پاسخ در آنها بهینه نیست. زیرا آنها مانع توسعه و سازماندهی تجارت الکترونیک هستند.
2-2-1-4- اندازه‌گیری موقعیت جهانی آمادگی الکترونیکی توسط شرکت بین‌المللی McConnell
شرکت بین‌المللیMcConnell این گزارش را با همکاری اتحادیه جهانی فناوری‌ اطلاعات و خدمات (WITSA) تهیه و در آگوست 2000 منتشر نمود (McConnell, 2000).
هدف
ارزیابی آمادگی الکترونیکی اقتصاد ملی یا توانایی حضور در یک اقتصاد جهانی دیجیتال
معیارهای سنجش
این گزارش پنج حوزه را می‌سنجد:
ارتباطات (زیرساخت، دسترسی، قیمت)
رهبری الکترونیک (سیاست‌های دولتی و قوانین)
امنیت اطلاعات (حریم شخصی، امضای الکترونیک)
سرمایه انسانی (آموزش فناوری‌ اطلاعات، وجود نیروی کار ماهر)
جایگاه اقتصاد دیجیتال (مالیات‌ها و تعرفه‌ها، خود تنظیمی‌صنایع، قوانین دولتی، اعتماد مصرف‌کننده)
تعریف « آمادگی الکترونیکی» در این راهنما
یک کشور با آمادگی الکترونیکی دارای حجم بالای استفاده از کامپیوتر در مدارس، کارها، دولت و خانه‌ها، دسترسی مطمئن و ارزان در یک بازار رقابتی، تجارت آزاد، نیروی کار ماهر و آموزش در مدارس، فرهنگ خلاقیت، همکاری و کار گروهی دولت، فعالیت‌های کاری، شبکه‌های امن و حفظ حریم خصوصی افراد و مقرراتی که امضای دیجیتالی و رمزگذاری را مجاز بداند می‌باشد.
نحوه اجرا
برای هر کشور و هر دسته، این گزارش به انجام یک ارزیابی پویا از مرتبط بودن و دقت داده‌های کمی موجود با لحاظ هزاران فاکتور فرهنگی، عرفی و تاریخی می‌پردازد. این سنجش‌های کلی و تفسیر آنها می‌توانند به‌عنوان نقطه شروعی برای طرح‌ریزی‌های بعدی استفاده شوند.
نحوه ارائه نتایج
کشورها در پنج دسته فوق و در مقیاس 1 تا 3 نمره داده می‌شوند. (آبی، زرد و قرمز) و تحلیل‌ها و پیشنهادهای جامعی نیز ارائه می‌شود.
2-2-1-5- پروژه جهانی انتشار اینترنت Mosaicگروه Mosaic این چارچوب را تهیه کرده است. چارچوب Mosaic در طول زمان تکمیل شده و دارای تنوعات گوناگونی است(Mosaic, 1998, 2000).
هدف
سنجش و تحلیل رشد اینترنت در سطح جهان
معیارهای سنجش
این تحقیق با سنجش شش بعد، بر سطح اینترنت در یک کشور در یک نقطه خاص از زمان دست می‌گذارد.
نفوذ : معیاری از تعداد کاربران غیرفنی اینترنت در هر 100 نفر جمعیت
پراکندگی جغرافیایی : معیاری از تمرکز جغرافیایی اینترنت در کشور
جذب بخشی : معیاری از درجه کاربری اینترنت در بخش‌های آموزشی، تجاری، بهداشتی و عمومی
زیرساخت ارتباطی : معیاری از پهنای باند داخلی و بین‌المللی
زیرساخت سازمانی : معیاری از وضعیت شرکت‌های فراهم‌کننده خدمات اینترنت و بازار
پیچیدگی استفاده : معیاری از استفاده از اینترنت برای انجام کارهای عادی تا پیچیده
حرکت هر کشور در ابعاد فوق متأثر از فاکتورهایی است که شامل سنجه‌هایی مانند تراکم خطوط تلفن، تراکم تعداد کامپیوترها، سهم تولید ناخالص ملی، سرمایهگذاری داخلی و خارجی، وضعیت جغرافیایی، سیستم آموزشی و سیاست‌های دولت می‌باشد. تحلیل‌ها بر روی رخدادهای مهم اجتماعی، اقتصادی و سیاسی و جو قانونی و مقرراتی متمرکز می‌شوند زیرا آنها بازار اینترنت را تحت تأثیر قرار می‌دهند.
تعریف « آمادگی الکترونیکی» در این راهنما
این گزارش به‌صورت مستقیم آمادگی الکترونیکی را تعریف نمی‌کند ولی دلایل و آمادگی رشد زیرساخت‌ها و استفاده از اینترنت را توضیح می‌دهد (که در واقع می‌توان آنها را ضرورت‌های یک جامعه با آمادگی الکترونیکی دانست). فعل و انفعالات منحصربه‌فرد موجود بین دولت و فعالیت‌های کاری که توسط رقابت موجود در بازار تقویت می‌شود، به رشد توزیع اینترنت یاری می‌رسانند.
نحوه اجرا
این گزارش از ترکیبی از اطلاعات آماری، توصیفی و مقایسه‌ای مفصل بهره برده و رشد اینترنت را در کشور با تأکید بر شش آمار اینترنتی فوق، بیان می‌کند. دو کشور با یکدیگر مقایسه گردیده و در مورد هر متغیر بررسی شده‌اند تا درکی عمیق‌تر از رشد اینترنت در این کشورها، حاصل شود. این گزارش همچنین به بررسی فاکتورهای اقتصادی و سیاسی می‌پردازد که رشد اینترنت را تحت تأثیر قرار داده و توسعه اینترنت در آینده را پیش‌بینی می‌کند.
نکته: سایر گزارش‌های Mosaic ممکن است با روش‌های متفاوتی ارزیابی خود را انجام دهند. برخی شامل پرسشنامه بوده و برخی بر تغییرات آماری در طول زمان تأکید می‌کنند. همه گزارش‌ها از شش دسته آماری فوق و مجموعه‌ای از فاکتورها که آنها را متأثر می‌سازند، بعنوان مبنا استفاده می‌کنند.
نحوه ارائه نتایج
چارچوب فوق برای توصیف عمیق رشد نسبی اینترنت در کشورهای فوق، استفاده می‌شود. اگر از پرسشنامه استفاده شود، مرحله پیشرفت رشد اینترنت نیز در کشور مورد نظر، مشخص می‌شود.
2-2-1-6- ارزیابی بین‌المللی WITSA از تجارت الکترونیکائتلاف جهانی خدمات و فناوری اطلاعات WITSA این بررسی را در سال 1999 انجام داده است(WITSA, 1999).
هدف
جمعآوری نتایج یک ارزیابی بینالمللی از دیدگاه‌ها در مورد انجمن‌های صنعتی فناوری‌ اطلاعات به‌منظور تشویق توسعه تجارت الکترونیک. هدف این کار، ارزیابی میزان آگاهی شرکت‌ها و مصرف‌کنندگان از تجارت الکترونیک و همچنین مشخص کردن زمینه‌های عمل بالقوه می‌باشد.
معیارهای سنجش
این بررسی بر تجارب مستقیم شرکت‌ها از تجارت الکترونیک و دیدگاهای ذهنی آنها راجع به نحوه پیشرفت تجارت الکترونیک تمرکز دارد. سؤالات طیفی از جنبه‌ها مانند موانع صنعت فناوری‌، نقش اعتماد مشتری، مشکلات فناوری‌ تجارت الکترونیک، فعالیت‌های داخلی تجاری حامی‌تجارت الکترونیک، مسائل نیروی کار، مالیات‌ها، جنبه‌های سیاست عمومی، و مقاومت از جانب مشتریان را پوشش می‌دهد.
تعریف « آمادگی الکترونیکی» در این راهنما
این گزارش بیان می‌کند که یک کشور با آمادگی الکترونیکی به اعتماد مصرف‌کننده در مورد حفظ حریم خصوصی و امنیت، فناوری‌ امنیتی بهتر، کارگران ماهرتر و هزینه آموزش کمتر، سیاست‌های عمومی بهتر و راحت‌تر، فعالیت‌های کاری جدید مطابق با عصر اطلاعات و هزینه کمتر برای فناوری‌ تجارت الکترونیکی نیاز دارد.
نحوه اجرا
این گزارش از شرکت‌های شاغل در حوزه فناوری‌، مجموعه‌ای از سؤال‌ها را در مورد تجربه آنها در مورد مشکلات موجود در تجارت الکترونیکی و پیشنهادات ضروری می‌پرسد.
نحوه ارائه نتایج
گزارش نهایی حاصل تنظیم و تفسیر پاسخ‌های مربوط به شرکت‌کنندگان در طرح می‌باشد. همچنین گزارش حاوی نمودارها و شرحی بر پاسخ‌ها نیز می‌باشد.
2-2-1-7- تبدیل‌های فضای مجازی و فرا صنعتی Crenshaw & Robinson (یک تحلیل چند ملیتی از توسعه اینترنت)این گزارش توسط کریستوفر کلی رابینسون و ادوارد م. کرنشاو در دانشکده جامعه‌شناسی دانشگاه ایالتی اوهایو، تألیف و در دسامبر 2002 منتشر شده است(Robison, Crenshaw, 2002).
هدف
تست تئوری‌های موجود در زمینه توسعه فناوری‌ و فرضیه مؤلف در مورد فعل و انفعالات فاکتورهای بی‌شمار اجتماعی، سیاسی و فرهنگی ونیز برای درک فرایندهای اجتماعی عمیق‌تر که در پشت توزیع فناوری‌ مخابرات قرار گرفته‌اند.
معیارهای سنجش
این گزارش بر نقش و تعاملات بین فاکتورهای زیر بر توسعه فاوا تمرکز دارد:


سطح توسعه فناوری‌
فضای باز سیاسی/ دموکراسی
آموزش و پرورش
وجود بخش بزرگ خدماتی
تراکم مخابراتی
سرمایه‌گذاری خارجی
یکنواختی نژادی
نابرابری بخشی
تراکم جمعیت
حجم صادرات
تعریف « آمادگی الکترونیکی» در این راهنما
این گزارش به‌طور مستقیم جامعه آماده الکترونیکی را تعریف نمی‌کند، ولی در عوض به بررسی دلایل و اهداف نهفته در رشد اینترنت می‌پردازد (که نیاز اساسی یک جامعه با آمادگی الکترونیکی است). مؤلفان بیان کرده‌اند که مجموعه‌ای پیچیده از فعل و انفعالات که شامل فاکتورهای فوق می‌شود، علل رشد و توزیع اینترنت می‌باشند.
نحوه اجرا
مؤلفان از یک تحلیل آماری برای داده‌های موجود در مورد فاکتورهای فوق در کشورهای خاص، استفاده کرده‌اند(رگرسیون OLS). این اطلاعات بخصوص از شاخص‌های توسعه بانک جهانی استخراج شده‌اند. سپس مؤلفان مدل فرضی خود را در مورد توسعه فناوری‌ با این اطلاعات تست کرده‌اند. آنها همچنین به شرح سایر مدل‌های موجود درباره توسعه فناوری‌ و مقایسه آنها پرداخته‌اند.
نحوه ارائه نتایج
سنجش‌های آماری، رابطه‌ای محتمل را بین متغیرها بیان می‌کنند و به‌صورت مفصل به شرح این مسأله می‌پردازند که چگونه این فاکتورها در شکل‌گیری توسعه فناوری‌ نقش دارند. مؤلفان به تحلیل 75 کشور توسعه‌یافته و در حال توسعه پرداخته و نتایج را در گزارش خود آورده‌اند. آنها به این مسأله رسیده‌اند که ظرفیت اینترنت تنها تابعی خطی از توسعه سیاسی و اقتصادی نیست بلکه ناشی از یکسری فعل و انفعالات پیچیده می‌باشد.
2-2-1-8- CIDCMدانشگاه مری‌لند که در زمینه مدیریت بحران و سیاست های پیشگیرانه در استرالیا فعالیت می‌نماید، در سال 1996 پروژه‌ای را با مشارکت آژانس توسعه بین المللی آمریکا به منظور ارزیابی و تعیین میزان نفوذ اینترنت در افریقا انجام داده است. این پروژه کهCIDCM نام دارد، از مدل های پیشین به ویژه CSPP بهره گرفته است.
هدف
بررسی نفوذ اینترنت در افریقا با کمک مطالعات موردی و تحلیلی است و بر این نکته ‌تاکید دارد که‌ کشورهای ثروتمند سریعتر از کشور های فقیر خود را با اینترنت تطبیق داده‌اند، و نفوذ اینترنت در جوامع باز سریعتر ازجوامع بسته صورت پذیرفته است. از سوی دیگر کشورهایی که تقریباً ویژگی های اقتصادی- اجتماعی مشابه دارند، در زمینه نفوذ اینترنت از تجارب متفاوتی برخوردارند. تفاوت در سیاستگذاری‌ها سبب تفاوت تجارب کشورها شده است. مدل مذکور، بازیگران اصلی و موسسات عمده که در حوزه ICT نقش دارند و نحوه اتخاذ تصمیم آنها را شناسایی نموده و رشد فزاینده نفوذ اینترنت را به‌ کمک وضعیت اقتصادی- اجتماعی هر کشور مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهد.
معیارهای سنجش
این چارچوب بیانگر بهره گیری از فن‌آوری اطلاعات و ارتباطات در دو سوی عرضه و تقاضاست که در این دو سو نقش آفرینان متعدی وجود دارند. برای مثال ممکن است شرکت های مخابراتی سازندگان کامپیوتر و سرویس دهندگان اینترنت، نقش آفرینان سمت عرضه و موسسات دانشگاهی، مراکز دولتی، شرکت های تجاری و سازمان های غیر دولتی، نقش آفرینان سمت تقاضا باشند. هر یک از این نقش آفرینان، اهداف متفاوتی دارند و تاثیر متفاوتی بر مذاکرات خواهند گذاشت. توجه به این تفاوت ها در ارزیابی کشورها ضروری است.
این چارچوب به دلایل مختلف پویاست، اول اینکه به نقش آفرینان امکان میدهد تا توسعه صورت گرفته در زمینه فناوری اطلاعات و ارتباطات را مشاهده و درک نمایند. تغییرات فناوری اطلاعات و ارتباطات نیز در نوع خود پویا است. دوم، این چارچوب نقاط آستانه را که برای الگوبرداری حائز اهمیت هستند و به محققان امکان می دهند تا بر گام های مهمی که در توسعه فناوری اطلاعات و ارتباطات تاثیر بیشتری دارند، تاکید کنند. سوم، تفاوت زمان بندی توسعه در کشورهای مختلف را در هر فاز تشریح می نماید.
تعریف مذاکره در این مدل "فرآیندی است که در آن دو (چند) طرف مذاکره، گروه ها یا جوامعی هستند که برای رسیدن به توافق آیین نامه‌هایی را برای آینده تعامل تنظیم می کنند" (CIDCM, 1998).
چارچوب مذاکرات:
نقش آفرینان اصلی چه کسانی هستند؟ چگونه علائق و سلائق خود را تعریف می کنند؟
چه نیروهایی وضعیت و جایگاه مذاکرات را مشخص می کنند؟
خطرات و فواید مذاکرات چیست؟
چه نوع مذاکراتی و بین چه نقش آفرینانی موفقیت آمیزهستند و چرا؟
نکات مهم برای شرکت های اینترنتی مانند (هزینه ارتباط، خطوط اجاره ای و غیره)
در هر مذاکره موارد زیر مورد توجه قرار می گیرند:
1- پیشینه
زمینه ساختاری با شاخص های
نیروهای اقتصادی
سطوح آموزشی
توسعه زیر ساخت کشور
ساختار سیاسی و فرهنگی با شاخص های
دولت، تمدن، ارتش دموکراسی
سبک سیاستگذاری
شتاب به سمت مدرنیزه
موارد معمول مثل فرهنگ، مذهب و غیره
2- نقش آفرینان (بازیگران اصلی)
وزارتخانه های اطلاعاتی، مخابراتی و ریاست جمهوری
شرکت های دولتی
شرکت های مخابرات و تلفن
کارآفرینان: کارآفرینان سرویس دهندگان اینترنت و شرکت های خارجی
دانشگاه ها
موسسات ملی بین المللی
مراکز تحقیق و توسعه
سوالاتی که درباره بازیگران اصلی فناوری اطلاعات و ارتباطات مطرح است عبارتند از:
چقدر مستقل اند؟
روابطشان با یکدیگر چگونه است؟ چه پیشینه ای دارند؟ آیا در آینده با یکدیگر تضاد خواهند داشت؟
چقدر نفوذ و قدرت دارند؟ چه توانائیهایی دارند؟ مشارکتشان با یکدیگر چگونه است؟
3- ذینفعان
چارچوب CIDCM در جدول 2-1 آورده شده است:
چارچوب CIDCM
احکام فازپیش تجاری فازتجاری فاز رقابت فاز تثبیت
آغاز Start-up آیین نامه ها Regulations خطوط اجاره ای Leased-lines دسترسی به اینترنت Internet Access قوانین مالیاتی Taxation مشارکت خارجی Foreign participation وضعیت رقابتی Competition state ابعاد مهم این چارچوب عبارتند از: خطوط اجاره ای، تنظیم و کنترل قیمت، دسترسی به خطوط اینترنت، مالیات بندی و آیین نامه ها. تمام موارد فوق با توجه به نیروهای اقتصادی، سیاسی، اجتماعی و بوروکراتیک کشور باید مورد بررسی قرار گیرند.
تعریف « آمادگی الکترونیکی» در این راهنما
این پروژه نفوذ اینترنت را بعنوان یک رویداد پویا قلمداد نموده که باید طی چهار فاز مورد بررسی قرار گیرد. این فازها عبارتند از: پیش تجاری، تجاری، رقابتی و تثبیت‌. به عبارتی این فرآیند از فاز پیش تجاری که در آن اولین تجارت در زمینه اینترنت شکل می‌گیرد به سمت فاز تجاری که در آن خدمات اینترنت جهت فروش عرضه می شوند، مورد بررسی قرار گرفته است. هرچه فن آوری عمومیت بیشتری داشته یابد، فاز رقابت در بین سرویس دهندگان اینترنت بیشتر خواهد شد. سرانجام کشورها به سمت فاز تثبیت حرکت خواهند نمود که در آن کاربری اینترنت وسیع است و گزینه‌های متعددی برای کاربران و سرویس دهندگان وجود دارد. البته همه کشور ها با سرعت مشابه این فازها را طی نمی‌کنند، فرآیند مذاکره بین موسسات دولتی، تصمیم گیران، نقش آفرینان غیر دولتی و کارآفرینان، نحوه حرکت کشورها در این فازها را تعیین می کنند.
نحوه اجرا
CIDCM بر خلاف مدل هایی نظیر CSPP که اساساٌ به افزایش پهنای باند، تعداد کاربران و غیره می پردازند و اغلب توصیفی هستند، به تحلیل نقش هر یک از بازیگران در زمینه نفوذ اینترنت به ویژه پیشگامان فن آوری و اهمیت تصمیم گیری موسسات در زمینه تغییرات فن آوری توجه دارد. به عبارتی چارچوب CIDCM شیوه ی ‌تحلیلی نفوذ اینترنت را از دیدگاه تئوری سازمانی و افراد و موسسات در پیش می‌گیرد.
نحوه ارائه نتایج
به طور خلاصه می توان گفت این مدل بر پیشینه، بازیگران اصلی در توسعه اینترنت، سیاست گذاری فناوری اطلاعات و ارتباطات و مذاکرات بین بازیگران اصلی در توسعه اینترنت کشور تاکید دارد.
2-2-1-9- WBبانک‌ جهانی ‌با توجه‌ به‌ توسعه‌ فناوری اطلاعات و ارتباطات در سالهای‌ اخیر و توسعه‌ استفاده‌ از فناوری‌ های‌ نوین‌ ارتباطی‌، مشخصاً در این‌ زمینه‌ نیز اقدامات‌ خاصی‌ به‌ شرح‌ زیر انجام داده است‌:
شناخت‌ اثرات‌ اجتماعی‌ و اقتصادی‌ تجارت‌ الکترونیکی‌
بررسی‌ اثرات‌ تجارت‌ الکترونیکی‌ بر شرکت‌های‌ کوچک‌ و متوسط از طریق‌ برگزاری ‌سمینارهای‌ متعدد در خصوص‌ کاربردهای‌ عملی‌ تجارت‌ الکترونیکی ‌در اقتصاد نوین‌
تشویق‌ شرکای‌ خصوصی‌ به‌ ایجاد و گشایش‌ مراکز خدمات‌ اطلاعات‌
حمایت‌ از مالکیت‌ معنوی‌ از طریق‌ برگزاری‌ سمینارهای‌ مختلف‌
در زمینه مالیات بندی‌ بانک‌ جهانی‌ با انجام‌ مشاوره‌ سیاسی‌ برای‌ تنظیم‌ قوانین ‌مالیاتی‌ مناسب‌ در موارد مربوط به‌ تجارت‌ الکترونیکی، ‌کشورهای‌ در حال‌ توسعه‌ را یاری ‌می‌دهد
تأمین‌ هزینه‌های‌ آموزش‌ همگانی‌ در زمینه‌ استفاده‌ از اینترنت‌
هدف
بانک‌ جهانی‌ با اعتقاد به‌ این‌ اصل‌ که‌ فناوری اطلاعات و ارتباطات نقش‌ مهمی‌ در توسعه‌ و رشد کشورهای‌ در حال‌ توسعه‌ ایفا می‌کند، کمک‌ به‌ سرمایه‌گذاران‌ بخش‌خصوصی‌ و دولتی‌، سازمان‌ها و نهادهایی‌ که‌ در این‌ بخش‌ فعال هستند، را اصلی‌ترین‌ وظیفه‌ خود می‌داند.
معیارهای سنجش
فعالیتهای بانک جهانی در بخش فناوری اطلاعات و ارتباطات در دو بخش مجزا صورت می گیرد که در ادامه به تفکیک به شرح هر یک می پردازیم.
بخش جهانی فناوری اطلاعات و ارتباطات: در این بخش از بانک جهانی، مشاوره بخش دولتی و بانک بین المللی توسعه و نوسازی و نیز فعالیتهای سرمایه گذاری بخش خصوصی مانند شرکت بین المللی تامین منابع مالی بطور همزمان بمنظور ارائه مشاوره های تخصصی و ترغیب در سرمایه گذاری دولتها، شرکتهای خصوصی و سایر سازمانها مد نظر قرار گرفته است. بخش توسعه داده های بانک جهانی: در این بخش، هدف فراهم آوردن آمارهای ملی و بین المللی با کیفیت بالا برای مشتریان در داخل و خارج از بانک و بهبود وضعیت اطلاع رسانی به کشورهای عضو به منظور استفاده و افزایش ظرفیتها می باشد(World Bank, 2005).
برای رسیدن به دنیایی عاری از فقر، پیشرفتهای اساسی در زمینه کیفیت و کمیت داده های آماری در کلیه جنبه های توسعه، لازم و ضروری بنظر می رسد. به همین دلیل، اطلاعات معتبر و صحیح برای تعیین خطوط اصلی، عملکردهای مؤثر، تعیین اهداف و راهبردها و ارزیابی مراحل توسعه مورد نیاز می باشد. این اطلاعات ابزاری حیاتی برای مشارکت مستقیم و غیر مستقیم دولتمردان و مردم در مراحل توسعه است. بنابراین، بانک جهانی دامنه وسیعی از اطلاعات اجتماعی و اقتصادی را به منظور درک چالشهای موجود در هر کشور، جمع آوری کرده است و در اختیار سایر کشورها قرار می دهد.انقلاب دیجیتالی و اطلاعاتی، روشهای یادگیری، ارتباطات، روشهای تجاری و درمان بیماریها را تغییر داده است. فناوری اطلاعات و ارتباطات فرصتهای زیادی را بمنظور پیشرفت در تمام جنبه های زندگی در کلیه کشورها ارائه می نماید. این فرصتها در غالب رشد اقتصادی، بهبود وضعیت بهداشت و درمان، یادگیری از راه دور و پیشرفتهای فرهنگی و اجتماعی می باشد.
در واحد آمار و اطلاعات بانک جهانی، اطلاعات کلیدی در زمینه فناوری اطلاعات و ارتباطات در چهار گروه اصلی آورده شده که عبارتند از:
دسترسی و زیرساخت فناوری اطلاعات و ارتباطات
کامپیوتر و اینترنت
هزینه های مربوط به فناوری اطلاعات و ارتباطات
محیط دولتی و تجاری فناوری اطلاعات و ارتباطات
لازم بذکر است، هر یک از این گروه ها دارای شاخص های ویژه ای می باشند که در گزارش "شاخص های توسعه بانک جهانی" به تفکیک آمده اند.
شاخص های فناوری اطلاعات و ارتباطات تنها یکی از زیرمجموعه های شاخص های توسعه
بانک جهانی می باشد.
مدل ارائه شده توسط بانک جهانی در حوزه فناوری اطلاعات و ارتباطات دارای هشت مؤلفه است که به شرح زیر می باشند:
خطوط اصلی تلفن ثابت
ضریب نفوذ تلفن همراه
تعداد کامپیوترها
ضریب نفوذ تلویزیون
تعداد میزبان های اینترنت
ارتباطات اینترنتی
دولت الکترونیکی
هزینه های ملی مربوط به فناوری اطلاعات و ارتباطات
نحوه اجرا
این مدل در گروهی از کشورها و نهادها نظیر کشورهای اروپای غربی، کشورهای عضو گروه هشت، هیأت اقتصادی افریقاو برخی کشورهای آفریقایی مورد استفاده قرار گرفته است.
نحوه ارائه نتایج
در این مدل برای بدست آوردن مقادیر یکسان عددی اطلاعات، مقادیر در بازه 0 تا 10 آورده شده اند.
2-2-2- آمادگی الکترونیکی در سطح سازمانهادر سال های نخست دهه 80، با توجه به اهمیت ارزیابی آمادگی الکترونیک، اقداماتی با هدف کمک به ایجاد و ترویج آمادگی الکترونیک صورت گرفته است که عمدتا کارهای تحقیقاتی و مطالعاتی هستند. این اقدامات بیشتر در سطح ملی بوده و بیان گر اهمیت این موضوع برای کشورها می باشد. این اقدام ها می تواند پایه ای برای روی آوری کشورها به عصر دیجیتال محسوب شده و اطلاعات خوبی از وضعیت کشورها در اختیار دولت مردان قرار دهد. اما مسئله دیگری که کمتر مورد توجه قرار گرفته است آمادگی الکترونیک در سطح سازمان می باشد. سؤال اساسی که در سطح سازمانی مطرح می باشد این است که آیا سازمان های دولتی و غیر دولتی این آمادگی را دارند که از فرصتهای ایجاد شده توسط این پدیده نوین جهانی به طور مؤثری در فرآیندهای سازمانی استفاده نمایند؟
دستیابی به سطح بالای آمادگی الکترونیکی یکی از اولویت ها مهم کشور های در حال توسعه است. محققی بنام دادا بیان می کند که مدل های ارزیابی آمادگی الکترونیکی بیشتر بر محیط تمرکز دارند و از سازمانها صرف نظر شده است(Dada, 2006).
مدل های آمادگی الکترونیکی در سطح سازمانی تا کنون بسیار اندک بوده و صرفا فقط متناسب با آن منطقه می باشد. معروفترین مدل های آمادگی الکترونیکی در سطح سازمان عبارتند از :
نمونه بلوغ کسب و کار الکترونیک EMM
مدل آمادگی الکترونیک مشاهده شده PERM
مدل KPMG
مدل P3I3
2-2-2-1- مدل بلوغ کسب و کار الکترونیک EMM نمونه ای که با همکاری دانشگاه ملون کامجی تهیه شده یک چهارچوب ارزیابی را برای کسب و کار الکترونیک توسعه داده و به نام نمونه بلوغ کسب و کار الکترونیک EMM نامگذاری شده است. نمونه EMM از 9بعد تشکیل شده است که هر کدام از 10 شاخص ارزیابی استفاده می کنند(Wilson, R.F, 2005 ). ابعاد این نمونه عبارتند از:
سیاست
سازمان و شایستگی ها
مدیریت عملکرد
تحویل و عملیات
فرایندهای ارزش شبکه
امنیت و حریم شخصی
شبکه ها
تکنولوژی
مالیات و قانون
هنگامی که یک شرکت امادگی کسب و کار الکترونیکی خود را می سنجد، باید یکی از سه گزینه ای را انتخاب نماید که برای هر شاخص ارزیابی عبارتند از : " انجام شده "، " در حال پیشرفت : یا " انجام نشده " به این سه گزینه به ترتیب ارزش های "0"، "50"، "100" داده شده است.
یکی از بزرگترین مشکلات این مدل همین سه گزینه می باشد که ممکن است وضعیت واقعی آمادگی الکترونیکی یک شرکت را منعکس نسازد، به عنوان مثال ، اگر یک شاخص ارزیابی به صورت " انجام شده " برای یک شرکت انتخاب شود، آیا این بدین معناست که با موفقیت انجام شده یا حقیقتاً (بسادگی) انجام شده ولی موفقیت امیز نبوده است؟ این مدل ارزیابی نمی تواند این مشکل که احتمالاٌ در شرکت ها وجود دارد را نشان دهد(شول، 1384).
2-2-2-2- مدل آمادگی الکترونیک مشاهده شده (PERM ):نمونه PERM که با همکاری دانشگاههای منچستر و اوکلند در سال 2003 ارائه شده است. از این نمونه برای بررسی میزان پذیرش تجارت الکترونیک از سوی سازمانها در کشورهای در حال توسعه استفاده شده است(Alemayehu, Paul, 2005 ). چالش های کسب و کار در کشور های در حال توسعه با آنچه در کشور های توسعه یافته با آن مواجه اند، متفاوت است. به عنوان مثال کسب و کار در کشور های توسعه یافته زیر ساخت های نسبتاٌ خوب توسعه یافته، قابل دسترس و تهیه شده را بکار گرفته اند، در حالیکه در اغلب کشورهای در حال توسعه، پذیرش تجارت الکترونیک بوسیله کیفیت، موجودیت و هزینه دسترسی به چنین زیر ساختی محدود شده است.
در این مدل، آمادگی الکترونیکی مشاهده شده به عنوان ارزیابی سازمان از وضعیت های تجارت الکترونیک، مدیریتی، سازمانی و محیط خارجی در تصمیم گیری در مورد پذیرش تجارت الکترونیک تعریف می شود.
این نمونه از دو ساختار شکل گرفته است:
آمادگی الکترونیکی سازمانی دریافتی ( POER )
آمادگی الکترونیک خارجی دریافتی ( PEER )

user8333

چکیده
برای اندازه‌گیری وضعیت دسترسی و استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات یا همان آمادگی الکترونیکی کشورها، تاکنون طیف وسیعی از ابزارهای ارزیابی توسعه یافته‌اند. این ابزارها از تعاریف و روش‌های مختلفی برای اندازه‌گیری آمادگی الکترونیکی استفاده کرده اند و از نظر نتایج حاصله بطور قابل ملاحظه‌ای با یکدیگر متفاوت می‌باشند. بیشر مدل های ارائه شده در سطح ملی بوده و به اندازه کافی متغیرهای ارزیابی آمادگی الکترونیکی، در سطح سازمانی را مورد بررسی قرار نداده اند. آن تحقیقاتی هم که در سطح سازمانی انجام شده بیشتر، آمادگی شرکت ها و سازمان ها را برای تجارت الکترونیک مورد ارزیابی قرار داده اند و بیشتر کلی بوده. اما تاکنون مدلی بومی برای ارزیابی آمادگی الکترونیکی در سطح سازمان خدماتی طراحی نشده است.
در این تحقیق با استفاده از روش رویش نظریه ها، با استفاده از نمونه برداری تئوریک و با بکارگیری نرم افزار Atlas ti، شاخص ها و مدل ارزیابی آمادگی الکترونیکی سازمان خدماتی (مورد مطالعاتی سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح) مناسب و متناسب با شرایط اقتصادی، اجتماعی و فناوری کشور طراحی شده است. سپس با استفاده از نظرسنجی 10 نفر از خبرگان و فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) وزن معیار های مدل مشخص شده است. در نهایت آمادگی الکترونیکی سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح بر اساس مدل بدست آمده و اوزان حاصله مورد ارزیابی قرار گرفته است.
نتایج حاصل از تحقیق حاضر نشان می دهد که سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح در بعد آمادگی الکترونیکی سازمان ارائه دهنده خدمت در حوزه های «استراتژی ها و سیاست های فناوری اطلاعات» و «زیر ساخت شبکه فناوری اطلاعات » بیشتر از حد متوسط بوده و در حوزه های «شبکه ارائه خدمت » و « فرهنگ، رشد و یادگیری منابع انسانی » کمتر از حد متوسط بوده. در بعد آمادگی الکترونیکی جامعه هدف در حوزه های «پذیرش خدمات الکترونیک سازمان توسط جامعه هدف » و « رضایت جامعه هدف از خدمات الکترونیکی » بیشتر از حد متوسط بوده و در حوزه «دسترسی جامعه هدف به خدمات الکترونیکی » نزدیک حد متوسط می باشد.
واژه‌های کلیدی: فناوری اطلاعات و ارتباطات، آمادگی الکترونیکی، رویش نظریه، سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح
فهرست مطالب
TOC o "1-3" h z u فصل اول PAGEREF _Toc407715628 h 11-1- مقدمه PAGEREF _Toc407715629 h 21-2- تعریف مساله PAGEREF _Toc407715630 h 21-3- اهمیت موضوع PAGEREF _Toc407715631 h 31-4- سوالات تحقیق PAGEREF _Toc407715632 h 41-5- هدف تحقیق PAGEREF _Toc407715633 h 51-6- روش تحقیق PAGEREF _Toc407715634 h 61-6-1- روش و ابزار گر آوری اطلاعات PAGEREF _Toc407715635 h 61-6-2- روش تجزیه و تحلیل داده ها PAGEREF _Toc407715636 h 61-7- مراحل تحقیق PAGEREF _Toc407715637 h 71-8- چارچوب کلی پایان نامه PAGEREF _Toc407715638 h 81-9- کلیدواژه‌های مورد استفاده در تحقیق PAGEREF _Toc407715639 h 9فصل دوم PAGEREF _Toc407715640 h 11مقدمه PAGEREF _Toc407715641 h 122-1- بخش اول- تعریف و اهداف «آمادگی الکترونیکی» PAGEREF _Toc407715642 h 122-1-1- ضرورت توجه به آمادگی الکترونیکی PAGEREF _Toc407715643 h 122-1-2- تعاریف آمادگی الکترونیکی PAGEREF _Toc407715644 h 132-1-3- اهداف آمادگی الکترونیکی PAGEREF _Toc407715645 h 172-2- بخش دوم- تشریح مدل های ارزیابی آمادگی الکترونیکی PAGEREF _Toc407715646 h 192-2-1- مدل های ارزیابی آمادگی الکترونیکی در سطح ملی PAGEREF _Toc407715647 h 212-2-1-1- راهنمای Readiness CSPP برای زندگی در یک دنیای شبکه‌ای PAGEREF _Toc407715648 h 212-2-1-2- CID Readiness برای جهان شبکه‌ای(راهنمایی برای کشورهای در حال توسعه) PAGEREF _Toc407715649 h 222-2-1-3- ارزیابی APEC E-Commerce Readiness PAGEREF _Toc407715650 h 242-2-1-4- اندازه‌گیری موقعیت جهانی آمادگی الکترونیکی توسط شرکت بین‌المللیMcConnell PAGEREF _Toc407715651 h 252-2-1-5- پروژه جهانی انتشار اینترنت Mosaic PAGEREF _Toc407715652 h 272-2-1-6- ارزیابی بین‌المللی WITSA از تجارت الکترونیک PAGEREF _Toc407715653 h 292-2-1-7- تبدیل‌های فضای مجازی و فرا صنعتی Crenshaw & Robinson PAGEREF _Toc407715654 h 302-2-1-8- CIDCM PAGEREF _Toc407715655 h 322-2-1-9- WB PAGEREF _Toc407715656 h 362-2-2- آمادگی الکترونیکی در سطح سازمانها PAGEREF _Toc407715657 h 392-2-2-1- مدل بلوغ کسب و کار الکترونیک EMM PAGEREF _Toc407715658 h 402-2-2-2- مدل آمادگی الکترونیک مشاهده شده (PERM ): PAGEREF _Toc407715659 h 412-2-2-3- مدل KPMG PAGEREF _Toc407715660 h 442-2-2-4- مدل P3I3 PAGEREF _Toc407715661 h 472-2-3- معیار های ارزیابی آمادگی الکترونیک سازمان ها در ایران PAGEREF _Toc407715662 h 502-3- بخش سوم : معرفی سازمان خدماتی PAGEREF _Toc407715663 h 522-4- نتیجه گیری PAGEREF _Toc407715664 h 532-4-1- مقایسه مفهومی و ساختاری مدل‌ها موجود در سطح ملی PAGEREF _Toc407715665 h 542-4-2- مقایسه مفهومی و ساختاری مدل‌ها موجود در سطح سازمای PAGEREF _Toc407715666 h 622-5- خلاء مطالعاتی PAGEREF _Toc407715667 h 64فصل سوم PAGEREF _Toc407715668 h 663-1- مقدمه PAGEREF _Toc407715669 h 673-2- مرحله اول – روش تئوری‌سازی داده ‌بنیاد PAGEREF _Toc407715670 h 693-2-1- علت انتخاب روش PAGEREF _Toc407715671 h 693-2-2- رویش نظریه : PAGEREF _Toc407715672 h 693-2-3- نمونه گیری در پژوهشهای کیفی PAGEREF _Toc407715673 h 703-2-4- روشهای نمونه گیری برای جمع آوری داده های کیفی(نمونه گیری غیر احتمالی) PAGEREF _Toc407715674 h 703-2-4-1- نمونه برداری تئوریک PAGEREF _Toc407715675 h 713-2-4-2- نمونه برداری گلوله برفی: PAGEREF _Toc407715676 h 713-2-5- انتخاب اسناد و مدارک PAGEREF _Toc407715677 h 713-2-6- فرآیند تحلیل داده ها PAGEREF _Toc407715678 h 733-2-6-1- مقایسه مداوم و یادادشت برداری PAGEREF _Toc407715679 h 733-2-6-2- کد گذاری باز PAGEREF _Toc407715680 h 743-2-6-3- کد گذاری محوری PAGEREF _Toc407715681 h 743-3- مرحله دوم : تعیین وزن معیار های با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) PAGEREF _Toc407715682 h 753-3-1- مقدمه PAGEREF _Toc407715683 h 753-3-2- تحلیل سلسله مراتبی (AHP) PAGEREF _Toc407715684 h 763-3-3- الگوریتم AHP PAGEREF _Toc407715685 h 773-4- مرحله سوم : چگونگی سنجش آمادگی الکترونیکی سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح PAGEREF _Toc407715686 h 793-4-1- جامعه آماری PAGEREF _Toc407715687 h 793-4-2- حجم نمونه و روش اندازهگیری PAGEREF _Toc407715688 h 793-4-3- گرد آوری داده ها: PAGEREF _Toc407715689 h 803-4-3-1- مهمترین تکنیکهای جمع آوری اطلاعات PAGEREF _Toc407715690 h 803-4-3-2- بررسی روایی و پایایی پرسشنامه PAGEREF _Toc407715691 h 823-4-3-3- بررسی نرمال بودن متغیرها(آزمون شاپیرو) PAGEREF _Toc407715692 h 853-4-4- انتخاب روش آماری PAGEREF _Toc407715693 h 86فصل چهارم PAGEREF _Toc407715694 h 874-1- مقدمه PAGEREF _Toc407715695 h 884-2- یافته های مرحله ی اول پژوهش PAGEREF _Toc407715696 h 884-2-1- انتخاب مستندات PAGEREF _Toc407715697 h 894-2-2- تحلیل داده ها PAGEREF _Toc407715698 h 904-2-3- فن یادداشت برداری PAGEREF _Toc407715699 h 924-2-4- کد گذاری باز PAGEREF _Toc407715700 h 934-2-5- گسترش مفاهیم PAGEREF _Toc407715701 h 994-2-6- کد گذاری محوری PAGEREF _Toc407715702 h 1034-2-7- تحلیل داده ها – طبقه ها PAGEREF _Toc407715703 h 1084-2-7-1- طبقه کلان اول: آمادگی الکترونیکی سازمان ارائه دهنده خدمت PAGEREF _Toc407715704 h 1094-2-7-2- طبقه کلان دوم : آمادگی الکترونیکی جامعه هدف PAGEREF _Toc407715705 h 1124-3- یافته های مرحله دوم پژوهش PAGEREF _Toc407715706 h 1154-3-1- تحلیل پرسشنامه ها PAGEREF _Toc407715707 h 1154-3-1-1- رتبه بندی معیارها PAGEREF _Toc407715708 h 1164-3-1-2- رتبه بندی زیر معیارها بر اساس « آمادگی الکترونیکی جامعه هدف » PAGEREF _Toc407715709 h 1164-3-1-3- رتبه بندی زیر معیارها بر اساس معیار « بعد آمادگی سازمان ارئه دهنده خدمت » PAGEREF _Toc407715710 h 1174-3-1-4- رتبه بندی زیر معیارها بر اساس معیار « استراتژی ها و سیاست های فناوری اطلاعات » PAGEREF _Toc407715711 h 1194-3-1-5- رتبه بندی زیر معیارها بر اساس معیار « شبکه ارائه خدمت » PAGEREF _Toc407715712 h 1204-3-1-6- رتبه بندی زیر معیارهابر اساس معیار « زیر ساخت شبکه فناوری اطلاعات » PAGEREF _Toc407715713 h 1214-3-1-7- رتبه بندی زیر معیارهابر اساس معیار « فرهنگ، رشد و یادگیری منابع انسانی » PAGEREF _Toc407715714 h 1224-3-1-8- رتبه بندی زیر معیارهابر اساس معیار «دسترسی جامعه هدف به خدمات الکترونیکی» PAGEREF _Toc407715715 h 1234-3-1-9- رتبه بندی زیر معیارهابر اساس معیار « پذیرش خدمات الکترونیک سازمان توسط جامعه هدف » PAGEREF _Toc407715716 h 1244-3-1-10- رتبه بندی زیر معیارهابر اساس معیار « پذیرش خدمات الکترونیک سازمان توسط جامعه هدف » PAGEREF _Toc407715717 h 1254-3-1-11- رتبه بندی زیر معیارهابر اساس معیار « رضایت جامعه هدف از خدمات الکترونیکی » PAGEREF _Toc407715718 h 1264-4- یافته های مرحله سوم پژوهش PAGEREF _Toc407715719 h 1274-4-1- تحلیل توصیفی(جمعیت شناختی) PAGEREF _Toc407715720 h 1284-4-1-1- بررسی سطح تحصیلات خبرگان PAGEREF _Toc407715721 h 1284-4-2- بررسی وضعیت موجود آمادگی الکترونیکی سازمان ارائه دهنده خدمت PAGEREF _Toc407715722 h 1294-4-3- بررسی وضعیت موجود آمادگی الکترونیکی جامعه هدف PAGEREF _Toc407715723 h 132فصل پنجم PAGEREF _Toc407715724 h 1375-1- مقدمه PAGEREF _Toc407715725 h 1385-2- یافته های تحقیق در پاسخ به سوالات تحقیق PAGEREF _Toc407715726 h 1385-3- پیشنهادات برای سازمان (نوآوری) PAGEREF _Toc407715727 h 1405-4- پیشنهادات برای تحقیقات آینده PAGEREF _Toc407715728 h 140مراجع PAGEREF _Toc407715729 h 141پیوست‌ها PAGEREF _Toc407715730 h 147پیوست (الف) PAGEREF _Toc407715731 h 148پیوست (ب) PAGEREF _Toc407715732 h 154
فهرست اشکال
شکل (2-1) : مدل PERM 42
شکل (3-1) : چارچوب کلی تحقیق 68
شکل (3-2) : فرایند به هم مرتبط نمونه گیری، جمع آوری و کد گذاری داده ها برای رسیدن به نظریه 72
شکل (4-1) : محیط نرم افزار اطلس تی آی و نحوه ی وارد کردن مدارک و مستندات 90
شکل (4-2) : نحوه وارد کردن یادادشت ها در نرم افزار اطلس تی ای 93
شکل (4-3) : نمونه ای از کد گذاری اولیه 94
شکل (4-4) : تعداد کدهای استخراج شده و نحوه استخراج آنها 98
شکل (4-5) : تبدیل کدهای اولیه به مفاهیم 103
شکل (4-6) : طبقه بندی مفاهیم در طبقه های اصلی 104
شکل (4-7) : ساختن معیار شبکه ارائه خدمت با استفاده از کدهای مرتبط 108
شکل (4-8) : نمای شبکه ای مدل ارزیابی آمادگی الکترونیکی سازمان های خدماتی در نرم افزار 114
شکل (4-9) : رتبه بندی معیارهای اصلی(خروجی نرم افزار expert Choice) 116
شکل (4-10) : نتایج رتبه بندی معیارها (ادغام شده) 116
شکل (4-11) : رتبه بندی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice) 117
شکل (4-12) : رتبه بندی زیر معیارها نسبت به معیار آمادگی الکترونیکی جامعه هدف 117
شکل (4-13) : رتبه بندی زیر معیارها (خروجی نرم افزار expert Choice) 118
شکل (4-14) : رتبه بندی زیر معیارها نسبت به معیار بعد امادگی سازمان ارئه دهنده خدمت 118
شکل (4-15) : رتبه بندی زیر معیارها (خروجی نرم افزار expert Choice) 119
شکل (4-16) : رتبه بندی زیر معیارها نسبت به معیار استراتژی ها و سیاست های فناوری اطلاعات 120
شکل (4-17) : رتبه بندی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice) 120
شکل (4-18) : رتبه بندی زیر معیارها نسبت به معیار شبکه ارائه خدمت 121
شکل (4-19) : رتبه بندی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice) 121
شکل (4-20) : رتبه بندی زیر معیارها نسبت به معیار زیر ساخت شبکه فناوری اطلاعات 122
شکل (4-21) : رتبه بندی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice) 123
شکل (4-22) : رتبه بندی زیر معیارها نسبت به معیار فرهنگ، رشد و یادگیری منابع انسانی 123
شکل (4-23) : رتبه بندی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice) 124
شکل (4-24) : رتبه بندی زیر معیارها نسبت به معیار دسترسی جامعه هدف به خدمات الکترونیکی 124
شکل (4-25) : رتبه بندی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice) 125
شکل (4-26) : رتبه بندی زیر معیارها نسبت به معیار پذیرش خدمات الکترونیک سازمان توسط جامعه هدف 125
شکل (4-27) : رتبه بندی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice) 126
شکل (4-28) : رتبه بندی زیر معیارها نسبت به معیار پذیرش خدمات الکترونیک سازمان توسط جامعه هدف 126
شکل (4-29) : رتبه بندی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice) 127
شکل (4-30) : رتبه بندی زیر معیارها نسبت به معیار پذیرش رضایت جامعه هدف از خدمات الکترونیکی 127
شکل (4-31) : نمودار فراوانی سطح تحصیلات 128
شکل (4-32) : نمودار رتبه بندی ابعاد آمادگی الکترونیکی سازمان ارائه دهنده خدمت فهرست جداول
34 جدول (2-1) : چارچوب CIDCM
50 جدول (2-2) : معیارها و زیر معیارها مدل سازمان ها در ایران
54 جدول (2-3) : مقایسه مفهومی و ساختاری مدل‌ها موجود در سطح ملی
62 جدول (2-4) : مقایسه مفهومی و ساختاری مدل‌ها موجود در سطح سازمانی
75 جدول (3-1) : امتیازات نشان دهنده شدت اهمیت
82 جدول (3-2) : طیف لیکرت جهت سنجش وضع موجود
84 جدول (3-3) : آلفای کرونباخ برای کل پرسشنامه
85 جدول (3-4) : نتایج بررسی نرمال بودن متغیرهای تحقیق (آزمون شاپیرو)
91 جدول (4-1) : نمایی از برجسته ترین افراد مصاحبه شونده در این پژوهش
92 جدول (4-2) : نمونه ای از یادداشت برداری
94 جدول (4-3) : کدهای اولیه
99 جدول (4-4) : ایجاد مفاهیم از کدهای اولیه
105 جدول (4-5) : تبدیل مفاهیم به طبقه ها و سپس طبقه های کلان را نشان می دهد
115 جدول (4-6) : اهمیت درمقایسات زوجی
116 جدول (4-7) : مقایسه زوجی معیارها نسبت به هدف(خروجی نرم افزار expert Choice)
117 جدول (4-8) : ماتریس مقایسه زوجی گزینه ها(خروجی نرم افزار expert Choice)
118 جدول (4-9) : ماتریس مقایسه زوجی گزینه ها(خروجی نرم افزار expert Choice)
119 جدول (4-10) : ماتریس مقایسه زوجی زیر معیارها (خروجی نرم افزار expert Choice)
120 جدول (4-11) : ماتریس مقایسه زوجی زیر معیارها (خروجی نرم افزار expert Choice)
121 جدول (4-12) : ماتریس مقایسه زوجی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice)
122 جدول (4-13) : ماتریس مقایسه زوجی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice)
123 جدول (4-14) : ماتریس مقایسه زوجی زیر معیارهاخروجی نرم افزار expert Choice)
124 جدول (4-15) : ماتریس مقایسه زوجی معیارها (خروجی نرم افزار expert Choice)
126 جدول (4-16) : ماتریس مقایسه زوجی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice)
127 جدول (4-17) : ماتریس مقایسه زوجی زیر معیارها(خروجی نرم افزار expert Choice)
128 جدول (4-18) : توزیع فراوانی پاسخگویان بر اساس سطح تحصیلات
129 جدول (4-19) : میانگین مربوط به ابعاد آمادگی الکترونیکی سازمان ارائه دهنده خدمت
130 جدول(4-20) : آزمون t مربوط به ابعاد آمادگی الکترونیکی سازمان ارائه دهنده خدمت
131 جدول (4-21) : میانگین ابعاد آمادگی الکترونیکی سازمان ارائه دهنده خدمت
131 جدول (4-22) : نتایج آزمون فریدمن
131 جدول (4-23) : رتبه بندی ابعاد آمادگی الکترونیکی سازمان ارائه دهنده خدمت
133 جدول (4-24) : میانگین مربوط به ابعاد آمادگی الکترونیکی جامعه هدف
133 جدول (4-25) : آزمون t مربوط به ابعاد آمادگی الکترونیکی جامعه هدف
134 جدول (4-26) : میانگین ابعاد آمادگی الکترونیکی جامعه هدف
134 جدول (4-27) : نتایج آزمون فریدمن
135 جدول (4-28) : رتبه بندی ابعاد آمادگی الکترونیکی جامعه هدف
136 جدول (4-29) : نتیجه ارزیابی آمادگی الکترونیکی سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح
TOC h z t "بالانویس جدول" c

-135890-7620
00

فصل اولکلیات تحقیق
1-1- مقدمهدر این فصل شمای کلی تحقیق و طرح تحقیق جهت آشنایی کلی خواننده با مسأله اصلی تحقیق، موضوع تحقیق، ضرورت‌ها و اهداف تحقیق، و روش برخورد محقق با این مسأله‌ در روش تحقیق، شیوه جمع‌آوری اطلاعات و قلمروی تحقیق به‌طور کلی بیان می‌شود.
1-2- تعریف مسالهفناوری اطلاعات و ارتباطات (فاوا) ماهیت روابط جهانی و منشاء مزیت های رقابتی و نیز فرصت های توسعه اقتصادی و اجتماعی را به طور بنیادینی تغییر داده است. از سوی دیگر با افزایش شکاف دیجیتالی (‌فاصله ای است میان افراد و جوامعی که از فناوری اطلاعات و ارتباطات مانند اینترنت بطور اثر بخش استفاده می کنند و آنهایی که این توانایی را ندارند) رهبران دولت ها، شرکتهای تجاری و سازمان های اجتماعی سعی دارند قدرت فناوری اطلاعات و ارتباطات را در جهت توسعه خویش مهار کنند. برای استفاده اثربخش از فاوا، نهادی باید از جهت زیر ساخت ها، میزان دسترسی به فاوا در سطح گسترده افراد و جنبه های قانونی و حقوقی بر استفاده از فاوا دارای آمادگی الکترونیکی باشد. بنابراین اگر قرار است خلاء شکاف دیجیتالی پر شود، همه این موضوعات باید در یک استراتژی منسجم و دست یافتنی که جهت رفع نیازهای محلی آن نهاد خاص توسعه داده شده است، مورد توجه قرارگیرند.
رهبران کشورها، شرکت‌ها و سازمان‌های درحال توسعه می‌توانند از ابزار ارزیابی آمادگی الکترونیکی جهت اندازه‌گیری و برنامه‌ریزی برای انسجام و یکپارچه‌سازی کمک گیرند. این امر به آنها کمک می‌کند تا بر تلاش‌ها و نیازهایی تمرکز کنند و حوزه‌هایی را مورد شناسایی قرار دهند که نیازمند پشتیبانی خارجی و سرمایه‌گذاری و کمک می‌باشند.
اما ارزیابی به تنهایی کافی نیست و تصمیم‌گیرندگان با دو چالش کلیدی در زمینه استفاده اثربخش از این ابزار روبرو می‌باشند. اولاً، آنها نیاز دارند که درک کنند فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات (فاوا) چگونه می‌تواند به کشور، کسب و کار و یا سازمانشان در دستیابی به مزایای اقتصادی، اجتماعی و یا عملیاتی و در نتیجه تعیین اهداف واقعی کمک کند. ثانیاً، آنها بایستی گام‌های محکمی ‌به سمت استفاده مؤثر و قابل‌توجه از فاوا بردارند که به آنها کمک خواهد کرد که به اهداف توسعه دست یابند.
از طرف دیگر طیف وسیعی از ابزارهای ارزیابی برای اندازه‌گیری میزان آمادگی الکترونیکی توسعه یافته‌اند. این ابزارها از تعاریف بسیار متنوعی برای آمادگی الکترونیکی و نیز روش‌های اندازه‌گیری متفاوتی استفاده می‌کنند، که ارزیابی‌ها از نظر اهداف و نتایج حاصله به‌طور قابل ملاحظه‌ای با یکدیگر متفاوت خواهد بود.
بنابراین در راستای تحقق دولت الکترونیک نیاز می باشد که آمادگی الکترونیکی شدن سازمان ها مورد ارزیابی قرار گیرند. از آنجایی که بیشتر سازمان های کشور با محوریت خدمت می باشد، به بیانی دیگر در حال ارائه خدمت به مردم و سازمان های دیگر می باشد در این تحقیق به ارائه مدلی برای ارزیابی آمادگی الکترونیکی سازمان های خدماتی پرداخته می شود.
در سازمانهای خدماتی تولید و مصرف همزمان است، یعنی بین مشتری و ارائه کننده خدمت رابطه متقابل ایجاد می گردد. و نیز سازمان های خدماتی عموما باید از نظر زیر ساخت (فیزیکی، انسانی، منابع ملموس و غیر ملموس)، قابلیت دسترسی فناوری اطلاعات و ارتباطات برای عامه مردم و تاثیر چاچوب ضوابط قانونی موجود در به کارگیری فناوری مزبور از آمادگی الکترونیکی برخوردار باشند. لذا با ارزیابی میزان امادگی الکترونیکی، سازمانها با اطمینان بیشتر در راستای برنامه ریزی لازم برای گسترش امور مبتنی بر فناوری اطلاعات و ارتباطات گام برمی دارند.
به همین دلایل این تحقیق به طراحی الگوی ارزیابی آمادگی الکترونیکی شدن متناسب با شرایط اقتصادی، اجتماعی و فناوری کشورمان برای سازمان های خدماتی جهت پذیرش، به کارگیری و سرمایه گذاری در فناوری اطلاعات و ارتباطات می پردازد.
1-3- اهمیت موضوعبا توجه به تغییرات فزاینده فناوری‌ در زمینه فاوا که شکل مبادلات و ارتباطات و نحوه انجام فرایندهای سازمانی را نیز تغییر داده است، تنها راه بقا، کسب مزیت رقابتی و مدیریت مؤثر تغییرات سریع در محیط کاملاً متغیر کسب و کار است. با توجه به ظهور فاوا و تغییرات محیطی موجود، مزیت رقابتی واقعی تنها زمانی حاصل می‌شود که فعالیت‌های کلیدی سازمان با کمک فاوا دگرگون شوند و تغییر شکل یابند. دگرگونی مهمی که در بسیاری از سازمان‌های سنتی در حال وقوع است، بر به‌کارگیری و سرمایه‌گذاری در فاوا یا فناوری‌‌های اطلاعات و ارتباطات به منظور بهبود بهره‌وری، افزایش کارایی عملیاتی و مالی کسب و کارها تمرکز دارد. این حوزه مهم که آن را کسب و کار الکترونیکی می‌نامند، ثروتی از درآمدهای جدید و رشد مشتریان، فرصت‌های جدید جهت بهبود بهره‌وری و صرفه جویی در هزینه‌ها را فراهم می‌آورد.
کسب و کار الکترونیکی شامل دیجیتالی کردن کامل زنجیره ارزش و فرایندهای تجاری و تعهد به کمک به سازمان‌های سنتی جهت ایجاد ارزش افزوده و رسیدن به درجاتی از تعالی و توسعه‌یافتگی عملیاتی و مالی است که پیش از آن به آنجا نرسید بودند. بنابراین در راه رسیدن به کسب و کار الکترونیکی مدیران شرکت‌ها با وظیفه سنگینی جهت شناسایی فرصت‌ها و ارزیابی و توجیه سرمایه‌گذاری‌های مناسب کسب و کار الکترونیکی مواجه هستند.
لذا مزیت ارائه شده توسط این تحقیق، ارائه مکانیسمی برای اندازه‌گیری آمادگی الکترونیکی سازمان های خدماتی جهت بهبود اولویت‌بندی، برنامه‌ریزی و مدیریت تغییر مرتبط با فعالیت‌های کسب و کار الکترونیکی است جهت دستیابی به کسب و کار الکترونیکی موفقی که برای رقابتی ماندن و بهره‌گیری کامل از مزایای کسب و کار الکترونیکی ضروری است و علاوه بر مزایای فوق باعث ظهور فرایندهای نوآورانه و خلاق، سازماندهی جدید فرایندهای کسب و کار، اثرات عملکردی و مالی قابل توجه می‌باشد. مزیت اصلی که با انجام این تحقیق بدست می‌آید، این است که این مدل راهنمایی برای تلاش‌های توسعه و سرمایه‌گذاری در جهت به‌کارگیری فاوا فراهم می‌کند که از آن می‌توان جهت محک‌گذاری به منظور اندازه‌گیری و مقایسه پیشرفت با وضعیت قبلی خود یا با سایر موارد مشابه در سازمانهای خدماتی ایرانی استفاده کرد.
1-4- سوالات تحقیقبه طور کلی این تحقیق به دنبال پاسخگویی به سؤالات زیر می باشد:
چه معیار هایی برای ارزیابی آمادگی الکترونیکی سازمان های خدماتی با توجه نقش فناوری اطلاعات در کسب و کار باید در نظر گرفته شود؟
نتایج ارزیابی آمادگی الکترونیکی سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح با استفاده از الگو ارائه شده در این تحقیق چه می باشد؟
آیا من حیث المجموع سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح آمادگی لازم، جهت الکترونیکی شدن را دارا می باشد؟ و در چه سطحی آمادگی لازم را دارا می باشد؟
1-5- هدف تحقیقهدف کلی این تحقیق طراحی الگو ارزیابی آمادگی الکترونیکی شدن متناسب با شرایط اقتصادی و اجتماعی و فناوری‌ کشور به منظور ارزیابی میزان آمادگی سازمانهای خدماتی ایرانی جهت پذیرش، به‌کارگیری و سرمایه‌گذاری در فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات می باشد. لذا می توان اهداف جزئی را به شرح زیر بیان نمود:
سنجش میزان آمادگی الکترونیکی سازمان تامین اجتماعی نیرو های مسلح جهت مشخص نمودن نقاط ضعف و قوت و شناسایی اولویت‌های سرمایه‌گذاری برای فاوا
ارائه راهکارهای مناسب به سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح جهت مشخص نمودن حوزه‌هایی که به حمایت، سرمایه‌گذاری و برنامه‌ریزی جهت توسعه یکنواخت و منسجم فاوا احتیاج دارند.
هدف کاربردی این تحقیق طراحی الگو ارزیابی آمادگی الکترونیکی شدن متناسب با شرایط اقتصادی و اجتماعی و فناوری‌ کشور به منظور ارزیابی میزان آمادگی سازمانهای خدماتی ایرانی جهت پذیرش، به‌کارگیری و سرمایه‌گذاری در فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات می باشد. لذا می توان اهداف فرعی را به شرح زیر بیان نمود:
مشخص نمودن نقاط ضعف و قوت و شناسایی اولویت‌های سرمایه‌گذاری
توسعه استراتژی‌های مناسب و منسجم برای فاوا در سطح سازمانهای خدماتی ایرانی جهت بهبود گسترش تجارت الکترونیک
مشخص نمودن حوزه‌هایی که به حمایت، سرمایه‌گذاری و برنامه‌ریزی جهت توسعه یکنواخت و منسجم فاوا احتیاج دارند.
1-6- روش تحقیق1-6-1- روش و ابزار گر آوری اطلاعاتدر این تحقیق از روش‌های زیر جهت جمع‌آوری اطلاعات استفاده شده است:
در تکمیل مبانی نظری از منابع کتابخانه‌ای و اینترنتی شامل کتب و مقالات و مطالعات موردی انگلیسی و بعضا ترجمه شده به فارسی استفاده خواهد شد.
در شناسایی معیارها و شاخصها از مصاحبه با دست اندرکاران و متخصصان استفاده خواهد شد.
برای تعیین میزان آمادگی سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح از پرسشنامه، مصاحبه و اطلاعات آماری منتشر شده، استفاده خواهد شد.
1-6-2- روش تجزیه و تحلیل داده هاروش این تحقیق در شناسایی و تحلیل شاخص‌ها و مدل‌های ارزیابی آمادگی الکترونیکی گراندد تئوری یا نظریه زمینه ای یا تئوری سازی داده بنیاد می‌باشد. به‌طور کلی گام‌های انجام این تحقیق عبارتند از:
داده های جمع آوری شده در مرحله اول تحقیق با روش رویش نظریه ها و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار اطلس تی آی می باشد. این روش به کشف نظریه از میان داده ها می پردازد به عبارتی قرار نیست فرضیه ای از پیش تعیین شده ای به اثبات برسد بلکه با تعیین حوزه مطالعه یک سؤال اساسی مطرح می شود و سپس پاسخ به این سؤال در قالب مصاحبه و سایر مستندات جمع آوری شده و به روش رویش نظریه اصطلاحاً تجزیه و تحلیل یا کد گذاری می شود سپس با گسترش رابطه میان کدها یک شبکه مفهومی خلق شده و نظریه مورد نظر از میان آن ایجاد می شود. در این روش نظریه مورد نظر از میان خود داده ها و پدیده های موجود خلق می شود. در مرحله دوم تحقیق با استفاده از روش های آماری مناسب از قبیل تحلیل سلسله مراتبی (AHP) به کمک نرم افزار Expert choice وزن هر بعد، معیار و زیر معیار تعیین می شود و نهایتا در مرحله سوم از طریق توزیع پرسشنامه و آزمون پارامتری T تک نمونه ای وضعیت موجود سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح تعیین می شود.
1-7- مراحل تحقیقروش این تحقیق در شناسایی و تحلیل شاخص‌ها و مدل‌های ارزیابی آمادگی الکترونیکی رویکرد ترکیبی(کمی _ کیفی) بوده است. به‌طور کلی گام‌های انجام این تحقیق عبارت بودند از:
مطالعات مربوط به شناخت مبانی نظری تحقیق
مطالعه و بررسی ادبیات و پیشینه پژوهش
گردآوری داده ها همراه با تحلیل تا جایی که به مرحله اشباع می رسیم.
کدگذاری داده ها در سه مرحله (یافتن مفاهیم در داده ها)
استخراج مدل ارزیابی آمادگی الکترونیکی سازمانهای خدماتی
توزیع پرسشنامه برای وزن دهی به معیار های مدل مورد نظر
جمع آوری نتایج پرسشنامه و تحلیل سلسله مراتبی (AHP) برای تعیین وزن هر بعد، معیار و زیر معیار
اجرای مدل و اندازه گیری آمادگی الکترونیکی سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح
تعیین مقدار آمادگی الکترونیکی سازمان تامین اجتماعی نیروهای مسلح
-55852480755شروع
نمونه گیری
جمع آوری داده ها
کد گذاری داده ها
اشباع نظریه
خیر
بله
مدل آمادگی الکترونیکی سازمان خدماتی
توزیع پرسشنامه وزن دهی به معیار ها
تحلیل سلسله مراتبی(AHP)
اجرای مدل و اندازه گیری آمادگی الکترونیکی سازمان خدمات درمانی نیروهای مسلح
مقدار آمادگی الکترونیکی سازمان خدمات درمانی نیروهای مسلح
پایان
کــــــــــــمی
کـــــــــــــــیفی
00شروع
نمونه گیری
جمع آوری داده ها
کد گذاری داده ها
اشباع نظریه
خیر
بله
مدل آمادگی الکترونیکی سازمان خدماتی
توزیع پرسشنامه وزن دهی به معیار ها
تحلیل سلسله مراتبی(AHP)
اجرای مدل و اندازه گیری آمادگی الکترونیکی سازمان خدمات درمانی نیروهای مسلح
مقدار آمادگی الکترونیکی سازمان خدمات درمانی نیروهای مسلح
پایان
کــــــــــــمی
کـــــــــــــــیفی

1-8- چارچوب کلی پایان نامه1-9- کلیدواژه‌های مورد استفاده در تحقیقفناوری اطلاعات و ارتباطات فاوا
به کلیه ابزارها، سیستم‌ها و فناوری‌های بکارگرفته شده در زمینه ارتباطات، مخابرات و سیستم‌های اطلاعاتی گفته می‌شود (فتحیان، 1385).
سازمان خدماتی
در سازمان های خدماتی محصول یا بازده سازمان نا مشهود است. معمولا نوع خدمت حالت انتزاعی و تجریدی دارد و اغلب بصورت نوعی اطلاعات، دانش یا آگاهی می باشد. در سازمان های خدماتی منابع انسانی یا نیروی کار، هسته اصلی سازمان را تشکیل می دهند و باید تعداد زیادی کارمند وجود داشته باشند تا بتوانند نیازهای مشتریان را تامین کنند (کدلیر، 1987، ص9).
گراندد تئوری یا رویش نظریه:
تئوری مفهوم سازی بنیادی، یکی از استراتژیهای پژوهش محسوب می شود که از طریق آن تئوری بر مبنای مفاهیم اصلی حاصل از داده ها، شکل می گیرد. این استراتژی از نوعی رویکرد استقرایی بهره می گیرد، یعنی روند شکل گیری تئوری در این استراتژی حرکت از جز به کل است. این استراتژی پژوهش بر سه عنصر : “مفاهیم”، و “مقوله ها” (طبقه ها)، و “قضیه ها” یا آنچه که از ابتدا “فرضیه ها” نامیده می شد، استوار است. در عین حال، مفاهیم، عناصر کلیدی تحلیل هستند زیرا تئوری از مفهوم سازی داده ها و نه جمع داده های عینی حاصل می شود (استراوس و کوربین،1990).
آمادگی الکترونیکی
به مقدار توانایی پذیرش، استفاده و به کارگیری فناوری اطلاعات و ارتباطات در جوامع مختلف می‌گویند. برای ارزیابی آمادگی الکترونیکی در جوامع مدل‌های زیادی وجود دارد (حنفی زاده و همکاران، 1387).
مدیریت ارتباط با مشتری (CRM)
CRM مخفف عبارت Customer Relationship Management است و به روش نرم افزاری اطلاق می شود که به سازمان کمک می کند به شیوه ای سازمان یافته ارتباط با مشتریانش را مدیریت کند. نمونه ساده ای از CRM ، یک بانک اطلاعاتی حاوی اطلاعات مربوط به مشتریان یک سازمان است که مدیریت و کارکنان فروش یا خدمات سازمان به کمک آن می توانند نیازهای مشتریانشان را با محصولات خود تطبیق دهند، نیازهای خدماتی آنها را یادآور شوند و غیره (Buttle, 2004).
ارزش افزوده
ارزش افزوده در واقع عبارتست از ثروت اضافه‌ای که توسط شرکت از طریق فرآیند تولید و یا ارایه خدمات ایجاد می‌شود که با کسر نهاده‌های واسطه (مثل هزینه خریدها) از عایدی‌ها به‌دست می‌آید برای مثال نهاده‌هایی نظیر کابل، مراکز سوئیچ، نیروی انسانی متخصص در طی یک فرآیند، یک ارزش جدیدی (ارایه خدمت به مشترکین) تولید می‌کنند که در واقع به ارزش نهاده‌های ما افزوده می‌شود (Buttle, 2004).
یکپارچگی زنجیره تامین
در زنجیره تامین، کلیه فعالیت های مرتبط با جریان کالا تبدیل مواد، از مرحله اولیه تا مرحله تحویل کالای نهایی به مصرف کننده را شامل می شود. دو جریان اطلاعات و جریان مالی و اعتبارات در ارتباط با جریان کالا می باشد. یکپارچگی زنجیره تامین؛ فرایند یکپارچه سازی فعالیت های زنجیره تامین و نیز جریانهای اطلاعاتی مرتبط با آن، از طریق بهبود و هماهنگ سازی فعالیتها در تولید و عرضه ی محصول است(Ross, 2010).
-190500-513715
00

فصل دوم
بررسی ادبیات تحقیق
مقدمه
هدف از این فصل که با عنوان «مروری بر ادبیات»، «مروری بر منابع» و یا «مروری بر پیشینه تحقیق» معرفی می‌شود، بررسی و طبقه‌بندی یافته‌های تحقیقات دیگر محققان در سطح دنیا و تعیین و شناسایی خلأهای تحقیقاتی است.
2-1- بخش اول- تعریف و اهداف «آمادگی الکترونیکی»2-1-1- ضرورت توجه به آمادگی الکترونیکیبا افزایش شکاف دیجیتالی (‌ فاصله ای است میان افراد و جوامعی که از فناوری اطلاعات و ارتباطات مانند اینترنت بطور اثر بخش استفاده می کنند و آنهایی که این توانایی را ندارند) رهبران دولت ها، شرکتهای تجاری و سازمان های اجتماعی سعی دارند قدرت فناوری اطلاعات و ارتباطات را در جهت توسعه خویش مهار کنند. برای استفاده اثربخش از فاوا، نهادی باید از جهت زیر ساخت ها، میزان دسترسی به فاوا در سطح گسترده افراد و جنبه های قانونی و حقوقی بر استفاده از فاوا دارای آمادگی الکترونیکی باشد (Bridges, 2005b).
بنابراین اگر قرار است خلاء شکاف دیجیتالی پر شود، همه این موضوعات باید در یک استراتژی منسجم و دست یافتنی که جهت رفع نیازهای محلی آن نهاد خاص توسعه داده شده است، مورد توجه قرارگیرند.
2-1-2- تعاریف آمادگی الکترونیکیآمادگی الکترونیکی مفهوم نسبتاً جدیدی است که توسعهی آن مرهون نفوذ سریع اینترنت در سراسر جهان و پیشرفت چشم گیر استفاده از فناوری اطلاعات در کسب و کار و صنعت است. (Mutula & Van Brakel, 2006) این مفهوم در اواخر دههی 1990 و به منظور فراهم آوردن چارچوبی یکپارچه برای ارزیابی وسعت و عمق شکاف دیجیتالی میان کشورهای توسعه یافته و کشورهای در حال توسعه شکل گرفت. در طول چند سال گذشته مدل های متعدد ارزیابی آمادگی الکترونیکی طراحی و توسعه داده شده است. که نگاهی سطحی به هر کدام از این مدل ها، میزان آمادگی اقتصاد یا جامعه برای بهره گیری از جامعهی اطلاعاتی و تجارت الکترونیکی را مشخص می کند. در بررسی دقیق تر، آشکار می شود که مدل ها، تعاریف بسیار متفاوتی از آمادگی الکترونیکی دارند، روش های مختلفی برای ارزیابی استفاده می کنند و ارزیابی آنها در اهداف، راهکارها و نتایج متفاوت اند(Hanafizadeh et al., 2009).
اولین تلاش ها برای تعریف آمادگی الکترونیکی در سال 1998، و ضمن اجرای «پروژهی خط مشی سیستم های رایانهیی» انجام گرفت(Mutula & Van Brakel, 2006). در این پروژه یک مدل خودارزیابی با نام «راهنمای آمادگی برای زندگی در دنیای شبکهیی» ارائه شد، که آمادگی الکترونیکی را به عنوان «میزان آمادگی یک جامعه برای مشارکت در دنیای شبکهیی» تعریف کرده است(CSPP, 1998). پس از توسعه اولین ابزار ارزیابی آمادگی الکترونیکی، چندین ابزار ارزیابی توسط سازمان های تحقیقاتی، دانشگاه ها، شرکت های تجاری و افراد به وجود آمده است.
پس از توسعهی اولین تعریف، مرکز توسعهی بین المللی دانشگاه هاروارد در سال 2000 با همکاری شرکت ماشین های تجاری بین المللی (IBM) «مدلی با نام آمادگی برای دنیای شبکه ای: راهنمایی برای کشورهای در حال توسعه» را مطرح کرد(CID, 2000). مجمع جهانی اقتصاد، اینسید و اینفودو، در سال 2001-2002 مدل «شاخص آمادگی شبکه» را با تعریفی همانند مدل پروژهی خطمشی سیستم های رایانهیی توسعه دادند(WEForum, 2001-2002). بر خلاف مدل های فوق، که بر ارزیابی میزان آمادگی جامعه برای مشارکت در دنیای شبکهیی تمرکز دارند، شرکت اقتصادی آسیا-اقیانوسیه در سال 2000 در مدل «راهنمای ارزیابی آمادگی تجارت الکترونیکی» (APEC, 2000)، انجمن ملل جنوب شرقی آسیا در سال 2001 در مدلی به نام «ارزیابی آمادگی انجمن ملل جنوب شرقی آسیای الکترونیکی» (e-asean,2001)، و موسسهی بین المللی مک کانل در سال 2000 در مدلی با نام «ریسک تجارت الکترونیکی: درک فرصت های آمادگی الکترونیکی جهانی» (McConnell, 2000)، آمادگی الکترونیکی را آمادگی یک جامعه برای مشارکت در اقتصاد دیجیتالی، تعریف می کنند.
علاوه بر موارد یاد شده، آژانس های توسعهیی، سازمان های تحقیقاتی و نیز دانشگاه ها تعاریف متفاوت دیگری از آمادگی الکترونیکی ارائه داده اند. پیمان خدمات و فناوری اطلاعات جهانی در سال 2000 در مدلی به نام «بررسی بین المللی تجارت الکترونیکی» آمادگی الکترونیکی را اطمینان مصرف کننده به وجود امنیت و حفظ حریم خصوصی در تجارت الکترونیکی، فناوری امنیتی بالا، نیروی کار آموزش دیده و هزینه های آموزشی پایین، سیاست های عمومی با محدودیت پایین، فعالیت های تجاری جدید منطبق با عصر اطلاعات و هزینه های پایین برای فناوری تجارت الکترونیکی تعریف می کند(Bridges, 2001). امریکا جی.ام.بی.اچ. آلمان بر اساس پروژهی الگوبرداری شاخص های آماری برای جامعهی اطلاعاتی در سال 2001 گزارشی تحت عنوان «چارچوب الگوبرداری اروپا» ارائه داد(Emperica, 2001). بر اساس تعریف ارائه شده در این گزارش، در جامعهی اطلاعاتی، اطلاعات و دانش رو به رشد در تمامی سطوح جامعه، به عنوان کالاهای مهم اقتصادی به شمار می روند. به عبارت دیگر، در جامعهی اطلاعات، بخشی از فعالیت های اجتماعی در حال رشد از طریق شبکه های فناوری اطلاعات و ارتباطات انجام می شوند یا به فناوری های اطلاعات و ارتباطات وابسته اند. در سال 2001 مرکز توسعهی بین المللی و مدیریت تعارضات در دانشگاه مری لند، در مدلی با نام «مدل شبکهیی مذاکره» جامعهی آمادهی الکترونیکی را به عنوان جامعهی دارای بازار ارائه کنندگان خدمات اینترنتی که سه مرحلهی توسعهی قبل تجاری، تجاری و رقابتی را پشت سر گذاشته اند، تعریف می کند(Bridges, 2001). در سال 2003، محققینی از دانشکدهی مدیریت موسسهی فناوری ماساچوست یک چارچوب مفهومی برای اندازه گیری آمادگی الکترونیکی ارائه دادند که در آن آمادگی الکترونیکی به صورت توانایی استفاده از فرصت های ارزشمند ایجاد شده از طریق به کارگیری اینترنت تعریف شده است(Choucri, N,et.al, 2003).
مدل های ارزیابی آمادگی الکترونیکی، بر حسب تعاریف متفاوتی که از آمادگی الکترونیکی ارائه می دهند، اهداف مختلفی برای ارزیابی دارند، به طوری که هدف مدل های دانشگاه هاروارد و پروژهی خط مشی سیستم های رایانهیی، تعیین میزان آمادگی افراد و سازمان ها برای مشارکت در دنیای شبکهیی است (Bridges, 2001)، در حالی که هدف مدل های ارائه شده توسط پیمان خدمات و فناوری اطلاعات جهانی، شرکت اقتصادی آسیا-اقیانوسیه، موسسهی فناوری ماساچوست، موسسهی بین المللی مک کانل و مرکز تحقیقات تجارت الکترونیکی دانشگاه تگزاس (در مدلی به نام «اندازه گیری اقتصاد اینترنتی» در سال 1999)، ارزیابی آمادگی اقتصاد دیجیتالی و تجارت الکترونیکی است(Bridges, 2001). برخی دیگر از مدل ها مانند مدل های ارائه شده توسط دانشگاه مری لند، شرکت بین المللی داده ها (در مدلی با نام «شاخص جامعه اطلاعاتی» در سال 2000)، برنامهی توسعه سازمان ملل (در مدلی با نام «شاخص دست یابی به فناوری» در سال 2001)، و سازمان جهانی مخابرات (در مدلی با نام «شاخص دسترسی شبکه» در سال 2003) ارزیابی میزان دسترسی و استفاده از فناوری اطلاعات را هدف ارزیابی قرار داده اند(Bridges, 2001). علاوه بر این مدل ها، در سال 1999 از سوی اعضای دپارتمان جامعه شناسی دانشگاه ایالتی اوهایو مدلی با نام «تحلیل بین کشوری توسعهی اینترنت»، و نیز در سال 2003 مدلی با نام «چارچوب ارزیابی آمادگی الکترونیکی ملت ها» با هدف مشخص کردن عوامل کمک کننده به افزایش آمادگی الکترونیکی یک کشور معرفی و ارائه شد(حنفی زاده و همکاران، 1387).
اگر چه بعضی از مدل ها از اهدافی یکسان برای ارزیابی آمادگی الکترونیکی برخوردارند، برخی دیگر اهداف مخصوص به خود را دارند. از جملهی این مدل ها می توان اشاره کرد به:
گروه موزاییک، کنسرسیومی از دانشگاه ها، در سال 1998 مدلی با نام «انتشار جهانی اینترنت» را با هدف اندازه گیری و تحلیل رشد اینترنت در 25 کشور جهان ارائه کرد(Bridges, 2001). واحد اقتصاددانان هوشمند، با همکاری مرکز تحقیقات هرمی، در سال 2001 مدلی با نام «رتبهبندی آمادگی الکترونیکی» را با هدف اندازه گیری وسعت بازار موجود، فرصت های اینترنت محور را ارائه داد(Bridges, 2005).
اوربیکام در سال 2003 مدلی با نام «کنترل شکاف دیجیتالی و پیش زمینه» را با هدف اندازه گیری شکاف دیجیتالی در داخل و میان کشورها ارائه داد. مؤسسهی همکاری توسعهی بین المللی سوئد در سال 2001 مطالعهی موردی سه کشور را با هدف فراهم آوردن تحلیلی از نقاط قوت، ضعف، فرصت ها و چالش ها و همچنین ارائهی مسیری برای ادامهی استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات در توسعهی ملی انجام داد. امریکا جی.ام.بی.اچ. آلمان مدل خود را با هدف ایجاد چارچوبی مفهومی و متدولوژیکی که از طریق آن شاخص های آماری استفاده شده برای کنترل و الگوبرداری جامعهی اطلاعاتی در کشورهای عضو اتحادیهی اروپا توسعه و آزمون می شوند، ارائه کرده است. کنفرانس سازمان ملل در تجارت و توسعه در سال 2003 گزارشی با نام «شاخص های توسعهی فناوری اطلاعات و ارتباطات» را با هدف کمک به شناسایی موضوعات علمی و فناوری موجود، با تاکید خاص بر تاثیر آن ها در کشورهای در حال توسعه، ارائه داد. بانک جهانی در سال 2005 مدل «متدولوژی ارزیابی دانش» را با هدف کمک به کشورها برای شناخت مشکلات و فرصت هایی که با آن مواجه اند، ارائه کرد. انجمن ملل جنوب شرقی آسیا مدل خود را با هدف شناخت سطح آمادگی الکترونیکی کشورهای جنوب شرقی آسیا و ارائهی راهکارهایی برای کاهش شکاف ها ارائه کرده است(حنفی زاده و همکاران، 1387).


علی رغم تعدد تعاریف ارائه شده برای آمادگی الکترونیکی، مدل های مختلف به طور متوسط سطوح توسعهی زیرساخت، اتصال، دسترسی به اینترنت، خدمات و کاربردها، سرعت شبکه، کیفیت دسترسی به شبکه، سیاست های فناوری اطلاعات و ارتباطات، برنامه های آموزشی فناوری اطلاعات و ارتباطات، منابع انسانی، سواد رایانهیی و محتوای مرتبط را اندازه گیری کرده، و بر این ابعاد متمرکزند(Mutula & Van Brakel, 2006).
تحقیقات در زمینه ی ارزیابی آمادگی الکترونیکی بیشتر در حوزه کشور و منطقه بوده است و در زمینه ی ارزیابی آمادگی الکترونیکی در سازمان ها تعداد معدودی وجود دارد. به عنوان مثال جوتلا و همکاران در سال 2002 یک مدل مفهومی از آمادگی الکترونیکی در سازمان های با اندازه کوچک و متوسط را ارائه کرده اند(Jutla, Bodorik & Dhaliwal, 2002). علاوه بر این فتحیان و همکاران در سال 2008 مدل ارزیابی آمادگی الکترونیکی در سازمان های با اندازه کوچک و متوسط در ایران را ارائه داده اند (Fathian, Akhavan & Hoorila, 2008). حنفی زاده و همکاران در سال 2009 در پروژه - ریسرچای تحت عنوان "موافقان و مخالفان شکاف دیجیتالی و ارزیابی آمادگی الکترونیکی" به بررسی مدل های شکاف دیجیتالی و آمادگی الکترونیکی با توجه به تعاریف و متدولوژی های آنها پرداخته اند و نقاط قوت و ضعف آنها را شناسایی کرده اند. همچنین با بررسی عمیق ادبیات تحقیق در این پروژه - ریسرچیک مدل جامع ارزیابی آمادگی الکترونیکی برای سازمان های با اندازه کوچک و متوسط ارائه شده است که می توان از آن به عنوان مبنا و استاندارد برای ارزیابی آمادگی الکترونیکی استفاده کرد(Hanafizadeh, M. R ,Hanafizadeh, P & Saghaei 2009).
2-1-3- اهداف آمادگی الکترونیکیبسته به اینکه هدف از ارزیابی آمادگی الکترونیکی چه باشد، تمرکز مدل اندازه گیری نیز متفاوت است(Budhiraja,2002).
زیرساخت‌های الکترونیکی
اگر هدف ارزیابی بر زیرساخت‌های الکترونیکی متمرکز است، بنابراین تمرکز باید بر نهادها، سخت‌افزار و نرم‌افزار باشد. دراینجا آمادگی الکترونیکی برابر است با کامپیوترها و دسترسی‌ها. سخت‌افزار کامپیوتری و دسترسی به شبکه برای کسب آمادگی الکترونیکی و پرکردن شکاف دیجیتالی ضروری است و دولت و فعالیت‌های بخش خصوصی باید آنها را تامین کنند.
اقتصاد الکترونیکی
اگر هدف ارزیابی بر تجارت الکترونیکی متمرکز است، بنابراین تمرکز باید بر کسب و کار مبتنی بر فاوا باشد. در اینجا آمادگی الکترونیکی برابر است با کامپیوترها، دسترسی و اقتصاد. سخت‌افزار کامپیوتری و دسترسی به شبکه برای آمادگی الکترونیکی ضروری هستند اما بازار است که این مسأله را به تنهایی حل خواهد کرد.
جامعه الکترونیکی
اگر هدف ارزیابی بر جامعه متمرکز است، بنابراین تمرکز باید بر جامعه‌ای کامل باشد. در اینجا آمادگی الکترونیکی نیازمند سواد اولیه، حداقل ثروت، بهداشت و سایر مسائل اجتماعی است که بایستی درابتدا مورد توجه قرار گیرد. کامپیوترها مهم هستند اما تا مسائل فوق مورد توجه قرار نگیرند، هیچ چیزی یک جامعه را از نظر الکترونیکی آماده نخواهد کرد.
اداره الکترونیکی
اگر هدف ارزیابی بر اداره الکترونیکی متمرکز است، بنابراین تمرکز باید بر مهندسی مجدد فرایندهای دولتی و استفاده از ابزارهای سریع‌تر و شفا‌ف‌تر برای تحویل خدمات دولتی به شهروندان قرار گیرد. دراینجا، آمادگی الکترونیکی برابر است با کامپیوترها و دسترسی و استفاده مؤثر از آنها. سخت افزار و دسترسی به تنهایی برای کسب آمادگی الکترونیکی کافی نیست، بلکه باید برنامه‌های آموزشی وسیع، محتوای محلی، بخش فاوای محلی و یک مهندسی مجدد فرایندهای تجاری در کنار آن وجود داشته باشد.
2-2- بخش دوم- تشریح مدل های ارزیابی آمادگی الکترونیکیدر عصر اطلاعات، ارزیابی آمادگی الکترونیکی به‌منظور برنامه‌ریزی برای توسعه قابلیت‌های لازم (از جنبه‌های مختلف فنی و سازمانی)، به‌طور روز افزونی اهمیت پیدا می‌کند. به همین دلیل، تاکنون چندین ابزار مختلف ارزیابی آمادگی الکترونیکی توسط شرکت‌های مشاوره‌ای و دانشگاه‌ها عرضه و به‌کار گرفته شده است. گرچه در ظاهر همه این ابزارها به دنبال ارزیابی آمادگی الکترونیکی هستند، اما با توجه به تعاریف مختلفی که از این مفهوم ارائه می‌کنند و نیز اهداف و جهت‌گیری‌های مختلفی که مدنظر قرار می‌دهند و همچنین روش‌های متفاوتی که برای این ارزیابی مورد استفاده قرار می‌دهند کاملاً از یکدیگر متمایز می‌شوند.
آمادگی الکترونیکی یک مفهوم نسبتاً جدیدی است که به واسطه نفوذ سریع اینترنت در سراسر جهان و پیشرفت چشمگیر استفاده از فناوری اطلاعات در کسب و کار و صنعت، توسعه یافته است(Mutula, 2006). مفهوم آمادگی الکترونیکی به جهت فراهم آوردن یک چارچوب یکپارچه برای ارزیابی وسعت و عمق شکاف دیجیتالی میان کشورهای توسعه یافته، در حال توسعه و توسعه نیافته در اواخر دهه 1990 شکل گرفت. اولین تلاشها برای تعریف آمادگی الکترونیکی در سال 1998 بوسیله پروژه خط مشی سیستم‌های کامپیوتری انجام گرفت. این تعریف اولین ابزار ارزیابی آمادگی الکترونیکی معروف به راهنمای آمادگی برای زندگی در دنیای شبکه ای را توسعه داد(Mutula, 2006). پس از توسعه اولین ابزار ارزیابی آمادگی الکترونیکی، چندین ابزار ارزیابی توسط آژانسهای توسعه ای، سازمانهای تحقیقاتی، دانشگاهها، شرکتهای تجاری و افراد به وجود آمده است. بعضی از سازمانهای پیشرو در امر توسعه ابزارهای ارزیابی آمادگی الکترونیکی، عبارتند از:
سازمان بین المللی مک کانل با ابزاری به نام آمادگی؟ شبکه. رو ((McConnell, 2000
مرکز توسعه بین المللی دانشگاه هاروارد با ابزاری به نام شاخص آمادگی شبکه (CID, 2000)
موسسه اکونومیست با ابزاری به نام رتبه بندی های آمادگی الکترونیکی (EIU,2001)
کنفرانس سازمان ملل در توسعه و تجارت با ابزاری به نام شاخص توسعه فناوری اطلاعات و ارتباطات (UNCTAD, 2003)
گروه موزاییک با ابزاری به نام چارچوبی برای ارزیابی انتشار اینترنت (Wolcott,1996)
در یک نگاه کلی، هر کدام از این مدل‌ها میزان آمادگی یک جامعه را در بهره‌بردن از فناوری‌ اطلاعات و کسب و کار الکترونیکی نشان می‌دهند. اما در نگاهی دقیق‌تر، این مدل‌ها از تعاریف بسیار گسترده و متنوع و روش‌های سنجش متفاوتی برای وضعیت فناوری اطلاعات استفاده می‌کنند. مثلاً مدل دانشگاه هاروارد به چگونگی استفاده رایج از فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات در یک جامعه نظر دارد، در حالیکه روش APEC بر سیاست‌های دولت برای کسب و کار الکترونیکی تمرکز می‌کند. در این جا، به شرح مختصر مدل‌های مختلف موجود و آنچه آنها می‌سنجد پرداخته می‌شود.
درباره هر مدل ارزیابی سعی می‌شود به مباحثی چون هدف از ارائه مدل، معیارهای سنجش، تعریف آمادگی الکترونیکی، نحوه انجام ارزیابی و نوع نتیجه‌گیری در آن مدل اشاره شود. البته باید بخاطر داشت که تعداد مدل‌های آماده استفاده برای ارزیابی وضعیت آمادگی الکترونیکی ملت‌ها محدود است، چرا که سازمان‌های اندکی روش‌های ارزیابی خود را در اختیار سایرین گذارده‌اند. اما تنوع گسترده‌ای از گزارش‌ها و منابع دیگر وجود دارد که با کار مجدد روی آنها به «مدل ارزیابی» تبدیل می‌شوند که شامل مقالات وضعیتی و نتایج مشاهده‌ها هستند. در این جا، تنها نمونه‌ای از مدل‌های موجود پوشش داده شده است و بنابراین آنهایی انتخاب شده‌اند که شهرت گسترده‌تری دارند و یا دیدگاه یا روش یگانه‌ای را ارائه کرده‌اند.
مدلهای ارزیابی آمادگی الکترونیکی حوزه های متفاوتی مانند دولت الکترونیکی، کسب و کار الکترونیکی، آموزش الکترونیکی و غیره را مورد سنجش قرار می دهند. در ادامه با توجه به اینکه این تحقیق بر ارزیابی آمادگی الکترونیکی سازمانی تمرکز دارد، به تفضیل مرور ادبیات ابزارهای ارزیابی آمادگی الکترونیکی آورده شده است.
2-2-1- مدل های ارزیابی آمادگی الکترونیکی در سطح ملی2-2-1-1- راهنمای Readiness CSPP برای زندگی در یک دنیای شبکه‌ایپروژه سیاست‌گذاری سیستم‌های کامپیوتری (CSPP) این راهنما را تهیه کرده است. این راهنما در سال 1998 منتشر شده است(CSPP, 1998). CSPP یک گروه مدافع سیاست‌های عمومی بوده و شامل رئیسان و مدیران اجرایی شرکت‌های فناوری‌ اطلاعات آمریکا می‌باشد.
هدف
این مدل خود ارزیاب برای کمک به افراد و جوامع در تشخیص این امر طراحی شده است که تا چه میزان برای مشارکت در «دنیای شبکه‌ای» آمادگی دارند.
معیارهای سنجش
این ابزار به سنجش میزان رواج و ادغام فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات در منازل، مدارس، کسب و کارها، مراکز درمانی و رفاهی و ادارات دولتی می‌پردازد. این ابزار به رقابت میان ارائه‌کنندگان خدمات ارتباطی، سرعت دسترسی و سیاست‌های دولت اهمیت بیشتری می‌دهد. سنجه‌های این ابزار به پنج دسته تقسیم می‌شوند:
زیرساخت
دسترسی
کاربردها و خدمات
اقتصاد
توانمندسازها (مانند خط‌مشی، حریم خصوصی، امنیت، حضور دائم)
تعریف « آمادگی الکترونیکی» در این راهنما
یک جامعه با آمادگی الکترونیکی، دارای سرعت بالای دسترسی در یک بازار رقابتی بوده و دسترسی ثابت به کاربردهای فاوا در مدارس، ادارات دولتی، فعالیت‌های کاری، مراکز درمانی و خانه‌ها وجود دارد. حفظ حریم خصوصی کاربر و امنیت اتصال وجود داشته و سیاست‌های دولت در جهت طرفداری از افزایش و توسعه دسترسی و استفاده از شبکه در سطح جامعه است.
نحوه اجرا
راهنمای CSPP Readiness مجموعهای از 23 سؤال در مورد جامعه را از اعضای جامعه، مطرح می‌کند. برای هر سؤال، کاربران از چهار گزینه که به‌صورت صعودی مراحل توسعه و گسترش را در جامعه نشان می‌دهند یکی را انتخاب می‌کند. این 23 سؤال در پنج دسته‌ای که در بالا ذکر شده، گروه‌بندی می‌شوند.
نحوه ارائه نتایج
نتیجه این ارزیابی نمراتی است که نشان‌دهنده یکی از چهار مرحله توسعه و گسترش در جامعه مورد نظر برای هر یک از پنج دسته فوق است. نمره کلی برای جامعه مورد نظر را می‌توان به‌سادگی با گرفتن میانگین از نمرات فوق بدست آورد.
2-2-1-2- CID Readiness برای جهان شبکه‌ای(راهنمایی برای کشورهای در حال توسعه)مرکز توسعه بینالمللی در دانشگاه هاروارد این راهنما را ارائه کرده است. این راهنما در سال 2000 ارائه شده است. منشا آن، راهنمای CSPP است که پیشتر توضیح داده شد(CID, 2000).
هدف
این راهنما به‌صورت سیستماتیک، ارزیابی حاصل از فاکتورهای بی‌شماری را که میزان آمادگی را برای جهان شبکهای در کشورهای در حال توسعه نشان میدهند، سازماندهی می‌کند. این ارزیابی به‌صورت مبنایی برای طرح‌ها و تحلیل‌های آتی مورد استفاده قرار میگیرد.
معیارهای سنجش
این راهنما 19 دسته متفاوت را شامل دسترسی، سرعت، و کیفیت دسترسی به شبکه، استفاده از فاوا در مدارس، محل کار، اقتصاد، دولت، و زندگی روزمره، خط‌مشی فاوا، برنامه‌های آموزشی فاوا و تنوع سازمانی و محتوای برخط مربوط می‌سنجد.
تعریف « آمادگی الکترونیکی» در این راهنما
یک جامعه دارای آمادگی الکترونیکی، جامعهای است که دارای زیرساخت‌های فیزیکی لازم (پهنای باند بالا، اطمینان و قیمت‌های معقول)، وجود فناوری‌های اطلاعاتی ادغامشده در تمام فعالیت‌ها (کسب و کار الکترونیکی، بخش فاوای محلی)، گروه‌ها و جمعیت‌ها (مطالب محلی، تعدد سازمان‌های متصل به شبکه، استفاده از فاوا در زندگی روزانه، تدریس فاوا در مدارس)، و دولت الکترونیک، رقابت شدید در زمینه مخابرات، مقررات مستقل و تعهد به دسترسی جهانی و نبودن محدودیت در زمینه کسب و کار یا سرمایهگذاری خارجی باشد.
نحوه اجرا
این راهنما شبکهای با توصیفات مربوط به چهار مرحله پیشرفت را در هر یک از 19 دسته، ارائه می‌کند (که این 19 دسته در پنج گروه قرار گرفته‌اند). جوامع مرحله پیشرفت خود را برای هر یک از 19 گروه تخمین میزنند. هیچ دستورالعملی برای اینکه چگونه تخمین انجام شود، ارائه نشده است.
نحوه ارائه نتایج
این راهنما مرحله پیشرفت جامعه را در هر یک از 19 گروه مشخص کرده و همچنین توصیفی برای اینکه چه مواردی لازم است تا بتوان در هر یک از چهار مرحله پیشرفت قرار گرفت، ارائه میکند. این راهنما چیزی در مورد بهبود آمادگی، بیان نمیکند.
2-2-1-3- مدل APEC
گروه هدایت تجارت الکترونیک در سازمان همکاری‌های اقتصادی آسیا و اقیانوسیه (APEC)، این راهنما را ارائه کردهاند. این راهنما در سال 2000 منتشر شده است(APEC, 2000).
هدف
کمک به دولت‌ها برای توسعه سیاست‌های متمرکز و مطابق با محیط و جو جامعه کشور خود تا توسعه تجارت الکترونیک به‌صورتی سالم و درست در جامعه انجام شود.
معیارهای سنجش
جهت ارزیابی «آمادگی برای تجارت الکترونیک» شش دسته معیار مورد سنجش واقع می‌شوند:
زیرساخت و فناوری‌ پایه (قیمت، دسترسی، بازار رقابتی ، استانداردهای صنایع، سرمایه‌گذاری خارجی)
دسترسی به خدمات شبکه (پهنای باند، تنوع صنایع، کنترل صادرات، قوانین کارت اعتباری)
استفاده از اینترنت (استفاده در تجارت، دولت، خانه‌ها)
تشویق و تسهیل (استانداردهای پیشبرد صنایع)
مهارت‌ها و منابع انسانی (آموزش فناوری‌ اطلاعات و ارتباطات، نیروی کار)
جایگاه اقتصاد دیجیتال (مالیات‌ها و تعرفه‌های خود تنظیمی‌صنایع، قوانین دولتی، اعتماد مصرف‌کننده)
تعریف « آمادگی الکترونیکی» در این راهنما
کشوری «آماده» برای تجارت الکترونیک محسوب می‌شود که دارای تجارت آزاد، مقررات مصوب توسط خود صنایع، سهولت صادرات و تطابق با استانداردها و توافقات تجاری بین‌المللی باشد.
اجرا
از شرکت‌کنندگان، 100 سؤال چند گزینه‌ای که در شش گروه فوق تقسیم‌بندی شده‌اند، پرسیده می‌شود. پاسخ‌های ممکن نشان‌دهنده مراحل توسعه و پیشرفت کشور در زمینه «آماده بودن» می‌باشد. هیچ نمره کلی بدست نمیآید.
نحوه ارائه نتایج
نتیجه این ارزیابی پاسخ‌های داده شده به 100 سؤال است. فرض می‌شود که کشورها در زمینه‌هایی کار می‌کنند که پاسخ در آنها بهینه نیست. زیرا آنها مانع توسعه و سازماندهی تجارت الکترونیک هستند.
2-2-1-4- اندازه‌گیری موقعیت جهانی آمادگی الکترونیکی توسط شرکت بین‌المللی McConnell
شرکت بین‌المللیMcConnell این گزارش را با همکاری اتحادیه جهانی فناوری‌ اطلاعات و خدمات (WITSA) تهیه و در آگوست 2000 منتشر نمود (McConnell, 2000).
هدف
ارزیابی آمادگی الکترونیکی اقتصاد ملی یا توانایی حضور در یک اقتصاد جهانی دیجیتال
معیارهای سنجش
این گزارش پنج حوزه را می‌سنجد:
ارتباطات (زیرساخت، دسترسی، قیمت)
رهبری الکترونیک (سیاست‌های دولتی و قوانین)
امنیت اطلاعات (حریم شخصی، امضای الکترونیک)
سرمایه انسانی (آموزش فناوری‌ اطلاعات، وجود نیروی کار ماهر)
جایگاه اقتصاد دیجیتال (مالیات‌ها و تعرفه‌ها، خود تنظیمی‌صنایع، قوانین دولتی، اعتماد مصرف‌کننده)
تعریف « آمادگی الکترونیکی» در این راهنما
یک کشور با آمادگی الکترونیکی دارای حجم بالای استفاده از کامپیوتر در مدارس، کارها، دولت و خانه‌ها، دسترسی مطمئن و ارزان در یک بازار رقابتی، تجارت آزاد، نیروی کار ماهر و آموزش در مدارس، فرهنگ خلاقیت، همکاری و کار گروهی دولت، فعالیت‌های کاری، شبکه‌های امن و حفظ حریم خصوصی افراد و مقرراتی که امضای دیجیتالی و رمزگذاری را مجاز بداند می‌باشد.
نحوه اجرا
برای هر کشور و هر دسته، این گزارش به انجام یک ارزیابی پویا از مرتبط بودن و دقت داده‌های کمی موجود با لحاظ هزاران فاکتور فرهنگی، عرفی و تاریخی می‌پردازد. این سنجش‌های کلی و تفسیر آنها می‌توانند به‌عنوان نقطه شروعی برای طرح‌ریزی‌های بعدی استفاده شوند.
نحوه ارائه نتایج
کشورها در پنج دسته فوق و در مقیاس 1 تا 3 نمره داده می‌شوند. (آبی، زرد و قرمز) و تحلیل‌ها و پیشنهادهای جامعی نیز ارائه می‌شود.
2-2-1-5- پروژه جهانی انتشار اینترنت Mosaicگروه Mosaic این چارچوب را تهیه کرده است. چارچوب Mosaic در طول زمان تکمیل شده و دارای تنوعات گوناگونی است(Mosaic, 1998, 2000).
هدف
سنجش و تحلیل رشد اینترنت در سطح جهان
معیارهای سنجش
این تحقیق با سنجش شش بعد، بر سطح اینترنت در یک کشور در یک نقطه خاص از زمان دست می‌گذارد.
نفوذ : معیاری از تعداد کاربران غیرفنی اینترنت در هر 100 نفر جمعیت
پراکندگی جغرافیایی : معیاری از تمرکز جغرافیایی اینترنت در کشور
جذب بخشی : معیاری از درجه کاربری اینترنت در بخش‌های آموزشی، تجاری، بهداشتی و عمومی
زیرساخت ارتباطی : معیاری از پهنای باند داخلی و بین‌المللی
زیرساخت سازمانی : معیاری از وضعیت شرکت‌های فراهم‌کننده خدمات اینترنت و بازار
پیچیدگی استفاده : معیاری از استفاده از اینترنت برای انجام کارهای عادی تا پیچیده
حرکت هر کشور در ابعاد فوق متأثر از فاکتورهایی است که شامل سنجه‌هایی مانند تراکم خطوط تلفن، تراکم تعداد کامپیوترها، سهم تولید ناخالص ملی، سرمایهگذاری داخلی و خارجی، وضعیت جغرافیایی، سیستم آموزشی و سیاست‌های دولت می‌باشد. تحلیل‌ها بر روی رخدادهای مهم اجتماعی، اقتصادی و سیاسی و جو قانونی و مقرراتی متمرکز می‌شوند زیرا آنها بازار اینترنت را تحت تأثیر قرار می‌دهند.
تعریف « آمادگی الکترونیکی» در این راهنما
این گزارش به‌صورت مستقیم آمادگی الکترونیکی را تعریف نمی‌کند ولی دلایل و آمادگی رشد زیرساخت‌ها و استفاده از اینترنت را توضیح می‌دهد (که در واقع می‌توان آنها را ضرورت‌های یک جامعه با آمادگی الکترونیکی دانست). فعل و انفعالات منحصربه‌فرد موجود بین دولت و فعالیت‌های کاری که توسط رقابت موجود در بازار تقویت می‌شود، به رشد توزیع اینترنت یاری می‌رسانند.
نحوه اجرا
این گزارش از ترکیبی از اطلاعات آماری، توصیفی و مقایسه‌ای مفصل بهره برده و رشد اینترنت را در کشور با تأکید بر شش آمار اینترنتی فوق، بیان می‌کند. دو کشور با یکدیگر مقایسه گردیده و در مورد هر متغیر بررسی شده‌اند تا درکی عمیق‌تر از رشد اینترنت در این کشورها، حاصل شود. این گزارش همچنین به بررسی فاکتورهای اقتصادی و سیاسی می‌پردازد که رشد اینترنت را تحت تأثیر قرار داده و توسعه اینترنت در آینده را پیش‌بینی می‌کند.
نکته: سایر گزارش‌های Mosaic ممکن است با روش‌های متفاوتی ارزیابی خود را انجام دهند. برخی شامل پرسشنامه بوده و برخی بر تغییرات آماری در طول زمان تأکید می‌کنند. همه گزارش‌ها از شش دسته آماری فوق و مجموعه‌ای از فاکتورها که آنها را متأثر می‌سازند، بعنوان مبنا استفاده می‌کنند.
نحوه ارائه نتایج
چارچوب فوق برای توصیف عمیق رشد نسبی اینترنت در کشورهای فوق، استفاده می‌شود. اگر از پرسشنامه استفاده شود، مرحله پیشرفت رشد اینترنت نیز در کشور مورد نظر، مشخص می‌شود.
2-2-1-6- ارزیابی بین‌المللی WITSA از تجارت الکترونیکائتلاف جهانی خدمات و فناوری اطلاعات WITSA این بررسی را در سال 1999 انجام داده است(WITSA, 1999).
هدف
جمعآوری نتایج یک ارزیابی بینالمللی از دیدگاه‌ها در مورد انجمن‌های صنعتی فناوری‌ اطلاعات به‌منظور تشویق توسعه تجارت الکترونیک. هدف این کار، ارزیابی میزان آگاهی شرکت‌ها و مصرف‌کنندگان از تجارت الکترونیک و همچنین مشخص کردن زمینه‌های عمل بالقوه می‌باشد.
معیارهای سنجش
این بررسی بر تجارب مستقیم شرکت‌ها از تجارت الکترونیک و دیدگاهای ذهنی آنها راجع به نحوه پیشرفت تجارت الکترونیک تمرکز دارد. سؤالات طیفی از جنبه‌ها مانند موانع صنعت فناوری‌، نقش اعتماد مشتری، مشکلات فناوری‌ تجارت الکترونیک، فعالیت‌های داخلی تجاری حامی‌تجارت الکترونیک، مسائل نیروی کار، مالیات‌ها، جنبه‌های سیاست عمومی، و مقاومت از جانب مشتریان را پوشش می‌دهد.
تعریف « آمادگی الکترونیکی» در این راهنما
این گزارش بیان می‌کند که یک کشور با آمادگی الکترونیکی به اعتماد مصرف‌کننده در مورد حفظ حریم خصوصی و امنیت، فناوری‌ امنیتی بهتر، کارگران ماهرتر و هزینه آموزش کمتر، سیاست‌های عمومی بهتر و راحت‌تر، فعالیت‌های کاری جدید مطابق با عصر اطلاعات و هزینه کمتر برای فناوری‌ تجارت الکترونیکی نیاز دارد.
نحوه اجرا
این گزارش از شرکت‌های شاغل در حوزه فناوری‌، مجموعه‌ای از سؤال‌ها را در مورد تجربه آنها در مورد مشکلات موجود در تجارت الکترونیکی و پیشنهادات ضروری می‌پرسد.
نحوه ارائه نتایج
گزارش نهایی حاصل تنظیم و تفسیر پاسخ‌های مربوط به شرکت‌کنندگان در طرح می‌باشد. همچنین گزارش حاوی نمودارها و شرحی بر پاسخ‌ها نیز می‌باشد.
2-2-1-7- تبدیل‌های فضای مجازی و فرا صنعتی Crenshaw & Robinson (یک تحلیل چند ملیتی از توسعه اینترنت)این گزارش توسط کریستوفر کلی رابینسون و ادوارد م. کرنشاو در دانشکده جامعه‌شناسی دانشگاه ایالتی اوهایو، تألیف و در دسامبر 2002 منتشر شده است(Robison, Crenshaw, 2002).
هدف
تست تئوری‌های موجود در زمینه توسعه فناوری‌ و فرضیه مؤلف در مورد فعل و انفعالات فاکتورهای بی‌شمار اجتماعی، سیاسی و فرهنگی ونیز برای درک فرایندهای اجتماعی عمیق‌تر که در پشت توزیع فناوری‌ مخابرات قرار گرفته‌اند.
معیارهای سنجش
این گزارش بر نقش و تعاملات بین فاکتورهای زیر بر توسعه فاوا تمرکز دارد:
سطح توسعه فناوری‌
فضای باز سیاسی/ دموکراسی
آموزش و پرورش
وجود بخش بزرگ خدماتی
تراکم مخابراتی
سرمایه‌گذاری خارجی
یکنواختی نژادی
نابرابری بخشی
تراکم جمعیت
حجم صادرات
تعریف « آمادگی الکترونیکی» در این راهنما
این گزارش به‌طور مستقیم جامعه آماده الکترونیکی را تعریف نمی‌کند، ولی در عوض به بررسی دلایل و اهداف نهفته در رشد اینترنت می‌پردازد (که نیاز اساسی یک جامعه با آمادگی الکترونیکی است). مؤلفان بیان کرده‌اند که مجموعه‌ای پیچیده از فعل و انفعالات که شامل فاکتورهای فوق می‌شود، علل رشد و توزیع اینترنت می‌باشند.
نحوه اجرا
مؤلفان از یک تحلیل آماری برای داده‌های موجود در مورد فاکتورهای فوق در کشورهای خاص، استفاده کرده‌اند(رگرسیون OLS). این اطلاعات بخصوص از شاخص‌های توسعه بانک جهانی استخراج شده‌اند. سپس مؤلفان مدل فرضی خود را در مورد توسعه فناوری‌ با این اطلاعات تست کرده‌اند. آنها همچنین به شرح سایر مدل‌های موجود درباره توسعه فناوری‌ و مقایسه آنها پرداخته‌اند.
نحوه ارائه نتایج
سنجش‌های آماری، رابطه‌ای محتمل را بین متغیرها بیان می‌کنند و به‌صورت مفصل به شرح این مسأله می‌پردازند که چگونه این فاکتورها در شکل‌گیری توسعه فناوری‌ نقش دارند. مؤلفان به تحلیل 75 کشور توسعه‌یافته و در حال توسعه پرداخته و نتایج را در گزارش خود آورده‌اند. آنها به این مسأله رسیده‌اند که ظرفیت اینترنت تنها تابعی خطی از توسعه سیاسی و اقتصادی نیست بلکه ناشی از یکسری فعل و انفعالات پیچیده می‌باشد.
2-2-1-8- CIDCMدانشگاه مری‌لند که در زمینه مدیریت بحران و سیاست های پیشگیرانه در استرالیا فعالیت می‌نماید، در سال 1996 پروژه‌ای را با مشارکت آژانس توسعه بین المللی آمریکا به منظور ارزیابی و تعیین میزان نفوذ اینترنت در افریقا انجام داده است. این پروژه کهCIDCM نام دارد، از مدل های پیشین به ویژه CSPP بهره گرفته است.
هدف
بررسی نفوذ اینترنت در افریقا با کمک مطالعات موردی و تحلیلی است و بر این نکته ‌تاکید دارد که‌ کشورهای ثروتمند سریعتر از کشور های فقیر خود را با اینترنت تطبیق داده‌اند، و نفوذ اینترنت در جوامع باز سریعتر ازجوامع بسته صورت پذیرفته است. از سوی دیگر کشورهایی که تقریباً ویژگی های اقتصادی- اجتماعی مشابه دارند، در زمینه نفوذ اینترنت از تجارب متفاوتی برخوردارند. تفاوت در سیاستگذاری‌ها سبب تفاوت تجارب کشورها شده است. مدل مذکور، بازیگران اصلی و موسسات عمده که در حوزه ICT نقش دارند و نحوه اتخاذ تصمیم آنها را شناسایی نموده و رشد فزاینده نفوذ اینترنت را به‌ کمک وضعیت اقتصادی- اجتماعی هر کشور مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهد.
معیارهای سنجش
این چارچوب بیانگر بهره گیری از فن‌آوری اطلاعات و ارتباطات در دو سوی عرضه و تقاضاست که در این دو سو نقش آفرینان متعدی وجود دارند. برای مثال ممکن است شرکت های مخابراتی سازندگان کامپیوتر و سرویس دهندگان اینترنت، نقش آفرینان سمت عرضه و موسسات دانشگاهی، مراکز دولتی، شرکت های تجاری و سازمان های غیر دولتی، نقش آفرینان سمت تقاضا باشند. هر یک از این نقش آفرینان، اهداف متفاوتی دارند و تاثیر متفاوتی بر مذاکرات خواهند گذاشت. توجه به این تفاوت ها در ارزیابی کشورها ضروری است.
این چارچوب به دلایل مختلف پویاست، اول اینکه به نقش آفرینان امکان میدهد تا توسعه صورت گرفته در زمینه فناوری اطلاعات و ارتباطات را مشاهده و درک نمایند. تغییرات فناوری اطلاعات و ارتباطات نیز در نوع خود پویا است. دوم، این چارچوب نقاط آستانه را که برای الگوبرداری حائز اهمیت هستند و به محققان امکان می دهند تا بر گام های مهمی که در توسعه فناوری اطلاعات و ارتباطات تاثیر بیشتری دارند، تاکید کنند. سوم، تفاوت زمان بندی توسعه در کشورهای مختلف را در هر فاز تشریح می نماید.
تعریف مذاکره در این مدل "فرآیندی است که در آن دو (چند) طرف مذاکره، گروه ها یا جوامعی هستند که برای رسیدن به توافق آیین نامه‌هایی را برای آینده تعامل تنظیم می کنند" (CIDCM, 1998).
چارچوب مذاکرات:
نقش آفرینان اصلی چه کسانی هستند؟ چگونه علائق و سلائق خود را تعریف می کنند؟
چه نیروهایی وضعیت و جایگاه مذاکرات را مشخص می کنند؟
خطرات و فواید مذاکرات چیست؟
چه نوع مذاکراتی و بین چه نقش آفرینانی موفقیت آمیزهستند و چرا؟
نکات مهم برای شرکت های اینترنتی مانند (هزینه ارتباط، خطوط اجاره ای و غیره)
در هر مذاکره موارد زیر مورد توجه قرار می گیرند:
1- پیشینه
زمینه ساختاری با شاخص های
نیروهای اقتصادی
سطوح آموزشی
توسعه زیر ساخت کشور
ساختار سیاسی و فرهنگی با شاخص های
دولت، تمدن، ارتش دموکراسی
سبک سیاستگذاری
شتاب به سمت مدرنیزه
موارد معمول مثل فرهنگ، مذهب و غیره
2- نقش آفرینان (بازیگران اصلی)
وزارتخانه های اطلاعاتی، مخابراتی و ریاست جمهوری
شرکت های دولتی
شرکت های مخابرات و تلفن
کارآفرینان: کارآفرینان سرویس دهندگان اینترنت و شرکت های خارجی
دانشگاه ها
موسسات ملی بین المللی
مراکز تحقیق و توسعه
سوالاتی که درباره بازیگران اصلی فناوری اطلاعات و ارتباطات مطرح است عبارتند از:
چقدر مستقل اند؟
روابطشان با یکدیگر چگونه است؟ چه پیشینه ای دارند؟ آیا در آینده با یکدیگر تضاد خواهند داشت؟
چقدر نفوذ و قدرت دارند؟ چه توانائیهایی دارند؟ مشارکتشان با یکدیگر چگونه است؟
3- ذینفعان
چارچوب CIDCM در جدول 2-1 آورده شده است:
چارچوب CIDCM
احکام فازپیش تجاری فازتجاری فاز رقابت فاز تثبیت
آغاز Start-up آیین نامه ها Regulations خطوط اجاره ای Leased-lines دسترسی به اینترنت Internet Access قوانین مالیاتی Taxation مشارکت خارجی Foreign participation وضعیت رقابتی Competition state ابعاد مهم این چارچوب عبارتند از: خطوط اجاره ای، تنظیم و کنترل قیمت، دسترسی به خطوط اینترنت، مالیات بندی و آیین نامه ها. تمام موارد فوق با توجه به نیروهای اقتصادی، سیاسی، اجتماعی و بوروکراتیک کشور باید مورد بررسی قرار گیرند.
تعریف « آمادگی الکترونیکی» در این راهنما
این پروژه نفوذ اینترنت را بعنوان یک رویداد پویا قلمداد نموده که باید طی چهار فاز مورد بررسی قرار گیرد. این فازها عبارتند از: پیش تجاری، تجاری، رقابتی و تثبیت‌. به عبارتی این فرآیند از فاز پیش تجاری که در آن اولین تجارت در زمینه اینترنت شکل می‌گیرد به سمت فاز تجاری که در آن خدمات اینترنت جهت فروش عرضه می شوند، مورد بررسی قرار گرفته است. هرچه فن آوری عمومیت بیشتری داشته یابد، فاز رقابت در بین سرویس دهندگان اینترنت بیشتر خواهد شد. سرانجام کشورها به سمت فاز تثبیت حرکت خواهند نمود که در آن کاربری اینترنت وسیع است و گزینه‌های متعددی برای کاربران و سرویس دهندگان وجود دارد. البته همه کشور ها با سرعت مشابه این فازها را طی نمی‌کنند، فرآیند مذاکره بین موسسات دولتی، تصمیم گیران، نقش آفرینان غیر دولتی و کارآفرینان، نحوه حرکت کشورها در این فازها را تعیین می کنند.
نحوه اجرا
CIDCM بر خلاف مدل هایی نظیر CSPP که اساساٌ به افزایش پهنای باند، تعداد کاربران و غیره می پردازند و اغلب توصیفی هستند، به تحلیل نقش هر یک از بازیگران در زمینه نفوذ اینترنت به ویژه پیشگامان فن آوری و اهمیت تصمیم گیری موسسات در زمینه تغییرات فن آوری توجه دارد. به عبارتی چارچوب CIDCM شیوه ی ‌تحلیلی نفوذ اینترنت را از دیدگاه تئوری سازمانی و افراد و موسسات در پیش می‌گیرد.
نحوه ارائه نتایج
به طور خلاصه می توان گفت این مدل بر پیشینه، بازیگران اصلی در توسعه اینترنت، سیاست گذاری فناوری اطلاعات و ارتباطات و مذاکرات بین بازیگران اصلی در توسعه اینترنت کشور تاکید دارد.
2-2-1-9- WBبانک‌ جهانی ‌با توجه‌ به‌ توسعه‌ فناوری اطلاعات و ارتباطات در سالهای‌ اخیر و توسعه‌ استفاده‌ از فناوری‌ های‌ نوین‌ ارتباطی‌، مشخصاً در این‌ زمینه‌ نیز اقدامات‌ خاصی‌ به‌ شرح‌ زیر انجام داده است‌:
شناخت‌ اثرات‌ اجتماعی‌ و اقتصادی‌ تجارت‌ الکترونیکی‌
بررسی‌ اثرات‌ تجارت‌ الکترونیکی‌ بر شرکت‌های‌ کوچک‌ و متوسط از طریق‌ برگزاری ‌سمینارهای‌ متعدد در خصوص‌ کاربردهای‌ عملی‌ تجارت‌ الکترونیکی ‌در اقتصاد نوین‌
تشویق‌ شرکای‌ خصوصی‌ به‌ ایجاد و گشایش‌ مراکز خدمات‌ اطلاعات‌
حمایت‌ از مالکیت‌ معنوی‌ از طریق‌ برگزاری‌ سمینارهای‌ مختلف‌
در زمینه مالیات بندی‌ بانک‌ جهانی‌ با انجام‌ مشاوره‌ سیاسی‌ برای‌ تنظیم‌ قوانین ‌مالیاتی‌ مناسب‌ در موارد مربوط به‌ تجارت‌ الکترونیکی، ‌کشورهای‌ در حال‌ توسعه‌ را یاری ‌می‌دهد
تأمین‌ هزینه‌های‌ آموزش‌ همگانی‌ در زمینه‌ استفاده‌ از اینترنت‌
هدف
بانک‌ جهانی‌ با اعتقاد به‌ این‌ اصل‌ که‌ فناوری اطلاعات و ارتباطات نقش‌ مهمی‌ در توسعه‌ و رشد کشورهای‌ در حال‌ توسعه‌ ایفا می‌کند، کمک‌ به‌ سرمایه‌گذاران‌ بخش‌خصوصی‌ و دولتی‌، سازمان‌ها و نهادهایی‌ که‌ در این‌ بخش‌ فعال هستند، را اصلی‌ترین‌ وظیفه‌ خود می‌داند.
معیارهای سنجش
فعالیتهای بانک جهانی در بخش فناوری اطلاعات و ارتباطات در دو بخش مجزا صورت می گیرد که در ادامه به تفکیک به شرح هر یک می پردازیم.
بخش جهانی فناوری اطلاعات و ارتباطات: در این بخش از بانک جهانی، مشاوره بخش دولتی و بانک بین المللی توسعه و نوسازی و نیز فعالیتهای سرمایه گذاری بخش خصوصی مانند شرکت بین المللی تامین منابع مالی بطور همزمان بمنظور ارائه مشاوره های تخصصی و ترغیب در سرمایه گذاری دولتها، شرکتهای خصوصی و سایر سازمانها مد نظر قرار گرفته است. بخش توسعه داده های بانک جهانی: در این بخش، هدف فراهم آوردن آمارهای ملی و بین المللی با کیفیت بالا برای مشتریان در داخل و خارج از بانک و بهبود وضعیت اطلاع رسانی به کشورهای عضو به منظور استفاده و افزایش ظرفیتها می باشد(World Bank, 2005).
برای رسیدن به دنیایی عاری از فقر، پیشرفتهای اساسی در زمینه کیفیت و کمیت داده های آماری در کلیه جنبه های توسعه، لازم و ضروری بنظر می رسد. به همین دلیل، اطلاعات معتبر و صحیح برای تعیین خطوط اصلی، عملکردهای مؤثر، تعیین اهداف و راهبردها و ارزیابی مراحل توسعه مورد نیاز می باشد. این اطلاعات ابزاری حیاتی برای مشارکت مستقیم و غیر مستقیم دولتمردان و مردم در مراحل توسعه است. بنابراین، بانک جهانی دامنه وسیعی از اطلاعات اجتماعی و اقتصادی را به منظور درک چالشهای موجود در هر کشور، جمع آوری کرده است و در اختیار سایر کشورها قرار می دهد.انقلاب دیجیتالی و اطلاعاتی، روشهای یادگیری، ارتباطات، روشهای تجاری و درمان بیماریها را تغییر داده است. فناوری اطلاعات و ارتباطات فرصتهای زیادی را بمنظور پیشرفت در تمام جنبه های زندگی در کلیه کشورها ارائه می نماید. این فرصتها در غالب رشد اقتصادی، بهبود وضعیت بهداشت و درمان، یادگیری از راه دور و پیشرفتهای فرهنگی و اجتماعی می باشد.
در واحد آمار و اطلاعات بانک جهانی، اطلاعات کلیدی در زمینه فناوری اطلاعات و ارتباطات در چهار گروه اصلی آورده شده که عبارتند از:
دسترسی و زیرساخت فناوری اطلاعات و ارتباطات
کامپیوتر و اینترنت
هزینه های مربوط به فناوری اطلاعات و ارتباطات
محیط دولتی و تجاری فناوری اطلاعات و ارتباطات
لازم بذکر است، هر یک از این گروه ها دارای شاخص های ویژه ای می باشند که در گزارش "شاخص های توسعه بانک جهانی" به تفکیک آمده اند.
شاخص های فناوری اطلاعات و ارتباطات تنها یکی از زیرمجموعه های شاخص های توسعه
بانک جهانی می باشد.
مدل ارائه شده توسط بانک جهانی در حوزه فناوری اطلاعات و ارتباطات دارای هشت مؤلفه است که به شرح زیر می باشند:
خطوط اصلی تلفن ثابت
ضریب نفوذ تلفن همراه
تعداد کامپیوترها
ضریب نفوذ تلویزیون
تعداد میزبان های اینترنت
ارتباطات اینترنتی
دولت الکترونیکی
هزینه های ملی مربوط به فناوری اطلاعات و ارتباطات
نحوه اجرا
این مدل در گروهی از کشورها و نهادها نظیر کشورهای اروپای غربی، کشورهای عضو گروه هشت، هیأت اقتصادی افریقاو برخی کشورهای آفریقایی مورد استفاده قرار گرفته است.
نحوه ارائه نتایج
در این مدل برای بدست آوردن مقادیر یکسان عددی اطلاعات، مقادیر در بازه 0 تا 10 آورده شده اند.
2-2-2- آمادگی الکترونیکی در سطح سازمانهادر سال های نخست دهه 80، با توجه به اهمیت ارزیابی آمادگی الکترونیک، اقداماتی با هدف کمک به ایجاد و ترویج آمادگی الکترونیک صورت گرفته است که عمدتا کارهای تحقیقاتی و مطالعاتی هستند. این اقدامات بیشتر در سطح ملی بوده و بیان گر اهمیت این موضوع برای کشورها می باشد. این اقدام ها می تواند پایه ای برای روی آوری کشورها به عصر دیجیتال محسوب شده و اطلاعات خوبی از وضعیت کشورها در اختیار دولت مردان قرار دهد. اما مسئله دیگری که کمتر مورد توجه قرار گرفته است آمادگی الکترونیک در سطح سازمان می باشد. سؤال اساسی که در سطح سازمانی مطرح می باشد این است که آیا سازمان های دولتی و غیر دولتی این آمادگی را دارند که از فرصتهای ایجاد شده توسط این پدیده نوین جهانی به طور مؤثری در فرآیندهای سازمانی استفاده نمایند؟
دستیابی به سطح بالای آمادگی الکترونیکی یکی از اولویت ها مهم کشور های در حال توسعه است. محققی بنام دادا بیان می کند که مدل های ارزیابی آمادگی الکترونیکی بیشتر بر محیط تمرکز دارند و از سازمانها صرف نظر شده است(Dada, 2006).
مدل های آمادگی الکترونیکی در سطح سازمانی تا کنون بسیار اندک بوده و صرفا فقط متناسب با آن منطقه می باشد. معروفترین مدل های آمادگی الکترونیکی در سطح سازمان عبارتند از :
نمونه بلوغ کسب و کار الکترونیک EMM
مدل آمادگی الکترونیک مشاهده شده PERM
مدل KPMG
مدل P3I3
2-2-2-1- مدل بلوغ کسب و کار الکترونیک EMM نمونه ای که با همکاری دانشگاه ملون کامجی تهیه شده یک چهارچوب ارزیابی را برای کسب و کار الکترونیک توسعه داده و به نام نمونه بلوغ کسب و کار الکترونیک EMM نامگذاری شده است. نمونه EMM از 9بعد تشکیل شده است که هر کدام از 10 شاخص ارزیابی استفاده می کنند(Wilson, R.F, 2005 ). ابعاد این نمونه عبارتند از:
سیاست
سازمان و شایستگی ها
مدیریت عملکرد
تحویل و عملیات
فرایندهای ارزش شبکه
امنیت و حریم شخصی
شبکه ها
تکنولوژی
مالیات و قانون
هنگامی که یک شرکت امادگی کسب و کار الکترونیکی خود را می سنجد، باید یکی از سه گزینه ای را انتخاب نماید که برای هر شاخص ارزیابی عبارتند از : " انجام شده "، " در حال پیشرفت : یا " انجام نشده " به این سه گزینه به ترتیب ارزش های "0"، "50"، "100" داده شده است.
یکی از بزرگترین مشکلات این مدل همین سه گزینه می باشد که ممکن است وضعیت واقعی آمادگی الکترونیکی یک شرکت را منعکس نسازد، به عنوان مثال ، اگر یک شاخص ارزیابی به صورت " انجام شده " برای یک شرکت انتخاب شود، آیا این بدین معناست که با موفقیت انجام شده یا حقیقتاً (بسادگی) انجام شده ولی موفقیت امیز نبوده است؟ این مدل ارزیابی نمی تواند این مشکل که احتمالاٌ در شرکت ها وجود دارد را نشان دهد(شول، 1384).
2-2-2-2- مدل آمادگی الکترونیک مشاهده شده (PERM ):نمونه PERM که با همکاری دانشگاههای منچستر و اوکلند در سال 2003 ارائه شده است. از این نمونه برای بررسی میزان پذیرش تجارت الکترونیک از سوی سازمانها در کشورهای در حال توسعه استفاده شده است(Alemayehu, Paul, 2005 ). چالش های کسب و کار در کشور های در حال توسعه با آنچه در کشور های توسعه یافته با آن مواجه اند، متفاوت است. به عنوان مثال کسب و کار در کشور های توسعه یافته زیر ساخت های نسبتاٌ خوب توسعه یافته، قابل دسترس و تهیه شده را بکار گرفته اند، در حالیکه در اغلب کشورهای در حال توسعه، پذیرش تجارت الکترونیک بوسیله کیفیت، موجودیت و هزینه دسترسی به چنین زیر ساختی محدود شده است.
در این مدل، آمادگی الکترونیکی مشاهده شده به عنوان ارزیابی سازمان از وضعیت های تجارت الکترونیک، مدیریتی، سازمانی و محیط خارجی در تصمیم گیری در مورد پذیرش تجارت الکترونیک تعریف می شود.
این نمونه از دو ساختار شکل گرفته است:
آمادگی الکترونیکی سازمانی دریافتی ( POER )
آمادگی الکترونیک خارجی دریافتی ( PEER )
با در نظر گرفتن PEER و POER با هم می توان فرضیه ای ارائه داد که از طریق آن پذیرش تجارت الکترونیک را پیش بینی کرد و متغیرهای مهمی در سطح پذیرش تجارت الکترونیک را مشخص ساخت.
POER یک ارزیابی سازمانی و PEER ارزیابی عوامل محیط خارجی وابسته (ویژگی های الزام محیطی) را نشان می دهد. شکل 2 ساختار مدل PERM را نشان می دهد.

user8309

قراردادهای دوجانبه
قراردادهای فروش برون مرزی
قراردادهای تبدیل انرژی
قرارداد عمده فروشی در بازار رقابتی در واقع همان بازار پویایی است که رقابت در آن بر سر قیمت نهایی فروش برق بین خریداران(برق های منطقه ای) و فروشندگان برق(نیروگاه ها) انجام می شود و موضوعی که در این پایان نامه بر روی آن کار شده است در این فضا مدل سازی و بهینه سازی می شود. قرارداد خرید تضمینی، قراردادی است که بین یک فروشنده و یک خریدار منعقد می شود و با یک نرخ ثابت کالای برق مورد معامله قرار می گیرد، در این نوع قرارداد ها عملاً ریسکی انجام نمی شود و به ازای متحمل نشدن ریسک قیمت فروش برق نیز پایین تر از نرخ های وسوسه کننده در بازار رقابتی برق می باشد به گونه ای که معمولاً نیروگاه ها با مالکیت خصوصی کمتر راضی به فروش محصول خود با نرخ های تضمینی مصوب وزارت نیرو می گردند.
قراردادهای دوجانبه نیز مابین یک تولیدکننده و یک مصرف کننده منعقد می شوند به طوری که تنها از شبکه برق سراسری برای انتقال انرژی استفاده می کنند و مابه ازای این استفاده، هزینه ای را به عنوان هزینه ترانزیت می پردازند. قراردادهای فروش برق برون مرزی با کسب مجوز های لازم از وزارت نیرو با متقاضیان برق در خارج از مرزهای کشور عزیزمان بسته شده و به نوعی صادر می گردند. همچنین قرارداد های تبدیل انرژی نیز فی مابین برخی از نیروگاه ها و وزارت نیرو منعقد شده و نیروگاه صرف نظر از بهای برق تولیدی و هزینه سوخت مصرفی و یک سری هزینه های مورد توافق، تنها وتنها درآمدی را به ازای تبدیل سوخت مصرفی به برق تولیدی دارا خواهد شد.
موضوع اصلی مورد بحث در این پایان نامه ساختار بازار رقابتی برق ایران و چگونگی شکل گیری رقابت در فضای بازار می باشد. با عنایت به راه اندازی بازار عمده فروشی برق در کشورمان از آبان ماه سال 1382 تحت نظارت هیئت تنظیم بازار برق ایران و قوانین مصوب این هیئت، موضوع پیشنهاد قیمت بهینه برای فروش برق توسط تولیدکنندگان(نیروگاه ها) و همچنین خریداران(شرکت های برق منطقه ای) اهمیت ویژه ای مخصوصاً در سال های اخیر پیدا کرده است.
موضوع بدین ترتیب می باشد که یک حداکثر قیمت(383 ریال برای هر کیلووات در حال حاضر) و حداقل قیمت(235 ریال برای هر کیلووات در حال حاضر) برای فروش برق نیروگاه ها توسط هیئت تنظیم بازار برق ایران در نظر گرفته شده است و نیروگاه ها در نرم افزاری که توسط بازار ارائه شده است هر روزه، قیمت سه روز آتی را پیش بینی می کنند و ابراز آمادگی جهت حضور در مدار شبکه می نمایند.
بعد از ابراز آمادگی نیروگاه ها و ظرفیت مگاوات اعلام شده از سوی آن ها برای حضور در مدار، نرم افزار بازار اجرا شده و متناسب با مصرف احتمالی کل کشور و به تفکیک نقاط مختلف و بر اساس پیشنهادهای خریداران و فروشندگان(بازیگران بازار)، آرایش تولید برای نیروگاه ها در روزهای آتی اعلام می گردد، نیروگاه هایی که قیمت آن ها مناسب نباشد بازنده شده و برق آنها در صورت نیاز شبکه به قیمت های بسیار نازل خریداری می گردد.
شکل 1-1 معرف خوبی از فرآیند مشارکت نیروگاه ها در بازار برق ایران و چگونگی برنده و بازنده شدن نیروگاهها را نشان می دهد. منطق بازار مینیمم کردن هزینه های خرید برق، انتقال و تلفات شبکه سراسری برق می باشد به طوری که قیمت های پیشنهادی نیروگاه ها از کم به زیاد مرتب می گردد و پیشنهاد نیروگاه ها طبعاً تا جایی پذیرفته خواهد بود که مصرف برق کشور بر اساس اعلام نیاز برق های منطقه ای تامین گردد بنابراین برنده شدن و بازنده شدن معنا پیدا می کند.
با توجه به گرایش نسبت به خصوصی سازی در صنعت برق، تمایل برای کسب سود بیشتر در ازای ریسک بالاتر افزایش یافته است و بازیگران بازار برق به دنبال کشف نقطه تسویه بازار می باشند. در بخش 1-2 ، این نقطه بسیار مهم بیشتر معرفی می شود.

شکل SEQ شکل * ARABIC 1-1: منحنی عرضه و تقاضا و نقطه تسویه بازارفاکتورهای زیادی بر پیچیده شدن مسئله دخالت دارند و بدست آوردن یک قیمت بهینه را دشوار می سازند. موقعیت جغرافیایی که نیروگاه ها و شرکت های برق منطقه ای در آن قرار دارند، قیمت های پیشنهادی دیگر بازیگران بازار برق، قیمت سوخت مصرفی تعیین شده بر اساس مصوبات، ساعات روز، روزهای هفته، تعطیلی های رسمی کشور(به طور مثال مینیمم مصرف سال کشورمان در روزهای عاشورا و تاسوعا اتفاق می افتد)، الگوی مصرف مردم که به مرور زمان تغییر می کند، محدودیت هایی که به لحاظ فنی برای نیروگاه ها وجود دارند(مانند: ظرفیت ترانس نیروگاه ها، محدودیت آب پشت سد یک نیروگاه آبی، پست مشترک ورودی برق به شبکه برای چند نیروگاه) و ... از جمله این موارد می باشند.
یکی از سختی های حل این مسئله چگونگی مدل سازی و استخراج معادلات و روابط ریاضی، از این مفاهیم انتزاعی است که با توجه به وجود درس هایی همچون برنامه ریزی ریاضی پیشرفته، تحلیل سیستم های انرژی، مبانی اقتصاد که در رشته مهندسی سیستم های انرژی وجود دارند پایه و اساس انجام چنین پژوهش هایی در این رشته تحصیلی قابل توجیه می باشد.
با توجه به اینکه یکی از ارتباطات رشته تحصیلی مهندسی سیستم های انرژی به این موضوع، مدل سازی صحیح این بازار، استخراج تابع هدف مناسب و معقول که نتایج خروجی از تابع هدف مورد نظر انتظارات لازم را برآورده کند، می باشد لذا ارتباط موضوع پایان نامه با رشته تحصیلی کاملاً مشهود می باشد. به همین علت ذکر نام دروسی که در مدل سازی و فراهم آوردن شرایط بهینه سازی و فضای حاکم بر مسئله تاثیر زیادی داشته اند، ضروری است:
درس مبانی اقتصاد: شناخت مفاهیم بازار و تاثیرگذاری عرضه و تقاضا بر روی ارائه کالای مورد نظر(برق)
درس تحلیل سیستم های انرژی: تحلیل کلی از بازار برق ایران و شناخت این سیستم پیچیده
درس برنامه ریزی ریاضی پیشرفته: تبدیل اطلاعات موجود در کشور به معادلات حاکم بر مسئله جهت حل مسئله، و همچنین بدست آوردن تابع هدف مناسب با تعریف صحیح از فضای حل که یکی از ورودی های الگوریتم ژنتیک جهت نیل به هدف بهینه سازی می باشد.
درس قابلیت اطمینان و تحلیل ریسک: از مهمترین و پیچیده ترین فاکتورهای دخیل در طرح این پروژه آنالیز ریسک و وابستگی قیمت ها به میزان ریسک می باشد، هرچه میزان ریسک بالاتر باشد و بازیگر برنده گردد، سود ماکزیمم می شود.
بازار برق دنیا و اصول پیشنهاد قیمت در بازار برق ایرانبا شروع به کار بازار برق ایران، مساله پیشنهاد قیمت برای شرکت‌های فروشنده برق دارای اهمیت بسیار بوده و فاکتور مهمی جهت کسب درآمد و سودآوری برای این شرکت‌ها محسوب می‌شود. همراه با تغییر در ساختار اقتصادی صنعت برق ایران و راه‌اندازی بازار برق، مسأله تنظیم و تامین هزینه‌های سالیانه شرکت‌های برق منطقه ای با چالش‌ها و مشکلات ویژه‌ای مواجه شد. بهترین دلیل برای این وضعیت وجود عدم قطعیت‌های مختلف تأثیرگذار بر درآمدها و هزینه‌های این شرکت‌ها در فرایند فروش انرژی به بازار برق می باشد.
با راه‌اندازی بازار برق ایران در سطح عمده فروشی و در سمت فروشندگان در آبان‌ماه سال 1382، درآمد شرکت‌های برق منطقه‌ای به نحوه قیمت دهی وابسته شده است. بنابراین بازاربرق، در شرکت‌های آب و برق منطقه‌ای تولید کننده انرژی الکتریکی، انگیزه مضاعفی جهت پیشنهاد قیمت بهینه ایجاد نموده است. محدودیت‌هایی در بازار برق ایران نظیر محدودیت‌های انتقال، عدم خروج واحدهای سیکل ترکیبی و بخاری بزرگ و... موجود است.


مسأله تنظیم و تامین هزینه متوسط و برنامه‌ریزی جهت تحقق آن از جمله مهمترین مسائل مطرح در افق زمانی میان مدت برای هر بنگاه اقتصادی است. حل دقیق این مسأله، نقشی کلیدی در جهت نیل به اهداف مورد نظر بنگاه اقتصادی و رشد و توسعه اقتصادی آن دارد. در فضای سنتی صنعت برق، حل مسأله برنامه‌ریزی هزینه‌ها با توجه به عدم قطعیت نه‌چندان قابل توجه موجود در درآمدها و هزینه ها، با مشکل چندانی مواجه نبود، اما با ایجاد فضای رقابتی در صنعت برق و جداسازی بخش‌های تولید، انتقال و توزیع و در نتیجه تصمیم‌گیری مستقل بنگاه‌های اقتصادی، مسأله تخمین هزینه درفضای سنتی به مسأله کنترل هزینه‌ها و درآمدهای بنگاه‌های اقتصادی تغییر یافت. از طرف دیگر مسأله تخمین و تنظیم درآمدها و هزینه‌های بنگاه‌های اقتصادی به علت تغییر رفتار بازیگران بازار با توجه به اطلاعات ناقصشان از محیط بازار برق دارای عدم قطعیت محسوسی می‌باشد. همچنین تخمین درآمدها و هزینه‌های هر بنگاه اقتصادی در افق زمانی میان‌مدت باید به گونه‌ای صورت گیرد که اهداف موجود دراستراتژی قیمت‌دهی را نیز برآورده سازد و بالعکس. حل مسائل برنامه‌ریزی میان مدت مستلزم مدل سازی عدم قطعیت‌های موجود در متغیرهای مسأله و بکارگیری روش‌های بهینه‌سازی است. آشنایی با برخی تحقیقات انجام‌شده در این زمینه لازم است.
در مرجع [1] رفتار بهینه مصرف‌کننده‌ها جهت خرید انرژی از بازار برق با توجه به قید بودجه آن‌ها که محدودکننده میزان هزینه خرید انرژی می‌باشد تعیین شده است. استراتژی تعیین میزان تعرفه توسط بهره‌بردار شبکه انتقال بلژیک برای مصرف‌کنندگان و تولیدکنندگانی که از خدمات آن بهره می‌گیرند با در نظر گرفتن قید هزینه بهره بردار تنظیم می‌گردد [2]. قید بودجه به گونه‌ای عمل می‌کند که سود بهره‌بردار ناشی از ارائه خدمات انتقال و هزینه سرمایه‌گذاری آن از حد معینی بیشتر باشد. در این شرایط نیاز به روشی کارا جهت مدل‌سازی عدم قطعیت‌های موجود در مسأله تخمین درآمدها و هزینه‌ها در افق زمانی میان مدت و هماهنگ با استراتژی‌های قیمت‌دهی و با در نظرگرفتن اهداف و قیود بنگاه اقتصادی ضروری به نظر می‌رسد.
در مرجع [3] مدلی جهت مدیریت ریسک ناشی از قیمت سوخت، تقاضا، دبی آب و قیمت برق که نیروگاه‌های آبی یا حرارتی در بازار برق با آن‌ها مواجه هستند ارائه شده است. در مرجع [4] از درخت تصمیم به منظور مینیمم کردن هزینه‌های بهره‌برداری هفتگی واحدهای تولیدی با توجه به عدم قطعیت تقاضا استفاده شده است. در مرجع [5] مدلی ریاضی به منظور بهره‌برداری بهینه برای سیستم تولید که از واحدهای آبی و حرارتی تشکیل شده، ارائه شده است. در این مرجع عدم قطعیت‌های جریان آب ورودی به سد برای واحد آبی و قیمت سوخت در مورد نیروگاه حرارتی درنظر گرفته شده‌است. در مرجع [6] با استفاده از درخت تصمیم، مدلی به منظور ماکزیمم کردن درآمد با توجه به وجود قراردادهای میان مدت برای واحدهای آبی ارائه شده‌است.
به علت عدم قطعیت‌های موجود در بازار برق، شناسایی و مدل‌سازی عدم قطعیت‌ها در درآمدها و هزینه‌های شرکت برق منطقه‌ای در افق زمانی میان مدت امری ضروری است. با توجه به اینکه عدم قطعیت‌ها در افق زمانی میان‌مدت مدل‌سازی می‌شوند و به علت اینرسی بالای قیمت سوخت درایران از عدم قطعیت موجود در قیمت سوخت صرف‌نظر می‌شود. بنابراین تنها، نیاز به مدل‌سازی رفتار قیمت تسویه بازار به‌طور ماهانه می‌باشد. البته می‌توان عدم قطعیت ناشی از وقوع پیش‌آمدهای اتفاقی در سیستم قدرت و تغییرات تقاضا را نیز جهت مدل‌سازی دقیق‌تر مسأله در نظر گرفت. با جمع‌آوری اطلاعات قیمت تسویه بازار برق برای هر ماه در سال‌های گذشته و انتخاب بازه‌های تغییر قیمت تسویه بازار (تعیین بازه‌های پیشامدهای قیمت پایین، متوسط و بالا) و بهره‌گیری از مدل فرکانسی، احتمال وقوع پیشامدهای مختلف برای مقدار قیمت تسویه بازار در هر ماه تعیین می‌گردد[7].
تولیدکنندگان با ارائه مقدار تولید و قیمت پیشنهادی در بازار برق شرکت می‌کنند. بهره‌بردار بازار نیز پیشنهاد برنده را مشخص می‌کند. در مبادلات قراردادی مانند قراردادهای دوطرفه روند مناظره و بحث بین دو طرف لازم است. البته شایان ذکر است که قیمت دهی درطرف مصرف هم به مرور زمان و با توسعه بازار در سمت خرید برق، دارای اهمیت خواهد شد.
مسأله پیشنهاد قیمت در بازارهای برق به مبادلات حراج مربوط است و تولیدکنندگان با ارائه پیشنهاد قیمت و مقدار تولید به بهره بردار بازار، در آن شرکت می‌کنند و بهره‌بردار بازار، برندگان و مقدار پول تخصیص یافته به آنان را مشخص می‌کند.
قوانین تخصیص پول به شرکت کنندگان نیز عبارتند از:
پرداخت به میزان پیشنهاد (PAB)
تخصیص یکنواخت (UP)
به طور خیلی خلاصه می توان گفت که در بازار PAB ، نیروگاه ها بر اساس قیمتی که می دهند و در سامانه مربوطه ثبت می کنند، در صورتی که در بازار برنده شوند مبلغی را که به ازای هر کیلووات ساعت برق اعلام داشته اند دریافت می نمایند. در این بازار ها انگیزه ای در جهت پیشنهاد قیمت بهینه(قیمتی که سود را بیشینه گرداند تا جایی که بازیگر بازنده و متضرر نشود) به وجود می آید و استراتژی پیش روی نیروگاه ها کشف و یا به عبارت دیگر حدس قیمت سایر بازیگران بازار می باشد. در نوع دیگر اجرای بازار یعنی به روش UP ، آخرین قیمت پذیرفته شده در بازار(بعد از این قیمت سایر بازیگران بازنده اعلام می شوند) مبنای پرداخت به تمام نیروگاه های برنده شده ماقبل قرار می گیرد یعنی پرداخت به ازای حاصلضرب ظرفیت برنده شده هر نیروگاه برنده در آخرین قیمت برنده شده در بازار انجام می شود. در نظر اول کمی ظالمانه به نظر می رسد اما در بسیاری از کشورهای پیشرفته از این روش استفاده می گردد، چرا؟
پاسخ به این سوال بسیار راحت می باشد! در واقع منطق اصلی از اجرای این بازار ها بیشینه کردن سود به وسیله بیشینه کردن درآمد حاصل از فروش نیست بلکه نیروگاه ها را تشویق به کاهش هزینه های تولید خود می کند. یعنی ارزش قیمت هر کیلووات برق در هر روز بازار مشخص می گردد و از همه بازیگران برنده به آن قیمت مشخص برق خریداری می گردد و رقابتی بین نیروگاه ها در جهت کاهش هزینه ها، کاهش آلاینده ها، افزایش راندمان سیکل های تولید، کاهش هزینه های بهره برداری از نیروگاه و همچنین کاهش هزینه های ساخت و احداث اولیه نیروگاه ها شکل می گیرد و این موضوع درنهایت به نفع کل کشور خواهد بود.
مساله پیشنهاد قیمت به طور کلی به صورت یافتن قیمت بهینه و تعیین استراتژی مناسب جهت رقابت با فروشندگان دیگر تعریف می‌شود. مساله مدنظر ما شرکت در حراج می‌باشد که به صورت مناقصه اجرا می‌شود. به بیان دیگر مساله پیشنهاد قیمت عبارت خواهد بود از تعیین قیمت‌های بهینه در افق زمانی بهره‌برداری از بازارهای بلادرنگ (از چند دقیقه در بازارگرفته تا چندین ساعت در بازارهای روزانه) به‌طوری‌که عوامل موثر بر پارامترهای مورد توجه فروشنده (مانند سود، درآمد، ریسک و ...) در نظر گرفته‌شود.
با توجه به مطالعات انجام شده عواملی که فروشنده باید درهنگام پیشنهاد قیمت در مناقصه‌های انرژی لحاظ کند در زیرخلاصه شده اند:
عدم قطعیت‌ها
نحوه بستن بازار و پرداخت پول به برندگان بازار
ساختار و قوانین بازار
هزینه تولید
قیود حاکم بر ژنراتور و قیود شبکه انتقال
لحاظ کردن سود بلندمدت
نحوه قیمت‌دهی طرف مصرف
قراردادهای دوطرفه
وجود بازارهای مختلف و تأثیر آنها بر یکدیگر
البته دو مورد آخر پس از توسعه بازار برق ایران و راه‌اندازی بازارهای مختلف و قراردادهای دوجانبه در مساله قیمت‌دهی دخیل خواهند بود. مطالعات انجام‌شده در زمینه مساله پیشنهاد قیمت به دو بخش قابل تقسیم‌اند: PAB و UP.
بدیهی است که نحوه مدل‌سازی و فرمول‌بندی مساله در بازارهای مختلف به دلیل تفاوت قوانین کاملا متفاوت است. مدیریت بازار برق ایران به صورت حراج PAB است. مطالعات انجام‌شده نشان می‌دهد که به مساله پیشنهاد قیمت به صورت جدی در بازارهای PABپرداخته نشده است. دلیل این امر شاید این باشد که حراج PAB در بسیاری از بازارهای دنیا به‌کار گرفته نمی‌شود و اکثر بازارهای دنیا بر مبنای حراج UP می‌باشد. به علاوه بازارهایی که حراج PAB مبناست، حجم کمی از معاملات را به خود اختصاص داده است. از آن ‌جا که حراج بازار برق ایران بر مبنای حراج PAB است نیاز به تحقیقات جدی در این زمینه احساس می‌شود.
بررسی مساله پیشنهاد قیمت از دید یک تولیدکننده انرژی در ابتدای راه است. در حراج PAB به این دلیل که پول تخصیص یافته بابت هر مگاوات انرژی برابر با قیمت پیشنهادی ارائه شده ازسوی فروشنده می‌باشد، مساله پیشنهاد قیمت از اهمیت دسته از قیود در محیط سنتی وجود نداشته ولی درمحیط جدید باید لحاظ شوند.
قید درآمد، قیدی است که یک شرکت به واسطه سیاست‌های مالی خود لحاظ می‌کند. به‌طور مثال از سیاست‌های کلی شرکت این نتیجه به‌دست آمده که در آمد شرکت در طول یک دوره پیشنهاد قیمت از یک مقدار خاص نباید کمتر باشد. این مساله در فرآیند پیشنهاد قیمت باید لحاظ شود.
قید حداقل فروش، قیدی است که برای اجتناب از جریمه پیشنهاد قیمت لحاظ می‌شود زیرا اگر قیمت واحدهای بخاری یا سیکل ترکیبی برنده نشوند دچار جریمه 0,9 حداقل قیمت می‌شوند. بنابراین حداقل تولید مجاز واحدهای بخاری به ‌فروش خواهد رسید. پس قیمت این واحدها باید به‌گونه‌ای ارائه شود تا تولید موجب ضرر نشود و از طرفی دچار جریمه نیز نگردد. در فرآیند حل مساله پیشنهاد قیمت، جهت دستیابی به ‌روش‌های کارا جهت حل مساله باید پارامترهایی که بر پاسخ مساله و قیمت بهینه تاثیر می‌گذارند، استخراج گردند. این پارامترها بسته به قوانین بازار، شرایط شبکه انتقال و موقعیت جغرافیایی تغییر می‌کنند. بنابراین برای هر شرکتی باید پارامترهای موثر به صورت جداگانه استخراج شوند.
تشکیل بازار برق ایران و خصوصی سازی صنعت برقشاید نتوان کشوری را یافت که متاثر از موج تحولات یک دهه اخیر صنعت برق نباشد. این تحولات در قالب بحث تجدید ساختار باعث شفافیت و تفکیک وظایف بخشهای مختلف گردیده که به تدریج باعث ایجاد بازار برق در سطح عمده فروشی و به دنبال آن در سطح خرده فروشی شده است. موفقیت این برنامه‌ها متاثر از عوامل مختلفی نظیر اجرای صحیح برنامه‌های تجدید ساختار و تقویت نتایج تجدید ساختار با اجرای برنامه خصوصی‌سازی در صنعت برق می باشد. در این میان اجرای برنامه آزادسازی به موقع مشترکین، پیشگیری از شکل گیری پدیده قدرت بازار، باز بینی منظم بازار، ایجاد فضایی منصفانه برای دستیابی همه علاقمندان به فعالیت در صنعت برق، تدوین تعرفه خدمات انتقال و توزیع، تعریف خدمات پشتیبان و تدوین تعرفه متناسب برای آنها و غیره از جمله مطالب مهمی هستند که اهمیت بسزایی در موفقیت یا شکست برنامه تجدید ساختار و بازار برق دارند.
تلاش برای تحقق بخشیدن به تئوری های اقتصادی و تشکیل آرمان شهر بازار رقابت کامل اگر چه(به شکل کامل) هیچ گاه از لای صفحات و متون اقتصادی فراتر نرفته اما این حسن بزرگ را داشته که بهبود قابل توجهی در سامان دهی به بازار را باعث شود. گر چه صنعت برق در ابتدا و با احداث واحدهای کوچک و خصوصی تولید برق حیات خود را آغاز کرد اما به تدریج و با درک اهمیت این صنعت روند دولتی شدن(و بنابراین انحصاری شدن) آن آغاز شد. بنابراین صنعت برق به عنوان یک صنعت یکپارچه و کاملا انحصاری در اذهان شکل گرفت که هر کسی توان ورود به این عرصه و انجام فعالیت در آن را نداشت. با همین ذهنیت بود که دولت ها(به طور عام) کنترل صنعت برق را در دست گرفتند. به تدریج و با بروز مشکلاتی در اداره دولتی صنعت برق، همانند ناتوانی دولت در تامین مالی مناسب برای این صنعت، ناکارایی سرمایه گذاری و بهره برداری و… این سئوال شکل گرفت که به چه نحوی می توان از پتانسیل بخش خصوصی در این صنعت استفاده کرد؟ پاسخ به این سئوال همزاد شکستن ائتلاف عمودی این صنعت و ورود تدریجی بخش خصوصی به حوزه های مختلف فعالیت آن است. اولین نتایج این موضوع تفکیک بخشهای تولید، شبکه و عرضه بود. بنابراین با تفکیک انجام شده این امکان فراهم شد تا برخی متخصصان اقتصاد صنعت برق به امکان ایجاد رقابت در بخش تولید فکر کنند و این در واقع زمینه تشکیل بازار عمده فروشی برق بود. تحولات بعدی صنعت برق را باید مدیون این جسارت و تجربه قلمداد کرد.
ساختار جدید بازار برق و عمده فروشیهمان طور که اشاره شد بروز مشکلات ناشی از ساختار سابق صنعت برق باعث گردید سیاستگزاران و تصمیم گیرندگان این صنعت تجدید نظری اساسی در نوع نگاه به این صنعت و چگونگی اداره آن صورت دهند. جدای از مشکلاتی که دلیل اصلی تجدید ساختار بود، تلاش برای ایجاد فضایی جدید که انعطاف پذیری بیشتری داشته و با اهداف کلان اقتصادی نیز هماهنگ باشد، به طور مضاعفی اجرای برنامه های تجدید ساختار را تجویز می کرد. بنابراین به طور کلی اهداف تجدید ساختار را می توان به صورت زیر ذکر کرد:
الف- بهبود فضا و قاعده بازی برای ارتقای کارایی
ب- ایجاد فرصت های شغلی بیشتر
ج- شفاف نمودن و تفکیک بخشهای مختلف از هم
د- ایجاد فضای مناسب برای محوری نمودن علائم اقتصادی در تصمیم سازی
ه- جایگزینی تفکر بنگاهی در صنعت برق به جای تلقی خدمت عمومی از برق
اما نکته قابل توجه اینکه بحث تجدید ساختار و خصوصی سازی دو مقوله متفاوت از هم هستند. در واقع تجدید ساختار می تواند زمینه های خصوصی سازی صحیح را فراهم کند. اهداف خصوصی سازی را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:
الف- کاهش تصدی دولت و تقویت بعد نظارتی آن با واگذاری امور به بخش خصوصی
ب- کاهش بار مالی دولت و انتقال آن به بخش خصوصی
سایر اهداف ریز را می توان در موارد فوق خلاصه کرد. در واقع این موارد باعث شد مجموعه اقداماتی در صنعت برق صورت پذیرد که به طور کلی باعث تغییر نوع نگاه به کالای برق شدند.
تغییر تفکر و نوع نگاه به برقدر واقع برای درک انگیزه های تجدید ساختار و تشکیل بازار برق باید توجه داشت که مدتهای مدیدی این تصور در میان سیاستگزاران و متخصصان صنعت برق کشورهای مختلف نهادینه شده بود که صنعت برق از یک انحصار ذاتی برخوردار است و قابلیت و انعطاف پذیری لازم جهت رقابتی شدن را ندارد. تاسیسات هزینه برآن باید در تملک دولت باشد و بخش خصوصی در این زمینه نه علاقمندی خواهد داشت و نه حضورآن نتیجه مثبتی ! این عقیده در اوایل دهه 90 میلادی با تحرکات اولیه صنعت برق کشورانگلستان متزلزل شد[8] و اکنون تقریبا به فرضیه ای فراموش شده تبدیل گردیده است. اگر صنعت برق را به چهار بخش عمده تولید، انتقال، توزیع و عرضه(خدمات مشترکین)‌ تقسیم کنیم،‌ تجربه بسیاری از کشورها نشان می دهد دو بخش تولید و عرضه(خدمات مشترکین) انعطاف پذیری کافی برای رقابتی شدن را دارند. به همین خاطر و همان طور که در بخش مربوط به ساختارهای صنعت برق ملاحظه خواهد شد تمرکز زدایی اولین اقدام در اجرای تغییرات ساختاری این صنعت بود بلکه زمینه برای تفکیک بخشهای دارای پتانسیل رقابتی از سایر بخش ها فراهم گردد. سپس در بخش تولید با فراهم کردن زمینه برای مشارکت بخش خصوصی و احداث نیروگاه توسط سرمایه گذاران داخلی و خارجی و یا واگذاری ظرفیت های نصب شده موجود، فراهم سازی زمینه رقابت(با افزایش تولید کنندگان) و ایجاد شرایطی برای رقابت درکاهش هزینه ها و فروش برق به مدیر شبکه، سعی در جایگزینی فضای رقابتی بجای شرایط انحصار گردیده که در بسیاری از کشورها این امر موفقیت آمیز بوده است. اما بخش انتقال با توجه به ماهیتی که دارد و این واقعیت که نمی توان دو یا چند شبکه موازی درکنار هم تاسیس کرد تا برای انتقال برق با هم رقابت نمایند، تقریبا هنوز هم به شکل انحصاری اداره شده و به عنوان شبکه ملی باقی مانده است.
در بخش توزیع نیز که کلیه فعالیتها از نقطه دریافت برق از شبکه انتقال تا تحویل به مصرف کنده نهایی انحصاری بود، ابتدا بخش خطوط‌ از بخش مشترکین تفکیک شده سپس این بخش یا در تملک دولت باقی مانده و یا در برخی کشورها تجهیزات توزیع به بخش خصوصی واگذار شده اند[9]. هرچند تجربه و مطالعات انجام شده نشان از عدم تفاوت معنی دار کارایی و کاهش هزینه در واگذاری این شرکت ها به بخش خصوصی دارد اما حسن این کار فراهم سازی زمینه رقابتی شدن است که معمولاً افزایش کارایی را به دنبال داشته است. در بخش خدمات مشترکین نیز کلیه امور از درخواست مشترک برای اتصال به شبکه برق تا صدور صورتحساب و وصول مطالبات و … توسط شرکت های خرده فروشی انجام می گردد. از آنجایی که این بخش از شرایطی متفاوت با بخشهای انتقال و توزیع برخوردار می باشد، فعالیتهای این بخش از خاصیت انحصاری برخوردار نبوده و بنابراین شرکت های خرده فروش همزمان می توانند برای جلب رضایت مشتری با هم رقابت نمایند که به بهبود کیفیت و کاهش هزینه ها منتهی خواهدشد. لذا واگذاری امور به بخش خصوصی وایجاد زمینه مناسب برای رقابتی کردن این بخش نتایج مثبت قابل توجهی به همراه داشته است.
در واقع آنچه در صنعت برق در طی دهه اخیر اتفاق افتاده بر یک محور اساسی استوار است بدین معنی که به تدریج نگاه کالایی به برق جایگزین تفکر تلقی برق به عنوان یک خدمت عمومی شده است[10]. در واقع در فضای بازار این ایده مورد تاکید قرار گرفته که هر علاقمندی که محدودیت ها و استانداردهای شبکه را رعایت نماید می تواند از شبکه(همانند جاده ها) استفاده و برق تولیدی خود را به مشتری تحویل دهد. این نگاه را می توان اساس تحولات نوین صنعت برق قلمداد کرد.
شکل گیری بازار برق در ایراندر ایران نیز از چند سال قبل برنامه هایی برای اجرای فرایند تجدید ساختار و ایجاد بازار برق تدارک دیده شده است. لیکن پیشنهاد تشکیل بازار برق در ایران به تغییراتی برمی گردد که در سال 1382 در ساختار برق کشور(تشکیل شرکتهای مادر تخصصی، پیش بینی تشکیل شرکت مدیریت بازار(مدیریت شبکه برق ایران)، تغییر نظام مبادلات و بودجه ای شرکتها، حذف یارانه بین بنگاهی و…) پیش بینی شده بود. در همین راستا دستورالعملی برای خرید و فروش رقابتی برق توسط هیات تنظیم بازار برق ایران تهیه شد که مقدمه ای برای تشکیل بازار برق در ایران است[11]. اولین جلسه هیات تنظیم در تاریخ 09/07/1382 تشکیل و اصول ایجاد یک بازار رقابتی در فضایی منطقی پایه گذاری گردید[12]. گرچه این دستورالعمل محتاط عمل کرده و قیمت ها در آن تنها در یک بازه معین(با تعریف یک نرخ پایه و تعریف ضرایبی برای اوقات مختلف و انحراف پیشنهاد نرخ خریداران و فروشندگان در یک بازه معین) شکل خواهند گرفت، اما به هر حال زمینه ای برای ایجاد بازار برق در ایران محسوب می شود. در شرایط فعلی اکثر واحدهای تولید و عرضه دولتی بوده و به نظر نمی رسد مکانیزم پیشنهادی در کوتاه مدت تحولی در صنعت برق به وجود بیاورد اما مقدمه مناسبی در کشور فراهم شده است که می تواند زمینه را برای تحولات آینده فراهم نماید. در این دستورالعمل بهای پرداختی به تولید کنندگان بر اساس قیمت پیشنهادی و قدرت تحویلی آنان خواهد بود که با اعمال قیمت نهایی بازار و پرداخت بها بر اساس آن به همه تولید کنندگان در یک ساعت معین(نظامی که اکثر کشورها هم اکنون آن را پیاده می کنند) تفاوت دارد[13].

موانع شکل گیری و یا انحراف بازار رقابتی برقایجاد بازار رقابتی صحیح در بخش برق علی رغم نتایج بسیار ارزشمند آن می تواند بسیار شکننده بوده و از سوی دیگر نتایج آن(با فرض عدم پیش بینی و برنامه ریزی صحیح، عدم نظارت مناسب و عدم ایجاد شرایط مساعد برای ورود بخش خصوصی به بازار) می تواند عقیم و یا حتی مخرب باشد. ایالت کالیفرنیا نمونه ای از شکست بازار و مخرب بودن طراحی نامناسب بازار می باشد. در زیر به مواردی که می تواند باعث انحراف یا شکست بازار شود اشاره می شود[10].
ذینفع بودن بهره بردار مستقل سیستم و بازار از مبادلاتدر واقع در ابتدای امر لازم است نهادهایی(شرکت هایی) مسئولیت هماهنگی عرضه کنندگان و تقاضا کنندگان(خریداران و فروشندگان عمده) را به عهده داشته باشند. حال اگر این نهادها نتوانند بی طرفی خود را حفظ کنند، عملاً ممکن است توسعه پتانسیل تولید و شبکه و بهره برداری بهینه از منابع موجود بر اساس عملکرد بازار صورت نگیرد.
قدرت بازاردر واقع در صورتی که هر یک از تقاضا کنندگان و عرضه کنندگان بازار سهم بزرگی از بازار را به خود اختصاص دهند(در برخی کشورها سهم فوق 15% می باشد) به طوری که بتوانند بر عملکرد بازار اثر گذاشته و باعث تغییر و انحراف قیمت های بازار شوند، این موضوع می تواند به شکست بازار منتهی شود.
ذخیره تولیددر صورتی که در بخش تولید(عرضه)به اندازه کافی ذخیره تولید وجود نداشته باشد این امر می تواند به انحراف و شکست بازار منتهی شود.
نیروگاههای خاصبرخی نیروگاهها (حتی گاهی اوقات یک نیروگاه کوچک)به واسطه موقعیت خاص خود می توانند در پایداری شبکه نقش بسیار مهمی ایفا نمایند، حال اگر این نیروگاهها در اختیار بخش خصوصی قرار گیرند و مرکز کنترل نتواند اختیار تعیین زمان ورود و خروج آنها را داشته باشد،صاحب این قدرت می تواند از این موقعیت برای انحراف قیمت های بازار استفاده نماید.
تبانیاین موضوع که به شکل گیری قدرت بازار برای گروه خاصی منتهی می گردد می تواند باعث انحراف و حتی شکست بازار منتهی گردد.
دسترسی منصفانه به شبکهیکی از ویژگی های هر بازار رقابت کامل امکان ورود و خروج فعالان به این بازار است.در صنعت برق این موضوع باید با تهیه دستورالعمل معینی برای دسترسی بیطرفانه علاقمندان به شبکه دنبال شود. زیرا عدم تهیه یک دستورالعمل منسجم می تواند به ایجاد تبعیض میان فعالان صنعت منتهی گردد.
تعرفه های استفاده از خدمات انتقال و توزیعتدوین تعرفه های استفاده از خدمات انتقال و توزیع می تواند باعث شفاف شدن مبادلات شده و تولیدکنندگان و عرضه کنندگان می دانند در صورت استفاده از بخشهای انتقال و توزیع برای جابجایی انرژی و قدرت مورد نیاز چه مبلغی باید به شبکه بپردازند.این موضوع در تصمیم گیری خریداران برای انتخاب فروشنده برق بسیار حائز اهمیت است.
بازبینی مستمر بر عملکرد بازارطبیعی است در صورتی که مکانیزم بازار به طور مستقیم و دقیق دنبال نشود تشخیص یک مشکل تنها می تواند پس از فروپاشی بازار صورت گیرد.
البته نکات دیگری را نیز می توان ذکر کرد که مواد فوق از اهم آنها انتخاب شده اند.
فصل دوممدل سازی با استفاده از شبکه عصبی
معرفی شبکه عصبی مصنوعیقدرت و سرعت کامپیوترهای امروزی به راستی شگفتانگیز است؛ زیرا کامپیوترهای قدرتمند می‌توانند میلیون‌ها عملیات را در کمتر از یک ثانیه انجام دهند. شاید آرزوی بسیاری از ما انسان‌ها این باشد که ای کاش می‌شد ما نیز مانند این دستگاه‌ها کارهای خود را با آن سرعت انجام می‌دادیم، ولی این نکته را نباید نادیده بگیریم که کارهایی هستند که ما می‌توانیم آن‌ها را به آسانی و در کمترین زمان ممکن انجام دهیم، ولی قوی‌ترین کامپیوترهای امروزی نیز نمی‌توانند آن‌ها را انجام دهند و آن قدرت تفکری است که مغز ما انسان‌ها دارد. حال تصور کنید که دستگاهی وجود داشته باشد که علا‌وه بر قدرت محاسبه و انجام کارهای فراوان در مدت زمان کوتاه، قدرت تفکر نیز داشته باشد یا به قول معروف هوشمند باشد! این تصور در حقیقت هدف فناوری هوش مصنوعی یا به اختصار AI است[14].
یکی از راه‌حل‌های تحقق این هدف، شبکه‌های عصبی است. شبکه‌های عصبی در واقع از شبکه‌های عصبی و سیستم عصبی انسان الگوبرداری می‌کنند. برخی از محققان براین باورند که هوش مصنوعی و شبکه‌های عصبی دو راه‌حل متفاوت و در دو جهت مختلف هستند، ولی این باور را نمی‌توان کاملاً صحیح دانست؛ چرا که در حقیقت علم شبکه‌های عصبی و هوش‌مصنوعی وابسته به هم هستند. بدین‌معنا که قبل از این‌که Symbolها بتوانند توسط هوش مصنوعی شناسایی شوند، باید مراحلی طی شود. مثلاً تصور کنید که Symbol هایی مانند خانه، انسان یا میز وجود دارند. قبل از این که AI بتواند هر کدام از این Symbol ها را شناسایی کند، باید از توانایی‌ها و صفات هر کدام از این‌ها اطلاع کامل حاصل کند. مثلاً تصور کنید که یک روبات که هوش مصنوعی دارد، یک انسان را می‌بیند، ولی از کجا می‌فهمد که این جسم یک انسان است؟ مثلاً بر اساس مشخصاتی مثل داشتن دو پا، دست، صورت، دهان و قدرت تکلم. اما شما وقتی یک انسان دیگر را می‌بینید، نیازی ندارید که اول تعداد پاهای او را بشمارید و بعد بگویید که این جسم، انسان است. مغز انسان‌ها می‌تواند با دیدن یک جسم فقط برای یک بار یاد بگیرد و اگر مجدداً آن جسم را مشاهده کرد، می‌تواند سریع تشخیص دهد و قسمت‌های مختلف مغز می‌توانند به صورت همزمان فعالیت کنند و از اطلاعات درون مغز استفاده نمایند. شبکه‌های عصبی در بسیاری از پروژه‌های هوش مصنوعی به کار گرفته می‌شود. مثلاً برای برنامه‌های تشخیص و الگوبرداری، شناسایی تصویر و کاراکتر، روبات‌ها و برنامه‌های فیلترینگ اطلاعات. این شبکه‌ها امروزه حتی در اتومبیل‌های بی‌سرنشین نیز کاربرد دارد. به طوری‌که با دیدن و بررسی رانندگی انسان‌ها، می‌توانند رانندگی کنند.
شبکه های عصبی نسبت به کامپیوتر های معمولی مسیر متفاوتی را برای حل مسئله طی می کنند. کامپیوتر های معمولی یک مسیر الگوریتمی را استفاده می کنند به این معنی که کامپیوتر یک مجموعه از دستور العمل ها را به قصد حل مسئله پی می گیرد. بدون اینکه قدم های مخصوصی که کامپیوتر نیاز به طی کردن دارد شناخته شده باشند، کامپیوتر قادر به حل مسئله نیست. این حقیقت قابلیت حل مسئله ی کامپیوتر های معمولی را به مسائلی محدود می کند که ما قادر به درک آنها هستیم و می دانیم چگونه حل می شوند. اما اگر کامپیوتر ها می توانستند کار هایی را انجام دهند که ما دقیقا نمی دانیم چگونه انجام دهیم، خیلی پر فایده تر بودند.
شبکه های عصبی اطلاعات را به روشی مشابه با کاری که مغز انسان انجام می دهد پردازش می کنند. آنها از تعداد زیادی از عناصر پردازشی(سلول عصبی) که فوق العاده بهم پیوسته اند تشکیل شده است که این عناصر به صورت موازی باهم برای حل یک مسئله مشخص کار می کنند. شبکه های عصبی با مثال کار می کنند و نمی توان آنها را برای انجام یک وظیفه خاص برنامه ریزی کرد. مثال ها می بایست با دقت انتخاب شوند در غیر این صورت زمان سودمند، تلف می شود و یا حتی بدتر از این، شبکه ممکن است نادرست کار کند. امتیاز شبکه عصبی این است که خودش کشف می کند که چگونه مسئله را حل کند، عملکرد آن غیر قابل پیش گویی است.
از طرف دیگر کامپیوتر های معمولی از یک مسیر مشخص برای حل یک مسئله استفاده می کنند. راه حلی که مسئله از آن طریق حل می شود باید از قبل شناخته شود و به صورت دستورات کوتاه و غیر مبهمی شرح داده شود. این دستورات سپس به زبان های برنامه نویسی سطح بالا برگردانده می شود و بعد از آن به کدهایی که کامپیوتر قادر به درک آنها است تبدیل می شود. به طور کلی این ماشین ها قابل پیش گویی هستند و اگر چیزی به خطا انجام شود به یک اشتباه سخت افزاری یا نرم افزاری بر می گردد.
شبکه های عصبی و کامپیوتر های معمولی با هم در حال رقابت نیستند بلکه کامل کننده یکدیگرند. وظایفی وجود دارد که بیشتر مناسب روش های الگوریتمی هستند نظیر عملیات محاسباتی و وظایفی نیز وجود دارد که بیشتر مناسب شبکه های عصبی هستند. حتی فراتر از این، مسائلی وجود دارد که نیازمند به سیستمی است که از ترکیب هر دو روش بدست می آید(به طور معمول کامپیوتر های معمولی برای نظارت بر شبکه های عصبی به کار گرفته می شوند) به این قصد که بیشترین کارایی بدست آید.
شبکه های عصبی معجزه نمی کنند اما اگر خردمندانه به کار گرفته شوند نتایج شگفت آوری را خلق می کنند.

سابقه تاریخیبه نظر میآید شبیهسازیهای شبکه عصبی یکی از پیشرفتهای اخیر باشد. اگرچه این موضوع پیش از ظهور کامپیوترها بنیانگذاری شده و حداقل یک مانع بزرگ تاریخی و چندین دوره مختلف را پشت سر گذاشته است.
خیلی از پیشرفتهای مهم با تقلیدها و شبیهسازیهای ساده و ارزان کامپیوتری بدست آمده است. در پی یک دوره ابتدائی اشتیاق و فعالیت در این زمینه، یک دورهی بیمیلی و بدنامی را هم پشت سرگذاشته است. در طول این دوره سرمایه گذاری و پشتیبانی حرفهای از این موضوع در پایینترین حد خود بود، پیشرفتهای مهمی به نسبت تحقیقات محدود در این زمینه صورت گرفت که بدین وسیله پیشگامان قادر شدند تا به گسترش تکنولوژی متقاعدکنندهای بپردازند که خیلی برجستهتر از محدودیتهایی بود که توسط Minsky و Papert شناسانده شد. Minsky وPapert کتابی را در سال 1969 منتشر کردند که در آن عقیده عمومی راجع به میزان محرومیت شبکههای عصبی را در میان محققان معین کرده بود و بدین صورت این عقیده بدون تجزبه و تحلیلهای بیشتر پذیرفته شد. هماکنون، زمینه تحقیق شبکههای عصبی از تجدید حیات علایق و متناظر با آن افزایش سرمایهگذاری لذت میبرد.
اولین سلول عصبی مصنوعی در سال 1943 بهوسیله یک neurophysiologist به نامWarren McCulloch و یک منطق دان به نام Walter Pits ساخته شد اما محدودیتهای تکنولوژی در آن زمان اجازه کار بیشتر به آنها نداد.
ساختار شبکه های عصبی مصنوعیشبکه های عصبی مصنوعی جز آن دسته از سیستمهای دینامیکی قرار دارند که با پردازش روی دادههای تجربی، دانش یا قانون نهفته در ورای دادهها را به ساختار شبکه منتقل میکنند. به همین خاطر به این سیستمها هوشمند میگویند، چرا که بر اساس محاسبات روی دادههای عددی یا مثالها، قوانین کلی را یاد می گیرند. برای نخستین بار شخصی به نام سگال اعلام کرد که مغز از عناصر اصلی ساختاری به نام نرون تشکیل شده است و هر نرون بیولوژیکی به عنوان اجتماعی از مواد آلی، اگر چه دارای پیچیدگی یک میکروپروسسور است، ولی دارای سرعت محاسباتی برابر با یک میکروپروسسور نیست. دانشمندان علم بیولوژی دریافتهاند که عملکرد نرونهای بیولوژیکی از قبیل ذخیرهسازی و حفظ اطلاعات، در خود نرونها و ارتباطات بین نرونها نهفته است. گرچه همه نرونها کارکرد یکسانی دارند، ولی اندازه و شکل آنها بستگی به محل استقرارشان در سیستم عصبی دارد.
با وجود این همه تنوع، بیشتر نرونها از سه قسمت اساسی تشکیل شدهاند:
بدنه سلول (که شامل هسته و قسمت های حفاظتی دیگر است)
دندریت
اکسون
دو قسمت آخر، عناصر ارتباطی نرون را تشکیل می دهند. شکل 2-1 ساختمان سلول عصبی را نشان میدهند.

شکل 2- SEQ شکل_2- * ARABIC 1: ساختمان سلول عصبینرون ها بر اساس ساختارهایی که بین آنها پیامها هدایت میشوند به سه دسته تقسیم میگردند:
نرونهای حسی که اطلاعات را از ارگانهای حسی به مغز و نخاع می فرستند.
نرونهای محرک که سیگنالهای فرمان را از مغز و نخاع به ماهیچهها و غدد هدایت میکنند.
نرونهای ارتباطی که نرونها را به هم متصل میکنند.
روابط بین نرونهای ارتباطی موجبات انجام کارهای پیچیده را از قبیل تفکر، احساسات، ادراک و محفوظات فراهم میآورد. با توجه به مقدمات فوق، میتوان گفت که با تمام اغراقها در مورد شبکههای عصبی مصنوعی، این شبکهها اصلا سعی در حفظ پیچیدگی مغز ندارند. از جمله شباهت این دو سیستم میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
بلوکهای ساختاری در هر دو شبکه مصنوعی و بیولوژیکی، دستگاههای محاسباتی خیلی ساده هستند و علاوه بر این، نرونهای مصنوعی از سادگی بیشتری برخوردار هستند.
ارتباطهای بین نرونها، عملکرد شبکه را تعیین میکند اگر چه نرونهای بیولوژیکی از نرونهای مصنوعی که توسط مدارهای الکتریکی ساخته میشوند، بسیار کندتر هستند(یک میلیون بار)، اما عملکرد مغز، خیلی سریعتر از عملکرد یک کامپیوتر معمولی است. علت این پدیده بیشتر به خاطر ساختار کاملا موازی نرونها است و این یعنی همه نرونها معمولا به طور همزمان کار میکنند و پاسخ میدهند.
شبکههای عصبی مصنوعی هم دارای ساختار کاملا موازی هستند. اگرچه بیشتر شبکههای عصبی مصنوعی هم اکنون توسط کامپیوترهای سریع پیادهسازی میشوند، اما ساختار موازی شبکههای عصبی، این امکان را فراهم میآورد که به طور سختافزاری، توسط پردازشگرهای موازی، سیستمهای نوری و تکنولوژی پیاده سازی شوند.
شبکههای عصبی مصنوعی با وجود این که با سیستم عصبی طبیعی قابل مقایسه نیستند ویژگیهایی دارند که آنها را در بعضی از کاربردها مانند تفکیک الگو، رباتیک، کنترل و به طور کلی در هرجا که نیاز به یادگیری یک نگاشت خطی و یا غیرخطی باشد، ممتاز مینماید. این ویژگی ها به شرح زیر هستند:
قابلیت یادگیری: استخراج نتایج تحلیلی از یک نگاشت غیرخطی که با چند مثال مشخص شده، کار سادهای نیست. زیرا نرون یک دستگاه غیرخطی است و در نتیجه یک شبکه عصبی که از اجتماع این نرونها تشکیل میشود نیز یک سیستم کاملا پیچیده و غیرخطی خواهد بود. بهعلاوه، خاصیت غیرخطی عناصر پردازش، در کل شبکه توزیع میگردد. پیادهسازی این نتایج با یک الگوریتم معمولی و بدون قابلیت یادگیری، نیاز به دقت و مراقبت زیادی دارد. در چنین حالتی سیستمی که بتواند خود این رابطه را استخراج کند، بسیار سودمند بهنظر میرسد. خصوصا افزودن مثالهای احتمالی در آینده به یک سیستم با قابلیت یادگیری، به مراتب آسانتر از انجام آن در یک سیستم بدون چنین قابلیتی است، چراکه در سیستم اخیر، افزودن یک مثال جدید به منزله تعویض کلیه کارهای انجام شده قبلی است. قابلیت یادگیری یعنی توانایی تنظیم پارامترهای شبکه(وزنهای سیناپتیکی) در مسیر زمان که محیط شبکه تغییر میکند و شبکه شرایط جدید را تجربه میکند، با این هدف که اگر شبکه برای یک وضعیت خاص آموزش دید و تغییر کوچکی در شرایط محیطی آن(وضعیت خاص) رخ داد، شبکه بتواند با آموزش مختصر برای شرایط جدید نیز کارآمد باشد.
پراکندگی پردازش اطلاعات بهصورت متن: آنچه شبکه فرا میگیرد(اطلاعات یا دانش) در وزنهای سیناپسی مستتر میباشد. رابطه یکبهیک بین ورودیها و وزنهای سیناپتیکی وجود ندارد. میتوان گفت که هر وزن سیناپسی مربوط به همه ورودیها است ولی به هیچیک از آنها به طور منفرد و مجزا مربوط نیست. بهعبارت دیگر هر نرون در شبکه، از کل فعالیت سایر نرونها متاثر است. در نتیجه، اطلاعات بهصورت متن توسط شبکههای عصبی پردازش میشوند. بر این اساس چنانچه بخشی از سلولهای شبکه حذف شوند و یا عملکرد غلط داشته باشند باز هم احتمال رسیدن به پاسخ صحیح وجود دارد. اگر چه این احتمال برای تمام ورودیها کاهش یافته ولی برای هیچ یک از بین نرفته است.
قابلیت تعمیم: پس از آنکه مثالهای اولیه به شبکه آموزش داده شد، شبکه میتواند درمقابل یک ورودی آموزش داده نشده قرار گیرد و یک خروجی مناسب ارائه کند. این خروجی بر اساس مکانیزم تعمیم، که همانا چیزی جز فرایند درونیابی نیست به دست میآید. به عبارت روشنتر، شبکه، تابع را یاد میگیرد، الگوریتم را میآموزد یا رابطه تحلیلی مناسبی را برای تعدادی نقاط در فضا به دست میآورد.
پردازش موازی: هنگامیکه شبکه عصبی در قالب سختافزار پیاده میشود، سلولهایی که در یک تراز قرار میگیرند میتوانند بهطور همزمان به ورودیهای آن تراز پاسخ دهند. این ویژگی باعث افزایش سرعت پردازش میشود. در واقع در چنین سیستمی، وظیفه کلی پردازش بین پردازندههای کوچکتر مستقل از یکدیگر توزیع میگردد.
مقاوم بودن: در یک شبکه عصبی هر سلول به طور مستقل عمل میکند و رفتار کلی شبکه، برآیند رفتارهای محلی سلولهای متعدد است؛ این ویژگی باعث می شود تا خطاهای محلی از چشم خروجی نهایی دور بمانند.
مبانی محاسباتی شبکه های عصبی مصنوعیدر شکل های 2-2 و 2-3 الگوی کلی یک شبکه عصبی مصنوعی نشان داده شده است. در الگوی نشان داده شده در شکل 2-2، سه لایه قابل تشخیص است.

شکل 2- SEQ شکل_2- * ARABIC 2: الگوی کلی از یک شبکه عصبیلایه ورودیلایه ورودی: یک لایه از نرونها که اطلاعات را از منابع بیرونی دریافت میکنند و آنها را به شبکه منتقل میکنند.
لایه پنهانیلایه پنهانی: یک لایه از نرونها که اطلاعات را از لایه ورودی دریافت میکنند و آنها را به صورت مخفی پردازش می کنند.
لایه خروجیلایه خروجی:لایهای از نرونها که اطلاعات پردازششده را دریافت میکنند و آنها را به سیستم میفرستند.

شکل 2- SEQ شکل_2- * ARABIC 3: شماتیک ارتباطات بین لایه ها و وزن های سیناپتیکی در شبکه عصبیبایاس: مانند یک افست روی سیستم عمل میکند. عمل بایاس به اینگونه است که یک سرآغاز برای فعال سازی نرون ایجاد میکند. بایاس روی لایه مخفی و لایه خروجی عمل میکند.
تناظر بین شبکه عصبی و شبکه عصبی مصنوعی در شکل 2-4 قابل مشاهده است.

شکل 2- SEQ شکل_2- * ARABIC 4: تناظر بین شبکه عصبی و شبکه عصبی مصنوعیتعداد نرونهای ورودیها به تعداد متغیر ورودی و تعداد نرونهای خروجی به تعداد متغیرهای پاسخ بستگی دارد. تعداد نرونهای لایه مخفی هم به کاربرد شبکه بستگی دارد. مهمترین عنصر شبکههای عصبی، نرون است. نرونها شامل عناصر محاسباتی هستند که عمل یک شبکه عصبی را انجام می دهند. شکل 2-5 یک نرون از شبکه عصبی را نشان میدهد.

شکل 2- SEQ شکل_2- * ARABIC 5: نمای شماتیک یک نرونعناصر محاسباتی یک نرونورودیها و خروجیها: ورودیها باan ، a2 ، a1 و خروجیها با bj نمایش داده شدهاند.
وزن ها: این متغیرها باwnj ،w2j و w1j نمایش داده میشوند که هر کدام به یک ورودی مرتبط هستند. این متغیرها همانند سیناپسها در سلولهای عصبی واقعی هستند. آنها ضرایب تطبیقپذیری در شبکه هستند که شدت سیگنال ورودی را معین میکنند. هر ورودی با وزن مربوطهاش ضرب شده و نرون از حاصلجمع این حاصلضربها استفاده میکند. اگر علامت وزن مثبت باشد، حاصلضرب وزن در ورودی اثر نرون را تقویت میکند و اگر منفی باشد، اثر نرون را کم میکند. در یک شبکه عصبی مقدار وزنها با توجه به یک توزیع آماری مشخص میشوند و سپس در طول آموزش شبکه این مقادیر تغییر کرده و به مقدار ثابتی خواهند رسید.
بایاس ورودی: ورودی دیگر به نرون، T است که به سرآغاز یا بایاس معروف است.
بایاس یک مقدار تصادفی است که به صورت زیر در معادله نرون وارد می شود:
(2-1) Total Activation= xi= i=1n(wij ai)- Tj Total Activation به اندازه بایاس ورودی بستگی دارد. اگر بایاسی به نرون وارد نشود، بایاس صفر فرض می شود.
در شکل 2-6 اجزای یک نرون بیولوژیکی و مصنوعی مقایسه شده است.

شکل 2- SEQ شکل_2- * ARABIC 6: شبیه سازی یک نرون بیولوژیکی و مصنوعیتابعانتقال، برروی Total Activation عمل کرده وخروجی نرون مشخص میشود. تابع انتقال میتواند به صورت خطی یا غیرخطی عمل کند. تعدادی از توابع انتقال بهصورت شکل 2-7 میباشند.

شکل 2- SEQ شکل_2- * ARABIC 7: برخی از توابع انتقال غیرخطی قابل استفاده در شبکه عصبی
معرفی برخی از توابع انتقال خطی و غیرخطی قابل استفاده در شبکه عصبیاز توابع انتقال دیگر رایج در شبکه عصبی می توان توابع زیر را نام برد:
تابع انتقال Hard limitاین تابع انتقال در صورتی که n<0 باشد خروجی 0 (صفر) و در صورتی که n≥0 باشد خروجی 1 می دهد. منحنی این تابع در شکل 2-8 قابل مشاهده است.

شکل 2- SEQ شکل_2- * ARABIC 8: تابع انتقال Hard limitتابع انتقال خطیاین تابع همان مقدار ورودی را به عنوان خروجی چاپ می کند.

شکل 2- SEQ شکل_2- * ARABIC 9: تابع انتقال خطی
تابع انتقال Log sigmoidاین تابع انتقال مقادیر ورودی را در محدوده ی ∞- تا ∞ دریافت و خروجی بین 0 و 1 تولید می نماید.

شکل 2- SEQ شکل_2- * ARABIC 10: تابع انتقال Log sigmoidتابع انتقال Radial basis
شکل 2- SEQ شکل_2- * ARABIC 11: تابع انتقال Radial basisتابع انتقال Tan sigmoid
شکل 2- SEQ شکل_2- * ARABIC 12: تابع انتقال Tan sigmoidنحوه عملکرد شبکه عصبیهمان‌طور که در شکل 2-13 مشاهده می‌کنید، نرون‌ها به صورت گروهی لایه‌بندی می‌شوند. وقتی سیگنال یا پالسی  به یک لایه ارسال می‌شود، این سیگنال از لایه بالایی شروع به فعالیت می‌کند و توسط نرون‌های آن لایه بررسی و اصلاح می‌گردد. در حقیقت هر نورون قدرت سیگنال را بالا می‌برد و آن پالس را به لایه بعدی انتقال می‌دهد.

شکل 2- SEQ شکل_2- * ARABIC 13: نمایش لایه ای از شبکه عصبیهمان‌طور که در شکل 2-14 مشاهده می‌کنید، این شبکه دارای سه لایه است. لایه 1 یا لایه بالایی این شبکه که در حقیقت لایه ورودی است، پارامترهای پالس را تنظیم می‌کند و این مقادیر را همراه سیگنال یا پالس به لایه‌های بعدی پاس می‌دهد، ولی نرون‌های لایه 3 یا لایه خروجی‌ که در پایین‌ترین سطح شبکه قرار دارد، هیچ سیگنالی را به لایه دیگری نمی‌فرستند و در واقع فقط خروجی دارند.

شکل 2- SEQ شکل_2- * ARABIC 14: نمایش شبکه عصبی سه لایه ایحال قسمت اصلی کار شبکه فرا می‌رسد؛ یعنی آموختن به شبکه عصبی.
برای این‌که به شبکه عصبی موجود توانایی آموختن بدهیم، بعد از این‌که سیگنال از لایه اول شبکه به لایه پایینی شبکه می‌رود، باید اطلاعات هر نورون را که روی سیگنال ما اثر می‌گذارد، بروزآوری و اصلاح کنیم. این رویه را به اصطلاح BP یا Back Propagation می‌گویند.
در حقیقت با این کار یعنی مقایسه خروجی‌ای که خودمان محاسبه کرده‌ایم با خروجی شبکه، می‌توانیم مقدار اشتباهاتی که شبکه ما انجام می‌دهد را به دست آوریم. مثلاً تصور کنید که در یک سلول نورون در لایه آخر شبکه یا لایه خروجی اشتباهی داریم، هر نورون در واقع رکورد تمامی نرون‌هایی که سیگنال از آن عبور می‌کند را نگهداری می‌نماید و می‌داند که کدام یک از نرون‌های قبلی یا به اصطلاح نرون‌های والد باعث این اشتباه می‌شوند. همچنین می‌دانیم که هر کدام از این نرون‌های شبکه یک مقدار اشتباه را محاسبه کرده‌اند و از این طریق شبکه ما می‌تواند یاد بگیرد و اگر مقدار دیگری نیز به آن داده شد، می‌تواند توانایی محاسبه داشته باشد.
توابع آموزشدر نرم افزار MATLAB 7.8(2009a) هر یک از توابع موجود در جدول 2-1 را به عنوان تابع آموزش شبکه می توان استفاده نمود.
جدول 2- SEQ جدول_2- * ARABIC 1: انواع توابع آموزشآموزش به روش پس انتشار شبه نیوتن trainbfg
آموزش به روش پس انتشار شیب به روش Powell-Beale traincgb
آموزش به روش پس انتشار شیب به روش Fletcher-Powell traincgf
آموزش به روش پس انتشار شیب به روش Polak-Ribiere traincgp
آموزش به روش پس انتشارکاهش شیب traingd
آموزش به روش الگوریتم کاهش شیب پس انتشار به وسیله ی قاعده ی آموزش سازگار traingda
آموزش به روش الگوریتم کاهش شیب پس انتشار مومنتوم و پس انتشار آموزش سازگار traingdx
آموزش به روش پس انتشار شیب Levenberg-Marquardt trainlm
آموزش به روش پس انتشار Resilient trainrp
آموزش به روش پس انتشار گرادیان مقیاس بندی شده trainscg
فصل سومبهینه سازی مدل با استفاده از الگوریتم ژنتیک
مقدمه ای بر الگوریتم ژنتیکالگوریتم ژنتیک از دسته الگوریتم های بهینه سازی تکاملی و برگرفته از نظریه تکامل زیستی داروین (١٨۵٩) است. این الگوریتم اول بار توسط جان هولند معرفی شد الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی مسائل پیچیده به ویژه در مسائلی که اطلاعات کافی در مورد فضای جستجو در دسترس نیست بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. اگرچه الگوریتم ژنتیک تضمین نمی کند که بهترین جواب ممکن را تولید کند اما معمولا در زمان کوتاهی با تقریب مناسب جواب بهینه را تولید خواهد کرد. برای حل هر مسئله به کمک الگوریتم ژنتیک، مجموعه ای از جواب های ممکن برای مسئله، با جمعیتی از کروموزوم ها مدل می شود. به هر کروموزوم بر اساس میزان برآورده کردن مطلوبات مورد نظر یک ضریب تناسب نسبت می دهیم. با اعمال عملگرهای الگوریتم ژنتیک مانند تولید مثل ژنتیکی ، جهش ژنتیکی و انتخاب گونه های قوی تر بر این جمعیت، به تدریج مجموعه جواب به سمت جواب های بهینه پیش می رود. در زیر برخی از این عملگرهای ژنتیکی توضیح داده شده اند:
انتخاب گونه های قوی تر: در هر نسل کروموزوم هایی که جواب های مناسب تر را مدل می کنند برای تولید نسل جدید انتخاب می شوند و گونه های ضعیف تر به تدریج حذف می شوند.
تولید مثل ژنتیکی: ژن های دو کروموزوم انتخاب شده برای تولید مثل به صورت تصادفی با هم ترکیب می شوند و کروموزوم های جدیدی تولید می شود.
جهش ژنتیکی: به صورت تصادفی تغییراتی در برخی ژن های موجود در تعدادی از کروموزوم ها ایجاد می کنند که منجر به تولید کروموزوم های جهش یافته می شود.
نکات مهم در الگوریتم های ژنتیکالف- شرایط جمعیت اولیه می‌تواند در سرعت رسیدن به جواب بسیار تأثیرگذار باشد. یعنی اگر جمعیت اولیه مناسب‌تر باشد، بسیار سریع‌تر به جواب می‌رسیم. بنابراین گاهی در بعضی از مسئله‌ها به جای آن که جمعیت اولیه به صورت تصادفی ایجاد شود، از اعمال شرایط خاص مسئله به جمعیت اولیه نیز استفاده می‌شود.
ب- با توجه به وجود پارامترهای تصادفی در الگوریتم مسئله حتی در صورت استفاده از جمعیت اولیه یکسان ممکن است در اجراهای مختلف الزاماً جواب های یکسان به دست نیاید و البته در صورت استفاده از جمعیت اولیه متناوت این پدیده ملموس تر خواهد بود.
ج- تابع هدف در این‌گونه از الگوریتم‌ها از اهمیت بسزایی برخوردار است؛ چرا که معمولاً در اکثر مسائل در اثر ترکیب، حالت‌هایی رخ می‌دهد که منطبق بر شرایط مسئله نیست و حتی فاقد معنی و مفهوم است. بنابراین تابع ارزش باید به گونه‌ای طراحی شود که به ازای این حالات مقادیر بسیار کمی برگرداند و از طرفی باید برای نزدیک شدن به هدف بسیار خوب تخمین بزند(این همان نکته ای است که در مدل سازی با استفاده از شبکه عصبی و همچنین استخراج یک تایع هدف مناسب در فصل قبل به آن پرداخته شده است که نتایج کار را در فصل های آتی مشاهده خواهد شد).
د- یکی از پدیده‌های جالب این است که ممکن است در نسل‌های میانی نمونه‌هایی بروز کنند که از نظر تابع ارزش و خوب بودن بسیار مناسب باشند. یک روش این است که اینگونه موارد را شناسایی کنیم و در نسل بعدی نیز از آن‌ها استفاده کنیم. به این تکنیک نخبه‌گرایی می‌گویند که عملاً تأثیر بسزایی در رسیدن به جواب مسئله دارد[15].
مفاهیم اولیه در الگوریتم ژنتیکاصول پایه
الگوریتم های ژنتیکی براساس تئوری تکاملی داروین می باشند و جواب مساله ای که از طریق الگوریتم ژنتیک حل می شود مرتباً بهبود می یابد. الگوریتم ژنتیک با یک مجموعه از جواب ها که از طریق کرموزومها نشان داده می شوند شروع می شود. این مجموعه جواب ها جمعیت اولیه نام دارند. در این الگوریتم جواب های حاصل از یک جمعیت برای تولید جمعیت بعدی استفاده می شوند. در این فرایند امید است که جمعیت جدید نسبت به جمعیت قبلی بهتر باشد. انتخاب بعضی از جواب ها از میان کل جواب ها(والدین) به منظور ایجاد جواب های جدید یا همان فرزندان بر اساس میزان مطلوبیت آن ها می باشد. طبیعی است که جواب های مناسب تر شانس بیشتری برای تولید مجدد داشته باشند. این فرایند تا برقراری شرطی که از پیش تعیین شده است مانند تعداد جمعیت ها یا میزان بهبود جواب ادامه می یابد.
شمای کلی الگوریتم ژنتیک
١) تولید جمعیت تصادفی شامل n کروموزوم
٢) بررسی تابع هدف (x) f هر کروموزوم در جمعیت
٣) ایجاد یک جمعیت جدید بر اساس تکرار قدم های زیر:
3-١) انتخاب دو کروموزوم والد از یک جمعیت بر اساس میزان مطلوبیت آن ها
3-٢) درنظر گرفتن مقدار مشخصی برای احتمال اعمال عملگر تقاطعی
وسپس انجام عملیات ترکیب بر روی والدین به منظور ایجاد فرزندان. اگر هیچ ترکیب جدیدی صورت نگیرد، فرزندان همان والدین خواهند بود.
٣-3) در نظر گرفتن احتمال جهش وسپس تغییرفرزندان با اعمال عملگرجهشی
3-۴) جایگزینی فرزندان جدید در جمعیت جدید
۴) استفاده از جمعیت جدید برای اجراهای بعدی الگوریتم
5) توقف اجرای الگوریتم در صورت مشاهده شرایط توقف و برگرداندن بهترین جواب در جمعیت فعلی
۶) رفتن به قدم ٢
همانطور که مشاهده می شود، اصول پایه ای الگوریتم ژنتیک بسیار عمومی است. بنابراین برای مسائل مختلف فاکتورهای مختلف زیادی وجود دارد که باید مورد بررسی قرار گیرد. اولین سؤال این است که ایجاد یک کروموزوم چگونه است؟ یا اینکه چه نوعی از کدینگ انتخاب شود؟
دوعملگر بسیار مهم و پایه ای الگوریتم ژنتیک عملگرهای تقاطعی وجهشی می باشند. سؤال بعدی این است که برای ترکیب والدین به منظور ایجاد فرزندان جدید چگونه والدین را انتخاب کنیم. این کار به طرق مختلف می تواند صورت بگیرد، اما ایده اصلی در تمامی آن ها این است که والدین بهتر انتخاب شوند، به این امید که والدین بهتر باعث ایجاد فرزندان بهتر شوند. مساله ای که ممکن است در اینجا مورد سؤال باشد این است که اگر جمعیت جدید تنها از طریق فرزندان جدید ایجاد شود، این فرایند منجر به حذف بهترین کرموزوم های نسل قبل می گردد. برای جلوگیری از این پیشامد، همیشه بهترین جواب نسل قبل را بدون هیچ تغییری به نسل جدید منتقل می کنیم.
کد کردنالگوریتم ژنتیک بجای اینکه بر روی پارامترها یا متغیرهای مساله کارکند، با شکل کد شده آن ها بطور مناسب سر و کار دارد. روش های کدگذاری متداول در الگوریتم ژنتیک عبارتند از کدینگ باینری، کدینگ درختی، کدینگ ارزشی و کدینگ جهشی. تعداد بیت هایی که برای کدگذاری متغیرها استفاده می شود وابسته به دقت مورد نظر برای جواب ها، محدوده تغییرات پارامترها و رابطه بین متغیرها می باشد.
انواع کدینگکدینگ به دو صورت کلی می باشد :
کدینگ مستقیم
در این روش کل یک جواب به عنوان یک کروموزوم در نظر گرفته می شود. برای مسائل پیچیده چنین روشی مناسب نیست، زیرا عملگرهای ژنتیکی بخاطرگستردگی زیاد فرزندان، غیرکاربردی می شوند و در نتیجه منجر به جواب های غیرقابل قبول و غیرقانونی می شوند.
کدینگ غیرمستقیم
در این روش تنها قسمتی از یک جواب بصورت یک کروموزوم کد می شود.
روش های کدینگکدینگ باینریاین نوع کدینگ، متداولترین نوع کدینگ می باشد. در این روش کدگذاری، هر کروموزوم یک رشته از بیت های شامل ٠و ١ می باشد. کدینگ باینری می تواند حالت های زیادی را پوشش دهد.

شکل 3- SEQ شکل_3- * ARABIC 1: کدینگ باینریاز طرف دیگر این نوع کدینگ برای خیلی از مسائل حالت طبیعی ندارد و اغلب اوقات لازم است که بعد از تقاطع و جهش اصلاحاتی صورت بگیرد.
کدینگ جهشیاین نوع کدینگ می تواند در مسائل ترتیبی نظیر مساله فروشنده دوره گرد یا مساله ترتیب کارها بکار رود. در کدینگ جهشی، هر کروموزوم یک رشته از اعداد می باشد. شکل زیر نمونه ای از این نوع کدینگ را نشان می دهد.

شکل 3- SEQ شکل_3- * ARABIC 2: کدینگ جهشیکدینگ جهشی تنها برای مسائل ترتیبی مفید است حتی برای همین مسائل نیز گاهی اوقات باید تقاطع ها و جهش های اصلاحی به منظور ایجاد کروموزوم های سازگار و مناسب انجام شود.
کدینگ ارزشیاین نوع کدینگ درمسائلی که در آن ها مقادیر پیچیده نظیر اعداد حقیقی بکارمی روند استفاده می شود. استفاده از کدینگ باینری برای چنین مسائلی بسیار سخت می باشد. در کدینگ ارزشی هر ژن یک کروموزوم ارزش خاصی دارد. این پارامتر باارزش می تواند عدد، حرف یا کلمه باشد. در این نوع کدینگ نیاز به توسعه عملگرهای جابجایی و جهش جدیدی برای مسائل خاص می باشد.

شکل 3- SEQ شکل_3- * ARABIC 3: کدینگ ارزشیکدینگ درختیکدینگ درختی در برنامه های تکاملی به منظور برنامه ریزی تکاملی بکار می رود. در کدینگ درختی هرکروموزوم یک درخت از اشیائی نظیر توابع یا دستورها در زبان برنامه نویسی می باشد. شکل زیر دو نمونه از این کروموزوم ها را نشان می دهد. این نوع کدینگ برای برنامه های تکاملی بسیار عالی است. اغلب از این نوع کدینگ استفاده می شود و این بدین علت است که برنامه LISP زبان برنامه نویسی های آن به این فرم نمایش داده می شوند و می توانند براحتی مورد تجزیه قرار بگیرند. بنابراین عمل تقاطع و جهش نیز به همان نسبت راحت انجام می شوند.

user8290

فصل سوم - ساخت آئروژل و کاربردهای آن
3-1. طرح‌واره‌ای از روش‌های مختلف برای شیمی سنتز نانوکامپوزیت31
3-2. اصلاح شیمی سطح ژل34
3-3. چرخه فشار-دما در حین فرآیند خشک کردن فوق بحرانی36
3-4. شماتیکی از دستگاه خشک کن فوق بحرانی اتوکلاو36
فصل چهارم - سنتز و بررسی ویژگی‌های نانوکامپوزیت سیلیکا آئروژل/نانوذرات فریت کبالت
4-1. فازهای مجزا نمونه روی همزن52
4-2. نمونه‌های در قالب ریخته شده52
4-3. نمونه الکوژل53
4-4. نمونه آئروژل54
4-5. تصاویر FE-SEM نمونه‌ها الف) 10%، ب) 15%، ج) 20%.55
4-6. نمودار توزیع اندازه ذرات الف) 10%، ب) 15% و ج) 20%56
4-7 . پراش XRD نمونه‌های الف) 10%، ب) 15%و ج) 20% پیش از عملیات حرارتی58
4-8. پراش XRD نمونه‌های الف) 10%، ب) 15%و ج) 20% در دمای 600 درجهی سانتیگراد59
4-9. پراش XRD نمونه‌های الف) 10%، ب) 15%و ج) 20% در دمای 800 درجهی سانتیگراد60
4-10. آنالیز نمونه‌های الف)10%، ب) 15%و ج) 20% حرارت داده شده در دمای 600 درجه‌ی سانتی ‌گراد61
4-11. آنالیز نمونه‌های الف)10%، ب) 15%و ج) 20% حرارت داده شده در دمای 800 درجه‌ی سانتی ‌گراد62
4-12. طیف‌های جذبی FT-IR الف) 10%، ب) 15% و ج) 20%.65
4-13. تصویر TEM یکی از نمونه‌ها67
4-14. نمودارهای لانگمیر الف) 10%، ب) 15% و ج) 20%69
4-15. نمودارهای BET الف) 10%، ب) 15% و ج) 20%71
4-16. جذب و واجذب الف) 10%، ب) 15% و ج) 20%.72
4-17. حلقه پسماند نمونه‌ها قبل از عملیات حرارتی الف) 10%، ب) 15%، ج) 20%.74
4-18. حلقه پسماند نمونه‌ها بعد از عملیات حرارتی الف) 10%، ب) 15%، ج) 20%.75

فهرست جداول
عنوان صفحه
فصل سوم - ساخت آئروژل و کاربردهای آن
3-1. کاربردهای مختلف آئروژل‌ها48
TOC o "1-3" h z u
فصل چهارم - سنتز و بررسی ویژگی‌های نانوکامپوزیت سیلیکا آئروژل/نانوذرات فریت کبالت
4-1. میزان گرم و لیتر مواد مورد نیاز51
4-2. نتایج حاصل از XRD63
لیست علایم و اختصارات
برونر، امت، تلر(Brunauer, Emmett, Teller) BET
پراش پرتو ایکس (X-Ray Diffraction) XRD
مغناطیسسنج نمونهی ارتعاشی (Vibrating Sample Magnetometer) VSM
میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی (Field Emission Scanning Electron Microscopy) FE-SEM
میکروسکوپ الکترونی عبوری (Transmission Electron Microscopy) TEM
آنگسترم (Angestrom) Å
اورستد (Oersted) Oe
نانومتر (Nanometer) nm
واحد مغناطیسی (Electromagnetic Units) emu
فصل اولمفاهیم اولیه1854668136024
مقدمهاز اواخر قرن بیستم دانشمندان تمرکز خود را بر فناوری نوینی معطوف کردند که به عقیده‌ی عده‌ای تحولی عظیم در زندگی بشر ایجاد می‌کند. این فناوری نوین که در رشته‌هایی همچون فیزیک، شیمی و مهندسی از اهمیت زیادی برخوردار است، نانوتکنولوژی نام دارد. می‌توان گفت که نانوفناوری رویکردی جدید در تمام علوم و رشته‌ها می‌باشد و این امکان را برای بشر به وجود آورده است تا با یک روش معین به مطالعه‌ی مواد در سطح اتمی و مولکولی و به سبک‌های مختلف به بازآرایی اتم‌ها و مولکول‌ها بپردازد.
در چند سال اخیر، چه در فیزیک تجربی و چه در فیزیک نظری، توجه قابل ملاحظه‌ای به مطالعه‌ی نانوساختارها با ابعاد کم شده است و از این ساختارها نه تنها برای درک مفاهیم پایه‌ای فیزیک بلکه برای طراحی تجهیزات و وسایلی در ابعاد نانومتر استفاده شدهاست. وقتی که ابعاد یک ماده از اندازه‌های بزرگ مانند متر و سانتیمتر به اندازه‌هایی در حدود یک دهم نانومتر یا کمتر کاهش می‌یابد، اثرات کوانتومی را می‌توان دید و این اثرات به مقدار زیاد خواص ماده را تحت الشعاع قرار می‌دهد. خواصی نظیر رنگ، استحکام، مقاومت، خوردگی یا ویژگی‌های نوری، مغناطیسی و الکتریکی ماده از جمله‌ی این خواص‌ می‌باشند [1].
1-1 شاخه‌های فناوری نانوتفاوت اصلی فناوری نانو با فناوری‌های دیگر در مقیاس مواد و ساختارهایی است که در این فناوری مورد استفاده قرار می‌گیرند. در حقیقت اگر بخواهیم تفاوت این فناوری را با فناوری‌های دیگر بیان نماییم، می‌توانیم وجود عناصر پایه را به عنوان یک معیار ذکر کنیم. اولین و مهمترین عنصر پایه نانو ذره است. نانوذره یک ذره‌ی میکروسکوپی است که حداقل طول یک بعد آن کمتر از ١٠٠ نانومتر است و میتوانند از مواد مختلفی تشکیل شوند، مانند نانوذرات فلزی، سرامیکی و نانوبلورها که زیر مجموعهای از نانوذرات هستند [ 3و 2]. دومین عنصر پایه نانوکپسول است که قطر آن در حد نانومتر می‌باشد. عنصر پایه‌ی بعدی نانولوله‌ها هستند که خواص الکتریکی مختلفی از خود نشان می‌دهند و شامل نانولوله‌های کربنی، نیترید بور و نانولوله‌های آلی می‌باشند [4].
1-2 روش‌های ساخت نانوساختارهاتولید و بهینهسازی مواد بسیار ریز، اساس بسیاری از تحقیقات و فناوری‌های امروزی است. دستورالعمل‌های مختلفی در خصوص تولید ذرات بسیار ریز در شرایط تعلیق وجود دارد ولی در خصوص انتشار و تشریح دقیق فرآیند رسوب‌گیری و روش‌های افزایش مقیاس این فرآیندها در مقیاس تجاری محدودیت وجود دارد. برای تولید این نوع مواد بسیار ریز از پدیده‌های فیزیکی یا شیمیایی یا به طور همزمان از هر دو استفاده می‌شود. برای تولید یک ذره با اندازه مشخص دو فرآیند اساسی وجود دارد، درهم شکستن) بالا به پایین) و دیگری ساخته شدن) پایین به بالا). معمولا روش‌های پائین به بالا ضایعاتی ندارند، هر چند الزاما این مسأله صادق نیست [6 و5]. مراحل مختلف تولید ذرات بسیار ریز عبارت است از، مرحله‌ی هسته‌زایی اولیه و مرحله‌ی هسته‌زایی و رشد خود به خودی. در ادامه به طور خلاصه روش‌های مختلف تولید نانوذرات را بیان می‌کنیم. به طور کلی روش‌های تولید نانوذرات عبارتند از:
 چگالش بخار
 سنتز شیمیایی
 فرآیندهای حالت جامد (خردایشی)
 استفاده از شاره‌ها فوق بحرانی به عنوان واسطه رشد نانوذرات فلزی
 استفاده از امواج ماکروویو و امواج مافوق صوت
 استفاده از باکتری‌هایی که میتوانند نانوذرات مغناطیسی و نقره‌ای تولید کنند
پس از تولید نانوذرات می‌توان با توجه به نوع کاربرد آن‌ها از روش‌های رایج زمینه‌ای مثل روکشدهی یا اصلاح شیمیایی نیز استفاده کرد [7].
1-3 کاربردهای نانوساختارهایکی از خواص نانوذرات نسبت سطح به حجم بالای این مواد است. با استفاده از این خاصیت می‌توان کاتالیزورهای قدرتمندی در ابعاد نانومتری تولید نمود. این نانوکاتالیزورها بازده واکنش‌های شیمیایی را به شدت افزایش داده و همچنین به میزان چشمگیری از تولید مواد زاید در واکنش‌ها جلوگیری خواهند نمود. به کارگیری نانو‌ذرات در تولید مواد دیگر استحکام آن‌ها را افزایش داده و یا وزن آن‌ها را کم می‌کند. همچنین مقاومت شیمیایی و حرارتی آن‌ها را بالا برده و واکنش آن‌ها در برابر نور وتشعشعات دیگر را تغییر می‌دهد.
با استفاده از نانوذرات نسبت استحکام به وزن مواد کامپوزیتی به شدت افزایش خواهد یافت. اخیرا در ساخت شیشه ضد آفتاب از نانوذرات اکسید روی استفاده شده است. استفاده از این ماده علاوه بر افزایش کارآیی این نوع شیشهها، عمر آن‌ها را نیز چندین برابر نمودهاست .از نانوذرات همچنین در ساخت انواع ساینده‌ها، رنگ‌ها، لایه‌های محافظتی جدید و بسیار مقاوم برای شیشه‌ها، عینک‌ها (ضدجوش و نشکن)، کاشی‌ها و در حفاظ‌های الکترومغناطیسی شیشه‌های اتومبیل و پنجره استفاده می‌شود. پوشش‌های ضد نوشته برای دیوارها و پوششهای سرامیکی برای افزایش استحکام سلول‌های خورشیدی نیز با استفاده از نانوذرات تولید شده‌اند.
وقتی اندازه ذرات به نانومتر می‌رسد یکی از ویژگی‌هایی که تحت تأثیر این کوچک شدن اندازه قرارمی‌گیرد تأثیرپذیری از نور و امواج الکترومغناطیسی است. با توجه به این موضوع اخیراً چسب‌هایی از نانوذرات تولید شده‌اند که کاربردهای مهمی در صنایع الکترونیکی دارند. نانولوله‌ها در موارد الکتریکی، مکانیکی و اپتیکی بسیار مورد توجه بوده‌اند. روش‌های تولید نانولوله‌ها نیز متفاوت می‌باشد، همانند تولید آن‌ها بر پایه محلول و فاز بخار یا روش رشد نانولوله‌ها در قالب که توسط مارتین مطرح شد. نانولایه‌ها در پوشش‌های حفاظتی با افزایش مقاومت در خوردگی و افزایش سختی در سطوح و فوتولیز و کاهش شیمیایی کاربرد دارند.
نانوذرات نیز به عنوان پیشماده یا اصلاح ساز در پدیده های فیزیکی و شیمیایی مورد توجه قرارگرفته‌اند. هاروتا و تامسون اثبات کردند که نانوذرات فعالیت کاتالیستی وسیعی دارند، مثل تبدیل مونواکسید کربن به دی اکسید کربن، هیدروژنه کردن استیرن به اتیل بنزن و هیدروژنه کردن ترکیبات اولفیتی در فشار بالا و فعالیت کاتالیستی نانوذرات مورد استفاده در حسگرها که مثل آنتن الکترونی بین الکترود و الکترولیت ارتباط برقرار می‌کنند [7].
1-4 مواد نانومتخلخلمواد نانو متخلخل دارای حفره‌هایی در ابعاد نانو هستند و حجم زیادی از ساختار آن‌ها را فضای خالی تشکیل می‌دهد. نسبت سطح به حجم (سطح ویژه) بسیار بالا، نفوذپذیری یا تراوایی زیاد، گزینشپذیری خوب و مقاومت گرمایی و صوتی از ویژگی‌های مهم آن‌ها می‌باشد. با توجه به ویژگی‎‌های ساختاری، این به عنوان تبادل‌گر یونی، جدا کننده، کاتالیزور، حس‌گر، غشا و مواد عایق استفاده می‌شود.
نسبت حجمی فضای خالی ماده‌ی متخلخل به حجم کل ماده‌ تخلخل نامیده میشود. به موادی که تخلخل آن‌ها بین 2/0 تا 95/0 باشد نیز مواد متخلخل می‌گویند. حفره‌ای که متصل به سطح آزاد ماده است حفره‌ی باز نام دارد که برای صاف کردن غشا، جداسازی و کاربردهای شیمیایی مثل کاتالیزور و کروماتوگرافی (جداسازی مواد با استفاده از رنگ آن‌ها) مناسب است. به حفره‌ای که دور از سطح آزاد ماده است حفره‌ی بسته می‌گویند که وجود آن‌ها تنها سبب افزایش مقاومت گرمایی و صوتی و کاهش وزن ماده شده و در کاربردهای شیمیایی سهمی ندارد. حفره‌ها دارای اشکال گوناگونی همچون کروی، استوانهای، شیاری، قیفی شکل و یا آرایش شش گوش هستند. همچنین تخلخل‌ها می‌توانند صاف یا خمیده یا همراه با چرخش و پیچش باشند [7].
بر اساس دستهبندی که توسط آیوپاک صورت گرفته است، ساختار محیط متخلخل با توجه به میانگین ابعاد حفره‌ها، مواد سازنده و نظم ساختار به سه گروه تقسیمبندی میشوند که در شکل 1-1 نشان داده شده است:
الف) دسته بندی بر اساس اندازهی حفره:
میکرومتخلخل: دارای حفرههایی با قطر کمتر از 2 نانومتر.
مزومتخلخل: دارای حفرههایی با قطر 2 تا 50 نانومتر.
right59626500ماکرومتخلخل: دارای حفرههایی با قطر بیش از 50 نانومتر.
center1720850شکل 1-1 انواع سیلیکا براساس اندازه حفره: الف) ماکرو متخلخل، ب) مزو متخلخل، ج) میکرو متخلخل [8].
0شکل 1-1 انواع سیلیکا براساس اندازه حفره: الف) ماکرو متخلخل، ب) مزو متخلخل، ج) میکرو متخلخل [8].

بر اساس شکل و موقعیت حفره‌ها نسبت به یکدیگر در داخل مواد متخلخل، حفره‌ها به چهار دسته تقسیم می‌شود: حفره‌های راه به راه، حفره‌های کور، حفره‌های بسته و حفره‌های متصل به هم که در شکل (2-1) به صورت شماتیک این حفره‌ها را نشان داده شده است.

شکل 1-2 نوع تخلخل‌ها بر اساس شکل و موقعیت [8].
بر اساس تعریف مصطلح نانوفناوری، دانشمندان شیمی در عمل نانو متخلخل را برای موادی که دارای حفرههایی با قطر کمتر از 100 نانومتر هستند به کار می‌برند که ابعاد رایجی برای مواد متخلخل در کاربردهای شیمیایی است.
ب) دستهبندی بر‌اساس مواد تشکیل دهنده:
مواد نانومتخلخل آلی
مواد نانومتخلخل معدنی
تقسیمبندی مواد نانومتخلخل آلی
1) مواد کربنی: کربن فعال، کربنی است که حفره‌های بسیار زیاد دارد و مهم‌ترین کربن از دسته مواد میکرومتخلخل است.
2) مواد بسپاری: مواد نانو متخلخل بسپاری به دلیل ساختار انعطاف‌پذیر خود، حفره‌های پایداری ندارند و تنها چند ترکیب محدود از این نوع وجود دارد [8].
تقسیم بندی مواد نانومتخلخل معدنی
1) مواد میکرومتخلخل
زئولیت‌ها: مهم‌ترین ترکیبات میکرومتخلخل بوده که دارای ساختار منظم بلوری و حفره‌دار با بار ذاتی منفی می‌باشند. در اکثر موارد ساختار زئولیتی از قطعات چهار وجهی با چهار اتم اکسیژن و یک اتم مرکزی مثل آلومینیوم، سیلیکون، گالیم یا فسفر تشکیل شده‌اند که با کاتیون‌ها خنثی می‌شوند [8].
چارچوب فلزی-آلی: از واحد‌های یونی فلزی یا خوشه‌ی معدنی و گروه‌های آلی به عنوان اتصالدهنده تشکیل شده است که اتصال آن‌ها به هم، حفره‌ای با شکلی معین مانند کره یا هشت وجهی به وجود می‌آورد. ویژگی بارز این ترکیبات، چگالی کم و سطح ویژه‌ی بالای آن‌هاست [9].
هیبرید‌های آلی-معدنی: از قطعاتی معدنی تشکیل شده‌اند که توسط واحد‌های آلی به هم متصل هستند [10].
2) مواد مزومتخلخل:
سیلیکا: ترکیبات MCM، معروف‌ترین سیلیکای مزومتخلخل هستند.
اکسید فلزات و سایر ترکیبات مزومتخلخل: اکسیدهای نانومتخلخل فلزات مثل تیتانیوم دی اکسید، روی اکسید، زیرکونیوم دی اکسید و آلومینا، فعالیتی بیشتر از حالت معمولی خود دارند. ترکیبات سولفید و نیترید هم میتوانند ساختار مزومتخلخل داشته باشند.
3) مواد ماکرومتخلخل:
بلور کلوییدی: از مجموعه کره‌هایی مانند سیلیکا ساخته می‌شود که فضای بین آن‌ها خالی است. در بلور کلوییدی معکوس کره‌ها توخالی و فضای بین آن‌ها پر است [10].
آئروژل‌ها مواد مزومتخلخل با سطح ویژه و حجم تخلخل بالا هستند که در فصل بعد به آن‌ها می‌پردازیم.
1-5 کامپوزیت‌هاکامپوزیت‌ها (مواد چند رسانهای یا کاهگل‌های عصر جدید) رده‌ای از مواد پیشرفته هستند که در آن‌ها از ترکیب مواد ساده به منظور ایجاد مواد جدیدی با خواص مکانیکی و فیزیکی برتر استفاده شده است. اجزای تشکیلدهنده ویژگی‌های خود را حفظ کرده، در یکدیگر حل نشده و با هم ترکیب نمی‌شوند.
استفاده از این مواد در طول تاریخ مرسوم بوده است. از اولین کامپوزیت‌ها یا چندسازه‌های ساخت بشر می‌توان به آجرهای گلی که در ساخت آن‌ها از کاه استفاده شده است اشاره کرد. هنگامی که این دو با هم مخلوط بشوند، در نهایت آجر پخته بهدست می‌آید که بسیار ماندگار‌تر و مقاوم‌تر از هر دو ماده اولیه، یعنی کاه و گل است. شاید هم اولین کامپوزیت‌ها را مصری‌ها ساخته باشند که در قایق‌هایشان به چوب بدنه قایق مقداری پارچه می‌آمیختند تا در اثر خیس شدن، آب توسط پارچه جذب شده و چوب باد نکند. قایق‌هایی که سرخپوستان با فیبر و بامبو می‌ساختند و تنورهایی که از گل، پودر شیشه و پشم ساخته می‌شدند از نخستین کامپوزیت‌ها هستند [11].
1-5-1 کامپوزیت یا مواد چندسازهچندسازه‌ها به موادی گفته می‌شود که از مخلوط دو یا چند عنصر با فازهای کاملا متمایز ساخته شده باشند. در مقیاس ماکروسکوپیک فازها غیر قابل تشخیص‌اند. اما در مقیاس‌های میکروسکوپیک فازها کاملا مجزا هستند و هر فاز خصوصیات عنصر خالص را نمایش می‌دهد. در چندسازه‌ها، نه تنها خواص هر یک از اجزاء باقی مانده بلکه در نتیجهی پیوستن آن‌ها به یکدیگر، خواص جدیدتر و بهتر بهدست می‌آید [11].
1-5-2 ویژگی‌های مواد کامپوزیتیمواد زیادی می‌توانند در دسته‌بندی مواد کامپوزیتی قرار بگیرند، در واقع موادی که در مقیاس میکروسکوپی قابل شناسایی بوده و دارای فازهای متفاوت و متمایز باشند در این دسته‌بندی قرار می‌گیرند. امروزه کامپوزیت‌ها به علت وزن کم و استحکام بالا در صنایع مختلف، به طور گستره‌ای مورد استفاده واقع می‌شوند. کامپوزیت‌ها با کاهش وزن و ویژگی‌های فیزیکی بسیار عالی، گزینه‌ای مناسب برای استفاده در تجهیزات ساختاری می‌باشند. علاوه بر ‌این، کامپوزیت‌ها جایگزین مناسب برای مواد سنتی در کاربردهای صنعتی، معماری، حمل و نقل و حتی در کاربردهای زیر بنایی می‌باشد [12].
یکی از ویژگی‌های بارز کامپوزیت‌ها، حضور فاز تقویـتکننده مجزا از فاز زمینه می‌باشد. ویژگی‌های اختصاصی این دو فاز، در ترکیب با یکدیگر، ویژگی‌های یکسانی را به کل کامپوزیت می‌بخشد. در یک دسته‌بندی ویژه، کامپوزیت‌ها همواره به دو فاز زمینه و تقویتکننده تقسیم می‌شوند. می‌توان گفت در واقع زمینه مانند چسبی است که تقویتکننده‌ها را به یکدیگر چسبانده و آن‌ها را از آثار محیطی حفظ می‌کند.
1-5-3 مواد زمینه کامپوزیتزمینه با محصور کردن فاز تقویت کننده، باعث افزایش توزیع بار بر روی کامپوزیت می‌گردد. در واقع زمینه، برای اتصال ذرات تقویتکننده، انتقال بارها به تقویتکننده، تهیه یک ساختار شبکه‌ای شکل از آن‌ها و حفظ تقویتکننده از آثار محیطی ناسازگار به کار گرفته می‌شود.
1-5-4 تقویتکننده‌هادسته‌ای از مواد معمولی که به عنوان فاز تقویت کننده به کار گرفته می‌شوند، عبارتند از شیشه‌ها، فلزات، پلیمرها و گرانیت. تقویتکننده‌ها در شکل‌های مختلفی از جمله فیبرهای پیوسته، فیبرهای کوتاه یا ویسکرها و ذرات تولید می‌شوند (شکل3-3). تقویت کننده‌ها باعث ایجاد ویژگی‌های مطلوبی از جمله استحکام و مدول بالا، وزن کم، مقاومت محیطی مناسب، کشیدگی خوب، هزینه کم، در دسترسپذیری مناسب و سادگی ساخت کامپوزیت می‌گردند [12].
1-5-5 نانو کامپوزیتنانو کامپوزیت‌ها مواد مرکبی هستند که ابعاد یکی از اجزای تشکیلدهنده آن‌ها در محدوده نانو‌متری باشد. نانوکامپوزیت‌ها هم، در دو فاز تشکیل می‌شود. در فاز اول، ساختار بلوری در ابعاد نانو ساخته می‌شود که زمینه کامپوزیت به شمار می‌رود. در فاز دوم هم ذراتی در مقیاس نانو به عنوان تقویت کننده برای بهبود ویژگی‌ها به فاز زمینه افزوده می‌شود. توزیع یکنواخت این فاز در ماده زمینه باعث می‌شود که فصل مشترک ماده تقویت کننده با ماده زمینه در واحد حجم، مساحت بالایی داشته باشد [13].

شکل 1-3 نمایشی از انواع مختلف تقویت کننده‌ها در کامپوزیت [12].
1-6 خلاصهدر این فصل به بیان بعضی مفاهیم اولیه پرداختهشد. خلاصه کوتاهی از فناوری نانو، نانوساختارها و روش‌های ساخت آن‌ها گفته شد. بعد از آن مواد متخلخل بررسی شد و در نهایت مختصری در مورد کامپوزیت‌ها، ویژگی‌ها و نانوکامپوزیت‌ها بیان شد.
فصل دومآئروژلها و مروری بر خواص مغناطیسی15418474142773
2-1 تاریخچهحوزهی پژوهشی آئروژل هر ساله به طور وسیعی افزایش می‌یابد به طوری که امروزه توجه بسیاری از دانشمندان جهان را به خود اختصاص دادهاست.
اولین بار ساموئل استفان کیستلر در سال 1931 با ایدهی جایگزینی فاز مایع با گاز در ژل همراه با انقباض کم، آئروژل را تولید کرد. در آن زمان سعی ایشان بر اثبات وجود شبکه‌های جامد در درون ساختار ژل بود. یک روش برای اثبات این نظریه، برداشتن فاز مایع از فاز مرطوب ژل بدون اینکه ساختار جامد از بین برود مطرح بود. برای این کار او با استفاده از یک اوتوکلاو، فاز مایع را از ژل خارجکرد که جامد باقی مانده چگالی بسیار پایینی داشت. او دما و فشار داخلی اوتوکلاو را به نقطه بحرانی مایع رساند تا بر کشش سطحی مایع غلبهکند و ساختار داخلی ژل را از فروپاشی برهاند. به این ترتیب او با موفقیت اولین آئروژل پایه سیلیکا را تولید کرد. ولی به دلیل سختی کار، برای حدود نیمقرن پژوهشی در این زمینه صورت نگرفت. اما از همان ابتدا برای دانشمندانی چون کیستلر، واضح بود که آئروژل ویژگی‌های برجسته‌ای مانند چگالی پایین و رسانایی گرمایی ناچیزی دارد [14].
در سال‌های اخیر، ساختن آئروژل به معنای رساندن الکل به فشار و دمای بخار شدنی و به طبع آن به‌دست‌آوردن نقطهی بحرانی است و باعث استخراج فوق بحرانی از ژل می‌شود. سپس، در سال 1970، دانشمند فرانسوی تایکنر و همکارانش برای بهبود فرآیند تولید دولت فرانسه، موفق شدند روش جدیدی به غیر از روش کیستلر برای تهیهی آئروژل کشف کنند و آن را روش سل-ژل نامیدند. در این روش آلکوکسی سیلان با سیلیکات سدیم، که به وسیله کیستلر استفاده می‌شد، جایگزین گردید. با ظهور روش ارائه شده به وسیله‌ی تایکنر پیشرفت‌های جدیدی در علم آئروژل و فناوری ساخت آن حاصل شد و پژوهش‌گران زیادی به مطالعه در این زمینه روی آوردند. به دلیل انجام مطالعات، تحقیقات و اقدامات صنعتی و نیمه صنعتی که در دهه 70 و 80 بر روی آئروژل‌ها صورت گرفت، این دوره را عصر رنسانس آئروژل نامیدند. [15].
این مواد جایگاه خود را به عنوان مواد جامدی با چگالی و رسانایی گرمایی پایین به‌دست آوردند. پایین‌ترین چگالی آئروژل تولید شده 1/0 میلیگرم بر سانتیمتر مکعب است، تا حدی که نمونه می‌تواند در هوا شناور بماند. گرچه برای ساخت جامد آئروژل مواد بسیاری می‌توانند استفاده شوند ولی آئروژل‌های 2SiO متداول‌ترند. البته می‌توان با واردکردن مواد مختلف در ساختار آئروژل در حین فرآیند ژل شدن، به بهبود ویژگی‌های نمونه‌های نتیجه شده کمک کرد [16].
آئروژل‌ها را می‌توان به عنوان یک ماده منحصر به فرد در زمینه فناوری سبز در نظر گرفت. هشدار جهانی، تهدید آیندهی محیط زیست توسط گاز‌های گلخانهای تولید شده بهدست بشر را تأیید می‌کند. آیندهی انرژی‌های قابل دسترس به خاطر کمشدن منابع نفتی و حتی افزایش تقاضا برای محصولات نفتی، در خطر است. آئروژل‌ها بارها و بارها به افزایش بازدهی برخی ماشین‌ها و سیستم‌ها و کمک به کاهش مصرف انرژی یاری رسانده‌اند. همچنین آئروژل‌ها می‌توانند آلاینده‌های آب را بیرون بکشند و با گرفتن ذرات مضر قبل از ورود به اکوسیستم، سبب تخریبنشدن محیط زیست شوند. دانشمندان دریافتند که این فناوری برای تجدید و حفاظت از انرژی به توسعهی بیشتری نیاز دارد [17].
2-2 شیمی سطح آئروژلسیلیکا آئروژل حاوی ذرات نانومتری هستند. این ترکیبات دارای نسبت سطح به حجم بالا و مساحت سطح ویژهی زیادی هستند. شیمی سطح داخلی در آئروژل‌ها نقش اساسی را در بروز رفتار‌های بی‌نظیر فیزیکی و شیمیایی آن‌ها، ایفا می‌کند. ماهیت سطح آئروژل‌ها تا حد زیادی به شرایط تهیهی آن‌ها بستگی دارد. انتخاب فرآیند مربوط به ترکیبات شیمیایی و ویژگی‌های مورد نظر مشخص برای نانوذرات وابسته است. دو روش پایه برای تولید نانوذرات استفاده می‌شود:
روش از بالا به پایین
اشاره به خردکردن مکانیکی مواد با استفاده از فرآیند آسیابکاری دارد. در این فرآیند مواد اولیه به بلوک‌های پایهی بیشتری شکسته می‌شوند.
روش پایین به بالا
اشاره به ساخت سیستم پیچیده به وسیله ترکیب اجزای سطح اتم دارد. در این فرآیند ساختارها به وسیله فرآیندهای شیمیایی ساخته می‌شوند.
روش پایین به بالا بر پایه ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی اتمی یا مولکولی خود تنظیم می‌شوند. این روش به دلیل ساختار پیچیده اتم یا مولکول، کنترل بهتر اندازه و شکل آن‌ها انتخاب شد. روش پایین به بالا شامل فرآیندهای آئروسل، واکنش‌های بارش و فرآیند سل-ژل است [18].
مرحله اول ساختن آئروژل تولید ژل خیس است که بهترین روش برای ساخت آن استفاده از پیشماده الکوکسید سیلیکون، مانند TEOS است. شیمی ساخت Si(OCH2CH3)TEOS است که با اضافه کردن آب، واکنش شیمیایی زیر صورت می‌گیرد [19] :
Si(OCH2CH3)4(liq)+2(H2O)(liq)→SiO2solid+4(HOCH2CH3)liq
اتم سلیکون به دلیل داشتن بار جزئی مثبت کاهشیافته (+) نسبت به دیگر انواع آئروژل بیشتر مورد مطالعه قرار گرفت. در Si(OEt)+ حدود 32/0 است. این بار مثبت جزئی کاهش یافته، روند ژل شدن پیشماده سیلیکا را آهسته می‌کند.
پیشمادهی الکوکسید M(OR) هستندکه اولین بار توسط امبلن برای سنتز سیلیکا آئروژل استفاده شد. در این ترکیب M نشان دهندهی گروه فلزی، OR گروه الکوکسید و R تعیینکنندهی گروه الکلی هستند. الکوکسیدها معمولا در محلول منبع الکلی خود موجود هستند و امکان خشک کردن این ژل‌ها را در چنین محلول‌هایی فراهم می‌کند [20].
اگر آئروژل از طریق خشک کردن به وسیله الکل تهیه گردد، گروه‌های آلکوکسی (OR) تشکیل دهنده سطح آن است و در این سطح آئروژل خاصیت آبگریزی پیدا می‌کند. اگر تهیه آئروژل از طریق فرآیند دی اکسید کربن باشد آنگاه سطح آئروژل را گروه‌های هیدروکسید (OH) فرا می‌گیرد و خاصیت آب‌دوست پیدا خواهدکرد و مستقیما می‌تواند رطوبت هوا را جذب نماید. البته با حرارت دادن می‌توان رطوبت جذب شده را از ساختار آئروژل حذف نمود. شکل 1-2 به خوبی خاصیت آب‌دوست و آبگریزی را در ساختار آئروژل‌های با گروه‌های عاملی مختلف نشان می‌دهد [21].

شکل 2-1 برهمکنش آب و ساختار آئروژل، الف) آئروژل آبگریز، ب) آئروژل آب‌دوست [18].
2-3 تئوری فیزیکیاتصال شبکه نانو مقیاس سیلیکای جامد آئروژل‌های پایه سیلیکا، ویژگی‌های منحصر به فردی را به آن‌ها می‌دهد. کسر یونی پیوند کووالانت قطبی برای اکسیدهای فلزی مختلف از رابطهی زیر نتیجه می‌شود:
Fionic=1-exp⁡(-0.25 XM-XO2)که XO و XM الکترون‌خواهی O و M را نشان می‌دهد. 2SiO مقدار Fionic 54/0 دارد که طیف مقدار زاویه Si-O-Si را گسترده کرده و شبکه تصادفی را می‌دهد. چهار اکسید دیگر زاویه یونی بزرگ‌تر و مقدار کوچک‌تر زاویه پیوند را سبب می‌شوند. به این معنی که پیوند تصادفی فقط روی ماکرومقیاس‌های بیشتر با ذرات کلوییدی بزرگ‌تر و متراکم‌تر اتفاق می‌افتد، در این صورت، ژل به جای شکلگرفتن شبکهی تصادفی اتصالات به صورت ذره تشکیل می‌شود [14]. شبکهی اتصالات سیلیکا برای وزن نسبی‌اش یک جامد محکم را ایجاد می‌کند.
2-4 خاصیت مغناطیسی مواد2-4-1 منشأ خاصیت مغناطیسی موادیکی از مهمترین ویژگی‌های مواد، خاصیت مغناطیسی آن‌هاست که از زمآن‌های نسبتا دور مورد توجه بوده و هم اکنون نیز در طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی قرار گرفته است.
منشأ خاصیت مغناطیسی در جامدها، الکترون‌های متحرک می‌باشند. گرچه بعضی از هسته‌های اتمی دارای گشتاور دو قطبی مغناطیسی دائمی هستند ولی اثر آن‌ها چنان ضعیف است که نمی‌تواند آثار قابل ملاحظه‌ای داشته باشد؛ مگر در تحت شرایط خاص مانند اینکه نمونه در زیر دمای یک درجهی کلوین قرار گیرد یا وقتی که تحت میدان الکترومغناطیسی با بسامدی قرار گیرد که حرکت تقدیمی هسته را تشدید نماید. در بدو ظهور نظریات مغناطیس آزمایش‌های زیادی نشان داد که اندازه حرکت زاویهای کل یک الکترون و گشتاور مغناطیسی وابسته به آن بزرگ‎تر از مقداری است که به حرکت انتقالی آن نسبت داده می‌شد. بنابراین یک سهم اضافی که از خصوصیت ذاتی با یک درجه آزادی داخلی ناشی می‌شد، به الکترون نسبت داده شد و چون این خصوصیت دارای اثر مشابه چرخش الکترون حول محورش بود اسپین نامیده گردید [22].
2-4-2 فازهای مغناطیسیبه طورکلی مواد در میدان مغناطیسی خارجی رفتارهای متفاوتی از خود نشان می‌دهند و با توجه به جهت‌گیری مغناطش، به پنج گروه تقسیم می‌شوند که به بیان آن‌ها می‌پردازیم.
2-4-2-1 مواد دیامغناطیسدر این مواد الکترون‌ها به صورت جفت بوده و اتمها دارای گشتاور مغناطیسی دائمی نیستند و با قرارگرفتن در میدان مغناطیسی خارجی دارای گشتاور مغناطیسی القایی در خلاف جهت میدان خارجی می‌شوند و آن را تضعیف می‌کند. پذیرفتاری مغناطیسی χ چنین موادی منفی و خیلی کم است. خاصیت دیامغناطیس ظاهراً در تمام انواع مواد یافت می‌شود، اما اثر آن غالباً به وسیله‌ی آثار قویتر پارامغناطیس یا فرومغناطیس که می‌توانند با این خاصیت همراه باشند، مخفی می‌شود. خاصیت دیامغناطیسی خصوصاً در موادی بارز است که کلاً اتمها یا یونهایی با پوسته‌های بسته‌ی الکترونی تشکیل شده باشند، زیرا در این مواد تمام تأثیرات پارامغناطیسی حذف می‌شوند.
2-4-2-2 مواد پارامغناطیسمواد پارامغناطیس، موادی هستند که برخی از اتمها یا تمامی آن‌ها گشتاور دو قطبی دائمی دارند، به عبارت دیگر گشتاور دو قطبی در غیاب میدان مغناطیسی، غیرصفر است. این دو قطبیهای دائمی رفتاری مستقل از هم داشته که در نهایت جهت‌گیری تصادفی دارند و در میدان‌های کوچک رقابتی بین اثر هم‌خط‌سازی میدان و بی‌نظمی گرمایی وجود دارد، اما به طور متوسط تعداد گشتاورهای موازی با میدان بیشتر از گشتاورهای پادموازی با میدان است. پذیرفتاری در این مواد مثبت است و با افزایش دما، که در اثر آن بی‌نظمی گرمایی زیاد می‌شود، کاهش مییابد. منگنز، پلاتین، آلومینیوم، فلزخاکی قلیایی و قلیایی خاکی، اکسیژن و اکسید ازت از جمله مواد پارامغناطیس‌اند.
2-4-2-3 مواد فرومغناطیس
در برخی از مواد مغناطیسی، گشتاورهای مغناطیسی کوچک به طور خودبهخود با گشتاورهای مجاور خود هم‌خط می‌شوند. اینگونه مواد را فرومغناطیس می‌نامند. در عمل، همه‌ی حوزه‌های مغناطیسی در یک ماده‌ی مغناطیسی در یک راستا قرار ندارند، بلکه این مواد از حوزه‌های بسیار کوچکی با ابعاد خیلی کمتر از میلیمتر تشکیل شده‌اند، به طوری که گشتاورهای مغناطیسی هر حوزه با حوزه‌های مجاور آن تفاوت دارد.
ممکن است سمتگیری و اندازه‌ی حوزه‌های مغناطیسی در یک ماده‌ی فرو مغناطیس به گونه‌ای باشد که در کل اثر یکدیگر را خنثی کنند و ماده در مجموع فاقد مغناطش است. اعمال میدان مغناطیسی خارجی بر حوزه‌های مغناطیسی سبب می‌شود که گشتاورهای مغناطیسی هر حوزه تحت تأثیر میدان قرار گرفته و جهت آن‌ها در جهت میدان خارجی متمایل شود. علاوه بر این حوزههایی که با میدان همسویند، رشد میکنند، یعنی حجم آن‌ها زیاد می‌شود و در نتیجه، حوزه‌هایی که سمتگیری آن‌ها نسبت به میدان مناسب نیست کوچک می‌شوند، مرز بین این حوزه‌ها جابجا می‌شود و در نتیجه ماده در مجموع خاصیت مغناطیسی پیدا می‌کند . پذیرفتاری مغناطیسی این مواد مثبت است. آهن، کبالت، نیکل و چندین عنصر قلیایی خاکی جز فرومغناطیس‌ها می‌باشند [23].
مواد فرومغناطیس دارای چند مشخصه‌ی اصلی به صورت زیر می‌باشند:
الف) مغناطش خودبه‌خودی و مغناطش در حضور میدان
ب) حساسیت مغناطش به دما
ج) مغناطش اشباع
د) منحنی پسماند
2-4-2-4 مواد پادفرومغناطیس
در مواد پادفرومغناطیس گشتاورهای مغناطیسی مجاور به صورت موازی، برابر و غیرهم راستا جهتگیری
می‌کنند. این مواد در غیاب میدان مغناطیسی دارای گشتاور صفرند. کروم و اکسیدهای آن ، جز مواد پادفرومغناطیس می‌باشند. چنین موادی معمولاً در دماهای پایین پادفرومغناطیساند. با افزایش دما ساختار نواحی مغناطیسی شکسته شده و ماده پارامغناطیسی می‌شود. این رفتار در مواد فرومغناطیس نیز اتفاق می‌افتد به این ترتیب که در این مواد پذیرفتاری مغناطیسی مواد مغناطیسی با افزایش دما به تدریج کاهش می‌یابد تا زمانی که ماده پادفرومغناطیس شود .
پذیرفتاری مغناطیسی این مواد عدد مثبت بسیار کوچک و نزدیک به صفر است. به دمایی که در آن ماده از حالت پادفرومغناطیس به فرومغناطیس گذار می‌کند، دمای نیل می‌گویند.
χ= CT+TN
که C ثابت کوری و TN دمای نیل است.
2-4-2-5 مواد فریمغناطیس
فریمغناطیس شکل خاصی از پادفرومغناطیس است که در آن گشتاورهای مغناطیسی در جهت موازی و عکس یکدیگر قرار گرفته‌اند، اما با یکدیگر برابر نیستند و به صورت کامل یکدیگر را حذف نمی‌کنند. در مقیاس ماکروسکوپی، مواد فریمغناطیس همانند فرومغناطیس بوده و دارای مغناطش خودبه‌خودی در زیر دمای کوری بوده و دارای منحنی پسماند می‌باشند[23و24]. شکل 2-2 فازهای مغناطیسی را نشان می‌دهد.

شکل 2-2 فازهای مغناطیسی، الف) پارامغناطیس، ب) فرومغناطیس، ج) پادفرومغناطیس، د) فری مغناطیس [24].
دو خاصیت مهم و کلیدی مواد مغناطیسی دمای کوری و هیستروسیس مغناطیسی است. جفت شدگی ‏تبادلی و بنابراین انرژی تبادلی هیسنبرگ مستقیماً با دمای کوری ‏‎(Tc)‎‏ مواد فرو و فریمغناطیس در ‏ارتباط است. در کمتر از دمای ‏Tc، ممان مغناطیسی همان جهت بلوروگرافی ویژه‌ی محور صفر این ‏مواد است. این محور در ‏نتیجه‌ی جفت‌شدگی این اسپین الکترون و ممنتوم زاویهای اوربیتال الکترون ایجاد می‌شود.
‏از آنجایی که مواد فرومغناطیسی مواد جالبی بر حسب کاربردهایشان هستند، خواص آن‌ها باید به ‏طور کمی اندازه‌گیری شود و حلقهی پسماند خواص مغناطیسی جالبی را در این مواد آشکار ‏می‌کند. یک حلقه‌ی پسماند را می‌توان با قراردادن نمونه در یک مغناطیس‌سنج و پاسخ ماده ‏‎(M,)‎‏ ‏به میدان مغناطیسی اعمالی ‏‎(H)‎‏ اندازه‌گیری کرد. چندین کمیت ممکن است از روی حلقه‌ی پسماند ‏به‌دست آید. ‏
اشباع مغناطیسی ‏‎(Ms)‎‏ یا اشباع مغناطیسی ویژه (‏s‏) مواردی‌اند که مقدار مغناطیسشدگی را وقتی ‏که همه دوقطبی‌ها در جهت میدان مغناطیسی اعمالی مرتب شده‌اند نشان می‌دهد.‏
مغناطیس باقیمانده ‏‎(Mr)‎‏ مغناطیسشدگی نمونه در میدان مغناطیسی صفر است و نیروی ‏بازدارندگی ‏‎(Hc)‎، نیرویی از میدان مغناطیسی است که برای تغییر مغناطیسشدگی باقیمانده نیاز است. ‏تغییر بایاس میدان ‏‎(HE)‎، مقدار جابجایی از مرکز حلقهی پسماند را نشان می‌دهد.‏
2-4-5 حلقه پسماندوقتی به یک ماده مغناطیسی، میدان مغناطیسی اعمال شود، مغناطش محیط سریع افزایش می‌یابد، با افزایش مقدار میدان اعمالی، شتاب افزایش و مغناطش کاهش می‌یابد، این کاهش شتاب ادامه می‌یابد تا مغناطش به مقدار اشباع خود Ms برسد [25].
تغییرات مغناطش مواد مغناطیسی در هنگام کاهش میدان، از رفتار قبلی خود تبعیت نمی‌کند، بلکه به خاطر ناهمسانگردی مغناطیسی در محیط، مقداری انرژی را در خود ذخیره می‌کنند. بنابراین وقتی میدان اعمالی در محیط صفر شود، مغناطش در ماده صفر نشده و دارای مقدار خاصی است که به آن مغناطش پسماند Mr گفته می‌شود. با کاهش بیشتر میدان به سمت مقادیر منفی، خاصیت مغناطیسی القا شده به تدریج کاهش می‌یابد و با رسیدن شدت میدان به یک مقدار منفی خواص مغناطیسی ماده کاملا از بین می‌رود. این میدان مغناطیس‌زدا را با Hc نشان می‌دهند و به نیروی ضد پسماند یا وادارندگی مغناطیسی معروف است. پسماند یا نیروی وادارنده عبارتست از میدان معکوسی که برای کاهش مغناطش به صفر نیاز است. با کاهش بیشتر شدت میدان، القای مغناطیسی منفی می‌شود و در نهایت به مقادیر اشباع منفی خود می‌تواند برسد. افزایش مجدد شدت میدان به سمت مقادیر مثبت، حلقه پسماند را مطابق شکل 2-3 کامل می‌کند. مغناطیس‌های دائمی غالبا در ربع دوم حلقه پسماند خود، مورد استفاده قرار می‌گیرند [26].

شکل 23 حلقه پسماند ماده فرو مغناطیس [26].
مواد مغناطیسی از نظر رفتار آن‌ها در میدان مغناطیس دو گروه تقسیم می‌شوند:
الف) مواد مغناطیس نرم
مواد مغناطیسی نرم با اعمال میدان مغناطیسی کوچک به راحتی مغناطیده می‌شود و با قطع میدان سریعاً گشتاور مغناطیسی خود را از دست می‌دهند. به عبارتی این مواد دارای نیروی وادارندگی پایین، اشباع مغناطیسی بالا و گشتاور پسماند پایین هستند.
مواد مغناطیس نرم در جاهایی که به تغییر سریع گشتاور مغناطیسی با اعمال میدان مغناطیسی کوچک نیاز است مانند موتورها، حسگرها، القاگرها و فیلترهای صوتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ب) مواد مغناطیس سخت
مواد مغناطیس سخت موادی‌اند که به راحتی مواد مغناطیس نرم، مغناطیده نمی‌شوند و به میدان مغناطیسی اعمالی بزرگ‌تری جهت مغناطیده کردن آن‌ها نیاز است. این مواد گشتاور مغناطیسی را تا مدت‌ها پس از قطع میدان حفظ می‌کنند. همچنین دارای اشباع مغناطیسی، گشتاور پسماند و نیروی وادارندگی بالایی هستند. ساخت یا پخت این مواد در میدان مغناطیسی، ناهمسانگردی مغناطیسی را در این مواد افزایش می‌دهد که حرکت دیواره حوزه‌ها را سخت‌تر می‌کند و نیروی وادارندگی را افزایش می‌دهد. این امر می‌تواند تولید مادهی سخت مغناطیسی بهتری را تضمین کند. کاربرد این مواد در آهن‌رباهای دائمی و حافظه‌های مغناطیسی است [26].

شکل 24 حلقه پسماند در مواد فرومغناطیس نرم و سخت[26].
2-5 فریتفریت به آن دسته از مواد مغناطیسی اطلاق می‌شود که جزء اصلی تشکیل دهندهی آن‌ها اکسید آهن است و دارای خاصیت فریمغناطیس می باشند (آرایشی از فرومغناطیس) و پارامترهای مغناطیسی مطلوبی نظیر ضریب نفوذپذیری مغناطیسی بالا از جمله اصلی‌ترین خصیصه‌های آن‌ها به شمار می‌رود. بدین جهت کاربردهای بسیار وسیعی را در زمینه صنایع برق، الکترونیک، مخابرات، کامپیوتر و… به خود اختصاص داده‌اند.
یکی از انواع فریت‌ها نوع اسپینلی آن است، فریت‌های اسپینلی با فرمول عمومی 2-o2+A3+B که در آن 2+A و 3+B به ترتیب کاتیون‌های دو و سه ظرفیتی می‌یاشند.
فریت‌ها دارای خاصیت فریمغناطیس می‌باشند نظم مغناطیسی موجود در فریمغناطیس‌ها ناشی از برهم‌کنش‌های دو قطبی‌های مغناطیسی نیست بلکه ناشی از برهم‌کنش تبادلی است در برهمکنش تبادلی هم‌پوشانی اوربیتال‌های اتمی مد نظر می‌باشد در فریت‌ها برهم‌کنش تبادلی ناشی از هم‌پوشانی الکترون‌های اوربیتال d3 یون‌های A و B و الکترون‌های اوربیتالP 2 یون‌‎های اکسیژن است. و قدرت این بر‌هم‌کنش تبادلی است که خاصیت مغناطیسی نمونه را رقم می‌زند.
2-6 خلاصهدر این فصل به شیمی آئروژل و دو روش بالا به پایین و پایین به بالای تولید نانوذرات اشاره شد. سپس خاصیت مغناطیسی مواد و فاز‌های مغناطیسی ممکن برای مواد مغناطیسی بررسی شد. پس از آن توضیح کوتاهی در مورد حلقهی پسماند و موارد قابل اندازه‌گیری از آن گفته شد و در نهایت مختصری از مواد فریتی بیان گردید.
فصل سومساخت آئروژل و کاربردهای آن19509215088990
مقدمهسیلیکا آئروژل‌ها به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد، هم در علم و هم در تکنولوژی توجه زیادی را به خود اختصاص داده‌اند. آئروژل‌ها از پیشماده مولکولی با روش‌های مختلف و تکنیک‌های خشک کردن متفاوت برای جایگزینی منافذ مایع با گاز همراه با حفظ شبکهی جامد، تهیه می‌شوند. [27]
علی‌رغم تمامی تلاش‌های قابل توجهی که در این زمینه صورت گرفته است، چالش‌های اصلی تحت کنترل عوامل یکنواختی(همگنی)، بارگذاری، اندازه و توزیع نانوذرات در شبکه‌ی میزبان آلی باقی ماندهاست، در عوض این شبکه‌ی میزبان به طور مستقیم ویژگی‌های الکتریکی، نوری، مغناطیسی و کاتالیزوری مواد نانوکامپوزیت را حفظ می‌کند.
3-1 سنتز آئروژل با فرآیند سل-ژلتفاوت در ویژگی‌های شیمیایی پیش‌ماده‌ها برای فاز نانو (معمولاً نمک فلزی) و برای ماتریس آلی (عموماً الکوکسید‌ها) موضوع مهمی هستند، چرا که پارامترهای فرآیند سل-ژل بر روی هیدرولیز و چگالش هر کدام از این پیشماده‌ها تأثیر متفاوتی دارد [28]. هر چند این موضوع مساله‌ی مهمی در طراحی هر نانوکامپوزیت سل-ژل است اما در رابطه با آئروژل‌ها حیاتی‌تر می‌باشد، زیرا نیازمند جایگزین شدن حلال موجود در ژل (معمولاً اتانول یا متانول در الکوژل و آب در آکوژل) با تغییر حلال و در نهایت حذف کردن به وسیلهی استخراج حلال فوق بحرانی است. مرحله خشک کردن فوق بحرانی، بسته به این که الکل یا کربن دی اکسید به صورت فوق بحرانی تخلیه شود (به ترتیب نیازمند حرارتی در حدود 350 و 40 درجهی سانتیگراد است). این مرحله مسائل دیگری درباره حلالیت پیشماده‌ها و پایداری حرارتی در شرایط خشک کردن فوق بحرانی را مطرح می‌کند [29]. استراتژی‌های مختلف اتخاذ شده برای سنتر نانوکامپوزیت‌های آئروژل، بسته به اینکه فاز نانو (یا پیش‌مادهی آن) در حین یا بعد از فرآیند سل-ژل اضافه شود، دو رویکرد کلی دارند.
روش اول شامل هیدرولیز و ژل شدن نانوذرات و ماتریس پیشماده و ژل شدن ماتریس پیش‌ماده به همراه شکل‌گیری نانوذرات است. مزیت این روش تولید موادی با بارگذاری نانوذرات قابل کنترل است. از طرفی، چندین اشکال در مورد آن مطرح است. برای بهدست آوردن ژل دارای چند ترکیب همگن شرایط سنتز باید به صورت دقیق انتخاب شود و پیشماده‌های نانوذرات و همچنین عوامل پوشش دهی موردنیاز در شکل‌گیری نانوذرات کلوئیدی ممکن است بر سنتز سل-ژل ماتریس تأثیر بگذارد.
روش دوم شامل روش‌های مبتنی بر اضافه کردن فاز نانو بعد از فرآیند سل-ژل است و باید ساختار متخلخل و مورفولوژی ماتریس را حفظ کند. این روش‌ها شامل تلقیح فاز نانو با اشباع، ته‌نشینی و روش رسوبگذاری بخار شیمیایی می‌باشد. طرح‌واره روش‌های مختلف برای شیمی سنتز نانوکامپوزیت آئروژل در شکل 3-1 نشان داده شده است.
هرچند این روشها نیز دارای دو اشکال عمده هستند: یکی همگنی ضعیف ترکیب نانوکامپوزیت تولیدشده، دیگری ترد و شکننده بودن آئروژل‌ها. اتصال فلز در یک ماتریس با گروه‌های هماهنگ اصلاح شده است و غوطه‌ور کردن الکوژل و آکوژل در محلول قبل از خشک کردن فوق بحرانی، به ترتیب به عنوان راهحلهایی برای غلبه بر کاستی‌های گفته شده است. رسوب نانوذرات از فاز بخار، بر خلاف روش‌های تلقیح مرطوب، ماتریس متخلخل را تغییر نمیدهد و تضمین میکند که فاز مهمان در سراسر ماتریس توزیع خواهد شد [30].

شکل 3-1 طرح‌واره‌ای از روش‌های مختلف برای شیمی سنتز نانوکامپوزیت [33].
3-2 شکل‌گیری ژل خیسژل‌های سیلیکا به طور عمومی با هیدرولیز و واکنش چگالش پیشماده سیلیکا به‌دست می‌آیند. ماتریس سیلیکای نهایی متخلخل است و حفره‌های ژل با حلال جانبی هیدرولیز و واکنش پلیمریزه شدن پر شده است. اگر ترکیب محلول بهتواند از ژل خیس بدون سقوط قابل ملاحظه ساختار خارج شود، آئروژل شکل می‌گیرد [31].
روش سل-ژل شامل یک یا چند پیشماده سیلیکون است که متداول‌ترین آن‌ها TEOS و TMOS می‌باشند و داراری چهار گروه الکوکسید شناخته شده در آرایش چهار وجهی در اطراف اتم سیلیکون مرکزی است. واکنش هیدرولیز در چهار جهت اتفاق می‌افتد و منجر به پیوند Si-O-Si می‌شود و یک مادهی کپهای که ترکیبی از 2SiO را می‌دهد. اگر یکی از شاخه‌های الکوکسید اتم سیلیکون توسط گروه عاملی مختلفی که قادر نیست تحت واکنش چگالش قرار گیرد، جایگزین شود گروه عاملی با پیوند کووالانسی به اتم سیلیکون درون ماتریس ژل باقی خواهد ماند. الکوکسیدهای فلزی به راحتی با آب واکنش می‌دهد و بر حسب میزان آب و حضور کاتالیست، عمل هیدرولیز ممکن است کامل انجام شود.
ملکول‌های شکلگرفته آلی-فلزی به مرور زمان بزرگ می‌شوند و به صورت یک ساختار پیوسته در داخل مایع در می‌آیند. این ساختار پیوسته که حالت الاستیک دارد، ژل گفته می‌شود [32].
به طور کلی شکل‌گیری محلول پایدار الکوکسید یا پیشماده‌های فلزی حل شده مرحله اول فرآیند تهیه آئروژل است. این محلول همگن به‌دست آمده در مرحله دوم به علت وجود آب هیدرولیز شده و سل یکنواختی را ایجاد می‌کند. در مرحله سوم واکنش بسپارش ادامه پیدا می‌کند تا سل به ژل تبدیل شود. این مرحله، پیرسازی نیز گفته می‌شود. پس از آن مرحلهی نهایی که خشک کردن است باقی می‌ماند.
3-3 خشک کردن آلکوژلبعد از شکل‌گیری ژل توسط هیدرولیز و واکنش چگالش، شبکه Si-O-Si شکل می‌گیرد. بخش پیرسازی به تشدید شبکه ژل اشاره دارد؛ ممکن است چگالش بیشتر، تجزیه، و ته‌نشینی ذرات سل یا تبدیل فاز داخل فاز جامد یا مایع صورت گیرد. این نتایج در یک جامد متخلخل که حلال در آن گیر افتاده است اتفاق می‌افتد. فرآیند حذف حلال اصلی از ژل (که معمولاً آب و الکل است) را خشککردن می‌گویند. در طول فرآیند خشککردن، ترکخوردگی اتفاق می‌افتد به این دلیل که نیروی مویینگی در گذار مایع-گاز در داخل منافذ ریز وجود دارد. معادله لاپلاس در اینجا به کار می‌رود، هر چه شعاع مویینگی کوچک‌تر باشد، ارتفاع مایع بیشتر و فشار هیدروستاتیک بالاتر خواهد بود. هنگامی که انرژی سطح باعث بالا رفتن ستون مایع داخل مویرگ‌ها می‌شود، مقدار فشار سطحی داخل مویرگ قابل محاسبه است.
قطر حفره در ژل از مرتبهی نانومتر است، به طوری که مایع ژل فشار هیدروستاتیک بالایی را باید اعمال کند. هلال داخل حفره‌ها و نیروهای کشش سطحی سعی می‌کند تا ذرات را به عنوان مایع در حفره‌ها تبخیر کند. این نیروها می‌توانند به گونه‌ای عمل کنند که باعث سقوط حفره و ساختار شوند. بنابراین ژل‌ها با حفره‌های ریز زیاد تمایل به انقباض و ترک خوردن دارند [33]. سل ژلهایی که شیمی سطح آن‌ها اصلاح نشده (شکل3-2) و در شرایط محیط خشک شدند به علت این فروپاشی منافذ تا حدود یک هشتم حجم اولیهی خود کوچک میشوند؛ ماده حاصل زیروژل نامیده میشود. اگر این فرآیند خشککردن به آرامی رخ دهد، زیروژل یکپارچه سالم میتواند تولید شود. اما برای تولید یک آئروژل، باید از عبور از مرز فاز بخار-مایع اجتناب کرد.

شکل 3-2 اصلاح شیمی سطح ژل [34].
روشهای کنونی برای پرهیز از فروپاشی منافذ درساخت آئروژل را میتوان در سه تکنیک کلی دستهبندی کرد. هرکدام از این تکنیکها طراحی شدهاند تا نیروهای مویینگی ناشی از اثرات کشش سطحی را کاسته و یا حذف نمایند. این تکنیکها الف) خشک کردن در شرایط محیط پس از اصلاح سطح، ب) خشک کردن انجمادی و ج) خشک کردن فوق بحرانی است [34]. توضیح کلی درباره هرکدام از این تکنیکها در ادامه آمده است.
3-3-1 فرآیند‌های خشککردن در شرایط محیطاین تکنیکهای خشک کردن طراحی شدهاند تا ژل خیس را در فشار محیط خشک کنند. این روشها نیازمند فرآیندهای شیمیایی با تعویض طولانی مدت حلال برای کاهش نیروهای مویینگی وارد بر نانوساختار یا برای افزایش توانایی نانوساختار در تحمل این نیروهاست (یا با قویتر کردن ساختار و یا با منعطف‌تر ساختن آن). تغییر شیمی سطح ژل خیس بر پایه TEOS برای ارتقاع انقباض قابل برگشت با استفاده از تبادل حلال با هگزان به وسیله اصلاح سطح با فرآیند کاهش گروه سیلانولی با TMCS [35و36]. همچنین استفاده از پیری ژل در محلول الکل یا الکوکسید برای سفت شدن میکرو ساختار به منظور جلوگیری از فروپاشی منافذ است [37]. به علاوه ترکیبکردن شاخه‌های متقاطع سیلیکا آئروژل است که می‌تواند نیروهای مویینگی در حین خشک کردن تحت فشار محیط را تحمل نماید [38].
3-3-2 خشککردن انجمادیخشککردن انجمادی یک ژل خیس منجر به تولید کریوژل میشود. خشککردن انجمادی باعث تولید پودر آئروژل کدر می‌شود [39]. این تکنیک حلال اضافی را با تصعید حذف میکند. ژل خیس منجمد میشود و سپس حلال در فشار پایین تصعید میشود [40]. میکروبلور‌های منجمد که حین فرآیند خشککردن انجمادی شکل می‌گیرند منجر به آئروژل‌های ماکروحفره‌تری در مقایسه با روش استخراج فوق بحرانی میشوند [41].
3-3-3 خشک کردن فوق بحرانیروشهای استخراج فوق بحرانی از مرز بین مایع و بخار با بردن حلال به بالاتر از نقطه فوق بحرانی آن اجتناب می‌کند و سپس از ماتریس سل-ژل به عنوان یک مایع فوق بحرانی حذف می‌شود. در این حالت هیچ مرز مایع-بخاری وجود ندارد، بنابراین هیچ فشار مویینگی دیده نمی‌شود. شکل 3-3 چرخه فشار-دما در طول فرآیند فوق بحرانی را نشان می‌دهد. در عمل انواع متعددی از روشهای استخراج فوق بحرانی وجود دارد که شامل تکنیک‌هایی با دمای بالا، دمای پایین و سریع است.

شکل 3-3 چرخه فشار-دما در حین فرآیند خشک کردن فوق بحرانی [42].
تکنیک‌های استخراج فوق بحرانی الکل دمای بالا، ژل خیس را به حالت فوق بحرانی حلال (معمولاً متانول یا اتانول) در یک اتوکلاو و یا هر مخزن فشار دیگری می‌برد. این مستلزم فشارهای بالا حدود Mpa 8 و دماهای بالا حدود 260 درجهی سانتیگراد می‌باشد [42]. شکل 3-4 شماتیکی از دستگاه خشککن فوق بحرانی اتوکلاو را نشان می‌دهد.

شکل 3-4 شماتیکی از دستگاه خشک کن فوق بحرانی اتوکلاو [42].
تکنیکهای استخراج فوق بحرانی دمای پایین بر اساس استخراج 2CO است که دمای نقطه بحرانی پایین‌تری نسبت به مخلوط الکل باقیمانده در منافذ سل-ژل بعد از پلیمریزاسیون دارد. این روش به تبادل حلال به طور سری نیازمند است، ابتدا حلال غیرقطبی و سپس با کربن دیاکسید مایع پیش از استخراج فوق بحرانی که می‌تواند در نقطه فوق بحرانی 2CO اتفاق بیافتد [43]. مزایای این تکنیک دمای بحرانی پایین‌تر و حلال پایدارتر است؛ هرچند مراحل اضافه شده به فرآیند سبب طولانی‌تر شدن زمان آمادهسازی آئروژل می‌شود. از آنجائیکه فشار بحرانی مورد نیاز نسبت به روشهای فوق بحرانی دما بالا تغییری چندانی ندارد (فشار بحرانی 2CO مشابه متانول و اتانول است)، این فرآیند نیز نیاز به استفاده از مخازن فشار دارد. به علاوه روند انتشار تبادل حلال وابسته به اندازهی ژل است.
تکنیکهای استخراج فوق بحرانی سریع از یک قالب محدود استفاده می‌کند، چه در مخزن فشار و چه در یک فشار داغ هیدرولیک قرار بگیرند. این تکنیکها فرآیندهای تک مرحله‌ای پیش‌ماده به آئروژل هستند و آئروژل را در کمتر از 3 ساعت بهدست می‌آورند. در این روش پیشماده‌های شیمیایی مایع و کاتالیست در یک قالب دو قسمتی ریخته می‌شوند سپس به سرعت گرم می‌شوند [44]. در ابتدا فشار با بستن دو بخش قالب با هم یا با اعمال فشار هیدروستاتیکی خارجی به جای مخازن فشار بزرگ‌تر یا با ترکیبی از این دو تنظیم می‌شود. زمانیکه نقطه فوق بحرانی الکل فرارسید، اجازه داده میشود تا مایع فوق بحرانی خارج شود [45]. برای مثال گوتیه و همکارانش [46] در روند انجام این فرآیند از یک فشار داغ هیدرولیکی برای مهروموم کردن و گرم کردن قالب حاوی مخلوط پیشماده آئروژل استفاده کردند. مخلوط مایع از پیشماده‌های آئروژل در یک قالب فلزی ریخته شد و سپس در فشار داغ قرار گرفت. در طول اجرا، فشار داغ برای مهروموم کردن ترکیب به جای قالب استفاده شد و یک نیروی باز دارندهی فشاری را فراهم کرد. سپس قالب و مخلوط به بالای دما و فشار فوق بحرانی متانول برده شد. در مدت زمان این فرآیند گرم کردن، پیشمادههای آئروژل واکنش نشان داده و یک ژل خیس نانوساختاری متخلخل را تشکیل داد. زمانیکه به حالت بحرانی رسید، فشار کاهش داده شد و مایع فوق بحرانی رها شد.
3-3-4 مقایسه روش‌هاهر یک از روش‌های ساخت آئروژل شرح داده شده در بالا، نقاط قوت و محدودیت‌هایی دارند. مقایسه مستقیم تکنیک‌های مختلف خشک کردن به علت دستورالعمل‌های پیشماده متفاوت، شرایط ژل شدن مختلف، و زمان پیر سازی، به خوبی روش‌های استخراج متفاوت هستند. برای مثال خشککردن فوق بحرانی دما پایین نیاز به زمان پیرسازی کافی دارد، به طوری که ژل‌ها می‌توانند از ظرف اولیه برای استخراج و تبادل حلال خارج شوند.
در فرآیند خشککردن سریع، عموما زمان پیرسازی کوتاه است؛ گرچه، دمای بالا در این فرآیند اثر مشخصی را روی روند واکنش چگالش دارد.
مزیت اصلی تکنیک‌های خشک کردن در فشار محیط، عدم نیاز به تجهیزات فشار بالا می باشد که گران قیمت و به طور بالقوه خطرناک است؛ اگرچه به مراحل پردازش چندگانه با تبادل حلال نیاز دارند. تا به حال مطالعات اندکی در رابطه با استفاده از روش‌های خشککردن انجمادی شده است. این تکنیک‌ها نیاز به تجهیزات خاصی برای رسیدن به دمای پایین لازم برای تصعید حلال و منجر شدن به پودر آئروژل، دارند.
محدودیت اصلی تکنیکهای فوق بحرانی دما بالا، رسیدن به دماهای بالای مورد نیاز برای دست یافتن به نقطه بحرانی حلال الکل و نیز ملاحظات ایمنی در بکار بردن مخزن فشار در این شرایط است.
روش استخراج دما پایین به طور گسترده در تولید آئروژل‌های یکپارچه کوچک تا بسیار بزرگ استفاده شده است، اگرچه می‌تواند روزها تا هفته‌ها تولید آن طول بکشد و مراحل چندگانه تبادل حلال مورد نیاز، آن را تبدیل به فرآیندی پیچیده کند و اتلاف قابل ملاحظه‌ای از حلال و 2CO ایجاد می‌کند. تکنیک‌های خشککردن سریع ساده‌تر و سریع‌تر است. تمامی فرآیند، بر خلاف مراحل چندگانه و مقیاس‌های زمانی در ابعاد روزها و ماهها در سایر روش‌ها، در یک مرحله انجام شده و می‌تواند در چند ساعت تکمیل شود. همچنین این روش‌ها اتلاف کمتری را به وجود می‌آورند. یک ایراد روش‌های خشککردن سریع، نیاز به دما و فشار بالاست [47].
3-4 مروری بر کارهای انجام شدهاگرچه میدانیم که این گزارش‌های جامعی از مقالات مرتبط با نانوکامپوزیت‌های آئروژل نیست، اما تأکید بر این مطلب است که چگونه ترکیب نانوذرات ممکن است احتمال استفاده از آئروژل‌ها را به عنوان مواد جدید افزایش دهد و چگونه مسیر آماده سازی مورد اطمینان برای به‌دست آوردن نانوکامپوزیت‌های آئروژل برای کاربرد خاص را انتخاب نماییم.
پس از آنکه کیستلر در سال 1931 برای اولین بار بدون درهم شکستن ساختار ژل، فاز مایع را از آن جدا کرد، در سال 1938 به مطالعه روی رسانایی گرمایی آئروژل و در سال 1943 درباره سطح ویژه آن‌ها به مطالعه پرداخت [48]. بعد از آن حدود نیمقرن دانشمندان علاقه‌ای به آئروژل‌ها نشان ندادند تا در اویل 1980 آئروژل به عرصه پژوهش بازگشت.
در سال 1992تیلسون و هاربش از TEOS به عنوان پیشمادهی سیلیکا ژل استفاده کردند و از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای مشخصه‌یابی آن‌ها استفاده نمودند [49] و سپس هر ساله تحقیقات زیادی روی آئروژل‌ها صورت می‌گیرد.
در سال 2001 کاساس و همکارانش نانوکامپوزیت مغناطیسی را با ورود ذرات اکسید آهن در سیلیکا آئروژل میزبان سنتز کردند. این سنتز که به روش سل-ژل و با خشککردن فوق بحرانی متانول انجام شد، دو نمک آهن استفاده شد: O2H9.(3ON)Fe و O2H2.(EDTA)FeNa. در این پژوهش ارتباط واضحی بین پیشماده، آب و تخلخل و سطح ویژه آئروژل حاصل وجود داشت. استفاده از ترکیب EDTA به عنوان پیش‌مادهی نانوذرات، قطر میانگین حفره‌ها را افزایش داد، گرچه قابلیت حل پایین نمک EDTA در محلول یک مانع بزرگ برای رسیدن به آهن در این روش بود. مساحت سطح ویژه‌ی نمونه‌های کاساس بین /g2m 200 و /g2m 619 بهدست آمد و برخی نمونه‌ها رفتار پارامغناطیس و برخی دیگر رفتار مغناطیس نرم از خود نشان دادند [50].
در سال 2002 واگنر و همکارانش ذرات سیلیکا با هستهی مغناطیسی را با روش ته‌نشینی به‌دست آوردند [51]. و چند سال بعد در سال 2006 ژانگ و همکارانش ذرات پوسته‌ای هسته‌دار را با روش سل-ژل تهیه کردند. این ذرات شامل هستهی مغناطیسی فریت کبالت و پوستهی سیلیکا بودند که از TEOS به عنوان پیشمادهی سیلیکا استفاده کردند. پس از آنکه ژل‌ها به‌دست آمدند، در 110 درجهی سانتیگراد برای 4 ساعت در خلاء خشک شدند زیرا اگر در هوا خشک شوند احتمال ته‌نشینی بلور‌های اکسید وجود داشت. سپس به مدت 2 ساعت در دماهای مختلف برای به‌دست آوردن نانو بلور پراکنده در ماتریس سیلیکا حرارت داده شد. برای نمونه‌ی آن‌ها شکل‌گیری فاز فریت کبالت در دمای 800 درجهی سانتیگرادکامل شد و خوشه‌های فریت کبالت به سمت نانو بلوری شدن پیش رفتند، زمانی که برهم‌کنش بین خوشه‌های فریت کبالت با ماتریس سیلیکا شکسته شد پیوندهای Si-O-Fe ناپدید شدند. بر طبق گزارش آن‌ها اشباع مغناطیسی نانوکامپوزیت‌ها با افزایش غلظت بیشتر فریت در ماتریس افزایش یافت تا مقدار بیشینه emu/g 98/66 برای نمونه با نسبت مولی 1:1 (wt% 80 فریت کبالت) به‌دست آمد [52].
سیلوا و همکارانش در سال 2007 کامپوزیت ذرات فریت کبالت پخش شده در ماتریس سیلیکا را به روش سل-ژل تهیه کردند. آن‌ها از TEOS به عنوان پیشماده سیلیکا و از نیترات به عنوان پیش‌ماده فریت استفاده کردند. پس از گذشت زمان پیرسازی، نمونه برای 12 ساعت در 110 درجهی سانتیگراد خشک شدند و ذرات فریت کبالت در ماتریس سیلیکا شکل گرفتند. پس از آن عملیات حرارتی برای 2 ساعت در دماهای 300، 500، 700 و 900 درجهی سانتیگراد انجام شد که باعث افزایش در اندازهی ذرات شد. رسوب ذرات خوشه‌ای فریت در دیواره‌های منافذ زیروژل با افزایش دما بیشتر شد و در دماهای بالاتر از 700 درجهی سانتیگراد بلورهای بزرگ‌تر کبالت داخل منافذ ماتریس شکل گرفتند و افزایش در مغناطش اشباع و پسماند مغناطیسی را باعث شدند [53].
در همان سال فرناندز و همکارانش نانو کامپوزیت سیلیکا آئروژل/ آهن اکسید را با فرآیند سل-ژل و تبخیر فوق بحرانی حلال سنتز کردند. آن‌ها نمونه‌ها با پیشماده‌های TEOS و TMOS را با تبخیر فوق بحرانی اتانول و متانول خشک کردند. ذرات مغناطیسی با اندازهی متوسط nm 6 با TEOS و متانول سنتز شدند در حالی که فری‌هیدرات‌ها از TMOS و اتانول به‌دست آمدند. بعضی نمونه‌های آن‌ها رفتار ابر پارامغناطیس از خود نشان دادند [54].
دو سال بعد ژنفا زی و همکارانش نانوذرات فریت کبالت را به روش هم‌نهشت شیمیایی و خشک شدن در هوا در دمای80 درجهی سانتیگراد تهیه کردند. اندازهی قطر نانوذرات سنتز شده nm 20 تا nm 30 بود و دمای کوری در فرآیند افزایش دما کمتر از فرآیند کاهش دما بود. مقدار اشباع مغناطیسی این ذرات emu/g 77/61 بهدست آمد که نسبت که مقدار کپه آن کوچک‌تر بود. در این پژوهش مقدار پایین نیروی وادارندگی به دو دلیل اتفاق می‌افتد: ذرات فریت ممکن است ساختار چند دامنه داشته باشند. شکل‌گیری چند دامنه‌ها و حرکت دیوارهای دامنه می‌تواند کاهش دامنه را نتیجه دهد. همچنین اگر اندازهی بحرانی ذرات [55] بهدست آمده بزرگ‌تر از قطر میانگین ذرات باشد، رفتار تک دامنه را از خود نشان می‌دهند. آن‌ها گزارش کردند که کاهش وادارندگی نمونه‌ها به رفتار وابسته به اندازهی ذرات بستگی دارد [56].
بلازینسکی و همکارانش در پژوهشی که در سال 2013 انجام دادند، سیلیکا آئروژل را با روش سل-ژل و فرآیند فوق بحرانی تهیه کردند. آن‌ها دریافتند که روش خشک کردن فوق بحرانی مؤثرترین روش برای بهدست آوردن بهترین ویژگی این محصولات است. بدین منظور آن‌ها دستگاه خشک کن فوق بحرانی را برای خود ساختند که فشار و دما به طور دستی تنظیم می‌شد و مرحله مهم در آمادهسازی سیلیکا آئروژل‌ها بود. به این ترتیب آن‌ها سیلیکا آئروژل‌های شفاف با مساحت سطح ویژه بالا به‌دست آوردند [57].
در گزارشی دیگر در سال 2014 ساجیا و همکارانش پودر آمورف فریت کبالت را به روش سل-ژل تهیه کردند و این روش را بهترین روش تهیه نانوذرات عنوان کردند. آن‌ها دریافتند که عملیات حرارتی برای تجزیه کامل مقدار مواد آلی و نیترات حاضر در پودر آمورف لازم است. در این فرآیند برای جلوگیری از ته‌نشینی یا رسوبگذاری این واکنش اسید سیتریک به آن اضافه کردند و سپس مراحل خشک کردن و عملیات حرارتی انجام شد. پارامترهای عملیات حرارتی، مرحله نهایی در آماده‌سازی نانوذرات فریت کبالت بودند که بررسی شدند. ساختار اسپینل در همهی نمونه‌های آن‌ها شکل گرفته بود و هنگامی که ذرات شروع به رشد کردند ناخالصی‌ها حذف شد. ویژگی مغناطیسی مرتبط با رفتار فریمغناطیس این نمونه‌ها مقدار emu/g 62 برای اشباع مغناطیسی را نشان می‌دهد [58].
در جدیدترین پژوهشی که دربارهی آمادهسازی و ارزیابی نانوکامپوزیت سیلیکا آئروژل/فریت در سال 2014 صورت گرفته است، کاتاگر و همکارانش نانوذرات فریت را به روش ته‌نشینی آماده کردند و سپس TMOS را به آن اضافه نمودند. برای این کار آن‌ها O2H6. 2NiCl، O2H6. 3FeCl و 2ZnCl را با اضافه کردن آب مقطر حل کردند. PH محلول در رفلاکس 110 درجهی سانتیگراد به مدت 24 ساعت 13 تنظیم شده بود. با حذف NaOH که برای PH اضافه شده بود، و شستن مکرر با آب مقطر و اتانول نانوذرات نتیجه شدند. بعد از بهدست آمدن نانوذرات به طور مستقیم به TMOS اضافه شدند و 3NH و آب دیونیزه به عنوان کاتالیست برای تهیه سل همگن اضافه گردیدند. برای مرحله پیر سازی قالب‌های حاوی سل را در اتانول به مدت 2 ساعت و دمای 50 درجهی سانتیگراد پیرسازی کردند و در نهایت ژل خیس را با خشک کردن فوق بحرانی کربن دی اکسید بهدست آوردند. تحقیقات آن‌ها نشان داد که زمان ژل شدن با افزایش نسبت مولی اتانول/TMOS افزایش یافت. همچنین به دلیل کشش سطحی اتانول، نمونه‌ها منقبض می‌شوند یا ترک می‌خورند. نانوکامپوزیت به‌دست آمده ساختار اسکلت شبکه‌ی سه بعدی را حفظ کرد. مساحت سطح ویژه با افزایش مقدار فریت از /g2m 700 تا /g2m 300 تغییر کرد. به علاوه ویژگی مغناطیسی فریت در ساختار نانو کامپوزیت تغییر نکرد [59].
3-5 برخی از کاربردهای آئروژل3-5-1 آئروژل‌ها به عنوان کامپوزیتهمانطور که پیشمادهی الکوکسید سیلیکون برای شکل‌گیری شبکه‌ی ژل با اکسیدهای فلزی دیگر به اندازه‌ی کافی واکنشی است، مطالعات زیادی در زمینه سنتز سیلیکا آئروژل برای کاربردهای مختلف صورت گرفته است [1].
3-5-2 آئروژل‌ها به عنوان جاذبآئروژل‌های فوق آبگریز و انعطافپذیر برای در جذب حلال‌های معدنی و روغن‌ها سنتز شدند. ونکاتشوارا رائو و همکارانش چگالی جذب و واجذب سیلیکا آئروژل‌های فوق آبگریز را با استفاده از یازده حلال و سه روغن بررسی کردند [60].
3-5-3 آئروژل‌ها به عنوان حسگرآئروژل‌ها تخلخل بالا، حفره‌های در دسترس، و سطح در معرض بالا دارند. از این رو کاندیداهای خوبی برای استفاده به عنوان حسگر هستند.بر اساس مطالعه وانگ و همکارانش روی آئروژل لایه‌ی نازک نانوذرات سیلیکا آئروژل نشان داد که مقاومت الکتریکی به طور قابل ملاحظه‌ای با افزایش رطوبت کاهش یافت. زیروژل همان مواد حساسیت کم‌تری را نشان داد. آئروژل‌هایی که اصلاح سطح شدند در مقایسه با آئروژل‌های آب‌گریز کمتر تحت تأثیر رطوبت قرار گرفتند و می‌توانند به عنوان ضد زنگ و عوامل آب‌گریز مورد استفاده قرار بگیرند [61].
چن و همکارش آئروژل‌هایی را برای کاربرد حسگرهای زیستی مطالعه کردند. در مطالعه آن‌ها، آئروژل‌های مزوحفره به وسیله پلیمریزاسیون سل-ژل با یک مایع یونی به عنوان حلال تهیه کردند. نتایج نشان می‌دهدکه آئروژل آماده شده می‌تواند به عنوان یک بسترشناسایی برای اسید نوکلوئیدها به کار رود [62].
3-5-4 آئروژل به عنوان مواد با ثابت دی الکتریک پایینلایه نازک‌های آئروژل 2SiO توجه خاصی را به خود اختصاص داد، به دلیل ثابت دی الکتریک خیلی پایین، تخلخل و پایداری حرارتی بالا. پارک و همکارانش لایه نازک سیلیکا آئروژل را برای لایهی داخلی دی الکتریک مورد بررسی قرار دادند و ثابت دی الکتریک را تقریبا 9/1 اندازه‌گیری کردند. آن‌ها ثابت دی الکتریک بسیار پایین فیلم‌های آئروژل را برای لایهی داخلی مواد دی الکتریک تولید کردند. فیلم های سیلیکا آئروژل به ضخامت Å 9500، % 5/79 تخلخل، و ثابت دی الکتریک پایین 2 با روش فرآیند خشک کردن محیط با استفاده از n-هپتان به عنوان حلال خشک کن به‌دست آوردند [63].
3-5-5 آئروژل به عنوان کاتالیزورمساحت سطح ویژه‌ی بالای آئروژل‌ها منجر به کاربردهای زیادی می‌شود، از جمله جاذب شیمیایی برای پاکسازی نشتی. این ویژگی کاربرد زیادی را به عنوان کاتالیزور یا حامل کاتالیزور به همراه دارد. آئروژل‌ها در کاتالیست‌های همگن مناسب هستند، زمانی که واکنش‌دهنده‌ها هم در فاز مایع و هم در فاز گاز هستند [27].
3-5-6 آئروژل به عنوان ذخیره سازیتخلخل بالا و مساحت سطح زیاد سیلیکا آئروژل‌ها می‌تواند برای کاربردهایی مثل فیلترهای گازی، جذب رسانهای برای کنترل اتلاف، محصور سازی، ذخیره سوخت هیدروژن به کار رود. آئروژل‌ها می‌توانند در مقابل تنش گذار مایع/گاز مقاومت کنند زیرا بافت آنها در طول پخت تقویت شد به عنوان مثال در ذخیره سازی، انتقال مایعات چون سوخت موشک‌ها کار برد دارد. به علاوه وزن پایین آئروژل‌ها بزرگ‌ترین مزیت است که در سیستم حمل دارو به دلیل ویژگی زیست سازگار آن‌ها مورد استفاده است [64]. کربن آئروژل‌ها در ساخت الکتروشیمی ابر خازن دو لایه کوچک استفاده شد. ابر خازن‌های آئروژل مقاومت ظاهری پایینی در مقایسه با ابر خازن‌های معمولی دارد و می‌تواند جریان بالا را تولید یا جذب کند.
3-5-7 آئروژل‌ها به عنوان قالبفیلم‌های سیلیکا آئروژل برای سلول‌های خورشیدی رنگ حساس استفاده شدند. مساحت سطح ویژه‌ی فیلم‌های آئروژل روی فیلم‌های شیشه‌ای رسانا تهیه شدند. نشست لایه اتمی برای پوشش قالب آئروژل با ضخامت‌های مختلف 2TiO با دقت کمتر از نانومتر انجام شد. غشاء آئروژل پوشش داده شده با 2TiO در سلول خورشیدی رنگ حساس گنجانیده شد. طول نفوذ شارژ با افزایش ضخامت 2TiO افزایش یافت که منجر به افزایش جریان شد [65].
3-5-8 آئروژل به عنوان عایق گرماجدای از تخلخل بالا و چگالی پایین یکی از جذاب‌ترین ویژگی‌های آئروژل رسانندگی گرمایی پایین آن‌ها است، علاوه بر این، از یک شبکه‌ی سه بعدی با ذرات ریز متصل شده تشکیل شده‌اند. بنابراین انتقال گرما از میان بخش جامد آئروژل‌ها از طریق مسیر پر پیچ و خمی است. فضای اشغال نشده در یک جامد توسط آئروژل به طور معمول با هوا پر شده مگر آن که تحت خلاء مهروموم شده باشد. این گازها می‌توانند انرژی حرارتی را از طریق آئروژل انتقال دهند. حفره‌های آئروژل باز هستند و اجازه عبور گاز از میان مواد را می‌دهند [27].
3-5-9 آئروژل‌ها در کاربرد فضاییناسا از آئروژل‌ها برای به دام انداختن ذرات گرد و غبار روی فضاپیما استفاده کرد. ذرات در برخورد با جامد اسیر شده، گازها تبخیر می‌شوند و ذرات در آئروژل به دام می‌افتند [27].
جدول 3-1 کاربردهای مختلف آئروژل‌ها را به طور مختصر نشان می‌دهد.
3-6 خلاصهدر این فصل پس از مقدمه‌ی کوتاه، اندکی در مورد سنتز آئروژل با روش سل-ژل گفته شد. پس از آن فرآیند‌های لازم برای شکل‌گیری ژل بیان شد و سپس تکنیک‌های مختلف خشک کردن و شرایط لازم برای این کار با مختصری توضیح نوشته شد. بعد مروری کوتاه به برخی از تلاش‌های انجام شده در این زمینه داشتیم و در آخر برخی از کاربردهای مختلف آئروژل‌ها را با ذکر مثال درج شد.
جدول 3-1 کاربردهای مختلف آئروژل‌ها [27].
خاصیت ویژگی کاربرد
رسانایی الکتریکی بهترین جامد عایق
شفاف
مقاومت در برابر درجه حرارت بالا
سبک ساخت و ساز ساختمآن‌ها و عایقبندی لوازم خانگی
ذخیره سازی
ماشین، وسیله نقلیه فضایی
دستگاه‌های خورشیدی
چگالی/تخلخل سبک‌ترین جامد مصنوعی
سطح ویژه_ی بالا
کامپوزیت‌های چندگانه کاتالیزور
حسگر
ذخیرهی سوخت
تبادل یون
فیلترهای آلاینده‌های گازی
اهداف ICF
حامل رنگ‌دانه
قالب
اپتیکی شفافیت
شاخص بازتاب پایین
کامپوزیت‌های چندگانه اپتیک سبک وزن
آشکارسازهای چرنکوف
راهنماهای نوری


عایق صوتی سرعت صوت پایین اتاق‌های ضد صدا
تطبیق مقاومت ظاهری صوتی در التراسونیک
مکانیکی الاستیک
سبک جاذب انرژی
تله برای ذرات سرعت بالا
الکتریکی ثابت دی الکتریک پایین
قدرت دی الکتریک بالا
سطح ویژهی بالا دی الکتریک برای ICها
جدا کنندهی الکترودهای خلا
خازن
فصل چهارمسنتز و بررسی ویژگی‌های نانوکامپوزیت سیلیکا آئروژل/نانوذرات فریت کبالت21434265186580مقدمهآئروژل‌ها کاندیدا‌های ایدهآلی برای طراحی نانوکامپوزیت‌های کاربردی تقویت شده با نانوذرات فلزی یا اکسید فلزی هستند. مساحت سطح ویژهی بالا با ساختار حفره‌ای، آئروژل‌ها را قادر می‌سازد تا به طور موثری میزبان نانوذرات ریز پراکندهشده باشند و این اطمینان را می‌دهد که نانوذرات در دسترس هستند.
راه گسترش آئروژل‌های کاربردی برای تهیهی مواد کاربردی خلاق از طریق طراحی نانوکامپوزیت‌ها است، به طوری که نانوذرات فلز یا اکسید فلز به داخل ماتریس آئروژل الحاق می‌شوند. با توجه به گسترش محدوده و قابلیت زیستی آئروژل‌ها، تهیه این نانوکامپوزیت‌ها برای جلوگیری از تجمع نانوبلورها و رشد از طریق ذرات بستر برای یک کاربرد خاص را فراهم می‌کند.
4-1 مواد مورد استفاده در پژوهش آلکوکسیدهای فلزی یک دسته از خانواده‌ی ترکیبات آلی فلزی میبا شند که شامل یک بنیان آلی چسبیده به یک عنصر فلزی یا شبهفلزی میباشند. تترا اتیل اورتو سیلیکات (TEOS) که دارای نماد شیمیایی 4)5H2Si(OC می‌باشد از جمله الکوکسیدهایی است که به عنوان پیشماده در سنتز سیلیکا آئروژل به کار می‌رود. در این پژوهش از TEOS به عنوان پیشماده سیلیکا ژل با جرم مولی g/mol 33/208 استفاده شد. متداول‌ترین آئروژل‌ها با بسپارش سل-ژل سیلیکا الکوکسید سنتز شدند [66]. نیترات آهن(ΙΙΙ) 9 آبه و نیترات کبالت(ΙΙ) 6 آبه به ترتیب با جرم مولی‌های g/mol 404 و g/mol 04/291 برای تهیه نانوذرات فریت کبالت به کار رفت. متانول و آب دیونیزه به عنوان حلال نیاز بود.
4-2 روش تجربی و جزئیاتدر ابتدا برای سه درصد وزنی مورد نظر میزان گرم و لیتر مورد نیاز هر ماده محاسبه شد که در جدول 1 نشان داده شدهاست. در همهی درصد وزنی‌ها نسبت نیترات آهن(ΙΙΙ) 9 آبه به نیترات کبالت(ΙΙ) 6 آبه 2 به 1 باقی ماند.
جدول 4-1 میزان گرم و لیتر مواد مورد نیاز.
10% 15% 20% lit 0/20 lit 9/18 lit 8/17 TEOS
gr 4/2 gr 0/4 gr 8/4 نیترات آهن(ΙΙΙ) 9 آبه

user8270

Nu عدد ناسلت
L گرمای نهان
U مولفه سرعت افقی در راستای x
V مولفه سرعت عمودی در راستای y
VF نسبت حجمی ذرات نانو به سیال
AR نسبت منظری ( (L/H
 چگالی
 نسبت انبساط حجمی
نسبت حجمی ذرات نانو به سیال
 نفوذ حرارتی
 ویسکوزیته سینماتیکی
 ویسکوزیته دینامیکی مولکولی
S جامد
L سیال
279409525000
فصل اولمقدمه330208445500
1-1 مقدمهانتقال حرارت به همراه تغییر فاز در بسیاری از پدیده‌های فیزیکی در کاربردهای مختلف صنعتی و غیرصنعتی اتفاق می‌افتد و برخی از پدیده‌های طبیعی در این زمینه عبارتند از: فرایند ذوب شدن برف، یخ زدن آب دریاچه‌ها و سوختن شمع. بعضی از پروسه‌های صنعتی که همراه با تغییر فاز هستند عبارتند از: جوشکاری و ریخته‌گری.
فرآیند انتقال حرارت به همراه تغییر فاز به خاطر کارهای انجام شده توسط استفان (Stefan) در سال 1889 به مسأله استفان معروف است.
در میان کاربردهای مربوط به فرآیند تغییر فاز، واحدهای ذخیره‌کننده انرژی حرارتی دارای اهمیت فراوان می باشند چرا که در اکثر پدیده‌های فیزیکی که به همراه تغییر فاز هستند، این فرآیند به صورت ناخواسته انجام می‌گیرد. مثلاً در صنعت ریخته‌گری اگر گرمای نهان آلیاژ کمتر باشد طبیعتاً انرژی، هزینه و زمان کمتری برای تولید نیاز خواهیم داشت ولی در واحدهای ذخیره‌کننده انرژی هدف استفاده از گرمای نهان ذوب در طول تغییر فاز می‌باشد به همین جهت در سال‌های اخیر واحدهای ذخیره‌کننده انرژی مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. ظرفیت بالای ذخیره‌سازی انرژی حرارتی باعث می شود تا امکان ساخت ذخیره‌کننده‌های کوچک فراهم گردد و بتوان آن ها را به صورت فشرده تولید کرد این ویژگی باعث می‌شود تا استفاده از واحدهای ذخیره‌کننده انرژی در کاربردهای تجارتی که معمولاً با محدودیت ابعادی مواجهه هستند، استفاده فراوانی داشته باشد به عنوان نمونه می‌توان از سیستم های ذخیره کننده انرژی همراه با تغییر فاز جهت تأمین انرژی حرارتی در مناطق مسکونی استفاده کرد.
برای بیان دلیل استفاده از پروسه تغییر فاز جهت تامین انرژی می‌توان به این نکته اشاره کرد که یک کیلوگرم بتون می‌تواند حدود kJ/kg k 1 انرژی ذخیره کند در حالی که یک کیلوگرم Cacl2-6H2O مقدار 190 کیلو ژول انرژی را در طول تغییر فاز می توانند آزاد یا جذب نماید.
دانستن عوامل و پارامترهای موثر بر کارایی ذخیره‌کننده و توانایی تعیین میزان تاثیر این عوامل بر کارایی سیستم باعث می‌شود تا بتوان عمل ذخیره‌سازی و تخلیه انرژی را بهینه سازی‌ نمود .
امروزه با توجه به کمبود و رو به پایان بودن منابع انرژی فسیلی و مسئله آلودگی هوای ناشی از مصرف این مواد برای تامین انرژی، موضوع استفاده از انرژیهای جایگزین اهمیت بیشتری یافته است. در حال حاضر نفت، گاز و زغال سنگ 80 درصد از انرژی مصرفی جهان را تامین می‌کنند. مصرف انرژی در پنجاه سال گذشته بیشتر از مصرف انرژی در دو قرن پیش از آن بوده است. سازمان اطلاعات انرژی آمریکا پیش‌بینی کرده است، مصرف انرژی جهان تا سال 2030 درحدود 57 درصد افزایش خواهد یافت. با توجه به معضلات سوختهای فسیلی (آلودگی محیط زیست، منابع محدود و پایان‌پذیر، تجدید ناپذیری و تأثیر مستقیم سیاست بر آن) دنیا به انرژی‌های نو شامل خورشید، باد (برای ماشینهای بادی امروزی)، بیو انرژی، زمین گرمایی، هیدروژن، انرژی هسته‌ای و ... تمایل نشان داده است.
یکی از انرژی های نو انرژی خورشیدی می باشد که مهمترین موضوع در انرژی خورشیدی، جذب و ذخیره آن است. جذب انرژی خورشیدی توسط کلکتورهای مختلف برای اهداف متفاوتی از جمله: تولید برق، گرمایش آب، گرمایش فضا و ... صورت می‌گیرد. فراوانی و ارزان بودن انرژی در بعضی از ساعات شبانه روز از دلایل مهم ذخیره انرژی است. انرژی خورشیدی در روز به وفور یافت می‌شود ولی یکی از اشکالات مهم این انرژی عدم دسترسی به آن در شب می‌باشد که به کمک ذخیره انرژی می‌توان از این انرژی در ساعات نبود خورشید نیز بهره برد. در بعضی کشورها مثل چین که بیشتر از انرژی الکتریکی برای گرمایش منازل استفاده می‌شود، با توجه به ارزان بودن انرژی الکتریکی در روز و گران بودن تعرفه در شب حدود 5/1 برابر ( به دلیل ساعات اوج مصرف )، ذخیره انرژی از راهکارهای مهم به شمار می‌آید.
ذخیره انرژی به شکلهای مکانیکی، الکتریکی و حرارتی صورت می‌گیرد. ذخیره انرژی حرارتی به شکل محسوس (از طریق گرمای ویژه موادی مانند آب، زمین و ...) و نهان (از طریق تغییر فاز موادی مانند پارافین، هیدراتهای نمک و ...) انجام می‌گیرد، که در ادامه به بررسی انواع ذخیره های انرژی می پردازیم.
استفاده از ذرات نانو (با قطر کمتر از nm 50) و تأثیر ذرات نانو در مواد تغییر فاز دهنده (NEPCM) دریچه ای جدید برای پیشرفت تکنولوژی نوین در ترکیب مواد، بیو تکنولوژی، طراحی ابزار میکرو فلویدیک و … پیش روی محققین گشوده است.
سیالات معمول مورد استفاده برای انتقال حرارت و ذخیره انرژی دارای ضریب رسانش حرارتی پایین میباشند، در حالی که فلزات دارای رسانش حرارتی بالاتر از سه برابر اینگونه سیالات میباشند. بنابراین استفاده از ذرات جامد فلزی در ابعاد نانو و ترکیب آنها با اینگونه سیالات برای افزایش ضریب رسانش حرارتی و در نتیجه افزایش راندمان حرارتی بسیار مطلوب به نظر میرسد. که درادامه همین فصل به راه های افزایش ارتقای کارایی سیستم پرداخته خواهد شد.
1-2 نانو
پیشوند نانو در اصل یک کلمه یونانی است معادل لاتین این کلمه Dwarf است که به معنی کوتوله و قد کوتاه است این پیشوند در علم مقیاس ها به معنی یک میلیاردیوم است بنابراین یک نانومتر، m9-10است این مقیاس را با ذکر مثال هایی عینی، بهتر می توان حس کرد. یک تارموی انسان به طور متوسط قطری حدود 50000 نانو متر دارد. یک سلول باکتری، قطری معادل چند صد نانومتر دارد. کوچکترین اشیای قابل دید توسط چشم غیرمسلج اندازه ای حدود 10000 نانومتر دارند و فقط حدود 10 اتم هیدروژن در یک خط، یک نانومتر را می سازد.
در این بخش ضمن بررسی تعاریف مختلفی که از فناوری نانو وجود دارد به بیان مبانی، ساختار و اهمیت فناوری نانو و کاربرد های آن می پردازیم.
1-3 نانو تکنولوژی
به بیان ساده علم نانو اصول اولیه مولکولها و ساختارهای با ابعاد بین 1 تا 1000 نانومتر است این ساختارها را نانو ساختار می نامیم. نانو تکنولوژی، کاربرد این ساختارها در دستگاههای با اندازه نانومتری است.
نانو تکنولوژی تولید کارآمد مواد و دستگاه ها و سیستم ها با کنترل ماده در مقیاس طولی نانومتر و بهره برداری از خواص و پدیده های نو ظهوری است که در مقیاس نانو توسعه یافته اند.
فناوری نانو یکی از مدرن ترین فناوری های روز دنیاست که دارای خصوصیاتی منحصر به فرد با کاربردهایی در تمام زمینه های علمی و فناوری است همین کاربردها وسیع فناوری نانو که از آن به عنوان ویژگی بین رشته ای بودن فناوری نانو یاد می شود عامل مهمی در فراگیر شدن این پدیده جدید است.
از طرفی توجه روزافزون بشر به این فناوری فقط ناشی از تازگی آن و کنجکاوی بشر برای دانستن آنچه نمی داند، نیست؛ بلکه؛ دلیل قابلیت های ویژه ای که این فناوری پیش روی انسان قرار میدهد و دست یابی به آنها جز از این راه ممکن نیست.
بیشتر محصولات نانو تکنولوژی در معرض آنالیز انتقال حرارت قرار می گیرند زیرا ملاحظات گرمایی همیشه قسمت مهمی از هر فرایند طراحی می باشد بعنوان مثال، همین طور که ابعاد مبدل در سفینه ها کوچکتر می شود از رابطه انتقال گرمای جدیدی در طراحی آن استفاده می شود. بزودی دانشمندان متوجه شدند که اطلاعات ماکروسکوپیک برای پیش بینی جریان و ویژگیهای انتقال حرارتی آن در مینی کانالهای و بدلهای کوچک قابل کاربرد نیست و رابطه جدیدی موردد نیاز است.
1-3-1 چرا «نانو» تکنولوژی؟شاید این سؤال در ذهن پدید آید که چه چیزی در مقیاس نانومتری وجود دارد که یک تکنولوژیی بر پایه آن بنا نهاده شده است. آنچه باعث ظهور نانو تکنولوژی شده، نسبت سطح به حجم بالای نانو مواد است.
این موضوع یکی از مهم ترین خصوصیات مواد تولید شده در مقیاس نانو (نانو مواد) است. در مقیاس نانو، اشیاء شروع به تغییر رفتار می کنند و رفتار سطوح بر رفتار توده ای ماده غلبه می کند در این مقیاس برخی روابط فیزیکی که برای مواد معمولی کاربردارند، نقض می شوند. برای مثال، یک سیم با اجزای یک مدار در مقیاس نانو لزوماً از قانون اهم پیروی نمی کنند. قانون اهم، به جریان، ولتاژ و مقاومت بستگی دارد اما در مقیاس نانو وقتی عرض سیم فقط به اندازه یک یا چن اتم باشد، الکترونها لزوماً باید در صف و به ترتیب و یک به یک از سیم رد شوند. بنابراین ممکن است قانون اهم در این مقیاس تا حدودی نقض شود.
1-4 تاریخچه نانو فناوری
50 سال پیش ریچارد نانیمن متخصص کوانتوم نظری و دارنده جایزه نوبل، در سخنرانی معروف خود در سال 1959 با عنوان «آن پایین فضای بسیاری هست» به بررسی بعد رشد نیافته علم مواد پرداخت او فرض کرد که اگر دانشمندان فرا گرفته اند که چگونه ترانزسیتورها و دیگر سازه ها را با مقیاس های کوچک بسازند، پس ما خواهیم توانست که آزاد در مقابل دیگر به گونه ای قرار دهیم که بتوانیم کوچکترین محصول مصنوعی ممکن را ایجاد کنیم پس از بازگو شدن نظرات فانیمن جهان روندی به سوی کوچک شدن در پیش گرفت. در اواسط دهه 70، درکسلر که یک دانشجوی فارغ التحصیل و به نظریات فانیمن علاقه مند بود در سال 1980 میلادی درجه استادی خود را در رشته ی علوم کامپیوتر دریافت نمود و با جمعی از دانشجویان خود به پایه گذاری رشته جدید از مهندسی مولکولی اقدام کرد واین دفتررا «نانو فناوری» نامید.
1-5 کاربرد نانو سیالات
نانو تکنولوژی تقریباً تمام جنبه های زندگی بشر را تحت تأثیر قرار خواهد داد، از دارویی که مصرف می شود تا توان و سرعت رایانه ها، منابع انرژی مورد نیاز، غذایی که خورده می شود، ماشینی که رانده می شود، خانه ای که در آن زندگی می شود و لباسی که بر تن می شود و...
مسلماً پرداختن به توضیح تمام این کاربردها امری بسیار دشوار خواهد بود بنابراین مروری اجمالی و مختصر به برخی کاربردهای ویژه نانو مواد در دنیای نانو تکنولوژی می پردازیم:
● نانو سیالات می توانند برای محدوده وسیعی از کاربردهای صنعتی استفاده شوند، از انتقال گرما تا تولید انرژی و صنایع الکترونیک (خنک کاری چیپ های کامپیوتری و پایگاه های داده).
● در صنایع خودروسازی
- صنایع حمل و نقل تمایل زیادی برای کاهش اندازه و وزن سیستم انتقال گرمای وسیله نقلیه دارند.
- نانو سیالات می توانند انتقال گرمای خنک کننده ها (سیستم های خنک کاری و رادیاتورها) و روانکارها را افزایش دهند.
- استفاده از نانو سیالات باعث می شود تا 10% کاهش در مساحت سطح رادیاتور و در نتیجه 5% کاهش مصرف سوخت داشته باشیم.
- کاهش در اصطکاک و خوردگی باعث کاهش در اتلاف و در نتیجه کاهش مصرف سوخت می شود.
- در مبدل های گرما که از سیالات معمولی استفاده می کنند، قدرت پمپ باید تا 10 برابر شود تا اینکه رسانایی گرمایی تا 2 برابر زیاد شود ولی اگر از نانو سیالات (با فرض رسانای گرمایی تا 3 برابر سیال معمولی) استفاده شود نرخ رسانایی گرمایی بدون افزایش توان پمپ 2 برابر می شود.
●خنک کاری ابزارآلات دارای شار گرمایی بالا مانند لوله های میکروویوی با توان بالا.
● کاربردهای پزشکی


- به منظور روش جدیدی در درمان سرطان، نانو ذرات مغناطیسی در بیو سیالات می توانند بعنوان حامل های دارو یا تشعشع باشند.
- نانو ذرات مغناطیسی توان بیشتری را نسبت میکرو ذرات از میدان مغناطیسی AC پایدار در بدن انسان جذب می کند
- نانو ذرات چسبندگی بهتری به سلولهای سرطانی دارند تا سلولهای سالم. و...
● مولدهای برق
● نیروهای با توان بالا
● نانو سرامیک ها: سرامیک های نانو، سرامیک هایی هستند که اندازه دانه یا اجزای سازنده آنها در حد نانومتر است. سرامیک های نانو ساختار مستحکم تر و انعطاف پذیرتر از سرامیک های میکرو ساختار هستند.
این سرامیک ها به دلیل برخورداری از ویژگی های منحصر به فرد، در بسیاری از صنایع به عنوان مثال صنایع شیمیایی، صنایع الکترونیک و مخابرات از اجزای مهم محسوب می شوند.
● در سیستم های نانو الکترومکانیکی (MEMS): ابعاد نانومتری این سیستم ها باعث می شود که همه جا قابل استفاده بوده و به راحتی جایگزین شوند و به همین دلیل انرژی مصرفی فوق العاده کمی دارند و دقت بسیار زیادی نسبت به سیستم های معمول دارند.
1-6 روشهای ذخیره انرژی1-6-1 ذخیره انرژی به صورت مکانیکی این سیستم شامل ذخیره انرژی گرانشی، ذخیره توان آبی پمپ شده، ذخیره انرژی هوای فشرده شده و چرخ طیار می‌شود. ذخیره در زمانی که توان مورد نیاز کم می‌باشد، صورت می‌گیرد و در زمان احتیاج، از آن بهره برداری می‌شود.
1-6-2 ذخیره الکتریکیانرژی الکتریکی از طریق باتری ذخیره می‌شود. باتری با اتصال به منبع الکتریکی مستقیم شارژ می‌شود و در هنگام تخلیه انرژی شیمیایی آن به الکتریکی تبدیل می‌شود. کاربرد باتری در زمان افت توان و ذخیره انرژی الکتریکی تولید شده به وسیله توربین بادی یا فوتو ولتائیک می‌باشد. عمومی‌ترین نوع باتری‌های ذخیره سرب و می‌باشد.
1-6-3 ذخیره انرژی حرارتی
ذخیره انرژی حرارتی به صورت تغییر در انرژی درونی مواد به شکل محسوس، نهان و ترموشیمیایی یا ترکیبی از آنها می‌باشد. شکل (1-6) دیدگاه کلی ذخیره انرژی حرارتی را نشان می‌دهد.
1-6-3-1 ذخیره گرمای محسوسانرژی به وسیله افزایش دما در جامد یا مایع ذخیره می‌شود. مقدار ذخیره گرمایی به گرمای ویژه، تغییر دما و مقدار ماده بستگی دارد. آب به دلیل ظرفیت گرمایی بالا و ارزان بودن یکی از بهترین مواد برای این نوع ذخیره است. روغنها، نمکهای مذاب و فلزات مایع از دیگر موارد استفاده می‌باشند.
1-6-3-2 ذخیره گرمای نهاناین نوع ذخیره براساس جذب و آزاد کردن انرژی از طریق تغییر فاز از جامد به مایع یا مایع به گاز یا برعکس انجام می‌شود.
1-6-3-3 ذخیره انرژی ترموشیمیایی
این نوع ذخیره براساس جذب و آزاد کردن انرژی از طریق شکست و تغییر شکل پیوند مولکولی در واکنش شیمیایی کاملاً برگشت پذیر انجام می‌شود. مقدار ماده، نوع واکنش و میزان تغییر، بر گرمای ذخیره شده تأثیر مستقیم دارند.
در میان تکنیک‌های ذخیره گرمایی گفته شده، ذخیره انرژی به شکل نهان به دلیل چگالی بالای ذخیره انرژی و مشخصه‌های آن در ذخیره گرما در دمای ثابت به دلیل تغییر فاز، روشی قابل قبول تر می‌باشد. تغییر فاز می‌تواند به شکل: جامد ـ جامد، جامد ـ مایع، جامد ـ گاز، مایع ـ گاز و برعکس باشد. در تغییر فاز جامد ـ جامد، گرما در تغییر از یک نوع کریستال به نوع دیگر ذخیره می‌شود. این تغییرات عموماً انرژی نهان کم و تغییر حجم کوچکی نسبت به تغییر فاز جامد ـ مایع دارند. مهمترین مواد در این نوع تغییر فاز، محلول جامد آلی پنتا اریتول (323= انرژی نهان و188= نقطه ذوب)، پنتا گلیسرین (216= انرژی نهان و81= نقطه ذوب)، سولفات لیتیم (214= انرژی نهان و 578= نقطه ذوب) و(135= انرژی نهان و 196= نقطه ذوب) می‌باشد.
551815126365ذخیره انرژی حرارتی
00ذخیره انرژی حرارتی

4609465321945009042403124200025330153124200089471531242000279019014097000
365696588265شیمیایی
00شیمیایی
77089078740گرمایی
00گرمایی

2990215319405گرمای شیمیا یی خط لوله
00گرمای شیمیا یی خط لوله
4609465361950012757153619500
2995295241300گرمای واکنش
00گرمای واکنش
429514069850001532890365760گرمای نهان
00گرمای نهان
337820365760گرمای محسوس
00گرمای محسوس
7708902133600018853152133600077089021336000
3004820162560پمپ گرمایی
00پمپ گرمایی
4295140293370004295140-19050023901403035300065659030289500
4161790229235جامد - جامد
00جامد - جامد
344741586360002999740238760مایع - گاز
00مایع - گاز
1919605238760جامد - مایع
00جامد - مایع
21139158636000487616586360003228340838200021139158636000875665227330جامدات
00جامدات
418465850900012376158445500151765237490مایعات
00مایعات
4184658445500
شکل 1-1 دیدگاه کلی ذخیره انرژی حرارتی
تغییر فاز جامد ـ گاز و مایع ـ گاز دارای گرمای نهان بیشتری هستند ولیکن تغییر فاز جامد ـ مایع به دلیل تغییر حجم کمتر در خلال تغییر فاز، کاربرد بیشتری نسبت به جامد ـ گاز دارد. انتقال انرژی گرمایی در هنگام تغییر فاز از جامد به مایع و یا بالعکس صورت می‌گیرد. مواد تغییر فاز دهنده در دمای تقریباً ثابتی در تغییر فاز، گرما جذب و یا آزاد می‌کنند. این مواد مقدار انرژی بیشتری (4 تا 5 برابر) نسبت به مواد ذخیره انرژی محسوس، ذخیره می‌کنند.
مواد تغییر فاز دهنده به تنهایی برای انتقال گرما کافی نیستند، برای استفاده از این مواد به یک مبدل حرارتی بین منبع و ماده تغییر فاز دهنده نیاز است. این موضوع به علت پایین بودن ضریب پخش مواد تغییر فاز دهنده است.
1-7 ویژگیهای سیستم ذخیره نهانهر سیستم ذخیره نهان حداقل بایستی سه مؤلفه زیر را دارا باشد:
مواد تغییر فاز دهنده مناسب با نقطه ذوب معین در رنج دمایی مطلوب
سطح انتقال حرارت مناسب
محفظه مناسب سازگار با مواد تغییر فاز دهنده
1-8 ویژگیهای مواد تغییر فاز دهنده
مواد تغییر فاز دهنده مورد استفاده در طرح ذخیره حرارتی بایستی دارای خواص شیمیایی، جنبشی و ترموفیزیکی مناسبی باشد که در زیر به آن اشاره می‌شود:
خواص حرارتی:
دمای تغییر فاز مناسب با توجه به نوع کاربرد
گرمای نهان بالا
ضریب انتقال حرارت خوب
خواص فیزیکی:
تعادل فازی مطلوب
چگالی بالا
پایین بودن تغییر حجم
فشار بخار پایین
خواص جنبشی:
عدم فوق تبرید
نرخ کریستالیزه شدن مناسب
خواص شیمیایی:
پایداری شیمیایی
سازگاری با ساختار مواد
غیر سمی
غیر قابل اشتعال
ویژگی‌های اقتصادی:
در دسترس بودن
هزینه پایین
1-9 معرفی مواد تغییر فاز (PCM)
PCM ها حالت خاصی از جامد - مایع ها نامیده می شوند و محلول هایی می باشند که برای کنترل حرارت به کار می روند. این مواد به دلیل اینکه گرمای نهان در حالت انتقال جامد به جامد و یا مایع به مایع خیلی کمتر از گرمای نهان در حالت جامد به مایع (ذوب) می باشند، در سال های اخیر مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته اند.
1-10 دسته‌بندی مواد تغییر فاز دهنده
مواد تغییر فاز دهنده به سه دسته آلی، غیرآلی و اوتکتیک تقسیم‌بندی می‌شوند (شکل1-2).
1-10-1 مواد تغییر فاز دهنده آلی
مواد آلی به دو دسته پارافین ها و غیرپارافین ها تقسیم بندی شده‌اند. مواد آلی دارای ذوب متجانس (همگون)، تشکیل دهنده هسته و همچنین برای موادی که به عنوان پوشش آنها به کار می‌روند خورنده نیستند. مواد تغییر فاز دهنده آلی که برای گرمایش و سرمایش ساختمانها به کار می‌روند دارای نقطه ذوب 32-20 درجه سانتی‌گراد هستند.
485140208915مواد تغییر فاز دهنده
00مواد تغییر فاز دهنده
3304540109220ترکیبات پارافین
00ترکیبات پارافین
1932940385445آلی
00آلی
26187403187700095186519494500
3304540189865ترکیبات غیر پارافین
00ترکیبات غیر پارافین
26187402279650095186510414000
3342640299720هیدرات های نمک
00هیدرات های نمک

95186533718500264731511366500951865332740001951990161290غیر آلی
00غیر آلی
3342640380365فلزات
00فلزات

26473151841500
3314065189865آلی -آلی
00آلی -آلی
264731536131500
3314065118745غیر آلی – غیر آلی
00غیر آلی – غیر آلی
2647315290195001961515137795اوتکتیک
00اوتکتیک
96139030924500
332359047625آلی – غیر آلی
00آلی – غیر آلی
26473155715000
شکل 1-2 دستهبندی مواد تغییر فاز دهنده
1-10-1-1 پارافینهاپارافین شامل ترکیبی از زنجیره مستقیم است. کریستالیزه شدن این زنجیره باعث آزاد شدن مقدار زیادی گرمای نهان می‌شود. با افزایش طول زنجیره، نقطه ذوب و گرمای نهان افزایش می‌یابد. پارافین به دلیل قابل دسترس بودن در محدوده وسیعی از دمای ذوب، یکی از بهترین انتخابها به عنوان مواد تغییر فاز دهنده برای ذخیره انرژی است. به علت ملاحظات اقتصادی، فقط پارافین‌های با خلوص صنعتی، قابلیت استفاده به عنوان مواد تغییر فاز دهنده در سیستمهای ذخیره گرمایی نهان را دارند. پارافین ایمن، قابل اطمینان، قابل پیش‌بینی، غیر خورنده و دارای هزینه کمتری می‌باشد. پارافین در دمای کمتر از500 درجه سانتی‌گراد، از نظر شیمیایی خنثی و پایدار است، تغییرات حجم کمی در ذوب و فشار بخار پایینی در حالت ذوب دارد. پارافین‌ها به دلیل خواصی که در بالا گفته شد، معمولاً دارای سیکل انجماد ـ ذوب طولانی هستند. علاوه بر خواص فوق، ذوب متجانس و تشکیل دهنده هسته، دو ویژگی مهم پارافین‌ها می‌باشد. از اشکالات پارافین می‌توان به ضریب رسانش پایین، کمی اشتعال‌پذیر و ناسازگاری با محفظه پلاستیکی اشاره کرد، این اشکالات با کمی تغییر در واکس پارافین و واحد ذخیره برطرف می‌شود. در جدول (1-1) لیستی از پارافین های منتخب با نقطه ذوب و گرمای نهان ارائه شده است. پارافین‌ها از نظر پیشنهاد برای طرحها به سه دسته (I) خوب، (II) متوسط، (III) ضعیف دستهبندی شده‌اند.
جدول 1-1 نقطه ذوب و گرمای نهان پارافین‌ها

1-10-1-2 غیر پارافین‌هاغیرپارافین‌های آلی شامل تعداد بیشماری مواد با خواص متغیر هستند. برخی محققین، تحقیق وسیعی برروی مواد آلی انجام داده‌اند و سرانجام تعدادی از استرها، اسیدهای چرب، الکل و گلیکول را برای ذخیره انرژی مناسب دانستند. برخی خصوصیات این مواد عبارتند از: گرمای نهان بالا، اشتعال‌پذیر، ضریب رسانش پایین، نقطه اشتعال پایین، مقدار سمی بودن مختلف و ناسازگاری در دماهای بالا. جدول (1-2) برخی از غیرپارافین‌های آلی را ارائه کرده است.
جدول 1-2- نقطه ذوب و گرمای نهان غیر پارافین‌ها

1-10-2 مواد تغییر فاز دهنده غیرآلیموادمواد غیرآلی به هیدراتهای نمک و فلزات تقسیم بندی می‌شوند. ترکیبات غیرآلی گرمای نهان بالایی در واحد جرم و حجم دارند، از نظر هزینه، ارزان قیمت هستند و در مقایسه با ترکیبات آلی اشتعال ناپذیرند. به هر حال این مواد دارای مشکلات تجزیه و فوق تبرید (که برروی خواص تغییر فاز تأثیر دارند) می‌باشند.
1-10-2-1 هیدراتهای نمکفرمول عمومی هیدراتهای نمک به صورت می‌باشد. انتقال فاز جامدـ مایع هیدراتهای نمک، در واقع آب زدایی از این ماده است. هیدراتهای نمک گروه بسیار مهمی از مواد تغییر فاز دهنده هستند که دارای خصوصیات زیر می‌باشند: گرمای نهان بالا در واحد حجم، رسانش حرارتی نسبتاً بالا، تغییرات کم حجم در هنگام ذوب، کمی سمی، ذوب متجانس، اختلاف چگالی آب و ماده ترکیبی با آن (که باعث ته‌نشین شدن در انتهای محفظه می‌شود) و تشکیل هسته ضعیف که باعث فوق تبرید می‌شود. جدول (1-3) لیستی از هیدراتهای نمک را ارائه می‌کند.
1-10-2-2 فلزاتاین دسته از مواد شامل فلزات با ذوب پایین و فلزات اوتکتیک می‌شود. این فلزات به دلیل مشکل وزن، در تکنولوژی مواد تغییر فاز دهنده چندان جدی گرفته نشده‌اند. گرمای نهان بالا در واحد حجم و رسانش حرارتی بالا از خصوصیات این مواد است. در جدول (1-4) لیستی از این مواد ارائه شده است.
1-10-3 اوتکتیکهااوتکتیک ترکیبی از دو یا چند عنصر با حداقل ذوب می‌باشد. اوتکتیکها تقریباً همیشه بدون آنکه تجزیه شوند فرآیند ذوب و انجماد را طی می‌کنند. جدول (1-5) لیستی از اوتکتیکها را ارائه می‌کند.
1-11 کپسوله کردن مواد تغییر فاز دهنده
مواد تغییر فاز دهنده به دو روش کپسوله می‌شوند: ماکرو کپسوله و میکرو کپسوله. در روش اول مواد تغییر فاز دهنده در لوله، کیسه، کره، صفحات و یا اجزای ساختمان بسته‌بندی می‌شود. ماکرو کپسوله‌ها دارای معایب، خرابی، نیاز به محافظت، ضریب انتقال حرارت ضعیف در حالت جامد و هزینه بالا می‌باشند. در روش دوم ذرات ریز مواد تغییر فاز دهنده با فیلم پلیمری با وزن مولکولی بالا (که بایستی سازگار با ساختار ماده ومواد تغییر فاز دهنده باشد) مخلوط می‌شود. میکرو کپسوله‌ها معایب ماکرو کپسوله‌ها را تا حد زیادی بر طرف کرده‌اند.
جدول 1-3- نقطه ذوب و گرمای نهان هیدراتهای نمک
118745-19685
00

جدول 1-4- نقطه ذوب و گرمای نهان فلزات
جدول 1-5- نقطه ذوب و گرمای نهان اوتکتیکها

1-12 سیستم‌های ذخیره انرژی حرارتی1-12-1 سیستم‌های گرمایش آب خورشیدیآب در طول روز توسط انرژی خورشیدی به دست آمده از طریق کلکتور گرم می‌شود، گرما از آب به مواد تغییر فاز دهنده منتقل شده و از جامد به مایع تغییر فاز می‌دهد. در ساعاتی که خورشید وجود ندارد، گرمای ذخیره شده در مواد تغییر فاز دهنده به آب منتقل و از مایع به جامد تغییر فاز می‌دهد.
1-13 کاربردهای مواد تغییر فاز دهنده در ساختمانکاربرد مواد تغییر فاز دهنده در ساختمان دو هدف عمده را دنبال می‌کند:
استفاده از گرمای طبیعی ( انرژی خورشیدی) به منظور گرمایش در شب زمستانی و سرمایش در شب تابستانی
استفاده از منابع گرمایی یا سرمایی ساخت بشر
سه راه مختلف برای استفاده از مواد تغییر فاز دهنده برای گرمایش یا سرمایش ساختمان عبارتند از:
مواد تغییر فاز دهنده در دیوارهای ساختمان
مواد تغییر فاز دهنده در دیگر اجزای ساختمان
مواد تغییر فاز دهنده در واحدهای ذخیره سرما و گرما
دو سیستم غیر فعال اول، گرما یا سرما ذخیره شده را وقتی که دمای داخل یا خارج بیشتر یا کمتر از نقطه ذوب می‌شود، به صورت خود به خود آزاد می‌کند. در سیستم سوم که گرما یا سرمای ذخیره شده به صورت کاملا ایزوله از ساختمان نگهداری می‌شوند، سیستمی فعال است. بنابراین در این سیستم فقط از گرما یا سرمای ذخیره شده مورد نیاز استفاده می‌شود (برخلاف دو سیستم قبلی که به شکل خود به خود و اتوماتیک استفاده می‌شد). با توجه به مکان ونوع وسیله مواد تغییر فاز دهنده به کاربرده شده، از مواد تغییر فاز دهنده با نقطه ذوب مطلوب استفاده می‌شود. بازار برای مواد تغییر فاز دهنده تجاری مورد نیاز در محدوده نقطه ذوب 25-5 درجه سانتی‌گراد دچار کمبود است، خصوصاً بین محدوده دمایی 20-15 درجه سانتی گراد که محصولات آنتالپی پایینی دارند. اغلب مواد تغییر فاز دهنده اصلی در محدوده 25-22 درجه سانتیگراد هستند که مورد قبول متخصصان در سیستمهای غیرفعال در ساختمان است.
1-14 کاربرد مواد تغییر فاز دهنده در دیگر زمینه هاکاربرد در زمینه مواد غذایی
حفظ دمای غذا در فاصله بین تولید و سرو کردن، از مشکلات عمده تولیدکنندگان مواد غذایی است که کاربرد مواد تغییر فاز دهنده در این زمینه مشکلات عمده حفظ دمای غذا را تا لحظه تحویل حل می‌نماید.
کاربرد در زمینه پزشکی- دارویی
در روزهای گرم تابستانی، هنگامی که ذخیره خون در بیمارستان به شدت کاهش می‌یابد، خیلی از بیمارستانها نیاز به تهیه خون از بانکهای خون دوردست دارند. در حال حاضر انتقال خونهای مورد نیاز توسط سیستمهای بسیار مجهز و پیچیده‌ای که باعث ایجاد حفظ دمای خون در محدوده خاصی می‌شوند، حمل‌ونقل می‌شوند. قیمت تمام شده این سیستم بسیار بالا می‌باشد و در صورت یخ ‌زدگی یا گرمایش بیش از حد، خون فاسد و غیرقابل استفاده می‌شود. با استفاده از مواد تغییر فاز دهنده با محدود کردن دمای خون در محدوده مجاز، می‌توان با هزینه کم عمل انتقال خون از بانک به بیمارستان را صورت داد.
خنک‌سازی کامپیوترهای لپ‌تاپ
خنک‌سازی فضای داخلی کلاه‌کاسکت
کاربردهای فضایی در خارج جو زمین
1-15 تکنیکهای افزایش کارایی سیستم ذخیرهساز انرژیبمنظور ارتقای کیفیت یک سیستم ذخیره انرژی، تکنیکهای متنوع و گوناگونی مورد استفاده قرار میگیرد. این تکنیکها عبارتند از:
استفاده از سطوح گسترش یافته (نصب فین)
استفاده از شبکهای از PCMها (چند PCM)
افزایش هدایت حرارتی PCM
میکروکپسوله کردن PCM
1-15-1 استفاده از سطوح گسترش یافتهفینها، سطوح گسترش تافتهای هستند که برای مهیا کردن سطح اضافه برای تبادل حرارت در سیستمهای حرارتی مورد استفاده قرار میگیرند. پیش از آنکه به بحث پیرامون اثر استفاده از فین در سیستمهای ذخیره کننده انرژی بپردازیم، لازم است این نکته یادآوری شود که اساساً دو نوع سیستم ذخیرهساز از این منظر مطرح میباشد. در یک نوع از سیستمها، تبادل انرژی میان محفظه حاوی PCM و یک سیال انتقال دهنده انرژی که به اختصار HTF نامیده میشود، صورت میگیرد مانند سیستمهای ذخیره ساز انرژی خورشیدی. اما نوع دیگر مربوط به سیستمهای فاقد سیال تبادل کننده انرژی بوده و در واقع منبع انرژی شرایط مرزی خاص در دیواره محفظه میباشد (دیوار دما ثابت یا شار ثابت)، مانند محفظه سرمایش سیستمهای الکتریکی. طبیعتاً در سیستمهای نوع دوم (فاقد HTF)، فین در سمت PCM نصب میگردد ولی برای سیستمهای نوع اول (حاوی PCM)، محل نصب فین عموماً به ضریب انتقال حرارت وابسته است. در اکثر سیستمها، سمت حاوی PCM دارای ضریب انتقال حرارت کمتر از سمت HTF بوده و بهمین دلیل عموماً فینها در سمت PCM نصب میگردد.
1-15-2 استفاده از شبکهای از PCMها در سیستمبکارگیری تعدادی PCM با خصوصیات نزدیک بهم در سیستمهای ذخیرهساز انرژی بعنوان تکنیک جالب توجهی برای ارتقای این سیستمها مطرح میباشد. اساس این تکنیک استفاده از چند PCM با دمای تغییر فاز متفاوت بطور همزمان و بصورت مجزا از هم در سیستم میباشد. همانطور که میدانیم، نرخ انتقال حرارت در سیستم و در نتیجه کارایی سیستم قویاً وابسته به اختلاف دمای سیال انتقال دهنده حرارت (HTF) و نقطه ذوب PCM میباشد. از آنجایی که این اختلاف دما در جهت جریان کاهش مییابد، در سیستمهای حاوی یک PCM، نرخ انتقال حرارت و راندمان سیستم با کاهش روبهروست. حال اگر از چند PCM و با ترتیب خاص در سیستم استفاده شود، این آرایش PCMها میتواند منجر به اختلاف دمایی تقریباً ثابت در جهت جریان گردد (هر چند دمای HTF در جهت جریان تغییر میکند)، که این خود منجر به انتقال حرارتی تقریباً ثابت PCM میگردد. همچنین انتقال حرارت ثابت از PCM به HTF نیز در این آرایش امکانپذیر میباشد. (شکل1-3) چیدمان اساساً بنحوی اعمال میگردد که اختلاف دمای HTF و PCM در جهت جریان تقریباً ثابت بماند، لذا در حین مرحله شارژ، همانگونه که در شکل نشان داده شده است، چیدمان PCMها در جهت کاهشی برای نقطه ذوب PCMهاست. که طبیعتاً در مرحله دشارژ جهت عکس بمنظور بهرهمند شدن از این ویژگی سیستم باید انتخاب گردد.

شکل1-3- سیستمهای حاوی چند PCM1-15-3 افزایش هدایت حرارتی PCMاگرچه PCMهای مرسوم معمولاً دارای دانسیته بالایی هستند، اما نرخ پایین ذوب و انجماد، پتانسیل سیستمهای ذخیرهساز انرژی را در کاربردهای خاص کاهش میدهد. علت این امر آنست که تقریباً همه PCMهای مرسوم و متداول دارای هدایت حرارتی پایین میباشند. اساساً هدایت حرارتی PCMها میتواند با بکارگیری مواد با ضریب هدایت بالا، افزایش یابد. این افزایش ضریب هدایت حرارتی با افزودن مواد با هدایت بالا به روشهای مختلفی میتواند صورت پذیرد. این روشها عبارتند از:
اشباع سازی مواد متخلخل با هدایت حرارتی بالا در PCM
پخش نمودن ذرات با هدایت حرارتی بالا در PCM
جاسازی ترکیبات و ساختارهای فلزی در PCM
استفاده از مواد با ضریب هدایت بالا و دانسیته پایین
استفاده از کامپوزیت گرافیتی در PCM اگرچه منجر به افزایش کارایی سیستم میشود ولی به نوبه خود دارای محدودیتهایی است که پژوهشگران را بر آن داشت که بدنبال راه حلهای دیگری نیز باشد. این محدودیتها مربوط به پروسه تولید این کامپوزیتهای گرافیتی است که زمانبر و نیز هزینهبر میباشد. از اینرو بعضی از محققین در چند سال اخیر به دنبال راه حلی برای این مشکل بودهاند. آنها دریافتند که با افزودن ذرات با هدایت حرارتی بالا در مقیاس میکرو و نانو در PCM، خواص ترمودینامیکی PCM ارتقا یافته و منجر به افزایش راندمان سیستم میشود. که در این پژوهش به بررسی این اثر پرداخته شده است. جاسازی ساختار فلزی در محفظه PCM بعنوان تکنیکی برای افزایش هدایت حرارتی ماده تغییر فاز دهنده مطرح میباشد. در این تکنیک از یک کره فلزی و یا لوله استوانهای (و یا سایر اشکال) استفاده شده و با قرار دادن آن در محفظه PCM مشاهده میگردد که زمان تغییر فاز به طرز چشمگیری کاهش مییابد و در نتیجه بازده سیستم افزایش قابل توجهی خواهد یافت (شکل1-4). ذرات و ترکیبات فلزی بعات دانسیته بالا ممکن است به پایین سیستم تهنشین شده و نیز موجب افزایش قابل توجه وزن سیستم میشود. علاوه بر آن، تحقیقات محققین نشان داده است که همه فلزات با کلیه PCMها سازگار نیستند. بعنوان مثال، ذرات آلومینیوم با پارافین سازگار بوده، در حالی که نیکل با پارافین سازگاری ندارد. همین مسائل موجب گردید که محققان بدنبال موادی با دانسیته پایین و هدایت حرارتی بالا باشند که با همه PCMها سازگار باشد.
از آنجایی که دانسیته فیبرهای کربنی از فلزات کمتر بوده و هدایت حرارتی آن تقریباً معادل هدایت حرارتی مس و آلومینیوم است، استفاده از آن بعنوان راهحلی جالب توجه برای افزایش کارایی سیستم ذخیرهکننده انرژی پیشنهاد میگردد. علاوه بر آن فیبرهای کربنی دارای مقاومت به خوردگی بوده و در نتیجه قابلیت سازگاری با اکثر PCMها را دارا میباشد. نکته حائز اهمبت در استفاده از فیبرهای کربنی در سیستم، توزیع یکنواخت ذرات فیبر کربن میباشد. مطالعات نشان میدهد سیستمهایی که در آن ذرات فیبر کربن بصورت یکنواخت در PCM توزیع شده، کارایی به مراتب بیشتری نسبت به حالتی که توزیع، تصادفی و غیریکنواخت باشد از خود نشان میدهد.

شکل1-4- ساختارهای فلزی مورد استفاده در سیستم ذخیرهسازی انرژی1-15-4 میکروکپسوله کردن PCMیکی از راهها برای افزایش نرخ انتقال حرارت بین PCMو چشمه یا چاه حرارتی، استفاده از PCMهای کپسوله شده میباشد. همانگونه که از اسم این مواد پیداست، PCMهای میکروکپسوله در واقع PCMهایی هستند که به حالت مایع یا جامد ودر ابعاد میکرو توسط پوسته و غشای نازکی محصور گشته است. این پوستهها میتواند از جنس بسیاری از مواد از جمله پلیمرهای طبیعی و مصنوعی باشد. میکروکپسوله کردن PCMها میتواند از دو طریق شیمیایی مانند روش تودهای، و فیزیکی مانند روش اسپری خشک انجام پذیرد. (شکل1-5) میکروکپسولههای بدست آمده از روشهای حرارتی کارایی و عملکرد بهتری نسبت به PCMهای رایج از خود نشان میدهند. علت این امر آنست که ذرات کوچک PCM در این حالت سطح انتقال حرارت بیشتری در واحد حجم و در نتیجه نرخ انتقال حرارت بیشتری دارند. علاوه بر این، PCMهای میکروکپسوله شده خواص ممتاز دیگری را نیز دارا میباشند که آن، واکنشپذیری بسیار پایین PCM با مواد جداره محفظه و توانایی تحمل تغییر حجم در خلال تغییر فاز میباشد

شکل1-5: نمونهای از میکروکپسوله PCM، (a) روش اسپری خشک، (b) روش تودهای279409525000
فصل دومپیشینه موضوع و تعریف مسئله330208445500
2-1- مقدمهدر این فصل ابتدا به معرفی روشهای حل جریان نانوسیال و معرفی عدد نادسن به عنوان معیاری برای تشخیص پیوسته و یا ناپیوسته بودن نانوسیال معرفی میگردد. سپس به بررسی پارامترهای مختلف بر انتقال حرارت در نانوسیالات و معرفی انواع نانو ذرات می پردازیم. در ادامه به معرفی روش‌های عددی مدلسازی جریان نانوسیال همراه با مروری بر تحقیقات تجربی و عددی انجام شده در این زمینه پرداخته خواهد شد. سپس تحقیقات انجام شده در زمینه مواد تغییر فاز دهنده در سیستمهای مختلف انرژی به صورت عددی و آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان مسئله مورد بررسی در این تحقیق تشریح می گردد.
2-2- روشهای مدلسازی جریان نانوسیالبطور کل جریان سیالات را به دو صورت لاگرانژی و اویلری می توان حل نمود. در حل اویلری سیال پیوسته در نظر گرفته شده و در نتیجه معادلات پیوستگی و ناویر- استوکس در آن حاکم میباشد. در این حالت میتوان محیط را به حجمهای کنترل ماکروسکوپی فرضی تقسیم نمود که خواص مکانیکی و ترمودینامیکی سیال در هر حجم کنترل ثابت فرض شده و از هر حجم کنترل به حجم کنترل دیگر تغییر میکند. بنابراین معادلات پیوستگی و ممنتوم ناویراستوکس در هر حجم کنترل صادق میباشد. در این حالت به دلیل نوسانات کم ملکولی خواص مکانیکی و ترمودینامیکی سیال در هر حجم کنترل به صورت میانگین خواص ملکولهای آن حجم کنترل تعریف میشود. به عبارت دیگر برای برقراری فرض پیوستگی نوسانات میکروسکوپی یا ملکولی سیال نباید مهمتر از مقادیر متوسطگیری شده باشند. بنابراین حجم کنترل فرضی باید به اندازهی کافی بزرگ باشد تا بتوان نوسانات میکروسکوپی را نادیده گرفت و از طرفی باید به اندازهی کافی کوچک باشد تا از تغییرات ماکروسکوپی خارج نشود (شکل 2-1). در شکل (2-1) در حجم کنترل مشخص شده بدلیل محدود بودن نوسانات مولکولی در حجم کنترل، میتوان سیال را پیوسته در نظر گرفت.
شکل 2-1- نمونهای از حجم کنترل (ناحیه سایهدار) که در آن فرض پیوستگی برقرار است
در حل لاگرانژی به دلیل نوسانات زیاد ملکولی سیال نمیتوان محیط را پیوسته در نظر گرفت در این حالت نمیتوان یک حجم کنترل فرضی که متشکل از هزاران ملکول سیال است در نظر گرفت بلکه هر ملکول خواص مکانیکی و ترمودینامیکی جداگانه ای دارد و در نتیجه معادلات باید برای هر ملکول بطور جداگانه نوشته شود. به عبارتی هر ملکول یک حجم کنترل بوده و بنابراین باید معادلات را برای هر ملکول حل نمود. بدیهی است که حل معادلات پیوستگی (حل اویلری) بسیار سادهتر از حل ملکولی (حل لاگرانژی) است. به عنوان مثال برای جریان هوا درون یک کانال در مقیاس ماکروسکوپی برای حالتی که سرعت ماکروسکوپی از 0 تا m/s1 تغییر میکند، می توان جریان را موازی با محور کانال فرض کرد اما در این حالت سرعت ملکولهای سیال از مرتبهی km/s1 است که در هر جهتی ممکن است باشد.
هر حجم کنترل در حالت ماکروسکوپی شامل هزاران ملکول سیال است. در این حالت برای هر حجم کنترل فقط یک دسته معادله پیوستگی، ممنتوم و انرژی استفاده خواهد شد اما در حالت میکروسکوپی برای حل جریان به تعداد ملکولهای سیال معادلات پیوستگی، ممنتوم و انرژی نیاز است. با افزایش تعداد معادلات قدرت رایانه مورد نیاز برای حل و همین طور زمان محاسبه بالا میرود بطوریکه حل میکروسکوپی با استفاده از روشهای CFD هزینه و تکنولوژی بالایی نیاز دارد و نیازمند ابر رایانههای بسیار پرقدرتی میباشد. هر چند روشهای جدیدی مانند LBM بوجود آمدند که قادر به حل میکروسکوپی جریان میباشند اما این روشها هنوز دارای نواقص زیادی هستند و توانایی حل بسیاری از جریانها را ندارند.
برای تشخیص پیوسته یا ناپیوسته بودن جریان معیاری به نام عدد نادسن وجود دارد که به صورت زیر تعریف میشود:
(2-1)
در عبارت فوق، متوسط فاصله بین ملکولهای سیال و طول مشخصهی هندسه مورد تحلیل است. رژیم جریان بر اساس عدد نادسن به چهار دسته تقسیم خواهد شد. این چهار دسته عبارتند از:
1- برای ، در این حالت جریان پیوسته بوده و شرط مرزی عدم لغزش برقرار میباشد. در این حالت استفاده از معادلات ناویراستوکس قابل قبول میباشد
2- برای ، در این حالت نیز جریان پیوسته بوده اما شرط مرزی عدم لغزش برقرار نیست و جریان از نوع جریان لغزشی میباشد. در این حالت نیز استفاده از معادلات ناویراستوکس قابل قبول میباشد.
3- برای ، در این حالت جریان از نوع جریان انتقالی میباشد. در این نوع از جریانها استفاده از معادلات ناویراستوکس چندان قابل قبول نبوده و دارای خطا میباشد. هر چند برخوردهای بین مولکولی سیال هنوز چندان قابل اغماض نبوده و باید به حساب آید.
4- برای ، در این حالت جریان یک جریان مولکولی است. در این حالت برخوردهای بین مولکولی سیال در مقایسه با برخوردهای بین ملکولهای سیال و دیواره ناچیز است.
در شکل (2-2) مدلهای جریان مربوط به عدد نادسن بطور خلاصه ارائه گردیده است.

شکل 2-2- رژیمهای جریان گاز بر پایهی عدد نادسن.2-3- منطق وجودی نانو سیالاتبررسی دقیق خصوصیات گرمایی همه مایعات خنک کننده ای که امروزه به عنوان سیال انتقال گرما استفاده می شوند، رسانایی گرمایی ضعیفی را نشان می دهند (بجز فلزات مایع که در اکثر محدوده های دمایی قابل استفاده نیستند). برای مثال آب در هدایت گرمایی 3 بار ضعیفتر از مس است مشخص است که همه تلاشها برای افزایش انتقال گرما بوسیله آشفته سازی، افزایش سطح و...، بوسیله محدودیت های ذاتی رسانایی گرمایی محدود می شود.
بنابراین می تواند منطقی باشد که تلاشهایی برای افزایش رفتار رسانایی گرمایی سیالات خنک کننده انجام شود. استفاده از مخلوطهایی معلق از جامدها یکی از راههایی است که بیش از یک قرن گذشته به ذهن آمده است. ماکسول ]1[ پایه گذار این زمینه بود که تئوری پایه را برای محاسبه رسانایی گرمایی موثر مخلوط های معلق ارائه داد. تلاشهای او بوسیله مطالعات تجربی و تئوری زیادی مانند کارهای همیلتون و کراسر ]2[ و واسپ ]3[، پیکری شد. این مدلها برای پیش بینی رسانایی گرمایی تعلیق ها بسیار خوب کار می کنند. با این حال، همه این مطالعات به تعلیق ذرات در ابعاد میکرو و میلی محدود می شوند، و یک چنین تعلیق هایی نارساییهای زیر را بدنبال دارند:
1- ذرات به سرعت نشست می کنند، تشکیل لایه ای بر روی سطح می دهند و ظرفیت انتقال حرارت سیال را کاهش می دهند.
2- اگر نرخ چرخش سیال افزایش یابد، ته نشین شدن کاهش می یابد ولی خوردگی ابزارهای انتقال گرما، لوله ها و... به سرعت افزایش می یابد.
3- با اندازه بزرگ ذرات تمایل به گرفتگی در مسیر جریان کانال افزایش می یابد.
4- افت فشار در سیال بطور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد.
بنابراین مسیر بوجود آمدن ذرات معلق درون سیال به خوبی مشخص شد ولی در کل گزینه قابل قبولی برای کاربردهای انتقال گرما نمی باشد. تکنولوژی مواد جدید فرصتی را فراهم کرده است تا ذراتی در ابعاد نانومتری را تولید کنیم که کاملاً درخصوصیات اپتیکی، الکتریکی، گرمایی و مکانیکی با مواد اولیه متفاوت هستند.
تا اینکه ابتدا ماسودا و همکاران [4] و سپس چویی همکارانش [5] ایده نانوسیال را برای اولین بار مطرح نمودند و انقلاب بزرگی در زمینه انتقال حرارت در سیالات پدید آوردند. به منظور افزایش انتقال گرمای جابجایی، محققان ذرات در ابعاد نانو (ذرات جامد کوچکتر از nm100) را به سیال اضافه کردند.
این تکنیک افزایش قبلاً با میکروذرات معلق در سیال برای افزایش انتقال گرما در میکرو و میلی کانالها استفاده شده است. نانو ذرات نسبت سطح به حجم 1000 برابر بزرگتر از میکرو ذرات دارند و گرما را بسیار مؤثرتر می توانند انتقال دهند. چویی و همکارانش [5] نشان دادند که اضافه کردن نانو ذرات، به سیال پایه می تواند نرخ انتقال گرمای سیال را 2 برابر کند، زیرا این ذرات رسانایی گرمایی بیشتری نسبت به سیال پایه دارند. چیزی که باعث جذابیت نانو ذرات به عنوان کاندید احتمالی برای درست کردن مخلوطی از ذره ها با سیالات می شود، این است که آنها مساحت سطح زیادی دارند، مومنتم ذرات کم است، و قابلیت حرکت بالایی دارند.
وقتی ذرات بطور مناسب پخش شده باشند، این خصوصیات نانو سیالات انتظار می رود که برتری های زیر را داشته باشد:
1) رسانایی گرمایی بالاتر: مساحت سطح بیشتر نانو ذرات اجازه انتقال گرمای بیشتری را می دهد. ذرات ریزتر از nm20، 20% اتم های خود را بر روی سطح خود دارند، که آنها را هر لحظه برای تبادل حرارت در دسترس دارند. مزیت دیگر در حرکت بودن ذرات است که می تواند منتسب به اندازه ریز آنها باشد، که می تواند میکرو جابجایی هایی را بوجود آورند و در نتیجه انتقال گرما افزایش یابد [6].
2) پایداری: از آنجائیکه ذرات ریز هستند وزن کمتری دارند و احتمال ته نشین شدن کمتر می شود. همین کاهش ته نشینی باعث غلبه بر یکی از ضعفهای اصلی مخلوط های معلق می شود (رسوب کردن ذرات) و نانو سیالات را پایدارتر می کند.
3) خنک کاری میکرو کانالها بدون گرفتگی: نانو سیالات تنها یک محیط بهتر برای انتقال گرمای معمول نیستند، آنها همچنین برای کاربردهای میکرو کانال در جائیکه با بارهای گرمایی بالایی مواجه هستند، مناسب هستند. ترکیب میکرو کانالها و نانو سیالات هم سیالی بار رسانایی بالا و هم سطح انتقال گرمای بزرگتری را فراهم می کند. نانو ذرات، که فقط چند صد یا چند هزار اتم هستند، بسیار کوچکتر از میکرو کانالها بود ه و باعث گرفتگی نمی شوند.
4) کاهش احتمال خوردگی: نانو ذرات بسیار ریز هستند و ممنتمی که می توانند به یک دیوار صلب وارد کنند بسیار کمتر است. این ممتنم کاهش یافته شانس خوردگی اجزا را کاهش می دهد مانند مبدلهای حرارتی و خطوط لوله ها و پمپ ها.
نانو ذرات مورد استفاده به سه دسته تقسیم می شوند، ذرات سرامیکی، ذرات فلزی خالص و نانو لولهای کربنی، که در ادامه بطور مفصل در مورد ان بحث می کنیم.
ترکیبات مختلف این نانو ذرات و سیال هایی شامل آب، اتیلن گلیکول، روغنها و تولوئن نانو سیالات مختلفی را به ما می دهد.
2-4- پارامترهای انتقال حرارت در نانوسیالاتافزایش انتقال حرارت در نانوسیالات به پارامترهای زیادی بستگی دارد که در این بخش هرکـدام از آنها بطور مختصر توضیح داده خواهد شد .
2-4-1- انباشتگی ذراتنانوذرات در اثر نیروهای بین ملکولی مانند نیروی واندروالس تمایل به انباشتگی دارند [7]. کارتیکین و همکاران [8] آزمایشهای تجربی روی مخلوط اکسید مس-آب انجام دادند و نشان دادند که اندازه و خوشه شدن نانوذرات اثر مهمی روی رسانش حرارتی نانوسیال دارند. همچنین آنها نشان دادند که انباشتگی نانوذرات به زمان بستگی دارد و با گذشت زمان انباشتگی آنها افزایش مییابد در نتیجه رسانش حرارتی در نانوسیال کاهش مییابد. شکل (2-3) نشان میدهد که رسانش حرارتی در نانوسیال با افزایش زمان شدیدا کاهش مییابد و همچنین در شکل (2-4) انباشتگی نانوسیال با گذشت زمان به صورت میکروسکوپی نشان داده شده است. آنها نشان دادند که در این فاصله زمانی هیچگونه تهنشینی در نانوسیال اتفاق نیفتاده است. گروهی دیگر از دانشمندان نشان دادند که با افزایش مقدار نانوذرات جامد میزان انباشتگی به دلیل بزرگ شدن تودههای نانوذرات و در نتیجه افزایش نیروهای واندروالس، افزایش مییابد. وانگ و همکاران [9] ویسکوزیتهی مخلوط آلومینیوم – آب را اندازه گیری کرده و نشان داده اند که با افزایش انباشتگی نانوذرات ویسکوزیته نانوسیال نیز افزایش مییابد.

شکل 2-3- نمودار تغییرات ضریب رسانش حرارتی نسبت به زمان برای مخلوط آب اکسید مس [8].
شکل 2-4- افزایش انباشتگی نانوذرات باافزایش زمان برای مخلوط آب اکسیدمس (1/0=) الف) 20 دقیقه ب) 60 دقیقه ج) 70 دقیقه [8]2-4-2- نسبت حجمی ذرات نانوضریب رسانش حرارتی نانوسیال با افزایش نسبت حجمی نانوذرات افزایش مییابد [8] شکل (2-5). اما افزایش زیاد ذرات نانو به سیال باعث تهنشینی ذرات نانو میشود. به همین دلیل هر چه نسبت ذرات نانو به سیال کمتر باشد، نانوسیال مطلوبتر خواهد بود [10].

شکل 2-5- نمودار تغییرات ضریب رسانش حرارتی نسبت به نسبت حجمی ذرات نانو [10]2-4-3- حرکت براونیحرکت براونی (حرکت تصادفی ذرات نانو در سیال) نیز یکی دیگر از عوامل موثر بر افزایش ضریب رسانش حرارتی موثر در نانوسیال است [11و12]. هر چه اندازهی نانوذرات کوچکتر باشد حرکت براونی آنها افزایش مییابد و در نتیجه ضریب رسانش حرارتی نیز افزایش مییابد و همینطور با افزایش اندازه نانوذرات حرکت براونی کاهش مییابد [13].
2-4-4- ترموفورسیسمولکولهایی که در محیط گرمتر قرار دارند بدلیل بالا بودن انرژی مومنتم بالاتر، با مولکولهای مجاور برخورد میکنند. این امر موجب حرکت مولکولها از محیط گرمتر به محیط سردتر و در نتیجه افزایش انتقال حرارت میشود. به این پدیده ترموفورسیس میگویند.
2-4-5- اندازه نانوذراتتحقیقات نشان دادهاند که با کاهش اندازه نانوذرات ضریب رسانش حرارتی موثر نانوسیال افزایش مییابد [12]. این افزایش ضریب رسانش حرارتی به دلیل افزایش حرکت براونی نانوذرات و همچنین کاهش رسوب آنها میباشد [13].
2-4-6- شکل نانوذراتتحقیقات نشان دادهاند که هر چه شکل نانوذرات چند وجهیتر باشد، ضریب رسانش حرارتی آن بیشتر است [14]. دلیل این امر افزایش نسبت سطح به حجم نانوذرات میباشد. هر چه این نسبت بزرگتر باشد ضریب رسانش حرارتی موثر بیشتر میباشد. شکل (2-6) نشان میدهد که ضریب رسانش حرارتی موثر مخلوط آب-اکسید آلومنیم با افزایش وجههای نانوذرات از کروی به شش وجهی، افزایش مییابد.

شکل 2-6- نمودار تغییرات ضریب رسانش حرارتی موثر نسبت به نسبت حجمی و اشکال متفاوت نانوذرات برای مخلوط آب - اکسید آلومنیم [14].2-4-7- ضخامت لایه سیال بین ذرات نانولایه سیال پیرامون ذرات نانو در نانوسیال نیز به افزایش انتقال حرارت کمک میکند. هر چند ضخامت و رسانش حرارتی این لایه ملکولی سیال هنوز مشخص نیست اما شکل لایههای ملکولی سیال محصور بین نانوذرات جامد توسط یو و همکاران [15] مشخص شده است. رن و همکاران [16] یک مدل تئوری برای مطالعه تغییرات رسانش حرارتی موثر نسبت به ملکولهای سیال پیرامون ذرات نانو ارائه کردند. آنها نشان دادند که با افزایش ضخامت لایه سیال ضریب رسانش حرارتی نیز افزایش مییابد (شکل 2-7-الف). کبلینسکی و همکاران [17] نیز روی اثر لایه سیال پیرامون نانوذرات بر ضریب رسانش حرارتی موثر نانوسیال تحقیقاتی انجام دادند. آنها نیز نشان دادند که با افزایش لایه سیال پیرامون نانوذرات ضریب رسانش حرارتی موثر افزایش مییابد (شکل 2-7-ب). در این اشکال، d بیان کننده ضخامت لایه سیال و rp بیان کننده شعاع نانوذرات است. شکل نشان میدهند که با افزایش لایه سیال اطراف نانوذرات و یا کاهش شعاع ذرات نانو ضریب رسانش حرارتی افزایش مییابد.

الف) ب)
شکل 2-7- نمودار تغییرات ضریب رسانش حرارتی موثر نسبت به ضخامت لایه سیال پیرامون نانوذرات [16 و 17].2-4-8- دماضریب رسانش حرارتی موثر و حرکت براونی نانوسیال با دما افزایش مییابد. چوی و همکاران [12] با انجام آزمایش تجربی روی مخلوط آلومینیوم–آب چگونگی تغییرات ضریب رسانش حرارتی با دما را نشان دادند. شکل (2-8) نشان میدهد که با افزایش دمای نانوسیال ضریب رسانش حرارتی نانوسیال نسبت به سیال پایه افزایش مییابد.

شکل 2-8- نمودار تغییرات ضریب رسانش حرارتی موثر نسبت به دما برای مخلوط آلومینیوم–آب [12]2-5- انواع نانو ذراتنانو ذرات به سه دسته نانو سیالات سرامیکی، نانو سیالات فلزی و نانو سیالات حاوی نانو لوله های کربنی و پلیمری تقسیم می شود که به اختصار به معرفی آنها پرداخته می شود.
2-5-1- نانو سیالات سرامیکینانو سیالات سرامیکی اولین نوعی بود که توسط گروه ANL ساخته شد. اولین تحقیق در این زمینه اندازه گیری رسانایی سیالاتی بود که شامل ذرات AL2O3و Cuo در آب و اتیلن گلیکول بودند ]18[. آنها از درصد حجمی %5-1 استفاده کردند و مشاهد شد وقتی اتیلن گلیکول استفاده می شود یک افزایش 20% با نسبت حجمی 4% CuO بدست می آید، افزایش رسانایی وقتی از آب استفاده شد کمتر بود یک افزایش 12% با نسبت حجمی 5/3% CuO.
مدل ماکسول اصلی به صورت زیر است ]1[:
(2-2)
در هر دو مدل، Keff: رسانایی گرمایی مؤثر، Kf: رسانایی گرمایی سیال، Ks: رسانایی گرمایی ذرات جامد، n: فاکتور ضریب شکل (برای کره 3 و برای سیلندر 6) و نسبت حجمی نانو ذرات.
ژی و همکارانش ]19[ رسانایی گرمایی نانو سیال شامل Al2o3با ذرات ریزتر از (nm2/3- 2/1) را اندازه گیری کردند. آنها علاوه بر اثر سیال پایه اثر اندازه ذره را نیز دیدند. بنابراین مشخص شد که ذرات اکسید سرامیکی که خود رسانایی گرمایی بالایی ندارند، می توانند باعث افزایش رسانایی گرمایی نانو سیالات شوند. دلیل اصلی که باعث شده تحقیقات زیادی درباره نانوسیالات با ذرات اکسیدی انجام شود در دسترس بودن آنهاست.
مورشد و همکاران [20]، به بررسی اثر شکل هندسی ذرات نانوی TiO2 در سیال پایهی آب روی ضریب رسانش حرارتی موثر نانوسیال پرداختند. در این کار از ذرات نانو به شکل کروی با قطر nm15 و به شکل غیر کروی با ابعاد nm10× 40 استفاده کردند. مشاهدات نشان میدهد که حدود 33 درصد برای ذرات غیر کروی و 30 درصد برای ذرات کروی، ضریب رسانش حرارتی موثر نانوسیال افزایش یافته است.
2-5-2- نانو سیالات فلزیبا اینکه پتانسیل نانو سیالات در افزایش انتقال حرارت از همان نانو سیالات همراه با ذرات سرامیکی مشخص بود، ولی با این حال نانو سیالات با پایه ذرات فلزی قدم بزرگی روبه جلو بود.
ایستمن و همکارانش ]21[ یک افزایش 40% رسانایی با نسبت حجمی 3/0% با ذرات nm10 مس معلق در اتیلن گلیکول را گزارش داد این گزارش به روشنی اثر ذرات را نشان می دهد و پتانسیل نانو ذرات با ذرات کوچکتر را نشان می داد.
پاتل و همکارانش ]22[ برای اولین بار از طلا و نقره برای ساختن نانو سیال در سیال پایه آب استفاده کردند. آنها همچنین از یک شیوه سیم داغ برای اندازه گیری رسانایی گرمایی استفاده کردند. مهمترین مشاهده آنها در این مطالعه افزایش قابل توجه رسانایی گرمایی برای مقادیر ناچیز غلظت ذرات بود.
ژی و همکارانش ]23[ مطالعه ای بر روی وابستگی رسانایی گرمایی مخلوط سیال- نانو ذره با سیال پایه را آغاز کردند. این محققان اثر پخش شدگی Al2O3 - را در آب یونیزه، گلیسرول و مخلوط آب روغن پمپ، مخلوط آب- اتیلن گلیکول را بررسی کردند و به این نتیجه رسیدند که نرخ رسانایی گرمایی با افزایش رسانایی گرمایی سیال پایه کاهش می یابد.
2-5-3- نانو سیالات، حاوی نانو لوله های کربنی و پلیمریبزرگترین افزایش در رسانایی گرمایی توسط چوی و همکارانش ]24[ ارائه گردید، که یک افزایش 50% در رسانایی گرمایی با 1% نسبت حجمی نانو لوله ها را نشان می دهد. دو عامل در افزایش غیرعادی رسانایی گرمایی مهمتر به نظر می آید. اول، رسانایی گرمایی نانو لوله های کربنی بسیار بالا است (w/m.k 3000). دوم، نانو لوله ها نسبت طول به عرض() بسیار زیادی دارند. ژی و همکارانش ]25[ رسانایی گرمایی MWCNT با قطر متوسط nm15در اتیلن گلیکول اندازه گرفتند، مشاهده شد که افزایش بیشتری برای نسبت حجمی مشابه در سیال که رسانایی گرمایی کمتری دارد بوجود می آید.
2-6- نظریه هایی بر نانو سیالات
2-6-1- روابط تئوری ارائه شده در زمینه ضریب رسانش حرارتی موثرنانوسیالتاکنون تلاشهای زیادی برای پی بردن به علت افزایش زیاد رسانایی گرمایی نانو سیالات انجام شده است. از حرکت ساده براونی گرفته تا مدلهای پیچیده. در طول سالهای گذشته تلاشها شدت بیشتری پیدا کرده است ولی هنوز به نظر می رسد که به نتیجه مطلوب نرسیده باشند. ماکسول برای اولین بار [1]، رابطهای برای ضریب رسانش حرارتی موثر برای مخلوط ذرات معلق در ابعاد میکرو در سیال ارائه کرد که این رابطه در ابعاد نانو نیز بسیار مورد استفاده قرار گرفته است، البته این رابطه بسیار ساده بوده و تنها برای اثر نسبت حجمی نانوسیال در ضریب رسانش حرارتی موثر برای ذرات نانو کروی در نظر گرفته شده است. مدل ماکسول برای رسانایی گرمایی مخلوط جامد – سیال با ذرات نسبتاً بزرگ و درصد حجمی پایین ذرات بسیار مناسب است. رابطه آن به صورت زیر است[1]:
(2-3)
فرمول ماکسول نشان می دهد که رسانایی گرمایی مؤثر به رسانایی گرمایی ذرات کروی، سیال پایه و نسبت حجمی ذرات جامد بستگی دارد.
همیلتون و کروسر [2]، رابطهی ماکسول را کامل نموده و رابطه ای برای رسانش حرارتی ارائه نمودند که در آن علاوه بر اثر نسبت حجمی نانوذرات، اثر شکل و اندازه ی آن ها نیز در نظر گرفته شده است..
(2-4)
که در آن keff رسانایی گرمایی مؤثر، Kf رسانایی گرمایی سیال، Ks رسانایی گرمایی ذرات جامد، n: فاکتور ضریب شکل (برای کره 3 و برای سیلندر 6) و نسبت حجمی نانو ذرات.
با این حال چندین رابطه ثبت تجربی برای محاسبه رسانایی مخلوط دو فازی وجود دارد. اساسل همه آنها بر پایه تعریف رسانایی گرمایی مخلوط دو جزئی است‍[26]:
(2-5)
در جائیکه Ks رسانایی ذره، Kf رسانایی سیال پایه، نسبت حجمی ذرات، نسبت حجمی سیال پایه، نرخ تغییرات دما می باشد.
براگمن و همکارانش ]27[ مدل پایه ماکسول را توسعه دادند و اثرات شکل ذرات و برهمکنشی بین ذرات را در آن مدل بررسی کرده اند، و این مدل دارای ویژگیهای بالا و این مزیت که برای بازه وسیعی از غلظت ها معتبر است می باشد.
(2-6)
کو و کلینستر [28و29]، نیز رابطه ماکسول را بهبود بخشیدند. آنها در این رابطه اثر اندازه، نسبت حجمی و حرکت براونی نانوذرات و همچنین دمای نانوسیال را در ضریب رسانش حرارتی موثر نانوسیال درنظر گرفتند. کبلینسکی و همکارانش ‍]30[ مکانیزم های ممکن افزایش را مورد بررسی قرار دادند آنها متوجه شدند که بطور عمومی توده نانو ذرات می تواند اثر منفی بر افزایش انتقال گرما داشته باشد، بخصوص در نسبت حجم های پایین، شکل (2-9).