=8

2-1-5- آموزش و فرهنگ سازی در جهت کاهش تصادفات جادهای ........................................................................................................... 38
2-1-5- 1- آموزش رفتار رانندگان ....................................................................................................................................................................... 38
2-1-5- 2- فرهنگ سازی رفتار رانندگان ........................................................................................................................................................... 40
2-1-5- 3- عوامل موثر بر کاهش تصادفات جادهای ........................................................................................................................................ 41
2-1-6- آثار اقتصادی تصادفات جادهای .............................................................................................................................................................. 42
2-1-6-1- ابعاد اقتصادی تصادفات جادهای ....................................................................................................................................................... 42
2-1-6-2- هزینه‌های مستقیم و غیر مستقیم تصادفات جادهای ................................................................................................................... 46
2-2- پژوهشهای انجام شده در داخل کشور ..................................................................................................................................................... 50
2-3- پژوهشهای انجام شده در خارج کشور ..................................................................................................................................................... 56
فصل سوم- روش پژوهش
3-1- روش تحقیق .................................................................................................................................................................................................... 59
3-2- جامعه آماری .................................................................................................................................................................................................... 59
3-3- چگونگی روش گزینش گروهها (نمونهها) .................................................................................................................................................. 59
3-4- ابزار اندازه گیری و جمع آوری اطلاعات .................................................................................................................................................... 59
3-5- پایایی و روایی ابزار ......................................................................................................................................................................................... 60
3-6- روشهای آماری مورد استفاده ..................................................................................................................................................................... 60
فصل چهارم- تجزیه و تحلیل آماری
4-1- مقدمه ................................................................................................................................................................................................................ 62
4-1-1- تلفات سوانح رانندگی و تصادفات کشور ............................................................................................................................................... 62
4-1-2- تلفات تصادفات جادهای (برون شهری و روستایی) کشور ................................................................................................................ 64
4-1-3- سهم راههای برونشهری و روستایی در تلفات ناشی از تصادفات جادهای .................................................................................... 65
4-2-سوال اصلی تحقیق: نسبت تلفات ناشی از تصادفات جادهای استان مازندران در سال 1392 چگونه است؟................................ 67
4-3- سوال 1 اختصاصی تحقیق: نسبت تلفات ناشی از تصادفات جادهای استان مازندران چگونه است؟ ............................................70
4-3- سوال 2 اختصاصی تحقیق: نسبت تلفات راههای برونشهری استان به تفکیک سنی و جنس متوفی چگونه است؟ .............. 71
4-5- سوال 3 اختصاصی تحقیق: نسبت تلفات راههای برونشهری استان به تفکیک سطح تحصیلات متوفی چگونه است؟ .......... 73
4-6- سوال 4 اختصاصی تحقیق: نسبت تلفات راههای برونشهری استان به تفکیک محل فوت متوفی چگونه است؟ ................... 74
4-7- سوال 5 اختصاصی تحقیق: نسبت تلفات راههای برونشهری استان تفکیک علت نهایی فوت متوفی چگونه است؟ ............... 75
4-8- سوال 6 اختصاصی تحقیق: نسبت تلفات راههای برونشهری استان به تفکیک روشنایی جاده چگونه است؟ .......................... 76
4-9- سوال 7 اختصاصی تحقیق: نسبت تلفات راههای برونشهری استان به تفکیک نوع معبر برونشهری چگونه است؟ ........... 77
4-10- سوال 8 اختصاصی تحقیق: نسبت تلفات راههای برونشهری استان به تفکیک نحوه انتقال متوفی چگونه است؟ .............. 78
4-11- سوال 9 اختصاصی تحقیق: نسبت تلفات راههای برونشهری استان به تفکیک نحوه وقوع تصادفات چگونه است؟ ............. 79
4-11- سوال 10 اختصاصی تحقیق: نسبت تلفات راههای برونشهری استان به تفکیک نوع خودروی مورد استفاده متوفی چگونه است؟ ........................................................................................................................................................................................................................... 80
فصل پنجم- بحث و نتیجه گیری
5-1- خلاصه تحقیق ................................................................................................................................................................................................. 83
5-2- یافته های تحقیق ........................................................................................................................................................................................... 85
5-3- پاسخ به سوالات تحقیق ................................................................................................................................................................................ 85
5-4- مقایسه نتایج تحقیق با نتایج سایر محققان .............................................................................................................................................. 87
5-5- محدودیتهای تحقیق .................................................................................................................................................................................. 88
5-6- بحث و نتیجه گیری ....................................................................................................................................................................................... 88
5-7- پیشنهادهایی برای سازمان یا جامعه ای که تحقیق در آن انجام شده است ..................................................................................... 89
5-9- پیشنهادهایی برای سایر محققان که میخواهند در این حوزه تحقیق نمایند .................................................................................. 91
منابع .............................................................................................................................................................................................................................. 93
پیوست .......................................................................................................................................................................................................................... 99
فهرست جدولها
عنوان صفحه
جدول2-1- ماتریس هادون (1973) .................................................................................................................................................................... 27
جدول2-2- رویکردهای مختلف در ارتباط با ایمنی حمل و نقل جادهای .................................................................................................... 28
جدول2-3- سهم شرایط جوی در تصادفات جادهای در کشور بین سالهای 1377-1369..................................................................... 37
جدول4-1- سهم راههای برون شهری و روستایی در تلفات تصادفات جادهای کشور ................................................................................ 66
جدول4-2-مقایسه متوفیات و مصدومان حوادث رانندگی کشور در سالهای 1391 و 1392 ............................................................... 66
جدول4-3- روند تلفات ترافیکی از سال 1388 تا 1392 (5 سال گذشته) کشور ....................................................................................66
جدول4-4- وضعیت استان در میزان تلفات تصادفات جادهای (برون شهری و روستایی).......................................................................... 67
جدول4-5- وضعیت استان در تصادفات جادهای در بازه زمانی سه ساله از برنامه پنجم توسعه (92-1390) ..................................... 68
جدول4-6- میزان تلفات استان به تفکیک برون شهری و روستایی در سال 1392 .................................................................................. 69
جدول4-7- میزان تلفات استان به تفکیک متوفی در هنگام فوت در سال 1392 ..................................................................................... 70
جدول4-8- میزان تلفات استان به تفکیک جنس متوفی در سال 1392 .................................................................................................... 71
جدول4-9- میزان تلفات استان به تفکیک سن متوفی در سال 1392 ........................................................................................................ 72
جدول4-10- میزان تلفات استان به تفکیک تحصیلات متوفی در سال 1392 .......................................................................................... 73
جدول4-11- میزان تلفات استان به تفکیک محل فوت متوفی در سال 1392 .......................................................................................... 74
جدول4-12- میزان تلفات استان به تفکیک علت نهایی فوت در سال 1392 ............................................................................................ 75
جدول4-13- میزان تلفات استان به تفکیک روشنایی جاده ............................................................................................................................ 76
جدول4-14- میزان تلفات استان به تفکیک نوع معبر برونشهری در سال 1392 .................................................................................... 77
جدول4-15- میزان تلفات استان به تفکیک نحوه انتقال متوفی در سال 1392 ........................................................................................ 78
جدول4-16- میزان تلفات استان به تفکیک نحوه وقوع تصادفات در سال 1392 ..................................................................................... 79
جدول4-18- میزان تلفات استان به تفکیک نوع خودروی مورد استفاده متوفی در سال 1392 ............................................................ 80
فهرست نمودارها
عنوان صفحه
نمودار2-1- نمودار طبقه بندی تصادفات بر اساس نتیجه و وسایل نقلیه درگیر ......................................................................................... 20
نمودار2-2- نمودار تصادف کمیسیون استاندارد خودروهای جادهای موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران ............................ 21
نمودار2-3- تعداد تصادفات، جرح و فوتی ناشی از تصادفات در ایران (1373 تا 1388) ......................................................................... 24
نمودار 2-4- مقایسه آمار 13 ساله تلفات حوادث رانندگی از سال 1380 تا سال1392 .......................................................................... 25
نمودار2-5- روند رشد وسایل نقلیه در ایران (1379 تا 1388) ..................................................................................................................... 45
نمودار2-6- تغییرات جمعیت و تعداد وسایل نقلیه در ایران از سال 1379 تا پیش بینی در سال 1400 ............................................ 46
نمودار2-7- سهم هریک از جز هزینه های ناشی از تصادفات رانندگی ......................................................................................................... 48
نمودار4-1- روند ایمنی در چند سال گذشته کشور .......................................................................................................................................... 62
نمودار4-2- روند شاخص تلفات رانندگی به 10 هزار وسیله نقلیه ................................................................................................................. 63
نمودار4-3- روند شاخص تلفات رانندگی به 100 هزار نفر جمعیت کشور.................................................................................................... 63
نمودار4-4- روند درصد تغییرات تلفات حوادث رانندگی در چند سال گذشته کشور ............................................................................... 63
نمودار4-5- روند کاهشی در تلفات تصادفات جادهای (برون شهری و روستایی) کشور ............................................................................ 64
نمودار4-6- روند تغییرات تلفات تصادفات جادهای (برون‌شهری و روستایی) کشور در 10 سال گذشته .............................................. 64
نمودار4-7- سهم راههای برون شهری و روستایی در تلفات تصادفات جادهای ........................................................................................... 65
نمودار4-8- وضعیت استان در میزان تلفات تصادفات جادهای (برون شهری و روستایی) ......................................................................... 67
نمودار4-9- وضعیت تلفات ناشی از تصادفات جادهای (برونشهری و روستایی) در بازه زمانی 92-1390 .......................................... 68
نمودار4-10- وضعیت تلفات استان به تفکیک برون شهری و روستایی در سال 1392............................................................................. 69
نمودار4-11- درصد میزان تلفات استان به تفکیک برون شهری و روستایی در سالهای 1391 و 1392 ........................................... 69
نمودار4-12- درصد تلفات استان به تفکیک وضعیت متوفی در هنگام فوت در سال 1392 ................................................................... 70
نمودار4-13- وضعیت تلفات استان به تفکیک جنس متوفی در سال 1392 .............................................................................................. 72
نمودار4-14- وضعیت تلفات استان به تفکیک گروه سنی کشته شدگان در سال 1392 ......................................................................... 72
نمودار4-15- وضعیت تلفات استان به تفکیک میزان تحصیلات در سال 1392 ........................................................................................ 73
نمودار4-16- وضعیت تلفات استان به تفکیک محل فوت در سال 1392 .................................................................................................... 74
نمودار4-17- وضعیت تلفات استان به تفکیک علت نهایی فوت در سال 1392 ......................................................................................... 75
نمودار4-18- وضعیت تلفات استان به تفکیک روشنایی در سال 1392 ....................................................................................................... 76
نمودار4-19- وضعیت تلفات استان به تفکیک نوع معبر برون شهری در سال 1392 ............................................................................... 77
نمودار4-20- وضعیت تلفات استان به تفکیک نحوه انتقال متوفی در سال 1392 .................................................................................... 78
نمودار4-21- وضعیت تلفات استان به تفکیک نحوه وقوع تصادفات در سال 1392 .................................................................................. 79
نمودار4-22- وضعیت تلفات استان به تفکیک خودروی مورد استفاده متوفی استان در سال 1392 .................................................... 81
نمودار4-23- وضعیت تلفات استان به تفکیک خودروی مورد استفاده متوفی استان در سال 1392 .................................................... 81
فهرست شکلها
عنوان صفحه
شکل1-1- ماهیت ترکیبی عوامل مؤثر در تصادفات ........................................................................................................................................ 29
شکل1-2- زنجیر های از عوامل مؤثر بر تصادفات (چانگ و همکاران، 2001) ........................................................................................... 30
فهرست پیوستها
عنوان صفحه
پیوست1- فراوانی استانی تلفات ناشی از تصادفات جادهای (برون شهری و روستایی) کشور- سال 1392........................................... 99
پیوست2- جدول فراوانی استانی تلفات ناشی از کل تصادفات کشور- سال 1392 ................................................................................. 100
پیوست2- شاخص متوسط نرخ تلفات ................................................................................................................................................................ 101
پیوست4- رتبه بندی استانها در تلفات ناشی از تصادفات جادهای در بازه زمانی سه ساله از برنامه پنجم توسعه .......................... 102
پیوست5-رتبه بندی عملکرد یکساله استانها در میزان تلفات ناشی از تصادفات جادهای .................................................................... 103
پیوست6- درصد تغییرات تلفات جادهای (روستایی و برونشهری) استان به تفکیک ماه-سال 1392................................................. 104
پیوست7- نرخ تلفات محورهای استان مازندران (تعداد فوتی بر طول راه) ................................................................................................ 105
پیوست8- درصد فوتی محورهای برونشهری استان مازندران-سال 1392 .............................................................................................. 106
پیوست9- تعداد فوتی بر حسب حجم تردد در محورهای استان مازندران-سال 1392.......................................................................... 107
پیوست10- استانهای اولویت‌دار در فوت در بیمارستان در سال 1392 ................................................................................................... 108
پیوست11- مقایسه آمار متوفیات و مصدومان حوادث رانندگی سال 1390 و 1391 ............................................................................ 109
پیوست12- مقایسه آمار متوفیات و مصدومان حوادث رانندگی سال 1391 و 1392............................................................................. 110
پیوست13- آمار متوفیات و مصدومان ناشی ارجاعی به مراکز پزشکی قانونی کشور در سال 1390.................................................... 111
پیوست14- آمار متوفیات و مصدومان ارجاعی به مراکز پزشکی قانونی کشور در سال 1391............................................................... 112
پیوست15- آمار مقایسهای معاینات مصدومان ارجاعی به مراکز پزشکی قانونی کشور در سالهای 1384 تا 1389...........................113
پیوست16- آمار مقایسهای متوفیات ارجاعی به مراکز پزشکی قانونی کشور در سالهای 1384 تا 1389........................................... 114
پیوست17- آمار متوفیات و مصدومان ارجاعی به مراکز پزشکی مازندران در سال 1392 ................................................................... 115
چکیده
مقدمه و هدف: در استان مازندران، بخشی از مشکلات حمل و نقل مربوط به تصادفات جادهای است. هزینه های ناشی از آن، یکی از چالشهای مهم استان بوده و خسارتهای مالی ناشی از آنها که بر بودجه خانواده و استان تحمیل میشود. ضرورت دارد به منظور جلوگیری از خسارتهای تصادفات جادهای، راهکارهای موثری به اجرا گذارده شود. هدف این مطالعه بررسی تلفات ناشی از تصادفات جادهای استان مازندران میباشد.
مواد و روشها: این مطالعه مقطعی و جامعه مورد مطالعه، تلفات ناشی از تصادفات جادهای استان مازندران در سال 1392 و ثبت شده در اداره کل حمل و نقل و پایانههای مازندران و سازمان پزشکی قانونی استان مازندران بوده است.
نتایج: تلفات ناشی از تصادفات جادهای در راههای برونشهری استان، اغلب راننده (44%) و مرد بوده و بیشتر در سنین 21 تا 30 (26%) قرار دارند. رابطه معکوس بین سطح تخصیلات و فراوانی تصادفات دیده میشود. اغلب خودروها سواری(40%) بوده که بیشتر تلفات مربوط به برخورد وسایل نقلیه با یکدیگر (49%)بوده است. بیشترین تلفات در در محل حادثه اتفاق افتاده (54%) و اکثر آنها با آمبولانس (85.9%) به مراکز درمانی و بیمارستانها منتقل شدهاند. بیشترین تعداد تلفات ناشی از شکستگیهای متعدد (53%) بوده که در روز (60%) و در راههای اصلی استان (82%) به وقوع پیوسته است.
نتیجه گیری: در سال 1392 کل تلفات تصادفات جادهای (راههای برونشهری و روستایی) استان 4.1 درصد و در راههای برونشهری به میزان 1.3 درصد (نسبت به سال 1391) افزایش یافته است. میزان تلفات در مردان بیشتر از زنان میباشد. افراد دارای تحصیلات دانشگاهی کمترین میزان تلفات را در تصادفات رانندگی داشته اند. بر خلاف باور همگانی بیشترین تعداد تلفات در روز اتفاق افتاده است. میزان تلفات در راههای اصلی بسیار بیشتر از آزادراهها و بزرگراهها میباشد. در مطالعه انجام شده، میتوان به تلفات بیشتر رانندگان، تاثیر جنس مذکر ،30-21 سال، برخورد وسایل نقلیه با یکدیگر و خودروهای سبک در بروز تصادفات منجر به فوت پی برد و بر اساس این یافته که بیشترین متوفیات در بر اثر شکستگیهای متعدد بوده است.
کلید واژهها: مازندران، تلفات، تصادفات جادهای، راههای برونشهری، ساری، حمل و نقل، 1392
فصل یکم
کلیات پژوهش
1- مقدمه
امروزه حمل و نقل به دلیل داشتن نقش زیربنایی تاثیر فراوانی بر فرآیند رشد اقتصادی دارد. حمل و نقل یکی از پایههای اصلی توسعه پایدار و متوازن محسوب شده و در فرآیند توسعه اقتصادی و اجتماعی کشورها، همبستگی مستقیم میان گسترش حمل و نقل و دستیابی به نرخ رشد اقتصادی وجود دارد. حمل و نقل در بر گیرنده فعالیتهایی است که به شکلی گسترده در تمامی زمینهها جریان داشته و در مجموعه فعالیتها، نقش غیرقابل انکاری برعهده دارد. این گستردگی فعالیت، سبب حوادث مختلفی از جمله تصادفات جادهای میشود.
افزایش شمار خودروها، سبب شده جامعه و انسانها در معرض شرایط روحی و جسمی مختلفی گیرند. در حال حاضر زندگی از حالت سنتی خارج و کاملا ماشینی شده است. روند زندگی ماشینی حیات جامعه را در معرض تصادفات جادهای قرار داده است. شمار این تصادفات رو به افزایش است و در نتیجه، خسارتهای مالی ناشی از آنها که بر بودجه خانواده و کشور تحمیل میشود؛ بالا بوده و غیرقابل جبران است، از این رو ضرورت دارد به منظور جلوگیری از خسارتهای تصادفات جادهای استان، راهکارهای موثری به اجرا گذارده شود.
تصادفات جادهای یک پدیده اجتماعی در استان بوده که نیاز به شناسایی ابعاد زیر بنایی آن و نارساییهای مختلف از جمله کیفیت راهها و جادهها، کیفیت ساخت خودرو دارد. به طور قطع آمار معلولان و مصدومان ناشی از تصادفات جادهای چندین برابر میزان تلفات ناشی از آن است که پیامدهای جبران ناپذیر آن همچون بی سرپرستی، مسایل و مشکلات روحی و روانی، هزینههای هنگفت درمانی است. هیچگاه نباید از اهمیت تصادفات جادهای و تلفات ناشی از آن در استان مازندران، به علت خسارتها و هزینههایی مستقیم و غیر مستقیمی که به همراه دارد و با توجه به این که تا حد زیادی قابل پیشگیری است، کاسته شده و یا به فراموشی سپرده شود.
تصادفات جادهای در حال حاضر به صورت یک معضل اجتماعی در سطح استان مطرح است که همه ساله جان شمار زیادی از مردم را گرفته و هزینه هایی را به جامعه وارد میکند. هر فردی که در یک تصادف، صدمه یا خسارت می بیند یا معلول و ناتوان شده یا این که جان خود را از دست میدهد، به دلیل این که یک فرد مستقل از دیگران نیست و در شبکه ای از ارتباط با دیگران زندگی میکند، بنابراین پیامد این حادثه فقط به شخص حادثه دیده بر نمی گردد، بلکه تمام کسانی که با زندگی وی در ارتباط هستند را نیز تحت تاثیر قرار میدهد.
تحقیقات اخیر در ایران نشان میدهد که 38 درصد تصادفات ناشی از مرگ و میرهای غیر طبیعی به علت تصادفات جادهای است. بر اساس آمار منتشر شده از سازمان پزشکی قانونی بیش از 235 هزار نفر بر اثر تصادفات رانندگی در کشور ایران، از سال 79 تا پایان سال 1389 کشته شده اند و طی این مدت بالغ بر 222 هزار نفر نیز بر اثر تصادفات رانندگی مصدوم شده اند(1). بنابراین یافتن راه حلی برای کاهش این تصادفات و مشکلات ناشی از آن، ضرورتی اجتناب ناپذیر تلقی میشود.
با توجه به عدم امکان ارزشگذاری واقعی برای جان انسانها و درد و رنج حاصل از دست دادن آنها، برآورد دقیق هزینههای یک تصادف امری غیر ممکن به نظر میرسد. در خصوص کشور ایران که هم اکنون در مرحله رشد فزاینده وسایل نقلیه و به دنبال آن افزایش شمار تصادفات و خسارات ناشی از آن قرار دارد، این مساله از اهمیت بیشتری برخوردار است. در این میان استان مازندران (با 591 نفر) که پس از استان خوزستان بیشترین آمار کشته شدگان تصادفات برونشهری را در سال 1392 به خود اختصاص داده است و روزانه به طور میانگین 6/1 نفر در تصادفات جادههای استان مازندران کشته میشوند نیز از اهمیت بالایی در این خصوص برخوردار است؛ بنابراین بررسی تلفات ناشی از تصادفات جادهای استان مازندران و شناسایی دلایل آن و محاسبه فراوانی این دلایل میتواند راهی برای کاهش تصادفات در جاده های استان مازندران باشد.
تشخیص و تعیین درست علت وقوع تصادفات ضمن آن که باعث حفظ حقوق شهروندی میشود موجب نمایان شدن عوامل به وجود آورنده تصادف نیز خواهد شد و در پیشگیری از حوادث مشابه بعدی بسیار موثر خواهد بود. به منظور افزایش ایمنی آمد وشد و پیشگیری از وقوع تصادفات و آسیبهای ناشی از آن و افزایش سطح آگاهی بایستی موارد اصلی تصادفات مشخص گردیده تا با آگاهی از آنها، در جهت رفع کاستیها گام برداشته و ضمن واپایش آن، از آسیب رسیدن به مردم جلوگیری شود.
وجود شهرهای بزرگ و کوچک و روستاهای فراوان، افزایش آسفالت راههای روستایی در سالهای اخیر و خصوصیات اجتماعی و اقتصادی ویژه باعث شده است تا بخش زیادی از سفرها در شهرها و محورهای روستایی، دستکم در مسافتهای کوتاه، با وسیله نقلیه انجام پذیرد. از سویی دیگر، مشخصات خاص جغرافیایی و جمعیتی در استان مازندران همچون تعدد شهرها و نزدیکی روستاها به محورهای اصلی جادهای، وجود کاربریهای متعدد و متنوع در حاشیه راهها، تراکم بالای جمعیت و غیره و مشکلات فرهنگی و اجتماعی مانند کمبود فرهنگ استفاده ایمن و اطلاعات کافی از نحوه استفاده از وسیله نقلیه نیز باعث افزایش تلفات ناشی از تصادفات جادهای مازندران گردیده است.
استان مازندران همواره به عنوان یکی از استانهایی که شمار مرگ و میرهای ناشی از تصادفات جاده‌ای در آن عدد بالایی را به خود اختصاص داده است، مطرح بوده و هست و همین امر زمینه ‌ساز کوششی برای شناسایی علل تاثیرگذار بر آن به‌شمار می‌رود. بنابراین افزایش تلفات ناشی از تصادفات جادهای مازندران و از بین رفتن سرمایههایی که نه جبران و نه جایگزین میشوند، بطور قطع به بررسی و راهکارهایی نیاز دارد.
بیان مساله
از میان حوادث مختلف، تصادفات جادهای، به دلیل خصوصیات ویژه خود از جمله فراوانی بالا، شدت زیاد و شانس درگیر شدن مستقیم تمامی افراد جامعه در آن از اهمیت فراوانی برخوردار است که این نقش در کشورهای در حال توسعه نظیر کشور ما نمود بیشتری دارد.
بر اساس گزارش سازمان بهداشت جهانی، مرگ بر اثر حوادث ترافیکی از 1990 به بعد در هر دوره 6 ساله تقریبا 2 برابر شده و رتبه حوادث ترافیکی در فهرست علل مرگ و میر در جهان از رتبه نهم در سال 1990 به رتبه ششم در سال 2020 خواهد رسید. بر اساس آمار این سازمان مرگ و میر ناشی از تصادفات جادهای از 3/1 میلیون نفر در سال ۲۰۰۴ به 4/2 میلیون نفر در سال ۲۰۳۰ خواهد رسید که عمدتا به خاطر افزایش مالکیت و استفاده از وسایل نقلیه است که با رشد اقتصادی در کشورهای دارای درآمدهای کم و متوسط همراهی دارد. همه روزه در دنیا بیش از 3000 نفر بر اثر تصادفات و صدمات ناشی از آن جان خود را از دست میدهند. در کشورهای کم درآمد و با در آمد متوسط، علت مرگ حدود 85 درصد از فوت شدگان و معلولیت حدود 90 درصد از افرادی که دچار ناتوانیهای جسمی و نقص عضو شدهاند، تصادفات بوده است(2).
به همین دلیل کاهش تلفات جادهای به یک هدف راهبردی در برنامههای بسیاری از کشورها تبدیل شده است. به طوری که برای سالهای 2008 تا 2012، کشورهای عربستان 30 درصد، انگلستان 40 درصد، آمریکا 20 درصد و فرانسه 50 درصد کاهش تلفات جادهای را به عنوان هدف منظور داشتهاند(3).
آمار مرگ و میرهای ناشی از تصادفات در ایران بالاتر از کشورهای توسعه یافته و حتی در حال توسعه بوده و این در حالی است که شاخص"وسیله نقلیه کیلومتر طی شده" در کشورهای توسعه یافته بیش از 10 برابر ایران است. از نظر نرخ تلفات نیز علاوه بر اینکه تعداد مرگهای ناشی از تصادفات در ایران از یک رشد ده درصدی در سال برخوردار بوده است، بررسی آمارهای موجود نشانگر آن است که شاخص"تعداد کشته به ازای هر ده هزار وسیله نقلیه در کشور" در مقایسه با کشورهای توسعه یافته بسیار بالاتر میباشد(4).
آمار کشته شدگان در اثر رانندگی در کشورهای مختلف، متفاوت است. در کشورهای توسعه یافته به ازای هر ده هزار وسیله نقلیه 1تا 5/2 نفر و در کشورهای در حال توسعه 3 تا 15 نفر در سوانح رانندگی جان خود را از دست میدهند. این شاخص برای ایران 29 گزارش شده است. در یک بررسی میانگین سن رانندگان جادهای منجر به جرح یا فوت در ایران 4/11 ±7/36 سال به دست آمده است. در نتیجه اغلب قربانیان تصادفات در سن اشتغال قرار داشته و از این نظر خسارت جبران ناپذیری به جامعه وارد مینمایند(5).
بطور کلی یک قاعده کلی برای تمامی تصادفات وجود دارد. هر تصادف یک اختلال در تعادل بین سه عامل انسان، خودرو و راه و محیط آن میباشد. بر این اساس، عوامل مربوط به انسان با 93 درصد بیشترین سهم (57 درصد به صورت مجزا، 34 درصد با عوامل مربوط به راه و 6 درصد با عوامل مربوط به خودرو) میباشد(6).
پژوهشهای اخیر در ایران نشان میدهد که 38 درصد تصادفات ناشی از مرگ و میرهای غیر طبیعی به علت تصادفات جادهای است. بر اساس آمار منتشر شده از سازمان پزشکی قانونی 235587 نفر بر اثر تصادفات رانندگی در کشور ایران، از سال 79 تا پایان سال 1389 کشته شدهاند و طی این مدت 2221810 نفر نیز بر اثر تصادفات رانندگی مصدوم شدهاند(7).
بنابراین عوامل موثری در بروز این حوادث دخیل هستند. مشخصات خاص جغرافیایی و جمعیتی، نزدیکی روستاها به محورهای اصلی، وجود کاربریهای مختلف را میتوان در چهار عنوان کلی به انسان، خودرو، عامل راه و عوامل طبیعی تقسیم کرد. به همین دلیل، استان مازندران یکی از استانهای پر خطر از نظر تلفات ناشی از تصادفات جادهای کشور است.
استان مازندران با وسعت 23756 کیلومتر مربع 1.46 درصد از مساحت کل  کشور را در بر دارد. این استان 3059083 نفر جمعیت (4 درصد کل کشور) دارد. 54 درصد جمعیت استان ساکن شهر و 46 درصد از جمعیت استان ساکن روستا میباشند. تراکم نسبی جمعیت استان 127 نفر در هر کیلومتر مربع میباشد که نسبت به جمعیت و وسعت کشور جمعیت بالایی را در خود جای داده است. این استان، از شمال به دریای مازندران از باختر به استان گیلان از جنوب به استانهای سمنان، البرز و تهران و از خاور به استان گلستان محدود میشود. این استان، با توجه به موقعیت طبیعی و جغرافیایی جزو استانهای برتر کشور به شمار میآید. این استان با داشتن تنها 3 درصد از راههای کشور، به علت نزدیکی شهرها به یکدیگر و اتصال به پایتخت (با سه محور) پذیرای 8 درصد سفرهای کشور است. همچنین سالانه میلیونها گردشگر داخلی و بیش از هزاران گردشگر خارجی به منظور گذراندن اوقات فراغت از این استان دیدن میکنند(8)
در استان مازندران، بخشی از معضلات و مشکلات حوزه حمل و نقل مربوط به حوادث ترافیکی و تصادفات جادهای است. این حوادث و تصادفات جادهای، سبب میشود که کارکرد حمل و نقل دارای مشکل شده و راهها و جادهها را تحت تاثیر قرار دهد و با خود مشکلات خاصی را به وجود آورد. از منظر جامعه شناختی میتوان گفت، حوادث ترافیکی چند وجهی است. این موضوع در حوزه بهداشت، سلامت انسانها را تهدید می‌کند؛ در حوزه اجتماعی بنیان خانوادهها را به مخاطره می‌اندازد؛ در حوزه فرهنگی نیز سبب از بین رفتن سرپرستهای فرهنگی جامعه می‌شود و در حوزه اقتصادی منابع کمیاب انسانی و سرمایه ملی در استان را از بین می‌برد.
از مجموع 17994 نفر متوفیان حوادث رانندگی در سال 1392 معادل 11566 نفر یا 28/64 درصد آنان در حوادث رانندگی برون‌شهری (جاده‌ها) و 5063 نفر یا 14/28 درصد آنان در حوادث رانندگی درون‌شهری، 1296 نفر یا 2/7 درصد آنان در جاده‌های روستایی و بقیه یعنی 69 نفر یا 38/. درصد با علل نامعلوم تصادف، جان خود را در این سال از دست داده‌اند. در این رابطه باید گفت استان مازندران با 591 نفر تلفات حوادث رانندگی برون‌شهری، دومین استان پس از استان خوزستان (معادل 600 نفر)، از نظر تلفات بالا در حوادث رانندگی برون‌شهری در سال 1392 محسوب می‌شود(9). همچنین از نظر آمار استانی، استان مازندران 869 نفر کشته در سوانح رانندگی درون و برونشهری (تصادفات جادهای) جز 10 استان نخست حادثه خیز بوده است. و در بخش تلفات عابر پیاده، استان مازندران با 4/10 درصد، رتبه نخست را به خود اختصاص داده است(10).
عوامل مختلفی در ایجاد حوادث ترافیکی و تصادفات جادهای و از آن مهم‌تر در جلوگیری از آن در استان نقش دارند. تصادفات جادهای منجر به جرح، مرگ، معلولیت و درد، کاهش بهره وری، سوگواری، مشکلات اجتماعی روانی و همچنین تخریب گسترده اموال در استان میشوند. بحران ایمنی معابر، مرگ و میرها، آسیبها و هزینههای ناشی از تصادفات جادهای یکی از چالشهای مهم سلامت، بهداشت عمومی و توسعه استان است. بسیاری از عوامل در افزایش تلفات ناشی از تصادفات در جادههای استان مازندران تاثیر دارند. وجود تلفات بالا در تصادفات جادهای استان طلب می‌کند تا ضمن واپایش و نظارت پیوسته بر آمد و شد جاده‌ها در همه ایام سال، نسبت به برنامه ریزی مناسبت برای بهبود وضعیت جادهها اقدام شود تا از میزان تصادفات جادهای و عوارض ناشی از آن تا حد امکان کاسته شود.
با گسترش زندگی ماشینی و افزایش روز افزون ترافیک در شهرها و جادههای استان مازندران، در مقابل سودمندی اقتصادی و رفاهی ناشی از گسترش ارتباطات و سرعت جابجایی کالا و مسافر، متاسفانه بر شمار و شدت تصادفات جادهای استان و تلفات ناشی از آن، به سرعت افزوده شده و آسیبهای جانی و مالی ناشی از این تصادفات بار سنگینی را بر جامعه انسانی استان تحمیل میکند.
بنابراین برای بهتر شدن هرچه بیشتر شرایط، باید شرایط موجود در استان مازندران بازنگری شده و نقش عوامل تاثیر گذار را تا حد ممکن کاهش داده شود. ﺑﺎ ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ اﻧﻮاع ﻋﻮاﻣﻞ ﺗﺄﺛﻴﺮ ﮔﺬار و ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺳﻬﻢ ﻫﺮ ﻛﺪام از اﻋﻤﺎل ﻳﺎد ﺷﺪه، ﻣﻲﺗﻮان از ﻃﺮﻳﻖ اﺗﺨﺎذ ﺗﺪاﺑﻴﺮ ﻻزم ﺑﺎ اصلاح آنان، از ﻧﺮخ ﺑﺮوز ﺣﻮادث ترافیکی و تصادفات جادهای در استان ﻛﺎﺳﺖ. از این رو هدف اصلی این پژوهش بررسی تلفات ناشی از تصادفات جادهای استان مازندران میباشد.
ضرورت و اهمیت اجرای تحقیق
حمل و نقل در استان مازندران به علت شرایط خاص جغرافیایی و آب و هوایی دارای اهمیت فراوانی است. به همین علت و نزدیکی شهرها و روستاها به یکدیگر سبب افزایش حوادث و تصادفات جادهای میشود. این افزایش تصادفات، خود سبب افزایش تلفات جادهای و کاهش ایمنی جادهها میشود. تلفات ناشی از تصادفات جادهای مازندران، خسارتهای مالی فراوانی بر خانوادهها و منابع استان تحمیل میکند. با توجه به اینکه این خسارتها، در مواردی غیر قابل جبران است، ضرورت دارد به منظور جلوگیری از خسارتها و تلفات ناشی از تصادفات در جادههای مازندران راهکارهای موثری به اجرا گذاشته شود.
الف- اهمیت نظری و تئوری:
پژوهشها نشان میدهد تصادفات به عنوان یکی از عوامل اصلی مرگ و میر میباشد. تصادف‌های جادهای علاوه بر هزینه‌های مستقیم، هزینه‌های غیر مستقیم نظیر هزینه‌ زمان از دست رفته برای درمان مصدومان و مسایل مشابه آنها دارد که رقمی معادل هزینههای مستقیم این بخش است. همچنین از دست رفتن حدود 600 نفر از هم استانیها در تصادفات جادهای غمی جانکاه و اندوهی سنگین است که با هیچ آمار و رقمی قابل محاسبه نیست. افزون بر اینکه بسیاری از قربانیان تصادفات جادهای، صاحب تجارب ارزشمند علمی و فرهنگی و اقتصادی هستند که جایگزین کردن آنها شاید هرگز مقدور نباشد.
این پژوهش، کوشش میکند تا برای این مسئله تحقیق (تلفات ناشی از تصادفات جادهای مازندران) پاسخ نظری پیدا کند یا برای حل این مشکل راهکاری عملی بیابد. بنابراین مبانی نظری این طرح بر اساس پیدا کردن راهکاری برای چارچوب تئوریهای حمل و نقل و تبدیل تهدید به فرصت استوار است.
ب- اهمیت کاربردی و عملی
به علت جایگاه ویژه مازندران در گردشگری و آمد و شد فراوان خودروها، تصادفات و مرگ و میر ناشی از آن در استان مازندران از اهمیت زیادی برخوردار است. تاکنون دلایل متعددی برای بروز تصادفات ارایه شده است. به طوری که معمولا بروز یک تصادف تحت تاثیر چند عامل مختلف با سهم متفاوت میباشد. برای ارایه برنامه جامع و دقیق در خصوص ایمنی کاربران و کاهش شمار و شدت تصادفات، لازم است تا عوامل موثر شناسایی شده و طی برنامه هدفمند و همه جانبه در دستور کار قرار گیرد. کاهش تصادفات و تلفات ناشی از آن در جادههای مازندران، بایستی به عنوان یکی از اولویتها و معیارهای تصمیم گیری برای توسعه زیر ساختهای حمل و نقل استان در سالهای آینده مورد توجه قرار گیرد. از این رو مطالعه در این مقوله، ضروری به نظر میرسد. بنابراین بر اساس آمارهای پزشکی قانونی، تلفات ناشی از تصادفات جادهای مازندران مورد بررسی قرار گرفته است.
اهداف تحقیق
هدف این پروژه انجام پژوهش برای شناخت و ریشه یابی عوامل مؤثر بر وقوع تصادفات جادهای در راههای برونشهری استان مازندران بر اساس آمار ارجاعی به مراکز پزشکی قانونی استان میباشد. بنابراین دستیابی به راهبرد عملی در تحقق بخشی از اقدامات مربوط به افزایش ایمنی و کاهش تلفات که اصلی ترین خسارت ناشی از تصادف جادهای میباشد را در بر خواهد داشت. که بدین منظور آگاهی از بسیاری از متغیرها و بررسی روابط بین آنها بسیار حایز اهمیت است.
اهداف کلی تحقیق:
تعیین تلفات ناشی از تصادفات جادهای استان مازندران در سال 1392
اهداف جزیی تحقیق:
تعیین تلفات در راههای برونشهری استان به تفکیک متوفی در هنگام فوت
تعیین تلفات در راههای برونشهری استان به تفکیک سن و جنس متوفی
تعیین تلفات در راههای برونشهری استان به تفکیک تحصیلات متوفی
تعیین تلفات در راههای برونشهری استان به تفکیک محل فوت متوفی
تعیین تلفات در راههای برونشهری استان به تفکیک علت نهایی فوت
تعیین تلفات در راههای برونشهری استان به تفکیک روشنایی جاده
تعیین تلفات در راههای برونشهری استان به نوع معبر برونشهری
تعیین تلفات در راههای برونشهری استان به تفکیک نحوه انتقال متوفی
تعیین تلفات در راههای برونشهری استان به تفکیک نحوه وقوع تصادفات
تعیین تلفات در راههای برونشهری استان به تفکیک نوع خودروی مورد استفاده متوفی
سوال یا فرضیه تحقیق
سوال اصلی تحقیق:
نسبت تلفات ناشی از تصادفات جادهای استان مازندران در سال 1392 چگونه است؟
سوالات اختصاصی تحقیق:
نسبت تلفات در راههای برونشهری استان به تفکیک متوفی در هنگام فوت چگونه است؟
نسبت تلفات در راههای برونشهری استان به تفکیک سنی و جنس متوفی چگونه است؟
نسبت تلفات در راههای برونشهری استان به تفکیک سطح تحصیلات متوفی چگونه است؟
نسبت تلفات در راههای برونشهری استان به تفکیک محل فوت متوفی چگونه است؟
نسبت تلفات در راههای برونشهری استان به تفکیک علت نهایی فوت متوفی چگونه است؟
نسبت تلفات در راههای برونشهری استان به تفکیک روشنایی جاده چگونه است؟
نسبت تلفات در راههای برونشهری استان به تفکیک نوع معبر برونشهری چگونه است؟
نسبت تلفات در راههای برونشهری استان به تفکیک نحوه انتقال متوفی چگونه است؟
نسبت تلفات در راههای برونشهری استان به تفکیک نحوه وقوع تصادفات چگونه است؟
نسبت تلفات در راههای برونشهری استان به تفکیک نوع خودروی مورداستفاده متوفی چگونه است؟
چارچوب نظری و مدل تحقیق
متوفی/راننده- عابر- سرنشین

سن و جنس متوفی

تحصیلات متوفی

محل فوت متوفی

علت نهایی فوت

تلفات جاده ای

روشنایی جاده

معبر برونشهری

نحوه انتقال متوفی

نحوه وقوع تصادفات

خودروی مورد استفاده متوفی

تعریف واژهها، اصطلاحات و مفاهیم
تعریف واژهها، اصطلاحات و مفاهیم به کار رفته در بررسی تلفات ناشی از تصادفات در جادههای استان مازندران عبارتند از:
تصادف- حادثه ناگواری که اتفاق میافتد آنرا تصادف یا تصادم میگویند. تصادف به منزله، مصادف شدن با برخورد نمودن و تصادم یعنی صدمه دیدن، صدمه وارد شدن به شخص یا چیزی مانند خودرو و غیره. به عبارت دیگر وقوع یک سانحه منجر به جرح، فوت، خسارت، یا ترکیبی از این سه حالت که در نتیجه برخورد یک وسیله نقلیه با یک یا چند وسیله نقلیه دیگر یا انسان یا حیوان یا شی به وجود میآید و باعث تلفات جانی و یا خسارت میگردد (11) تصادف عبارت است از برخورد یک وسیله با یک یا چند وسیله نقلیه دیگر، انسان، حیوان یا اشیا که منجر به خسارت مالی یا جانی شده باشد. در دایره المعارف مهندسی ترافیک نیز چنین آمده است : تصادف واقعهای است اتفاقی که معلول چند عامل است. عوامل موثر در بروز تصادفات اجزای اصلی تصادف در سامانه حمل و نقل جاده ای از دیدگاه علمی و فنی در قالب سه عامل انسان، وسیله نقلیه و جاده میباشندکه هر کدام به نوعی در کیفیت و کمیت تردد و جابجایی ایفای نقش میکنند و باعث ایجاد خطر میشوند. بدین ترتیب جمع بسیاری از عوامل مختلف در شرایط خاص موجب وقوع تصادف خواهد شد که با تغییر و توسعه عوامل محیطی و فیزیکی و یا تغییردر رفتار راننده، نوع و شکل آن تا حدود قابل توجهی تغییر میکند.
راننده- انسان به عنوان استفاده کننده از راه و هدایتگر و کنترل کننده وسیله نقلیه بیشترین سهم را در وقوع یک تصادف، به خود اختصاص داده است. در واقع اصلیترین رکن ایمنی ترافیک، راننده است که میتواند با نحوه عمل درست و منطقی شرایط متغیر ترافیک را شناسایی و درک نماید و به میزان قابل توجهی از بروز سوانح جلوگیری نماید. راننده به فردی (مرد یا زن) اطلاق میشود که مهارت راندن خودرو را داشته باشد.
سرنشین- سرنشین شخصی است که در زمان حادثه داخل خودرو باشد. سرنشین وسیله نقلیه به معنی عام شامل راننده، کمک راننده و مسافر وسیله نقلیه است.
عابر- عابر پیاده عبارت است از: شخصی که بدون استفاده از هیچ نوع وسیله نقلیه موتوری یا غیر موتوری حرکت مینماید.
وسیله نقلیه- عامل وسیله نقلیه مجموع عوامل وسیله نقلیه به تنهایی، وسیله نقلیه و انسان، و وسیله نقلیه و راه میباشد که سهم هر یک از عواملی نظیر عدم مهارت رانندگان در کنترل خودرو، سن رانندگان، کیفیت و ایمنی خودرو، کیفیت زیر ساختهای جادهای و نقص وسیله نقلیه (شامل نقص سامانه ترمز، تایر، فرمان و..) در ایجاد تصادف با دیگری تفاوت دارد. در سهم مجموعه عوامل وسیله نقلیه تاثیر به سزایی دارد.
جاده- عامل جاده و محیط پیرامون طبقه بندی سادهای از انواع راهها به ترتیب راههای فرعی، راههای اصلی، بزرگراه و آزادراه است. نقش بزرگراه و آزاد راه به منظور تامین حرکت با سرعت مستمر و راههای فرعی و اصلی برای دسترسی میباشند. یک شبکه راه باید برای حمل و نقل ایمن و اقتصادی مسافر و کالا مطمئن بوده و جریان ترافیک را حفظ نماید.
محل فوت- مکانی است که واقعه‌ مرگ در آن‎جا رخ داده است.
علت نهایی فوت- عاملی است که به توقف غیر‌ قابل برگشت اعمال حیاتی (همانند ضربه به سر، خونریزی، شکستگیهای متعدد، سوختگی و ...) گردد.
روشنایی جاده- وقوع تصادفات جادهای میتواند در ساعات مختلف شبانه روز از قبیل روز، شب و یا هنگام طلوع و غروب آفتاب رخ دهد. در روشنایی جاده، کارکرد سامانه روشنایی، روشن نمودن پس زمینه اشیا هدف است. به عبارت دیگر در روشنایی معابر سطح جاده روشن میشود (پس زمینه) و نه عابر پیاده (شی هدف) که از مسیر خیابان عبور میکند و چشم راننده به واسطه اختلاف درخشندگی پس زمینه با شی هدف میتواند شی را تشخیص دهد.
نحوه انتقال متوفی- نحوه انتقال، چگونگی انتقال متوفی به بیمارستان است. انتقال متوفی معمولا به وسیله آمبولانس انجام میگیرد و گاهی به علت عدم وجود آمبولانس به وسیله خودروی پلیس، خودروهای گذری و سایر وسیله نقلیه موجود، این انتقال صورت میگیرد.
سن- تلفات تصادفات جادهای به گـروههای سـنـی 10-0، 20-11، 30-21، 40-31، 50-41، 60-51، دسته بندی شده است.
جنس- به دو گروه اصلی مرد و زن نقسیم شده است.
تحصیلات- تحصیلات به گروههای بیسواد، ابتدایی، راهنمایی، متوسطه و دانشگاهی تفکیک میشوند.
نحوه وقوع تصادفات- تصادفات فوتی بر حسب نحوه وقوع تصادف به گروههای برخورد وسایل نقلیه با یکدیگر، برخورد با عابر، برخورد با شی ثابت، برخورد با حیوان، واژگونی، حریق، سقوط و سایر تقسیم شدهاند.
قلمرو زمانی و مکانی تحقیق
این پژوهش در سال 1393 و در استان مازندران انجام شده است.
فصل دوم
ادبیات پژوهش
2-1- مبانی نظری
در مبانی نظری به بررسی تاریخچه تصادف در ایران، تصادفات از منظر روانشناختی و جامعه شناختی، عوامل موثر در بروز تصادفات جادهای (نقش جاده، خودرو، شرایط محیطی و عامل انسانی)، آموزش و فرهنگ سازی رفتار رانندگان، عوامل موثر بر رفتار رانندگی و هزینه‌های اقتصادی تصادفات جادهای پرداخته شده است.
2-1-1- تاریخچه تصادف در ایران(12)
در جهان نخستین انسانی که در یک حادثه رانندگی جان خود را از دست داد، یک خانم انگلیسی بود. بریجیت درسکول ۴۴ ساله اولین کسی در دنیا است که در یک سانحه رانندگی جان خود را از دست داده‌است. وی روز هفدهم آگوست سال ۱۸۹۶ در میدان کریستال پالاس لندن بر اثر تصادف فوت کرد.
نخستین تصادف رانندگی منجر به مرگ در ایران در پاییز سال ۱۳۰۵ میان خودرو مظفرالدین شاه و درشکه درویشخان نوازنده در خیابان سپه که جزو نخستین خیابانهای سنگ فرش شده تهران بود، اتفاق افتاد و راننده فرنگی مظفرالدین شاه که همراه خودرو به ایران فرستاده شده بود بر اثر بی احتیاطی، درویشخان را زیر گرفت. پس از این واقعه سرتیپ درگاهی آیین نامهای به نام نظامنامه درشکههای عمومی تهیه کرد و نخستین نظامنامه عبور و مرور تدوین شد. در یکی از بندهای این آیین نامه نوشته شده بود که راننده هنگام روز در شهر و اماکن پرجمعیت، ضمن حرکت از سمت راست باید با سرعت 15 کیلومتر در ساعت و در خارج شهر 25 کیلومتر در ساعت و شبها با سرعت 10 کیلومتر براند و با اینکه در موقع نزدیک شدن به حیوانات از قبیل اسب و قاطر که به طور طبیعی از صدای ماشین وحشت دارند، رانندگان باید از سرعت خودرو خود بکاهند و آرام حرکت کنند تا باعث وحشت و رم کردن حیوانات نشوند. وزیرالوزرا نیز پس از آن دستور داد که اداره پلیس نظمیه، شعبه ای به نام "وسایط ناقله" تاسیس شود. پس از واقعه فوت درویشخان بود که شمار پاسبانها افزایش یافت و در چهارراهها با بازوبند سفید و چراغ راهنمایی بر دوش دیده شدند که با دست رنگ چراغها را تغییر میدادند.
با آنکه از سال 1292شمار خودروها افزایش یافته بود اما هیچگونه مقرراتی برای نظم بخشیدن به عبور و مرور آنها وجود نداشت تا اینکه، سوئدیها به ایران دعوت شدند و آغاز به پایه گذاری سازمانی به نام نظمیه شهربانی کردند که شعبهای به نام «عبور و مرور» در آن تاسیس شد. در سال 1308، دولت ایران برای نخستین بار به فکر تاسیس یک سرویس حمل و نقل همگانی برای تهران افتاد. در همین سال بود که گواهینامهها صادر و درجه بندی شدند و رانندگان موظف به دریافت تصدیق یا همان گواهینامه از نظمیه بود. اولین افسر آزمایش رانندگی که نام و امضای او در پای اوراق رانندگان زمان قاجاریه وجود دارد و به زبان فرانسه نوشته شده است، شخصی به نام «مسیو کلین» بود که بعد از او، این سمت به «ناصرخان انشا» اولین متخصص نظیمه محول شد.
2-1-2- تصادفات جادهای از منظر جامعه شناختی و روانشناختی
پیشرفت و افزایش جمعیت از عوامل افزاینده سوانح و حوادث از جمله تصادفات جادهای به شمار میآیند. توسعه فعالیتهای مختلف انسانی در امر حمل و نقل، منجر به افزایش تصادفات جادهای گردبده و با گسترش آن به چهره‌ای ناسازگار برای جوامع انسانی تبدیل شده و با ایجاد نا امنی، آن را با خطری جدی مواجه نموده است. تصادفات جادهای از عوامل مختل کننده فعالیتهای مختلف جامعه به شمار آمده و به روشهای گوناگونی می‌تواند آثار زیانباری بر زندگی انسانها بگذارد. امروزه آسیبهای وارده بر اثر تصادفات، یکی از معضلات اصلی جامعه بوده که هر روزه بر ابعاد و عوارض جانبی آن افزوده می‌شود. پس از گسترش شهرنشینی و هجوم و تمرکز آنها در شهرها، به همراه تولید انبوه خودرو، ساختار جادهها دستخوش تغییرات اساسی گردیده و باعث شده که در عصر حاضر بروز تصادفات جادهای، به عنوان یکی از اصلیترین دغدغههای جوامع انسانی مطرح باشد.
جامعه عبارت است از مجموعهای از انسانها که به علت نیازها و تاثیر یک رشته رفتارها، ایدهها و آرمانها در یکدیگر ادغام شده و جمعی سازمان یافته در جهت ارضای نیازهای اجتماعی و اساسی، همکاری دارند، از اینرو جامعه‌ شناختی را میتوان علمی دانست که می‌خواهد از طریق تفسیری رفتار اجتماعی به تبیین علل، سیر و معلول‌های آن دست یابد. همچنین روانشناختی رفتار اجتماعی را در مورد فعالیت‌هایی بکار میرود که بر حسب معنا و مقصودی برای آن قایل هستند با رفتار دیگران مرتبط باشد و بر اساس آن جهت‌گیری شود.
بدین ترتیب جامعه شناختی و روانشناختی تصادفات را میتوان به عنوان بررسی علمی رفتار اجتماعی رانندگان در آمد و شد و حین رانندگی تعریف کرد. همچنین جامعه شناختی و روانشناختی تصادفات عبارت از مطالعه قوانین و فرآیندهای اجتماعی است که رانندگان را نه تنها به عنوان افراد و اشخاص بلکه به عنوان اعضای نهادهای اجتماعی در حوادث رانندگی و تصادفات شناسانده و مورد بررسی قرار میدهد. بنابراین جامعه شناختی و روانشناختی تصادفات، مطالعه رفتار اجتماعی و زندگی اجتماعی رانندگان در جوامع انسانی است.
در این بین فرهنگ همگانی اجتماع و رفتار رانندگان نیز بطور اساسی دستخوش تغییرات گردیده که این رفتارها خود متقابلا بر ایمنی ترافیک و مشکلات ترافیکی و نوع رانندگی و به ویژه در تصادفات و حوادث رانندگی اثرات منفی گذاشته است.بنابراین یکی از اهداف عمده جامعه شناختی و روانشناختی پیش بینی رفتار اجتماعی جامعه و نظارت بر آن است. نوع رفتار رانندگی یکی از مواردی است که شخصیت رانندگان را در اجتماع آشکار کرده و رشد اجتماعی و نوع و روش انتخابی رفتارهای آنان را در اجتماع را به معرض دید میگذارد.
در تعاملات اجتماعی و روابط بین فردی، مساله حمل و نقل به ‌عنوان یکی از مؤلفه های مهم زندگی مورد توجه است. چرا که مشکل حمل و نقل و پیامدهای ناشی از رانندگیهای غیر اصولی، حیات فردی و زندگی اجتماعی همگان را متاثر می‌کند. بدین ترتیب شهرنشینی و متغیرهای مربوط به آن، رانندگان را ناخواسته درگیر عصبانیت، پرخاشگری و بروز ناهنجاریهای اجتماعی میکند. رفتارهای پر خطر در رانندگی و قانون گریزی که به عنوان یک رفتار ضد اجتماعی است از اساسیترین دلایل رفتاری و ناهنجاریهای اجتماعی در رانندگی، وقوع تصادفات و آسیبهای ناشی از حوادث رانندگی به شمار میروند.
آسیبهای ناشی از حوادث رانندگی یک مساله بزرگ سلامت عمومی است که به تلاشی همه جانبه برای پیشگیری موثر و پایدار با توجه به شبکه علیتی آن نیاز دارد. پژوهشهای مختلفی در زمینه تصادف عموما در خصوص تاثیر سه عامل انسان، جاده و خودرو انجام شده است. لکن از بین این عوامل تاکید بر تاثیر عامل انسانی از باورهای رایج است. عامل انسانی (موثر در تصادفات) دامنه ای وسیع، از ویژگی های جمعیت شناسی و مهارت های روانی حرکتی تا ویژگی های شخصیتی، نگرش ها و انگیزش های فردی است (13)
جامعه شناختی تصادفات، بررسی آسیبهای اجتماعی همراه با علتها و انگیزههای پیدایی آنها و نیز شیوه های پیشگیری این پدیده هاست؛ زیرا خاستگاه اصلی کژ رفتاریهای اجتماعی را باید در کل حیات اجتماعی و نوع خاص روابط انسانی جستجو کرد. در کنار تصادفات که آسیبهای فردی و اجتماعی جبران ناپذیر و هزینه های سرسام آوری را بر جامعه تحمیل میکند. فرهنگ همگانی رانندگی بر ایمنی ترافیک و مشکلات ترافیکی اثرات منفی غیر قابل انکاری گذاشته و آسیبهای فردی و اجتماعی جبران ناپذیر را بر جامعه تحمیل میکند.
بنابراین روانشناختی و جامعه شناختی رفتار تصادفات و حوادث ترافیکی نشان میدهد که عامل رفتاری رانندگان، از اصلیترین علل و عوامل بروز تصادفات است. ناشناخته ماندن سهم تاثیرات شخصیت افراد در رانندگی موجب شده رانندگی غیر اصولی و خطر آفرین رواج یابد. همچنین ضعف مهارتهای رانندگی ناشی از کمبود تجربه از دلایل ساختاری تصادفات محسوب میشوند. رفتار اجتماعی رانندگان به عنوان یکی از شاخص های اصلی رانندگی مطرح میباشد. بنابراین میتوان با به کارگیری روشهای علمی و اهمیت دادن به رفتار اجتماعی رانندگان، بخش قابل توجهی از آسیبهای ناشی از حوادث ترافیکی و تصادفات جادهای را کاهش داد.
2-1-2-1- جامعه شناسی تصادفات جادهای
اهمیت موضوع ترافیک در هر جامعهای یک واقعیت اجتماعی است، که ناشی از مسایل مختلف است. لیکن انسانی که با تمام توانمندیهای خود توانسته برای آرامش زندگی خود، بهترین جادهها و امکانات را فراهم نماید، بهترین راهکارها را برای معضل ترافیک تدوین کند؛ نقش انسانی خود را در حل مشکل ترافیک نادیده گرفته است. این اثرات و نیز فرآیندها و جریانات موجود در درون اجتماعات، اثراتی بر روابط اجتماعی می‌گذارد. با آنکه شهرنشینی در ایران پدیده تازهای نیست اما به علت ورود ناگهانی خودرو به شهرها، فرآیند شهرنشینی از چنان ویژگیهایی برخوردار گردیده که آنرا از اساس با شهرنشینی سنتی متفاوت ساخته است.
آنچه که امروزه در جامعه گسترش یافته، پیداش بافتهای گوناگون مسکونی، تجاری، اداری است، این تنوع کاربری و کارکردی باعث تغییرات و تحولات گستردهای در جامعه شده، از جمله سبب افزایش سفرها و ایجاد تراکم و هجوم به سمت شبکههای حمل و نقل گردیده که معضل تصادفات را با خود به همراه آورده است. بنابراین ما با پدیدهای بنام تصادفات روبرو هستیم که سه عامل انسان، محیط و وسیله نقلیه را در رابطه ای تنگاتنگ و پیچیده با یکدیگر قرار میدهد. بر اساس چنین واکاوی اجتماعی، ارایه هر گونه برنامه برای کاهش تصادفات از دیدگاه کارکردی، جامعه شناختی و فرهنگی در استان باعث شده که ساختارآنها متمایز باشد.
رویکرد جامعه شناختی شامل ایده راهبر اصلی است. که مفهوم سازی و تحلیل از آن پیروی میکند و منعکس کننده مجموعه خاصی از ایدهها و فرضیههای مربوط به طبیعت مردم و جامعه است(14)، از نظر جامعه شناختی، خودرو در ایران، به عنوان یک ابزار دسترسی انسان‌ها به یکدیگر، نقش خود را به خوبی ایفا نکرده و سبب گسستی عمیق در جامعه شده است. هنگامی که انسان برای رفع نیازهای گسترده زندگی خود مجبور است که از فناوری و دستاورد بنام خودرو استفاده کند، نخستین پیامدی را که به جامعه انسانی تحمیل میشود، معضلی بنام آمد و شد خودروها و عدم تناسب خودروها با امکانات توسعه در مساله حمل و نقل است؛ این پدیده اجتماعی با بروز مشکلاتی چون مشکلات روحی و روانی، ناراحتیهای عصبی همراه است.
به دنبال رشد سریع حمل و نقل و فراگیر شدن استفاده روزمره خودرو، در طول سده بیستم، به تدریج نظام جاده سازی در خدمت خودرو قرار گرفت و سپس شیوه زندگی صورتی خودروگرا پیدا کرد. در نتیجه به دلیل استفاده بی رویه از خودرو عوارض منفی آن به صورت مرگ و میر به یک مساله بزرگ بشری تبدیل شد. علاوه بر این خودرو به عنوان یک وسیله پر جاذبه، تاثیرات وسیعی بر شیوه زندگی, قشربندی اجتماعی، هنجارها به وجود آورده که به پیدایش تضادها، نابرابریها و تنشهای جدید منجر شده است. خودرو قطعا یکی ازابزارهای موثر در تعیین سطح زندگی و رفاه اجتماعی انسان‌هاست و کاربرد آن در خدمات حمل و نقل بسیار مهم است.
همان‌گونه که وسیله نقلیه رفاه و آسایش بی ‌دلیلی را برای جوامع به ارمغان آورده است، ضایعات و خسارات بزرگی را نیز به آنها تحمیل کرده است. چنانکه بشر امروز در هر سال شاهد میلیون‌ها تصادف است. در حوادث رانندگی سه عامل عمده انسان، جاده و خودرو نقش اساسی دارند و در این بین نقش اصلی به عهده انسان است. عوامل انسانی دامنه وسیعی از عوامل، از ویژگی‌های جمعیت‌ شناختی و مهارت‌های روانی حرکتی تا ویژگی‌های شخصیتی را در بر می‌گیرد(15). انسان به عنوان محور توسعه، در همزیستی با خودرو امنیت جانی و سلامت روحی و روانی خود را از دست داده است. این موضوع اتلاف وقت و تصادف را به همراه آورده است. پس از آن به علت گسترش روابط اجتماعی و ورود روزافزون خودروها به اینگونه روابط، سبب افزایش تصادفات گردیده است.
چون روابط اجتماعی بر اساس تعامل انسانی در محیط شکل می‏گیرد. اینگونه رفتار با تولید و عرضه روزافزون خودرو و قفل شدن جادهها درحال افزایش است، که نمایانگر شکاف فرهنگی در جامعه ناشی از نبود فرهنگ مناسب رانندگی است. چنانچه از دیدگاه جامعه شناختی به آن بنگریم، باید به ابعاد اجتماعی موضوع و بحث رفتارها و هنجارهای رایج در جامعه و ضرورت اصلاح و تغییر رفتار پرداخت. بنابراین انسان‌ها که مهمترین طعمه تصادفات هستند، در بروز آن نقش اصلی را ایفا می‌کنند. آنچه که زمینه اشتباهات انسانی را در تصادفات فراهم می‌سازد، نا آگاهی افراد نسبت به مفاهیم عینی در این مورد است. از سوی دیگر جامعه ‌شناختی دارای دانش‌ گستردهای است،که میتواند فرهنگ ترافیک را از نظر اجتماعی مورد تاثیر قرار ‌دهد.
بنابراین از بعد جامعه شناختی، تصادفات جادهای در قالب یک پدیده اجتماعی است که انسان نقش خاصی در آن دارد. شهرها از حوزههای مختلفی شکل گرفته، که یکی از این حوزهها مربوط به حمل و نقل بوده که با کمیت و کیفیت این شبکه همراه است. از اینرو، بخشی از معضلات و مشکلات حوزه حمل و نقل مربوط به تصادفات و حوادث ترافیکی است. این حوادث، سبب میشود که کارکرد حمل و نقل دارای مشکل و متغیر شده و راهها و جادهها را تحت تاثیر قرار دهد و با خود مشکلات خاصی را به وجود آورد. از منظر جامعه شناختی میتوان گفت، تصادفات جادهای سلامت انسانها را تهدید کرده و بنیان خانوادهها را به مخاطره می‌اندازد. همچنین سبب از بین رفتن سرپرستهای فرهنگی جامعه می‌شود و منابع کمیاب انسانی و سرمایه ملی را از بین می‌برد.
2-1-1- 2- روانشناختی تصادفات جادهای
روانشناختی تصادفات جادهای، حوزه کاربردی است که در باره جوانب رفتاری و شناختی رانندگی به عنوان موضوع اجتماعی بحث میکند. این موضوعات پیچیده و همپوشی با محیطهای فنی، غیرفنی و ذهنی دارد. روان شناختی رانندگی در جهت ارتقای سطح توانمندی راننده در غلبه بر مقاومتهای درونی ناخودآگاه نسبت به اصول رانندگی حمایت آمیز است. تجربه احساس مقاومت نسبت به اصول روانشناختی رانندگی، بخشی از فرآیند درگیر شدن در خود ارزیابی و خود اصلاح گری است.
اکنون موضوع رفتار اجتماعی رانندگان در عرصه حمل و نقل باید مورد توجه قرار گیرد. راننده (عامل انسانی) مهمترین علت در ایجاد تصادفات جادهای میباشد. عامل رفتاری و ضعف مهارتهای شغلی ناشی از کمبود تجربه و عدم آشنایی با جادهها از اصلیترین علل و عمده ترین دلایل ساختاری حوادث ترافیکی و تصادفات جادهای به شمار میآیند. تخلفات رانندگی همواره یکی از علل بروز مشکلات، معضلات و حوادث ترافیکی در همه‌ جوامع می‌باشد که بسته به بافت جوامع میزان و نوع آن متفاوت خواهد بود. گرچه در بروز حوادث ترافیکی و تخلفات رانندگی، عوامل مختلفی دخیل بوده، اما نقش علل انسانی در رفتار ترافیکی و روش رانندگی به عنوان اصلی‌ترین عامل، دارای بالاترین درصد علت حوادث ترافیکی و تصادفات جادهای است.
رانندگی یکی از مواردی است که شخصیت راننده را در اجتماع آشکار کرده و ابعاد فرهنگی، رشد اجتماعی، نوع و روش انتخابی رفتارهای فرد در اجتماع را به معرض دید میگذارد. حرفه رانندگی مستلزم آگاهی، مشاهده و درک و واکنش بیخطر در برابر عوامل تحریک کننده است. شهرنشینی، آمد و شد و متغیرهای مربوط به آن، رانندگان را ناخواسته درگیر عصبانیت و پرخاشگری میکند. بدین ترتیب عدم رعایت مقررات و قانون گریزی که به عنوان یک رفتار ضد اجتماعی است از اساسی ترین دلایل رفتار نا ایمن در وقوع حوادث ترافیکی و تصادفات جادهای به شمار میروند.
رﻓﺘﺎرﻫﺎی ﻧﺎمناسب و مخاطره آمیز اﻓﺮاد زﻣﺎﻧﻲ اﻫﻤﻴﺖ دو ﭼﻨﺪان ﻣﻲﻳﺎﺑﻨﺪ ﻛﻪ ﺑﺘﻮاﻧﻨﺪ علاوه بر تهدید زﻧﺪﮔﻲ ﻓﺮد اﻧﺠﺎم دﻫﻨﺪه ﻋﻤﻞ، ﺳﻼﻣﺘﻲ و زﻧﺪﮔﻲ اﻓﺮاد دﻳﮕﺮ را ﻧﻴﺰ ﺗﻬﺪﻳﺪ ﻧﻤﺎﻳﺪ. ناهنجاریهای رفتاری در رانندگی به عنوان یک معضل جدی در جامعه به شمار میآید؛ که باید در جهت جلوگیری از این معضل به دنبال تمهیدات و برنامه های اساسی بود. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻣﺎﻫﻴﺖ ﻛﺎر اﺣﺘﻤﺎل ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻳﻚ ﻋﻤﻞ ﻧﺎ اﻳﻤﻦ ﺑﻪ ﺣﺎدﺛﻪای ﻓﺎﺟﻌﻪ ﺑﺎر ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺑﺴﻴﺎری از ﻣﺸﺎﻏﻞ دﻳﮕﺮ ﺑﺎﻻﺗﺮ اﺳﺖ. زﻳﺮا ﻋﻼوه ﺑﺮ ﺗﻬﺪﻳﺪ زﻧﺪﮔﻲ و ﺳﻼﻣﺘﻲ ﺧﻮد راﻧﻨﺪه ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ زﻧﺪﮔﻲ دهها ﻧﻔﺮ دﻳﮕﺮ ﻛﻪ در ﻋﻤﻞ، دﺧﺎﻟﺘﻲ در اﻧﺠﺎم ﻋﻤﻞ ﻧﺎ اﻳﻤﻦ راﻧﻨﺪه ﻧﻴﺰ ﻧﺪارﻧﺪ ﺑﻪ ﻣﺨﺎﻃﺮه اﻓﻜﻨﺪه ﺷﻮد؛ که از اﻫﻤﻴﺖ ﺑﺴﺰاﻳﻲ ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ. این رفتارهای نا ایمن سبب پدید آمدن حوادث ترافیکی و تصادفهای فراوانی میشود.
آمارهای جدید نشان میدهد %75 حوادث جادهها مربوط به شخصیت انسان است. بنابراین خصوصیات روانی، اجتماعی، تربیتی و باورهای فرهنگی از عوامل مهم ایجاد حوادث است (16). بنابراین در پدید آمدن تصادفهای رانندگی چهار عامل انسانی، جاده، وسیله نقلیه و محیط موثرند. در میان عوامل انسانی می‌توان به نادیده گرفتن مقررات و خطاهای رانندگی، نگرش های ترافیکی نادرست، خستگی و خواب آلودگی، مصرف مواد مخدر و الکل، رانندگی در ساعات سیاه (آخرشبها، اوایل صبح، بعد از ناهار) رانندگی جوانان به ویژه در آخر شبها، تعطیلات آخر هفته و با حضور همسالان اشاره کرد. بنابراین تصادفات جادهای منجر به جرح، مرگ، معلولیت و درد، کاهش بهرهوری، سوگواری، مشکلات اجتماعی روانی و همچنین تخریب گسترده اموال میشوند.
تلفات ناشی از تصادفات جادهای یکی از چالشهای مهم سلامت، بهداشت عمومی و توسعه استان مازندران است. به همین دلیل، ناهنجاریهای رفتاری در رانندگی و تصادفات جادهای به عنوان یک معضل جدی در جامعه محسوب میشود. بسیاری از عوامل در افزایش تلفات ناشی از تصادفات جادهای نقش دارند؛ سرعت غیر مجاز، رعایت نکردن حق تقدم و سبقتهای خطرآفرین از جمله عوامل موثر در بالا بردن آمار حوادث ترافیکی و تصادفات جادهای ارزیابی شدهاند. اما فرهنگ نادرست رانندگی در این میان نقش بیشتری دارد. بنابراین ﺑﺎ ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ اﻧﻮاع رﻓﺘﺎرﻫﺎ ﻋﻮاﻣﻞ ﺗﺄﺛﻴﺮ ﮔﺬار ﺑﺮ آﻧﻬﺎ و ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺳﻬﻢ ﻫﺮ ﻛﺪام از اﻋﻤﺎل ﻳﺎد ﺷﺪه، ﻣﻲﺗﻮان از ﻃﺮﻳﻖ اﺗﺨﺎذ ﺗﺪاﺑﻴﺮ از ﻧﺮخ ﺑﺮوز تصادفات جادهای ﻛﺎﺳﺖ.
2-1-3- تصادفات جادهای
با توسعه جوامع، سالانه میلیونها خودرو به سامانه حمل و نقل افزوده شده و به دنبال خود، مشکلاتی را به همراه میآورند. به این ترتیب خطر تصادفات به ویژه تصادفات جادهای روز به روز افزایش یافته و ایمنی جادهها کاهش مییابد. سامانه حمل و نقل جادهای به سبب ویژگیهای خاص نسبت به سایر سامانههای جابجایی، استفاده کنندگان بیشتری را به خود جذب میکند. همین عامل موجب میشود که ایمنی راه به شدت تحت تاثیر قرار گیرد و امنیت آن در مقایسه با سامانههای حمل و نقل کاهش یابد. بنابراین معیار سنجش ایمنی راه، تصادفات جادهای است.
2-1-3-1- مفهوم تصادفات
در فرهنگ عمید تصادف از نظر لغوی؛ از باب تفاعل به معنی به هم برخورد کردن، با هم روبرو شدن، به هم رسیدن بر حسب اتفاق و برخورد میباشد. تصادم نیز از همین باب و از نظر معنای لغوی به معنی به هم زده شدن، به هم کوفته شدن، سخت به هم خوردن دو چیز و کوفته شدن دو جسم به یکدیگر میباشد.
تعریف تصادفات رانندگی(17):
در رابطه با تصادفات رانندگی تعاریف متعددی ارائه شده که تمامی آن ها از نظر مفهوم یکسان است. در ذیل چند نوع از تعاریف مربوط به تصادفات رانندگی را ذکر می کنیم:
تصادف عبارت است از برخورد یک وسیله نقلیه با وسیله نقلیه دیگر ، حیوان، انسان، اشیاء ، خروج وسیله نقلیه از جاده و یا واژگون شدن آن که منجر به جرح، قتل و خسارت گردد.
تصادف عبارت است از انجام عمل و واقعهای در رابطه با واحدهای ترافیکی در کوچه، خیابان و جاده و به طور کلی در راه که در نتیجه آن اشیاء، خودرو و یا خودروهایی خسارت دیده و شخص یا اشخاصی مجروح یا فوت نموده اند.
تصادف عبارت است از برخورد وسیله نقلیه با یک شی ثابت یا متحرک، جاندار، خروج از جاده و یا واژگون شدن وسیله نقلیه که نهایتاً موجب خسارت، جرح یا قتل می گردد
تصادف عبارت است از وقوع سانحه منجر به جرح، فوت، خسارت و یا ترکیبی از آنها که در نتیجه برخورد یک یا چند وسیله نقلیه با یکدیگر و یا انسان، حیوان و شی به وجود آید . همچنین خروج وسیله نقلیه از راه و واژگونی آن را نیز باید به موارد مذکور اضافه نمود.
برخورد یک یا چند واحد عبور و مرور با یکدیگر و یا اشیا ثابت که منجر به ضرر و زیا ن های مالی و جانی گردد که واژگونی و خروج از راه هم باید به آنها افزوده گردد.
تعریف دیگر، تعریفی است که مجمع ملی ایمنی راهها از تصادفات رانندگی به عمل آورده است و آن این است، تصادف، واقعهای است که مرگ، جراحت یا خسارتهای خودرویی را به طور غیر عمدی به دنبال دارد.(18)
خسارتی

جرحی

1-از لحاظ نتیجه
با وسیله یا وسایل نقلیه دیگر

فوتی

با عابر یا عابران

بدون برخورد
با حیوانات

با اشیا ثابت

با اشیا متحرک

2-بر اساس وسایل نقلیه درگیر

خروج از راه

واژگونی

بدون برخورد

آتش سوزی

پرت شدن سرنشین

نمودار2-1- نمودار طبقه بندی تصادفات بر اساس نتیجه تصادف و وسایل نقلیه درگیر
در تعریف کمیسیون استاندارد خودروهای جاده ای موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران؛ تصادف عبارت از رخداد ناگهانی و غیر قابل پیش بینی در مورد وسیله نقلیه که در اثر آن زیانهایی به وسایل نقلیه، سرنشین و یا اجسام وارد آید(نمودار2-2)(19). با وجود این، هنوز تعریف کاملی برای تصادف بیان نشده است. بنابراین برای شناخت تصادفات جادهای بایستی عوامل اصلی بروز اینگونه حوادث را مورد بررسی قرارداد. در واقع برای کاهش آسیبهای وارده و دستیابی به سامانههای حمل و نقل مناسب، به طوری که ایمنی جادهها ارتقا یابد.
تصادف

بدون برخورد
با برخورد

جلو

خارج شدن از راه
قیجی کردن

پهلو

واژگونی
جدا شدن یدک

سایر
افتادن یا جابجایی بار بار
عقب

آتش سوزی

نمودار2-2- نمودار تصادف کمیسیون استاندارد خودروهای جاده ای موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران
2-1-3-2- واکاوی تصادفات جادهای
افزایش جمعیت و روند رو به رشد توسعه و فعالیتهای مختلف انسانی در امر حمل و نقل، موجب شده اثرات نامطلوبی از نظر تصادفات جادهای، همراه با خسارات مالی و جانی جبران ناپذیری پدید آید. تصادفات جادهای یکی از شایعترین سوانح و حوادث است که جان بسیاری از مردم را به خطر میاندازد. توسعه فناوری و افزایش روز افزون خودرو در زندگی بشر، موجب شده تصادفات جادهای یکی از شایعترین حوادث است که سالانه جان بسیاری از مردم را به خطر می‏اندازد. کشور ما، از این نظر یکی از کشورهای دارای بیشترین موارد تصادف جاده ای و تلفات ناشی از آن است.
ایران بین سالهای ۲۰۰۴-۲۰۰۲ مکان دوم جهانی را آن هم با اندکی اختلاف پس از کشور السالوادوردر قاره آمریکا از نظر «تعداد کشته به ازای ۱۰۰ هزار نفر جمعیت» در تصادفات جادهای به خود اختصاص داده است. بر این اساس در السالوادور تعداد کشته به ۱۰۰ هزار نفر جمعیت در تصادفات جاده‌ای در سال‌های مورد بررسی ۴۳ نفر و در ایران ۴۱ نفر بوده است. این تعداد برای کشور انگلستان ۶ نفر، آمریکا ۱۷ نفر، چین ۶ نفر، مالزی۳۲ نفر، کره۳۳ نفر، سوریه۱۲ نفر، عربستان۲۲ نفر، بنگلادش۲۰ نفر و هند۱۵ نفر بوده است. همین آمار نشان می‌دهد از سال ۱۳۷۳تا سال ۱۳۸۶ نزدیک به۳۰۰هزار نفر در تصادفات جاده‌ای در کشور جان خودرا از دست داده‌اند(20).
تلفات جادهای در جهان رتبه هفتم را دارد اما در ایران پس از بیماریهای قلبی و عروقی رتبه دوم را دارد(21) بر اساس آخرین آمار مرگ و میر بر اثر تصادفات جادهای از سال 79 تا 88، 235 هزار و 50 نفر جان خود را از دست دادهاند. بر اساس این آمار 10 ساله میتوان گفت که به ازای هر 100 هزار نفر جمعیت 28/38 درصد تلفات داشتهایم. در هر ساعت2.7 ایرانی بر اثر تصادفات جادهای جان میدهند.(22) که نشانگر تلفات انسانی بالا با توجه به جمعیت کشور ( تنها یک درصد از جمعیت جهان) است. به همین لحاظ تصادفات جادهای یکی از عمده ترین دلایل مرگ و میر ایرانیان است.
متاسفانه در طول یک دهه اخیر وضعیت ایمنی جاده‌های کشورمان به نسبت دیگر کشورهای جهان از وخامت بیشتیر برخوردار شده است و طبق گزارش سازمان بهداشت جهانی در سالهای 2011 و 2013 شاهد هستیم که رتبه ایران که در سال 2007 در میان 178 کشور دنیا در مقام 168 قرار داشت، در سال 2011 و در میان 180 کشور جهان به رتبه 177 رسیده است(23).
بر اساس آمار سازمان پزشکی قانونی کشور در ۱۰سال (1376 تا 1385) به جمعیت کشور ۸ میلیون و ۵۷۵ هزار و ۴۷۶ نفر و به تعداد وسایل نقلیه موتوری ۹۷۴ هزار و ۸۶۹ مورد افزوده شده که تعداد مرگ ناشی از حوادث ترافیکی در این مدت ۲۰۹ هزار و ۹۲۳ مورد بوده است. تعداد افراد آسیب دیده ناشی از این حوادث یک میلیون و ۶۵۰ هزار و ۳۴۱ آسیب بود که از ۱۱۰ نفر به ازای هر ۱۰۰هزار نفر در سال 1375 به۴۰۱ نفر به ازای هر ۱۰۰هزار نفر در سال 1384 افزایش یافته، سپس به ۳۹۳ نفر به ازای هر ۱۰۰ هزار نفر در سال 1385 کاهش یافته است. میزان مرگ ناشی از حوادث ترافیکی نیز از ۱.۲۲ به ازای هر۱۰۰ هزار نفر در سال 1375 به ۵ .۴۰ به ازای هر ۱۰۰ هزار نفر در سال1384 افزایش پیدا کرده و سپس در سال 1385 به ۱. ۳۹ نفر به ازای هر۱۰۰هزار نفر کاهش پیدا کرد. تعداد مرگ بر اساس شاخص تعداد وسایل نقلیه از ۲۱۱ مورد به ازای هر ۱۰۰ هزار وسیله نقلیه در سال 1375 به ۲۵۸ مورد به ازای هر ۱۰۰ هزار وسیله نقلیه در سال 1381 افزایش یافت و سپس به۱۷۰ مورد به ازای هر ۱۰۰ هزار وسیله نقلیه کاهش پیدا کرد(24).
بر اساس آخرین آمار مرگ و میر بر اثر تصادفات جاده‌ای از سال 1379 تا 1388، 235 هزار و 50 نفر جان خود را از دست داده‌اند. بر اساس این آمار 10 ساله می‌توان گفت که به ازای هر 100 هزار نفر جمعیت 38.28 درصد تلفات داشته‌ایم. در هر ساعت 2.7 ایرانی بر اثر تصادفات جاده‌ای جان می‌دهند(25) همچنین بر اساس اعلام سازمان پزشکی قانونی، روزانه بیش از ۶۰ نفر در حوادث رانندگی در کشور جان میبازند(26). بنابراین بر اثر تصادفات جادهای به طور متوسط در هر 22 دقیقه یک نفر جان خود را بر اثر تصادف با خودرو از دست میدهند و به همین لحاظ تصادفات جادهای یکی از عمده‌ترین دلایل مرگ و میر ایرانیان است.
همچنین اگر مقایسهای در مورد تعداد کشته شدگان تصادفات جادهای ایران به ازای هر۱۰ هزار وسیله نقلیه صورت گیرد، نرخ کشته شدگان تصادفات جاده ای ایران حدود ۴۵ برابر کشورهای صنعتی، ۲ برابر چین، ۳ برابر کره جنوبی، 5.3 برابر تایلند، ۳ برابر روسیه و ۷ برابر ترکیه با جمعیت و وسایل نقلیه موتوری تقریبا یکسان است (27)، به همین دلیل ایران دارای رتبه نخست تصادفات در دنیاست. علاوه بر این، شاخص مربوط به قربانیان تصادفات ایران چند برابر شاخص مشابه در کشورهای دیگر است و بیشترین قربانیان در سنین 20 تا 50 سالگی و در عابران پیاده دیده میشود (28).
رشد حوادث برونشهری که در سال 1355، در حدود 55 هزار مورد بوده است در سال 1385 به 165 هزار مورد رسیده است، که رشد سالیانه 13درصدی را سبب میشود. همچنین از سال 1376 که تعداد کشته شدگان 14هزار نفر بوده است به 28 هزار مورد در سال 1385 رسیده است و باز هم رشد نگران کننده 8 درصدی را در طی 10سال داشته است. حوادث رانندگی قربانیان خود را از سنین کلیدی جامعه انتخاب میکند. سهم عوامل مختلف در حوادث رانندگی ایران بر اساس راهنمای ایمنی راهها (پیارک) که مرجع معتبری است محاسبه شده است. سهم عامل انسانی به تنهایی 57 درصد است که 26 درصد با عامل جاده و 6 درصد با عامل وسیله نقلیه هم پوشانی دارد. این درحالی است که سهم عامل جاده به تنهایی 3 و وسیله نقلیه 2 درصد میباشد (29).
آمار تصادفات، تلفات و زخمیهای حاصل از تصادفات در نمودار پایین ارایه شده است. با نگاهی اجمالی به نمودار میتوان دریافت تعداد متوفیات، جراحت و مرگ تا سال 1384روندی صعودی داشته که از سال 1385 این روند افزایشی تا حدی واپایش شده و در سالهای 1386 و 1387 با روند کاهشی مواجه بوده است. تعداد مرگ و میر ناشی از تصادفات رانندگی در سال 1386 با کاهش چشمگیری (16 درصد) مواجه بوده است که بخش عمده آن (حدود 9 درصد) میتواند به دلایل مختلفی از جمله سهمیه بندی سوخت و اثر القایی آن در تیرماه و سرمای شدید هوا در ماههای آخر سال و بخش دیگر آن (حدود 7 درصد) میتواند به دلیل بهبود پایدار ایمنی رانندگی در کشور باشد)30).

نمودار2-3- تعداد تصادفات، جرح و فوتی ناشی از تصادفات در ایران (1373 تا 1388)
حوادث رانندگان اولین آسیب‌های غیر عمدی منجر به مرگ می‌باشند. هر 6 دقیقه یک عابر پیاده در تصادفات آسیب و هر 107 دقیقه یک عابر پیاده جان خود را از دست می‌دهد. به خواب رفتن افراد در هنگام رانندگی سالانه باعث 100000 تصادف می‌شود که در نتیجه آن تعداد زیادی آسیب دیده و جان خود را از دست می‌دهند(31). رانندگی در حالت خواب آلودگی خطر تصادفات جادهای را 4 تا 6 برابر افزایش میدهد. همچنین رانندگی همراه با انجام کارهای دستی و یا بینایی پیچیده خطر تصادفات جادهای را 3 برابر افزایش میدهد(32).
تصادفات علت اصلی مرگ و میر و آسیبهای جدی هستند که در تمام جهان اتفاق می‌افتد و سالانه شمار زیادی از مردم را به کام مرگ می‌کشد. ایران یکی از کشورهایی است که بالاترین میزان تلفات انسانی ناشی از تصادفات جادهای را دارد. در ایران برخی عوامل ویژه سبب بالا رفتن نرخ مرگ و میر افراد در تصادفات می‌شود که شاید تاثیر این عوامل در سایر کشورها کمتر باشد.
نمودار 2-4- مقایسه آمار 13 ساله تلفات حوادث رانندگی از سال 1380 تا سال1392
با توجه به تمهیدات مختلف و کنترل سیر فزاینده مرگ و میر در تصادفات جاده‌ای اما باز هم نگرانی‌ها رفع نشده است و ایران همچنان در صدر کشورهای پر تلفات جاده‌ای قرار دارد. نگاهی به این آمارها نشان می‌دهد که تلفات ناشی از تصادفات جاده‌ای در ایران بسیار بالا بوده و از حیث آمار در رتبه های نخست جهان قرار دارد، این در حالی است که تعداد خودروهای ایران از تعداد خودروها در بسیاری از کشورها جهان بسیار کمتر است. بر اساس آمارهای موجود، مرگ و میر ناشی از تصادفات در جادهها نسبت به سایر کشورها بسیار بیشتر است. تصادفات جادهای، یکی از مهمترین مشکلات مرتبط با سلامت همگانی است، پیشگیری مداوم و موثر آن نیازمند کوششهای هماهنگ و همه جانبه است.
2-1-4- عوامل موثر در بروز تصادفات جادهای
اندیشه انسانها و گذشت زمان، وی را بر طبیعت چیره نموده، راههای چیرگی امکانات و تواناییهای موجود در آن را برای رفاه بیشتر نوع بشر هموار کرده است. این روند از یک طرف آسایش و رفاه را برای نوع بشر به ارمغان آورده، از طرف دیگر بر کمیت و هم بر کیفیت زیستن وی اثرات زیانبار و مخرب بر جای گذاشته است. با رشد شتابان شهرها و افزایش حمل و نقل در جادهها و همچنین افزایش سرعت، مساله تصادفات جادهای مطرح گردید. بدین ترتیب مسایل حمل و نقل و تصادفات جادهای، با همه پیچیدگیهای آن مورد توجه واقع شدند.
حمل و نقل علیرغم داشتن جنبه های ایمنی و رفاهی بسیار فراوان، جوامع را مورد تهدید قرار داده است. در این بین، حمل و نقل جادهای با توجه به گستردگی و فراگیری آن از اهمیت ویژهای برخوردار است. حمل و نقل از سه عامل، انسان، راه، وسیله نقلیه تشکیل میشود. چنانچه هر یک از عوامل سه گانه نباشد اصولا مسالهای به نام تصادفات جادهای وجود نخواهد داشت. بنابراین یکی از مهمترین عواملی که در ایجاد تصادفات جادهای بسیار با اهمیت است افزایش جابجایی میباشد، که از عوامل اصلی این افزایش آن؛ میزان رشد جمعیت و افزایش بی رویه خودروها میباشد.
هنگامی که شهرها رشد میکنند، توجه به هماهنگی میان جنبههای مختلف زیستی آنها بسیار حایز اهمیت میباشد. در این فرآیند جابجایی جمعیت در انجام فعالیتهای روزمره بسیار ضروری است. رشد سریع جمعیت، افزایش مصرف و گسترش محدودههای ساخته شده، سامانه حمل و نقل را آشفته نموده و نا امنیهای ایجاد شده؛ تهدیدی جدی برای جوامع به شمار میروند. این اقدامات از طریق لحاظ کردن برخی از هزینههای حمل و نقل، بر فعالیتهای مختلف تاثیر گذاشته و این امر میتواند منجر به افزایش آمد و شد و تصادفات جادهای شود.
در میان فعالیتهای آسیب رساننده فعالیتهای انسانی، حمل و نقل سهم به سزایی را به خود اختصاص داده است در نتیجه باید به عنوان یکی از پیجیده ترین مشکلات جوامع بشری مورد توجه قرار گیرد. حمل و نقل آثار متفاوت زیادی حاصل از تردد جادهای بر جوامع زیستی وارد میسازد. بنابراین بروز بحرانهای مختلف همانند افزایش تصادفات جادهای، نشان دهنده ضرورت توجه همه جانبه به آنست.
مطالعات انجام شده توسط آزمایشگاه تحقیقات جاده و حمل و نقل که با همکاری سازمان بهداشت جهانی صورت پذیرفته است نشان میدهد که بطور حیرت انگیزی میزان مرگ ومیر ناشی از تصادفات جادهای در کشورها، یکی از عوامل مهم مرگهای زودرس میباشد. برای گروه سنی 5 تا 44 سال، مرگ و میر ناشی از تصادفات جادهای دومین عامل اصلی مرگهای زودرس را تشکیل میدهد. بهبود وضعیت بهداشتی و کاهش تدریجی بیماریهای عفونی محلی، باعث شده است تا مرگ و میر ناشی از تصادفات جادهای، از اهمیت بیشتری برخوردارشده و این امر مشکل رو به افزایش کشورهای در حال توسعه میباشد(33).
مساله واپایش اثرات تصادفات جادهای، برای جهت بخشیدن به نحوه کاهش آن و دست یابی به سامانههای حمل و نقل مناسب، به طوری که کمترین آسیبها را وارد کند؛ بایستی در اولویت قرار گیرد. حمل و نقل به علت دارا بودن آثار تصادفات جادهای، یک مشکل اساسی بوده که پیشگیری و واپایش آسیبهای آن، نیازمند کوششهای هماهنگ و همه جانبه است. واکاوی آمار تصادفات در جهان، نشان میدهد که میزان مرگ و میر در ازای هر خودرو شمارش شده در کشورهای در حال توسعه، در مقایسه با کشورهای صنعتی بسیار بیشتر است.
یکی از زیرساختهای مهم در توسعه اقتصادی شهرها و کشورها، سامانه جادهای و حمل و نقل مؤثر آن است. بر همین اصل، ایمنی حمل و نقل از جایگاه ویژهای برخوردار است. معیار سنجش ایمنی راه، تعداد تصادفهای جادهای است که این تصادفها برآیندی از رفتار و نقش رانندگان، خودروها و جاده و محیط است با توجه به افزایش روزافزون تصادفها، تجزیه و تحلیل باید به گونهای انجام شود که عوامل موثر در بروز آنها شناسایی شوند به طور کلی ایمنی راه در سامانه «انسان، وسیله نقلیه، راه و محیط» بررسی میشود. شناخت تعامل این سه جز پایه ای است برای تشریع علت و اثر عواملی که منجر به تصادف میشوند(34)
بنابراین تصادفات جادهای ناشی از وجود نقص در یکی از سه عامل است. برنامه ریزیها باعث بهبود وضعیت ایمنی سامانه حمل و نقل میشوند. سیاستهای حمل و نقل نیازمند رشدی است تا پای به پای تمایل فزاینده برای جابجایی، توسعه یابند و کیفیت آن را حفظ کند. در این راستا کاهش تلفات ناشی از تصادفات جادهای یک موضوع کلیدی به شمار میآید.
تصادفها برآیندی از رفتار و نقش رانندگان، خودروها و جاده و محیط است با توجه به افزایش روزافزون تصادفها، تجزیه و تحلیل باید به گونهای انجام شود که عوامل مؤثر در بروز آنها شناسایی شوند. به طور کلی ایمنی راه در سامانه انسان، خودرو، راه و محیط بررسی میشود. شناخت تعامل این سه جز پایهای است برای تشریع علت و اثر عواملی که منجر به تصادف میشوند. بر اساس ماتریس هادن سه مرحله را برای تصادف مطرح شده است که عبارت اند از: 1-مرحله قبل از تصادف؛2-مرحله هنگام تصادف؛3-مرحله پس از تصادف(35)
جدول2-1- ماتریس هادون (1973)
مراحل عوامل
انسان تجهیزات و وسایل نقلیه راه و محیط
پیش از تصادف پیشگیری از وقوع تصادف آموزش و فرهنگ سازی،
اعمال قوانین و مقررات مدیریت سرعت، چراغها، ترمز، کارکرد خوب، معاینه فنی طراحی راه،محدودیت های
سرعت، تسهیلات برای عابران پیاده
هنگام تصادف پیشگیری از صدمات به هنگام تصادف کنترل صدمات و
جراحات محافظت از سرنشینان، سایر تجهیزات ایمنی،
طراحی پیشگیرانه از تصادف تجهیزات کنار جاده

—103

1-38- اهداف تحقیق 38
فصل دوم: مروری بر منابع 39
2-1- سوابق استفاده از رازیانه در کشت بافت 40
2-2- تحقیقات کشت بافت بر روی گیاهان دیگر 43
فصل سوم: محل انجام آزمایش 46
3-1- مواد شیمیایی 47
3-2- تهیه بذر47
3-3- محیط کشت، ترکیبات و چگونگی آماده سازی آن . . 47
3-4- تهیه محلول مادری MS(غلظت x10) ……… …………… …………………… 47
3-5- مراحل سترون سازی51
3-5-1- سترون سازی بذرها51
3-5-2- سترون سازی محیط و وسایل کار 52
3-5-3- تولید گیاهان سترون جهت تیمارهای مختلف 52
3-6- کشت گیاه در محیط های تیماری به منظور کال زایی 54
3-7- باززایی57
3-8- کشت سوسپانسیون سلولی در محیط کشت MS مایع 58
3-9- جداسازی ترکیبات فرار 58
3-10- آنالیز آماری 59
فصل چهارم: نتایج و بحث
60
4-1- نتایج کالوس سازی ریزنمونه های گیاه رازیانه در محیط کشت حاوی ترکیبات هورمونی مختلف 61
4-2- نتایج باززایی ریزنمونه های گیاه رازیانه در محیط کشت حاوی ترکیبات هورمونی مختلف 65
4-3- نتایج حاصل از اثر غلظت های مختلف هورمون BAP بر اندازه ساقه و ریشه و تعداد برگ در گیاه رازیانه 70
4-4- بررسی ترکیبات شیمیایی گیاه رازیانه تحت تاثیر تیمارهای مختلف هورمونی از طریق
کشت سوسپانسیون سلولی 74………………………………………………………………………….
4-5- مقایسه درصد سطوح ترکیبات شیمیایی مشترک حاصل از کشت سوسپانسیونی گیاه رازیانه در تیمارهای مختلف هورمونی
75
4-6- اشکال طیف گاز کروماتورگراف در اسانس گیاه رازیانه تیمارشده با ترکیبات هورمونی مختلف.........................77
فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری کلی
81
بحث 82
پیشنهادات86
منابع 87

چکیده انگلیسی 98……………………………………………………………… ………………….

فهرست شکل ها
عنوان شکلصفحه
شکل 1-4- مراحل رشد جنین های جنسی و غیرجنسی...………………………………………………….……….29
شکل 4-1- کالوسهای بوجود آمده در محیط کشتهای غلظت 4میلی گرم بر لیتر و 1 میلی گرم بر لیتر.................................................................................................................................60
فهرست جدول ها
عنوان جدول صفحه
جدول 1-1- . مقایسه مقدار تولید برخی ترکیبات دارویی حاصل از کشت سوسپانسیون سلولی با گیاه کامل................33
جدول 3-1- ترکیب و غلظت‌های هورمونی مورد استفاده در القاء و رشد کالوس در محیط ……………….MS51
جدول 3-2- ترکیب و غلظت‌های هورمونی مورد استفاده در باززایی رازیانه در محیط MS2/1…………..……54
جدول 4-1- نتایج تجزیه واریانس حاصل از بررسی تاثیر ریزنمونه، ترکیبات هورمونی محیط‌کشت و اثرات متقابل این فاکتورها بر میزان کالوس‌زایی…………..……………………………………………………… 58
جدول 4-2- نتایج مقایسه میانگین حاصل از بررسی تاثیر ترکیبات مختلف هورمونی بر میزان درصد کالوس‌زایی به روش آزمون LSD در سطح پنج درصد……………………..………………………………………... 58
جدول 4-3- نتایج مقایسه میانگین حاصل از بررسی تاثیرریزنمونه‌های رازیانه بر میزان درصد کالوس‌زایی به روش آزمون LSD در سطح پنج درصد …………..…………………………………………………..60
جدول 4-4- نتایج مقایسه میانگین حاصل از بررسی اثرات متقابل ریزنمونه در ترکیبات مختلف هورمونی بر میزان کالوس‌زایی به روش آزمون LSD در سطح پنج درصد ............................................................................................................ 61
HYPERLINK l "_Toc302924107" جدول HYPERLINK l "_Toc302924106" 4-5- نتایج تجزیه واریانس حاصل از بررسی تاثیر ریزنمونه، ترکیبات هورمونی محیط‌کشت و اثرات متقابل این فاکتورها بر میزان باززایی...................................................................................................................................................................63

جدول 4-6- نتایج مقایسه میانگین حاصل از بررسی تاثیر ترکیبات مختلف هورمونی بر میزان درصد باززایی به روش آزمون LSD در سطح پنج درصد …...............................................................................................................................63جدول 4-7- نتایج مقایسه میانگین حاصل از بررسی تاثیرریزنمونه‌های رازیانه بر میزان درصد باززایی به روش آزمون LSD در سطح پنج درصد65… ………………………………………………………………
جدول4-8- نتایج مقایسه میانگین حاصل از بررسی اثرات متقابل ریزنمونه در ترکیبات مختلف هورمونی بر میزان باززایی به روش آزمون LSD در سطح پنج درصد ………………………………….. … …….. 66
جدول4-9- نتایج تجزیه واریانس اثر غلظت های مختلف هورمون BAP بر صفات اندازه ساقه و ریشه و تعداد برگ در گیاه رازیانه ...................................................................................................................... ..........................................................68
جدول4-10- مقایسه میانگین اثر غلظت های مختلف هورمون BAP بر صفات اندازه ساقه و ریشه و تعداد برگ در گیاه رازیانه ........................................................................................................................................................................................69
جدول 4-11- ترکیبات شیمیایی حاصل از اسانس گیاه رازیانه....................................................................................................71

TOC h z c "شکل"
فهرست نمودارها
عنوان نمودار صفحه
نمودار4-1- تاثیر ترکیبات مختلف هورمونی بر میزان درصد کالوس‌زایی………………..…………… ........59
نمودار4-2- تاثیرریزنمونه‌های رازیانه بر میزان درصد کالوس‌زایی61
نمودار4-3- اثرات متقابل ریزنمونه در ترکیبات مختلف هورمونی بر میزان کالوس‌زایی 62
نمودار4-4- تاثیر ترکیبات مختلف هورمونی بر میزان درصد باززایی64
نمودار4-5- تاثیرریزنمونه‌های رازیانه بر میزان درصد باززایی............................................................................................ 65
نمودار4-6- اثرات متقابل ریزنمونه در ترکیبات مختلف هورمونی بر میزان باززایی.... ...........................................................67
نمودار4-7- اثر غلظت های مختلف هورمون BAP بر میزان اندازه ساقه گیاه رازیانه69
نمودار4-8- اثر غلظت های مختلف هورمون BAP بر میزان اندازه ریشه گیاه رازیانه 70
نمودار4-9- اثر غلظت های مختلف هورمون BAP بر تعداد برگ ایجاد شده در گیاه رازیانه............................................70
نمودار 4-10- مقایسه درصد سطوح ترکیب شیمیایی (E,E) 2,4-Decadienal در گیاه رازیانه تیمار شده با غلظت های هورمونی مختلف...................................................................................................................................................72
نمودار 4-11 مقایسه درصد سطوح ترکیب شیمیایی D-(+)-fenchone در گیاه رازیانه تیمار شده با غلظت های هورمونی مختلف....................................................................................................................................................73

فصل اول
مقدمه
مقدمه
گل ها و گیاهان، خاموش ترین موجودات و در عین حال گویاترین مظهر قدرت و عظمت آفرینش هستد. هر برگی از این موجودات زیبا، کتاب بزرگی در وصف توحید است. گلها و گیاهان نه تنها با الوان و اشکال بدیع و بیبدیل خود سفرهی طبیعت را زینت میبخشند بلکه آن را چنان سرشاری از نیروی حیاتی میسازند که هیچ بساطی را یارای رقابت با آن نیست (امیدبیگی، 1377 .( با آن که امروزه درمان بیماریها بیشتر از طریق مصرف داروهایی صورت میگیرد که منشأ صنعتی دارند و اختصاصاً در آزمایشگاهها تهیه میشوند ولی مصرف بعضی از آنها زیانهایی به بدن میرساند و عوارض جانبی بسیاری از آنها ثابت شده است. در اوایل قرن حاضر پیشرفت علم شیمی و کشف سیستمهای پیچیدهی سنتز ارگانیک منجر به توسعهی صنعت داروسازی و جایگزینی شیمی درمانی شد. بدین طریق پزشکی مدرن توانست بسیاری از بیماریها غیرقابل علاج و غالباً مرگآور را درمان کند. با وجود این گیاهان دارویی و داروهایی که از آنها تهیه میشدند هرگز به طور کامل کنار گذاشته نشدند. طبق گزارش سازمان بهداشت جهانی امروزه بیش از 80 درصد مردم جهان (نزدیک به 5 میلیارد نفر)، برای درمان بیماریها هنوز از داروهای گیاهی استفاده میکنند. تقریبا یک چهارم داروهای تهیه شدهی دنیا منشأ گیاهی داشته که یا مستقیماً از گیاهان عصارهگیری شده و یا براساس ترکیب گیاهی، سنتز شدهاند. واژه گیاهان دارویی تنها به تسکین دهنده آلام اطلاق نمیشود بلکه این گیاهان در زیر گروه غذا به عنوان طعم دهندهها، نوشیدنیها، شیرین کنندهها، رنگ طبیعی بوده همچنین به عنوان ماده اولیه محصولات آرایشی و بهداشتی نیز مورد استفاده قرار می گیرند (امیدبیگی، 1376).
درواقع گیاهانی که حداقل دارای صفات زیر باشند،گیاه دارویی نامیده میشوند:
1- در پیکر این گیاهان مواد ویژه ای به عنوان مواد مؤثر یا متابولیتهای ثانویه ساخته و ذخیره میشوند که برای مداوای برخی از بیماریها مورد استفاده قرار میگیرند. مواد مذکور طی فرآیندهای ویژه و پیچیده بیوشیمیایی و به مقدار بسیار کم (به طور معمول کمتر از یک درصد وزن خشک گیاه)، ساخته میشوند.
2- اغلب ممکن است اندام ویژهای چون ریشه، برگها، ساقه، گل، میوه و غیره بیشترین مواد مؤثر را داشته باشند، بنابراین همیشه نمیتوان کل اندام گیاه را منبع ماده دارویی ویژهای دانست.
3- اندام گیاهی برداشت شده، آماده سازی و فرآوری میشوند، یعنی تحت تأثیر عملیات ویژهای مانند جداسازی، خرد شدن، خشک کردن، تخمیر و غیره قرار گرفته و سپس استفاده میشوند. به طور معمول این اندامها به صورت سنتی و فقط با خشک کردن به عنوان کالای عطاری عرضه میشوند.
جایگاه اقتصادی گیاهان دارویی در جهان و ایران
رویکرد روز افزون استفاده از گیاهان دارویی و فرآوردههای حاصله از آن نقش این گیاهان را در چرخه اقتصاد جهانی پررنگتر کرده است. طوریکه مصرف روبه تزاید آن تنها به کشورهای در حال توسعه اختصاص نداشته، بلکه یکی از فاکتورهای مهم بهداشتی کشورهای پیشرفته نیز محسوب میگردد. در جهان 130 میلیون تن گیاه دارویی سالانه خرید و فروش میشود و حدود یک میلیون کارخانه دارویی در چند سال اخیر افزایش یافته است. طبق برآوردهای صورت گرفته در سالهای اخیر، ارزش بازارهای جهانی داروهای گیاهی که شامل گیاهان دارویی و فرآوردههای آنها است، رشد قابل توجهی داشته است. بخش اعظم بازار گیاهان دارویی دنیا، به تولید و عرضه متابولیتهای ثانویه مشتق از این گیاهان مربوط میشود. متابولیتهای ثانویه معمولاً از ارزش افزوده بسیار بالایی برخوردارند به طوریکه ارزش فروش برخی از این ترکیبات مانند شیکونین ، دیجیتوکسین و عطرهای همچون روغن جاسمین ، از چند دلار تا چند هزار دلار به ازای هر کیلوگرم تغییر می کند. همچنین قیمت هر گرم از داروهای ضد سرطان گیاهی مانند وین بلاستین ، وینکریستین ، آجمالیسین و تاکسول به چند هزار دلار میرسد. تاکسول یکی ازترکیبات دارویی است که از پوست درخت سرخدار به دست میآید و در درمان سرطانهای سینه و تخمدان مورد استفاده قرار میگیرد. ورود دارو بودجه زیادی را به خود تخصیص میدهد این در حالی است که ایران با داشتن خصوصیات اکولوژیکی و اقلیمی متنوع، یکی از کشوهای کم نظیر در تولید گیاهان مختلف میتواند باشد به طوری که ایران از 13 اقلیم موجود در جهان، 11 اقلیم را به خود اختصاص داده است. و به تقریب 8000 گونه گیاهی که معادل 2 برابر فلور کل اروپا است ازدیگر ویژگیهای کشورمان می باشد، که این بانک ژن اهمیت اقتصادی زیادی دارد. برای مثال کشور فلیپین حجم عظیمی از درآمد خود را از فروش گیاهان دارویی و گیاهان وحشی به دیگر کشورها بدست میآورد (میرجلیلی، 1382). بنابراین، اگرچه در زمینه توسعه صنعت گیاهان دارویی در ابتدای راه هستیم، ولی میتوانیم با برنامهریزی صحیح، بخش قابل توجهی از بازارهای جهانی را به خود اختصاص دهیم. شاید در ابتدای کار نتوانیم با کشورهایی که محصولات خود را به تولید انبوه رسانده اند، رقابت نماییم، اما به لحاظ تنوع گونهای و تولید طبیعی گونههایی دارویی رقبای چندانی در جهان نداریم و در مواردی حتی بیرقیب هستیم. همه اینها منوط به این نکته است که داراییهای کشور را بشناسیم و بتوانیم از آنها استفاده بهینه نماییم. در این صورت حتی می توان تا 5 درصد از تولید ناخالص ملی را از این طریق تأمین نمود (امیری،2006).
1-3- ضرورت توجه به پرورش گیاهان دارویی
با ظهور داروهای شیمیایی و بیولوژیک، نقش و اهمیت گیاهان دارویی در تأمین سلامت بشر، در معرض فراموشی قرار گرفت .اما با گذشت زمان، استقبال از گیاهان دارویی با رشد قابل توجهی روبرو شده است. به نظر میرسد مردم جهان از یک سری نارساییهای طب مدرن خسته شده اند و به طور روز افزون به سمت داروهای گیاهی روی میآورند به همین دلیل، امروزه حدود 50 درصد داروهای تولید شده در جهان منشاء طبیعی دارند که با تغییراتی به عنوان دارو مورد استفاده قرار میگیرند که نیمی از این مقدار از منابع معدنی، حیوانی و باکتریایی بهدست میآید و نیمی دیگر منشاء گیاهی دارد. برای مثال، تمام هورمونهای مصرفی گیاهی هستند و از گیاهان مختلفی نظیر سیب زمینی مکزیکی، شنبلیله و غیره به دست میآیند. هم چنیین ترکیباتی مثل وین بلاستین و وین کریستین که از داروهای ضد سرطان هستند از گیاه بدست میآیند و یا گلیکوزیدهای قلبی از جمله این گروه داروها محسوب میشوند (قاسمی دهکردی و طالب، 1380). گیاهان دارویی به دلیل ماهیت طبیعی و وجود ترکیبات همولوگ دارویی در کنار هم، با بدن سازگاری بهتری دارند و معمولا فاقد عوارض ناخواسته هستند لذا به خصوص در موارد مصرف طولانی و در بیماریهای مزمن، بسیار مناسب میباشند. به عنوان مثال، گیاهان دارویی در بسیاری از اختلالات اعصاب و روان به عنوان بهترین انتخاب خواهند بود.
ایرانیان از دیرباز و حتی پیش از دیگران در زمینه گیاهان دارویی و کاربرد درمانی آنها از دانش پیشرفتهای برخوردار بوده است. نمونه بارز آن کتاب باستانی اوستاست. در یکی از پنج کتاب تشکیل دهنده اوستا( که در مجموع دست کم 2500 سال پیشینه دارد)، بخش های پرشماری به گیاه درمانی، معرفی گیاهان دارویی و کاربرد آنها اختصاص یافته است. در قرن هشتم و نهم میلادی، اطباء ایرانی رونق خاصی به طبابت ایران و جهان بخشیدند بهطوریکه با پیدا شدن دانشمندان و نوابغی نظیر ابوعلی سینا و محمد زکریای رازی با انشار کتابهای معروف خود (قانون و الحاوی) پیشرفتهای زیادی نصیب ملت ایران و جهان گردید. این پیشرفتها همچنین در قرون بعد نیز ادامه یافت. در قرن 13 میلادی، ابن بیطار، اختصاصات متجاوز از 1400 گیاه را که خود شخصاً می شناخت را در کتابش شرح داد (دوازده امامی، 1386).
1-4- گیاه شناسی رازیانه:
رازیانه گیاهی است علفی، معطر و چند ساله از تیره چتریانUmbelliferae با نام علمی Foeniculum vulgare که ارتفاع آن حدود 2 متر، ساقههای آن قائم، استوانه ای، منشعب و سبز رنگ است. ریشه غدهای، دوکی شکل و مستقیم، برگهای این گیاه متناوب با پهنک منقسم به قطعات نازک و نخی شکل، گلها زرد رنگ و مجتمع کوچک و منظم به صورت چتر مرکب است. شاخکهای چترهای آن بلند و شامل پایههای نامساوی است؛ به طوریکه تعداد آنها به 15 نیز میرسد. پهنای گل آذین چتری آن در حدود 15 سانتی متر است. گلهای این گیاه عسل دهندههای خوبی محسوب میشوند. میوه آن کوچک، دو فندقه به طول 6 تا 12 و عرض2 تا 4 میلی متر و دارای بوی معطر است)کمالی و همکاران،1380).

فرمانرو: گیاهان
دسته: گیاهان گلداررده: دولپهای
راسته: آپیالس
تیره: چتریان
سرده: رازیانه
گونه: F.vulgare
نام علمی: Foeniculum vulgare
1-5- اندام داروئی:
تمام اجزای رازیانه قابل استفاده است. از آن جمله شکوفهها و دانههای آنرا بلافاصله بعد از رسیدن و برگهای آنرا در تیرماه چیده و در سایه خشک میکنند و همچنین ریشه رازیانه را میتوان در اواخر پائیز برداشت نموده و خشک کرد.(سیکوتی و همکاران، 2008)
1-6- نیازهای اکولوژیکی:
رازیانه بیشتر بر روی شیبهای صخرهای و کوهستانی خشک، آهکی، آفتابگیر، قابل نفوذ و فاقد رطوبت زیاد میروید.
1-7- پراکنش جغرافیائی:
رازیانه گیاهی است مدیترانه ای، هوای گرم برای رشد و نمو آن مطلوب می باشد. به طور کلی کشت این گیاه در مناطق با هوای گرم (تابستان طولانی و زمستان بیش از اندازه سرد نداشته باشد) موفقیت آمیز است (دامژانویک و همکاران، 2005). این گیاه بومی نواحی مدیترانه و آسیا بوده، امروزه در جنوب فرانسه ، ایتالیا و سایر نقاط جهان کشت میشود. در ایران رازیانه به صورت خودرو در مناطقی مثل شمال، تهران، کرمان، کردستان، اصفهان و ... می توان یافت و در اکثر نقاط ایران قابل کشت است. جوانه زنی بذور در دمای 6-8 درجه سانتیگراد انجام میگیرد ولی درجه حرارت مطلوب برای جوانه زنی 16-65 درجه سانتی گراد میباشد. pH مناسب برای این گیاه 8/4 تا 8 است. خاکهای لومی رسی با مواد و عناصر غذائی و ترکیبات هوموسی کافی خاکهای مناسبی برای رویش این گیاه می باشد. دمای مطلوب در طول رویش و در طول زمان تشکیل میوه 20-22 درجه سانتی گراد است. در زمستانهای طولانی و بسیار سرد ریشههای گیاه دچار سرمازدگی میشوند. آبیاری در مراحلی از رشد، رویش اولیه، مرحله تشکیل ساقه و مرحله نمو گلها، تأثیر قابل توجهی بر کمیت و کیفیت مواد مؤثره این گیاه دارد.(باقری و همکاران، 1376)
در شکل زیر قسمتهای آنالیز میکرسکپی پودر رازیانه نشان داده شده است .

Tracheids Vittae Endosperm Endocarp Mesocarp
گرد رازیانه را از میوه های خشک شده گیاهی به نام فینکولوم ولگا را از تیره چتریان بدست می آورند . گردی است سبز مایل به زرد با بوی تند شبیه بوی انتول (معطر) ، مزه آن ابتدا تند و کمی شیرین سپس تلخ و کافوری می شود . در زیر میکرسکوپ شامل قسمتهای زیر می باشد :
الف- تکه هائی از پارانشیم حفره ای (سلولهای دندانه ای شکل) از قسمت مزوکارب ، زیاد و اختصاصی می باشد.
ب- تکه هائی از اپیدرم پوشش داخلی با سلولهای کف پوشش مانند همراه با پارانشیم تحتانی که در طرف راست تصویر قرار دارد و باقیمانده هائی از لوله های روغنی (تکه هائی از لوله های ترشحی شیزوشس که اطراف آن را سلولهای مخاطی احاطه نموده است) ، زیاد و اختصاصی می باشد.
پ- تکه هائی از بافت کلانشیم نزدیک آوندهای هدایت کننده با دیواره های سلولی قرمز مایل به قهوه ای زیاد و اختصاصی می باشد.
ت- قطرات زرد رنگ روغنی ، زیاد و اختصاصی نمی باشد.
ث- تکه هائی از اندوسپرم همراه با بلورهای ریز ستاره ای شکل اکسالات کلسیم ، شفاف ، دیواره های سلولی ضخیم ، خیلی زیاد ولی اختصاصی نبوده و چون در دانه های دیگر گیاهان چتریان نیز دیده میشود.
ج- تکه های شکسته شده از فیبرهای اسکرانشیم شده از کارپوفور (1) کم و اختصاصی نمی باشد.
توجه : این گرد باید فاقد تارو آوندهای بیش از 10 میلی میگرون قطر باشد. امکان مخلوط با گرد زیره نیز مشاهده است. (یاسن و همکاران، 2009)
1-8 - آفات و بیماریها:
رازیانه یک گیاه شته دوست می باشد و در شرایط مناسب به گیاه حمله می کند. آفات در طول رویش ممکن است خسارات سنگینی به رازیانه وارد کنند. خسارت عموماً از جانب سنهای لکه دار(Cygaeus) که متعلق به خانواده میریده(Miridae) هستند وارد می شود. همچنین یکی دیگر از آفات مهم رازیانه شته است. این حشرات با مکیدن شیره گیاه سبب ضعف آن و کاهش عملکرد می گردند برای مبارزه با سنها می توان از سم دیتریفون(Ditrifon). و یا وفاتوکس (Wefatox) برای مبارزه با شته ها می توان از شکارگرهای طبیعی مثل کفشدوزکها و یا سموم شیمیائی سیستماتیک مثل متاسیتوکس استفاده شود)داس و همکاران 2008)
1-9- مهمترین خاصیت درمانی و داروهای ساخته شده:
تسکین دردهای قاعدگی و ضد سرفه از مهمترین خواص داروئی این گیاه است که فرآورده های تولید شده از رازیانه نیز با خواص فراوان دارویی، التیام بخش بسیاری از بیماری ها از جمله سرفه و سرماخوردگی است. رازیانه، نوعی گیاه دارویی است که مصارف مختلفی دارد . تمام بخش های مختلف این گیاه یعنی دانه، برگ و ریشه آن خوراکی است، ولی روغن حاصل از دانه های رازیانه، سمی بوده و حتی مصرف کم آن، می تواند منجر به ایجاد دانه های پوستی، مشکلات تنفسی وحالت تهوع گردد. این گیاه دارای طعم تند، تلخ و شیرین است و کمی به طعم نعنا شبیه است. مصرف رازیانه باعث افزایش شیرمادر و نیز کاهش وزن می شود. قابل توجه: مصرف بیش از اندازه این گیاه، ممکن است منجر به تشنج عضلانی و حتی توهم شود. رازیانه حاوی مقادیر فراوانی ویتامین و مواد معدنی است: فیبر، منگنز، پتاسیم، منیزیم، کلسیم، آهن، ویتامین C ، B3 و غیره ویتامین C موجود در پیاز رازیانه، ضد باکتری بوده و برای سیستم ایمنی بدن بسیار مفید است. علاوه برآن، این بخش از گیاه، دارای فیبر فراوانی بوده که برای کاهش کلسترول ، مفید است و از ابتلا به سرطان روده پیشگیری می کند. رازیانه همچنین دارای مقدار فراوانی پتاسیم است که باعث کاهش فشارخون می شود و به این ترتیب فرد، دچار حمله قلبی نمی شود.این گیاه دارویی،سموم بدن راپاک می کند و بیماری التهاب دهان رااز بین می برد و برای درمان سرماخوردگی و نیز سرفه، به خاطر خاصیت خلط آورش، مفید است. بخار حاصل از جوشاندن برگ های این گیاه در آب، بیماری آسم و برونشیت را تسکین می دهد.مصرف دانه های رازیانه، باعث تسکین دل درد می شود و عمل هضم را آسان تر می کند، کرم روده کودکان را از بین می برد، باعث تقویت چشم می شود، حساسیت های چشم را از بین می برد و دارای خواص فراوانی برای کبد، طحال و مثانه است.(سیپوریدیس و تومیریدیس، 2003)
تمام بخش ‌های مختلف این گیاه یعنی دانه، برگ و ریشه آن خوراکی است، ولی روغن حاصل از دانه‌ های رازیانه، سمی بوده و حتی مصرف کم آن، می‌ تواند منجر به ایجاد دانه ‌های پوستی، مشکلات تنفسی و حالت تهوع گردد.
اما توجه داشته باشید که مصرف بیش از اندازه این گیاه، ممکن است منجر به تشنج عضلانی و حتی توهم شود.
1-10- پیاز رازیانه
رازیانه حاوی مقادیر فراوانی ویتامین، مواد معدنی و فیبر است. منگنز، پتاسیم، منیزیم، کلسیم، آهن، ویتامین Cو B3 از این موارد می باشند.
این بخش از گیاه، دارای فیبر فراوانی بوده که برای کاهش کلسترول، مفید است و از ابتلا به سرطان روده پیشگیری می ‌کند .رازیانه همچنین دارای مقدار فراوانی پتاسیم است که باعث کاهش فشارخون می‌ شود و به این ترتیب برای افرادی که دچار حمله قلبی می‌ شوند، مفید است.
این گیاه دارویی، سموم بدن را پاک می ‌کند و بیماری‌ التهاب دهان را از بین می ‌برد و برای درمان سرماخوردگی و نیز سرفه، به خاطر خاصیت خلط‌ آورش، مفید است.(کوبوریس و واسیلاکاکیس، 2006)
1-11- دانه رازیانه
بخار حاصل از جوشاندن برگ‌ های این گیاه در آب، بیماری آسم و برونشیت را تسکین می ‌دهد. مصرف دانه‌ های رازیانه، باعث تسکین دل درد می‌ شود، عمل هضم را آسان ‌تر می ‌کند، کرم روده کودکان را از بین می ‌برد، باعث تقویت چشم می ‌شود، حساسیت ‌های چشم را از بین می‌برد و دارای خواص فراوانی برای کبد، طحال و مثانه است.(باقری و همکاران،1376 و دانشور حسینی،1387)

1-12- نقش کشت بافت در تکثیر گیاهان
کشت بافت سلول گیاهی، روشی است برای تکثیر گیاهان که از طریق آن میتوان تعداد زیادی گیاه تولید کرد. کشت بافت گیاهی گستره وسیعی را در بر میگیرد که شامل کشت پروتوپلاست، سلول، بافت و اندام گیاهی است. کشت بافت همچنین پیش نیاز مهندسی ژنتیک است زیرا از سلول تغییر یافته باید بتوان یک گیاه کامل به وجود آورد. کشت بافت بر مبنای سه توانایی اصلی گیاه استوار است :
*قدرت باززایی یا توانایی ارثی یک سلول گیاهی برای رشد و تبدیل شدن به گیاه کامل در صورت فراهم بودن شرایط محیطی و محرکهای مناسب، اگر چه به لحاظ تئوری توانایی باززایی در تمام سلولهای گیاهی وجود دارد ولی سلولهای مریستمی بهترین سلولهایی هستند که قادر به بروز این قدرت میباشند.
*عدم تمایز یا قابلیت برگشت سلولهای بالغ گیاهی به شرایط مریستمی و تولید یک نقطه رشد جدید که با تمایز مجدد یا قدرت سازماندهی و تشکیل اندام جدید ادامه مییابد.
* شایستگی یا قابلیت درون زاد یک سلول یا بافت مشخص، به رشد در مسیری ویژه (کانلی و تیان ، 2007 و تانگ و همکاران ، 2001).
کشت بافت به عنوان یک روش کاربردی در پیشرفت‌های کشاورزی نقش بارزی داشته است. مثلاً کشت تخمک منجر به تلاقی‌های بین گونه‌ها و حتی جنس‌های مختلف شده است و ریزازدیادی به افزایش سریع جمیعت از یک گیاه برتر منتهی گردیده است. از طرف دیگر، کشت بافت به تنهایی نمی‌تواند پیشرفت‌های سریع مورد نیاز برای اصلاح و بهبود محصولات را فراهم آورد. با این وجود، کشت‌بافت همراه با ژنتیک مولکولی، قابلیت بیشتری برای بهبود سریع محصولات را فراهم می‌آورد. در همان حال که تکنیک‌های ژنتیک مولکولی DNA ژن‌ها را دست‌ورزی می‌نماید، کشت سلول و بافت برای مهندسی ژنتیک ضروری خواهد بود زیرا اطلاعات ژنتیکی خارجی DNA به یک گیاه کامل وارد نمی‌شود بلکه به یک سلول وارد می‌شود. فناوری درون شیشه‌ای واسطه‌ای برای تبدیل تک سلول تغییریافته به یک گیاه کامل می‌باشد (توحید‌فر و کاویانی، 1389).
ریزازدیادی به عنوان یکی از روش های نوین افزایش انبوه گیاهان به ویژه پایههای درختان میوه در چند دهه اخیر بیشتر مورد توجه بوده است. پایههای رویشی تولیدی غالبا عاری از آلودگی ، دارای خلوص ژنتیکی و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه هستند که برای تولید و احداث باغات یکدست و متراکم استفاده میشوند. استفاده از دورگههای بین گونهای به خصوص برای درختان میوه هستهدار در کشورهای پیشرفته بیشتر معمول شده است. از آنجایی که اساس احداث باغهای مکانیزه بر تولید نهالهای رویشی و یکسان استوار است لذا بررسی روشهای تکثیر رویشی مناسب به خصوص ریز ازدیادی برای تولید انبوه پایهها حائز اهمیت است. (سولوسوگلا، 2002)
اهمیت استفاده از روش کشت بافت گیاهی برای تکثیر گیاهان دارویی در حال افزایش بوده و این روش برای تکثیر بسیاری از گیاهان دارویی استفاده می شود. از جمله مزایای مهم تکثیر از طریق کشت بافت نسبت به روشهای دیگر، ایجاد گیاهان سالم، تکثیر در طول سال، احتیاج به مکان کم و هزینه کمتر است. در مراحل مختلف کشت بافت گیاهی جهت رسیدن به هدف، ممکن است از دما، نور، نوع ریزنمونه، زمان و یا محیط کشتهای مختلف با ترکیبات متفاوت استفاده شود. همچنین مدیریت آلودگی و مواد بازدارنده نیز از مسایل مهم کشت بافت است. بنابراین بدست آوردن بهترین روش برای هر گیاه از اهداف آزمایشات در این علم می باشد و این امر با تغییر فاکتورهای موثر در کشت بافت امکان پذیر میگردد. بهبود حتی چند درصدی در تولید گیاهچه در هر بار کشت میتواند در مقیاس سال برای تولید کننده از اهمیت اقتصادی زیادی برخوردار باشد.(شریفی و همکاران، 1389)
1-13- تاریخچه کشت بافت
در طول قرن 19، ایده تولید کالوس از قطعات ساقه و انتهای ریشه به واقعیت پیوست. کالوس عبارت است از یک توده سلولی از سلولهای در حال تقسیم فعال که تمایز نیافتهاند. بعد کالوس از جوانهها، قطعات ریشه و شاخساره نیز تهیه شد. برای اولین بار هامبرلت در سال 1902 واژه کشت بافت سلول را بکار برد. او تلاش کرد که سلولهای گیاهی جدا شده را بطور درون شیشهای بر روی یک محیط غذایی مصنوعی حاوی محلول Knop (شامل پپتین، آسپارژین، و ساکاروز) کشت کند. واژه کشت بافت میتواند برای هر کشت چند سلولی بر روی محیط غذایی بکار برده شود (شریفی و همکاران، 1388). تکنولوژی کشت بافت گیاهی، کاربردهای متفاوت و فراوانی دارد از آن جمله میتوان از ریزازدیادی که اساس صنعت تولید انبوه گیاهان است نام برد. پیشرفت مطالعه جنبههای متفاوت رشد و تمایز گیاهان در دهه 1960 و 1970 بسیار سریع بوده است. به کمک تکنیک کشت گیاهان مطالعه و تحقیق در زمینههای مختلف از جمله مورفولوژی، فیزیولوژی، بیوشیمی، بیولوژی مولکولی و مهندسی ژنتیک فراهم شده است. تکثیر سریع ارکیده از طریق کشت کورم اولیه توسط مورل (1960) منجر به تاسیس اولین صنعت تکثیر سریع ارکیده بر اساس کشت بافت شد. کشت بافت گیاهی یا کشت درون شیشهای عبارت است از رشد سلول، بافت و یا اندام گیاهی در یک محیط غذایی مصنوعی استریل که به صورت جامد یا مایع تهیه میشود، این تکنیک به عنوان یکی از شاخههای زیست فناوری، کاربرد گسترده ای در کشاورزی دارد. در کشت بافت، قسمتی از گیاه به نام قلمه یا ریزنمونه که ممکن است بخشی از ساقه، برگ، جوانه و یا یک سلول باشد، در محیط کنترل شده کشت میشود. در این نوع کشت، شرایط به گونهای است که عاری از هرگونه میکروارگانیسم بوده و رژیم متعادلی از مواد شیمیایی و آلی مورد نیاز رشد گیاه فراهم است. در واقع در کشت درون شیشهای محیط کشت بستری برای رشد گیاه است و ترکیبی از مواد شیمیایی و آلی در یک ژل مغذی یا محیط مایع برای رشد سلولها و بافتها میباشد (شریفی و همکاران، 1389).
1-14- مراحل تکنیک کشت بافت
از زمان تهیه ریز نمونه تا به دست آوردن گیاه جدید مراحلی وجود دارد که ابتدا شامل چهار مرحله شروع و برقراری کشت ، تکثیر ، ریشه دهی و انتقال به خاک بود (موراشیگ ، 1974) . بعدا دبرگ و مین یک مرحله به نام مرحله صفر یعنی مرحله انتخاب گیاه مادری و آماده سازی را ارائه نمودند. در نهایت امروزه برای ریز ازدیادی مراحل زیر را در نظر می گیرند که شامل پنج مرحله ی آمادگی ، آغازی ، تکثیر ، ریشه دهی و انتقال است. در هر یک از این مراحل ، شرایط باید به گونه ای فراهم گردد که امکان دستکاری رشد گیاه در جهت مورد علاقه فراهم گردد. اکثر این عوامل هم آنهایی هستند که رشد و نمو طبیعی گیاهان را تنظیم می کنند. در مرحله صفر یا همان آمادگی هدف به دست آوردن گیاهانی است که به آب و مواد غذایی و شرایط محیطی نظیر نور و درجه حرارت و.. دسترسی داشته و از نظر سلامتی مشکلی نداشته باشند و بتوان از آنها جهت تهیه ریز نمونه استفاده کرد. در مرحله بعدی نیز که مرحله آغازی نام دارد هدف انجام کشت های بدون آلودگی است که ریز نمونه در محیط کشت مستقر می شود.
مرحلهی صفر: مرحله پیش ازدیادی یا انتخاب و پیش تیمار گیاهان مناسب
در این مرحله گیاهان مادری که در شرایط گلخانه ای با کمترین میزان آلودگی هستند انتخاب می شوند. قبل از جمع آوری نمونههای گیاهی برای به حداقل رساندن میزان آلودگی باید گیاهان مادری با قارچ کشها و حشرهکشها سمپاشی شوند تا میزان آلودگی در کشت درون شیشه ای به حداقل برسد، کاهش آلودگی باعث رشد بهتر و تکثیر سریع تر نمونهها در محیط کشت میشود. کنترل آلودگیها به طور معمول با پیش تیمار گیاهان مادری شروع میشود.(دبرگ و مین، 1981)
مرحله ی 1 : مرحله ضد عفونی سطحی و استقرار ریز نمونهها از درخت مادری
اولین مرحله در ریز ازدیادی ضد عفونی سطحی ریز نمونهها می باشد. وقتی نمونهای سالم در شرایط استریل قرار میگیرد، میتواند به سرعت تکثیر شود. این مرحله حساسترین مرحله در ریز ازدیادی است چرا که اغلب نمونهها در این مرحله در بیشتر موارد به علت آلودگیهای میکروبی از بین میروند. در این مرحله ریز نمونهها که به صورت قطعات کوچک تقسیم شده اند با مواد شیمیایی مانند هیپوکلریت سدیم و اتیل الکل ضدعفونی سطحی و بعد از آن چندین بار با آب مقطر استریل آبشویی میکنند. بعد از یک دوره کوتاه 3 تا 5 روزه آلودگی ریزنمونهها در محیط کشت مشخص میشود و نمونههای آلوده حذف شده و نمونههای سالم واکشت میشوند. در مرحله ضد عفونی ریز نمونهها باید دقت شود غلظت مواد ضدعفونی و مدت زمان استفاده از آنها به اندازهای نباشد که به بافت ریز نمونهها صدمه زده و مرگ سلولی را سبب شده و باعث قهوهای شدن و از بین رفتن آنها شود. (جورج، 2008 )
مرحله 2: تکثیر و پرآوری ریز نمونهها
این مرحله که فاز تکثیر است، گیاهچههای حاصل از استقرار در محیط کشت مخصوص تکثیر میشوند. هدف اولیه در این مرحله تکثیر ریز نمونهها بدون از دست دادن ثبات ژنتیکی آنها است. واکشت نمونهها که می توانند به صورت، جوانههای جانبی و انتهایی، جنینهای سوماتیکی و دیگر ارگانها باشند، در محیط مخصوص تکثیر باعث افزایش تعداد نمونهها میشود. گاهی اوقات ضروری است که شاخههای تکثیر شده به محیط کشت دیگری برای طویل شدن منتقل شوند . طی واکشتهای متوالی مقدار مورد نیاز از اندام گیاهی تولید میشود. (موراشیگ ، 1974)
مرحله 3: ریشه دهی زیر شاخهها
شاخههای به دست آمده از مرحله دوم، در این مرحله برای تکمیل فرایند ریز ازدیادی باید ریشهدار شوند. بیشتر گیاهان در مرحله ریشه دهی نیاز به محیط کشتی با نصف عناصر ماکرو دارند. در این مرحله معمولا از تنظیم کنندههای رشد متفاوت از مرحله پرآوری استفاده میشود. برای موفقیت مرحله سازگاری و انتقال به خاک ، گیاهچههای دارای ساختمان ریشه مناسب و قوی ضروری است. این مرحله نیاز به کار زیاد دارد و غالبا گران است. بطوری که محاسبه شده که حدود 35 تا 75 % از کل هزینههای تولید را شامل میشود.(جورج، 1993)
مرحله 4: مرحله سازگاری به شرایط طبیعی
این مرحله آخرین مرحله از کشت درون شیشه ای است که نمونههای تکثیر شده برای انتقال به گلخانه آماده میشوند. نمونههای تکثیر شده در شرایط درون شیشهای ، تمایل به رشد انفرادی و انجام عمل فتوسنتز دارند. نمونهها به تدریج از شرایطی با رطوبت زیاد به رطوبت کم و از شدت نور به شدت نور زیاد و دمای محیطی متغیر منتقل میشوند. اگر نمونهها در محیط کشت جامد باشند، قبل از انتقال باید آگار چسبیده به اندامهای گیاهچه به آرامی توسط آب شسته شود و سپس در خاک مناسب در گلدانهای کوچک کشت شوند. نمونهها به تدریج میتوانند بعد از 3 تا 6 روز به محیط جدید با شرایط نوری طبیعی وارد شوند و بعد از آن گیاهان به مخلوط ماسه، پیت و یا کمپوست منتقل میشوند و به تدریج سازگار میگردند. آبیاری مرتب نمونهها (روزهای اول انتقال به خاک با نصف غلظت محیط کشت) و مبارزه با عوامل بیماری زا و آفات از ضروریات انتقال موفق است (جورج، 1993؛.اهلووالا، 2002).
1-15- انواع ترکیبات محیط کشت
برای انجام موفقیت آمیز کشت بافت لازم است که یک محیط متناسب با رشد گیاه با توجه به نیازهای روزانه آن که عاری از هر گونه آلودگی است تهیه گردد. برای این کار لازم است پژوهشگر با انواع نیازهای یک گیاه آشنایی داشته و بتواند این مواد را با هم ترکیب کرده و یک محیط عالی برای رشد نمونه خود آماده کند. به طور کلی مواد مورد استفاده در محیطها شامل مواد معدنی، ترکیبات آلی، مواد طبیعی و مواد کمکی میباشد که در زیر به طور مختصر در مورد هر کدام توضیحاتی داده خواهد شد.
مواد معدنی
شامل دو گروه ماکروالمنتها (ازت ، فسفر ، پتاسیم ، کلسیم ، منیزیوم و گوگرد) و میکروالمنتها (مس، روی، آهن، منگنز، کبالت، بر و ید) میباشد که به صورت نمک به محیط اضافه می شوند.
منبع هیدرات کربن
چون ریز نمونهها فاقد هیدرات کربن هستند و یا اگر کلروفیل هم داشته باشند، به علت تاریکی و کمبود دی اکسید کربن در محیط قادر به انجام فتوسنتز نیستند، لذا لازم است که ساکارز به عنوان منبع هیدرات کربن به محیط اضافه گردد. شکر از عوامل مهم و ضروری در هر محیط کشت غذایی میباشد و برای رشد و نمو سلولها ، بافتها ، اندام-ها و گیاهچهها ضروری است. وقتی یک ریز نمونه روی محیط غذایی قرار داده می شود. در ابتدا رنگ سبز خود را از دست می دهد و بنابراین نمیتواند غذای خود را فراهم کند چون قادر به فتوسنتز نیست. پس این سلولها باید به نحوی که با منبع خارجی انرژی کربنی، تغذیه شوند. ساکارز معمول ترین منبع انرژی کربن در کشت بافت است. به جز ساکارز ، منو ساکاریدهایی مثل گلوکز و فروکتوز که منابع قابل سوخت و ساز انرژی کربنی هستند میتواند به طور معنیدار ، رشد سلولهای گیاهی را نسبت به ساکارز افزایش دهند. (پیری و نظریان 1380) .
1-16- ویتامینها
ویتامینها نقش کاتالیزوری داشته و در گیاهان سنتز میشوند. در کشت بافت بسیاری از ویتامینها توسط
سلولهای در حال رشد و نمو سنتز میشوند اما مقادیر ساخته شده کمتر از مقادیر مورد نیاز است. از اینرو لازم است ویتامینهای ضروری را به مقدار مورد نیاز به محیط کشت اضافه نمود. ویتامینهای گروه B مانند تیامین، اسید نیکوتینیک، پیریدوکسین، و میواینوزیتول نسبت به بقیه بیشتر مورد نیاز هستند. از بین آنها تیامین نقش مهمتری دارد )پیری و نظریان، 1380).
1-17- اسیدهای آمینه
اسیدهای آمینه و آمینها می توانند اهمیت زیادی در ریختزایی داشته باشند. تمام فرمولهای اسید آمینه، فرم های طبیعی موجود در گیاه هستند این مواد میتوانند شاخهزایی یا ریشهزایی را افزایش دهند. آمینواسیدها هنگام کاهش نیتروژن نقش خود را ایفا میکنند. در صورت ناکافی بودن نیتروژن، مکمل نیتروژن آلی کمپلکس مانند کازئین هیدرولیزات) 5/5گرم بر لیتر( ممکن است افزوده شود. سایر مکملهای آلی عبارتند از شیر نارگیل، عصاره مخمر، پپتون و عصاره جو. هرچند محیطهای کشت سنتتیک ترجیح داده میشوند و مکملهای آلی که طبیعت شیمیایی ناشناخته دارند فقط در مواقع ضروری بکار میروند) جورج و همکاران، 2008) .
1-18- تنظیم کنندههای رشد
هورمونها موادی هستند که در یک بخش گیاه ساخته شده و از خلال بافتها حرکت کرده تا به فعالیت سلولها در بخش دیگری تاثیر بگذارد برای مثال سایتوکنین ساخته شده در ریشه به ساقه منتقل شده و سبب رشد ساقه میگردد. حال اگر رشد متوقف شود تحویل سایتوکنین کاهش یافته و رشد اندامهای هوایی کاهش مییابد. این مقدمه اهمیت هورمونها را مشخص میسازد ولی در کشت بافت هورمونهای زیر بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند. این گروه شامل اکسین طبیعی مثل ایندول استیک اسید (IAA) و اکسین های مصنوعی نظیر ایندول بوتریک اسید (IBA) ، نفتالین استیک اسید (NAA) هستند که اکسین های مصنوعی فعال تر از اکسین طبیعی هستند. همچنین اکسین های مصنوعی به وسیله آنزیم های موجود در بافت های گیاهی تجزیه نمی شوند. اکسین معمولا شروع ریشه دهی و رشد کالوس را تحریک می کند ولی رشد ریشه و جوانه های بالینی جلوگیری می کند ، سبب طویل شدن و رشد سلولی و تقسیم سلولی نیز می شوند. در غلظت بالا باعث رشد ریشه های نابجا می شود و در غلظت کم سبب تشکیل ساقه نابجا می شود. (اربنوا و همکاران، 2002)
1-19- سایتوکنین :
کشف سایتوکنینها رابطه نزدیکی با کشت بافت دارد. در مرحله شروع کشت بافت گیاهی مشاهده شد که مالت، عصارههای نارگیل و مخمر، رشد و القای جوانههای درون شیشهای را رونق میبخشند (مشایخی، 1387). سایتوکنینها شامل سایتوکنینهای طبیعی 2ip و زآتین و سایتوکنین مصنوعی نظیر بنزیل آمینو پورین (BAP ) و کینتین هستند. مزیت انواع مصنوعی این هورمون، فعالیت بیولوژیکی بالا و ارزان بودن آنها نسبت به انواع طبیعی است. این هورمون باعث تورم بافتها شده و ازدیاد شاخه و تقسیم سلولی را تحریک کرده ولی از شروع ریشهدهی جلوگیری میکند. این هورمون در تحریک نمو جوانههای جانبی از طریق کاهش غالبیت انتهایی بسیار اهمیت دارد. به علت پایدار بودن در برابر گرما این هورمون را میتوان قبل از اتوکلاو به محیط کشت اضافه کرد.(کرسا و همکاران، 2012)
1-20- اسید جیبر لیک :
این گروه تاکنون بیش از 100 ترکیب است که رایج ترین نوعی که در کشت بافت استفاده می شود ، GA3 است. ناپایدار در برابر گرما است بنابراین بعد از اتو کلاو و از طریق فیلتراسیون ضد عفونی شده و به محیط افزوده میشود. کاربرد این هورمون نیز طویل شدن ساقهها و رشد طولی میانگرهها است و از پدیده خواب جلوگیری کرده و آن را از بین میبرد. باید این نکته را یادآور شد که اگر میزان نسبت اکسین به سایتوکنین افزایش یابد ریشه زایی صورت میگیرد و اگر این نسبت کاهش یابد سبب ساقهزایی میشود و اگر بینابین باشد کالزایی افزایش پیدا می کند (معینی و کهریزی ، 1382).
1-21- آگار و دیگر مواد تولید کننده ژل
آگار از رایجترین عوامل تولید ژل است که در محیط کشت استفاده میشود. آگار پلی ساکارید پیچیدهای است که از برخی گونههای نوعی جلبک به دست میآید. غلظت مناسب آگار برای هر نوع محیط کشت و ریز نمونه باید تعیین شود. غلظت خیلی بالای آن منجر به تنش آب در محیط میشود و غلظتهای کم آن یک لایه مایع روی سطح ژله شده تشکیل خواهد داد و غرق شدن ریز نمونه در این لایه مایع مانع از مبادلات گازی شده و به کاهش رشد منجر میشود. به علاوه کشت ریز نمونه روی محیط کشت مایع میتواند باعث شیشهای شدن کشت شود. تصور میشود آگار دارای توانایی جذب مواد است که این توانایی میتواند در حذف مواد زاید سلولی از محیط کشت به روش مشابه زغال فعال عمل نماید. همچنین این خاصیت میتواند مانع از جذب برخی مواد شیمیایی به بافت کشت شده شود. یکی از موادی که به شدت توسط آگار جذب میشود سیتوکینین است. بنابراین غلظت بیشتر آگار ، جذب سیتوکینین از محیط کشت را برای بافت مشکل میکند. متداولترین جایگزین آگار، ژل رایت است. این ماده یک پلی ساکارید پیچیده خارج سلولی است که توسط باکتری Pseudomonas elodea تولید میشود . ژل رایت نسبت به آگار دارای مواد معدنی آزاد و ناخالصیهای آلی کمتری است. البته دارای غلظتهای بالای پتاسیم و منیزیم میباشد. تنها مشکل ژل رایت این است که بعضی از کشتها در ژل رایت سریع تر از آگار ، شیشهای میشوند. اغلب ژل رایت را همراه با آگار و با نصف غلظت های مورد نیاز هر کدام به کار میبرند. به این وسیله از مزایای هر دو ماده استفاده میشود و معایب آنها نیز کاهش مییابد (باقری و همکاران 1383).
1-22- ترکیبات مورد استفاده در ضد عفونی مواد گیاهی
ضد عفونی یا استریلیزاسیون شیمیایی میتواند به روشهای مختلف انجام شود : (باقری و همکاران 1383 و باقری و صفاری 1376)
1- الکل (اتانل): برای ضد عفونی مواد گیاهی از الکل 70 درصد استفاده میشود ، زیرا الکل 96 درصد باعث دهیدراته شدن بافتها میشود. از الکل 96 درصد اغلب برای ضد عفونی ابزار و میز کار استفاده میشود.
2- هیپوکلریت سدیم (وایتکس): دارای 5 درصد ماده فعال است. معمولا از هیپوکلریت سدیم 5/2 درصد استفاده می شود. چنانچه گیاهان به هیپوکلریت سدیم حساس باشند از هیپوکلریت کلسیم برای ضد عفونی استفاده میشود.
3- هیپو کلریت کلسیم: این ماده به صورت پودر است و میتوان آن را به خوبی در آب معمولی حل کرد و محلولی شفاف به دست آورد (اغلب صاف میشود). هیپوکلریت کلسیم نسبت به هیپوکلریت سدیم، آهستهتر وارد بافتهای گیاهی میشود.
4- کلرید جیوه: این ماده برای گیاه ، انسان و دام خیلی سمی است و غلظت 01/0 تا 05/0 درصد برای مدت 2 تا 12 دقیقه برای ضد عفونی به کار میرود.
1-23- استفاده از آنتی بیوتیکها در رفع آلودگیهای درون بافتی
آلودگیهای داخلی در کشت درون شیشهای درختان یکی از مشکلات بسیار جدی بوده و اغلب به علت وجود میکرو ارگانیسمهایی اتفاق میافتد که در داخل گیاه هستند و نمیتوان آنها را از طریق مواد ضد عفونی کننده خارجی از بین برد. اگر منشا آلودگی در داخل بافتهای گیاهی باشد، آلودگی معمولا هنگامی ظاهر میشود که محل آلودگی قطع شده و در هنگام واکشت امکان باز شدن و تماس با محیط کشت فراهم میشود. اغلب آلودگیهای داخلی بعد از چند واکشت آشکار میشوند. رشد ضعیف و یا نکروزه شدن بافتها، میتواند نشانه یک نوع آلودگی داخلی، مثلا به باکتری باشد به طور کلی دو راه برای مبارزه با این مسئله وجود دارد: (باقری و صفاری، 1376 و ذوالفقاری نسب، 1382).
1- کشت مریستم (چون سلول های ناحیه مریستم عاری از عوامل بیماریزا هستند)
2- اضافه کردن آنتی بیوتیک به محیط کشت
اغلب پاتوژنهایی که برای گیاه مادری خطری ندارند وقتی در محیط کشت درون شیشهای قرار میگیرند، باعث ایجاد خسارت جدید و از بین رفتن مواد گیاهی میشوند. در رفع آلودگیهای داخلی گاهی استفاده از آنتیبیوتیکها مهمترین راهکار میباشد. اتوکلاو کردن آنتیبیوتیک و یا اضافه کردن آن در دمای بالا به محیط کشت باعث کاهش اثر آنتیبیوتیک میشود (الیویرا و همکاران، 2010(.
1-24- ضد عفونی محیط کشت
در بیشتر موارد محیطهای کشت با استفاده از اتو کلاو استریل میشوند و استریل در اتو کلاو توسط بخار آب انجام میشود. با قرار دادن اشیا یا مواد در معرض بخار تحت فشار در دمای 121 درجه سانتی گراد و در مدت 10 تا 30 دقیقه کلیه میکروارگانیسمها از بین میروند. موادی که امکان استریل خشک آنها وجود دارد (مثل لولههای آزمایش، فلاسکها، پتریدیشهای خالی ، کاغذ و ابزارکار) به مدت 2 تا 3 ساعت در دمای 180 درجه سانتیگراد به صورت خشک در آون استریل میشوند. برای استریل موادی که در ضمن اتو کلاو کردن به دلیل حساسیت به گرما ، خاصیت خود را از دست میدهند ، از فیلترهای غشایی استفاده می شود که از جنس استات سلولز یا نیترات سلولز ، با منافذی به قطر 22/0 تا 45/0 میکرون بوده و با به کار بردن آنها، میکروارگانیسمهایی که بزرگتر از قطر منافذ هستند، حذف میشوند (باقری و صفاری 1376 ؛ امین و همکاران 2009 ).
1-25- قهوهای شدن بافتهای گیاهی
قهوهای شدن بافتهای گیاهی و در نتیجه آن محیط کشت، از جمله مشکلاتی است که در اغلب کشتهای تک جوانهای در درختان میوه دیده میشود. این پدیده ارتباط با نوع رقم گونه گیاهی دارد و میزان قهوهای شدن در یک رقم، در فصول مختلف و بسته به سن گیاه مادری میتواند متفاوت باشد. قهوهای شدن اغلب در گونههای گیاهی که دارای مقدار زیادی تانن و یا دیگر انواع هیدروکسی فنلها هستند، رخ میدهد. ایجاد زخم در اثر جدا کردن بافتها باعث ایجاد پلی فنل اکسیداز میشود که این عامل اصلی اکسیداسیون ترکیبات فنلی است. آزاد شدن مواد فنلی موجب قهوهای شدن ریز نمونه و محیط کشت شده و باعث توقف رشد ریز نمونهها و یا مرگ آنها میشود. این قهوهای شدن بافتها یک پدیده خود کاتالیزوری است. بطوریکه ترکیبات فنلی آزاد شده باعث صدمه به بافت شده که این عمل باعث افزایش آزاد شدن ترکیبات فنلی میشوند (ایزد پناه، 1380 ؛ سیدهو، 2010).
قهوهای شدن و نکروزه شدن در ریز نمونهها ارتباط معنی داری با روشهای ضد عفونی دارد. نمونههای برگ دار به خاطر حساسیت زیاد به غلظتهای بالاتر مواد ضدعفونی، بیشتر از نمونههای بدون برگ قهوهای و نکروزه میشوند. در این میان دو ماده کلرید جیوه و نیترات نقره از بقیه مواد قویتر میباشند چرا که هر دو از فلزات سنگین بوده و دارای قدرت بالایی در واکنش با پروتئین دارند که سبب تقویت متابولیسم سلولی می شوند. در حالی که هیپو کلرید سدیم و کلسیم به خاطر درجه فعالیت کمتر، میزان خسارت وارد شده به ریز نمونهها در آن کمتر است. البته غلظتهای بالای این دو ماده نیز میتوانند باعث قهوهای شدن و نکروزه در ریز نمونهها شوند ) کمالی، 1378).
میری و همکاران (1382) در مطالعهای که بر روی بررسی کاهش اکسیداسیون فنلی و پرآوری پایههای پا کوتاه سیب انجام دادند، پیشنهاد کردند که نمونههای تازه کشت شده به مدت 6 روز در یخچال نگهداری شوند که این کار در جلوگیری از فنلی شدن بسیار موثر بود. در مرحله پر آوری ترکیب 2ip با کینتین نیز بهتر از بقیه تیمارها جواب داد:
راه حلهایی که برای کاهش فنلی شدن میتوان ارایه داد شامل :
-گرفتن ریز نمونه در زمانهای خاص که میزان ترکیبات فنلی حداقل باشد.
- در مورد سن ریز نمونه، ریز نمونههای حاصل از گیاهان نونهال کمتر از گیاهان بالغ قهوهای میشوند.
-قرار دادن ریز نمونهها در آب مقطر به مدت 3 ساعت قبل از کشت باعث کاهش مواد فنلی میشوند.
- استفاده از تیمارهای ضد اکسیداسیونی
- تکرار واکشتها در فاصله زمانی کوتاه باعث جلوگیری از انتقال مواد فنلی به سلولهای سالم میشود. حذف بخشهای قهوهای و یا تجدید محیط کشت باعث کاهش تجمع مواد فنلی میشوند که علاوه بر سمیت به دلیل خاصیت خود کاتالیزوری باعث ترشح بیشتر مواد فنلی میشوند (کمالی، 1374 ؛ میری و همکاران، 1382).


ذوالفقار نسب (1382) با بررسی بر روی کلروزه و نکروزه شدن بافتها نشان داد که نوع محیط کشت عامل مهمی در ایجاد نکروزه شدن و کلروزه شدن است. عواملی مثل رشد سریع گیاهچهها در محیطی مثل MS به دلیل وجود مقادیر زیادی از نیترات، تماس نوک برگها با دیواره ظروف کشت ، تجمع رطوبت به صورت قطره در انتهای برخی از برگها و واکشت کردن با فواصل طولانی و در نتیجه کمبود برخی عناصر غذایی از جمله عوامل موثر در کلروزه و نکروزه شدن انتهای برگها است. این در حالی است که در محیط WPM این مشکلات کمتر دیده شده است. کلسیم به عنوان عنصر مهمی در دیواره سلولی از تحرک کمتری در بافتهای گیاهی برخوردار است و حرکت آن تابع تعرق گیاه است. در شرایط درون شیشهای ، وقتی میزان رطوبت بالا باشد به علت تعرق کم ، جذب کلسیم پایین میآید و در نتیجه قهوهای شدن و مرده شدن بافتها به علت تخریب سلولها اتفاق میافتد.(حسین و همکاران، 2003)
1-26- روشهای ریزازدیادی
ریزازدیادی عبارت است از تکثیر درون شیشهای گیاه با استفاده از اندامها، بافتها، سلولها، پروتوپلاسم و غیره. اگر چه برخی منابع بیان داشتهاند که جهت ریزازدیادی میتوان از تکنیکهای کشت جوانه، نوک ریشه، برگها، رویان، پرچم و حتی سلول استفاده کرد ولی شناخته شدهترین معنی ریزازدیادی کشت جوانههای منفرد و شاخساره میباشد. از این رو معمولاً کشت شاخساره و ریزازدیادی مترادف هم بکاربرده میشود. کشت نوک شاخساره بطور وسیعی در کشاورزی، باغبانی و جنگل کاری استفاده میشود. (شریفی و همکاران، 1388). در این تحقیق با توجه به اینکه روش جنینزایی غیرجنسی و کشت جوانه انتخاب شده است به توضیح آنها خواهیم پرداخت:
1-27- جنین زایی غیر جنسی
جنینهای غیرجنسی یا مستقیما بر روی ریزنمونه ظاهر میشوند(جنین زایی مستقیم) یا غالبا از کشت کالوسها بوجود میآیند (جنین زایی غیرمستقیم). این روش از نظر حفظ ثبات ژنتیکی صددرصد تایید شده نیست، هر چند جنینزایی غیرجنسی در کشت سلولی جهت توسعه و پیشرفت تکنولوژی تولید انبوه بوسیله راکتورها و همچنین در تولید بذر سنتزی از طریق کپسوله کردن بسیار مفید واقع می شود. بنابراین، این روش زمانی که استاندارد خیلی بالایی در ثبات ژنتیکی مد نظر نیست میتواند مورد استفاده قرار بگیرد. سلولهای گیاهی دارای خاصیت توتی پوتنسی هستند یعنی میتوانند یک گیاه کامل جدید را تحت شرایط مطلوب تولید کنند. استوارد و همکارانش در امریکا و رینرت در آلمان تقریبا بطور همزمان برای اولین بار تشکیل جنین غیرجنسی در کشت سوسپانسیون سلولی هویج را در سال 59- 1958 گزارش کردند. این جنین های غیرجنسی در رشد و ساختار مشابه جنین های جنسی بودند(شکل 1-4).
755650top
شکل 1-4 مراحل رشد جنینهای جنسی و غیرجنسی
این جنینهای غیرجنسی از نظر مورفولوژیکی به ترتیب مراحل زیر را طی میکنند: کروی، قلبی و اژدری. از ظهور لپهها میتوان به تفاوت مرحله لپهای بالغ و جنین مرحله قلبی/ اژدری پی برد. در مرحله اژدری تمایز سلولی منجر به تشکیل مریستم ساقه و ریشه میشود. جنینزایی یک روند دو مرحلهای میباشد. اولین مرحله، القا جنینزایی و دومین مرحله رشد جنین میباشد که در نهایت منجر به جوانه زدن میشود. نیازهای القا جنین و رشد جنین متفاوت هستند بنابراین محیطهای متفاوتی برای هر مرحله بهکار میرود (مارتینز رویز و همکاران، 2002 ). چهار مرحله را توصیف می کند: القا، رشد اولیه، بلوغ جنین و جوانه زدن. این مراحل از نظر ساختار مورفولوژیکی و همچنین در نیازهای فیزیکی- شیمیایی تفاوت دارند.
1-28- کشت مریستم
مریستمها را بر اساس خصوصیاتی از جمله محل استقرار، منشاء، نوع بافتی که ایجاد میکنند، ساختمان سیتولوژیکی و سرانجام رشد و تمایز، تقسیم بندی میکنند. براساس محل استقرار، مریستمها را به سه گروه تقسیم بندی میکنند:
مریستمهای انتهائی که در رأس ساقه و یا نوک ریشه قرار دارند.
مریستمهای جانبی که به موازات سطح اندامِ محل استقرار خود، تمرکز مییابند.
مریستمهای بین سلولی یا مریستمهای بینابینی که در پهنه بافتهای دیگر مستقر میشوند (نجاحی، 1370).1-29- باززایی
باززایی گیاهان از یک سلول یا اندام گیاهی از قابلیت های کشت بافت است که با کشف هورمونهای گیاهی امکانپذیر گردید. توانایی باززایی گیاه از یک سلول منفرد برای دستورزی ژنتیکی موجودات حائز اهمیت است. در گیاهان امکان باززایی یک گیاه کامل از یک سلول منفرد وجود دارد و این نوعی تکثیر غیر جنسی در گیاهان محسوب میشود. علاوه بر این، کشت بافت برای مطالعات پایهای در سلولهای حیوانی و گیاهی و دستورزی میکروارگانیسمها حائز اهمیت میباشد.(شارما و همکاران، 2000)
1-30- باززایی گیاهان کشت شده
اغلب هدف نهایی هر نوع کشت سلولی، باززایی گیاهان مورد نظر است، برخی گیاهان به خوبی در شرایط درون شیشهای باززایی میشوند و برخی دیگر مشکل دارند. درصد باززایی در گیاهان بسته به گونه گیاه، شرایط محیط و ترکیبات هورمونی متفاوت است. باززایی به دو روش مستقیم و غیر مستقیم صورت میگیرد. در روش مستقیم ابتدا بافتهای مریستمی کشت شده و سپس از اندامزایی مستقیم (شاخهزایی و ریشهزایی) برای باززایی گیاهان استفاده میشود. در این نوع کشت، شاخههای فراوانی از بافت ریزنمونه بدون واسطه کالوس تولید میشود. در روش باززایی غیر مستقیم عموماً تولید گیاهان با واسطه کالوس صورت میگیرد. یعنی ابتدا بافت ریزنمونه وادار به تشکیل کالوس میشود و سپس از کالوس اندامزایی صورت میگیرد. مسیر دیگری برای باززایی گیاهان از کالوس، تولید اجسام شبه جنینی در بافت کالوس است که این فرایند جنینزایی سوماتیکی نامیده میشود. در صورتی که هورمون اکسین از محیط کشت حذف شود، برخی سلولهای کالوس به حالت مریستمی در آمده و تولید اجسام شبه جنینی را میکنند. این جنینها به علت اینکه از بافتهای سوماتیکی منشاء میگیرند، به عنوان جنینهای سوماتیکی شناخته میشوند. این جنینهای نابجا قابل انتقال به محیط مناسب بوده و گیاه کامل را تولید میکنند(شریفی و همکاران، 1389).
1-31- مراحل ریزازدیادی از طریق کشت درون شیشهای
به طور معمول 4 مرحله جهت تکثیر درون شیشهای گیاهان مدنظر است که شامل استقرار در محیط کشت، ایجاد شاخساره و پرآوری و تکثیر انبوه از طریق واکشتهای متوالی و در نهایت ریشهزایی گیاهچههای تولید شده و سازگار کردن آنها با شرایط گلخانه و بیرون می باشد
1-32- استقرار در محیط کشت
مرحله استقرار از مهمترین مراحل در طی ریزازدیادی می باشددر طی این مرحله، ریزنمونه ها گندزدایی شده و در محیط کشت های استریل و در شرایطی عاری از بیماری زا، کشت می شوند. از اهداف اولیه مرحله استقرار تولید درصد بالایی از ریزنمونههای عاری از آلودگی سطحی است. آلودگیهای درونی و ترشح ترکیبات فنلی از ریزنمونه ها،مرحله استقرار را مشکلساز می کند(استیکلن و اورابی،2005).
1-33- ایجاد شاخساره و پرآوری و تکثیر انبوه از طریق واکشتهای متوالی
دومین مرحله از ریزازدیادی محسوب می شود که در آن ریزنمونهها تکثیر یافته و بر تعداد آنها افزوده می شود. بعد از عبور از مرحله استقرار، ریزنمونه ها باید به سمت شاخه زایی هدایت شوند، بنابراین با تغییرات هورمونی می توان به این امر نزدیک شد. همچنین محیط کشت می توان به همان صورت قبل باقی بماند یا اینکه تغییر کند که به نوع گیاه بستگی دارد ( سعادت و هنرتی ، 2002).
1-34- ریشهزایی گیاهچههای تولید شده
مرحله ریشهزایی بستگی زیادی به مرحله پرآوری دارد زیرا نمونه ها بایستی از نظر طول شاخه ها، سطح برگ و توانایی لازم برای شروع یک زندگی اتوتروف مناسب باشند، چرا که شاخساره هایی که در این مرحله ریشه دار می شوند به محیط بیرون انتقال داده خواهند شد. این مرحله نیز با ترکیبات هورمونی متفاوتی همراه است و معمولاً از غلظت سیتوکنین ها کاسته می شود(پراکسی و همکاران، 2005). همچنین ریشه زایی در شرایط درون شیشه ای دارای چندین مزیت است: از جمله این که در مدت ریشه زایی کمتر در معرض بیماری ها و تنشهای محیطی قرار می گیرد و در نتیجه ریشه هایی استریل و گیاهان عاری از بیماری تولید می شود. از معایب این روش می توان از زیادتر بودن قیمت نهال ها برای تولید در سطح تجاری و محدود بودن رشد ریشه ها به فضای داخل شیشه نام برد. در رابطه با فاز ریشهزایی، سعادت و هنری(2001) بالاترین درصد ریزشاخسارهای ریشهدار شده را با IBA در مقایسه با NAA بدست آوردند. آنها همچنـین پیشنهاد کردند که القاء ریشهزایی تحت شرایـط تاریکی(به مدت 9 روز) در حضور اکسین صـورت بگیرد، این عمـل ریشـهدار شدن ریز شاخـسارهها را تا 83% امکانپذیر مـیساخت. از طرف دیگر، سانچز-اولت (1996) نشان داد که راندمان ریشهزایی 85 درصدی از القاء ریزشاخسارهها در محیط کشت MS با عناصر اصلی رقیق شده تا 25% در تاریکی مطلق حاصل میشود. زمان القاء به غلظت اکسین بکار رفته بستگی دارد. برای غلظت 3 میلی گرم بر لیتر فاز القاء باید حداقل 7 روز، در حالی که برای غلظت 5 میلی گرم بر لیتر فاز القاء باید 3 روز بطول بی انجامد. وحدتی و همکاران (2004) نشان دادند که اختلاف سرعت ریشهزایی وابسته به نوع رقم استفاده شده است.
1-35- تولید متابولیت‌های ثانویه در گیاهان در شرایط درون‌ شیشه‌ای
با ظهور بیوتکنولوژی، شاخه جدیدی از تحقیقات در عرصه متابولیت‌های ثانویه گیاهی شکل گرفته است که به بیوتکنولوژی متابولیت‌های ثانویه معروف است. این شاخه بیوتکنولوژی به تولید درون شیشه‌ای متابولیت‌های ثانویه گیاهی و همچنین دست‌ورزی مسیرهای بیوسنتزی متابولیت‌های ثانویه برای تغییر الگوی تولید متابولیت در یک گیاه و یا تولید یک فرآورده ثانویه جدید در آن می‌پردازد. از اواخر دهه 60 میلادی، فناوری کشت ‌بافت به عنوان ابزاری در جهت مطالعه و تولید متابولیت‌های ثانویه گیاهی معرفی شده است. برخی مزیت‎های تولید متابولیت‎های ثانویه از طریق کشت بافت شامل کنترل بهینه شرایط کشت، افزودن پیشسازهای مورد نیاز برای افزایش بازده و تولید متابولیت‎های ثانویه خاص می‎باشد ( HYPERLINK "file:///D:\Users\User\Desktop\New%20folder%20(2)\بچه%20ها\PAIAN%20NAMEHA\yasini\فصل%20اول%20یاسینی.docx" l "Ramachadra2002" راماچادرا و راویشانکر، 2002). در این رابطه از روش‌های زیر برای تولید متابولیت‌های ثانویه استفاده شده است:
1-36- روش کشت کالوس
تولید متابولیت‌های با ارزش اغلب به بافت‌های تمایزیافته نظیر کرک‌های غده‌ای و مجاری رزینی بستگی دارد. این قبیل ترکیبات را به طور معمول نمی‌توان در کشت‌های سوسپانسیون سلولی القاء کرد. استفاده از کشت‌های کالوس به جای سوسپانسیون سلولی درختان در برخی موارد منجر به تشکیل مجاری و غده‌هایی می‌شود که فرآورده‌هایی چون ترپن‌ها و روغن‌های فرار در آنها تولید می‌شود. البته این کشت‌های کالوس دارای پتانسیل قابل توجهی در راستای تولید متابولیت‌های ثانویه هستند ( HYPERLINK "file:///D:\Users\User\Desktop\New%20folder%20(2)\بچه%20ها\PAIAN%20NAMEHA\yasini\فصل%20اول%20یاسینی.docx" l "Yeoman1987" یومان، 1987).
1-37- روش کشت سوسپانسیون سلولی
استفاده از سیستم‌های کشت سلول گیاهی برای تولید متابولیت‌های ارزشمند، خصوصاً در صنعت مواد دارویی و غذایی ( HYPERLINK "file:///D:\Users\User\Desktop\New%20folder%20(2)\بچه%20ها\PAIAN%20NAMEHA\yasini\فصل%20اول%20یاسینی.docx" l "Nickel1990" نیکل، 1990) ، عموماً یک فناوری مناسب محسوب شده و به سرعت در حال گسترش است (جدول 1-1). پیشرفت در زمینه کشت سلولی با استقرار موفق لاین‎های سلولی برخی از گیاهان دارویی که منتهی ‎به تولید درصد بالایی از ترکیبات ثانویه در شرایط کشت‎های سوسپانسیون سلولی می‌شوند، محقق می‌گردد، که این امر توسط برخی از محققان گزارش شده است ( HYPERLINK "file:///D:\Users\User\Desktop\New%20folder%20(2)\بچه%20ها\PAIAN%20NAMEHA\yasini\فصل%20اول%20یاسینی.docx" l "Tripathi2003" تریپادی، 2003).
جدول 1-1. مقایسه مقدار تولید برخی ترکیبات دارویی حاصل از کشت سوسپانسیون سلولی با گیاه کامل
(اقتباس از HYPERLINK "file:///D:\Users\User\Desktop\New%20folder%20(2)\بچه%20ها\PAIAN%20NAMEHA\yasini\فصل%20اول%20یاسینی.docx" l "Misawa1997" میساوا، 1997)
گونه گیاهی نام فارسی گیاه ترکیب دارویی عملکرد (وزن خشک بر حسب درصد)
گیاه کشت سلولی
Lithospermum erythrorhizon سنگ دانه شیکونین 500/1 000/20
Morinda citrifolia توت هندی آنتراکینون‌ها 300/0 000/18
Catharanthus roseus پریوش آجمالیسین 300/0 000/1

—d1937

1-2- پیل سوختی چیست؟2
1-3- تاریخچه4
1-4- کاربردهای پیل سوختی6
1-5- انواع پیل سوختی7
1-5-1- پیل سوختی پلیمری یا غشاء مبادله کننده پروتون7
1-6- پیلهای سوختی الکلی مستقیم9
1-7- سوختهای مورد استفاده در پیلهای سوختی الکلی10
1-7-1- متانول بهعنوان سوخت10
1-7-1-1- پیل سوختی متانول مستقیم11
1-7-2- 2-پروپانول15
1-7-2-1- پیل سوختی 2-پروپانولی مستقیم15
1-7-3- پروپیلنگلیکول16
1-7-3-1- پیل سوختی 1و2-پروپاندیال مستقیم16
1-8- کاتالیست مورد استفاده در آند پیلهای سوختی17
1-8-1- بهبود کاتالیست پلاتین با استفاده از بسترهای مختلف18
1-8-1-1- کربن بلک19
1-9- مطالعه اکسیداسیون الکلها روی الکتروکاتالیستهای بر پایه پلاتین20
1-9-1- سینیتیک واکنش اکسیداسیون متانول در DMFC21
1-9-2- مکانیسم اکسایش متانول22
1-9-2- اکسیداسیون 2-پروپانول و پروپیلنگلیکول روی الکتروکاتالیستهای برپایه پلاتین23
1-10- اهداف پروژه29
فصل دوم مبانی نظری
2-1- مقدمه31
2-2- تکنیکهای مورد استفاده31
2-3- ولتامتری32
2-3-1- ولتامتری با روبش خطی پتانسیل32
2-3-2- ولتامتری چرخه‏ای32
2-3-3- عوامل موثر در واکنشهای الکترودی در حین ولتامتری چرخهای33
2-3-4- نحوه عمل در ولتامتری چرخهای34
2-4- نمودارهای تافل35
2-5- روش طیف‏نگاری امپدانس الکتروشیمیایی36
2-6- مشخصهیابی سطح الکترود48
2-6-1- SEM38
2-6-2- EDS39
فصل سوم: بخش تجربی
3-1- مواد شیمیایی41
3-2- دستگاه‌های مورد استفاده41
3-3- الکترودهای بهکار گرفته شده در روشهای ولتامتری44
3-4- تهیه کاتالیست پلاتین/کربن44
3-5-تهیه جوهر کاتالیست44
3-6- آمادهسازی الکترود کربنشیشه45
فصل چهارم: بحث و نتیجهگیری
4-1- کلیات47
4-2- بررسی ریختشناسی و تجزیه عنصری47
4-3- ولتامتری چرخهایPt/C در محلول قلیایی49
4-4- بررسی فعالیت و پایداری کاتالیست Pt/Cدر محلول بازی متانول51
4-4-1- بررسی ولتاموگرام چرخهای الکترود Pt/C/GC در محلول بازی متانول51
4-4-2- بررسی منحنی‌های EIS و کرونوآمپرومتری الکترود Pt/C/GC در اکسایش متانول53
4-5- بررسی فعالیت و پایداری کاتالیست Pt/Cدر محلول قلیایی 2-پروپانول56
4-5-1- بررسی ولتاموگرام چرخه‌ای الکترود Pt/C در اکسیداسیون 2-پروپانول56
4-5-2- بررسی منحنی‌های نایکوئیست و کرونوآمپرومتری کاتالیست Pt/C در اکسایش 2-پروپانول59
4-6- بررسی فعالیت و پایداری کاتالیست Pt/Cدر اکسیداسیون 1و2-پروپان‌دی‌ال60
4-6-1- ولتامتری چرخه‌ای الکترود Pt/C/GC در محلول قلیایی 1و2-پروپان‌دی‌ال60
4-6-2-بررسی پایداری Pt/C اکسیداسیون 1و2-پروپان‌دی‌ال62
4-7- بررسی عملکرد کاتالیست پلاتین/کربن در اکسیداسیون سوخت‌های مختلف64
4-7-1- بررسی و مقایسه ولتاموگرام‌های چرخه‌ای الکترود Pt/C/GC در اکسیداسیون متانول، 2-پروپانول و 1و2-پروپان‌دی‌ال در محیط قلیایی65
4-7-2- مقایسه و بررسی نمودارهای ولتامتری روبش خطی Pt/C در اکسیداسیون الکلهای مختلف67
4-7-3- مقایسه و بررسی نمودارهای تافل کاتالیست Pt/C در اکسیداسیون الکل‌ها68
4-7-4- بررسی نمودارهای کرونوآمپرومتری الکترود Pt/C/GCدر اکسیداسیون الکل‌های مختلف69
4-7-5- مطالعات اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی الکترود Pt/C/GCدر اکسیداسیون الکل‌های مختلف72
4-8-نتیجه گیری75
4-9-پیشنهادات76
4-10-منابع77
چکیده انگلیسی

فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل1-1- مقایسه تبدیلات انرژی در فرایند تولید انرژی از سوخت‌های فسیلی با روند تولید انرژی در پیل‌های سوختی3
شکل1-2- پیل سوختی اولیه ساخته شده توسط ویلیام گرو5
شکل1-3 منابع تأمین کننده هیدروژن و تقاضاهای استفاده از هیدروژن6
شکل1-4- کاربردهایی از پیل سوختی در سیستم حمل و نقل دریایی، زمینی، وسایل پرتابل و مصارف نیروگاهی6
شکل1-5- نحوه‌ی عملکرد پیل سوختی پلیمری9
شکل-1-6- نحوه‌ی عملکرد پیل سوختی متانولی مستقیم12
شکل1-7- مکانیسم اکسایش متانول و انواع حدواسطهای تولیدی21
شکل1-8- مکانیسم اکسیدسیون اتیلنگلیکول و گلیسرول روی الکتروکاتالیستهای فلزی24
شکل1-9- مکانیسم واکنش اکسیداسیون 2-پروپانول25
شکل1-10- مکانیسم پیشنهادی برای اکسیدسیون 1،2-پروپاندیال28
شکل1-11- شکل شماتیک مکانیسم اکسیدسیون 1و2-پروپاندیال در محیط قلیایی29
شکل2-1- مسیر کلی واکنش الکترودی34
شکل2-2- سیگنال تهییجی برای ولتامتری چرخه ای یک موج پتانسیلی با فرم مثلثی35
شکل2-3- تصویر شماتیک از نحوهی عملکردSEM 39
شکل3-1- شمای کلی دستگاه اندازه گیری الکتروشیمیایی43
شکل3-2. شمای کلی تهیه جوهر کاتالیست Pt/C45
شکل3-3- ولتاموگرام چرخه‌ای الکترود کربن شیشه‌ای در 20 میلی‌لیتر محلول یک مولار متانول و یک مولار KOH در دمای اتاق با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثانیه46
شکل4-1- طیف EDS از پلاتین/کربن. ضمیمه: دادههای تجزیه عنصری حاصل48
شکل4-2- تصاویر SEM از سطح پلاتین/کربن با بزرگ‌نماییهای متفاوت50
شکل4-3- نمودار ولتامتری چرخهای الکترود Pt/C در محلولKOH 1 مولار با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثانیه51
شکل4-4- ولتاموگرام چرخهای کاتالیست Pt/C در محلول 1 مولار متانول و 1 مولار KOH با سرعت روبش 50 میلیولت بر ثانیه53
شکل4-5- مکانیسم کلی اکسایش متانول توسط کاتالیست Pt/C54
شکل4-6- نمودار نایکویست الکترود Pt/C/GCدر محلول 1 مولار متانول و 1 مولار KOH در پتانسیل 4/0- ولت قبل و بعد از گرفتن CV بعد از 100 چرخه با دامنه پتانسیل 10 میلیولت55
شکل4-7- نمودار کرونوآمپرومتری الکترود Pt/C/GC در محلول 1 مولار متانول و 1 مولار KOH 56
شکل4-8- ولتاموگرام چرخه‌ای الکترود Pt/C/GC در محلول 1 مولار 2-پروپانول و 1 مولار KOH با سرعت روبش 50 میلی‌‌ولت بر ثانیه57
شکل4-9- ولتاموگرام‌های چرخهای کاتالیست Pt/C در محلول 1 مولار 2-پروپانول و 1 مولار KOH با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثانیه در 100 چرخه59
شکل4-10- منحنی‌های نایکوئیست اکسیداسیون 2-پروپانول روی الکترود Pt/C/GCقبل و بعد از گرفتن CV بعد از 100 چرخه60
شکل4-11- نمودار کرونوآمپرومتری الکترود Pt/C/GC در محلول 1 مولار 2-پروپانول و 1 مولار KOH در پتانسیل 0.4- ولت64
شکل4-12- منحنی ولتاموگرام چرخه‌ای الکترود Pt/C/GC در الکترواکسیداسیون 1و2-پروپان‌دی‌ال با سرعت روبش 50 میلی‌ولت بر ثانیه در محلول یک مولار 1و2-پروپان‌دی‌ال و یک مولار KOH62
شکل4-13- ولتاموگرام چرخهای الکترود Pt/C/GC در محلول 1 مولار 1و2-پروپان‌دی‌ال و 1 مولار KOH با سرعت روبش 50 میلیولت بر ثانیه در 100 چرخه64
شکل4-14 منحنیهای نایکوئیست اکسیداسیون 1و2-پروپان‌دی‌ال در پتانسیل 0.4- ولت قبل و بعد از گرفتن CV65
شکل4-15- منحنیهای کرونوآمپرومتری الکترود Pt/C/GC در اکسیداسیون قلیایی 1و2-پروپان‌دی‌ال در پتانسیل 0.4- ولت65
شکل4-16- ولتاموگرام‌های چرخه‌ای مربوط به اکسیداسیون الکلها روی Pt/C در محلول 1مولار الکل و 1مولار KOH با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثانیه67
شکل4-17- الف. مقایسه بین پتانسیل آغازی و ب. دانسیته جریان اکسیداسیون الکلهای مختلف روی الکترود Pt/C/GC67
شکل4-18- منحنی‌های ولتامتری روبش خطی کاتالیست Pt/C در محلول یک مولار الکل و 1 مولار KOH در دمای اتاق با سرعت روبش یک میلی ولت بر ثانیه69
شکل4-19- منحنی تافل برای محاسبه مقدار ضریب انتقال () مربوط به روبش رفت اکسیداسیون متانول، 2-پروپانول و 1و2-پروپان‌دی‌ال با سرعت روبش 1 میلی ولت بر ثانیه70
شکل4-20- بررسی نمودار کرونوآمپرومتری کاتالیست Pt/C در اکسیداسیون الکل 1 مولار و KOH 1 مولار در پتانسیل 0.4- ولت71
شکل4-21- نمودار جریان بر حسب t-1/2 برای به‌دست آوردن ضریب نفوذ در اکسیداسیون الکل 1 مولار و KOH 1 مولار73
شکل 4-22- نمودار امپدانس الکتروشیمیایی الکترود Pt/C/GC در اکسیداسیون الکل‌های مختلف قبل و بعد از گرفتن CV در 100 چرخه در پتانسیل 0.4- ولت75
شکل 4-23- مدار معادل با دیاگرام‌های نایکوئیست76

فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول1-1- معایب و مزایای سوختهای مورد استفاده در پیلهای سوختی17
جدول3-1- مشخصات مواد شیمیایی41
جدول4-1- مقایسه پارامترهای الکتروشیمیایی در اکسیداسیون بازی الکل 1 مولار + KOH 1 مولار روی کاتالیست Pt/C68
جدول 4-2- شیب‌های تافل و ضرایب انتقال الکترون به دست آمده از فعالیت الکتروکاتالیست Pt/C در محلول‌های مختلف70
جدول 4-3- دانسیته جریان نهایی (jf) و اولیه (ji) حاصل از اکسایش الکل‌های متانول، 2-پروپانول و 1و2-پروپان‌دی‌ال توسط Pt/C و نسبت ji/jf72
فهرست علائم و اختصارات
معادل فارسی معادل انگلیسی علائم و اختصارت

MMolarمولار
SSecondثانیه
PtPlatinumپلاتین
µAMicroamper میکروآمپر
CConcentrationغلظت
jCurrent densityچگالی جریان
mv s-1 Milivolt per secondمیلیولت بر ثانیه
U Potential sweep rateسرعت روبش پتانسیل
cvCyclic Voltametryولتامتری چرخهای


SEMScsnning electron microscopyمیکروسکوپی الکترون روبشی
EDSEnergy dispersive spectroscopyطیفبینی پراکنش انرژی
nNumber of exchanged electronتعداد الکنرونهای مبادله شده
c Capacitor خازن
DMFC Direct Methonol fuel cell پیل سوختی متانولی مستقیم
DAFCSDirect Alcohol Fuel cellsپیل سوختی الکلی مستقیم

فصل اول
مقدمه

center16861000
فصل اول: مقدمهای بر پیلهای سوختی
مقدمه
امروزه در استفاده از سوخت‌های فسیلی که 80 درصد انرژی زمین را تأمین می‌کنند دو مشکل اساسی وجود دارد. اول اینکه ذخایر این سوخت‌ها محدود است و دیر یا زود تمام خواهند شد. دوم اینکه سوخت‌های فسیلی از عوامل اساسی ایجاد مشکلات زیست محیطی مثل گرم شدن کره زمین، تغییرات آب و هوایی، ذوب کوه‌های یخی، بالا آمدن سطح دریاها، باران‌های اسیدی، از بین رفتن لایه ازن و ... هستند [1].
در اوایل سال 1970 استفاده از انرژی هیدروژن برای حل مشکلات ناشی از مصرف سوخت‌های فسیلی پیشنهاد شد. هیدروژن یک منبع انرژی عالی با ویژگی‌های فراوان است. هیدروژن سبک‌ترین، تمیزترین و پربازده‌ترین سوخت بهحساب میآید. یکی از ویژگی‌های هیدروژن این است که طی فرآیندهای الکتروشیمیایی در پیلهای سوختی می‌تواند به انرژی الکتریکی تبدیل شود. قابل ذکر است بازده چنین تبدیلی در پیل سوختی بالاتر از راندمان یک موتور احتراق داخلی است که انرژی سوخت فسیلی را به انرژی مکانیکی تبدیل میکند. علاوه بر این سوخت، سوخت‌های دیگری نیز همچون الکل‌ها بهخصوص متانول و اتانول بهدلیل چگالی بالای انرژی و آسانی ذخیره‌سازی و حمل آنها نیز مورد توجه قرار گرفته‌اند.
1-2- پیل سوختی چیست؟
پیل سوختی یک وسیله الکتروشیمیایی است که انرژی شیمیایی سوخت را بهطور مستقیم به انرژی الکتریکی تبدیل میکند. معمولاً فرآیند تولید انرژی الکتریکی از سوخت‌های فسیلی شامل چند مرحله تبدیل انرژی است :
احتراق که انرژی شیمیایی سوخت را به گرما تبدیل میکند.
گرمای تولید شده برای به‌جوش آوردن آب و تولید بخار استفاده میشود.
بخار، توربینی را به حرکت در می آورد و در این فرآیند انرژی گرمایی به انرژی مکانیکی تبدیل میشود.
انرژی مکانیکی باعث راهاندازی یک ژنراتور و در نتیجه تولید انرژی الکتریکی میشود.
در یک پیل سوختی برای تولید انرژی الکتریکی نیازی به عمل احتراق نیست و هیچ بخش متحرکی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد، بهعبارت دیگر بهجای سه مرحله تبدیل انرژی، در یک مرحله انرژی الکتریکی تولید می‌شود (شکل1-1).
موتور احتراق داخلی
154305201930انرژی شیمیایی
انرژی الکتریکی
انرژی مکانیکی
انرژی حرارتی
00انرژی شیمیایی
انرژی الکتریکی
انرژی مکانیکی
انرژی حرارتی

پیل سوختی
1186180120650انرژی شیمیایی
انرژی الکتریکی
00انرژی شیمیایی
انرژی الکتریکی

شکل 1-1- مقایسه تبدیلات انرژی در فرایند تولید انرژی از سوخت‌های فسیلی با روند تولید انرژی در پیل‌های سوختی.
نکته مهم دیگر که به آن می‌توان اشاره داشت این است که این پیل‌ها موتورهای الکتروشیمیایی هستند نه موتور گرمایی و بههمین دلیل تابع محدودیت سیکل کارنو نبوده و لذا بازده آنها بالا می‌باشد.
مزایای فناوری پیل سوختی عبارتند از:
آلودگی بسیار پایین و در حد صفر.
پیلهای سوختی که با هیدروژن کار میکنند آلودگی در حد صفر دارند و تنها خروجی آنها هوای اضافی و آب می‌باشد. این ویژگی نیز باعث شده پیل‌های سوختی نه تنها برای حمل و نقل مورد توجه قرار گیرند بلکه برای کاربردهای خانگی و نظامی نیز مورد استفاده قرار گیرند. اگر پیل سوختی از سوخت دیگری برای تولید هیدروژن مورد نیاز خود استفاده کند یا اگر متانول را جایگزین هیدروژن در پیل سوختی کنیم آلودگی‌هایی از جمله دیاکسید‌کربن تولید میشود، ولی مقدار این آلودگیها کمتر از آلودگیهایی است که وسایل معمول تولید انرژی بهوجود میآورند.
وابستگی کمتر به نفت.
هرچند هیدروژن به سادگی در دسترس نیست ولی میتوان آن را از الکترولیز آب یا سوختهای هیدروکربنی بهدست آورد.
عدم وجود بخشهای متحرک و طول عمر بالا.
از آنجایی که پیل سوختی هیچ بخش متحرکی ندارد از نظر تئوری در شرایط ایدهآل طول عمر یک پیل سوختی تا زمانی که سوخت به آن میرسد می‌تواند بی‌نهایت باشد.
وزن و اندازه.
پیل‌های سوختی در ظرفیتهای متفاوتی ساخته میشود (از میکرووات تا مگاوات) که باعث میشود برای کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار گیرند.
آلودگی صوتی بسیار پایین.
راندمان بالا نسبت به فناوری‌های دیگر [2].
1-3- تاریخچه
در سال 1839 ویلیام گرو فیزیکدان و روزنامه نگار انگلیسی اصول کار پیل سوختی را کشف کرد (شکل 1-2). گرو، چهار پیل بزرگ که هر کدام دارای ظرفی محتوی هیدروژن و اکسیژن بودند را برای تولید الکتریسیته بهکار برد. الکتریسیته حاصل آب را در یک ظرف کوچک‌تر به اکسیژن و هیدروژن تبدیل می‌‌‎کرد [1].

1729740-49784000
شکل1 -2- پیل سوختی اولیه ساخته شده [1].
اما سابقه تولید پیل سوختی به سال 1889 بر میگردد که اولین پیل سوختی توسط لودویک مند و چارلز لنجر ساخته شد. در اوایل قرن بیستم تلاشهایی در جهت توسعه پیل سوختی صورت گرفت. در سال 1995 پیل سوختی قلیایی پنج کیلوواتی ساخته شد.
از سال 1960 سازمان فضایی آمریکا (ناسا) از پیلهای مزبور در سفینههای جیمینی و آپولو جهت تولید الکتریسیته و تهیه آب مورد نیاز فضانوردان استفاده کرد. در طی دهه هفتاد فنآوری پیل سوختی در وسایل خانگی و خودرو بهکار گرفته شد. اولین خودروی مجهز به پیل سوختی حدود سال 1970 توسط شرکت جنرال موتورز آمریکا ساخته شد. با سرمایهگذاری جدی وزارت انرژی آمریکا از زمان جنگ خلیج فارس و نیز سرمایه گذاری بعدی این وزارتخانه فنآوری پیل سوختی توسعه چشمگیری پیدا کرده است.
از دهه هشتاد به بعد شرکت بالارد در کانادا تحت حمایت دولت با انجام پروژه ساخت زیردریایی که در آن از پیل سوختی استفاده میشد بهعنوان پیشرو این صنعت در دنیا معرفی شد.
هواپیمای پیل سوختی ناسا در سال 2000 میلادی با نیروی محرکه دوگانه باتری خورشیدی و پیل سوختی مورد بهرهبرداری قرار گرفت که توان پرواز طولانی (شش ماه) بدون وقفه را دارد.
پیشرفت‌های بعدی همه در جهت بهینه کردن هر چه بیشتر این پیل‌ها و افزایش بازده کارآیی آنها میباشد تا این پیلها را به شکل یک محصول تجاری در دسترس تبدیل کنند [2].
1-4-کاربردهای پیل سوختی
در شکل (1-3) منابع تأمین کننده هیدروژن و تقاضاهای مورد استفاده از هیدروژن و سهم هر یک به صورت شماتیک رسم شده است.
10668046990
شکل 1-3- منابع تأمین کننده هیدروژن و تقاضاهای استفاده از هیدروژن [3].
همان‌طوریکه در شکل 1-4 مشخص است، می‌توان کاربردهای پیل سوختی را به سه بخش کاربرد وسایل قابل حمل، کاربرد در بخش حمل و نقل و وسایل متحرک و کاربردهای نیروگاهی تقسیم نمود.

شکل 1-4- کاربردهایی از پیل سوختی در سیستم حمل و نقل دریایی، زمینی، وسایل پرتابل و مصارف نیروگاهی [3].
1-5- انواع پیل سوختی
پیل‌های سوختی بر اساس نوع الکترولیت استفاده شده در آنها به پنج نوع اصلی زیر طبقهبندی می‌شوند [4]:
پیل سوختی پلیمری با غشاء مبادله کننده پروتون
پیل سوختی قلیایی
پیل سوختی اسیدفسفریک
پیل سوختی کربنات مذاب
پیل سوختی اکسید جامد
پیل‌های سوختی دارای دامنه دمایی از 80 درجه سانتی‌گراد برای پیل سوختی پلیمری تا بیش از 1000 درجه سانتی‌گراد برای پیل سوختی اکسید جامد می‌باشند. پیل سوختی دما پایین (پلیمری ، قلیایی، اسید فسفریک) دارای حامل‌هایH+ و یا OH- هستند و در پیل‌های سوختی دما بالا مانند کربنات مذاب و اکسید جامد، جریان الکتریکی بهترتیب از طریق یون‌ها انتقال می‌یابد.
1-5-1- پیل سوختی پلیمری با غشاء مبادله کننده پروتون
قبل از اختراع پیل سوختی پلیمری، پیل‌های سوختی مانند پیل‌های سوختی اکسید جامد تنها در شرایط خاصی مورد استفاده قرار گرفتند. چنین پیل‌هایی به مواد بسیار گرانقیمت احتیاج داشتند و بهدلیل اندازه خاصشان تنها برای کارهای ثابت بهکار برده می‌شدند. این موارد در پیل سوختی پلیمری نیز بههمین صورت بود. پیل سوختی پلیمری در اوایل دهه 1960 توسط ویلیام تماس گراب و همکاران از شرکت جنرال الکتریک ابداع شد. در ابتدا، غشاهای پلی استیرن سولفامات برای الکترولیت مورد استفاده قرار می‌گرفتند، اما در سال 1966 پلیمر نفیون جایگزین آن گردید که دارای دوام و عملکرد بهتری نسبت به پلیاستیرن سولفامات میباشد [5-6]. پیل‌های سوختی پلیمری در ناسا برای سفینههای فضایی مورد استفاده قرار می‌گرفتند اما آن‌ها در برنامههای آپولو و شاتل فضایی توسط پیل‌های سوختی آلکالین جایگزین شدند. چندین اختراع خاص مثل بارگذاری اندک کاتالیزور پلاتین و الکترود فیلم نازک، هزینه پیلهای سوختی را کاهش داده و باعث توسعه سیستمهای پیل سوختی پلیمری شد. در سال اخیر بهدلیل پیشرفت تکنولوژی و موفقیت در استفاده از پیل سوختی پلیمری در اتوبوس‌های شهری و اتومبیلهای شخصی افق‌های امیدبخشی برای گسترش روزافزون استفاده از این پیل پدیدار شده است بهطوری که می‌توان ادعا کرد پیل سوختی پلیمری، مرحله تجاری شدن خود را آغاز کرده است [7].
جزء اصلی پیل سوختی پلیمری که هادی پروتون و عایق الکترون می‌باشد، غشاء نام دارد. در دو طرف این غشاء الکترودهای متخلخل قرار دارند. گازهای واکنش دهنده از بین خلل آن گذشته و خود را به فصلمشترک الکترود و غشاء جایی که واکنش الکتروشیمیایی انجام می‌شود و لایه کاتالیزوروجود دارند، می‌رسانند. این مجموعه چند لایه شامل الکترودها، کاتالیزور‌ها و غشای بین آنها را MEA می‌نامند. در دو طرف MEA صفحات جمع‌کننده جریان قرار دارند. بهدلیل آن که این صفحات وظیفه و هدایت جریان الکتریکی تولید شده را بهعهده دارند همچنین جدا کننده کانال‌های گازی در سل‌های مجاور بوده و در یک ترکیب چند سلی اتصال دهنده فیزیکی و الکتریکی کاتد یک سل با آند دیگر می‌باشند، بهصفحات دو قطبی معروف هستند [8-9].
دمای کار پایین پیل سوختی پلیمری (حدود 80 درجه سانتی گراد) اگرچه سبب راهاندازی سریع و افزایش طول عمر پیل میشود اما نرخ فعل و انفعالات الکتروشیمیایی پیل پایین آمده و استفاده از کاتالیزور (فلز گران قیمت پلاتینیوم) ضروری میشود. واکنش‌های الکتروشیمیایی پیل سوختی پلیمری را می‌توان بهطور خلاصه بهاینصورت نوشت:
H2 → 2H+ + 2e- (1-1) 2/1O2 + 2e- + 2H+ → H2O (1-2)
از جمع دو واکنش آند و کاتد ، واکنش نهایی را می‌توان بهصورت کلی زیر نوشت :
H2 + 2/1 O2 → H2O + Heat + Electric Energy (1-3)
الکترون تولید شده در آند از مدار خارجی می‌گذرد و حین گذر انرژی خود را بهعنوان توان خروجی پیل آزاد و در طرف کاتد واکنش را تکمیل می‌کند [10].

شکل 1-5- نحوه‌ی عملکرد پیل سوختی پلیمری [3].
1-6- پیلهای سوختی الکلی مستقیم
پیلهای سوختی الکلی مستقیم بهدلیل مزایای ویژهای که در مقایسه با پیلهای سوختی هیدروژنی دارند بهعنوان منبع انرژی در وسایل قابل حمل بسیار مورد توجه قرار گرفتهاند. الکلهایی مانند متانول، اتانول، اتیلنگلیکول و گلیسرول بهدلیل چگالی انرژی حجمی بالا و همچنین به علت ذخیره و حمل بسیار راحتتر از هیدروژن، بهعنوان سوخت این پیلهای سوختی مورد استفاده قرار گرفتهاند. در این بین، متانول بیشترین استفاده را بهعنوان سوخت داشته است. پیل سوختی متانولی مستقیم معمولا در محیط اسیدی و با کاتالیزور پلاتین مورد استفاده قرار گرفته است. اما بهدلیل مشکلاتی از قبیل 1- مسمومیت کاتالیزور Pt بوسیله CO 2- اثر میانعبورمتانول 3- تخریب غشاء و خوردگی مواد کربنی 4- مسمومیت متانول، که DAFC وجود دارد، در تحقیقات گستردهای برای استفاده از الکلهای دیگر در DAFCs انجام شده است. الکلهایی با وزن مولکولی بالاتر بهدلیل حلالیت بالا درآب، سمیت کمتر، نقطه جوش بالاتر و دانستیه انرژی بالاتر مورد توجه قرار گرفتهاند. الکلهایی مانند اتانول، اتیلنگلیکول و گلیسرول بهدلیل داشتن چنین مزایایی بیشترین توجه را به خود جلب کردهاند [12-11]. الکلها به دو صورت می‌توانند در پیلهای سوختی مورد استفاده قرار بگیرند. اگر از الکلها برای تولید هیدروژن مورد استفاده در پیلهای سوختی استفاده شود چنین پیل سوختی را پیل سوختی الکلی غیرمستقیم می‌نامند و اگر از الکلها بهطور مستقیم بهعنوان سوخت در پیلهای سوختی استفاده شود، پیل سوختی را الکلی مستقیم مینامند.
1-7- سوختهای مورد استفاده در پیلهای سوختی الکلی
برای بهبود عملکرد پیل سوختی و کمک به سلامت محیط زیست، سوخت مورد استفاده در پیلهای سوختی باید دارای شرایطی باشد: اولاً دارای ولتاژ سل بالایی باشد ثانیاً موجب کاهش انتشار CO2 و دیگر آلودگیها شود.
هیدروژن اولین سوخت مورد استفاده در پیلهای سوختی است ولی بهدلیل مشکلاتی که دارد تلاش‌های زیادی برای استفاده از سوختهای جایگزین انجام شده است. سوختهای الکلی، سوختهایی هستند که به‌عنوان جایگزین هیدروژن توجه زیادی را بهخود جلب کردهاند.
استفاده از الکلها در پیلهای سوختی الکلی مستقیم دو مزیت را بههمراه خواهد داشت اولاً اینکه این سوختها مایع هستند و مشکلات مربوط بهذخیره را بهحداقل میرسانند و ثانیاً اینکه بیشتر آنها میتوانند از زیست تودهها تولید شوند بدین معنی که احتراق آنها تاثیر زیادی در افزایش اتمسفر نخواهد داشت.
1-7-1- متانول بهعنوان سوخت
متانول یا الکل متیلیک دارای وزن مولکولی gr mol-1 04/32 و چگالی gr cm-3 796/0 میباشد. در حال حاضر قسمت عمدۀ متانول دنیا از گاز طبیعی بهدست میآید. ذخایر دیگر مانند زغال سنگ، ضایعات چوب و یا مواد آلی دیگری مانند زیست توده نیز میتوانند بهعنوان ماده اولیه جهت تولید متانول بهکار روند. متانول از چوب و زغال سنگ نیز قابل تولید است. البته تولید آن از منابع طبیعی و تجدیدشونده در مقایسه با گاز از لحاظ اقتصادی گرانتر است.
متانول بهعنوان سوخت در وسایل نقلیه نیز بهکار گرفته شده است، بهخصوص مخلوط متانول با بنزین مد نظر بوده است. متانول از یک واکنش کاتالیزوری تحت فشار بهدست میآید که در آن CO و هیدروژن در حضور یک کاتالیزور با هم ترکیب شده و متانول سنتز میشود. متانول به دو روش مستقیم و غیرمستقیم به‌منظور تأمین انرژی در پیل سوختی بهکار گرفته میشود. پیلهای سوختی چنانچه از متانول استفاده کنند از مزایای بازدهی بالا جهت تولید انرژی برخوردار خواهند بود و چنانچه در آنها از اتلاف حرارت جلوگیری شود میتوانند بازده بیش از 80 درصد داشته باشند. این موضوع استفاده از متانول را از لحاظ اقتصادی مقرون بهصرفه مینماید [13].
1-7-1-1- پیل سوختی متانول مستقیم
پیل سوختی متانولی مستقیم زیر مجموعهای از پیلهای سوختی تبادل پروتون و از خانوادۀ پیلهای سوختی پلیمری است. سوخت در این پیل سوختی متانول میباشد که مستقیماً پیل سوختی را تغذیه می‌کند. این پیل سوختی تاکنون در وسایل نقلیه، گوشیهای موبایل، دوربینهای دیجیتال و لپتاپها مورد استفاده قرار گرفته است.
متانول همراه آب در لایۀ کاتالیزوری اکسید میشود و دیاکسیدکربن، یون H+ و الکترون تولید می‌کند. یونهای H+ تولید شده در آند از غشای تبادل پروتون عبور کرده و به طرف کاتد انتقال مییابد و در آنجا با اکسیژن واکنش میدهد و تولید آب میکند. الکترون نیز از مدار خارجی از آند به کاتد جهت تولید نیرو در وسایل خارجی، منتقل میشود. نیم واکنشهای آند و کاتد در این پیل سوختی عبارتند از:
12204708953500(1-4) CO2 +6 H+ +6 e− CH3OH + H2O
125285510223500(1-5) 3H2O O2 + 6H+ + 6e−2/3
از جمع کل دو واکنش آندی و کاتدی، واکنش نهایی پیل سوختی متانولی را میتوان بهصورت زیر نوشت:
11849109461400(1-6) CH3OH + 3/2 O2 CO2 + 2H2O + Electeric Energy + Heat
در شکل (1-6) پیل سوختی متانولی و چگونگی عملکرد آن بهصورت شماتیک نشان داده شده است [5].
12592052698750
شکل 1-6- نحوه‌ی عملکرد پیل سوختی متانولی مستقیم.
آب در آند مصرف و در کاتد تولید میشود . با توجه به طریقۀ انتقال آب از سمت کاتد به آند، پیل سوختی متانولی به دو نوع فعال و غیرفعال تقسیم بندی میشود. در پیل سوختی متانولی غیرفعال آب از طریق انتقال غیرفعال مثل اسمز بهسمت آند منتقل میشود و در پیل سوختی متانولی فعال آب از طریق انتقال فعال مثل پمپ کردن بهسمت آند منتقل و مصرف میشود [3].
پیل سوختی متانولی مزایایی نسبت به پیل سوختی پلیمری دارد که عبارتند از:
جریان سوخت آندی مایع است و نیازی به یک سیستم جانبی برای سرد کردن و مرطوب کردن گاز نیست.
بهجهت استفاده از سوخت مایع در آند، نیازی به پمپ کردن بی مورد در مقایسه با سوخت گازی نیست.
با فراهم کردن دانسیته بالایی از سوخت مایع در فشار محیط مشکلات ناشی از نگهداری سوخت گازی از بین میرود.
متانول قابل حمل و به فراوانی در دسترس است.
اگرچه پیل سوختی متانولی نسبت به پیل سوختی پلیمری دارای مزایایی است، با این وجود جهت تجاری سازی با محدودیتهایی مواجه است که مهمترین آنها عبارتند از:
پیل سوختی متانولی غیرفعال به مدیریت آب نیاز دارد زیرا لازم است یک اختلاف فشار هیدرولیکی بین آند و کاتد وجود داشته باشد تا به هدایت آب از سمت کاتد به آند منجر شود. در این صورت برای رسیدن به عملکرد مناسب این نوع از پیلهای سوختی لازم است از جریان شدید آب به سمت آند جلوگیری شود.
میانعبور متانول بهخاطر غلظت بالای متانول در طرف آندی، از سمت آند به کاتد از میان غشاء وجود دارد. در این هنگام اکسایش متانول در سمت کاتد منجر به ایجاد پتانسیل مخلوط میشود که ولتاژ مدار باز (OCV) پیل سوختی متانولی را از مقدار تئوری 02/1 ولت به 8/0 -7/0 ولت کاهش میدهد.
سینتیک واکنش آندی به خاطر واکنش اکسایش پیچیده متانول در آند ذاتاً از سرعت کمی برخوردار است که لازم است در مقایسه با پیل سوختی پلیمری مقدار فلز گران قیمت بیشتری استفاده شود.
جریان مخالفی از حبابهای دیاکسیدکربن (CO2) که در سطح آند تولید میشود در منطقه نفوذ با جریان سوخت مایع متانول درگیر می‌شود و دسترسی مولکولهای متانول به لایه کاتالیزور را محدود میکند.
متانول تا حدودی سمی است و نسبت به بنزین آسانتر به داخل زمین نفوذ میکند، آتش گیری بالایی دارد و قابل امتزاج با آب است، لذا آلودگی مخازن آب بهراحتی میتواند صورت گیرد [3].
موضوع مهم دیگر درDMFC، میانعبور متانول از آند بهسمت کاتد از طریق کشش الکترواسمزی و نفوذ است.
میانعبور متانول از آند به کاتد منجر به اثرات محدود کننده ای در عملکرد پیل سوختی به شرح زیر میشود [14] :
اکسایش متانول در این منطقه دو کاتالیزور را مسموم میکند و پتانسیلی مخلوط در کاتد ایجاد می شود، اکسیژن را هدر میدهد و مقدار فراوانیOCV را کاهش میدهد و تأثیرات سوء پیش آمده شدیدتر از تأثیرات مشابه در میانعبور هیدروژن در سیستم هایH2PEFC است. OCV نوعیDMFC مشخصاً پایین تر از 8/0 ولتاست.
نشت بی مورد: میانعبور سوخت از غشاء بدون ایجاد و تولید جریان منجر به کارآیی پایین می شود.
بهمنظور جلوگیری ازمیانعبور متانول چندین رویه مورد استفاده قرار می گیرد:
استفاده از محلولهای رقیق متانول: استفاده از محلول متانول با مولاریته پایین (5/0 – 2/0 مولار) با کاهش غلظت متانول در آند، میانعبور را کاهش می دهد. بههر حال، این رویه به ناچار منجر به استفاده از تانک های نگه داری بزرگ سوخت میشود و پمپ آب بیشتری را میطلبد.
استفاده از الکترولیت ضخیمتر: الکترولیت ضخیمتر میتواند میانعبور را محدود کند و همینطور عملکرد پیل را از طریق افزایش افت اهمی از میان الکترولیت کاهش میدهد.
یک مانع نفوذ روی آند: یک مانع نفوذ، جایگزینی برای الکترولیت ضخیم تر است که محدودیت نفوذ را در منطقه ای انتقال یونی تحت تأثیر قرار نگیرد، قرار می دهد. یک مانع نفود منجر به یک گرادیان غلظت تند از محیط نفوذ تا مانع می شود بهطوریکه غلظت متانول در لایه کاتالیست کم شده و میانعبور را کاهش میدهد [14].
1-7-2- 2- پروپانول
2-پروپانول یا ایزوپروپیل الکل یک الکل نوع دوم می‌باشد که کربنی که حامل گروه –OH است، خود به دو کربن دیگر متصل است. فرمول شیمیایی این الکل CH3CHOHCH3 می‌باشد. این ماده یک ترکیب شیمیایی قابل اشتعال و بدون رنگ با بوی قوی است. ایزوپروپیل الکل درآب، الکل، اتر وکلروفرم قابل حل است. این الکل می‌تواند به استون اکسید ‌شود. این را می‌توان با استفاده از یک عامل اکسید کننده مانند اسیدکرومیک، ویا با هیدروژنزدایی ایزوپروپیل الکل بهدست آورد.
از ایزوپروپیل الکل بهعنوان حلال برای فرآیندهای صنعتی همچنین بهعنوان یک افزودنی به بنزین استفاده میشود. ایزوپروپیل الکل بهویژه برای کاربردهای دارویی، با توجه به سمیت کم مورد استفاده قرار می‌گیرد. گاهی از ایزوپروپیل الکل بهعنوان یک واسطه شیمیایی استفاده میشود. از عمده موارد کاربرد دیگر این الکل در صنعت چاپ میباشد زیرا الکلهای مشابه نظیر 2-پروپانول دمای آب را در دستگاههای چاپ بسیار پائین نگاه داشته و قابلیت تبخیر پائینی دارد. از این الکل به مقدار بسیار کم برای استفاده خانگی و در محصولات مراقبت شخصی استفاده می‌شود.
1-7-2-1- پیل سوختی 2-پروپانولی مستقیم
از 2-پروپانول به‌دلیل سمیت کمتر و عدم عبور از غشاء پیل سوختی می‌توان به‌عنوان سوخت استفاده کرد. اگر از 2-پروپانول به‌طور مستقیم در آند پیل سوختی استفاده شود به این پیل سوختی، پیل سوختی 2-پروپانولی مستقیم می‌گویند. بررسیهایی که روی عملکرد این پیل در غلظتهای مختلف الکل، درجه حرارت سل و شرایط مختلف با اکسیدان اکسیژن انجام شده است نشان میدهد که این پیل در محیط اسیدی عملکرد بالاتری از پیل سوختی متانولی مستقیم، مخصوصا در چگالی جریان کمتر از حدود 200 میلی آمپر بر سانتی متر مربع را دارد. 2-پروپانول میتواند ولتاژ مدار باز بیشتر، میانعبور کمتر و بازده بالاتری نسبت به متانول داشته باشد، بههمین جهت میتوان از 2-پروپانول بهعنوان سوخت پیل سوختی الکلی مستقیم استفاده کرد. اما یکی از مشکلات 2-پروپانول بهعنوان سوخت، مسمومیت کاتالیزور آندی مورد استفاده میباشد. واکنش کلی اکسایش 2-پروپانول بهصورت زیر است [15]:
CH3CHOHCH3 + 18 OH− → 3CO2 + 13 H2O + 18 e− (7-1)
1-7-3- پروپیلنگلیکول
پروپیلنگلیکول یا 1و2-پروپان‌دی‌ال با فرمول شیمیایی C3H8O2 یک مایع بیرنگ و جاذب رطوبت است. پروپیلنگلیکول صنعتی، ازپروپیلناکسید تولید میشود. همچنین پروپیلنگلیکول میتواند ازگلیسرول، که یک محصول جانبی بیودیزل است نیز تولید شود. پروپیلنگلیکول الکلی ویسکوز، با فراریت پایین، غیرخورنده و بر خلاف اتیلنگلیکول سمیت پایینی دارد. این الکل بهدلیل بو و طعم و مزه معمولا برای استفادههای صنعتی مورد توجه قرار گرفته است. 45٪ از پروپیلنگلیکول تولید شده بهعنوان مواد خام شیمیایی برای تولید رزینهای پلیاستر غیراشباع مصرف میشود. در این راستا، پروپیلنگلیکول با مخلوطی از انیدریدمالئیک غیراشباع و ایزوفتالیکاسید برای تشکیل یک کوپلیمر واکنش میدهد. پروپیلنگلیکول به‌عنوان مادهای ایمن برای استفاده در موادغذایی توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده شناخته شده، وآن را بهعنوان حلال و نگهدارنده در مواد غذایی، در محصولات توتون و تنباکو (سیگارهای الکتریکی) و به‌عنوان حلال در بسیاری ازمواد دارویی، و فرمولاسیونهای خوراکی استفاده میشود. این الکل مانند اتیلن‌گلیکول، قادر به کاهش نقطه انجماد آب است، بههمین دلیل از آن بهعنوان ضدیخ در هواپیما و اتومبیل استفاده میشود.
1-7-3-1- پیل سوختی 1و2-پروپاندیال مستقیم
پیل سوختی 1و2-پروپاندیال مستقیم نیز، زیر مجموعهای از پیلهای سوختی تبادل پروتون می‌باشد که در آن 1و2-پروپاندیال مستقیماً به پیل سوختی خورانده میشود. پروپیلنگلیکول مایع در آند، اکسید شده و تولید CO2، الکترون و آب مینماید. در کاتد نیز اکسیژن هوا و الکترون واکنش میدهند. واکنشهای انجام شده در این پیل به شرح ذیل میباشد:
290703011556900واکنش آندی C3H8O2 + 16OH- 3CO2 + 12 H2O + 16e- (1-8)
284988011556900واکنش کاتدی1/2O2 + H2O + 2e- 2OH - (1-9)
یکی از مزیتهای اصلی استفاده از پروپیلنگلیکول بهعنوان سوخت این است که سینتیک واکنش آندی آن در محیط قلیایی سریعتر از متانول است ولی مطالعات کمی در زمینه اکسیداسیون آن روی فلزاتی مانند پلاتین انجام شده است. معایب و مزایای سوختهای مورد استفاده در پیلهای سوختی در جدول 1-1 ذکر شده است.
جدول 1-1- معایب و مزایای سوختهای مورد استفاده در پیلهای سوختی.
سوخت مزایا معایب
هیدروژن پاک (تنها محصول جانبی آب است)، واکنش آندی سریع مشکلات ذخیره (چگالی پایین و نشت گاز)، امنیت پائین هیدوژن
متانول ارزان، مایع، تولید از زیست توده واکنش آندی کند، اشتعال پذیر، سمیت و میانعبور متانول
2-پروپانول سمیت کمتر نسبت به متانول و عدم عبور از غشاء پیل سوختی واکنش آندی کند در محیط قلیایی، تولید از منابع تجدیدناپذیر
1و2- پروپاندیال سمیت کم، فراریت کم، غیرخورنده، سنتیک واکنش آندی در محیط قلیایی سریعتر از متانول واکنش آندی کند در مقایسه با پیل سوختی هیدروژنی
1-8-کاتالیزور مورد استفاده در آند پیلهای سوخت
در پیل سوختی هیدروژنی و الکلی، و اکنشگرها باید روی سطح آند بهترتیب، فرآیندهای جذب، واکنش سطح و واجذب را انجام دهند. برای انجام این فرآیندها انتخاب یک کاتالیزور مناسب که از طرفی سینتیک واکنش را بهبود ببخشد و از طرف دیگر مسمومیتها روی آن اثر کمتری داشته باشند ضروری بهنظر می‌رسد.
پلاتین و آلیاژهای آن معمولاً بهعنوان آند در پیل سوختی مورد استفاده قرار میگیرند. در پیلهای سوختی متانولی، مسموم کنندههایی مانند CO روی سایتهای فعال پلاتین جذب میشوند و روند انجام واکنش را مختل میکنند. CO جذب شده روی سطح کاتالیزور را میتوان با افزایش پتانسیل آند به CO2 اکسید کرد اما انجام این واکنش موجب کاهش بازده خواهد شد و عملی نیست [16].
در DAFCs نیز مانند پیل سوختی متانولی، CO یکی از حدواسطهای تولید شده میباشد و موجب بروز مشکلات مشابهی روی سطح الکتروکاتالیزورهای پلاتین میشود. از اینرو توسعه الکتروکاتالیزورهایی که در برابر مسمومیت و مزاحمتهای CO مقاوم باشند یک فاکتور مهم و اساسی برای بهبود عملکرد پیلهای سوختی محسوب میشود.
1-8-1- بهبود کاتالیزور پلاتین با استفاده از بسترهای مختلف
بهمنظور بهبود بخشیدن ظرفیت انتقال پروتون در یک واکنش الکتروکاتالیزوری، در طول تهیه جوهر کاتالیزور، محلول نفیون به جوهر کاتالیزور اضافه میشود. مقدار مناسب نفیون در این جوهر در حدود 10% تا 30% است. اضافه کردن نفیون میتواند ظرفیت انتقال پروتون را بهبود ببخشد، ولی این روش ناخواسته تعداد زیادی از سایتهای فعال کاتالیزور را میپوشاند. اصلاح کردن بستر کربن روش مفیدی جهت بهبود بهره‌برداری از کاتالیزورهای فلزی گرانقیمت نظیر پلاتین است. این روش نه تنها ظرفیت انتقال پروتون را افزایش میدهد بلکه مقدار نفیون گرانقیمت را کاهش میدهد که میتواند هزینهی پیل سوختی را کاهش دهد [17].
برای دستیابی به پراکندگی خوب، بهرهبرداری بالا و نانوذرات فلزی پایدار، استراتژیهای بستر کاتالیزور مورد ارزیابی قرار گرفتند. در مقایسه با کاتالیزورهای فلزی بدون بستر، کاتالیزورهای بستر شده پایداری و فعالیت بالایی را از خود نشان میدهند. در بیشتر موارد ذرات کربن بهدلیل پایداری نسبی در دو محیط اسیدی و بازی، هدایت الکتریکی خوب و مساحت سطح ویژه بالا بهعنوان بسترهای کاتالیزور استفاده می‌شوند. ماده کربن تأثیر بهسزایی بر روی خصوصیات کاتالیزورهای فلزی نجیب بستر شده دارد. این تأثیرات عبارتند از:
1-اندازه ذرات فلزی
2-مورفولوژی
3-توزیع اندازه ذرات
4-درجه آلیاژ شدن
5-پایداری و پراکندگی ذرات.
از طرف دیگر بسترهای کربن همچنین میتوانند بر روی عملکرد کاتالیزورهای بستر شده در پیلهای سوختی نیز تأثیرگذار باشند. این تأثیرات عبارتند از:
1-انتقال جرم و هدایت الکترونی لایه کاتالیزور
2-داشتن سطح فعال الکتروشیمیایی
3-پایداری نانوذرات فلزی در طول کارکرد پیل سوختی.
از این رو بهینهسازی بسترهای کربنی در توسعه و پیشرفت پیلهای سوختی متانولی مستقیم خیلی مهم است. خصوصیات مناسب یک بستر کربن از قبیل مساحت سطح ویژه، تخلخل، مورفولوژی، هدایت الکترونی، مقاومت در برابر خوردگی و غیره باید بهمنظور ساختن یک کاتالیزور فعال و با توجه به چگونگی بهکارگیری آن کاتالیزور انتخاب شده باشند. خصوصیات مواد بستر کربن تأثیر بهسزایی روی مراحل آماده سازی و عملکرد کاتالیزورهای بستر شده سنتزی دارد. سرچشمه تأثیرات فیزیکی و شیمیایی این بسترها هنوز بهطور کامل مشخص نیست [17].
1-8-1-1- کربنبلک
بستر مورد استفاده در این پایاننامه کربنبلک می‌باشد. لذا این پایه کاتالیزور را بیشتر تحت بررسی قرار می‌دهیم. کربنبلکها بهطور رایج بهعنوان بستر برای کاتالیزورهای آند پیل سوختی متانولی مستقیم به‌کار میروند. تعداد زیادی از کربنبلکها از قبیل استیلنبلک، ولکان XC-72، و غیره وجود دارند که همه اینها معمولاً بهوسیله حرارت دادن هیدروکربنها از قبیل گاز طبیعی یا قسمتهایی از نفت که در فرآیند پتروشیمی از نفت خام گرفته میشود، ساخته میشوند.
اصطلاح کربنبلک به خانواده مهم کربنهای صنعتی که در اصل در لاستیک و جوهرسیاه کاربرد دارند اطلاق می‌شود. کربن‌بلک‌ها از ذرات کروی با ابعاد کلوئیدی تشکیل شده‌اند و ساختمان شبهگرافیتی دارند بههمین دلایل با کربن‌های تجاری مانند کک‌ها و ذغال‌ها تفاوت دارند. کربن‌بلک بهصورت تجاری در اندازه ذرات 100 تا 4000 آنگستروم تولید می‌شود. کربن‌بلک‌ها از طریق احتراق ناقص یا تجزیه حرارتی هیدروکربن‌های مایع یا گازی تولید می‌شوند.
کربن‌بلک‌ها صرفنظر از روش تولید و اینکه چه ماده خامی در تولید آن‌ها بهکار رفته باشد دارای خواص مشابهی هستند. سطح ویژه کربنبلک‌ها بهراحتی از روش جذب قابل اندازه‌گیری است. این روش به وسیله برونرو ایمیت توسعه پیدا کرد. ذرات کربنبلک متخلخل هستند و قطر حفره این کربن‌ها بین 20 تا 30 آنگستروم تخمین زده شده است.
آرایش اتم‌های کربن در داخل ذرات کربن‌بلک مطالعه شده است. ساختار کریستالی کربن‌بلک‌ها را می‌توان بهصورت گرافیتی که بهطور نه چندان موازی روی هم انباشته شده است توصیف کرد. در گرافیت فضای بین لایه‌ای 7/6 آنگستروم است ولی درکربن‌بلک بزرگتر از آن است و در حدود 7 آنگستروم است.
یک خاصیت مهم فیزیکی دیگر کربنبلک ساختار زنجیری آنها است. بعضی از کربن‌بلک‌ها مانند دوده چراغ و استیلن‌بلک‌ها ساختار زنجیری کاملتری دارند و بعضی مانند بلک‌های حرارتی ساختارپذیری کمتری دارند [18]. کربن‌بلک‌ها از نظر هدایت الکتریکی نیز بسیار متغیرند. دوده کربنبلک و استیلنبلک از میان بلک‌ها هدایت بسیار بالایی دارند.
1-9- مطالعه اکسیداسیون الکلها روی الکتروکاتالیزورهای بر پایه پلاتین
مسلماً داشتن مکانیسم اکسیداسیون الکلها در محیط قلیایی پیش نیازی ضروری برای طراحی و توسعه غشاهای تجمع الکترود (MEAs) مؤثر برای DAFCs میباشد. اعتقاد بر این است که اکسایش الکلها از 2 مسیر کلی انجام میشود. یک مسیر شامل تشکیل حدواسط COads و مسیر دیگر جایی است که شکستن پیوند کربن ـ کربن اتفاق نمیافتد. در ادامه مکانیسم اکسیداسیون الکلهای مختلف برای کاتالیزورهای برپایه پلاتین مورد بررسی قرار خواهد گرفت [19].
1-9-1- سینتیک واکنش اکسیداسیون متانول در DMFC
واکنش اکسایش آندی متانول شامل مسیر پیچیده‌ی حاوی حدواسط‌های گوناگون است. طرح کلی واکنش‌های حدواسط‌های پیشنهادی برای اکسایش متانول در شکل زیر آورده شده است[9]:

شکل 1-7- مکانیسم اکسایش متانول و انواع حدواسطهای تولیدی [9].
اکسایش متانول در یک مرحله انجام نمی‌شود. اعتقاد بر این است که اکسایش متانول از دو مسیر کلی انجام می‌شود. مسیری که بیشتر ترجیح داده می‌شود، مسیری است که در آن فرمالدئید (CH2O) تولید می‌‌شود که سرانجام منجر به تشکیل اسیدفرمیک (CH2O2) و دیاکسیدکربن می‌شود. مسیر غیرترجیهی، از جهتی پیش می‌رود که در آن فرمالدئید تولید می‌شود اما این‌بار این ترکیب تبدیل به مونواکسیدکربن می‌‌شود و در نهایت دی‌اکسیدکربن تولید میگردد. در هر دو مسیر ترجیهی و غیرترجیهی، اکسایش منجر به تولید 6 الکترون و 6 پروتون می‌شود. مسیری که در آن اکسایش CO وجود دارد، ترجیح داده نمی‌شود چرا که CO یک مسموم‌کننده رایج کاتالیست‌های پلاتین است. نوعاً یک کاتالیست متفاوت مانند پلاتین- روتنیم مورد استفاده قرار می‌گیرد زیرا که حذف اکسایشی CO در ولتاژهای پایین‌تر را میسر می‌سازد و لذا میزان مسموم سازی در مسیر غیرترجیهی را کاهش میدهد.
تحقیقات فراوانی با هدف کاهش مقدار فلزات گران قیمت در DMFC وکاهش میزان فعال‌سازی پلاریزاسیون آندی انجام گرفته است که به موفقیت‌های چندانی رسیده‌اند. حتی با گزینش کاتالیزور جدید، واکنش آندی عموماً نیازمند مقدار بالایی فلز گران قیمت، تقریباً 10 برابر پیل سوختی هیدروژن است. نوعاً حدود 2-4 میلی‌گرم بر سانتیمترمربع کاتالیست برای آند و کاتد موردنیاز است (2/0 میلی‌گرم بر سانتیمترمربع کاتالیزور برای پیلسوختی هیدروژنی لازم است). الکترود کاتد معمولاً بهمقدار کاتالیزور بیشتری برای مقاومت در برابر اکسایش متانول گذرکرده نیاز دارد.
نکته آخر اینکه سینتیک آندی DMFC در مقایسه با اکسایش H2 کند است و بهمحتوای کاتالیزوری بالایی نیاز دارد که این امر ممکن است DMFC را فقط برای کاربردهای قابل حمل محدود سازد.
1-9-2- مکانیسم اکسایش متانول
کندی و حامنت گزارش داده‌اند که متانول در حین اکسایش تحت جذب سطحی تخریبی قرار می‌‌گیرد. متانول روی سطح پلاتین ابتدا جذب سطحی می‌شود و سپس دهیدروژناسیون گونه‌های جذب سطحی شده اتفاق میافتد که طی چند مرحله در پتانسیل‌های پایین‌تر انجام می‌شود. اتم‌های هیدروژن جذب سطحی شده میتوانند سریعاً از سطح پلاتین حذف شوند. فرآیند تخریبی که منجر به تشکیل یک سری از حدواسط‌های کربوکسیلی جذب سطحی می‌شوند مثل (x = 1-3) ads(CHxO) با تشکیل گونه CO با جذب سطحی قوی شونده همراه است که مهمترین عامل مسمومیت الکترود هستند. گونه CO جذب سطحی شده با گونه های حاوی اکسیژن جذب سطحی شده مجاور مثلاٌ OHads یا H2O در محلول واکنش داده تا به CO2 محصول نهایی تبدیل شود که توسط آنالیزهای HPLC تأیید شده است. بنابراین مولکول‌های متانول، گونه‌های جذبسطحی شونده حاصل از تخریب و گونه‌های اکسیژن‌دار می‌توانند بهآسانی جذب سطحی یک کاتالیزور مناسب برای اکسایش متانول شوند. با توجه به شواهد جمعآوری شده از نوشتهها و مقالات و نتایج آزمایشات، سه نتیجهگیری میتوان انجام داد [20]:
جذب سطحی متانول مرحله تعیینکننده سرعت در واکنش اکسایش کلی متانول است.
اکسایش متانل شامل یک فرایند چند مرحله‌ای از جذب سطحی- تخریب است.
واکنش اکسایش از درجه اول نسبت به متانول است بنابراین مکانیسم واکنش متانول بهصورت زیر ارائه میشود [15]:
Pt + CH3OH → Pt – (CH3OH)ads (1-10)
Pt – (CH3OH)ads +Pt → Pt – (CH2OH)ads +Pt - Hads (1-11)
Pt - (CH2OH)ads + Pt → Pt - (CHOH)ads +Pt - Hads (1-12)
Pt - (CHOH)ads + Pt → Pt – (COH)ads + Pt – Hads (1-13)
Pt – (COH)ads +Pt → Pt – (CO)ads +Pt – Hads (1-14)
Pt - Hads → H+ +Pt + e- (1-15)
Pt +H2O →Pt – (OH)ads + Pt –Hads (1-16)
Pt – (CO)ads + Pt – (OH)ads → CO2 + H+ + e + 2Pt (1-17)
و واکنش کلی:
CH3OH + H2O→CO2 + 6H+ + 6e- (1-18)
1-9-2- اکسیداسیون 2-پروپانول و پروپیلنگلیکول روی الکتروکاتالیزورهای برپایه پلاتین
یکی از خصوصیات الکلهایی مانند اتانول و گلیسرول این است که روی Pt و آلیاژهای آن بهسختی اکسید میشوند بهویژه آنکه هیچ کاتالیزوری آندی بر پایه پلاتین، دانستیه انرژی قابل قبول را در پیلسوختی گلیسرولی مستقیم و پیلسوختی اتانولی مستقیم نشان نداده است. اکسیداسیون اتیلنگلیکول و گلیسرول نسبت به اتانول بهدلیل حضور دو یا سه گروه هیدروکسیل پیچیدهتر میباشد. شکل 1-8 فرم عمومی پیشنهاد شده برای اکسیداسیون اتیلنگلیکول و گلیسرول روی الکتروکاتالیزورهای پلاتین را نشان میدهد. اکسیداسیون اتیلنگلیکول و گلیسرول موجب تشکیل مقدار قابل توجهی کربنات میشود و از اینرو اکسالات روی سطح الکترود Pt بهکندی اکسید میشود و CO2 نیز عموماً یک محصول فرعی هم برای اکسیداسیون گلیکولات (a) و هم برای تارترونات (b) محسوب میشود [23-21]. از طرفی اکسیداسیون اتیلنگلیکول و گلیسرول بر خلاف اکسیداسیون هیدروژن شامل مراحل زیاد و تشکیل حدواسطهای فراوانی است که ممکن است سایتهایفعال روی سطح فلز را اشغال کنند. ثانیاً اکسیداسیون جزئی محصولات منجر به بازدهی پایین پیلسوختی خواهد شد هم چنین حدواسطهای تولید شده مانند CO موجب مسمومیت و غیر‌فعال‌شدن کاتالیزور میشوند [22].

شکل 1-8- مکانیسم اکسیدسیون اتیلنگلیکول و گلیسرول روی الکتروکاتالیزورهای فلزی [21].
بر همین اساس استفاده از سوختهای جایگزین در آند DAFC هنوز هم مورد توجه پژوهشگران قرار دارد. خصوصیتی که این سوختها باید داشته باشند این است که چگالی انرژی حجمی و ولتاژ سل بالایی داشته باشند از طرفی حدواسطهای تولیدشده در اکسیداسیون آنها موجب مسمومیت کاتالیزور آندی نشوند.
پژوهشهای اولیه انجام شده روی الکلهای نوع اول و نوع دوم نشان داد که واکنش اکسایش 1-پروپانول و 2-پروپانول منجر به تشکیل ترکیبات کربونیل مربوطه میشود. همچنین آزمایشات انجام شده برای مقایسه واکنشپذیری 1-پروپانول و 2-پروپانول روی الکتروکاتالیزور Au/SiO2 مشخص کرد که فعالیت 2-پروپانول در دماهای پایین بیشتر از 1-پروپانول است [24]. علاوه بر طلا، پلاتین نیز میتواند بهعنوان کاتالیزور برای اکسیداسیون الکلهای ایزومری مورد استفاده قرار گیرد. از اینرو Pt/C 5% برای اکسایش 2-پروپانول در دمای محیط مورد استفاده قرار گرفت نتایج نشان داد که در فرایند اکسیداسیون 2-پروپانول، محصولات استون، پروپیونیکآلدئید و اسیدپروپیونیک تشکیل میشوند [25]. کاتالیزور پلاتین با بستر نانوذرات سیلیکا نیز میتواند برای اکسایش 2-پروپانول مورد استفاده قرار بگیرد [26]. پژوهشهای دیگر مشخص کرد که کاتالیزور Au/CeO2 نیز فرآیند الکترواکسایش 2-پروپانول را با بازدهی بیشتری نسبت به CeO2 انجام می‌دهد ولی کارایی این کاتالیزور کمتر ازPt/C تجاری است [27-28].
شکل 1-9 مکانیسم اکسایش 2-پروپانول را نشان میدهد. در این مکانیسم که شامل چند مرحله است ابتدا هیدروژن گروه هیدروکسیل جدا میشود و در ادامه فرآیند اکسایش بهوسیلهی دو واکنش موازی: (1) تشکیل پروپن و (2) هیدروژنزدایی و تشکیل استون دنبال میشود. در نهایت این ترکیبات به CO2 و H2O تجزیه میشوند [29].

شکل 1-9- مکانیسم واکنش اکسیداسیون 2-پروپانول [29].
در سال 2002 ژیگانگ و همکارانش عملکرد پیلسوختی 2-پروپانولی مستقیم را ارزیابی کردند. نتایج نشان داد که 2-پروپانول عملکرد خیلی بهتری در مقایسه با پیلسوختی متانولی مستقیم دارد. این سوخت، ولتاژ مدار باز بسیار بالاتر و جریان میانعبور بسیار پایینتر نسبت به متانول نشان میدهد. آزمایشات مشخص کرد که اگر در پیلسوختی از 2- پروپانول بهعنوان سوخت استفاده شود، میتواند چگالی انرژی الکتروشیمیایی 5/1 برابر بیشتری نسبت به پیلسوختی متانولی داشته باشد. با این حال، حدواسطهای تولید شده در اکسیداسیون 2-پروپانول موجب مسمومیت شدیدتر آند میشود [30].
در سال 2006 اقای برجنز و همکارانش الکترواکسیداسیون 2-پروپانول را روی الکترود پلاتین در محیط‌های قلیایی بررسی کردند. نتایج مشخص کرد میزان حداکثر جریان با افزایش غلظت 2-پروپانول یا هیدروکسید افزایش می یابد، همچنین افزایش غلظت هیدروکسید باعث جابجایی پتانسیل به مقادیر منفیتر میشود. الکترواکسیداسیون پتانسل آغازی استون بالاتر از الکترواکسیداسیون 2-پروپانول میباشد و این امر بهدلیل جذب بالای حدواسطها در اکسیداسیون 2-پروپانول میباشد [31].
در سال 2007 اقای چانگ وی زو و همکارانش فعالیت پالادیم و طلا برای اکسیداسیون 2-پروپانول مورد بررسی قرار دادند. الکترود پالادیم چگالی جریان بهتر، فعالیت بالاتر و پتانسیل آغازی منفیتری برای اکسیداسیون 2-پروپانول نسبت به کاتالیزورهای پلاتین در محیط قلیایی نشان داد. نتایج ولتامتری چرخهای نشان داد که افزودن Au منجر به نتایج امیدبخشی در اکسیداسیون 2- پروپانول میشود و پتانسیل آغازی را در اکسیداسیون 2ـ پروپانول نسبت به اکسیداسیون متانول 120 میلیولت جابجا مینماید [32] .
در سال 2008 متیو و همکارانش الکترواکسیداسیون 2- پروپانول و استون را روی الکتروکاتالیزور Pt و Pt-Ru در الکترولیت قلیایی با روشهای ولتامتری چرخهای و کرونوآمپرومتری مورد بررسی قرار دادند. نتایج حاصل از ولتامتری چرخهای نشان داد که مقدار پتانسیل آغازی برای Pt/C مقدار مثبتتری نسبت به Pt-Ru/C است که این امر به سینتیک کند کاتالیزور Pt/C در مقایسه با کاتالیزور Pt-Ru/C نسبت داده شد. بررسی نتایج کرونوآمپرومتری نشان داد که کاتالیزور حاوی Ru فعالیت بسیار بالایی در کاهش استون در پتانسیلهای پایینتر نشان میدهد [33].
در سال 2008 تانگ و همکارانش الکترواکسیداسیون متانول، 1-پروپانول و 2-پروپانول را روی پلاتین و پالادیم در محیط قلیایی بررسی کردند. نتایج اولیه این مطالعه نشان داد که Pd الکتروکاتالیزور مناسبی برای اکسیداسیون 1-پروپانول و 2-پروپانول است. و فعالیت اکسیداسیون 1-پروپانول و 2-پروپانول روی الکترود Pt در محیط قلیایی کم است ولی فعالیت اکسیداسیون این الکلها در سطح الکترود Pd به این صورت است:
متانول < 1-پروپانول < 2-پروپانول
نتایج نشان داد که چگالیجریان مربوط به اکسیداسیون 1-پروپانول و 2-پروپانول روی الکترود Pd خیلی بالاتر از الکترود Pt است. پتانسیل شروع اکسیداسیون 2-پروپانول در الکترود Pd منفیتر از الکترود Pt بوده و در نتیجه Pd میتواند جایگزین مناسبی برای Pt دراکسیداسیون 1-پروپانول و 2-پروپانول در محیط قلیایی باشد[34].
در سال 2011، مارگارتا و همکارانش اکسیداسیون الکتروکاتالیتیکی 2،1 پروپاندیال را با استفاده از الکترود نانومتخلخل و مسطح پلاتین در محیط قلیایی بررسی کردند. ولتامتری چرخهای نشان داد که الکترود نانومتخلخل پلاتین چگالی جریان بالاتری نسبت به الکترود مسطح پلاتین نشان میدهد. نویسنده دلیل این امر را مورفولوژی و ساختار هندسی الکترود نانومتخلخل پلاتین میداند. همچنین مطالعه ساختار الکترودها نشان داد چگونگی اتصال حدواسطهای تولید شده به الکترود Pt به مورفولوژی الکترود پلاتین بستگی دارد[35].
در سال 2012 مونیچاندرایه و همکارش اکسیداسیون 1،2پروپاندیال روی الکتروکاتالیزور Pd ترسیب شده روی پلی 3،4-اتیلن دی اکسی تیوفن (PEDOT) را بررسی کردند. آزمایشات نشان داد که فعالیت الکتروکاتالیزور Pd-PEDOT/C در الکترواکسیداسیون1،2پروپاندیال بیشتراز الکترود Pd و Pd/C میباشد. افزایش سطح و همچنین افزایش سایتهای فعال پالادیم موجب شد که Pd-PEDOT/C فعالیت الکتروشیمیایی بسیار بالاتری نسبت به پالادیم نشان دهد. نتایج ولتامتری چرخهای مشخص کرد که چگالی جریان با افزایش غلظت 2،1پروپاندیال و همچنین NaOH در الکترولیت افزایش مییابد. مطالعات آمپرومتری اثبات کرد که الکترود Pd-PEDOT/C پایداری و ثبات بسیار بیشتری در مقایسه با الکترود Pd/C دراکسیداسیون 2،1پروپاندیال دارد [36].
در سال 2013 ویل مدلین و همکارانش اکسیداسیون انتخابی اتیلنگلیکول و 2،1پروپاندیال را بر روی طلا و پالادیم و کاتالیزور دوفلزی Au/Pdتهیه شده بهوسیله ترسیب الکترودی مورد بررسی قرار دارند. بررسیها با استفاده از معرف انتخابی رقیق شده نشان داد که برای اتیلنگلیکول شکستن پیوند C-H مرحله تعیینکننده سرعت است. مطالعات DFT و XRDنشان میدهد که افزایش سطح کاتالیزور دوفلزی در مقایسه با پالادیم به احتمال زیاد به علت کاهش در پوشیده شدن پیوندهای جذبشده بوده و هنگامی که درصد طلا افزایش مییابد احتمال شکسته شدن پیوند C-H کاهش مییابد [37].
دامر و همکارانش اکسیداسیون 2،1پروپاندیال را با استفاده ازنانوذرات فلزی طلا، پالادیم، پلاتین و مخلوطی از این فلزات مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد که استفاده از Au-Pt/C باعث افزایش اکسایش 2،1پروپاندیال تحت شرایط واکنش میشود. آلیاژ طلا با پلاتین منجر به تولید کاتالیزوری با بازدهی بیشتر در مقایسه با آلیاژ طلا با پالادیم میشود. بررسی اکسیداسیون 1،2-پروپاندیال مشخص کرد که در محیط بازی محصول اصلی لاکتات خواهد بود و در غیاب باز واکنش پذیری کاتالیزورها کاهش می‌یابد و محصولات واکنش، هیدروکسیاستون و لاکتات هستند. مسیر پیشنهادی برای مکانیسم اکسایش 2،1پروپاندیال در شکل 1-10 نشان داده شده است [38].

شکل 1-10- مکانیسم پیشنهادی برای اکسیدسیون 1و2-پروپاندیال [38].
مکانیسم دیگری برای اکسیداسیون 1و2-پروپاندیال روی کاتالیزورهای Pd/C ,Pt/C ,Au/C در محیط بازی توسط پراتی و گروه مطالعاتیاش پیشنهاد شد (شکل 1-11). نتایج نشان داد که Au/C فعالیت ذاتی بالایی در اکسیداسیون گروه هیدروکسیل نوع اول نشان میدهد در حالیکهPd وPt/C گزینشپذیری بین هیدروکسیل نوع اول و دوم ندارند [39]. نتایج مشابهی توسط پینکس و تارنینگ نیز برای اکسایش 1و2-پروپاندیال بدست آمده است [40-41].

شکل 1-11- شکل شماتیک مکانیسم اکسیدسیون 1و2-پروپاندیال در محیط قلیایی[39].
1-10- اهداف پروژه
در این پروژه ابتدا الکتروکاتالیزور پلاتین/کربن به وسیلهی کاهش شیمیایی نمک پلاتین با کاهنده شیمیایی سدیمبورهیدرید سنتز میشود. در ادامه، فعالیت کاتالیزور پلاتین/کربن در فرایند اکسیداسیون 2،1-پروپاندیال، 2- پروپانول و متانول در محیط قلیایی مورد بررسی قرار خواهد گرفت و واکنش اکسیداسیون این الکلها بهعنوان سوخت قابل استفاده در پیل سوختی قلیایی بررسی میشود. سپس رفتار الکتروشیمیایی الکلهای مختلف با یکدیگر مقایسه شده و تفاوتهای موجود استخراج و مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در نهایت پایداری کاتالیزور پلاتین/کربن سنتز شده در برابر مسمومیتهای ناشی از حد‌واسط‌های تولید شده در فرآیند اکسیداسیون، با استفاده از تکنیکهای مختلف الکتروشیمیایی ارزیابی خواهد شد.
فصل دوم
مبانی نظری
280098545466000263715511620500
فصل دوم: مبانی نظری
2-1- مقدمه
الکتروشیمی شاخهای از شیمی میباشد که به بررسی رفتارهای الکتریکی واکنشهای شیمیایی می‌پردازد. در این روش، کمیتهای الکتریکی مانند جریان، پتانسیل، مقاومت، بار اندازهگیری شده و ارتباط آن با واکنشهای شیمیایی، مورد بررسی قرار میگیرد که موجب کاربرد گستردهی این روش درزمینههای مختلف از جمله صنعت، محیط زیست، پزشکی و... شده است. همچنین روشهای الکتروشیمیایی دارای کاربرد وسیعی در تجزیه نمونههای مختلف و نیز در سنتزهای آلی و معدنی، بدست آوردن دادههای ترمودینامیکی و سینتیکی واکنشها و... میباشند. گزینشپذیری، حساسیت بالا، سهولت اجرا، سرعت عمل و کمهزینه بودن روشهای الکتروشیمیایی و همچنین صحت و دقت بالایی که با آن میتوان پارامترهای مرتبط با این واکنشها را اندازه گرفت، روشهای الکترو شیمیایی را در ردیف حساسترین و انتخابیترین روشها برای اندازهگیریهای کمی وکیفی قرار میدهد.
روشهای الکتروشیمیایی بر اساس وضعیت تعادلی سل الکتروشیمیایی و حضور یا عدم حضور جریان به دو دسته عمده روش‏های ایستا و پویا تقسیم‏بندی می‏شوند. در روش‏های ایستا اندازه‏گیری اختلاف پتانسیل در جریان صفر انجام می‏شود. درحالیکه، روش‏های پویا مبتنی بر اندازه‏گیری اختلاف پتانسیل یا جریان در خارج از حالت تعادل هستند. روش‏های پویا به چند دسته تقسیم‏بندی می‏شوند که عبارتند از‏: جریان ثابت‏، پتانسیل کنترلشده و بار عبوری کنترلشده‏.
2-2- تکنیکهای مورد استفاده
در این پروژه تحقیقاتی رفتار الکتروشیمیایی اکسیداسیون الکلها در محیط قلیایی توسط کاتالیست Pt/C، از طریق روشهای الکتروشیمیایی کرونوآمپرومتری، ولتامتری چرخهای(CV)، ولتامتری روبش خطی(LSV) و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی مورد مطالعه قرار گرفته است. در ادامه به کاربرد هر یک از این روشها در ارزیابی عملکرد الکترود آند پیلهای سوختی الکلی مستقیم پرداخته شده است.
2-3- ولتامتری
ولتامتری بهطور وسیعی توسط شیمیدان‏های معدنی، شیمیفیزیک و زیستشیمی برای مطالعات بنیادی فرایندهای اکسایش وکاهش در محیط‏های مختلف، فرایندهای جذب سطحی روی سطوح و مکانیسم انتقال الکترون در سطح الکترودهای تعدیلشدهی شیمیایی بهکار گرفته می‏شود. بهطورکلی ولتامتری شامل دسته‏ای از روش‏های الکتروتجزیه‏ای است که در آن‏ها اطلاعات در خصوص ترکیبات از طریق دنبال کردن جریان بهعنوان تابعی از پتانسیل اعمال شده حاصل می‏گردد.
2-3-1- ولتامتری با روبش خطی پتانسیل
ولتامتری با روبش خطی پتانسیل روشی است که در آن، پتانسیل شیب‌داری را به الکترود ساکن شناور در محلول ساکن اعمال می‌کنند و تغییرات جریان حاصل را نسبت به پتانسیل الکترود ثبت می‌نمایند. در این روش که جزء روش‌های پتانسیوستایی است از سه الکترود کار، کمکی و مرجع استفاده می‌شود و بسته به جهت روبش پتانسیل، فرایند الکترودی و جریان وابسته به آن ممکن است ماهیت آندی یا کاتدی داشته باشد [42].
2-3-2- ولتامتری چرخه‏ای
هرگاه جهت روبش پتانسیل را، با رسیدن به پتانسیل انتهایی عوض کنند و روبش پتانسیل را در جهت عکس تا رسیدن به پتانسیل اولیه ادامه دهند، در صورت برگشتپذیر بودن فرایند الکترودی، محصول واکنش که در مرحله روبش رفت پتانسیل به وجود آمده و در اطراف الکترود قرار دارد، میتواند در مرحله روبش برگشت، در واکنش عکس وارد شود وLSV را بهوجود آورد که علامت جریان آن، عکس علامت جریانهای ثبت شده در مرحله رفت است. در این حالت روش را ولتامتری چرخهای مینامند. بسته به اطلاعات مورد نیاز، یک یا چندین چرخه میتواند بهکار گرفته شود. در این روش که عمدتًا برای مطالعه مکانیزم واکنشها و تبیین حدود برگشتپذیری فرایندهای الکترودی بهکار میرود، سرعت روبش پتانسیل را در دو مرحله رفت و برگشت، معمولاً یکسان انتخاب میکنند.
در این پروژه، از روش ولتاموگرام چرخهای برای سنجش کارایی کاتالیتیکی کاتالیزور و همچنین سنجش پایداری کاتالیزور استفاده شده است.
2-3-3- عوامل موثر در واکنشهای الکترودی در حین ولتامتری چرخهای
در علم الکتروشیمی، به پدیدههایی که بر سطح الکترود رخ میدهد توجه خاصی شده است که برای بررسی، واکنش الکترودی کلی:
(2-1)O + ne- ⇔ R
را در نظر میگیریم که گونه اکسید شده O طی مراحل متعدد بهگونه کاهش یافته تبدیل می شود، شکل (2-1)] 43[.
همانطور که در شکل (2-1) نشان داده شده است جریان یا سرعت واکنش الکترودی بهوسیله سرعت فرآیندهای ذیل کنترل میشود:
1- انتقال جرم: بهمعنای فرایند انتقال گونه اکسیدی از داخل محلول به سطح الکترود.
2- انتقال الکترون در سطح الکترود
3- واکنش سطحی نظیر جذب سطحی، دفع یا کریستالیزاسیون.
4- واکنش شیمیایی قبل یا بعد از انتقال الکترون که این واکنشها میتوانند همگن یا ناهمگن باشند.

شکل 2-1- مسیر کلی واکنش الکترودی
فرایند انتقال جرم میتواند به سه طریق انجام گیرد:
مهاجرت: یعنی جابجایی گونه باردار در اثر میدان الکتریکی ایجاد شده بین دو الکترود (گرادیان پتانسیل الکتریکی).
نفوذ: یعنی جابجایی گونه باردار تحت تاثیر تغییر پتانسیل شیمیایی یا به عبارت دیگر اختلاف غلظت ایجاد شده بین محلول و الکترود (گرادیان غلظتی)
جابجایی: به معنای جابجایی گونه ها در اثر بهمزدن یا انتقال هیدرودینامیکی
2-3-4- نحوه عمل در ولتامتری چرخهای
در ولتامتری چرخهای پتانسیل الکترود کار نسبت به زمان بهطور خطی تغییر مینماید. پتانسیل آغازی را طوری انتخاب مینماییم که واکنش اکسیداسیون و احیا در سطح الکترود انجام نگیرد. بعد از طی کردن محدوده پتانسیل یک یا تعداد بیشتری واکنش الکترودی رخ میدهند. سپس جهت روبش خطی معکوس شده و واکنشهای الکترودی، حدواسطها و محصولاتی که طی فرآیند اول تشکیل شدهاند، اگر الکتروفعال باشند، قابل تشخیص خواهند بود (شکل 2-2).

شکل 2-2- سیگنال تهییجی برای ولتامتری چرخه ای یک موج پتانسیلی با فرم مثلثی
2-4- نمودارهای تافل
وقتی که E=Eeq است، هیچگونه جریان خالص از مدار عبور نمیکند. با این حال، این موقعیت با حرکت مستمر حاملان بار در هر دو جهت، یک حالت دینامیک است و در آن مؤلفههای جریانهای آندی و کاتدی متقابل با هم برابرند. قدرمطلق این مؤلفهها در Eeq ، جریانمبادله () را نشان می‌هد که مستقیماً با ثابت سرعت استاندارد متناسب است.
(2-1)
که در آن ، بهترتیب مؤلفههای کاتدی و آندی می‌باشند.
اگر معادله مبادله باتلر- ولمر برحسب جریان نوشته شود:
(2-2) معادله باتلر-ولمر

(2-3)
که در آن است و بهنام پتانسیل اضافی نامیده می‌شود.
معادله (2-3) می‌تواند برای استخراج اطلاعات مربوط به و α، که پارامترهای مهم سینتیکی هستند، مورد استفاده قرار گیرد.
برای پتانسیلهای اضافی بهقدر کافی بزرگ، یکی از عبارتها در معادله (2-3) در مقایسه با دیگری قابل صرفنظر کردن خواهد بود. مثلاً در پتانسیل مازاد بسیار منفی، میشود و معادله (2-3) بهشکل زیر درمی‌آید:
(2-4)
و بنابراین میتوانیم داشته باشیم:
(2-5)
این وابستگی لگارتیمی پتانسیل- جریان بهعنوان معادله تافل شناخته شده است. با رسم تغییرات logi برحسب ، منحنیهای تافل برای شاخههای کاتدی و آندی منحنیجریان- پتانسیل مازاد بهدست می‌‌آیند [44-45].
2-5- روش طیف‏نگاری امپدانس الکتروشیمیایی
در چند سال اخیر روش طیفنگاری امپدانس الکتروشیمیایی که به اختصار EIS یا امپدانس ac نامیده میشود بهعنوان روشی کلیدی در الکتروشیمی و علم مواد مورد استفاده فراوان قرار گرفته است. بدون شک، در مطالعه سیستمهای الکتروشیمیایی، روش EIS با استفاده از تکنیکها و قالبهای خروجی متنوعی که دارا است قادر به ارائه اطلاعات صحیح در مورد سینتیک و مکانیسم واکنش خواهد بود. بههمین دلیل به‌عنوان وسیلهای قدرتمند در مطالعات خوردگی، ارزیابی خواص پوششها، آبکاری الکتریکی، باتریها، سرامیکها و نیمههادیها بهکار میرود. بهعلاوه روش EIS دارای چهار مزیت عمده است که عبارتند از :
1-میزان تحرک کم: در این روش معمولا از دامنه ولتاژ 10-5 میلی ولت استفاده میگردد که آن امر منجر به ایجادکمترین آشفتگی در سیستمهای الکتروشیمیایی مورد آزمایش میشود.
2-مطالعه مکانیسم : چون دادههای حاصل از آزمایشهای امپدانس الکتروشیمیایی هم، اطلاعاتی در مورد ظرفیت و هم در مورد سینتیک انتقال بار بهدست میدهند لذا میتوان مطالعات مکانیسیمی سیستم را با آنها انجام داد.
3-صحت اندازهگیری: از آنجا که در روش EIS روبش پتانسیل انجام نمیشود اندازهگیری میتواند در محلولهایی با هدایت کم نیز انجام شود.
4-استفاده از مدارالکتریکی : مهمترین مزیت روش EIS این است که در آن از یک مدل کاملا الکتریکی برای پدیدههای الکتروشیمیایی استفاده میگردد.
اما مشکل عمده روش امپدانس ac این است که فهم دقیق مفاهیم مربوط به این روش نیازمند اطلاعات زیادی در زمینه ریاضیات و همچنین تجربه، تبحر و آگاهی در زمینههای مختلف خوردگی است. در مجموع، قابلیت مدلسازی شدن فرآیند خوردگی، استفاده عملی از روش امپدانس را میسر میسازد. روش امپدانس ac روش نوینی است که اهمیت آن برای پیشبینی رفتار خوردگی، روز به روز بیشتر میشود [46].
اندازهگیری EIS توسط یک تحلیلگر پاسخ فرکانس با کنترل پتانسیلاستاتیکی در یک سیستم الکترودی قابل انجام است. این روش مبتنی بر اغتشاش سیستم در حال خوردگی در حول و حوش پتانسیل خوردگی میباشد. سیستم سه الکترودی مذکور شامل الکترود کار، مرجع و کمکی است [46]. نمودارهای EIS بهصورتهای مختلف نمایش داده میشوند. یکی از روشهای مطلوب نمایش دادههای امپدانس الکترو‌شیمیایی منحنی نایکوئیست میباشد. در این قالب نمایش دادهها در مختصات مختلط امپدانس حقیقی (Zre) برحسب امپدانس موهومی (Zim) در محدوده یا از فرکانس تحریکی رسم میشوند. در صورتی که مدار فقط دارای مقاومت باشد امپدانس آن توسط یک نقطه روی محور افقی مشخص میشود و در صورتی که مدار، فقط دارای خازن باشد منحنی نایکوئیست آن خطی صاف و منطبق بر محور عمودی خواهد بود. در حقیقت، امپدانس مقاومت فقط دارای قسمت حقیقی و مستقل از فرکانس بوده ولی امپدانس خازن، فقط دارای قسمت موهومی و البته تابع فرکانس میباشد. معمولا منحنیهای نایکوئیست بهصورت نیمدایره هستند. از این نیمدایره، سه پارامتر اصلی را میتوان بهدست آورد که عبارتند از :
RΩ که در فرکانسهای بالا در نقطه Zim برابر با مقدار Zre میباشد.
Rf برابر با قطر دایره است.
C لایهی دوگانه الکتریکی که از رابطه زیر با دانستن فرکانس در بالاترین نقطه دایره قابل محاسبه است.
(2-1)C = 1/(ωRP )
علاوه بر این سرعت یک واکنش شیمیایی ممکن است تحت تاثیر نفوذ یک یا چند واکنشگر از سطح مورد مطالعه باشد. زمانی که مکانیسم واکنش الکتروشیمیایی کاملا تحت تاثیر نفوذ باشد پاسخ امپدانس دارای مشخصهی منحصر به فردی است که امپدانس واربرگ نامیده میشود. برای چنین واکنشی، جریان نسبت به پتانسیل اعمالی 45 درجه اختلاف فاز دارد بنابراین در تمامی فرکانسها قسمت حقیقی و موهومی بردار امپدانس با یکدیگر یکسان میباشند برای نشان دادن امپدانس واربرگ از علامتw استفاده میگردد.
اصلیترین حُسن منحنی نایکوئیست این است که نحوه رسم به گونهای است که بهسادگی میتوان نیم‌دایره را بهطرف چپ و پائین برونیابی کرده محل تقاطع آن را با محور x بهدست آورد غالبا با تغییر مقاومت اهمی، شکل نیمدایره تغییری نمیکند. حُسن دیگر منحنی نایکوئیست این است که بر روی اجزا سری مدار مانند مقاومت اهمی تاکید دارد.
2-6- مشخصهیابی سطح الکترود
برای مشخصهیابی سطح الکترودهای اصلاح شده و ترکیب عناصر موجود بر سطح آنها از روشهای تصویر‌برداری مانند میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیفبینی پراکنش انرژی استفاده میگردد که در ذیل به نحوهی عملکرد آنها پرداخته میشود.
2-6-1- SEM
SEM از جمله مهمترین و پرکاربردترین فنون مشخصهیابی ساختارهای نانو است که برای بررسی ساختار سطحی و اندازهی مواد نانو بهکار میرود. تکنیک SEM با بمباران الکترونی، از سطح اجسامی به کوچکی 10 نانومتر تصویربرداری میکند. در حین بمباران، الکترونهایی بهسمت صفحهی دارای بار مثبت رها می‌شوند که سبب ایجاد علامت میگردد. حرکت پرتو بر روی نمونهی آزمایشی، مجموعهای از علائم را فراهم میکند که بر این اساس، میکروسکوپ میتواند تصویری از سطح نمونه را بر صفحهی رایانه نمایش دهد. همچنین، معمولاً باید سطح نمونههایی که با SEM بررسی میشوند با یک مادهی رسانای الکتریسیته پوشانده شود. در غیر این صورت، الکترونی که بهسطح نمونه تابیده میشود، دفع نشده، روی سطح باقی مانده و بار ساکن ایجاد میکند. الکترونهای بعدی با این بار ساکن دارای بار همنام برخورد نموده، دفع و یا منحرف میشوند و در نتیجه تصویر حاصل ناپایدار شده و وضوح آن کاهش مییابد. از اینرو معمولاً با نشاندن لایهی نازکی از طلا و پلاتین، سطح نمونههای نارسانا، هدایت الکترونی پیدا میکنند و الکترونهای سطحی دفع شده و مشکل فوق حل گردیده و وضوح تصویر نیز بهبود مییابد [47].

شکل 2-3- تصویر شماتیک از نحوهی عملکردSEM .
2-6-2- EDS
اساس کار EDS به این ترتیب است که یک پرتو پرانرژی از ذرات باردار نظیر الکترون، پروتون یا پرتوی از اشعهی ایکس بر سطح مورد مطالعه متمرکز میشود. پرتو فرودی ممکن است یک الکترون در پوستهی داخلیتر را تهییج نموده و آن را از لایه بیرون رانده و یک حفرهی الکترونی ایجاد کند. سپس یک الکترون از لایهی پرانرژیتر بیرونی، این حفره را پر نموده و اختلاف انرژی بین پوسته با انرژی بالاتر و پوستهی با انرژی پایینتر به شکل اشعهی ایکس آزاد میشود. هر عنصر با توجه به ساختار اتمی خاص خود، اشعهی ایکس خفیفی با انرژی خاصی آزاد میکند که با توجه به آن میتوان عناصر موجود در نمونه را شناسایی کرد [48].
فصل سوم
بخش تجربی
268922538544500
فصل سوم: بخش تجربی
3-1- مواد شیمیایی
جدول 3-1، مشخصات مواد شیمیایی مورد استفاده را نشان میدهد.
جدول 3-1- مشخصات مواد شیمیایی
ردیف نام ترکیب شیمیایی درجه خلوص نام شرکت،کشور سازنده
1 پتاسیم هگزا کلرو پلاتینات
Cl6k2Pt)) 99< مرک، آلمان
2 هیدروکلریک اسید (HCl) 98 فلوکا، سوئیس
3 پتاسیم هیدروکسید
((KOH 85< فلوکا
4 کربن ولکان XC-72 99< نانو تک-چین
5 2-پروپانول 99< فلوکا
6 متانول 98< مرک
7 2،1-پروپاندیال 98< فلوکا
8 سدیم بور هیدرید
(NaBH4) 99< سیگما-آلدریچ
3-2- دستگاه‌های مورد استفاده

—d1218

طراحی استوار شبکه زنجیره تأمین سبز تحت شرایط عدم قطعیت
نگارش:
الهام مفید نخعی
در این پایان‌نامه، یک مدل برنامهریزی استوار برای طراحی شبکه زنجیره تامین سبز (زیست محیطی) رو به جلو و معکوس تحت عدم قطعیت شرایط اقتصادی آینده ارائه خواهد شد. در ابتدا، یک مدل برنامه‌ریزی عدد صحیح مخلوط قطعی ارائه میگردد؛ سپس مدل استوار آن با استفاده از رویکرد مبتنی بر سناریو و روش مولوی توسعه داده میشود.
مسأله طراحی شبکه مورد نظر شامل فرضیاتی از قبیل: چند محصولی، چند سطحی و تک دورهای میباشد. به علت عدم ثبات شرایط اقتصادی، عدم قطعیت در این مسأله به شکلی متفاوت با مقالات گذشته در نظر گرفته شده‌است. از آنجایی که شرایط اقتصادی بی‌ثبات بر روی تقاضا و همچنین قیمت‌های مواد اولیه، سوخت و ... تاثیرگذار است، در نتیجه پارامترهای تقاضا و هزینه کل تولید و حمل و نقل در مسئله غیرقطعی میباشند.
مدل پیشنهادی همچنین آلودگی‌های بخش تولیدی و سیستم حمل ونقل زنجیره را نیز در نظر گرفته و با ارائه یک تابع هدف و روش Eco-indicator 99 سعی در کاهش آنها را دارد. از طرفی دیگر، مراکز تولید و توزیع به صورت دو‌منظوره فعالیت میکنند. از مزایای این روش صرفه‌جویی در هزینهها و کاهش آلودگی در نتیجهی استفاده از تجهیزات حمل‌و‌نقل و زیرساختهای مشترک میباشد.
واژه‌های کلیدی: زنجیره تأمین سبز، مسأله طراحی شبکه، اثرات زیست‌محیطی، عدم قطعیت تقاضا و هزینه، برنامه‌ریزی استوار
فهرست مطالبTOC o "1-3" h z u
فصل 1مقدمه‌ PAGEREF _Toc403381930 h 11-1مقدمه PAGEREF _Toc403381931 h 21-2تعریف مسأله PAGEREF _Toc403381932 h 31-3اهمیت تحقیق PAGEREF _Toc403381933 h 41-4اهداف تحقیق PAGEREF _Toc403381934 h 51-5نوآوری تحقیق PAGEREF _Toc403381935 h 61-6راهنمای فصل‌های رساله PAGEREF _Toc403381936 h 7فصل 2زنجیره تأمین، مدیریت و طراحی آن PAGEREF _Toc403381937 h 92-1مدیریت زنجیره تأمین PAGEREF _Toc403381938 h 102-1-1 تاریخچه زنجیره تأمین PAGEREF _Toc403381939 h 102-1-2 تصمیمات مدیریت زنجیره تأمین PAGEREF _Toc403381940 h 122-2طراحی شبکه زنجیره تأمین PAGEREF _Toc403381941 h 132-2-1 تصمیم‌گیری در شرایط عدم قطعیت PAGEREF _Toc403381942 h 142-2-2 مقایسه روش استوار با تحلیل حساسیت و برنامه‌ریزی خطی احتمالی PAGEREF _Toc403381943 h 152-2-3 عدم قطعیت‌ها در طراحی شبکه زنجیره تأمین PAGEREF _Toc403381944 h 162-3مفهوم مدیریت زنجیره تأمین سبز PAGEREF _Toc403381945 h 242-3-1 مزایای زنجیره تأمین سبز PAGEREF _Toc403381946 h 252-3-2 تفاوت بین مدیریت زنجیره تأمین سنتی و سبز PAGEREF _Toc403381947 h 262-3-3 لزوم حرکت به سمت رویکرد سبز PAGEREF _Toc403381948 h 272-3-4 استاندارد Eco- indicators PAGEREF _Toc403381949 h 28فصل 3مروری بر ادبیات PAGEREF _Toc403381950 h 363-1مروری بر ادبیات طراحی زنجیره تأمین PAGEREF _Toc403381951 h 373-1-1 ادبیات زنجیره تأمین رو به جلو PAGEREF _Toc403381952 h 383-1-2 ادبیات زنجیره تأمین معکوس PAGEREF _Toc403381953 h 403-1-3 ادبیات زنجیره تأمین توأم PAGEREF _Toc403381954 h 403-2مروری بر ادبیات طراحی شبکه زنجیره تأمین همراه با عدم قطعیت PAGEREF _Toc403381955 h 413-2-1 پارامتر همراه با عدم قطعیت PAGEREF _Toc403381956 h 433-2-2 رویکرد برخورد با عدم قطعیت در فرآیند طراحی زنجیره PAGEREF _Toc403381957 h 443-2-3 نحوه نمایش عدم قطعیت PAGEREF _Toc403381958 h 453-3مروری بر ادبیات طراحی زنجیره تأمین سبز PAGEREF _Toc403381959 h 46فصل 4تعریف مسأله و مدل‌سازی ریاضی PAGEREF _Toc403381960 h 494-1تعریف مسأله PAGEREF _Toc403381961 h 504-1-1 پیش فرض‌های تحقیق PAGEREF _Toc403381962 h 524-2مدل‌سازی ریاضی PAGEREF _Toc403381963 h 534-2-1 توابع هدف PAGEREF _Toc403381964 h 554-2-2 محدودیت‌ها PAGEREF _Toc403381965 h 584-2-3 مدل ریاضی قطعی سبز PAGEREF _Toc403381966 h 614-3روش بهینه‌سازی مدل قطعی سبز PAGEREF _Toc403381967 h 624-3-1 مدل استوار اولیه مبتنی بر روش سناریو (دو مرحله‌ای) PAGEREF _Toc403381968 h 664-3-2 مدل استوار نهایی بر مبنای روش Mulvey PAGEREF _Toc403381969 h 674-3-3 خطی‌سازی مدل استوار PAGEREF _Toc403381970 h 69فصل 5نتایج محاسباتی و تحلیل حساسیت PAGEREF _Toc403381971 h 725-1مطالعه موردی PAGEREF _Toc403381972 h 735-1-1 طریقه به دست آوردن شاخص‌های Eco-indicator در تابع هدف زیست محیطی PAGEREF _Toc403381973 h 755-1-2 نتایج حل دو مدل قطعی و استوار PAGEREF _Toc403381974 h 775-2تحلیل حساسیت PAGEREF _Toc403381975 h 82فصل 6جمع‌بندی و پیشنهاد تحقیقات آتی PAGEREF _Toc403381976 h 856-1نتایج بدست آمده PAGEREF _Toc403381977 h 866-2زمینه‌های تحقیقاتی پیشنهادی آتی برای محققین PAGEREF _Toc403381978 h 88مراجع PAGEREF _Toc403381979 h 90واژه نامه فارسی به انگلیسی PAGEREF _Toc403381980 h 94واژه نامه انگلیسی به فارسی PAGEREF _Toc403381981 h 95پیوست 1: جداول Eco-indicator 99 PAGEREF _Toc403381982 h 96پیوست 2: کدنویسی مدل‌های قطعی و استوار سبز در نرم‌افزار لینگو 9 PAGEREF _Toc403381983 h 101فهرست جداول TOC h z c "جدول" جدول ‏21 مقایسه مدیریت زنجیره تأمین سنتی و سبز PAGEREF _Toc397207873 h 27جدول ‏41 نتایج مصاحبه شفاهی تولیدکنندگان PAGEREF _Toc397207874 h 60جدول ‏51 شاخص تولید ( مواد خام و فرایندها): eippro PAGEREF _Toc397207875 h 75جدول ‏52 شاخص های حمل و نقل ( eiijppd، eijkpdc ، eijipip، eijmpid ) PAGEREF _Toc397207876 h 76جدول ‏53شاخص بازیافت لوله پلی اتیلن ( eiipre) PAGEREF _Toc397207877 h 76جدول ‏54شاخص دفع لوله پلی اتیلن ( eimpdi) PAGEREF _Toc397207878 h 75جدول ‏55 نتایج محاسبات نمونه مورد مطالعه PAGEREF _Toc397207879 h 77جدول ‏56 نتایج محاسبات دو مدل PAGEREF _Toc397207880 h 77جدول ‏57 مقدار محصولات (قطر 63 میلیمتر) حمل شده (kg) از مرکز تولید i به مرکز توزیع j (xijp) PAGEREF _Toc397207881 h 78جدول ‏58 مقدار محصولات (قطر 16 میلیمتر) حمل شده (kg) از مرکز تولید i به مرکز توزیع j (xijp) PAGEREF _Toc397207882 h 78جدول ‏59 مقدار محصولات (قطر 63 میلیمتر) حمل شده (kg) از مرکز توزیع j به مرکز مشتری k (ujkp) PAGEREF _Toc397207883 h 78جدول ‏510 مقدار محصولات (قطر 16 میلیمتر) حمل شده (kg) از مرکز توزیع j به مرکز مشتری k (ujkp) PAGEREF _Toc397207884 h 79جدول ‏511 مقدار محصولات (قطر 63 میلیمتر) حمل شده (kg) از مرکز توزیع j به مرکز تولید i (vjip) PAGEREF _Toc397207885 h 79جدول ‏512 مقدار محصولات (قطر 16 میلیمتر) حمل شده (kg) از مرکز توزیع j به مرکز تولید i (vjip) PAGEREF _Toc397207886 h 79جدول ‏513 مقدار محصولات (قطر 63 میلیمتر) حمل شده (kg) از مرکز توزیع j به مرکز دورریز m (Tjmp) PAGEREF _Toc397207887 h 79جدول ‏514 مقدار محصولات (قطر 16 میلیمتر) حمل شده (kg) از مرکز توزیع j به مرکز دورریز m (Tjmp) PAGEREF _Toc397207888 h 79جدول ‏515 هزینه های مختلف تابع هدف پس از حل دو مدل80
فهرست شکل‌ها TOC h z c "شکل" شکل ‏21: نمایش پیکربندی زنجیره تأمین PAGEREF _Toc403480133 h 11شکل ‏22 چرخه عمر ماشین قهوه ساز PAGEREF _Toc403480134 h 33شکل ‏41 : ساختار یکپارچه شبکه لجستیک رو به جلو و معکوس PAGEREF _Toc403480135 h 51شکل ‏51 مقایسه هزینه‌های ثابت باز کردن تسهیلات در دو مدل قطعی و استوار PAGEREF _Toc403480136 h 80شکل ‏52 مقایسه هزینه‌های فرایند و حمل‌و نقل در دو مدل قطعی و استوار PAGEREF _Toc403480137 h 81شکل ‏53 مقایسه هزینه‌های جریمه ظرفیت‌های به کار برده نشده در دو مدل قطعی و استوار PAGEREF _Toc403480138 h 81شکل ‏54: مقایسه تحلیل حساسیت‌های دو مدل با تغییر هزینه‌های ثابت PAGEREF _Toc403480139 h 82شکل ‏55: مقایسه تحلیل حساسیت های دو مدل با تغییر میانگین تقاضا PAGEREF _Toc403480140 h 83شکل ‏56 : مقایسه تحلیل حساسیت های دو مدل با تغییر میانگین هزینه واحد حمل از مرکز تولید به مرکز توزیع PAGEREF _Toc403480141 h 84

فهرست کلمات اختصاریMILP Mixed Integer Linear Programming
MINLP Mixed Integer Non Linear Programming
SMIP Stochastic Mixed Integer Programming
MIGP Mixed Integer Goal Programming
LCA Life Cycle Assesment
HDPE High-Density Polyethylene
LDPE Low-Density Polyethylene
مقدمه‌
مقدمهامروزه اکثر مردم جهان توجه بیشتری به حفاظت از محیط زیست و منابع زیستی دارند. این حساسیت مثبت تا به آنجا شدت گرفتهاست که حتی صاحبان صنایع سعی دارند با استفاده از آن گامی موثر در جهت مقبولیت کالای مورد عرضه خود به مشتریان برداشته و رعایت نکات زیستمحیطی را به عنوان یک مزیت رقابتی مورد استفاده قرار دهند. در اکثر کشورها به این نتیجه رسیدهاند که توسعه زمانی مداوم و پایدار میگردد که هنگام استفاده از منابع محدود و غیرقابل تجدید، نهایت دقت مبذول گردیده و سعی شود از این منابع محدود محافظت گردد. دولتها نیز سعی دارند بیشتر از گذشته با وضع قوانین زیست‌محیطی (سبز) در این راستا فعالیت نمایند. به همین منظور استانداردهای مشخصی وضع شده است.
عوامل ذکر شده (تقاضای مشتریان، قوانین دولتی و استانداردهای وضع شده) به عنوان محرک، عامل ایجاد تغییراتی در این خصوص شده است. مدیریت این تغییرات در زنجیره تامین به همراه جریان اطلاعاتی که در کل زنجیره تامین وجود دارد، مفهوم نوینی را به نام مدیریت زنجیره تامین سبز معرفی مینماید. استفاده از استراتژیهای مدیریت زنجیره تامین سبز ، باعث کاهش ضایعات، کاهش استفاده از منابع و به تبع آن کاهش مصرف انرژی و آلودگی محیطزیست و ایجاد ارزش برای مشتریان میشود. این امر در نهایت باعث افزایش راندمان و بهبود عملکرد در سازمانها و شرکتها میگردد ]1[.
سازندگان در اواخر دهه 1980 از آنچه در قوانین مورد نیاز بود، فراتر رفته و به سمت رویکرد سبز در عملیات سیستم خود حرکت نمودند. یک امتیاز رقابتی برای کشورها و شرکتها، زنجیره تأمین موثر، کارا و استوار میباشد که به آنها در مواجه با آشفتگیهای محیطی و فشارهای رقابتی در حال افزایش کمک کند ]2[. طراحی و بکارگیری شبکه زنجیره تأمین، یک تصمیم استراتژیک است که اثرات آن برای چندین سال ادامه دارد و در طی آن پارامترهای فضای تجاری (مانند تقاضای مشتریان) ممکن است تغییر یابد. بنابراین این پارامترها ماهیت غیرقطعی دارند و زنجیره تأمینی که طراحی میشود باید در مقابله با چنین عدم قطعیتهایی استوار باشد] 3 [.
تعریف مسأله جهانی شدن اقتصاد و توسعه فنآوری اطلاعات باعث گردیده بازار عرضه محور به شکل گستردهای به بازار تقاضا محور تغییر یابد و سازمانها برای حفظ و بقای خود به اهمیت ارضای نیاز مشتریان پی بردند. بر این اساس مدیریت زنجیره تأمین اهمیت پیدا میکند، زیرا ارضای نیازها و علایق مشتریان نه فقط توسط آخرین موجودیت چسبیده به مشتری یعنی محصول نهایی است، بلکه توسط سایر تأمینکنندگان بالادست نیز صورت می‌گیرد.
در دیدگاه مرسوم و گذشته، مدیریت زنجیره تأمین شامل هدایت تمام اعضای زنجیره تأمین به صورت یکپارچه و هماهنگ با هدف بهبود عملکرد جهت ارتقای بهرهوری و سود بیشتر بود و مدیران زنجیره تأمین به دنبال تحویل سریعتر کالا و خدمات، کاهش هزینه و افزایش کیفیت بودند، اما بهبود عملکرد زیستمحیطی زنجیره تأمین و اهمیت هزینههای اجتماعی و تخریب محیط زیست لحاظ نمیگردید.
فشار مقررات دولتی برای اخذ استانداردهای زیستمحیطی از یک سو و رشد فزاینده تقاضای مشتریان برای عرضه محصولات سبز (بدون اثر مخرب بر محیط زیست) از سوی دیگر مفهوم زنجیره تأمین سبز و مدیریت آن را پدیدار ساخت. امروزه مدیران زنجیره تأمین سبز در شرکت‌های پیشرو از طریق ایجاد مطلوبیت و رضایت‌مندی از منظر زیستمحیطی در سراسر زنجیره تأمین می‌کوشند تا از لجستیک سبز و بهبود عملکرد محیطی خود در کل زنجیره تأمین به عنوان یک سلاح راهبردی جهت کسب مزیت رقابتی پایدار سود ببرند ]4[.
مدل تصمیمگیری طراحی زنجیره تأمین در برگیرنده تعیین تعداد اجزای زنجیره، نظیر تأمین‌کنندگان مواد اولیه و قطعات مورد نیاز، تولید‌کنندگان و مونتاژ کنندگان، مراکز نگهداری و توزیع با هدف ارائه یک ترکیب مناسب از این اجزا میباشد. هدف از ارائه این ترکیب که پیکربندی زنجیره در پی آن تعیین می‌گردد، آن است که محصولات در مقدار، زمان و مکان مناسب تولید و توزیع گردند ]5[.
بهینهسازی استوار یک تکنیک بهینهسازی است که در فضای عدم قطعیت کامل با دو رویکرد سناریو محور و بازدارنده سعی بر ارائه مدل و جواب استوار دارد. استواری مدل، شدنی بودن و استواری جواب، نزدیک به بهینه بودن جوابهای ایجاد شده را در برابر ظهور حالات (مقادیر) مختلف پارامتر همراه با عدم قطعیت تضمین میکنند ]6[.
اهمیت تحقیقامروزه دیگر سازمانها نمیتوانند به عنوان یک موجودیت مستقل و به عنوان تنها یک برند در فضای کسبوکار و در صحنه رقابت حضور داشته باشند. اما این امر با حضور آنها در مجموعه زنجیره تأمین امکانپذیر خواهد بود. شدت یافتن رقابت و جهانی شدن بازارها و فشار مداوم بر سازمان‌ها بر عرضهی سریع‌تر محصولات منطبق بر نیاز مشتریان، منجر به آن شده است که سازمان‌ها مدیریت زنجیره تأمین را به عنوان یک راه‌حل اساسی برگزینند. از این رو دیگر موفقیت سازمان‌ها وابسته به توانایی آنها در یکپارچه ساختن و ایجاد هماهنگی در بین اجزای زنجیره تأمین خواهد بود ]4[.
یکی از فعالیت‌های مهم سازمان در برنامه‌ریزی و مدیریت زنجیره تأمین، طراحی موثر زنجیره می‌باشد. در طراحی زنجیره تأمین تصمیمگیری پیرامون پیکربندی زنجیره اتخاذ میگردد. بدین معنا که در سطح تصمیمگیری استراتژیک تعداد، مکان، ظرفیت و تکنولوژی هر یک از تسهیلات مشخص می‌گردد. در سطوح دیگر نظیر سطح تاکتیکی، تصمیماتی نظیر مدیریت جریان در بین تسهیلات مورد بررسی قرار می‌گیرد. در نتیجه پیکربندی زنجیره تأمین اثراتی مشخص، تأثیرگذار و بلند مدت بر تصمیمات سطوح دیگر، منابع و سرمایههای سازمان خواهد داشت. از این رو میتوان گفت طراحی زنجیره تأمین نقش مهم و بسزایی را در موفقیت سازمان ایفا می‌کند ]7[.
از سوی دیگر توجه به جریان محصولات برگشتی و مدیریت ضایعات و بازیافت نیز می‌تواند به موفقیت سازمان‌ها با توجه به قوانین و انتظارات مشتریان تأثیرگذار باشد. در این میان شرکت‌هایی نظیر کوداک، زیراکس و اچ پی در سال‌های اخیر تلاش‌های زیادی نمودهاند و موفقیتهای بسیاری را هم کسب کرده‌اند ]8[.
در طراحی زنجیره تأمین به دلیل بلندمدت بودن افق برنامهریزی، فرض قطعی بودن برخی از پارامترها کمی دور از واقعیت خواهد بود. عواملی نظیر تقاضا، تأمین مواد اولیه، قیمت مواد اولیه و محصول نهایی، مکان بازارها و موارد دیگری از این دست همگی با عدم قطعیت بسیاری در دوره عمر زنجیره تأمین همراه هستند ]9[. از طرف دیگر حرکت به سمت بازارهای جهانی و ایجاد اتحادیههای فرامنطقهای نظیر اتحادیه اروپا و غیره، محیط اطراف و عوامل موثر در تصمیمگیری را با موارد جدیدی از عدم قطعیت مانند نرخ ارز و قابلیت اطمینان کانالهای توزیع همراه ساختهاست ]7[. از این رو نیازمند یک زنجیره توأم استوار هستیم که در رویارویی با تغییرات محیطی حداقل تأثیرپذیری را از خود به نمایش گذارد.
اهداف تحقیقاز آنجایی که برنامهریزی و مدیریت لجستیک تا حد زیادی بر حداقل کردن هزینه مرتبط با تولید و حمل محصولات تحت محدودیتهای مختلف مانند تجهیزات، ظرفیت، کارگران، مواد، بودجه و منابع دیگر تمرکز میکند ]10[؛ در این پژوهش تلاش بر آن بودهاست که با بهرهگیری از تکنیک بهینهسازی استوار، مدلی جهت طراحی زنجیره تأمین چند محصولی، تک دورهای، سه سطحی و همراه با در نظر گرفتن حداقل آلودگی و اثرات زیستمحیطی یعنی یک زنجیره تأمین سبز استوار ارائه گردد. بهینه‌سازی استوار این امکان را فراهم میسازد تا جوابهای ایجاد شده توسط مدل، حداقل تأثیرپذیری را از پارامترهای همراه با عدم قطعیت موثر بر تصمیمگیری داشته باشند. مشکل اصلی یک مسأله مدیریت لجستیک، در روبرویی آن با عدم قطعیت آینده است. بیشتر مدلهای لجستیک بر اساس تجربهشان احتمال اینکه در کدامیک از متغیرها و یا پارامترهای آنها ممکن است عدم قطعیت وجود داشته باشد را میدانند. یک تکنیک قوی برای حل مسائل بهینهسازی احتمالی، برنامهریزی استوار است که توسط مولوی و همکارانش در سال 1995پیشنهاد شده است ]10[.
هدف این تحقیق ارائه یک مدل جهت طراحی زنجیره تأمین با فرضیات مشخص و یک روش حل کارا برای آن است. از این رو اهداف میانی ذیل نیز مد نظر بوده است:
1- شناخت سطوح تصمیمگیری در مدیریت و طراحی زنجیره تأمین
2- شناخت عدم قطعیت و نحوه برخورد با آن در ادبیات موضوع
3- بررسی تواناییهای بهینهسازی استوار در طراحی زنجیره تأمین
4- شناخت زنجیره تأمین سبز و روش Eco-indicator 99 برای کاهش اثرات زیست محیطی نوآوری تحقیقدر حوزهی زنجیره تأمین توام مقالات اندکی پارامتر همراه با عدم قطعیت را در مدل پیشنهادی خود در نظر گرفتهاند. اکثر این مقالات نیز از برنامهریزی احتمالی بهره گرفتهاند و تنها کارا ]11[ و انوت و پیشوایی و همکارانش در سال 2010 از تکنیک بهینهسازی استوار برای برخورد با پارامتر همراه با عدم قطعیت بهره گرفتهاند. همچنین در اکثر مقالات تنها عدم قطعیت تقاضا و یا عدم قطعیت هزینهها در نظر گرفته شده است، اما در این رساله عدم قطعیت هر دو مورد هم تقاضا و هم هزینه به صورت توام بررسی شده است.
همچنین مدلهای ارائه شده فرضیات سادهای نظیر تک محصولی بودن را در نظر گرفتهاند و ما آن را به چند‌محصولی بسط دادهایم. تفاوت دیگر این کار، در نظر گرفتن سبز بودن زنجیره به همراه بهینه‌سازی استوار آن بوده است که در پروژه - ریسرچهایی که مطالعه شده به این شکل کار نشده است. در این مدل به دلیل اهمیت مبحث کیفیت محصولات و داشتن تجربه خوب مشتریان از این محصول، جریان برگشتی محصولات بی کیفیت را برخلاف مقالات دیگر که از مشتری در نظر میگرفته‌اند، از مکانهای بازرسی که در همان مکان انبارش میباشد، قرار دادهایم.
در این پژوهش سعی بر آن بوده است با توجه به نقاط قابل بهبود در ادبیات موضوع، مدل توسعه یافته ارائه گردد.
راهنمای فصلهای رسالهاین رساله شامل 6 فصل و 2 پیوست می‌باشد. در فصل 1 ابتدا مقدمهای از اهمیت و ضرورت طراحی شبکه زنجیره تأمین سبز و استوار گفته شده است.
در فصل 2 مقدمه‌ای از تعریف مدیریت زنجیره تأمین، تاریخچه آن، زنجیره تأمین سبز و معرفی روش بکار گرفته می‌شود و مراحل آن در محاسبه شاخص‌های زیست‌محیطی و مقدماتی در مورد عدم قطعیت و ریسک، انواع و تفاوت‌های آنها بیان خواهد گردید.
در فصل 3 تاریخ ادبیات موضوع مورد مطالعه مورد بررسی قرار خواهد گرفت. ابتدا تاریخ ادبیات مربوط به طراحی زنجیره تأمین بیان می‌شود و سپس به بررسی چند نمونه از طراحی‌های زنجیره تأمین که با در نظر گرفتن عدم قطعیت هستند، پرداخته خواهد ‌شد و در نهایت نیز نمونه‌هایی از طراحی زنجیره تأمین سبز و طبقه‌بندی آن بررسی خواهد شد.
در فصل 4 به تعریف مسأله مورد نظر و مدل‌سازی ریاضی آن می‌پردازیم. در ابتدا توابع هدف و محدودیت‌ها مشخص شده و سپس مدل بهینه‌سازی استوار مبتنی بر سناریو (دو مرحله‌ای) طراحی شده و به دنبال آن مدل استوار نهایی بر مبنای روش Mulvey توسعه داده می‌شود. روش خطی‌سازی مدل استوار نیز در قالب یک بخش در انتهای فصل توضیح داده خواهد شد.
در فصل 5 مطالعه موردی بیان خواهد گردید و سپس مقادیر شاخص‌های زیست‌محیطی با توجه به مسأله صنعت لوله پلی اتیلن آبرسانی بدست می‌آید و در ادامه مقایسه نتایج مدل‌های قطعی و استوار انجام می‌شود و در نهایت نیز تحلیل حساسیت با تغییر پارامترهای مختلف انجام خواهد شد.
در فصل 6 جمع‌بندی مطالب و نتایج رساله ذکر خواهد شد. در انتهای این فصل، پیشنهاداتی مطرح می‌شود تا زمینه تحقیقات آتی محققان گردد.
در پیوست 1 تعدادی از جداول Eco-indicator که در محاسبه شاخص‌های زیست‌محیطی از آنها استفاده شده است را خواهیم آورد.
در پیوست 2 کدنویسی‌های لینگو برای هر دو مدل قطعی و استوار آورده می‌شود.

زنجیره تأمین، مدیریت و طراحی آن
مدیریت زنجیره تأمینمدیریت زنجیره تأمین شامل مدیریت جریان مواد و اطلاعات از تأمینکنندگان و خریداران مواد خام تا مشتری نهایی میباشد. شبکهای از نهادهایی که در تولید و تحویل یک محصول تمام شده تا مشتری نهایی درگیر میشوند، زنجیره تأمین نامیده میشود. هدف این است که همه افراد در زنجیره با یکدیگر همکاری کنند تا هزینه کلی کاهش یابد و کیفیت و سرعت تحویل محصولات و خدمات بهبود یابد. مدیریت زنجیره تأمین به رویکرد تیمی به وظایفی مانند بازاریابی، خرید، عملیات و مهندسی نیاز دارد که همه با یکدیگر همکاری کنند ]4[.
تاریخچه زنجیره تأمینواژه «زنجیره تأمین» در اواسط دهه 70 ابداع شد. این واژه برای انتقال الکتریسیته به سمت مصرف کننده نهایی توسط بانبوری استفاده شد. البته تا سال 1980 که عبارت «مدیریت زنجیره تأمین» به عنوان یک مفهوم مطرح شد به کار گرفته نشد. الیور و همکاران منافع بالقوه یکپارچهسازی فعالیت‌های داخلی کسب وکار شامل خرید، تولید، توزیع و فروش در یک چارچوب منسجم را مورد بحث قرار دادند. استیون مدیریت زنجیره تأمین را به عنوان یکپارچگی فعالیتهای کسبوکار درگیر در جریان مواد و اطلاعات از ورودی به خروجی پایانی کسب‌و‌کار تعریف نمود. به گفته هارتلند روابط دوتایی و یا چندتایی بین تأمینکنندگان در حال تبدیل شدن به بخشی از فرآیند زنجیره تأمین است.
به عنوان یک تعریف جامع، مدیریت زنجیره تأمین نظارت بر مواد، اطلاعات و جریان مالی است که در یک فرآیند از تأمینکننده به تولیدکننده و سپس عمده فروش، خرده فروش و مصرف کننده حرکت مینماید ]12[.
زنجیره تأمین سیستمی متشکل از تسهیلات و فعالیتها میباشد که به صورت توام با یکدیگر در راستای هدف تدارک، تولید و توزیع کالاها به مشتریان کار میکنند. مدیریت زنجیره تأمین مجموعهای از روشهایی است که برای ایجاد همسویی و هماهنگی کارای تأمینکنندگان، تولیدکنندگان، مراکز نگهداری و خرده فروشان به کار میرود تا کالاهای مورد نظر با مقدار مورد نظر و در زمان و مکان مناسب با کمترین هزینه ممکن (بیشترین درآمد ممکن) و با سطح سرویس مطلوب در اختیار مشتریان قرار گیرد ]13[.
شکل 2-1 یک شبکه زنجیره تأمین را با جریانهای رو به جلو و معکوس نمایش میدهد.
-24130374650شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ شکل * ARABIC s 1 1: نمایش پیکربندی زنجیره تأمینشکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ شکل * ARABIC s 1 1: نمایش پیکربندی زنجیره تأمین
تصمیمات مدیریت زنجیره تأمیندر تعریف فوق فرض بر آنست که ساختار و پیکرهی زنجیره تأمین معلوم است و هدف آن است که با انجام بهترین برنامهریزی در نحوه حرکت مواد در طول زنجیره بتوان هزینه کل سیستم (درآمد کل سیستم) را کمینه (بیشینه) ساخت. در نتیجه ساختار فیزیکی شبکه زنجیره تأمین به وضوح بر عملکرد آن تأثیرگذار است. از این رو طراحی کارای یک زنجیره تأمین میتواند حرکت مواد را در طول زنجیره بسیار تسهیل نماید. تصمیمات اساسی مربوط به طراحی ساختار زنجیره و پیکربندی آن عبارتند از:
کدام یک از تأمینکنندگان میبایست انتخاب گردند؛
تعداد تسهیلات ساخت و انبار به چه میزان و محل آنها نیز کجا باید باشد؛
هر تسهیل کدام‌یک از محصولات را میبایست تولید نماید.
پس از اتخاذ تصمیمات فوق و تعیین ظرفیت تسهیلات زنجیره تأمین تصمیمات ذیل میبایست اتخاذ گردند:
از هر قلم کالا به چه میزان میبایست در هر یک از تسهیلات زنجیره تولید و یا نگهداری گردد؛
از هر قلم از کالا در کدام زمان و به چه میزان میبایست بین تسهیلات زنجیره حمل گردد. تصمیمات معرفی شده فوق را میتوان به سه دسته کلی تقسیمبندی نمود:
تصمیمات استراتژیک
تصمیمات تاکتیکی
تصمیمات عملیاتی
همچنین با توجه به ماهیت حرکت جریان کالا و مواد در طی زنجیره تأمین، میتوان شبکهها را با توجه به نوع جریان موجود به سه دسته کلی در حوزه طراحی زنجیره تأمین تقسیمبندی نمود:
شبکههای رو به جلو
شبکههای برگشتی
شبکههای توام رو به جلو و برگشتی
امروزه به دلیل اهمیت یافتن معیارهای محیط زیستی و تلاش سازمانها به منظور استفاده موثر و کارا از محصولات تولیدی و حمایت از مصرفکنندگان، محققان توجه ویژهای را به دو مقوله طراحی زنجیره برگشتی و توام منظور داشتهاند ]4[.
طراحی شبکه زنجیره تأمینرقابت شدید در بازار امروز و تغییر سریع ترجیحات مشتریان، همراه با توسعه سریع تکنولوژی و جهانی شدن، سازمانها را مجبور کرده که به عنوان اعضای یک زنجیره تامین به جای شرکتهای فردی کار کنند. موفقیت زنجیره تامین بستگی به ادغام و هماهنگی تمام نهادهای آن برای تشکیل یک ساختار شبکه کارآمد دارد. یک شبکه کارآمد منجر به صرفهجویی در هزینه عملیات در سراسر زنجیره میشود و به آن کمک میکند تا سریعتر به نیازهای مشتریان پاسخ دهد.
بر طبق نظر سیم چیلوی وکمینسکی ]13[ طراحی شبکه زنجیره تامین، اساسیترین تصمیم در مدیریت میباشد که بر تمام تصمیمات دیگر مربوط به زنجیره تاثیرگذار است و گستردهترین اثر را روی بازگشت سرمایه زنجیره و عملکرد کلی آن دارد.
لین و ونگ ] 14[ طراحی شبکه زنجیره تامین را به عنوان یک پیکربندی یکپارچه از سیستمهای عرضه، تولید و تقاضا تعریف میکنند.
طراحی شبکه زنجیره تامین با تصمیمات استراتژیک زنجیره سروکار دارد. مانند: تعداد، مکان و ظرفیت نهادها در هر سطح زنجیره. با این حال چون ساختار شبکه زنجیره به شدت تصمیمات عملیاتی بعدی مدیریت جریان در سراسر زنجیره را تحت تاثیر قرار میدهد، علاوه بر هزینههای مکانیابی و ظرفیت، باید هزینههای حمل‌‌‌‌و‌نقل و نگهداری موجودی نیز در گام طراحی شبکه در نظر گرفته شوند. نادیده گرفتن هزینههای عملیاتی در این گام منجر به بهینگی بخشی از ساختار شبکه میگردد.
تصمیمگیری در شرایط عدم قطعیتروسنهد و همکاران ]15[ در سال 1972 محیط تصمیمگیری را به سه دسته طبقهبندی کردهاند: قطعیت، ریسک و عدم قطعیت. در شرایط اطمینان، تمام پارامترها قطعی و مشخص هستند در حالی که در شرایط ریسک و عدم اطمینان پارامترها تصادفی میباشند.
در شرایط ریسک، پارامترهای نامشخصی وجود دارند که ارزش آنها توسط توزیعهای احتمالی بدست می‌آید که توسط تصمیمگیرنده تعیین شده است. در شرایط عدم اطمینان، پارامترها غیر قطعی هستند و علاوه بر این، هیچ اطلاعاتی در مورد احتمال آنها شناخته شده نمیباشد. در مواقع ریسک مسائل به عنوان مسائل بهینهسازی تصادفی شناخته میشوند؛ یک هدف معمول، بهینهسازی ارزش مورد انتظار تابع هدف میباشد. مسائل تحت عدم قطعیت به عنوان مسائل بهینهسازی استوار شناخته میشوند و اغلب به تلاش برای بهینهسازی عملکرد بدترین حالت از سیستم میپردازند.
هدف از هر دو روش بهینهسازی تصادفی و استوار پیدا کردن راه حلی است که تحت هر تحقق ممکن از پارامترهای تصادفی به خوبی عمل کند. تعریف «عملکرد خوب» از برنامهای تا برنامه دیگر متفاوت است و انتخاب یک اندازهگیری عملکرد مناسب بخشی از فرایند مدلسازی میباشد. پارامترهای تصادفی می‌توانند به صورت پیوسته باشند و یا توسط سناریوهای گسسته توصیف شوند.
اگر اطلاعات احتمال مشخص باشد، عدم قطعیت توسط یک توزیع احتمال (پیوسته یا گسسته) روی پارامترها توصیف میشود. روش سناریو دو اشکال اساسی دارد. یکی این که شناسایی سناریوها (چه رسد به تخصیص احتمال به آنها) کاری دشوار است. در واقع، لازمه آن تمرکز روی بخش گسترده‌ای از ادبیات برنامه‌ریزی تصادفی است.
نقطه ضعف دوم این است که به طور کلی اگر شخصی بخواهد به شناسایی تعداد نسبتا کمی از سناریوها به دلیل محاسبات زیاد بپردازد، این کار طیف حالتهای آینده را که بر اساس آن تصمیم‌گیری‌ها مورد بررسی قرار میگیرد، محدود میکند. با این حال روش سناریو اجازه می‌دهد پارامترها از نظر آماری وابسته باشند چون وقتی پارامترها با توزیعهای احتمال پیوسته توصیف میشوند، اغلب کاربردی نمیباشد (هر چند استثناهایی وجود دارد). وابستگی اغلب برای تحقق مدل لازم است، به عنوان مثال، تقاضاها اغلب وابسته به دورههای زمانی و یا مناطق جغرافیایی هستند و هزینهها اغلب وابسته به تامینکنندگان میباشد.
مقایسه روش استوار با تحلیل حساسیت و برنامهریزی خطی احتمالیدر این قسمت روش استوار با روشهای دیگر برای برخورد با عدم قطعیت مقایسه خواهد شد و خواهیم دید که روش استوار از مزایایی برخوردار است، در حالی که کاستیهایی نیز دارد.
تجزیه و تحلیل حساسیت یک رویکرد واکنشی برای کنترل عدم قطعیت است. این روش تنها قادر به اندازهگیری حساسیت یک پاسخ به تغییرات در دادههای ورودی میباشد و فاقد هرگونه مکانیزمی برای کنترل حساسیت است. برنامهریزی خطی تصادفی مانند بهینهسازی استوار یک رویکرد سازنده است. این دو روش نسبت به تحلیل حساسیت ارجحیت دارند. با مدلهای برنامهریزی خطی تصادفی برای تصمیم‌گیرنده انعطافپذیری متغیرهای کنترل فراهم میباشد.
مدل برنامهریزی خطی تصادفی، تنها اولین جزء از توزیع تابع هدف مدل استوار را بهینه میکند. این مدل اجزای بزرگتر توزیع و ترجیحات تصمیمگیرنده در مقابل ریسک را نادیده میگیرد. این جنبهها به خصوص برای توزیعهای نامتقارن و همچنین برای تصمیمگیرندگان ریسکگریز مهم می‌باشد. ممکن است با تحقق سناریوهای مختلف تغییرات بزرگی در تابع هدف مدل استوار مشاهده شود، اما مقدار ارزش مورد انتظار، بهینه خواهد بود. مدل استوار اجزای بزرگتر تابع هدف به عنوان مثال، واریانس تابع هدف را نیز به حداقل می‌رساند.
از آنجا که ارزش تابع هدف در سناریوهای مختلف تفاوت قابل ملاحظهای نمیکند، متغیرهای کنترل نیاز به تنظیمات بسیار کم دارند و یا هیچ تنظیمی برای آنها نیاز نخواهد بود. از این رو مدل استوار می‌تواند به عنوان مدلی احتمالی در نظر گرفته شود که در آن تصمیمات به طور ضمنی محدود شده است. این تمایز بین مدلهای استوار و احتمالی مهم است و دامنه کاربرد آنها را تعریف میکند.
به عنوان مثال کاربردی، برای برنامهریزی پرسنل، راه حل یک مدل احتمالی میتواند نیروی کاری را طراحی کند که بتواند (از طریق استخدام و یا اخراج) برای پاسخگویی به تقاضا با حداقل هزینه مورد انتظار تنظیم شود. مدل استوار از سوی دیگر، نیروی کاری که برای ارضای تقاضا برای تمام حالات مورد نیاز است، را طراحی می‌کند. با این حال، این هزینه از هزینه راه‌حل برنامهریزی تصادفی احتمالی بیشتر خواهد بود ]16[.
عدم قطعیتها در طراحی شبکه زنجیره تأمیندر دنیای امروزی زنجیرههای تأمین به واسطه طبیعت پیچیدهشان با حد بالایی از عدم قطعیت روبه‌رو هستند که میتواند کیفیت عملکرد آنها را به طور نامطلوبی تحت تأثیر قرار دهد. با توجه به اهمیت این امر، عدم قطعیت در طراحی زنجیرههای تأمین که افق بلند مدت تصمیمگیری نیز سبب تشدید آن می‌گردد، به دو دسته قابل تقسیم میباشد. دسته اول، عدم قطعیت مربوط به پارامترها میباشد که خود به خود به دو دسته سیستمی و محیطی قابل تقسیمبندی است. دسته دوم نیز مربوط به حوادث مخرب غیرمترقبهای میباشد که می‌تواند زنجیرههای تأمین را با ضررهای بزرگی مواجه سازد ]4[.
عدم قطعیتهای محیطی و سیستمی
به طور کلی عدم قطعیتهای سیستمی و محیطی ناشی از دوره بلندمدت برنامهریزی زنجیرههای تأمین و همچنین طبیعت پویای صنعت میباشند. البته مقدار عدم قطعیتها روز به روز رو به افزایش میباشند و از این رو، برنامهریزی برای بلندمدت نیز امری مشکل می‌گردد و همچنین با خطایی بالقوه و احتمالا زیاد همراه خواهد بود. عدم قطعیتهای محیطی مرتبط با عدم قطعیت در تقاضا و عرضه منتج شده از عملکرد تأمینکنندگان و مشتریها میباشد. عدم قطعیتهای سیستمی شامل عدم قطعیتهای موجود در فرآیندهای تولید، توزیع، جمع آوری و بازیافت است. به عنوان مثال، عدم قطعیت زمان تحویل، هزینه تولید و ظرفیت تسهیلات مختلف در این دسته جای میگیرند ]17[.
حال نکتهای که وجود دارد این است که با توجه به اینکه کنترل کردن و تخمین زدن تعداد محصولات برگشتی امری مشکل میباشد، مسأله عدم قطعیت در حیطه زنجیره تأمین معکوس از اهمیتی چند برابر برخوردار میباشد. با توجه به اهمیت موارد ذکر شده، محققین زیادی به بحث عدم قطعیت پارامترها در طراحی شبکههای زنجیره تأمین و نحوه مقابله با آنها و ارائه روشهایی کارا برای اتخاذ تصمیماتی قابل اطمینان در شرایط عدم قطعیت پرداختهاند. یکی از روشهای استفاده شده برای مقابله با عدم قطعیتها در حیطه زنجیره تأمین، برنامهریزی احتمالی میباشد که دارای مشکلاتی است که استفاده از آن را به امری تردید برانگیز در اتخاذ تصمیمات کارا و قابل اطمینان تبدیل نموده است ]18[.
تعدادی از ایرادات روش برنامهریزی احتمالی عبارتند از:
در بسیاری از نمونهها دادههای واقعی و کافی برای پارامترهای غیرقطعی از گذشته وجود ندارد. بنابراین، تخمین تابع احتمال دقیق و واقعی این پارامترها امکانپذیر نمیباشد.
وجود محدودیتهای احتمالی، میزان پیچیدگی مسأله را به شدت افزایش میدهد.
در روش برنامهریزی احتمالی برای مدل کردن عدم قطعیتها از رویکرد مبتنی بر سناریو استفاده میگردد. نکته قابل توجه این امر میباشد که تعداد زیاد سناریوها که برای مدل کردن عدم قطعیتها مورد استفاده قرار میگیرد میتواند از نظر محاسباتی منجر به مسألهای چالش برانگیز گردد.
به همین دلایل ذکر شده در این پایان نامه از روش استوار به جای روش احتمالی برای مقابله با عدم قطعیتهای تقاضا و هزینههای تولید و حمل و نقل استفاده شده است.
عدم قطعیت ناشی از اختلالات
نوع دوم عدم قطعیت مرتبط با اختلالات میباشد. این نوع عدم قطعیت ناشی از حوادث غیرمترقبه نظیر سیل، زلزله، بحرانهای اقتصادی و حملات تروریستی میباشند. وقوع این حوادث سبب نارضایتی مشتریان میگردد. چرا که عملکرد اعضای زنجیره تأمین را مختل مینماید و تحویل کالا به مشتریان مسلما با تأخیر انجام خواهد شد. همچنین وقوع این حوادث که به عنوان شکست زنجیره تأمین شناخته میشوند، میتواند اثر منفی و معناداری بر عملکرد کوتاه مدت و بلند مدت سازمان داشته باشد.
نکته قابل توجه این است که در نظر گرفتن این نوع عدم قطعیت در طراحی شبکههای زنجیره تأمین و ارائه روشی کارا برای مدیریت اختلالات میتواند موجب اتخاذ تصمیماتی با کیفیت بالا گردد. از سوی دیگر، در صورت وقوع اختلالات نیز با کمترین هزینه به تقاضای مشتریان پاسخ داده خواهد شد که امری بسیار مهم میباشد ]4[.
تفاوت ریسک و عدم قطعیت
اگرچه این دو عامل در اصل یکسان میباشند، اما از تمامی جهات یکسان محسوب نمیشوند و از آنجایی که اغلب واژه عدم قطعیت با واژه ریسک به کار میرود (گاهی اوقات به جای آن به کار میرود) لازم است تا ارتباط میان واژه ریسک و عدم قطعیت مورد مطالعه قرار گیرد.
با توجه به تفاوتهای موجود در این امر، خان با مطالعه تحقیقات محققین مختلف تفاوتهای بین ریسک و عدم قطعیت را اینگونه بیان نموده‌ است که در ادامه بحث خواهد شد.
خان یک تفاوت ساده بین ریسک و عدم قطعیت را اینگونه بیان میکند که ریسک عاملی است که توسط تخمینها قابل اندازهگیری میباشد و توسط احتمال وقوع، قابل ایجاد میباشد. از سوی دیگر، عدم قطعیت قابل کمی کردن نمیباشد و احتمالات مربوط به خروجیها شناخته شده نیستند. همچنین بیان شده است که وجود ریسک سبب میشود که عدم قطعیت در خروجیها وجود داشته باشد و اگر احتمال وقوع آن خروجیها مشخص باشد، ریسکی وجود نخواهد داشت. به طور کل، محققین عدم قطعیت را به عنوان عامل محرک ریسک معرفی میکنند و البته بیان میکنند که مدیران میتوانند میزان اثرپذیری از ریسک را توسط توسعه استراتژیهای پیشگیرانه، کاهشدهنده و بهبود دهنده با اندازهگیری میزان ریسک کاهش دهند.
اگرچه این عوامل عدم قطعیت را از بین نمیبرند، اما این عوامل به مدیران کمک میکنند که ریسک به وجود آمده و ناشی از عدم قطعیت را کاهش دهند. در هر صورت خان بیان میکند که ریسک قابل اندازهگیری و قابل مدیریت است اما عدم قطعیت قابل اندازه گیری نمیباشد و بیان میکند که عدم قطعیت به حالاتی از مغز انسان که به دلیل فقدان اطلاعات در مورد آنچه در آینده رخ میدهد و با شک و تردید همراه است اشاره میکند و در واقع عدم قطعیت یک واکنش روانی به فقدان اطلاعات مربوط به آینده است ]4[.
عدم قطعیت به متغیرهایی مربوط میشود که ناشناخته بوده و تغییر میکنند ولی عدم قطعیت آنها با گذشت زمان رفع میشود. ریسک چیزی است که کسی آن را تحمل میکند و در نتیجه عدم قطعیتی به وجود میآید. برخی اوقات نیز ممکن است علیرغم افزایش عدم قطعیت در طول زمان، ریسک ثابت بماند. در نهایت میتوان بیان نمود که ریسک حالتها یا رویدادهایی را در بر میگیرد که ممکن است رخ دهند و احتمال وقوع آنها را میتوان به صورت آماری و با استفاده از دادههای مربوط به سوابق گذشته محاسبه نمود.
عدم قطعیت به وقایعی مرتبط است که خروجیهای آنها را نمیتوان با استفاده از تجربیات و گزارش‌های پیشین به صورت آماری محاسبه نمود و این بدین معنا است که ریسک را میتوان اندازه‌گیری نمود ولی عدم قطعیت را نمیتوان اندازهگیری نمود.
لزوم در نظر گرفتن ریسکها و پایداری زنجیره
برای اتخاذ تصمیمات استراتژیک مناسب، باید تغییرات را در طول زمان در نظر بگیریم که نقش مهمی در اتخاذ تصمیمات بازی میکند. این امر مستلزم در نظرگرفتن عدم قطعیت محیط در گام تصمیمگیری استراتژیک است. چون عدم قطعیت بخش غیر قابل انکار محیط کسب‌وکار میباشد.
زنجیرههای تامین نهادهای مهمی در بازار امروز هستند و طبیعت غیرمتمرکزشان آنها را در مقابل این عدم قطعیتها آسیبپذیر میکند. بنابراین مدیریت ریسک بخشی مهم در مدیریت زنجیره تامین است که شامل طراحی یک ساختار شبکه زنجیره تامین پایدار و مدیریت جریان محصول در سراسر این شبکه به شکلی است که قادر به پیشبینی و مقابله با اختلالات و آشفتگیها باشد.
در زیر به چند نمونه از اختلالات در زنجیرههای تامین اشاره میکنیم:
بر طبق پروژه - ریسرچسارکر و همکاران1 ]19[ در سال 200222 بندر )لنگرگاه( در سواحل غرب ایالات متحده آمریکا در طی اعتصاب کارگری تعطیل شدند، که منجر به بسته شدن کارخانه جدید تولید موتور شد.
طی زلزله مخرب سال 2011 در ژاپن، شرکت موتور تویوتا مجبور به توقف تولید در 12 کارخانه مونتاژ خود شد که منجر به از دست دادن تولید 140000 دستگاه خودرو گردید. علت اصلی این مشکل، اختلال در زیر ساخت زنجیره تولید آن بود. علاوه بر اختلال در امکانات و کارخانه‌های تولیدی در سراسر ژاپن، بسیاری از کارخانههای این کشور، مشکلاتی در تامین مواد مورد نیاز خود، سوخت و انرژی داشتند. در این نوع فجایع، اختلالات در تولید و تامین، مشکلات بزرگی برای شرکتها می‌باشند.
نورمن و جانسون ]20[ بیان کردهاند که در سال 2004 آتشسوزی در یکی از تامینکنندگان اصلی شرکت اریکسون منجر به مشکلات جدی برای این شرکت شد و برای چندین روز تولیدش را تعطیل کرد.
در زلزله 1222 تایوان، خطوط برق تسهیلات ساخت نیمه هادی جابجا شدند و چون این کارخانه تامینکننده 50% تراشههای حافظه، صفحههای مدار، صفحههای نمایش مسطح و اجزای دیگر کامپیوتری بود، منجر به این شد که بسیاری از تولیدکنندههای سخت افزار مانند اچ پی، دل، اپل، آی بی ام، گیت وی و کام پک از این حادثه دچار آسیب جدی شوند.
سینگهال و هندریک ]21[ در سال 2005 اثرات منفی اختلالات در زنجیره تامین را از طریق تجربی بررسی کردهاند که برای اهداف مدلسازی مفید میباشد. بازده سهام مرتبط با مورد بررسی شده آنها در طی یک دوره سه ساله که یک سال قبل از اختلال آغاز و دو سال پس از آن پایان یافت، 40- 33% کاهش یافت و اثرات منفی روی سوددهی هم داشت. 101% کاهش درآمد عملیاتی، 1% کاهش رشد فروش و 11% رشد هزینهها و همچنین دو سال در سطح عملکرد پایین پس از اختلال از عواقب این اختلالات بوده است.
انواع طبقه‌بندی ریسک
حال دیدگاههای متفاوت طبقهبندی ریسک را بررسی میکنیم:
چاپرا و سودهی ]22[ ، در سال 2004 ریسکهای بالقوه زنجیره تامین را به 9 دسته طبقهبندی نموده‌اند:
اختلالات (مانند بلایای طبیعی، تروریسم، جنگ و... )
تاخیرات (مانند عدم انعطافپذیری منابع تامین(
سیستمها (مانند خرابی زیرساختهای اطلاعاتی)
پیشبینی (مانند پیشبینی نادرست، اثر شلاق چرمی و...)
ویژگی فکری (مانند ادغام عمودی(
تدارکات (مانند ریسک نرخ ارز)
مطالبات (مانند تعداد مشتریان)
موجودی (مانند هزینه نگهداری موجودی، عدم قطعیت تقاضا و عرضه و ...)
ظرفیت (مانند هزینه ظرفیت(
آنها استراتژی کاهش در مقابل هر ریسک را نیز بررسی کردهاند.
تنگ ]23[ در سال 2006 دو نوع ریسک را در نظر میگیرد:
1)ریسکهای عملیاتی که عدم قطعیت ذاتی دارند. مانند تقاضاهای غیرقطعی مشتری، عرضه غیرقطعی و هزینههای غیر قطعی.
2)ریسکهای اختلال که اختلالات عمدهای هستند که ناشی از بلایای طبیعی و انسانی مانند زلزله، سیل، طوفان، حملات تروریستی و بحرانهای اقتصادی مانند نوسانات نرخ ارز یا اعتصاب میباشد.
واترز ]24[ منابع ریسک را به ریسکهای داخلی که میتوانند کنترل شوند و ریسکهای خارجی که نمیتوانند کنترل شوند، تقسیم میکند. ریسکهای داخلی مانند تحویل دیرموقع، موجودی مازاد، پیش‌بینیهای ضعیف، خطاهای انسانی و اشتباهات در سیستمهای فناوری اطلاعات در عملیات ظاهر میشوند.
ریسکهای خارجی مانند زلزله، طوفان، اقدامات صنعتی، جنگ، حمله‌های تروریستی، افزایش قیمت‌ها، مشکلات با شریکان تجاری، کمبود مواد اولیه و جرم و جنایت از بیرون زنجیره تامین به آن تحمیل می‌شوند.
علاوه بر این واترز در سال 2001 سه طبقه دیگر از منابع ریسک را معرفی میکند.
منابع زیستمحیطی ریسک، که شامل هر عدم قطعیتی که از تعامل زنجیره تامین با محیط پدید میآید، میشود و اینها ممکن است نتیجه حوادثی) مانند آتشسوزی(، اقدامات سیاسی) مانند تظاهرات برای سوخت یا حملههای تروریستی( یا حوادث غیر انسانی) مانند آب و هوای بد یا زلزله) باشد.
منابع سازمانی ریسک که در محدودهی بخشهای زنجیره تامین قرار میگیرند و از نیروی کار )‌مانند اعتصاب( یا عدم قطعیتهای تولیدی) مانند خرابی ماشین) تا عدم قطعیتهای سیستم فناوری اطلاعات را شامل میشود.
3 ) منابع ریسک مرتبط با شبکه که از تعاملات بین سازمانها در زنجیره پدید میآید.
کار ]25[ بر این باور بود که ریسکهای یک زنجیره میتوانند همچنین در دو گروه طبقهبندی شوند:
1) ریسکهای سیستماتیک که به فاکتورهای محیطی که غیر قابل اجتناب هستند، برمیگردد. شرکتها هیچ کنترلی روی فاکتورهایی مثل عدم قطعیت سمت تقاضا، اختلالات سمت عرضه، تغییرات قانونی و حقوقی و اداری، وقایع و حوادث فاجعه بار و اختلالات زیرساختها ندارند.
2) ریسکهای غیرسیستماتیک که مرتبط با فاکتورهایی است که میتوانند تا حد زیادی توسط شرکت کنترل شوند مانند اختلالات تسهیلات یک زیرسیستم تولیدی.
مفهوم مدیریت زنجیره تأمین سبزمدیریت زنجیره تأمین سبز توسط انجمن پژوهش صنعتی دانشگاه ایالتی میشیگان در سال 1996 معرفی شد که در واقع مدل مدیریت نوینی برای حفاظت از محیط زیست است. مدیریت زنجیره تأمین سبز از منظر چرخه عمر محصول شامل تمامی مراحل از مواد اولیه، طراحی و ساخت محصول، فروش محصول و حملونقل، استفاده از محصول و بازیافت آن میباشد. با استفاده از مدیریت زنجیره تأمین و فناوری سبز، شرکت میتواند تأثیرات منفی زیست محیطی را کاهش داده و به استفاده مطلوب از منابع و انرژی دست یابد.
مدیریت زنجیره تأمین سبز به دنبال تغییر مدل زنجیره خطی سنتی از تأمینکنندگان به کاربر است و سعی دارد اقتصاد بازیافت را به مدیریت زنجیره تأمین ملحق نماید. با انجام این کار، میتوانیم یک حلقه بسته با حالت زنجیره چرخهای داشته باشیم.
اگر شرکت از مدیریت زنجیره تأمین سبز استفاده نماید، علاوه بر حل مشکلات محیط زیست به پیروزی نسبی در مزیت رقابتی نیز دست مییابد. علاوه بر این، پیادهسازی مدیریت زنجیره تأمین سبز میتواند از موانع سبز در تجارت بینالمللی اجتناب کند. بنابراین ما باید به سرعت به سمت پیادهسازی مدیریت زنجیره تأمین سبز برای به دست آوردن فرصت و مقابله با چالشها و پیروزی حرکت کنیم. بسیاری از شرکتهای بزرگ خارجی مانند جنرال موتورز، هیولت پاکارد، پراکتر و گمبل، نایک و بسیاری از شرکتهای دیگر، شهرت و تصویر نام تجاری خوبی برای محصول سبز از طریق پژوهش و پیادهسازی مدیریت زنجیره تأمین سبز به دست آوردهاند ]26[.
مزایای زنجیره تأمین سبزهنگام صحبت از سبز شدن زنجیره تأمین، ممکن است این تصور به وجود آید که این موضوع تنها به ممنوعیت کاربرد مواد شیمیایی سمی و یا کاهش انتشار آلایندهها یا زباله به محیط زیست مربوط می‌شود. در حالی‌که زنجیره تأمین سبز بسیار فراتر از کاهش مصرف و یا آلودگی است. در نتیجه، منافع آن شامل تمام بخشهای سازمان میشود.
مزایای مدیریت زنجیره تأمین سبز بسته به نقشهای مختلف زنجیره تأمین از جمله محیط زیست و جامعه درگروههای مختلف طبقهبندی میشود: مادی، غیرمادی و احساسی. مزایای مادی مدیریت زنجیره تامین سبز به بار کمتر بر روی محیط زیست، هزینههای پایینتر برای تأمینکنندگان، کاهش هزینهها برای تولید کننده، هزینه کمتر مالکیت برای مشتری و مصرف کمتر منابع برای جامعه کمک میکند.
از منظر غیرمادی، مدیریت زنجیره تامین سبز به غلبه بر تعصب و بدبینی برای محیط زیست، رد کمتر تأمینکنندگان، ساخت راحتتر برای تولیدکننده، آسان و سرگرم کننده‌تر برای مشتری و انطباق بهتر برای جامعه کمک مینماید. از لحاظ مزایای احساسی نیز، مدیریت زنجیره تامین سبز به افزایش انگیزه ذینفعان برای محیط زیست، تصویر بهتر برای تأمینکننده و تولید کننده، احساس و کیفیت بهتر زندگی برای مشتریان و ایجاد صنعت در مسیر صحیح جامعه کمک میکند.
ده دلیلی که شرکتها باید رویکرد انطباق با مدیریت زنجیره تامین سبز را بپذیرند عبارت است از:
الف( اهداف بازاریابی ب( پایداری منابع
ج( کاهش هزینهها و افزایش بهره‌وری د( کسب مزیت رقابتی
ه( رقابت و فشارهای زنجیره تامین و( انطباق با قوانین و کاهش ریسک
ز( کسب شهرت نام تجاری ح( بازگشت سرمایه
ط( دلگرمی کارکنان ]27[ تفاوت بین مدیریت زنجیره تأمین سنتی و سبززنجیره تأمین سبز و سنتی از جهاتی با یکدیگر متفاوت میباشند. اول اینکه، زنجیره‌ تأمین سنتی اغلب بر اهداف و ارزشهای اقتصادی متمرکز است، در حالی که زنجیره تأمین سبز به علل زیست محیطی ملاحظات قابل توجهی دارد. از سوی دیگر، زنجیره تأمین سبز، یکپارچه و بهینه از نظر بوم‌شناسی نه تنها در حوزه اثرات سموم انسانی گسترش یافته، بلکه به اثرات بومشناسی منفی بر محیط زیست طبیعی نیز توجه دارد و الزامات بوم شناسی به عنوان معیارهای کلیدی برای محصولات و تولیدات در نظر گرفته میشود.
معیارهای انتخاب خریدار و فروشنده نیز در زنجیره تأمین سبز و سنتی از اساس متفاوت هستند. در زنجیره‌ تأمین سنتی، استاندارد غالب، قیمت میباشد. اما در زنجیره تأمین سبز، هدف زیستمحیطی بخشی از معیارهای انتخاب تأمینکننده است. قرار دادن این ضوابط زیستمحیطی در ارزیابی تأمینکنندگان، موجب میشود تنها تعداد بسیار محدودی از تأمینکنندگان واجد معیارهای تعریف شده باشند. از این رو، هر گونه تغییر در انتخاب تأمینکننده در یک زنجیره تأمین سبز نمیتواند به سرعت زنجیره تأمین سنتی اتفاق بیفتد.
یکی از برداشتهای اولیه در مورد معرفی محصولات سبز در بازار این است که منجر به هزینههای بالاتری از تولید در مقایسه با انواع سنتی میباشند. با این حال، یافتههای اخیر نشان میدهند نوآوریها و برنامهریزی مطلوب میتواند به طور چشمگیری به کاهش هزینهها در اکثر موارد بینجامد. برای اداره موثر مشکلات هزینه، بهرهوری کل زنجیره تأمین بایستی ارزیابی گردد. در مقایسه با زنجیره تأمین سنتی، که درگیر تعداد زیادی مواد و تأمینکننده است، زنجیره تأمین سبز نسبتا از لحاظ سرعت و انعطافپذیری در سطح پایینی است.

در جدول زیر خلاصه تفاوتهای عمده بین مدیریت زنجیره تأمین سنتی و سبز ارائه میگردد.]27[
جدول STYLEREF 1 s ‏2 SEQ جدول * ARABIC s 1 1 مقایسه مدیریت زنجیره تأمین سنتی و سبزویژگیها مدیریت زنجیره تأمین سنتی مدیریت زنجیره تأمین سبز
اهداف و ارزشها اقتصادی اقتصادی و بومشناسی
بهینهسازی و بومشناسی موثر در بومشناسی رویکرد یکپارچه و تأثیر پایین بومشناسی
محدودیت انتخاب تأمین کننده تعویض با سرعت تأمین کننده بر اساس قیمت و ارتباط کوتاه مدت جنبههای بومشناسی و ارتباط بلند مدت
فشار هزینهها و قیمت فشار بالای هزینه، قیمت پایین فشار بالای هزینه، قیمت بالا
سرعت و انعطافپذیری بالا پایین

لزوم حرکت به سمت رویکرد سبزاتخاذ راهبرد سرمایهگذاری در زمینه بهبود عملکرد زیستمحیطی زنجیره تامین مزایا و منافع زیادی را مانند صرفهجویی در منابع انرژی، کاهش آلایندهها، حذف یا کاهش ضایعات، ایجاد ارزش برای مشتریان و در نهایت ارتقای بهرهوری را برای شرکتها و سازمانها به همراه خواهد داشت. سازندگان در اواخر دهه 1280 از آنچه در قوانین مورد نیاز بود، فراتر رفته و به سمت رویکرد سبز در عملیات سیستم خود حرکت نمودند. امروزه آلودگی محیط زیست مشکل اصلی در روی زمین است که اگر به آن پرداخته نشود، میتواند به طور بالقوه منجر به انقراض نوع بشر شود. از انواع آلودگیها، آلودگی هوا یکی از مواردی است که نیاز به توجه فوری دارد.
گرم شدن زمین نیز از اثرات افزایش مقدار گازهای گلخانهای موجود در هوا است که اکثر مردم را با مشکل شدید، مواجه میکند. میزان کربندیاکسید که قبل از انقلاب صنعتی حدود 280 واحد در میلیون بود، به نسبت 380 واحد در میلیون رسیده و ظهور آن با شتاب در حال افزایش است. افزایش نسبت دی اکسیدکربن به بیش از 450 واحد در میلیون موجب افزایش درجه حرارت تا 2 درجه سانتیگراد شده و ذوب سریعتر یخهای قطب جنوب را منجر میشود. ذوب یخ نیز آنطور که انتظار می‌رود منجر به افزایش سطح دریا به اندازه 23 متر میگردد، که این بدان معنی است که خشکی زمین محو خواهد شد. از این رو انجام اقدام مناسب در مقیاس وسیع تکنولوژیک و تغییرات اجتماعی، مالی و سیاسی ضروری به نظر میرسد. با اضافه کردن کلمه سبز، که اشاره به تدارکات سبز، تولید سبز، توزیع سبز و لجستیک معکوس دارد، میتوان به این وضعیت بهبود بخشید. ایده مدیریت زنجیره تامین سبز از بین بردن یا به حداقل رساندن ضایعات انرژی، تولید گازهای گلخانهای و شیمیایی خطرناک و مواد زائد جامد در امتداد زنجیره تامین است.
طراحی فرآیند کلی زنجیره تامین سبز شامل موارد زیر می‌باشد:
1. طراحی سبز 2. مواد سبز 3. تولید سبز
4. بازاریابی سبز 5. مصرف سبز 6. بازیافت سبز [27]
استاندارد Eco- indicatorsشاخصهای محیطی استاندارد، اعدادی هستند که بار محیطی کل یک محصول یا فرآیند را نشان می‌دهند. با این شاخص‌های محیطی استاندارد هر طراح یا مدیر محصولی می‌تواند تأثیر محیطی محصولات را در طول چرخه عمرشان تحلیل کند. سپس گزینه‌های مختلف طراحی می‌توانند با یکدیگر مقایسه شوند.
تأثیرات زیست محیطی محصولات
هر محصولی محیط زیست را به طریقی نابود می‌سازد. مواد خام باید استخراج شوند، محصول باید تولید، توزیع و بسته‌بندی شود و در نهایت به دور ریخته شود. به علاوه، تأثیرات زیست‌محیطی اغلب در طول استفاده از محصول نیز اتفاق می‌افتند به این علت که محصول از انرژی و یا مواد استفاده می‌کند. بنابراین اگر ما بخواهیم میزان نابودی زیست‌محیطی یک محصول را ارزیابی کنیم، باید همه فازهای چرخه عمر محصول را مورد مطالعه قرار دهیم. تحلیل زیست‌محیطی همه فازهای چرخه عمر، ارزیابی چرخه عمر یا به اختصار LCA نامیده می‌شود.
در Eco-indicator 99 واژه محیط زیست با سه نوع آسیب تعریف شده است:
1-سلامتی انسان: شامل تعداد و دوره بیماری‌ها و سال‌های عمر از دست رفته به دلیل مرگ زودرس ناشی از دلایل محیطی می‌باشد. اثرات شامل: تغییرات آب و هوایی، نابودی لایه اوزون، اثرات تنفسی و امواج رادیو‌اکتیو، سر و صدا، مختل کردن بعضی از غدد درون ریز بدن و اثرات سرطان‌زای برخی مواد مانند فلزات سنگین میباشد.
2-کیفیت اکوسیستم: شامل اثراتی روی تنوع گونه‌ها، خصوصا برای گیاهان آوندی و دیگر موجودات زنده است. این اثرات شامل: سمی شدن محیط زیست، اسیدی شدن آن، انباشت آب و مصرف زمین، اثرات گازهای گلخانه‌ای و نابودی لایه اوزون (که هر دو در سلامت انسان تأثیر دارند) و اثر فسفات‌ها می‌باشد.
3- منابع: شامل انرژی مازاد مورد نیاز در آینده برای استخراج منابع فسیلی و معدنی با کیفیت پایین‌تر می‌شود و نابودی منابع کشاورزی مانند خاک و شن که با مصرف زمین انجام می‌شود.
در طی فرآیند طراحی یک زنجیره تأمین ممکن است تعداد زیادی گزینه تولید شود. این گزینه‌ها توسط طراح تحلیل شده و سپس بهترین گزینه طراحی انتخاب می‌گردد. به منظور اینکه این گزینه‌های طراحی متوجه محیط زیست باشند، باید تحلیل و انتخاب آنها شامل وجوه زیست‌محیطی آن محصول شود. مقادیر Eco-indicator های استاندارد نیز به عنوان ابزاری برای انجام این امر برای طراحان تدوین شده است.
روش Eco-indicator که برای محاسبه مقادیر استاندارد استفاده میشود به خوبی با استاندارد ایزو‌14042 مطابقت دارد مگر در بعضی از جزئیات که شاید با یکدیگر متفاوت باشند.
توصیف Eco-indicator های استاندارد
مقادیر Eco-indicator 99 برای موارد زیر در دسترس هستند:
مواد: شاخصها برای فرآیندهای تولید مبتنی بر 1 کیلو ماده هستند.
فرآیندهای تولیدی: برای پردازش مواد مختلف است و واحدهای مناسبی برای هر فرآیند خاص استفاده میشود. (مترمربع برای ورقههای رل شده یا کیلو برای پلاستیک اکسترود شده)
فرآیندهای حمل: بیشتر در قالب واحد تن-کیلو در متر بکار میرود.
فرآیندهای تولید انرژی: واحدها برای برق و گرما داده میشود.
سناریوهای دفع زباله: برای هر کیلو موادی که به انواع مواد دیگر تقسیم میشوند و همچنین روشهای فرآیند دورریزی آنها به کار میرود.
روشهای میانگین اروپایی برای محاسبه این موارد به کار میروند. در هنگام تعیین این شاخصها تعاریف خاصی برای واژههای «مواد» و «فرآیند» بکار میرود که در زیر به طور خلاصه آورده شده است.
تولید مواد
در تعیین شاخص برای تولید مواد، همه فرآیندهایی که از استخراج مواد خام تا آخرین مرحله تولید تا اینکه انبوهی از آن ماده تولید شود، را شامل میشود. فرآیندهای حملو نقل در طول این مسیر تا فرآیندهای نهایی در زنجیره تولید نیز شامل همین مرحله میشود. هر فرآیندی از روی توضیحش قابل استخراج از لیست Eco-indicator میباشد. برای مثال برای پلاستیک همه فرآیندهایی که از استخراج نفت خام تا تولید گرانول را شامل میشود. برای ورقه استیل همه فرآیندها از استخراج سنگ معدن و زغال سنگ تا پردازش آنها را شامل میشود. این شاخص شامل تولید محصولات اصلی (مانند ماشین‌ها، ساختمان و مانند این‌ها) نمی‌شود.
فرآیندهای تولیدی
Eco-indicator ها برای فرآیندهای تولیدی به انتشار آلاینده‌ها از خود فرآیندها و انتشار آلاینده‌ها از فرآیندهای تولید انرژی که ضروری می‌باشند، مربوط میشود. این شاخص شامل تولید محصولاتی مانند ماشین‌ها و ... نمیشود.
فرآیندهای حمل‌و‌نقل
شامل تأثیر انتشار آلاینده‌ها که توسط استخراج و تولید سوخت و تولید انرژی از سوخت در طی حمل و نقل ایجاد می‌شود، می‌باشد. واحد آن حمل یک تن ( 1000کیلوگرم ) محصول در 1 کیلومتر (1 تن-کیلومتر) می‌باشد.
حمل‌و‌نقل جاده‌ای: در مواردی که جرم، فاکتور مهم باشد، (تن ضربدر کیلومتر) و در مواردی که حجم، فاکتور تعیین کننده است، (متر مکعب در کیلومتر) واحد حمل‌و‌نقل می‌باشد.
حمل‌و‌نقل ریلی: این مورد مبتنی بر نرخ متوسط اروپایی دیزل برای کشش الکتریکی و یک سطح متوسط بار می‌باشد.
حمل‌و‌نقل هوایی: برای انواع متفاوت هواپیماهای باری میباشد.
موارد دیگر مانند تولید تراکها و یا زیرساختهای ریل و جاده و مدیریت هواپیماهای باری روی فرودگاه‌ها هم که نمیتوانند نادیده گرفته شوند، در این مرحله در نظر گرفته میشوند.
انرژی
شاخصهای انرژی به استخراج و تولید سوختها و تبدیل انرژی و تولید برق مربوط میشود. یک Eco-indicator که برای برق با ولتاژ بالا تعیین شدهاست، برای فرآیندهای صنعتی در نظر گرفته می‌شود و همچنین به طور خاص برای مصرف برق صنعتی با مقیاس کوچک و مصرف خانگی، برق با ولتاژ پایین تعیین میگردد. تفاوت این دو در سیمهای برق و زیرساختار مورد نیاز مثل کابل‌ها می‌باشد.
پردازش و بازیافت زباله‌ها
همه محصولات به یک روش دفع نمی‌شوند؛ بنابراین در هنگام استفاده از این شاخص‌ها باید به روش پردازشی که بیشتر برای نوع محصولمان مناسب است، توجه داشته باشیم. سناریوهای مختلف می‌تواند شامل سوزاندن، دفن زباله و بازیافت محصولات باشند. البته سناریوی آخر در عمل خیلی گسترده نمی‌باشد.
دستورالعمل اجرای روش
گام‌های زیر همواره باید برای اطمینان از کاربرد درست Eco-indicator دنبال شوند:
1- تعیین هدف محاسبه Eco-indicator
2- تعریف چرخه عمر محصول
3- مشخص کردن مواد و فرآیندها
4- پر کردن فرم
5- تفسیر نتایج
گام 1: تعیین هدف محاسبه Eco-indicator
توصیف محصول یا اجزای محصولی که تحلیل می‌شود.
تعریف اینکه آیا تحلیلی از یک محصول خاص انجام می‌شود یا مقایسه‌ای بین چندین محصول انجام می‌شود.
تعریف سطح دقت مورد نیاز
اگر هدف محاسبه بدست آوردن تأثیر فرآیندهای مخرب محیط‌زیست این محصول است، در نظر گرفتن آیتم‌های اصلی کافی می‌باشد. در این صورت محاسبه فقط شامل فرآیندهای اصلی می‌باشد. در گام بعدی ممکن است بخواهید به طور دقیق‌تری به آن بنگرید و یا برای گزینه‌های مختلف با جزئیات بیشتر یک طراحی جدید را با طراحی موجود مقایسه کنید. برای این کار روش دقیق‌تری ضروری می‌باشد و یک مبنای سرسختانه‌تری برای مقایسه نیاز می‌باشد.
گام 2: تعریف چرخه عمر محصول
یک مرور شماتیک از چرخه عمر محصول را تنظیم کنید. توجه یکسانی به بخش تولید، مصرف و پردازش زباله داشته باشید.
برای نمونه چرخه عمر یک ماشین قهوهساز برای استفاده خانگی درشکل 2-2 آورده شده است:
1511304781550شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ شکل * ARABIC s 1 2 چرخه عمر ماشین قهوه سازشکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ شکل * ARABIC s 1 2 چرخه عمر ماشین قهوه ساز15113053213000


گام 3: کمی‌سازی مواد و فرآیندها
تعیین یک واحد کاربردی
کمی‌سازی همه فرآیندهای مرتبط از درخت فرآیند
ساختن فرضیات برای داده‌های از دست رفته
در روش LCA ، «توصیف محصول، چرخه عمر و عملکرد» ، واحد کاربردی نامیده می‌شود.
حال، کمی‌سازی می‌تواند برای هر فرآیند در درخت فرآیند بر مبنای این واحد کاربردی و داده محصول انجام گیرد. به طور خاص وقتی مقایسه بین دو محصول انجام می‌گیرد، مهم است که عملکرد دو محصول مشابه هم باشد، همه جزئیات چرخه عمر یک محصول عموما مشخص نمی‌باشد. مقداری تقریب نیز برای آن نیاز می‌باشد. این تقریب‌ها دو نتیجه می‌توانند داشته باشند:
حذف یک جزء یا فرآیند. این امر فقط زمانی قابل قبول می‌باشد که سهم این جزء یا فرآیند در مقایسه با بقیه بسیار ناچیز باشد.
کاربر خودش مقداری را تخمین می‌زند.
در حالت کلی بهتر است که در ابتدا تعدادی تقریب زده شود و سپس داده‌های دقیق‌تری که ضروری می‌باشند، جستجو شود.
مثالی از یک واحد کاربردی: یک واحد کاربردی برای یک ماشین قهوه ساز خانگی به شرح زیر تعیین می‌گردد: هدف ماشین قهوه‌ساز، درست کردن قهوه و گرم نگه داشتن آن می‌باشد. همه محصولات و فرآیندهای مورد نیاز برای تهیه قهوه در خانه در یک دوره زمانی معین می‌باشد. این دوره معین باید تعیین گردد (مثلا 5 سال) و مصرف متوسط قهوه باید تخمین زده شود. برای مثال: آماده کردن 5 فنجان قهوه 2 بار در روز و گرم نگه‌داشتن آن برای نیم ساعت بعد از دم کشیدن. تعداد فیلترها (3650) و مصرف انرژی می‌تواند برمبنای این مصرف باشد.
گام 4: پر کردن در فرم مربوطه
مواد و فرآیندها را در فرم‌های مربوطه به دقت بیاورید و مقادیرشان را وارد کنید.
مقادیر Eco-indicator مربوط به هر مورد را پیدا کرده و در فرم وارد کنید.
اعداد نهایی را با ضرب کردن مقادیر مواد و فرآیندها در مقادیر شاخص مربوطه محاسبه کنید.
نتایج حاصل از مرحله قبل را با هم جمع کنید.
گام 5: تفسیر نتایج:
نتایج بدست آمده را ترکیب کنید.
اثر فرضیات و عدم قطعیت‌ها را بررسی کنید.
بررسی کنید که آیا هدف محاسبات ارضا شده است.
تحلیل کنید که کدام فرآیندها و گام‌ها در چرخه عمر مهم‌ترین اثر را دارند و یا کدام یک کم‌ترین مقدار و اثر را دارند. اثر فرضیات و عدم قطعیت‌ها را برای فرآیندها مورد بررسی قرار دهید و اینکه اگر فرضیات کمی تغییر یابند، نتایج چه تغییری خواهند کرد؟ ]26[
در فصل پنجم روش بدست آوردن این شاخص‌ها را برای صنعت لوله پلی اتیلن آبرسانی به تفصیل بررسی خواهیم نمود.

مروری بر ادبیات
مروری بر ادبیات طراحی زنجیره تأمینظهور و بیان اهمیت طراحی زنجیره تأمین به سال 870 میلادی و تحقیق انجام گرفته توسط گریوز و جیوفرین باز میگردد ]9[. از آن پس با توجه به اهمیت و جایگاه طراحی زنجیره تأمین، این حوزه مورد توجه محققان بسیاری قرار گرفته است. با توجه به ادبیات موضوع میتوان بیان داشت که در سیر زمان، مدلهای ارائه گردیده همواره به دنبال نزدیکتر شدن به شرایط دنیای واقعی بودهاند.
توسعهی مدلها را میتوان با توجه به شاخصهای ذیل مورد بررسی قرار داد.
سطوح تصمیمگیری: مدل ارائه گردیده در کدام یک از سطوح تصمیمگیری استراتژیکی، تاکتیکی و عملیاتی قرار دارد. همچنین برخی از مدلها چند سطح تصمیمگیری را پوشش می‌دهند.
ساختار زنجیره تأمین: مواردی نظیر یک یا چند دورهای بودن مدل تصمیمگیری، تعداد لایهها و تک یا چند محصولی بودن مدل بیانگر ساختار زنجیره تأمین خواهد بود.
ماهیت دادهها: ماهیت دادهها میتواند قطعی و یا غیرقطعی باشد. در حالت غیرقطعی که در برخی از موارد به دنیای واقع نیز نزدیکتر میباشد، مواردی نظیر پارامتر غیرقطعی، رویکرد برخورد با عدم قطعیت و نحوه نمایش آن نیز مورد توجه قرار میگیرد.
معیار ارزیابی: در شرایط واقعی ممکن است چندین هدف متفاوت و یا حتی متضاد در طراحی زنجیره تأمین مد نظر قرار گیرد. ماهیت این توابع میتواند مالی (حداکثرسازی ارزش حال سرمایهگذاری، حداکثرسازی عایدی، حداقلسازی هزینه موجودی، حداقلسازی مجموع هزینه‌های تولید، حملو نقل، عدم ارضای تقاضا و توسعه ظرفیت، حداقلسازی پراکندگی هزینه کل)، غیرمالی (حداکثرسازی ارضای تقاضا، سطح خدمتدهی، معیار پاسخگویی، حداکثرسازی قابلیت اطمینان) و ریسک (حداقلسازی ریسک مالی) باشد. مدلها نیز میتوانند دارای یک یا چند هدف باشند.
پارامترهای مدل: پارامترهای ورودی مدل میتواند مواردی نظیر مجموعه سایتها (تأمین کنندگان، تولیدی و انبار)، دورههای زمانی و اطلاعات مربوط به آن، قیمت مواد اولیه، نرخ بهره و استهلاک، هزینهها (راه اندازی، تولید، حملو نقل، نگهداری، عدم ارضا تقاضا)، ظرفیت سایتها، تقاضا، لیست مواد و زمانهای توزیع و حملو نقل باشد.
محدودیتها: مجموعه محدودیتها را میتوان به چند دسته کلی نظیر تولیدی، ارضای تقاضا، موجودی و حملو نقل دستهبندی نمود ]4[.
ادبیات زنجیره تأمین رو به جلوبیشتر ادبیات موجود در زمینه طراحی شبکههای لجستیک شامل مدلهای مختلف مکانیابی تسهیلات بر پایه برنامهریزی خطی عدد صحیح آمیخته است. این مدلها انواع مختلفی از مدلهای ساده نظیر مکانیابی تسهیلات با ظرفیت نامحدود (برای مثال]28[) تا مدلهای پیچیدهتر (برای مثال ]29[) نظیر مدل‌های چند‌ردهای با ظرفیت محدود و یا مدلهای چند‌کالایی را شامل میشود. همچنین الگوریتم‌های قدرتمندی بر پایه تئوری بهینهسازی ترکیبی برای حل این مدلها ارائه گشتهاست.
ملو و همکارانش ]30[ در سال 2009 مروری جامع روی طراحی شبکه لجستیک برای حمایت از تنوع مسیرهای تحقیقاتی آینده ارائه دادهاند. بخش گستردهای از ادبیات در طراحی شبکه لجستیک به مسائل طراحی شبکه رو به جلو با هدف تعیین پیکربندی یک شبکه مستقیم از تأمینکنندگان تا مشتریان که شامل مراکز تولید و توزیع میشود، برمیگردد. بخش محدودتری از ادبیات به طراحی شبکه لجستیک معکوس با هدف تعیین تعداد مراکز جمعآوری، بازیافت و دفع زباله، مکان و ظرفیت آنها و جریان بهینه معکوس از مشتریان به مراکز بازیافت و دفع زباله مربوط میشود. همچنین، در سالهای اخیر تعداد کمی از مقالات برای طراحی شبکه لجستیک یکپارچه تلاش کردهاند. در الگوی یکپارچه، هدف یکپارچه کردن مسیرهای طراحی شبکه رو به جلو و معکوس برای جلوگیری از نتایج بهینگی زیر مجموعهای که در اثر طراحی جداگانه اتفاق میافتد، میباشد.
در حوزه شبکه لجستیک رو به جلو به عنوان یک بخش سنتی در مسائل طراحی شبکه، بسیاری از مدلها برای انواع مختلفی از شبکهها تدوین شدهاند. یه ]28[ در سال 2005 یک مدل برنامهریزی خطی عدد صحیح آمیخته برای یک شبکه تولید-توزیع پیشنهاد داد. یک روش هیبرید کارای ابتکاری نیز برای حل مدل مقاوم خود توسعه داد. بیشتر تحقیقات در طراحی شبکه لجستیک اغلب به در نظر گرفتن یک سطح ظرفیت مشخص برای هر تسهیل محدود هستند و نشان نمیدهند که چگونه این سطوح ظرفیت میتوانند تعیین گردند. امیری ]2[ در سال 2006 یک مدل برنامهریزی خطی عدد صحیح آمیخته برای یک شبکه رو به جلوی چند سطحی طراحی کرد و همچنین سطوح ظرفیت متعددی برای هر تسهیل در نظر گرفت. علاوه بر تعیین تعداد و مکان تسهیلات، مدل قادر به یافتن سطح ظرفیت بهینه برای هر تسهیل نیز میباشد.
اهمیت رو به افزایش پاسخگویی شبکه در سالهای اخیر باعث شده که تمایل زیادی برای طراحی شبکه های لجستیک پاسخگو وجود داشته باشد. برای این هدف آلتیپارمک و همکارانش ]31[ در سال 2006 یک مدل برنامه‌ریزی غیرخطی عدد صحیح آمیخته برای طراحی شبکه لجستیک رو به جلو طراحی کردهاند. آنها یک الگوریتم ژنتیک چند هدفه مبتنی بر یک روش کدگذاری بر پایه اولویت برای حل مدل پیشنهاد دادهاند.
ادبیات زنجیره تأمین معکوسدر زمینه لجستیک معکوس، مدلهای متنوعی در دههی اخیر توسعه داده شدهاست. کریک و همکارانش] 32[ در سال 1999یک مدل برنامهریزی خطی عدد صحیح آمیخته برای یک شبکه زنجیره تأمین معکوس دو سطحی برای یک تولیدکننده دستگاه کپی طراحی کردهاند. در این مدل، هزینههای پردازش محصولات مرجوعی و هزینههای موجودی در تابع هدف برای حداقل کردن کل هزینهها آورده شده است.
جایارامان و همکارانش ]33[ در سال 2003 مدلی برای حل مسأله مکانیابی دو سطحی سلسله مراتبی تک‌محصولی که شامل عملیات زنجیره تأمین معکوس محصولات پرخطر نیز میشود، ارائه داده‌اند. آنها همچنین یک روش ابتکاری برای حل مسائل با سایز نسبتا بزرگ هم توسعه دادهاند.
ادبیات زنجیره تأمین توأمدر سالهای اخیر، تعداد کمی از محققین برای توسعه مدلهای طراحی شبکه لجستیک یکپارچه تلاش کردهاند تا از به وجود آمدن بهینگی بخشی از زنجیره به دلیل طراحی جداگانه شبکههای رو به جلو و معکوس جلوگیری کنند. کو و ایونس ]34[ در سال 2007 یک مدل برنامهریزی غیر‌خطی عدد صحیح آمیخته برای طراحی یک شبکه لجستیک رو به جلو و معکوس یکپارچه پویا پیشنهاد دادهاند. آنها یک الگوریتم ژنتیک ابتکاری برای حل مدل توسعه یافته پیچیده ارائه دادند.
لی و دانگ ]35[ در سال 2007 یک مدل برنامهریزی خطی عدد صحیح آمیخته برای طراحی شبکه لجستیک یکپارچه برای محصولات کامپیوتری استفاده شده ارائه دادهاند. آنها یک شبکه ساده با یک مرکز تولیدی و تعدادی تسهیلات توزیع- جمع آوری با روش حل جستجوی ممنوع در نظر گرفتهاند.
پاتیا و همکارانش ]36[ در سال 2008 یک مدل برنامهریزی هدف عدد صحیح آمیخته برای کمک به طراحی مناسب یک شبکه لجستیک چندمحصولی بازیافت کاغذ پیشنهاد دادهاند. مدل، ارتباط درونی بین اهداف چندگانه یک شبکه توزیع کاغذ بازیافت شده را مورد بررسی قرار میدهد. اهداف مورد نظر، کاهش در هزینه لجستیک معکوس، بهبود کیفیت محصول از طریق تفکیک افزایش یافته در منبع و منافع زیستمحیطی از طریق بازیافت افزایش یافته زبالههای کاغذی میباشد.

user8344

3-5 روش نمونه گیری....................................................................................................42
3-6 مشخصات واحدهای مورد پژوهش..............................................................................43
3-7 محیط پژوهش..........................................................................................................43
3-8 ابزار گرد آوری داده ها..............................................................................................43
3-9 اعتبار علمی یا روایی ابزار..........................................................................................44
3-10 روش کاربردآوری داده ها........................................................................................44
3-11 روش های تجزیه وتحلیل آماری داده ها......................................................................45
3-12 ملاحظات اخلاقی.....................................................................................................47
فصل چهارم:نتایج پژوهش:
4-1 یافته های پژوهش.....................................................................................................49
4-2جداول و نمودارها......................................................................................................50
فصل پنجم: بحث وبررسی یافته ها
5-1 تجزیه وتحلیل یافته ها...............................................................................................79
5-2 نتیجه گیری نهایی.....................................................................................................87
5-3 کاربرد یافته ها.........................................................................................................89
5-4 پیشنهادات برای پژوهش های بعدی..............................................................................90
5-6 منابع ومأخذ.............................................................................................................91
پیوست ها
فهرست جداول فصل چهار
جدول 4-1 : توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب سن.......................................................50
جدول 4-2 : توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب جنس.....................................................50
جدول 4-3 : توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب BMI ....................................................51
جدول 4-4 : توزیع واحدهای مورد پژوهش برحسب تشخیص بیماری.......................................51
جدول 4-5 : توزیع واحدهای مورد پژوهش بر حسب مد دستگاه ونتیلاتور.................................52
جدول 4-6 : میانگین وانحراف معیار واحدهای مورد پژوهش بر حسب طول مدت بستری ، SOFA و متغیر های فشاری :......................................................................................................... 53
جدول 4-7 : میانگین وانحراف معیارIAP واحدهای مورد پژوهش بر حسب زوایای مختلف سر تخت به تفکیک دفعات اندازه گیری .............................................................................................54
جدول 4-8 : تغییرات IAP در سه وضعیت صفر ، 15 و30 درجه بر اساس درجه بندی هیپرتانسیون
داخل شکمی ...................................................................................................................56
جدول 4-9 : مقایسه میانگین وانحراف معیارIAP بر حسب گرو های سنی به تفکیک وضعیتهای مختلفسرتخت......................................................................................................................58
جدول 4-10 : مقایسه تغییرات IAP بین زوایای 15-0 و 30-0 بر حسب سن واحدهای مورد پژوهش...60
جدول 4- 11 : مقایسه میانگین وانحراف معیار IAP بر حسب جنس به تفکیک زوایای مختلف سر تخت..61
جدول 4- 12 : مقایسه متوسط تغییرات IAP بین زوایای 15-0 و 30-0 بر حسب جنس .....................63
جدول 4- 13 : مقایسه میانگین وانحراف معیار IAP بر حسب گروه های BMI به تفکیک زوایای مختلف
سرتخت...............................................................................................................................64
جدول 4-14: مقایسه متوسط تغییرات IAP بین زوایای 15-0 و 30-0 سر تخت بر حسب گروه های BMI..................................................................................................................................66
جدول 4 – 15 : مقایسه اختلاف IAP در سه زوایه مختلف سر تخت بین گرو های BMI ....................67
جدول 4 – 16 : مقایسه میانگین وانحراف معیار IAP بر حسب تشخیص بیماری به تفکیک زوایای مختلف سرتخت...............................................................................................................................68
جدول 4- 17 : مقایسه متوسط تغییرات IAP بین زوایای 15- 0 و 30 – 0 سر تخت بر حسب تشخیص بیماری................................................................................................................................70
جدول 4 – 18: مقایسه میانگین وانحراف معیار IAP بر حسب مد دستگاه ونتیلاتور به تفکیک زوایای مختلف سر تخت..................................................................................................................71
جدول 4 -19 : مقایسه تغییرات IAP بین زوایای 15- 0 و 30 -0 بر حسب مد دستگاه ونتیلاتور .........73
جدول 4 - 20 : ضریب همبستگی پیرسون متغیرهای IAP و تغییرات آن در زوایای مختلف سر تخت....74
جدول 4 – 21 : محدوده توافق و میزان خطای IAP بین زوایای مختلف سر تخت.............................75
فهرست نمودار های فصل چهار :
نمودار 4- 1 : تغییرات فشار داخل شکمی از زاویه صفر درجه به سمت زاویه 30 درجه .....................55
نمودار 4- 2 : تغییرات فشار داخل شکمی بر اساس درجه بندی هیپرتانسیون داخل شکمی در سه زاویه صفر ، 15 و 30 درجه ..........................................................................................................57
نمودار4_3 : روند و مقدار تغییرات فشار داخل شکمی در زوایای مختلف سر تخت بر حسب گروه های سنی واحدهای مورد پژوهش..................................................................................................59
نمودار 4_4 : روند ومقدار تغییرات فشار داخل شکمی در زوایای مختلف بر حسب جنس واحدهای مورد پژوهش...............................................................................................................................62
نمودار 4 _ 5 : : روند ومقدار تغییرات فشار داخل شکمی در زوایای مختلف سر تخت بر حسب گروه های BMI واحدهای مورد پژوهش................................................................................................65
نمودار 4 _ 6 : : روند ومقدار تغییرات فشار داخل شکمی در زوایای مختلف سر تخت بر حسب تشخیص بیماری واحدهای مورد پژوهش..............................................................................................69
نمودار 4 _ 7 : روند ومقدار تغییرات فشار داخل شکمی در زوایای مختلف سر تخت بر حسب مد دستگاه ونتیلاتور ............................................................................................................................72
نمودار 4 – 8 : محدوده توافق و میزان خطا بین زوایای 15 و 0 درجه سر تخت ................................76
نمودار 4 – 9 : محدوده توافق و میزان خطا بین زوایای 30 و 0 درجه سر تخت ................................77

بیان مسئله :
فشار داخل شکمی ( (IAPبه شکل فزاینده ای به عنوان یک عامل مهم فیزیولوژیکی در بیماران بخش مراقبت ویژه مورد توجه قرار گرفته است (2،1). افزایش فشار داخل شکمی یک فرایند خاموش بالینی است که تا وقتی به طور کامل پیشرفت نکند تشخیص داده نمی شود .انجمن جهانی سندرم کمپارتمان شکمی (WSACS) میزان بروز هیپرتاسیون داخل شکمی (IAH)در بیماران بخشهای مراقبت ویژه از 18درصد تا8/58 درصد و در بیماران بدحال داخلی وجراحی 65 - 4/54 درصد بیان کرده است (2 ) . این دامنه وسیع در محیط های بالینی مختلف( جراحی یا داخلی ) ، وضعیت بیمار ( تروما ، سوختگی، بیماران بعد از عمل ) ، تنوع روش های اندازه گیری IAP و نیز عددی که برای تعریف هپیرتاسیون داخل شکمی انتخاب می شود ( 25-12 میلی مترجیوه ) متفاوت است (3). از این رو IAHبه عنوان یک سندرم دیسترس حاد تنفسی ((ARDS شکمی شناخته می شود(4). افزایش فشار داخلی شکمی نتایج و اثرات مختلف و مخربی برروی بافتهای اطراف و ارگانهای دیگر بدن دارد . اثر ایسکمیک وقتی IAP به 10 میلی متر جیوه و یا بیشتر برسد رخ می دهد .اما وقتی فشار به 20 میلی متر جیوه و بالاتر رسید ، آسیب ارگانی غیر قابل برگشت رخ می دهد سندرم کمپارتمان شکمی ایجاد می گردد (4،2) .
تحقیق رین تام و همکاران نشان داد که میزان مرگ و میر درروز بیمارن مبتلا به IAH بستری در بخش مراقبت ویژه در مقایسه با بیماران بدون ابتلاء به IAH در طی 28 روز به ترتیب 9/37 در مقابل 1/19 و در طی 90 روز 7/53 در مقابل 8/35 بود ، IAH اولیه به عنوان عامل خطر مستقل مرگ و میر شناخته شده است (5).
مطالعات نشان داده است که با پایش IAP در بیماران بستری در بیمارستان وبه بخصوص بیماران بستری در بخش های مراقبت ویژه طول مدت بستری بین 10 تا 13 روز کاهش پیدا می کند و بدنبال آن روازانه 2000 دلار صرفه جویی در هزینه های درمان می گردد. با درمان و مراقبت به موقع و زود هنگام در بیماران مبتلاء به IAH به ازای هر بیمار مبتلاء 10000 تا 20000 دلار صرفه جویی خواهد شد (2).
-22669567945
00
یافتهها در مطالعه کربز نشان داد که در بیماران تحت تهویه مکانیکی، تنظیم دستگاه تهویه مکانیکی بخصوص ((PEEP باید با توجه به اثرات فشار داخل شکمی برروی قفسه سینه و کمپلیانس ریه ها انجام شود(6). از طرف دیگرفشار داخل شکمی افزایش یافته می تواند یک عامل پیش بینی کننده نارسایی ارگانی و میزان مرگ و میر در این بخش ها باشد (7،3).
اکثر بیماران بخش های مراقبت ویژه تحت تاثیر مانیتورینگ های مختلف همودینامیک مانند (CVP ( و ((CO می باشند چیزی که اغلب به آن توجه نمی گردد این مسأله است که اندازه گیری های مختلف همودینامیک تحت تاثیر عوامل دیگری مثل تهویه مکانیکی وIAP می باشند (9،7،8 ) . علیرغم شیوع بالای IAH و اهمیت ACS و کنترل آن در بیماران بستری در بخش های مراقبت ویژه ، اندازه گیری فشار داخل شکمی کمتر مورد توجه قرار گرفته است و این در حالی است که اگر سندرم کمپارتمان شکمی و عوارض شدید آن رخ دهد تنها درمان جراحی برای کاهش فشار داخل شکمی کاربرد دارد . بنابراین تشخیص زود رس برای مداخله کافی و کنترل آسیب ضروری می باشد ( 3 ) .
بررسی و اندازه گیری فشار داخل شکمی همانند سایر بررسی های پارامترهای همودینامیک از وظایف پرستار بخش مراقبت ویژه است. کسب مهارت های پرستاری به منظور تشخیص بیماران در معرض خطر IAH اساسی و ضروری می باشد تا با مداخلات غیر جراحی زود هنگام به کاهش IAP و جلوگیری از بروز ACS کمک نماید. تحقیقات نشان داده است که در 60-40 درصد موارد معاینات بالینی در تشخیص IAHدر مقایسه با اندازه گیری فشار داخل شکمی موفق نبوده است(10،11) . اندازه گیری سریال IAP برای تشخیص و درمان IAH/ACS ضروری است زیرا حساسیت معاینه بالینی تنها 60درصد می باشد (13،12).
به دلیل اهمیت IAH ، پرستاران باید به طور ویژه ای از فرایند اندازه گیری فشار داخل شکمی و جنبه های مختلف آن آگاه باشند . از طرفی اگر به این امر توجه نشود منجر به بروز اشتباه در سایر اندازه گیری همودینامیک خواهد شد ( 16،14،15).
از این رو طبق توصیه انجمن جهانی سندرم کمپارتمان شکمی ، اندازه گیری روتین در بیماران دارای دو یا چند عامل خطر مثل اتصال به تهویه مکانیکی ، ترانسفوزیون خون بیش از 10 واحد در 24 ساعت ، دریافت مایعات بیش از 5 لیتر در 24 ساعت ، پنومونی ، سپسیس و ... باید هر 6-4 ساعت تا زمان حذف عامل خطر انجام شود(17) .
معمولاً وضعیت استاندارد مورد استفاده برای اندازه گیری فشار داخل شکمی صفر درجه می باشد.اما برای بیماران بستری در بخش مراقبت ویژه این وضعیت می تواند عواقب جبران ناپذیری از جمله پنومونی ، دیسترس تنفسی و ... داشته باشد بخصوص وقتی که این اندازه گیری بصورت مداوم صورت گیرد. لذا چالشی که اغلب پرستاران بخش مراقبت ویژه با آن روبرو هستند این مسئله است که هنگام مانیتورینگ همودینامیک بیمار از جمله IAP نیاز است که بیمار حتماً در وضعیت طاقباز قرار گیرد؟(14)
پیشبرد راحتی و آسایش بیمار از طریق مداخلات پرستاری یک جزء جدایی ناپذیر از مراقبت پرستاری در بخش های ویژه است و از وظایف پرستاران می باشد. یکی از جنبههای راحتی وآسایش بیمار برقراری وضعیت مناسب و راحت برای بیمار می باشد (18 ) .
شواهدی در مقالات درباره تاثیر وضعیت بدن برروی اندازه گیری فشار داخل شکم وجود دارد ، اما تاثیر درجه ای که معمولاَ برای وضعیت های مختلف زاویه سرتخت در بیماران بخش های مراقبت ویژه استفاده می شود برروی فشار داخل شکم روشن نیست(19). اندازه گیری فشار داخل شکم در وضعیت صفر درجه که وضعیت مطلوب در بیماران بخش مراقبت ویژه نمی باشند ، باعث می شود که فشار داخل شکم کمتر از میزانی که اغلب اوقات بیماران با آن روبرو هستند ،اندازه گیری گردد( 1،13،15 ).
از سوی دیگر عدم تحمل این وضعیت دربیماران با شرایط خاص منجر به افزایش کاذب IAP خواهد شد (12،11). تحقیقات در زمینه این بیماران، که تحمل چنین وضعیتی را ندارند همانند بیماران مبتلا به نارسایی قلبی ، سندرم دیسترس تنفسی ، سپسیس یا جراحی به اندازه کافی در دسترسی نمی باشد(13). علاوه بر آن قرار گرفتن بیمار در وضعیت خوابیده به پشت بدون بالا آوردن سرتخت حتی برای مدت کوتاه با هدف اندازه گیری فشار داخل شکمی خطر پنومونی آسپراسیون را افزایش میدهد. این وضعیت برخلاف خط مشیهای توصیه شده مرکز کنترل بیماریها برای پیشگیری از این عارضه می باشد در اصول توصیه شده در بیماران بخش های مراقبت ویژه تاکید میشود تادر صورت عدم ممنوعیت درهمهزمان ها حداقل30 درجه افزایش سرتخت وجود داشته باشد . علت این امر شواهدی از کاهش پنومونی وابسته به ونتیلاتور است واینکه این وضعیت میزان بروز زخم های فشاری را کاهش می دهد (14). بنابراین درک تاثیر وضعیت بدن بر اندازه گیری فشار داخل شکمی مهم است بطوریکه اندازه های فشار داخل شکمی می تواند به شکل مناسبی تفسیر گردد (20) .
برخی از مطالعات نشان داده اند که با افزایش سر تخت بیش از 20 درجه فشار داخل شکمی به شکل معنی داری افزایش پیدا خواهد کرد (12) و نیز در مواردیکه بیمار در معرض خطر کمپارتمان شکمی قرار دارد و فشار داخل شکمی بیش از 20 میلی مترجیوه می باشد ، فشار داخل شکمی می تواند در وضعیت نیمه نشسته اندازه گیری گردد(1). همچنین تحقیقات نشان داده اند که ارتباط فشار داخل شکمی و زاویه سر تخت در مردان و بیماران با شاخص توده بدنی بالاتر معنی دار تر بوده است(19،20) .
ثبات وضعیت بیمار از یک اندازه گیری تا اندازه گیری بعدی در روش اندازه گیری متناوب فشار داخل شکمی در صحت آن برای تصمیم گیری بالینی اهمیت دارد . تغییر وضعیت های مختلف در فواصل اندازه گیری فشار داخل شکمی بر صحت میزان اندازه گیری شده تاثیر گذار است و می تواند در تصمیم گیری بالینی اختلال ایجاد نماید ( 2 ) .
مطالعات بیشتر در این زمینه این امکان را خواهد داد تا در تکنیک اندازه گیری فشار داخل شکمی در زوایای مختلف سرتخت بدون آنکه بیمار در وضعیت صاف (صفر درجه) و عوارض بالقوه آن قرار داده شود ، تصحیحی صورت گیرد و همچنین از آنجائیکه ACS برمبنای اندازه گیری فشار داخل شکمی در وضعیت صاف تعریف می شود ، برای اینکه وضعیتی غیر از صفر درجه برای اندازه گیری فشار داخل شکمی استفاده شود نیاز به مطالعات بیشتری است (11). انجمن جهانی سندرم کمپارتمان شکمی یکی از توصیه ها و پیشنهادات برای پژوهش و تحقیق درباره روش اندازه گیری فشار داخل شکمی و تاثیر وضعیت بدن بر روی اندازه گیری IAP بیان کرده است (17) .
ازآنجائیکه عوارض ناشی از وضعیت صفر درجه در برخی موارد مانع از انجام اندازه گیری IAP می شود ، لذا پژوهشهای متعددی در مورد درجه زاویه سرتخت که کمترین تفاوت را با اندازه گیری فشار داخل شکمی در وضعیت صفر درجه دارد لازم به نظر می رسد . برخی از محققین بیان می کنند که تعیین معیار های اصلاح شده فشار داخل شکمی اجازه می دهد که بتوان فشار داخل شکمی را در وضعیت های نیمه نشسته تفسیر کرد(20) . آنچه در مراقبت از بیماران مهم بوده این است که سعی شود مراقبت ها به گونهای انجام گردد که حداقل عوارض احتمالی را برای بیماران به دنبال داشته باشد و نیز در عین حال با حفظ راحتی و آسایش بیمار مانیتورینگ بیمار دقیقاً منعکس کننده وضعیت واقعی او باشد (2) .
با توجه به اینکه اندازه گیری فشار داخل شکمی به صورت استاندارد و معمول در وضعیت صفر درجه انجام می شود و از طرفی اندازه گیری فشار داخل شکمی دربیماران بخش مراقبت ویژه با داشتن عوامل خطر متعدد و اثرات آن بر روی وضعیت بیمار امری لازم الاجراء به شمار می رود و نیز عدم تحمل قرار گیری بیماران دراین وضعیت مانعی درجهت این امر به شمار می رود ، پژوهشگر به دنبال درجهای از زاویه سر تخت است که کمترین تغییر را در وضعیت بیمار و میزان فشار داخل شکمی ایجاد مینماید. این درجه با توجه به مطالب ذکر شده متفاوت است. با توجه بهاینکه همانند سایر شاخصهای همودینامیک اندازهگیری فشار داخل شکمیاز وظایف و مسئولیتهای پرستار بخش مراقبت ویژه محسوب می شود (2) و تاکنون نیزدر کشور ایران تحقیقی در این زمینه انجام نشده است لذا پژوهشگر برآن شد تا به بررسی تغییرات فشار داخل شکمی در وضعیت های مختلف پرداخته و به وضعیت مناسب برای اندازه گیری فشار داخل شکمی دست یابد تا شاید این یافته ها بتواند در ارتقاء کیفیت مراقبت بیماران در بخش های مراقبت ویژه ممورد استفاده قرار گیرد.
اهداف پژوهش:
هدف کلی پژوهش:
مقایسه تغییرات فشار داخل شکمی در وضعیت صفر ،15 و 30 درجه سر تخت در بیماران بستری در بخش های مراقبت ویژه مراکز آموزشی درمانی شهر رشت در سال 91-1390.
اهداف ویژهی پژوهش :
تعیین میانگین فشار داخل شکمی بیماران بستری در بخش های مراقبت ویژه در وضعیت صفر درجه سر تخت
تعیین میانگین فشار داخل شکمی بیماران بستری در بخش های مراقبت ویژه در وضعیت 15 درجه سر تخت
تعیین میانگین فشار داخل شکمی بیماران بستری در بخش های مراقبت ویژه در وضعیت 30 درجه سر تخت
مقایسه میانگین فشار داخل شکمی در وضعیت های صفر ، 15 و 30 درجه سر تخت با برحسب عوامل فردی ومداخله گر
تعیین محدوده توافق L.A ومیزان خطا بین گروه 15 و صفر
تعیین محدوده توافق و میزان خطا بین گروه 30 و صفر
فرضیه پژوهش :
1.میانگین فشار داخل شکمی در وضعیت های صفر و 15 درجه تفاوتی ندارد.
2.میانگین فشار داخل شکمی در وضعیت های صفر و 30 درجه تفاوتی ندارد.
سؤالات پژوهش :
میانگین فشار داخل شکمی در وضعیت صفر درجه سر تخت چقدر است؟
میانگین فشار داخل شکمی در وضعیت 15 درجه سر تخت چقدر است؟
میانگین فشار داخل شکمی در وضیت 30 درجه سر تخت چقدر است؟
میانگین فشار داخل شکمی در وضعیت های صفر ، 15 و30 درجه سر تخت بر حسب متغیرهای فردی و مداخله گر چقدر است؟
محدوده توافق و میزان خطا بین گروه صفر و15 درجه چقدر است؟
محدوده توافق و میزان خطا بین گروه صفر و 30 درجه چقدر است؟
تعاریف علمی واژه ها :
فشار داخل شکمی :
فشار داخل شکمی ، فشار نهفته ثابت در درون حفره شکم می باشد که میزان آن در افراد طبیعی 5-0 میلی متر جیوه و در بیماران بستری در بخش های مراقبت ویژه 7-5 میلی متر جیوه می باشد (20، 2 ) .
اندازه گیری فشار داخل شکمی :
فشار داخل شکمی هم به شکل مستقیم وهم به شکل غیر مستقیم قابل اندازه گیری می باشد . به شکل معمول فشار داخل شکمی به روش غیر مستقیم از طریق کاتتر فولی اندازه گیری می شود . به عبارتی فشار داخل مثانه منعکس کننده فشار داخل شکمی می باشد. به شکل استاندارد بعد از قرار دادن بیمار در وضعیت سوپاین ، با اتصال کاتتر فولی به یک مانومتر آب یا ترانسدیوسر فشار بعد از کلامپ کردن ابتدای کیسه ادراری متصل به کاتتر فولی به آهستگی حدود 25 میلی لیتر محلول نرمال سالین استریل هم دمای بدن وارد مثانه خواهد شد و بعد از 60-30 ثانیه فشار از روی مانومتر آب و یا مانیتور ترانسدیوسر در انتهای بازدم خوانده خواهد شد (2) .
تعاریف عملی واژه ها :
زاویه سر تخت:


زاویه سر تخت بیمار بوسیله ابزار اندازه گیری ارائه شده توسط سایت انجمن جهانی سندرم کمپارتمان شکمی در زوایای صفر ، 15و 30 درجه از سطح افق قرار داده می شود.
تغییرات فشار داخل شکمی:
اندازه گیری آن بر اساس تعریف علمی و با استفاده از مانومتر آب هر 8 ساعت برای هر واحد پژوهشی در زوایای صفر ، 15 و 30 درجه انجام گردید و سپس برای تعیین تغییرات فشار داخل شکمی ، پس از اندازه گیری IAP در سه زاویه ، میانگین اندازه گیری در 24 ساعت در صفر ، 15 و30 محاسبه و سپس بر اساس آزمونهای آماری میانگینIAP در زوایای 15 و30 با میانگین اندازه گیری در زاویه صفر درجه که وضعیت استاندارد می باشد ، مقایسه گردید.
محدوده توافق و میزان خطا در تغییرات فشار داخل شکمی
محدوده توافق بر اساس انجمن جهانی سندرم کمپارتمان شکم بین 4- تا 4+ و میزان خطا 1 میلی متر جیوه تعیین شده است . در این پژوهش نیز محدوده توافق و میزان خطا بین زاویه صفر و 15 و بین صفر و30 بر همین اساس مورد سنجش قرار گرفت و در صورتیکه در این محدوده قرار بگیرد تغییر ایجاد شده پذیرفته می شد.
پیش فرض های پژوهش
شیوع هیپرتانسیون داخل شکمی در بیماران بستری در بخش های مراقبت ویژه 18 تا 8/58 در صد می باشد.(8 ، 2)
معاینات بالینی تنها در60 در صد موارد قابلیت تشخیص هیپرتانسیون داخل شکمی را دارد.(2)
فشار بالاتر از 20 میلی متر جیوه می تواند منجر به ACS واختلال عمل ارگان های شکمی شود.(2)
اندازه گیری فشار داخل شکمی در تشخیص زود رس هیپرتانسیون شکمی مؤثر است.(2)
اندازه گیری فشار داخل شکمی در بیماران بخش مراقبت ویژه از اهمیت برخوردار می باشد ( 8 ، 2 )
جهت اندازه گیری فشار داخل شکمی نیاز به قرار دادن بیمار در وضعیت سوپاین می باشد.(17)
تحمل وضعیت سوپاین توسط برخی از بیماران خاص منجر با افزایش کاذب فشار داخل شکمی خواهد شد.(11،12)
قرار گرفتن بیمار در وضعیت سوپاین ممکن است منجر به بروز خطراتی مانند آسپیراسیون تنفسی ، دیسترس تنفسی و اختلالات همودینامیک و ... گردد.(21،2)
وضعیت توصیه شده برای بیماران بخش مراقبت ویژه جهت پیشگیری از پنومونی وابسته به ونتیلاتور ، زخم فشاری و... افزایش 30 درجهای زاویه سر تخت می باشد.(21،2)
حفظ راحتی وآسایش بیمار از وظایف پرستار مراقبت ویژه می باشد.(2)
یکی از وظایف پرستار اندازه گیری فشار داخل شکمی می باشد.(2)
تغییرات فشار داخل شکمی در وضعیت های مختلف قابل اندازه گیری است.
محدودیت های پژوهش :
با توجه به عدم امکان اندازه گیری دقیق وزن بیماران جهت محاسبه BMI از وزن تقریبی ثبت شده در پرونده پزشکی بیماران استفاده شد.
عدم وجود ست مخصوص اندازه گیری فشار داخل شکمی

چهارچوب پژوهش :
چهارچوب این پژوهش پنداشتی بوده و بر اساس مفهوم فشار داخل شکمی می باشد. براین اساس ، تعریف فشار داخل شکمی ، عوامل مؤثر بر آن ،هیپرتانسیون داخل شکمی و شیوع آن در ICU ، عوارض ناشی از افزایش آن ، اهمیت اندازهگیری و روشهای آن ، وضعیت بیمار حین اندازه گیری ، پیشگیری ودرمان هیپرتانسیون داخل شکمی مورد بحث قرار می گیرد.
شکم به صورت یک حفره بسته با دیواره های سخت ( دنده ها ، ستون فقرات و لگن ) و انعطاف پذیر ( دیواره شکم و دیافراگم ) است. الاستیسیته این دیواره ها و ماهیت محتویات شکم تعیین کننده فشار درون آن میباشد. بنابراین فشار داخل شکمی به صورت یک فشار ثابت و نهفته درون حفره شکم تعریف می گردد.IAP در هنگام دم (با انقباض دیافراگم ) افزایش و در هنگام بازدم (با شل شدن دیافراگم ) کاهش می یابد. همچنین IAP به صورت مستقیم تحت تاثیر حجم ارگان های جامد و یا احشایی توخالی( که ممکن است خالی یا پر شده بوسیله هوا ، مایع و یا مواد دفعی باشد.) ، آسیت ، خون یا شرایطی مثل بارداری یا وجود تومور نیز می باشد. همچنین وجود شرایطی که باز شدن دیواره شکم را محدود می کند جوشگاه های سوختگی یا ادم نیز بر روی IAP موثر است(2،21).
از آنجاییکه میزان IAP بحرانی که باعث نارسایی ارگانی شود از یک بیمار به بیمار دیگر متفاوت است و تحت تاثیر تفاوت های فیزیولوژیکی هر فرد و بیماری های همراه می باشد. تلاش های زیادی برای به دست آوردن معیارپیش گویی کننده تاثیر IAP بر روی پیش آگهی بیماران انجام شده است که در نهایت مفهوم فشار خونرسانی شکمی (APP) معرفی شد. APP نه تنها نشان دهنده IAP می باشد بلکه نشان دهنده پارامتر فیزیولوژیکی متوسط فشار شریانی که نماینده خونرسانی شکمی و ارگانی است نیز می باشد. مطالعات نشان داده است که APP بر روی IAP، PH ، کمبود باز و لاکتات شریانی در پیش گویی پیش آگهی بیمار ارجحیت دارد ( 23).
فشار خونرسانی شکمی با کم کردن IAP از متوسط فشار شریانی ( ( APP=MAP_IAP محاسبه می گردد که می تواند عامل پیشگویی کننده خونرسانی شکمی و بصورت بالقوه تعیین کننده پایان احیای مایعات باشد. میزان APP هدف حداقل 60 میلی متر جیوه است (10) .
میزان طبیعی IAP بین 5-0 میلی متر جیوه است اما شرایط خاص فیزیولوژیکی مانند چاقی مرضی یا بارداری موجب افزایش مزمن IAP بین 15-10 میلی متر جیوه می شود که فرد بدون بروز علائم پاتولوژیک با آن سازگاری پیدا می کند. در کودکان میزان IAP پایین تر می باشد. در بیماران بالغ بدحال IAP اغلب از میزان طبیعی بالاتر و بین 7-5 میلیمتر جیوه می رسد. جراحی اخیر شکم ،نارسایی ارگانی ، نیاز به تهویه مکانیکی و تغییرات در وضعیت بدن با افزایش IAP در ارتباط است. در بعضی از موارد افزایش IAP به شکل گذرا است (چند ثانیه تا چند دقیقه) اما اغلب بیشتر از این طول می کشد( چند ساعت تا چند روز ) که به طور بالقوه منجر به اختلال عملکرد و یا نارسایی ارگانی می شود (21، 19،2).
طبق تعریف ارائه شده توسط انجمن جهانی سندرم کمپارتمان شکمی، به افزایش مکرر و پاتولوژیکی 12 IAP ≥ میلی متر جیوه IAH اطلاق می گردد. شدت درجات IAH تعیین کننده درمان اورژانسی جهت کاهش فشار داخل شکمی (درمان های جراحی یا غیر جراحی ) می باشد. بر این اساس IAH به چهار درجه تقسیم بندی می گردد ؛ درجه I 15-12 میلی مترجیوه ، درجه II 20-16 میلی مترجیوه ، درجه III 25-21 میلی مترجیوه و درجه IV 25 IAP> میلی مترجیوه (20،17،2). بر اساس طول مدت نشانه ها به چهار گروه خیلی حاد ، حاد ، تحت حاد و مزمن تقسیم می گردد. در نوع خیلی حاد ، IAH در عرض چند ثانیه تا دقیقه به دنبال سرفه ، عطسه و یا هرگونه فعالیت فیزیکی و ... افزایش می یابد. افزایش IAH نوع حاد در عرض چند ساعته و بطور اولیه در بیماران که تحت عمل جراحی قرار گرفتند و یا در نتیجه آسیب یا خونریزی داخل شکمی ، اتفاق می افتد و ممکن است به سرعت منجر به سندرم کمپارتمان شکمی شود. IAH تحت حاد در طی چند روز بروز می کند و در بیماران داخلی شایعتر است. نوع مزمن در طی چند ماه ( مثل بارداری ) یا چند سال ( چاقی مرضی ، تومورهای داخل شکمی ، دیالیز صفاقی ، آسیب مزمن یا سیروز ) رخ می دهد و ممکن است بیماران را در معرض خطر نوع حاد و تحت حاد IAH قرار دهد (2).
افزایش فشار داخل شکمی به 20 میلی مترجیوه و بیشتر به همراه بروز یک نارسایی ارگانی نشانگر کمپارتمان شکمی است.( شکل2-1) ACS منجر به کاهش خطرناک جریان خون دیواره شکم و ارگان ها می گردد که منجر به ایسکمی و نکروز بافت های اطراف و سیستم عروقی می شود.ایسکمی به شکل اولیه منجر به پاسخ التهابی حاد شامل آزاد شدن سیتوکین ، تشکیل رادیکال آزاد ، کاهش تولید آدنوزین تری فسفات می شود.
این واسطه های شیمیایی باعث افزایش نفوذپذیری و ادم سلولی می گردد. کاهش ATP منجر به اختلالات الکترولیتی و خارج شدن محتویات داخل سلولی به فضای خارج سلولی می شود. از طرفی پاسخ های التهابی حاد منجر به انتقال باکتری از دستگاه گوارش به داخل خون بیماران مستعد می شود که بیماران را به سمت سپسیس و نارسایی چند ارگانی سوق خواهد داد (7،2).

شکل 2-1 سیر بروز سندرم کمپارتمان شکمی (17)
از این رو تشخیص بیماران درمعرض خطر از نظر بالینی بسیار مهم است تا با مداخله به موقع از بروز ACS جلوگیری شود و بیمار پیش آگهی بهتری داشته باشد. پرستار باید قادر باشد علائم و نشانه های ACS را در بیماران پرخطر شناسایی کند.برای این منظور آشنایی با اندازه گیری فشار داخل شکمی و فشار خونرسانی شکمی ضرورت دارد و اندازه گیری IAP باید قویاً در بیماران پرخطر انجام گردد (2) .
اخیرا اهمیت IAP در بیماران بدحال به شکل فزاینده ای مورد توجه قرار گرفته است چندین مطالعه اخیر نشان داده است که بالا رفتن میانگین IAP با بدتر شدن پیش آگهی بیماران در بخش های مراقبت ویژه در ارتباط است . پیشرفت IAH در طول دوره بستری در ICU یک عامل خطر مستقل برای مرگ و میر می باشد . شیوع IAH در بیماران بخش های مراقبت ویژه تا 50درصد نیز گزارش شده است . تاثیر IAP در بیماران بستری در در بخش های مختلف مراقبت ویژه داخلی و جراحی احتمالا متفاوت است (8) .اطلاعات بدست آمده شیوع و بروز IAH/ACS را در بیماران بخش های مختلف مراقبت ویژه تأیید می کند. در پایین میزان شیوع IAH در جمعیت های مختلف بیماران آمده است ؛
سپسیس شدید 87 -41% ( 23،24،22،7)
سوختگی وسیع 100-22% ( 25،26 )
جراحی وسیع شکم 45-32% (8)
ترومای بزرگ 5-2 % (7،10)
پانکراتیت 40-31% ( 27،28 )
بیماری احتقانی قلب و بعد از بای پس عروق کرونر 60-40% (29)
بیماران ICU داخلی 64-33% (30)
ICU کودکان 18-1% ( 31 )
مطالعات نشان داده است که اندازه گیری IAP به هیچ گروه خاصی از بیماران ، بیماری یا درمان محدود نمی شود بلکه باید به شکل روتین در همه گروههای در معرض خطر اندازه گیری انجام شود. طبق توصیه انجمن جهانی سندرم کمپارتمان شکمی در بیمارانیکه 2 یا بیشتر از 2 عامل از عوامل خطر IAH/ACS در بدو ورود به ICU داشته باشند و یا دچار یک نارسایی ارگانی جدید یا پیشرفت نارسایی ارگانی شوند IAP باید اندازه گیری گردد (33).
بیماران بستری در بخش های مراقبت ویژه دارای عوامل خطر IAH/ACS متعدد می باشند که به طور کلی این عوامل را می توان به چهار گروه اصلی تقسیم کرد:
عوامل کاهنده کمپلیانس دیواره شکم که شامل نارسایی حاد تنفسی ، جراحی شکم همراه با بستن اولیه فاشیا ، آسیب یا سوختگی وسیع ، در وضعیت دمر ، بالا بردن سر تخت بیش از 30 درجه ، BMI بالا و چاقی مرکزی
افزایش محتویات داخل لومن که شامل فلج گوارشی ،ایلئوس و انسداد کاذب کولون
افزایش محتویات شکم مانند: هموپریتوئن ، پنوموپریتوئن ، آسیت ، اختلال عملکرد کبدی
نشت مویرگی و احیای مایعات که شامل اسیدوز2/7 > PH ، هیپوتانسیون ، هیپوترمی (دمای مرکزی کمتر از 33 درجه ساتنی گراد)، کواگولوپاتی ( پلاکت کمتر ازmm3 /55000 یا PTT کمتر از 50 در صد ویا 5/1< INR ) دریافت مایعات کلوییدی یا کریستالوییدی بیش از 5 لیتر در 24 ساعت ویا اولیگوری و سپسیس (17)
بالا رفتن فشار داخل شکمی تقریباً بر همه ارگان های بدن اثرسوء دارد.IAH همراه با افزایش فشار داخل قفسه سینه منجر به کاهش برون ده قلبی علی رغم کسر تخلیه ای و حجم طبیعی می گردد. علاوه براین IAH باعث بالا رفتن فشار ورید مرکزی و فشار وج مویرگ های ریوی (PCWP) با وجود کاهش حجم مایعات بدن می شود، به طوریکه بیان شده است برای محاسبه میزان دقیق CVP و PCWPبه اندازه نیمی از IAPاندازه گیری شده باید از این فشارها کاسته شود. بنابراین بدنبال چنین تغییراتی ناشی از افزایش فشار داخل شکمی ارزیابی احیای مایعات با استفاده از PCWP وCVP می تواند گمراه کننده باشد. عدم تشخیص این مشخصه مهم بر روی عملکرد قلبی می تواند منجر به احیای ناکافی، ایسکمی مقاوم و بدتر شدن پیشآگهی گردد( 8،9،2). افزایش IAP باعث افزایش فشار پرده جنب و داخل قفسه سینه و به دنبال آن ادم ، آتلکتازی ، کاهش ظرفیت باقی مانده عملکردی ، کمپلیانس ریه و حجم باقیمانده می گردد. به صورتیکه علائم یک بیماری محدود کننده ریوی را بروز می دهد. اثرات IAP بر روی سیستم تنفسی بیشتر به صورت مکانیکی می باشد. کلاپس آلوئولی ناشی از کوچک شدن فضای داخل قفسه سینه و بالارفتن فشار داخل قفسه سینه ، باعث عدم تطابق تهویه و پرفیوژن ، هیپوکسی و اسیدوز تنفسی می شود. بنابراین فرد مراقبت کننده باید بیمار را از نظر هیپرتانسیون ریوی و انقباض عروقی ناشی از هیپوکسی تحت نظر قرار دهد.
در بیمارانیکه تحت تهویه مکانیکی هستند فشار مثبت انتهای بازدمی خودبخودی ، فشار حداکثر راه هوایی ، فشار پلاتو و متوسط فشار راه هوایی اغلب در نتیجه آسیب آلوئولی ناشی از فشار بالا می رود. علاوه بر این کمپلیانس استاتیک و دینامیک به طور واضحی کاهش پیدا می کند . افزایش ایسکمی ناشی از هیپوکسی منجر به آزاد شدن واسطههای التهابی شده و سندرم نارسایی تنفسی که در بیماران ICU شایع است بروز می کند. نارسایی تنفسی در نتیجه ترکیبی از عواملی مثل ؛ کلاپس آلوئولی ، افزایش فشار قفسه سینه و ادم بینابینی است.
اثر افزایش فشار داخل شکمی بر روی سیستم کلیوی از طریق افزایش جریان خون کلیوی ، فیلتراسیون کلیوی می باشد. در IAP15 و بالاتر علائم اولیگوریک و در بیشتر از 30 میلیمتر جیوه آنوری رخ می دهد. علت اختلال عملکرد کلیوی ناشی از چندین عامل همانند ؛ کاهش برون ده ادراری ، افزایش مقاومت عروق کلیوی و کاهش فیلتراسیون گلومرولی می باشد .کاهش برون ده ادراری ناشی از IAH منجر به افزایش مقاومت عروق سیستمیک وانقباض شریان های کلیوی میشود. این شرایط تحت تاثیر فاکتورهای هورمونی مثل آنتی دیورتیک و افزایش فعالیت رنین ، آلدوسترون پلاسما بدتر خواهد شد. افزایشIAP منجر به کاهش جریان خون احشایی به دنبال انقباض عروق مزانتر و ترشح وازوپرسین می گردد. وقتی IAP به 10 میلی متر جیوه و بیشتر برسد جریان خون ورید پورت کاهش پیدا می کند . کاهش جریان خون پورت منجر به ایسکمی کبد و بروز اختلالات انعقادی می گردد.
IAP بالا باعث ایسکمی بافتی در همه ارگانهای داخل شکمی به جزء غده آدرنال می شود. سیکل معیوب افزایش احتقان وریدی و کاهش جریان خون شریانی باعث ایسکمی و نشت مویرگی و آسیب سلولی می گردد. سپسیس و نارسایی چند ارگانی باعث می شود که سیستم گوارش دچار هیپوکسی بیشتر و دوره های ایسکمی و چرخه پاسخ های التهابی می شود.
IAH یک عامل خطر مستقل برای آسیب ثانویه مغزی می باشد که بر روی فشار داخل جمجمه اثر می کند. افزایش IAP باعث بالا رفتن دیافراگم و به دنبال آن کاهش حجم داخل قفسه سینه و افزایش فشار داخل توراسیک می گردد. بالا رفتن این فشار منجر به افزایش فشار ورید مرکزی و به تبع آن افزایش فشار در ورید ژگولار داخلی می شود. این افزایش فشار ، جریان خون وریدی را مختل و منجر به احتقان داخل جمجمه ای و کاهش فشار خونرسانی مغزی و ایسکمی مغزی می شود(2).
ارتباط IAP و (ICP) در پژوهشی که توسط دیرن وهمکارانش بر روی 11 بیمار تحت تهویه مکانیکی با آسیب غیر ترومایی مغز در سال 2005 انجام شد به اثبات رسیده است . حتی افزایش ناچیز IAP نیز منجر به افزایش ICP می گردد.(66/3 ±13/8) همچنین در این پژوهش بیان شده است IAP می تواند عامل هیپرتانسیون داخل جمجمهای ایدیوپاتیک در افراد مبتلاء به چاقی مرضی باشد و یا علت بدتر شدن وضعیت نورولوژیک در بیماران مبتلاء به آسیب چندگانه بدون آسیب آشکار عصبی باشد (33).
با توجه به اثر IAH بر روی سیستم های مختلف و عوارض ناشی از افزایش آن، تشخیص زودهنگام جهت پیشگیری وبرطرف نمودن علت زمینهای ضروری است. درصورت شناسایی به موقع IAH با مداخلات غیرجراحی قابل کنترل می باشد. برای رسیدن به این هدف باید IAH قبل از بروز علائم سندرم کمپارتمان شکمی تشخیص داده شود. شواهد جدیدتر بیان می کند که اندازه گیری IAP هریک تا دو ساعت تا ثابت ماندن IAP برای جلوگیری از افزایش سریع IAP لازم می باشد (2) .
بررسی و اندازه گیری فشار داخل شکمی همانند سایر بررسی های همودینامیک از وظایف پرستار بخش مراقبت ویژه است. تحقیقات نشان داده است که تنها در 60درصد موارد معاینات بالینی در تشخیص IAH در مقایسه با اندازه گیری فشار داخل شکمی موفق بوده است. اندازه گیری سریال IAP برای تشخیص و درمان ACS/IAH ضروری است. زیرا حساسیت معاینه بالینی تنها 60-40درصد می باشد(10،11،12). از این رو طبق توصیه انجمن جهانی سندرم کمپارتمان شکمی، اندازه گیری روتین در بیماران دارای دو یا چند عامل خطر IAH باید هر 6-4 ساعت تا زمان حذف عامل خطر انجام شود(17).
IAP به دو روش مستقیم و غیر مستقیم اندازه گیری می شود. در روش مستقیم با استفاده از یک کاتتر داخل پریتوئن که به مانومتر آب یا ترانسدیوسرفشار متصل می شود مستقیماً فشار داخل شکمی اندازه گیری می گردد. این روش به شکل اولیه در طی جراحی لاپاراتومی استفاده می گردد(34).(شکل 2-2) اما این روش برای استفاده در محیط های ICU به دلیل عوارض بالقوه آلودگی پریتوئن یا پارگی روده قابل استفاده و عملی نیست.

شکل 2-2: اندازه گیری IAP به روش مستقیم( 34)
IAP به طور غیر مستقیم بوسیله اندازه گیری فشار ارگان های خاص درون شکم نیز قابل محاسبه است. قرار دادن یک کاتتر از طریق ورید فمورال به داخل ورید اجوف تحتانی یک روش اندازه گیری غیر مستقیم IAP است. اما این روش نیز دلیل عوارضی مثل عفونت و تشکیل ترومبوز محدود می باشد. روش دوم اندازه گیری غیر مستقیم شامل اندازه گیری فشار معده از طریق لوله های گاستروستومی یا بینی _معدی است.(شکل 2-3)در نهایت روش اخیر و استاندارد، پایش IAP از طریق سوند فولی و اندازه گیری فشار داخل مثانه می باشد.(شکل 2-4) دیواره مثانه وقتی حاوی حجمی به اندازه 50 تا 100 میلی لیتر مایع می باشد به عنوان یک دیواره غیر فعال عمل می کند و از قانون پاسکال تبعیت می کند و فشار را به مانومتر آب و یا ترانسدیوسر منتقل می کند( 34، 2) .

شکل 2-3: اندازه گیری IAP از طریق معده(34)

شکل 2-4 اندازه گیری فشار داخل شکمی از طریق کاتتر فولی( روش korn) (34)
مطالعات اخیر بیان کرده است که حجم 50-25 میلی لیتر کمترین میزان خطا را از نظربالینی برای اندازه گیری IAP دارد. در اندازه گیری IAP به این روش باید متغیر هایی که برروی حرکت دیواره مثانه مؤثر باشد مثل مثانه نوروژنیک تشخیص داده شود چرا که این اثر منجر به اندازه گیری کاذب IAP خواهد شد. در صورت بروز این موارد از دیگر روش های غیر مستقیم می توان استفاده کرد.استفاده از سوند مثانه سه راهه برای این روش مناسب تر است.با این حال از سوند فولی دوراهه نیز می توان برای اندازه گیری استفاده کرد. در صورت استفاده از سوند سه راهه می توان با استفاده از پورت شستشوی مثانه بدون نیاز به دسترسی مکرر به سیستم بسته بوسیله یک سر سوزن اندازه گیری را انجام داد. در صورت استفاده از سوند دو راهه بوسیله یک سوزن شماره 18 می توان ارتباط داخل مثانه را به سیستم اندازه گیری فشار برقرار کرد. این روش یک روش غیر تهاجمی ، مناسب، ساده ودقیق است که در همه محیط های ICUقابل استفاده می باشد. روش اخیر اولین بار در سال 1984 توسط کرن معرفی شد وبوسیله چتام تعدیل گردید . شرکت های مختلفی در پی تولید دستگاهای ساده ای برای اندازه گیری IAP بوده اند. یکی از نمونه هایی که امروزه بیشتر استفاده می گردد کیت ابوایزر می باشد که خطر بالقوه انتقال عفونت را به سیستم ادراری با بسته نگه داشتن سیستم اندازه گیری کاهش می دهد. (شکل 2-5) هرچند تحقیقات انجام شده در این زمینه که توسط چتام انجام شده است میزان بروز خطر انتقال عفونت را ناچیز گزارش کرده اند (2).

شکل شماره 2- 5 : کیت Ab viser (17)
از روش های اندازه گیری دیگر استفاده از کاتتر ادراری بیمار به عنوان یک مانومتر اندازه گیری فشار می باشد که اولین بار توسط هارا هیل (روش لوله U) ارائه گردید (35 ). (شکل 2- 6 ) در این روش نیاز به ترانسدیوسر فشار یا مانیتورینگ نمی باشد بنابراین برای استفاده در محیط های غیر از ICU مناسب است. امروزه چندین شرکت تجاری در پی ساخت تجهیزاتی هستند که به صورت غیر تهاجمی و با کمترین صرف وقت کادر پرستاری قادر به اندازه گیری IAP باشد. مبنای اندازه گیری همه این وسایل از طریق فشار مثانه به عنوان عنوان فشار داخل شکمی است(2).

شکل 2-6 اندازه گیری فشار داخل شکمی به روش لوله U(35)
طبق استاندارد طلایی ارائه شده توسط انجمن جهانی سندرم کمپارتمان شکمی و سایت هیپرتانسیون داخل شکمی اندازه گیری IAP به هر کدام از روش های ذکر شده باید در وضعیت صفر درجه انجام گردد. اما به دلیل اثرات نامطلوب این وضعیت بر روی سیستم تنفسی و قلبی_عروقی در بیماران بستری در بخش های مراقبت ویژه به ندرت این بیماران قادر به تحمل این وضعیت می باشند. بنابراین پژوهشگران مطالعات زیادی در این زمینه انجام داده اند تا به وضعیت مناسبی که با حفظ راحتی و آسایش بیماران منجر به اندازه گیری دقیق تر IAP دست پیدا کنند (12،11،1).
مدیریت مناسب بیماران در معرض خطر IAH و بررسی دقیق وضعیت قلبی_ عروقی همراه با در نظر گرفتن خطاهایی است که IAP می تواند بر روی وضعیت همودینامیک داشته باشد، ضروری است(8).
تنظیم مناسب ونتیلاتور با توجه به اثرات افزایش IAP بر روی کمپلیانس دیواره قفسه سینه بسیار مهم است . مدیریت دقیق مایعات و وازوپرسورها نیز بسیار کلیدی و مهم است چرا که مایع کم ممکن است منجر به ایسکمی روده ای و تولید سایتوکین ها گردد. این جریان وقتی سندرم نفوذپذیری مویرگی رخ میدهد خیلی بدتر خواهد شد(2). جهت کمک به درمان این گونه پیچیدگیها انجمن جهانی سندرم کمپارتمان شکمی توصیه به استفاده از الگوریتم بررسی و درمان سندرم کمپارتمان شکمی و هیپرتانسیون شکمی کرده است (شکل 2-7) (37،36) .
2282825-63500اندازه گیری IAP و APP به صورت مداوم یاحداقل هر 6-4 ساعت
ادامه درمان تا حفظ IAP کمتر از mmHg 15 و APP بیش از mmHg 60
00اندازه گیری IAP و APP به صورت مداوم یاحداقل هر 6-4 ساعت
ادامه درمان تا حفظ IAP کمتر از mmHg 15 و APP بیش از mmHg 60
2879725-440690002386965-1088390mmHg 12< IAP
شروع درمان طبی تا کاهش IAP
00mmHg 12< IAP
شروع درمان طبی تا کاهش IAP

52673252768600039681152768600047498027686000156781527686000290893527686000
4648200259715بهبود جریان خون سیستمیک و منطقه ای
00بهبود جریان خون سیستمیک و منطقه ای
3420110259715مطلوب سازی تجویز مایعات
00مطلوب سازی تجویز مایعات
2278380259715بهبود کمپلیانس دیواره شکم
00بهبود کمپلیانس دیواره شکم
1019175259715خارج کردن توده های فضاگیر خل شکمی
00خارج کردن توده های فضاگیر خل شکمی
-90170259715تخلیه محتویات داخله روده ای
00تخلیه محتویات داخله روده ای

-5162552924810مرحله اول
00مرحله اول
4623435263525احیای مایعات با هدف مستقیم
00احیای مایعات با هدف مستقیم
3420110263525اجتناب از تجویز بیش از حد مایعات
00اجتناب از تجویز بیش از حد مایعات
2278380263525اطمینان از آرامبخشی و بی دردی کافی
00اطمینان از آرامبخشی و بی دردی کافی
1019175238760سونوگرافیشکمی جهت تشخیص ضایعات
ایعات
00سونوگرافیشکمی جهت تشخیص ضایعات
ایعات
-90170238760گذاشتن NGT یا رکتال تیوب
00گذاشتن NGT یا رکتال تیوب

-90170272415شروع داروهای افزایش دهنده حرکات معده روده
00شروع داروهای افزایش دهنده حرکات معده روده

3334385111125کمک به حفظ تعادل منفی مایعات برای سه روز
00کمک به حفظ تعادل منفی مایعات برای سه روز
-4667254046855مرحله دوم
00مرحله دوم
-90170111125به حداقل رساندن تغذیه روده ای
00به حداقل رساندن تغذیه روده ای
4623435111125حفظ فشار پرفیوؤن شکمی mmHg60≤APP
00حفظ فشار پرفیوؤن شکمی mmHg60≤APP
2194560111125برداشتنپانسمانها واسکارهایمحدودکننده شکم
00برداشتنپانسمانها واسکارهایمحدودکننده شکم
933450111125توموگرافی کامپیوتری شکم برای تشخیص ضایعات شکمی
00توموگرافی کامپیوتری شکم برای تشخیص ضایعات شکمی

4592955169545مانیتورینگ همودینامیک جهت احیای مایعات
00مانیتورینگ همودینامیک جهت احیای مایعات
2194560169545اجتناب از وضعیت دمر وافزایش سرتخت بیش از20 درجه
00اجتناب از وضعیت دمر وافزایش سرتخت بیش از20 درجه
3363595169545احیا با مایعات هیپرتونیک وکلوییدی
00احیا با مایعات هیپرتونیک وکلوییدی
963295270510درناژ با کاتتر از طریق پوست
00درناژ با کاتتر از طریق پوست
-90170208280تجویز انما
00تجویز انما

9563105080برداشتن ضایعات توسط جراحی
00برداشتن ضایعات توسط جراحی
459359025400تجویز داروهای وازواکتیو جهت حفظ APP>60 mmHg
00تجویز داروهای وازواکتیو جهت حفظ APP>60 mmHg
333375025400برداشتن مایعات توسط دیورتیک
00برداشتن مایعات توسط دیورتیک
211455025400وضعیت عکس ترندلنبرگ
00وضعیت عکس ترندلنبرگ
-692158255کلونوسکوپی با هدف کاهش فشار
00کلونوسکوپی با هدف کاهش فشار
-4152905200015مرحله سوم
00مرحله سوم

336359551435انجام همودیالیز / اولترافیلتراسیون
00انجام همودیالیز / اولترافیلتراسیون
211455051435تجویز بلوک کننده های عصبی-عضلانی
00تجویز بلوک کننده های عصبی-عضلانی
-3937089535قطع تغذیه روده ای
00قطع تغذیه روده ای

-4152906217285مرحله چهارم
00مرحله چهارم
-90170189865در صورت mmHg 25< IAP (و یا mmHg 60 < APP ) و وجود نارسایی یا اختلال عملکرد ارگانی جدید IAH/ACS بیمار به درمان طبی مقاوم می باشد. انجام لاپاراتومی با هدف کاهش فشار داخل شکمی به طور اکید توصیه می گردد.
00در صورت mmHg 25< IAP (و یا mmHg 60 < APP ) و وجود نارسایی یا اختلال عملکرد ارگانی جدید IAH/ACS بیمار به درمان طبی مقاوم می باشد. انجام لاپاراتومی با هدف کاهش فشار داخل شکمی به طور اکید توصیه می گردد.

شکل 2-7: الگوریتم درمان هیپرتانسیون داخل شکمی و سندرم کمپارتمان شکمی(36)
درمان های غیر جراحی شامل 5 مداخله درمانی می باشد.
1. تخلیه محتویات داخل روده ای
2. تخلیه محتویات خارج روده ای (درون شکم یا فضای رتروپریتوئن)
3. بهبود کمپلیانس دیواره شکم
4. تعدیل تجویز مایعات (به اندازه کافی ونه خیلی زیاد)
5. بهبود پرفیوژن بافتی
تخلیه محتویات داخل روده ای
حجم زیاد هوا در دستگاه گوارش و ایلئوس دو عارضه ای است که در بیماران بخش های مراقبت ویژه که تحت تهویه مکانیکی و دریافت ترکیبی از داروهای مختلف می باشند رخ می دهد. تجمع مایعات و گازهای داخل لوله گوارش حجم درون حفره شکم را افزایش می دهد و منجر به افزایش IAP و کاهش خونرسانی می گردد.یک مداخله ساده مثل ساکشن لوله بینی –معدی و درناژ رکتال تیوب اغلب اوقات برای درمان این مشکل وپایین آوردن IAP مؤثر است. تجویز داروهای محرک پروکینتیک مثل اریترومایسین و متوکلوپروماید به تخلیه مواد داخل روده ای کمک خواهد کرد. به ندرت برای کاهش فشار داخل روده ای از کلونوسکوپی کاهنده فشار یا حتی جراحی شکم نیز ممکن است استفاده گردد(38).
تخلیه فضای خارج روده ای از توده های فضاگیر
مایع آزاد در شکم ، آبسه یا هماتوم رتروپریتوئن می تواند منجر به افزایش IAP گردد. این موارد بوسیله معاینه فیزیکی ، سنوگرافی و سی تی اسکن لگن قابل تشخیص می باشد. درناژ مایعات جمع شده از طریق پوست پرفیوژن ارگانی را بهبود می بخشد و از انجام مداخله جراحی جلوگیری می کند. مطالعات اخیر نشان داده است که درناژ مایعات باعث کاهش سطح سایتوکین های التهابی هم در فضای داخل شکمی و هم در سطح سرمی می گردد (40،39)
بهبود کمپلیانس دیواره شکم
وقتی دیواره شکم بیش از حد اتساع پیدا می کنددیگر افزایش فشار داخل شکمی تحمل نخواهد شد. بویژه در بیمارانیکه تحت تهویه مکانیکی می باشند و یا درد دارند. در حقیقت نوسانات IAP در طی تهویه مکانیکی می تواند یک شاخص مفید کاهش کمپلیانس دیواره شکم باشد. اگر تفاوت زیادی بین IAP در انتهای بازدم و انتهای دم وجود داشته باشد به این معنی می باشد که بیمار به سمت IAH در حال پیشرفت است .گاهی اوقات به کاربردن مداخلات بسیار ساده مثل تجویز مسکن یا آرامبخش ها در کاهش IAP مؤثر است.با توجه به تاثیر وضعیت بدن بر روی IAP ، مداخله ساده دیگر در کاهش فشار داخل شکمی قرار دادن بیمار در وضعیتی است که شکم صاف و بدون چین خوردگی باشد به طور مثال قرار دادن بیمار دروضعیت طاقباز همراه با وضعیت ترندلنبرگ بر عکس می تواند به کاهش IAP کمک کند. قرار دادن بیمار در وضعیت خوابیده به شکم همچنین باعث افزایش IAP می گردد که در این موارد مراقبت دقیق از نظر ایسکمی روده ای باید انجام گردد. برخی از مطالعات و شواهد بالینی بیان می کند که اگر با این مداخلات همچنان IAP بیش از 20 میلی متر جیوه باشد استفاده از بلوک کننده های عصبی _عضلانی می تواند مؤثر باشد (40).
از دیگر روش های مشابه استفاده از بی دردی اپی دورال است. ها کابیان و همکارانش در مطالعه ای که بروی بیماران بعد از عمل جراحی با IAP بالای 15 میلی متر جیوه که تحت بی دردی اپی دورال قرارگرفتند به این نتیجه رسیدند که یک ساعت بعد از بی دردی اپی دورال IAP از 7/15 به 9/5 کاهش یافت . این در حالی است که کاهش متوسط فشار شریانی در این بیماران دیده نشد(41).
احیای مایعات
احیای مناسب مایعات ممکن است کار دشواری در بیماران بدحال باشد . بخصوص در حضور IAP بالا وجود IAH ممکن است تفسیر بسیاری از شاخص های همودینامیک را تحت تاثیر قرار دهد. این در حالی است که تجویز بیش از حد مایعات نیز منجر به افزایش فشار داخل شکمی و بدتر شدن نتایج درمان می گردد. پیچیدگی تداخل بین فشارهای داخل شکمی ، داخل قفسه سینه ای و داخل عروقی صحت استفاده از CVP و PCWP را در بررسی حجم مایعات بدن دچار مشکل می سازد . بررسی حجم پایان دیاستولی بوسیله اکوکاردیوگرافی روش دقیقتری برای بررسی حجم داخل عروقی می باشد که معمولاً در دسترس نمی باشد.IAP می تواند به عنوان پارامتری برای تصحیح استاندارد CVP و PCWP به کار برده شود. بیمارانیکه در خطر IAH قرار دارند نیازمند مراقبت دقیق تر از نظر تجویز مایعات می باشند. احیای مایعات در این بیماران باید با توجه به وضعیت پارامترهای قلبی ، اکسیژناسیون ، برون ده ادراری و اندازه گیری IAP انجام گردد.( 42،43)
اصلاح پرفیوژن بافتی
بدنبال احیای مطلوب مایعات ، جریان خون شکمی برقرار می گردد که این موضوع بوسیله فشار پرفیوژن شکمی قابل محاسبه است . اساس این مفهوم همانند فشار پرفیوژن مغزی است. جریان خون بافتی در ارتباط مستقیم با MAP می باشد. APP که منعکس کننده اکسیژناسیون واقعی بافتی است نسبت به اندازه گیری IAP یک معیار پیشگویی کننده دقیق تری است. بیمارانیکه به درستی در آنها احیای مایعات انجام شده است بوسیله عوامل اینوتروپیک وضعیت اکسیژناسیون بافتی بهتری خواهند داشت . به منظور اطمینان از اکسیژناسیون کافی بافتی APP نباید کمتر از 60 میلی متر جیوه باشد.(44)
MAP- IAP=APP
درمان های جراحی (لاپاراتومی کاهنده فشار)
وقتی همه راه های کاهش فشار داخل شکمی منجر به شکست می شود و بیمار از IAH به سمت ACS پیشرفت می کند نیاز به یک جراحی فوری پیدا میکند. این بیماران معمولاً از مرحله پایانی ایسکمی بافتی رنج می برندکه به سمت اختلال عملکرد سلولی و در نهایت مرگ سلولی پیش می رود. مناسب ترین درمان ، جراحی فوری کاهنده فشار از طریق تکنیک های شکم باز و یا به صورت اولیه انجام فاشیاتومی زیر پوستی است. عدم تعجیل در انجام دکمپرسیون جراحی ACS منجر به طولانی شدن زمان و افزایش شدت ایسکمی مزانتر و نیز کاهش خونرسانی ارگان های چند گانه و نهایتاً افزایش مرگ ومیر می گردد (39).
به هرحال علی رغم شیوع بالای IAH/ACS در بیماران داخلی اکثر پزشکان و پرستاران بر این باور هستند که تنها درمان IAH دکمپرسیون جراحی می باشد . در حالی که درمان غیر جراحی سنگ بنای درمان این سندرم می باشدو نقش حیاتی را در پیشگیری و درمان نارسایی ارگانی ناشی از IAH ایفا می کند. امروزه مطالعات زیادی نشان داده اند که درمان غیر جراحی نه تنها میزان بقا را بهتر می کند بلکه از پیشرفت کامل ACS نیز جلوگیری خواهد کرد و طول مدت بستری در ICU و بیمارستان را کاهش خواهد داد و از طرفی از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه خواهد بود(45).
اندازه گیری IAP به هر روشی که انجام گردد حفظ راحتی وآسایش بیمار در حین اندازه گیری IAP بسیار مهم و ضروری است. یکی از جنبه های راحتی وآسایش، بیماران بخصوص بیماران بستری در بخش های مراقبت ویژه حفظ وضعیت مناسب و بی خطر آنها می باشد.از طرفی وضعیت بیمار باید به گونه ای باشد که به صحت اندازه گیری IAP و سایر پارامترهای همودینامیکی خللی وارد نکند.
مطالب ذکر شده نشان می دهد که اندازه گیری IAP می تواند در تشخیص زود هنگام IAH بسیار مفید باشد و لزوم انجام این فرایند نیاز به وضعیت ایمن و راحتی بیمار با توجه به شیوع آن دارد لذا تعیین وضعیتی از زاویه سر تخت برای اندازه گیری IAP بویژه در روش اندازه گیری مداوم جهت پیشگیری از عوارض وضعیت صفر درجه بسیار مهم می باشد از این رو این پژوهش با توجه به اهمیت مسئله مزبور انجام گردید.
مروری بر مطالعات انجام شده :
اهمیت اندازه گیری سریال IAPدر بررسی و احیای بیماران به شدت بد حال در دهه گذشته به طور فزاینده ای تشخیص داده شده است. IAP باید در بیمارانیکه عوامل خطر IAH / ACS را دارند کنترل گردد.
چتام و همکاران (2009) مطالعه ا ی کهورت آینده نگر با هدف تعیین تاثیر سه وضعیت مختلف بدن (وضعیت طاقباز یا صفر درجه ، 15 درجه و 30 درجه ) برروی فشار داخل مثانه که روش استاندارد شده برای اندازه گیری فشار داخل شکمی می باشد می باشد انجام دادند .
-296164015144751)Intra-ahdomind Prerruse
2)Su Iutya-abdominal hypertension
3)Abodmind Comartment sundrome
4) Yentilatore –Associated pneumonia
5) Supine position
6 )chcathametal
001)Intra-ahdomind Prerruse
2)Su Iutya-abdominal hypertension
3)Abodmind Comartment sundrome
4) Yentilatore –Associated pneumonia
5) Supine position
6 )chcathametal
معیارهای ورود نمونه شامل بیماران 18 سال و بالاتر دریافت داروی آرامبخش و اتصال به تهویه مکانیکی که حداقل یک عامل خطر IAH/ACS به شمار می رود. معیارهای خروج هر بیماری که نمی توانست تغییر در وضعیت بدن را تحمل کند مثل بیماران با ضایعات نخاعی ، هیپرتانسیون داخل جمجمه ای ، بی ثباتی همودینامیک را شامل می شد .
با توجه به موارد فوق تعداد 132 بیمار در مطالعه شرکت داده شدند . بعد از کسب اجازه از کمیته اخلاق و اخذ فرم رضایت ، بیماران در سه وضعیت طاقباز ، 15 درجه و 30 درجه قرار گرفتند و از خار ایلیاک به عنوان نقطه صفر اندازه گیری استفاده شد و برای کنترل تاثیر انقباض عضله دیواره شکم برروی اندازه گیری IAPبیمارانآرام میشدند به طوریکه نمرهآرامبخش و آژیتاسیون براساس معیار ریچموند (RASS ) در طی دوره اندازه گیری (4-) بود .
اندازه گیری از طریق مثانه و با تزریق 20 میلی لیترنرمال سالین به داخل مثانه با استفاده از کیت ابوایزر انجام شد . سه بار اندازه گیری در هر وضعیت ( صفر درجه ، 15 درجه و 30 درجه ) حداقل به فاصله 4 ساعت انجام شد. اندازه گیری در انتها ی بازدم و در حالیکه انقباض فعال عضله شکم وجود نداشت و بعد از حداقل 30 ثانیه برای جلوگیری از انقباض مثانه صورت گرفت. نرمال سالین تزریق شده اجازه می دهد تا مثانه برای اندازه گیری بعدی IAP به طور کامل تخلیه شود . اطلاعات فردی در نظر گرفته شده شامل : سن ، جنس ، وزن قد تشخیص زمان پذیرش یا مکانیزم آسیب و وجود عامل خطر IAP بود .-915225569851)Acute physidogy and Chronic Health Evalution Score version
2)Simlified Acute physiology Score Version
3)Seoyuential organ failure Assessment score
001)Acute physidogy and Chronic Health Evalution Score version
2)Simlified Acute physiology Score Version
3)Seoyuential organ failure Assessment score
متوسط سن بیماران 18±59 سال ، 71 درصد مرد ،متوسط شاخص توده بدنی 6±27 ، به طور متوسط تشخیص بیماران 43 درصد داخلی ، 39 درصد جراحی ، و 18 درصد تروما بود. شد .
شدت بیماری طی اندازه گیری در یک دوره 24 ساعته بوسیله نمره نارسایی ارگانی ( SOFA) ( SAPS) ، ( APACHE II) تعیین شد که متوسط این معیارها به ترتیب 6±10، 18± 45، 9± 21 بود. برای هر وضعیت متوسط فشار شریانی (MAP) و PEEP و حداکثر فشار بازدمی (PIP) ، متوسط فشار راه هوایی(MAP ) و RASS ثبت اطلاعات با ضریب اطمینان %95 گزارش گردید . از واریانس اندازه گیری مکرر ، آزمونt وپست هوک برای معنی داری بین گروه های IAP و جهت تعیین میزان خطا و حد توافق بین سه گروه وضعیت از روش بلند و آلتمن استفاده گردید. در این پژوهش طبق انجمن جهانی سندرم کمپارتمان شکمی میزان خطا کمتر از 1 میلیمتر جیوه و حد توافق بین 4- تا 4+ بیان شده است. بین همه معیار ها با 5 0/0 >P معنی دار در نظر گرفته شد . از 132 بیمار شرکت داده شده در این مطالعه 392 بار اندازه گیری IAP انجام شد . در 4 بیمار به دلیل عدم تحمل ،وضعیت سوم اندازه گیری در آنها انجام نشد .
شیوع IAH 46 درصد ، ACS 15 درصد ، متوسط فشار شریانی 83 میلی متر جیوه ، حداکثر فشار بازدمی 24 سانتی متر آب ، متوسط فشار راه هوایی 13 سانتی متر آب و متوسط فشار مثبت انتهای بازدمی 8 سانتی متر آب بود . متوسط RASS 8/3- تایید کننده صحت اندازه گیری IAPاست. 88 درصد بیماران د ر طی اندازه گیری شکم بسته داشتند و در 12درصد شکم باز شده بود . از نظر درمان هیپرتانسیون داخل شکمی 56درصد نیاز به دکمپرسیون شکمی و 44 درصد نیاز به شکم باز داشتند . 24درصد ا ز بیماران به دلایل نارسایی چند ارگانی (44درصد) ، ACS (22درصد)، خونریزی (18درصد) و سپسیس (15درصد) فوت کردند . سه سری اندازه گیری IAP در هر وضعیت بدن با آنالیز واریانس مقایسه شد .
مقایسه IAP در زاویه 15 و30 درجه در مقایسه با IAP در صفر درجه اختلاف معنی داری نشان داد. ( 0001/0>P ) میزان خطا و محدوده توافق به ترتیب بین زوایای 15-0 ، 1/5 میلیمتر جیوه و2/8- تا 5/8 ومیزان خطا و محدوده توافق به ترتیب بین زوایای 30-0 3/7 و 2/2- تا 9/6 گزارش گردید. داده ها نشان داد که وقتی فشار داخل شکمی به 20 میلیمتر جیوه و بیشتر رسید، زوایای کمتر از30درجه در افزایش فشار داخل شکمی موثر نیست . ( 01/0 > (P این نتیجه بیان می کند که IAP در بیماران بد حال در زوایای بین صفر و 30 درجه قابل اندازه گیری می باشد .
این پژوهش بیان می کند که بالا بردن سرتخت حتی به میزان کم باعث افزایش فشار داخل شکمی نسبت به وضعیت صفر درجه می گردد. این اختلافات وضعیتی اگرچه اندک به نظر می رسد اما هم از نظر آماری و هم از نظر بالینی مهم هستند و می تواند به شکل بالقوه منجر به تغییر در درمان بالینی شوند. ثبات وضعیت بیمار از یک اندازه گیری تا اندازه گیری بعدی در صحت اندازه گیری IAP برای تصمیم گیری بالینی اهمیت دارد.
این مطالعه پیشنهاد می نماید که اندازه گیریIAP در وضعیت صفر درجه انجام شود تا هم یک استاندارد سازی در تکنیک اندازه گیری بوجود آید و هم اینکه از خطاهای اندازه گیری در زوایای 15 و 30 درجه پیشگیری شود. مراقبت کنندگان باید به این مساله توجه داشته باشند که در صورت بالا بردن سر تخت در فواصل اندازه گیری جهت پیشگیری از پنومونی ممکن است میزان IAP کمتر از حد واقعی نشان داده شود(1) .
اندازه گیری فشار داخل شکمی به منظور شناسایی هیپرتانسیون داخل شکمی که ممکن است علاوه بر بروز اختلالات قلبی _عروقی ، تنفسی وکلیوی موجب اختلال گردش خون احشایی شود،استفاده می گردد. از آنجائیکه درجه ای از IAP که در آن درجه ، سندرم کمپارتمان شکمی تشخیص داده شود ، هنوز تعریف نشده است و همچنین تاثیر درجه ای که معمولا برای وضعیت سرتخت استفاده می شود، بر اندازه گیری وسنجش روشن نیست ، مطالعات زیادی در این زمینه در حال انجام است . از این روواسکویز و همکارانش در ویچیتا کانزاس مطالعه ای مقطعی آینده نگر با هدف تاثیر درجات مختلف سرتخت برروی فشار داخل شکمی که بوسیله اندازه گیری فشار داخل مثانه اندازه گیری می گردد، را انجام دادند.
در این پژوهش پس از کسب اجازه از کمیته استانداردهای اخلاقی در پژوهش های تجربی ودریافت موافقت از سازمان تحقیق پزشکی ویچیتا انجام گردید .معیارهای ورود نمو نه در این مطالعه شامل : بیماران ترومایی 18 سال به بالا که با جایگذاری کاتترادراری در ICU پذیرش می شدند بوده است . معیارهای خروج بارداری ، شکستگی همراه با جابجایی و هماتوم لگن ؛ سیستکتومی قبلی ، پارگی تروماتیک مثانه ، موارد منع وضعیت خوابیده به پشت ؛ نیمه خوابیده وضعیت به پهلو ، عدم ثبات همودینامیک ؛ مایع درمانی وسیع و وجود کاتتر سوپراپوبیک ذکر شده است .
با رعایت موارد فوق تعداد 45 نفر بیمارترومایی پذیرش شده بین مارس 2005 تا اگوست 2005 به عنوان واحدهای مورد پژوهش در نظر گرفته شد. روش کار بدین شرح بوده است که برای هر واحد مورد پژوهش سه بار در 5 وضعیت خوابیده به پشت ( صفر ، 15 ، 30 ، 45 و 30 درجه بالای خط افقی همراه با 15 درجه انحراف سرتخت) اندازه گیری فشار داخل مثانه که نمایانگر فشار داخل شکمی می باشد انجام شد . اندازه زاویه سرتخت بوسیله شاخص زاویه موجود در نرده هر تخت سنجیده شد . اندازه گیری فشار داخل مثانه درانتهای بازدم و حداقل یک دقیقه بعد از هر تغییر وضعیت بیمار جهت برقراری تعادل بدن انجام شد. بعلاوه همه اندازه گیری های واحدهای مورد پژوهش در طی یک دوره 4 ساعته جهت به حداقل رساندن تاثیر تغییرات وضعیت بالینی بر اندازه گیری فشار داخل مثانه صورت گرفت .کیت ابوایزر اندازه گیری فشار داخل شکمی از طریق کاتتر فولی به واحدهای پژوهش وصل گردید ؛ بعد از قرار دادن بیمار در اولین وضعیت و برقراری موازنه به آرامی 50 سی سی سرم نرمال سالین به داخل مثانه تزریق گردید . بعد از حداقل یک دقیقه، فشار اندازه گیری شده مثانه ثبت شد . این روش برای وضعیت های بعدی تا زمانی که فشار داخل مثانه برای هر 5 وضعیت تعیین شده اندازه گیری و ثبت شود ادامه یافت . IAP بیماران در هر 5 وضعیت سه بار اندازه گیری شد و متوسط IAP محاسبه گردید . از این رو 675 بار فشار داخل مثانه برای 45 بیما رمورد بررسی قرار گرفت جمع آوری داده ها در همه شیفت ها صورت گرفت .
بیماران انتخاب شده از نظر شاخص توده بدنی (BMI) براساس طبقه بندی سازمان بهداشت جهانی در سال 2000 در چهار گروه : وزن کمتر از حد طبیعی 5/18 >BMI ، وزن در محدوده طبیعی 99/24_5/18 ، اضافه وزن 99/29_25 و چاقی 30 <BMI طبقه بندی شدند. خصوصیات بالینی و دریافت مداخلات مختلف آنها عبارت بود از : ساکشن لوله بینی (7/26درصد) ، تغذیه لوله ای (6/15درصد) ، فلج روده ای ( 11درصد) ، لاپاراتومی (9/8درصد) ، استفاده از فلج کننده های شیمیایی (2/2درصد) ، اتصال به تهویه مکانیکی (3/33درصد) با فشار پلاتو 40-7 و متوسط کل آن 14/21 بود.
برای یکسان سازی واحدهای مورد پژوهش در گروه بندی BMI از آزمون کای اسکوئر و آزمونt زوج استفاده شد. جهت تاثیر زاویه سر تخت بر میزان فشار مثانه ، میانگین فشار داخل مثانه در وضعیت های مختلف بوسیله آزمون آنوا یک طرفه مقایسه شد که از نظر آماری در همه وضعیت های بدن تفاوت معنی دار داشت(001/0(P<.

user8320

1-9-2- اکسیداسیون 2-پروپانول و پروپیلنگلیکول روی الکتروکاتالیستهای برپایه پلاتین23
1-10- اهداف پروژه29
فصل دوم مبانی نظری
2-1- مقدمه31
2-2- تکنیکهای مورد استفاده31
2-3- ولتامتری32
2-3-1- ولتامتری با روبش خطی پتانسیل32
2-3-2- ولتامتری چرخه‏ای32
2-3-3- عوامل موثر در واکنشهای الکترودی در حین ولتامتری چرخهای33
2-3-4- نحوه عمل در ولتامتری چرخهای34
2-4- نمودارهای تافل35
2-5- روش طیف‏نگاری امپدانس الکتروشیمیایی36
2-6- مشخصهیابی سطح الکترود48
2-6-1- SEM38
2-6-2- EDS39
فصل سوم: بخش تجربی
3-1- مواد شیمیایی41
3-2- دستگاه‌های مورد استفاده41
3-3- الکترودهای بهکار گرفته شده در روشهای ولتامتری44
3-4- تهیه کاتالیست پلاتین/کربن44
3-5-تهیه جوهر کاتالیست44
3-6- آمادهسازی الکترود کربنشیشه45
فصل چهارم: بحث و نتیجهگیری
4-1- کلیات47
4-2- بررسی ریختشناسی و تجزیه عنصری47
4-3- ولتامتری چرخهایPt/C در محلول قلیایی49
4-4- بررسی فعالیت و پایداری کاتالیست Pt/Cدر محلول بازی متانول51
4-4-1- بررسی ولتاموگرام چرخهای الکترود Pt/C/GC در محلول بازی متانول51
4-4-2- بررسی منحنی‌های EIS و کرونوآمپرومتری الکترود Pt/C/GC در اکسایش متانول53
4-5- بررسی فعالیت و پایداری کاتالیست Pt/Cدر محلول قلیایی 2-پروپانول56
4-5-1- بررسی ولتاموگرام چرخه‌ای الکترود Pt/C در اکسیداسیون 2-پروپانول56
4-5-2- بررسی منحنی‌های نایکوئیست و کرونوآمپرومتری کاتالیست Pt/C در اکسایش 2-پروپانول59
4-6- بررسی فعالیت و پایداری کاتالیست Pt/Cدر اکسیداسیون 1و2-پروپان‌دی‌ال60
4-6-1- ولتامتری چرخه‌ای الکترود Pt/C/GC در محلول قلیایی 1و2-پروپان‌دی‌ال60
4-6-2-بررسی پایداری Pt/C اکسیداسیون 1و2-پروپان‌دی‌ال62
4-7- بررسی عملکرد کاتالیست پلاتین/کربن در اکسیداسیون سوخت‌های مختلف64
4-7-1- بررسی و مقایسه ولتاموگرام‌های چرخه‌ای الکترود Pt/C/GC در اکسیداسیون متانول، 2-پروپانول و 1و2-پروپان‌دی‌ال در محیط قلیایی65
4-7-2- مقایسه و بررسی نمودارهای ولتامتری روبش خطی Pt/C در اکسیداسیون الکلهای مختلف67
4-7-3- مقایسه و بررسی نمودارهای تافل کاتالیست Pt/C در اکسیداسیون الکل‌ها68
4-7-4- بررسی نمودارهای کرونوآمپرومتری الکترود Pt/C/GCدر اکسیداسیون الکل‌های مختلف69
4-7-5- مطالعات اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی الکترود Pt/C/GCدر اکسیداسیون الکل‌های مختلف72
4-8-نتیجه گیری75
4-9-پیشنهادات76
4-10-منابع77
چکیده انگلیسی

فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل1-1- مقایسه تبدیلات انرژی در فرایند تولید انرژی از سوخت‌های فسیلی با روند تولید انرژی در پیل‌های سوختی3
شکل1-2- پیل سوختی اولیه ساخته شده توسط ویلیام گرو5
شکل1-3 منابع تأمین کننده هیدروژن و تقاضاهای استفاده از هیدروژن6
شکل1-4- کاربردهایی از پیل سوختی در سیستم حمل و نقل دریایی، زمینی، وسایل پرتابل و مصارف نیروگاهی6
شکل1-5- نحوه‌ی عملکرد پیل سوختی پلیمری9
شکل-1-6- نحوه‌ی عملکرد پیل سوختی متانولی مستقیم12
شکل1-7- مکانیسم اکسایش متانول و انواع حدواسطهای تولیدی21
شکل1-8- مکانیسم اکسیدسیون اتیلنگلیکول و گلیسرول روی الکتروکاتالیستهای فلزی24
شکل1-9- مکانیسم واکنش اکسیداسیون 2-پروپانول25
شکل1-10- مکانیسم پیشنهادی برای اکسیدسیون 1،2-پروپاندیال28
شکل1-11- شکل شماتیک مکانیسم اکسیدسیون 1و2-پروپاندیال در محیط قلیایی29
شکل2-1- مسیر کلی واکنش الکترودی34
شکل2-2- سیگنال تهییجی برای ولتامتری چرخه ای یک موج پتانسیلی با فرم مثلثی35
شکل2-3- تصویر شماتیک از نحوهی عملکردSEM 39
شکل3-1- شمای کلی دستگاه اندازه گیری الکتروشیمیایی43
شکل3-2. شمای کلی تهیه جوهر کاتالیست Pt/C45
شکل3-3- ولتاموگرام چرخه‌ای الکترود کربن شیشه‌ای در 20 میلی‌لیتر محلول یک مولار متانول و یک مولار KOH در دمای اتاق با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثانیه46
شکل4-1- طیف EDS از پلاتین/کربن. ضمیمه: دادههای تجزیه عنصری حاصل48
شکل4-2- تصاویر SEM از سطح پلاتین/کربن با بزرگ‌نماییهای متفاوت50
شکل4-3- نمودار ولتامتری چرخهای الکترود Pt/C در محلولKOH 1 مولار با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثانیه51
شکل4-4- ولتاموگرام چرخهای کاتالیست Pt/C در محلول 1 مولار متانول و 1 مولار KOH با سرعت روبش 50 میلیولت بر ثانیه53
شکل4-5- مکانیسم کلی اکسایش متانول توسط کاتالیست Pt/C54
شکل4-6- نمودار نایکویست الکترود Pt/C/GCدر محلول 1 مولار متانول و 1 مولار KOH در پتانسیل 4/0- ولت قبل و بعد از گرفتن CV بعد از 100 چرخه با دامنه پتانسیل 10 میلیولت55
شکل4-7- نمودار کرونوآمپرومتری الکترود Pt/C/GC در محلول 1 مولار متانول و 1 مولار KOH 56
شکل4-8- ولتاموگرام چرخه‌ای الکترود Pt/C/GC در محلول 1 مولار 2-پروپانول و 1 مولار KOH با سرعت روبش 50 میلی‌‌ولت بر ثانیه57
شکل4-9- ولتاموگرام‌های چرخهای کاتالیست Pt/C در محلول 1 مولار 2-پروپانول و 1 مولار KOH با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثانیه در 100 چرخه59
شکل4-10- منحنی‌های نایکوئیست اکسیداسیون 2-پروپانول روی الکترود Pt/C/GCقبل و بعد از گرفتن CV بعد از 100 چرخه60
شکل4-11- نمودار کرونوآمپرومتری الکترود Pt/C/GC در محلول 1 مولار 2-پروپانول و 1 مولار KOH در پتانسیل 0.4- ولت64
شکل4-12- منحنی ولتاموگرام چرخه‌ای الکترود Pt/C/GC در الکترواکسیداسیون 1و2-پروپان‌دی‌ال با سرعت روبش 50 میلی‌ولت بر ثانیه در محلول یک مولار 1و2-پروپان‌دی‌ال و یک مولار KOH62
شکل4-13- ولتاموگرام چرخهای الکترود Pt/C/GC در محلول 1 مولار 1و2-پروپان‌دی‌ال و 1 مولار KOH با سرعت روبش 50 میلیولت بر ثانیه در 100 چرخه64
شکل4-14 منحنیهای نایکوئیست اکسیداسیون 1و2-پروپان‌دی‌ال در پتانسیل 0.4- ولت قبل و بعد از گرفتن CV65
شکل4-15- منحنیهای کرونوآمپرومتری الکترود Pt/C/GC در اکسیداسیون قلیایی 1و2-پروپان‌دی‌ال در پتانسیل 0.4- ولت65
شکل4-16- ولتاموگرام‌های چرخه‌ای مربوط به اکسیداسیون الکلها روی Pt/C در محلول 1مولار الکل و 1مولار KOH با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثانیه67
شکل4-17- الف. مقایسه بین پتانسیل آغازی و ب. دانسیته جریان اکسیداسیون الکلهای مختلف روی الکترود Pt/C/GC67
شکل4-18- منحنی‌های ولتامتری روبش خطی کاتالیست Pt/C در محلول یک مولار الکل و 1 مولار KOH در دمای اتاق با سرعت روبش یک میلی ولت بر ثانیه69
شکل4-19- منحنی تافل برای محاسبه مقدار ضریب انتقال () مربوط به روبش رفت اکسیداسیون متانول، 2-پروپانول و 1و2-پروپان‌دی‌ال با سرعت روبش 1 میلی ولت بر ثانیه70
شکل4-20- بررسی نمودار کرونوآمپرومتری کاتالیست Pt/C در اکسیداسیون الکل 1 مولار و KOH 1 مولار در پتانسیل 0.4- ولت71
شکل4-21- نمودار جریان بر حسب t-1/2 برای به‌دست آوردن ضریب نفوذ در اکسیداسیون الکل 1 مولار و KOH 1 مولار73
شکل 4-22- نمودار امپدانس الکتروشیمیایی الکترود Pt/C/GC در اکسیداسیون الکل‌های مختلف قبل و بعد از گرفتن CV در 100 چرخه در پتانسیل 0.4- ولت75
شکل 4-23- مدار معادل با دیاگرام‌های نایکوئیست76

فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول1-1- معایب و مزایای سوختهای مورد استفاده در پیلهای سوختی17
جدول3-1- مشخصات مواد شیمیایی41
جدول4-1- مقایسه پارامترهای الکتروشیمیایی در اکسیداسیون بازی الکل 1 مولار + KOH 1 مولار روی کاتالیست Pt/C68
جدول 4-2- شیب‌های تافل و ضرایب انتقال الکترون به دست آمده از فعالیت الکتروکاتالیست Pt/C در محلول‌های مختلف70
جدول 4-3- دانسیته جریان نهایی (jf) و اولیه (ji) حاصل از اکسایش الکل‌های متانول، 2-پروپانول و 1و2-پروپان‌دی‌ال توسط Pt/C و نسبت ji/jf72
فهرست علائم و اختصارات
معادل فارسی معادل انگلیسی علائم و اختصارت

MMolarمولار
SSecondثانیه
PtPlatinumپلاتین
µAMicroamper میکروآمپر
CConcentrationغلظت
jCurrent densityچگالی جریان
mv s-1 Milivolt per secondمیلیولت بر ثانیه
U Potential sweep rateسرعت روبش پتانسیل
cvCyclic Voltametryولتامتری چرخهای
SEMScsnning electron microscopyمیکروسکوپی الکترون روبشی
EDSEnergy dispersive spectroscopyطیفبینی پراکنش انرژی
nNumber of exchanged electronتعداد الکنرونهای مبادله شده
c Capacitor خازن
DMFC Direct Methonol fuel cell پیل سوختی متانولی مستقیم
DAFCSDirect Alcohol Fuel cellsپیل سوختی الکلی مستقیم

فصل اول
مقدمه

center16861000
فصل اول: مقدمهای بر پیلهای سوختی
مقدمه
امروزه در استفاده از سوخت‌های فسیلی که 80 درصد انرژی زمین را تأمین می‌کنند دو مشکل اساسی وجود دارد. اول اینکه ذخایر این سوخت‌ها محدود است و دیر یا زود تمام خواهند شد. دوم اینکه سوخت‌های فسیلی از عوامل اساسی ایجاد مشکلات زیست محیطی مثل گرم شدن کره زمین، تغییرات آب و هوایی، ذوب کوه‌های یخی، بالا آمدن سطح دریاها، باران‌های اسیدی، از بین رفتن لایه ازن و ... هستند [1].
در اوایل سال 1970 استفاده از انرژی هیدروژن برای حل مشکلات ناشی از مصرف سوخت‌های فسیلی پیشنهاد شد. هیدروژن یک منبع انرژی عالی با ویژگی‌های فراوان است. هیدروژن سبک‌ترین، تمیزترین و پربازده‌ترین سوخت بهحساب میآید. یکی از ویژگی‌های هیدروژن این است که طی فرآیندهای الکتروشیمیایی در پیلهای سوختی می‌تواند به انرژی الکتریکی تبدیل شود. قابل ذکر است بازده چنین تبدیلی در پیل سوختی بالاتر از راندمان یک موتور احتراق داخلی است که انرژی سوخت فسیلی را به انرژی مکانیکی تبدیل میکند. علاوه بر این سوخت، سوخت‌های دیگری نیز همچون الکل‌ها بهخصوص متانول و اتانول بهدلیل چگالی بالای انرژی و آسانی ذخیره‌سازی و حمل آنها نیز مورد توجه قرار گرفته‌اند.
1-2- پیل سوختی چیست؟
پیل سوختی یک وسیله الکتروشیمیایی است که انرژی شیمیایی سوخت را بهطور مستقیم به انرژی الکتریکی تبدیل میکند. معمولاً فرآیند تولید انرژی الکتریکی از سوخت‌های فسیلی شامل چند مرحله تبدیل انرژی است :
احتراق که انرژی شیمیایی سوخت را به گرما تبدیل میکند.
گرمای تولید شده برای به‌جوش آوردن آب و تولید بخار استفاده میشود.
بخار، توربینی را به حرکت در می آورد و در این فرآیند انرژی گرمایی به انرژی مکانیکی تبدیل میشود.
انرژی مکانیکی باعث راهاندازی یک ژنراتور و در نتیجه تولید انرژی الکتریکی میشود.
در یک پیل سوختی برای تولید انرژی الکتریکی نیازی به عمل احتراق نیست و هیچ بخش متحرکی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد، بهعبارت دیگر بهجای سه مرحله تبدیل انرژی، در یک مرحله انرژی الکتریکی تولید می‌شود (شکل1-1).
موتور احتراق داخلی
154305201930انرژی شیمیایی
انرژی الکتریکی
انرژی مکانیکی
انرژی حرارتی
00انرژی شیمیایی
انرژی الکتریکی
انرژی مکانیکی
انرژی حرارتی

پیل سوختی
1186180120650انرژی شیمیایی
انرژی الکتریکی
00انرژی شیمیایی
انرژی الکتریکی

شکل 1-1- مقایسه تبدیلات انرژی در فرایند تولید انرژی از سوخت‌های فسیلی با روند تولید انرژی در پیل‌های سوختی.
نکته مهم دیگر که به آن می‌توان اشاره داشت این است که این پیل‌ها موتورهای الکتروشیمیایی هستند نه موتور گرمایی و بههمین دلیل تابع محدودیت سیکل کارنو نبوده و لذا بازده آنها بالا می‌باشد.
مزایای فناوری پیل سوختی عبارتند از:
آلودگی بسیار پایین و در حد صفر.
پیلهای سوختی که با هیدروژن کار میکنند آلودگی در حد صفر دارند و تنها خروجی آنها هوای اضافی و آب می‌باشد. این ویژگی نیز باعث شده پیل‌های سوختی نه تنها برای حمل و نقل مورد توجه قرار گیرند بلکه برای کاربردهای خانگی و نظامی نیز مورد استفاده قرار گیرند. اگر پیل سوختی از سوخت دیگری برای تولید هیدروژن مورد نیاز خود استفاده کند یا اگر متانول را جایگزین هیدروژن در پیل سوختی کنیم آلودگی‌هایی از جمله دیاکسید‌کربن تولید میشود، ولی مقدار این آلودگیها کمتر از آلودگیهایی است که وسایل معمول تولید انرژی بهوجود میآورند.
وابستگی کمتر به نفت.
هرچند هیدروژن به سادگی در دسترس نیست ولی میتوان آن را از الکترولیز آب یا سوختهای هیدروکربنی بهدست آورد.
عدم وجود بخشهای متحرک و طول عمر بالا.
از آنجایی که پیل سوختی هیچ بخش متحرکی ندارد از نظر تئوری در شرایط ایدهآل طول عمر یک پیل سوختی تا زمانی که سوخت به آن میرسد می‌تواند بی‌نهایت باشد.
وزن و اندازه.
پیل‌های سوختی در ظرفیتهای متفاوتی ساخته میشود (از میکرووات تا مگاوات) که باعث میشود برای کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار گیرند.
آلودگی صوتی بسیار پایین.
راندمان بالا نسبت به فناوری‌های دیگر [2].
1-3- تاریخچه
در سال 1839 ویلیام گرو فیزیکدان و روزنامه نگار انگلیسی اصول کار پیل سوختی را کشف کرد (شکل 1-2). گرو، چهار پیل بزرگ که هر کدام دارای ظرفی محتوی هیدروژن و اکسیژن بودند را برای تولید الکتریسیته بهکار برد. الکتریسیته حاصل آب را در یک ظرف کوچک‌تر به اکسیژن و هیدروژن تبدیل می‌‌‎کرد [1].

1729740-49784000
شکل1 -2- پیل سوختی اولیه ساخته شده [1].
اما سابقه تولید پیل سوختی به سال 1889 بر میگردد که اولین پیل سوختی توسط لودویک مند و چارلز لنجر ساخته شد. در اوایل قرن بیستم تلاشهایی در جهت توسعه پیل سوختی صورت گرفت. در سال 1995 پیل سوختی قلیایی پنج کیلوواتی ساخته شد.
از سال 1960 سازمان فضایی آمریکا (ناسا) از پیلهای مزبور در سفینههای جیمینی و آپولو جهت تولید الکتریسیته و تهیه آب مورد نیاز فضانوردان استفاده کرد. در طی دهه هفتاد فنآوری پیل سوختی در وسایل خانگی و خودرو بهکار گرفته شد. اولین خودروی مجهز به پیل سوختی حدود سال 1970 توسط شرکت جنرال موتورز آمریکا ساخته شد. با سرمایهگذاری جدی وزارت انرژی آمریکا از زمان جنگ خلیج فارس و نیز سرمایه گذاری بعدی این وزارتخانه فنآوری پیل سوختی توسعه چشمگیری پیدا کرده است.
از دهه هشتاد به بعد شرکت بالارد در کانادا تحت حمایت دولت با انجام پروژه ساخت زیردریایی که در آن از پیل سوختی استفاده میشد بهعنوان پیشرو این صنعت در دنیا معرفی شد.
هواپیمای پیل سوختی ناسا در سال 2000 میلادی با نیروی محرکه دوگانه باتری خورشیدی و پیل سوختی مورد بهرهبرداری قرار گرفت که توان پرواز طولانی (شش ماه) بدون وقفه را دارد.
پیشرفت‌های بعدی همه در جهت بهینه کردن هر چه بیشتر این پیل‌ها و افزایش بازده کارآیی آنها میباشد تا این پیلها را به شکل یک محصول تجاری در دسترس تبدیل کنند [2].
1-4-کاربردهای پیل سوختی
در شکل (1-3) منابع تأمین کننده هیدروژن و تقاضاهای مورد استفاده از هیدروژن و سهم هر یک به صورت شماتیک رسم شده است.
10668046990
شکل 1-3- منابع تأمین کننده هیدروژن و تقاضاهای استفاده از هیدروژن [3].
همان‌طوریکه در شکل 1-4 مشخص است، می‌توان کاربردهای پیل سوختی را به سه بخش کاربرد وسایل قابل حمل، کاربرد در بخش حمل و نقل و وسایل متحرک و کاربردهای نیروگاهی تقسیم نمود.

شکل 1-4- کاربردهایی از پیل سوختی در سیستم حمل و نقل دریایی، زمینی، وسایل پرتابل و مصارف نیروگاهی [3].
1-5- انواع پیل سوختی
پیل‌های سوختی بر اساس نوع الکترولیت استفاده شده در آنها به پنج نوع اصلی زیر طبقهبندی می‌شوند [4]:
پیل سوختی پلیمری با غشاء مبادله کننده پروتون
پیل سوختی قلیایی
پیل سوختی اسیدفسفریک
پیل سوختی کربنات مذاب
پیل سوختی اکسید جامد
پیل‌های سوختی دارای دامنه دمایی از 80 درجه سانتی‌گراد برای پیل سوختی پلیمری تا بیش از 1000 درجه سانتی‌گراد برای پیل سوختی اکسید جامد می‌باشند. پیل سوختی دما پایین (پلیمری ، قلیایی، اسید فسفریک) دارای حامل‌هایH+ و یا OH- هستند و در پیل‌های سوختی دما بالا مانند کربنات مذاب و اکسید جامد، جریان الکتریکی بهترتیب از طریق یون‌ها انتقال می‌یابد.
1-5-1- پیل سوختی پلیمری با غشاء مبادله کننده پروتون
قبل از اختراع پیل سوختی پلیمری، پیل‌های سوختی مانند پیل‌های سوختی اکسید جامد تنها در شرایط خاصی مورد استفاده قرار گرفتند. چنین پیل‌هایی به مواد بسیار گرانقیمت احتیاج داشتند و بهدلیل اندازه خاصشان تنها برای کارهای ثابت بهکار برده می‌شدند. این موارد در پیل سوختی پلیمری نیز بههمین صورت بود. پیل سوختی پلیمری در اوایل دهه 1960 توسط ویلیام تماس گراب و همکاران از شرکت جنرال الکتریک ابداع شد. در ابتدا، غشاهای پلی استیرن سولفامات برای الکترولیت مورد استفاده قرار می‌گرفتند، اما در سال 1966 پلیمر نفیون جایگزین آن گردید که دارای دوام و عملکرد بهتری نسبت به پلیاستیرن سولفامات میباشد [5-6]. پیل‌های سوختی پلیمری در ناسا برای سفینههای فضایی مورد استفاده قرار می‌گرفتند اما آن‌ها در برنامههای آپولو و شاتل فضایی توسط پیل‌های سوختی آلکالین جایگزین شدند. چندین اختراع خاص مثل بارگذاری اندک کاتالیزور پلاتین و الکترود فیلم نازک، هزینه پیلهای سوختی را کاهش داده و باعث توسعه سیستمهای پیل سوختی پلیمری شد. در سال اخیر بهدلیل پیشرفت تکنولوژی و موفقیت در استفاده از پیل سوختی پلیمری در اتوبوس‌های شهری و اتومبیلهای شخصی افق‌های امیدبخشی برای گسترش روزافزون استفاده از این پیل پدیدار شده است بهطوری که می‌توان ادعا کرد پیل سوختی پلیمری، مرحله تجاری شدن خود را آغاز کرده است [7].
جزء اصلی پیل سوختی پلیمری که هادی پروتون و عایق الکترون می‌باشد، غشاء نام دارد. در دو طرف این غشاء الکترودهای متخلخل قرار دارند. گازهای واکنش دهنده از بین خلل آن گذشته و خود را به فصلمشترک الکترود و غشاء جایی که واکنش الکتروشیمیایی انجام می‌شود و لایه کاتالیزوروجود دارند، می‌رسانند. این مجموعه چند لایه شامل الکترودها، کاتالیزور‌ها و غشای بین آنها را MEA می‌نامند. در دو طرف MEA صفحات جمع‌کننده جریان قرار دارند. بهدلیل آن که این صفحات وظیفه و هدایت جریان الکتریکی تولید شده را بهعهده دارند همچنین جدا کننده کانال‌های گازی در سل‌های مجاور بوده و در یک ترکیب چند سلی اتصال دهنده فیزیکی و الکتریکی کاتد یک سل با آند دیگر می‌باشند، بهصفحات دو قطبی معروف هستند [8-9].
دمای کار پایین پیل سوختی پلیمری (حدود 80 درجه سانتی گراد) اگرچه سبب راهاندازی سریع و افزایش طول عمر پیل میشود اما نرخ فعل و انفعالات الکتروشیمیایی پیل پایین آمده و استفاده از کاتالیزور (فلز گران قیمت پلاتینیوم) ضروری میشود. واکنش‌های الکتروشیمیایی پیل سوختی پلیمری را می‌توان بهطور خلاصه بهاینصورت نوشت:
H2 → 2H+ + 2e- (1-1) 2/1O2 + 2e- + 2H+ → H2O (1-2)
از جمع دو واکنش آند و کاتد ، واکنش نهایی را می‌توان بهصورت کلی زیر نوشت :
H2 + 2/1 O2 → H2O + Heat + Electric Energy (1-3)
الکترون تولید شده در آند از مدار خارجی می‌گذرد و حین گذر انرژی خود را بهعنوان توان خروجی پیل آزاد و در طرف کاتد واکنش را تکمیل می‌کند [10].

شکل 1-5- نحوه‌ی عملکرد پیل سوختی پلیمری [3].
1-6- پیلهای سوختی الکلی مستقیم
پیلهای سوختی الکلی مستقیم بهدلیل مزایای ویژهای که در مقایسه با پیلهای سوختی هیدروژنی دارند بهعنوان منبع انرژی در وسایل قابل حمل بسیار مورد توجه قرار گرفتهاند. الکلهایی مانند متانول، اتانول، اتیلنگلیکول و گلیسرول بهدلیل چگالی انرژی حجمی بالا و همچنین به علت ذخیره و حمل بسیار راحتتر از هیدروژن، بهعنوان سوخت این پیلهای سوختی مورد استفاده قرار گرفتهاند. در این بین، متانول بیشترین استفاده را بهعنوان سوخت داشته است. پیل سوختی متانولی مستقیم معمولا در محیط اسیدی و با کاتالیزور پلاتین مورد استفاده قرار گرفته است. اما بهدلیل مشکلاتی از قبیل 1- مسمومیت کاتالیزور Pt بوسیله CO 2- اثر میانعبورمتانول 3- تخریب غشاء و خوردگی مواد کربنی 4- مسمومیت متانول، که DAFC وجود دارد، در تحقیقات گستردهای برای استفاده از الکلهای دیگر در DAFCs انجام شده است. الکلهایی با وزن مولکولی بالاتر بهدلیل حلالیت بالا درآب، سمیت کمتر، نقطه جوش بالاتر و دانستیه انرژی بالاتر مورد توجه قرار گرفتهاند. الکلهایی مانند اتانول، اتیلنگلیکول و گلیسرول بهدلیل داشتن چنین مزایایی بیشترین توجه را به خود جلب کردهاند [12-11]. الکلها به دو صورت می‌توانند در پیلهای سوختی مورد استفاده قرار بگیرند. اگر از الکلها برای تولید هیدروژن مورد استفاده در پیلهای سوختی استفاده شود چنین پیل سوختی را پیل سوختی الکلی غیرمستقیم می‌نامند و اگر از الکلها بهطور مستقیم بهعنوان سوخت در پیلهای سوختی استفاده شود، پیل سوختی را الکلی مستقیم مینامند.
1-7- سوختهای مورد استفاده در پیلهای سوختی الکلی
برای بهبود عملکرد پیل سوختی و کمک به سلامت محیط زیست، سوخت مورد استفاده در پیلهای سوختی باید دارای شرایطی باشد: اولاً دارای ولتاژ سل بالایی باشد ثانیاً موجب کاهش انتشار CO2 و دیگر آلودگیها شود.
هیدروژن اولین سوخت مورد استفاده در پیلهای سوختی است ولی بهدلیل مشکلاتی که دارد تلاش‌های زیادی برای استفاده از سوختهای جایگزین انجام شده است. سوختهای الکلی، سوختهایی هستند که به‌عنوان جایگزین هیدروژن توجه زیادی را بهخود جلب کردهاند.
استفاده از الکلها در پیلهای سوختی الکلی مستقیم دو مزیت را بههمراه خواهد داشت اولاً اینکه این سوختها مایع هستند و مشکلات مربوط بهذخیره را بهحداقل میرسانند و ثانیاً اینکه بیشتر آنها میتوانند از زیست تودهها تولید شوند بدین معنی که احتراق آنها تاثیر زیادی در افزایش اتمسفر نخواهد داشت.
1-7-1- متانول بهعنوان سوخت
متانول یا الکل متیلیک دارای وزن مولکولی gr mol-1 04/32 و چگالی gr cm-3 796/0 میباشد. در حال حاضر قسمت عمدۀ متانول دنیا از گاز طبیعی بهدست میآید. ذخایر دیگر مانند زغال سنگ، ضایعات چوب و یا مواد آلی دیگری مانند زیست توده نیز میتوانند بهعنوان ماده اولیه جهت تولید متانول بهکار روند. متانول از چوب و زغال سنگ نیز قابل تولید است. البته تولید آن از منابع طبیعی و تجدیدشونده در مقایسه با گاز از لحاظ اقتصادی گرانتر است.
متانول بهعنوان سوخت در وسایل نقلیه نیز بهکار گرفته شده است، بهخصوص مخلوط متانول با بنزین مد نظر بوده است. متانول از یک واکنش کاتالیزوری تحت فشار بهدست میآید که در آن CO و هیدروژن در حضور یک کاتالیزور با هم ترکیب شده و متانول سنتز میشود. متانول به دو روش مستقیم و غیرمستقیم به‌منظور تأمین انرژی در پیل سوختی بهکار گرفته میشود. پیلهای سوختی چنانچه از متانول استفاده کنند از مزایای بازدهی بالا جهت تولید انرژی برخوردار خواهند بود و چنانچه در آنها از اتلاف حرارت جلوگیری شود میتوانند بازده بیش از 80 درصد داشته باشند. این موضوع استفاده از متانول را از لحاظ اقتصادی مقرون بهصرفه مینماید [13].
1-7-1-1- پیل سوختی متانول مستقیم
پیل سوختی متانولی مستقیم زیر مجموعهای از پیلهای سوختی تبادل پروتون و از خانوادۀ پیلهای سوختی پلیمری است. سوخت در این پیل سوختی متانول میباشد که مستقیماً پیل سوختی را تغذیه می‌کند. این پیل سوختی تاکنون در وسایل نقلیه، گوشیهای موبایل، دوربینهای دیجیتال و لپتاپها مورد استفاده قرار گرفته است.
متانول همراه آب در لایۀ کاتالیزوری اکسید میشود و دیاکسیدکربن، یون H+ و الکترون تولید می‌کند. یونهای H+ تولید شده در آند از غشای تبادل پروتون عبور کرده و به طرف کاتد انتقال مییابد و در آنجا با اکسیژن واکنش میدهد و تولید آب میکند. الکترون نیز از مدار خارجی از آند به کاتد جهت تولید نیرو در وسایل خارجی، منتقل میشود. نیم واکنشهای آند و کاتد در این پیل سوختی عبارتند از:
12204708953500(1-4) CO2 +6 H+ +6 e− CH3OH + H2O
125285510223500(1-5) 3H2O O2 + 6H+ + 6e−2/3
از جمع کل دو واکنش آندی و کاتدی، واکنش نهایی پیل سوختی متانولی را میتوان بهصورت زیر نوشت:
11849109461400(1-6) CH3OH + 3/2 O2 CO2 + 2H2O + Electeric Energy + Heat
در شکل (1-6) پیل سوختی متانولی و چگونگی عملکرد آن بهصورت شماتیک نشان داده شده است [5].
12592052698750
شکل 1-6- نحوه‌ی عملکرد پیل سوختی متانولی مستقیم.
آب در آند مصرف و در کاتد تولید میشود . با توجه به طریقۀ انتقال آب از سمت کاتد به آند، پیل سوختی متانولی به دو نوع فعال و غیرفعال تقسیم بندی میشود. در پیل سوختی متانولی غیرفعال آب از طریق انتقال غیرفعال مثل اسمز بهسمت آند منتقل میشود و در پیل سوختی متانولی فعال آب از طریق انتقال فعال مثل پمپ کردن بهسمت آند منتقل و مصرف میشود [3].
پیل سوختی متانولی مزایایی نسبت به پیل سوختی پلیمری دارد که عبارتند از:
جریان سوخت آندی مایع است و نیازی به یک سیستم جانبی برای سرد کردن و مرطوب کردن گاز نیست.
بهجهت استفاده از سوخت مایع در آند، نیازی به پمپ کردن بی مورد در مقایسه با سوخت گازی نیست.
با فراهم کردن دانسیته بالایی از سوخت مایع در فشار محیط مشکلات ناشی از نگهداری سوخت گازی از بین میرود.
متانول قابل حمل و به فراوانی در دسترس است.
اگرچه پیل سوختی متانولی نسبت به پیل سوختی پلیمری دارای مزایایی است، با این وجود جهت تجاری سازی با محدودیتهایی مواجه است که مهمترین آنها عبارتند از:
پیل سوختی متانولی غیرفعال به مدیریت آب نیاز دارد زیرا لازم است یک اختلاف فشار هیدرولیکی بین آند و کاتد وجود داشته باشد تا به هدایت آب از سمت کاتد به آند منجر شود. در این صورت برای رسیدن به عملکرد مناسب این نوع از پیلهای سوختی لازم است از جریان شدید آب به سمت آند جلوگیری شود.
میانعبور متانول بهخاطر غلظت بالای متانول در طرف آندی، از سمت آند به کاتد از میان غشاء وجود دارد. در این هنگام اکسایش متانول در سمت کاتد منجر به ایجاد پتانسیل مخلوط میشود که ولتاژ مدار باز (OCV) پیل سوختی متانولی را از مقدار تئوری 02/1 ولت به 8/0 -7/0 ولت کاهش میدهد.
سینتیک واکنش آندی به خاطر واکنش اکسایش پیچیده متانول در آند ذاتاً از سرعت کمی برخوردار است که لازم است در مقایسه با پیل سوختی پلیمری مقدار فلز گران قیمت بیشتری استفاده شود.
جریان مخالفی از حبابهای دیاکسیدکربن (CO2) که در سطح آند تولید میشود در منطقه نفوذ با جریان سوخت مایع متانول درگیر می‌شود و دسترسی مولکولهای متانول به لایه کاتالیزور را محدود میکند.
متانول تا حدودی سمی است و نسبت به بنزین آسانتر به داخل زمین نفوذ میکند، آتش گیری بالایی دارد و قابل امتزاج با آب است، لذا آلودگی مخازن آب بهراحتی میتواند صورت گیرد [3].
موضوع مهم دیگر درDMFC، میانعبور متانول از آند بهسمت کاتد از طریق کشش الکترواسمزی و نفوذ است.
میانعبور متانول از آند به کاتد منجر به اثرات محدود کننده ای در عملکرد پیل سوختی به شرح زیر میشود [14] :
اکسایش متانول در این منطقه دو کاتالیزور را مسموم میکند و پتانسیلی مخلوط در کاتد ایجاد می شود، اکسیژن را هدر میدهد و مقدار فراوانیOCV را کاهش میدهد و تأثیرات سوء پیش آمده شدیدتر از تأثیرات مشابه در میانعبور هیدروژن در سیستم هایH2PEFC است. OCV نوعیDMFC مشخصاً پایین تر از 8/0 ولتاست.
نشت بی مورد: میانعبور سوخت از غشاء بدون ایجاد و تولید جریان منجر به کارآیی پایین می شود.
بهمنظور جلوگیری ازمیانعبور متانول چندین رویه مورد استفاده قرار می گیرد:
استفاده از محلولهای رقیق متانول: استفاده از محلول متانول با مولاریته پایین (5/0 – 2/0 مولار) با کاهش غلظت متانول در آند، میانعبور را کاهش می دهد. بههر حال، این رویه به ناچار منجر به استفاده از تانک های نگه داری بزرگ سوخت میشود و پمپ آب بیشتری را میطلبد.
استفاده از الکترولیت ضخیمتر: الکترولیت ضخیمتر میتواند میانعبور را محدود کند و همینطور عملکرد پیل را از طریق افزایش افت اهمی از میان الکترولیت کاهش میدهد.
یک مانع نفوذ روی آند: یک مانع نفوذ، جایگزینی برای الکترولیت ضخیم تر است که محدودیت نفوذ را در منطقه ای انتقال یونی تحت تأثیر قرار نگیرد، قرار می دهد. یک مانع نفود منجر به یک گرادیان غلظت تند از محیط نفوذ تا مانع می شود بهطوریکه غلظت متانول در لایه کاتالیست کم شده و میانعبور را کاهش میدهد [14].
1-7-2- 2- پروپانول
2-پروپانول یا ایزوپروپیل الکل یک الکل نوع دوم می‌باشد که کربنی که حامل گروه –OH است، خود به دو کربن دیگر متصل است. فرمول شیمیایی این الکل CH3CHOHCH3 می‌باشد. این ماده یک ترکیب شیمیایی قابل اشتعال و بدون رنگ با بوی قوی است. ایزوپروپیل الکل درآب، الکل، اتر وکلروفرم قابل حل است. این الکل می‌تواند به استون اکسید ‌شود. این را می‌توان با استفاده از یک عامل اکسید کننده مانند اسیدکرومیک، ویا با هیدروژنزدایی ایزوپروپیل الکل بهدست آورد.
از ایزوپروپیل الکل بهعنوان حلال برای فرآیندهای صنعتی همچنین بهعنوان یک افزودنی به بنزین استفاده میشود. ایزوپروپیل الکل بهویژه برای کاربردهای دارویی، با توجه به سمیت کم مورد استفاده قرار می‌گیرد. گاهی از ایزوپروپیل الکل بهعنوان یک واسطه شیمیایی استفاده میشود. از عمده موارد کاربرد دیگر این الکل در صنعت چاپ میباشد زیرا الکلهای مشابه نظیر 2-پروپانول دمای آب را در دستگاههای چاپ بسیار پائین نگاه داشته و قابلیت تبخیر پائینی دارد. از این الکل به مقدار بسیار کم برای استفاده خانگی و در محصولات مراقبت شخصی استفاده می‌شود.
1-7-2-1- پیل سوختی 2-پروپانولی مستقیم
از 2-پروپانول به‌دلیل سمیت کمتر و عدم عبور از غشاء پیل سوختی می‌توان به‌عنوان سوخت استفاده کرد. اگر از 2-پروپانول به‌طور مستقیم در آند پیل سوختی استفاده شود به این پیل سوختی، پیل سوختی 2-پروپانولی مستقیم می‌گویند. بررسیهایی که روی عملکرد این پیل در غلظتهای مختلف الکل، درجه حرارت سل و شرایط مختلف با اکسیدان اکسیژن انجام شده است نشان میدهد که این پیل در محیط اسیدی عملکرد بالاتری از پیل سوختی متانولی مستقیم، مخصوصا در چگالی جریان کمتر از حدود 200 میلی آمپر بر سانتی متر مربع را دارد. 2-پروپانول میتواند ولتاژ مدار باز بیشتر، میانعبور کمتر و بازده بالاتری نسبت به متانول داشته باشد، بههمین جهت میتوان از 2-پروپانول بهعنوان سوخت پیل سوختی الکلی مستقیم استفاده کرد. اما یکی از مشکلات 2-پروپانول بهعنوان سوخت، مسمومیت کاتالیزور آندی مورد استفاده میباشد. واکنش کلی اکسایش 2-پروپانول بهصورت زیر است [15]:
CH3CHOHCH3 + 18 OH− → 3CO2 + 13 H2O + 18 e− (7-1)


1-7-3- پروپیلنگلیکول
پروپیلنگلیکول یا 1و2-پروپان‌دی‌ال با فرمول شیمیایی C3H8O2 یک مایع بیرنگ و جاذب رطوبت است. پروپیلنگلیکول صنعتی، ازپروپیلناکسید تولید میشود. همچنین پروپیلنگلیکول میتواند ازگلیسرول، که یک محصول جانبی بیودیزل است نیز تولید شود. پروپیلنگلیکول الکلی ویسکوز، با فراریت پایین، غیرخورنده و بر خلاف اتیلنگلیکول سمیت پایینی دارد. این الکل بهدلیل بو و طعم و مزه معمولا برای استفادههای صنعتی مورد توجه قرار گرفته است. 45٪ از پروپیلنگلیکول تولید شده بهعنوان مواد خام شیمیایی برای تولید رزینهای پلیاستر غیراشباع مصرف میشود. در این راستا، پروپیلنگلیکول با مخلوطی از انیدریدمالئیک غیراشباع و ایزوفتالیکاسید برای تشکیل یک کوپلیمر واکنش میدهد. پروپیلنگلیکول به‌عنوان مادهای ایمن برای استفاده در موادغذایی توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده شناخته شده، وآن را بهعنوان حلال و نگهدارنده در مواد غذایی، در محصولات توتون و تنباکو (سیگارهای الکتریکی) و به‌عنوان حلال در بسیاری ازمواد دارویی، و فرمولاسیونهای خوراکی استفاده میشود. این الکل مانند اتیلن‌گلیکول، قادر به کاهش نقطه انجماد آب است، بههمین دلیل از آن بهعنوان ضدیخ در هواپیما و اتومبیل استفاده میشود.
1-7-3-1- پیل سوختی 1و2-پروپاندیال مستقیم
پیل سوختی 1و2-پروپاندیال مستقیم نیز، زیر مجموعهای از پیلهای سوختی تبادل پروتون می‌باشد که در آن 1و2-پروپاندیال مستقیماً به پیل سوختی خورانده میشود. پروپیلنگلیکول مایع در آند، اکسید شده و تولید CO2، الکترون و آب مینماید. در کاتد نیز اکسیژن هوا و الکترون واکنش میدهند. واکنشهای انجام شده در این پیل به شرح ذیل میباشد:
290703011556900واکنش آندی C3H8O2 + 16OH- 3CO2 + 12 H2O + 16e- (1-8)
284988011556900واکنش کاتدی1/2O2 + H2O + 2e- 2OH - (1-9)
یکی از مزیتهای اصلی استفاده از پروپیلنگلیکول بهعنوان سوخت این است که سینتیک واکنش آندی آن در محیط قلیایی سریعتر از متانول است ولی مطالعات کمی در زمینه اکسیداسیون آن روی فلزاتی مانند پلاتین انجام شده است. معایب و مزایای سوختهای مورد استفاده در پیلهای سوختی در جدول 1-1 ذکر شده است.
جدول 1-1- معایب و مزایای سوختهای مورد استفاده در پیلهای سوختی.
سوخت مزایا معایب
هیدروژن پاک (تنها محصول جانبی آب است)، واکنش آندی سریع مشکلات ذخیره (چگالی پایین و نشت گاز)، امنیت پائین هیدوژن
متانول ارزان، مایع، تولید از زیست توده واکنش آندی کند، اشتعال پذیر، سمیت و میانعبور متانول
2-پروپانول سمیت کمتر نسبت به متانول و عدم عبور از غشاء پیل سوختی واکنش آندی کند در محیط قلیایی، تولید از منابع تجدیدناپذیر
1و2- پروپاندیال سمیت کم، فراریت کم، غیرخورنده، سنتیک واکنش آندی در محیط قلیایی سریعتر از متانول واکنش آندی کند در مقایسه با پیل سوختی هیدروژنی
1-8-کاتالیزور مورد استفاده در آند پیلهای سوخت
در پیل سوختی هیدروژنی و الکلی، و اکنشگرها باید روی سطح آند بهترتیب، فرآیندهای جذب، واکنش سطح و واجذب را انجام دهند. برای انجام این فرآیندها انتخاب یک کاتالیزور مناسب که از طرفی سینتیک واکنش را بهبود ببخشد و از طرف دیگر مسمومیتها روی آن اثر کمتری داشته باشند ضروری بهنظر می‌رسد.
پلاتین و آلیاژهای آن معمولاً بهعنوان آند در پیل سوختی مورد استفاده قرار میگیرند. در پیلهای سوختی متانولی، مسموم کنندههایی مانند CO روی سایتهای فعال پلاتین جذب میشوند و روند انجام واکنش را مختل میکنند. CO جذب شده روی سطح کاتالیزور را میتوان با افزایش پتانسیل آند به CO2 اکسید کرد اما انجام این واکنش موجب کاهش بازده خواهد شد و عملی نیست [16].
در DAFCs نیز مانند پیل سوختی متانولی، CO یکی از حدواسطهای تولید شده میباشد و موجب بروز مشکلات مشابهی روی سطح الکتروکاتالیزورهای پلاتین میشود. از اینرو توسعه الکتروکاتالیزورهایی که در برابر مسمومیت و مزاحمتهای CO مقاوم باشند یک فاکتور مهم و اساسی برای بهبود عملکرد پیلهای سوختی محسوب میشود.
1-8-1- بهبود کاتالیزور پلاتین با استفاده از بسترهای مختلف
بهمنظور بهبود بخشیدن ظرفیت انتقال پروتون در یک واکنش الکتروکاتالیزوری، در طول تهیه جوهر کاتالیزور، محلول نفیون به جوهر کاتالیزور اضافه میشود. مقدار مناسب نفیون در این جوهر در حدود 10% تا 30% است. اضافه کردن نفیون میتواند ظرفیت انتقال پروتون را بهبود ببخشد، ولی این روش ناخواسته تعداد زیادی از سایتهای فعال کاتالیزور را میپوشاند. اصلاح کردن بستر کربن روش مفیدی جهت بهبود بهره‌برداری از کاتالیزورهای فلزی گرانقیمت نظیر پلاتین است. این روش نه تنها ظرفیت انتقال پروتون را افزایش میدهد بلکه مقدار نفیون گرانقیمت را کاهش میدهد که میتواند هزینهی پیل سوختی را کاهش دهد [17].
برای دستیابی به پراکندگی خوب، بهرهبرداری بالا و نانوذرات فلزی پایدار، استراتژیهای بستر کاتالیزور مورد ارزیابی قرار گرفتند. در مقایسه با کاتالیزورهای فلزی بدون بستر، کاتالیزورهای بستر شده پایداری و فعالیت بالایی را از خود نشان میدهند. در بیشتر موارد ذرات کربن بهدلیل پایداری نسبی در دو محیط اسیدی و بازی، هدایت الکتریکی خوب و مساحت سطح ویژه بالا بهعنوان بسترهای کاتالیزور استفاده می‌شوند. ماده کربن تأثیر بهسزایی بر روی خصوصیات کاتالیزورهای فلزی نجیب بستر شده دارد. این تأثیرات عبارتند از:
1-اندازه ذرات فلزی
2-مورفولوژی
3-توزیع اندازه ذرات
4-درجه آلیاژ شدن
5-پایداری و پراکندگی ذرات.
از طرف دیگر بسترهای کربن همچنین میتوانند بر روی عملکرد کاتالیزورهای بستر شده در پیلهای سوختی نیز تأثیرگذار باشند. این تأثیرات عبارتند از:
1-انتقال جرم و هدایت الکترونی لایه کاتالیزور
2-داشتن سطح فعال الکتروشیمیایی
3-پایداری نانوذرات فلزی در طول کارکرد پیل سوختی.
از این رو بهینهسازی بسترهای کربنی در توسعه و پیشرفت پیلهای سوختی متانولی مستقیم خیلی مهم است. خصوصیات مناسب یک بستر کربن از قبیل مساحت سطح ویژه، تخلخل، مورفولوژی، هدایت الکترونی، مقاومت در برابر خوردگی و غیره باید بهمنظور ساختن یک کاتالیزور فعال و با توجه به چگونگی بهکارگیری آن کاتالیزور انتخاب شده باشند. خصوصیات مواد بستر کربن تأثیر بهسزایی روی مراحل آماده سازی و عملکرد کاتالیزورهای بستر شده سنتزی دارد. سرچشمه تأثیرات فیزیکی و شیمیایی این بسترها هنوز بهطور کامل مشخص نیست [17].
1-8-1-1- کربنبلک
بستر مورد استفاده در این پایاننامه کربنبلک می‌باشد. لذا این پایه کاتالیزور را بیشتر تحت بررسی قرار می‌دهیم. کربنبلکها بهطور رایج بهعنوان بستر برای کاتالیزورهای آند پیل سوختی متانولی مستقیم به‌کار میروند. تعداد زیادی از کربنبلکها از قبیل استیلنبلک، ولکان XC-72، و غیره وجود دارند که همه اینها معمولاً بهوسیله حرارت دادن هیدروکربنها از قبیل گاز طبیعی یا قسمتهایی از نفت که در فرآیند پتروشیمی از نفت خام گرفته میشود، ساخته میشوند.
اصطلاح کربنبلک به خانواده مهم کربنهای صنعتی که در اصل در لاستیک و جوهرسیاه کاربرد دارند اطلاق می‌شود. کربن‌بلک‌ها از ذرات کروی با ابعاد کلوئیدی تشکیل شده‌اند و ساختمان شبهگرافیتی دارند بههمین دلایل با کربن‌های تجاری مانند کک‌ها و ذغال‌ها تفاوت دارند. کربن‌بلک بهصورت تجاری در اندازه ذرات 100 تا 4000 آنگستروم تولید می‌شود. کربن‌بلک‌ها از طریق احتراق ناقص یا تجزیه حرارتی هیدروکربن‌های مایع یا گازی تولید می‌شوند.
کربن‌بلک‌ها صرفنظر از روش تولید و اینکه چه ماده خامی در تولید آن‌ها بهکار رفته باشد دارای خواص مشابهی هستند. سطح ویژه کربنبلک‌ها بهراحتی از روش جذب قابل اندازه‌گیری است. این روش به وسیله برونرو ایمیت توسعه پیدا کرد. ذرات کربنبلک متخلخل هستند و قطر حفره این کربن‌ها بین 20 تا 30 آنگستروم تخمین زده شده است.
آرایش اتم‌های کربن در داخل ذرات کربن‌بلک مطالعه شده است. ساختار کریستالی کربن‌بلک‌ها را می‌توان بهصورت گرافیتی که بهطور نه چندان موازی روی هم انباشته شده است توصیف کرد. در گرافیت فضای بین لایه‌ای 7/6 آنگستروم است ولی درکربن‌بلک بزرگتر از آن است و در حدود 7 آنگستروم است.
یک خاصیت مهم فیزیکی دیگر کربنبلک ساختار زنجیری آنها است. بعضی از کربن‌بلک‌ها مانند دوده چراغ و استیلن‌بلک‌ها ساختار زنجیری کاملتری دارند و بعضی مانند بلک‌های حرارتی ساختارپذیری کمتری دارند [18]. کربن‌بلک‌ها از نظر هدایت الکتریکی نیز بسیار متغیرند. دوده کربنبلک و استیلنبلک از میان بلک‌ها هدایت بسیار بالایی دارند.
1-9- مطالعه اکسیداسیون الکلها روی الکتروکاتالیزورهای بر پایه پلاتین
مسلماً داشتن مکانیسم اکسیداسیون الکلها در محیط قلیایی پیش نیازی ضروری برای طراحی و توسعه غشاهای تجمع الکترود (MEAs) مؤثر برای DAFCs میباشد. اعتقاد بر این است که اکسایش الکلها از 2 مسیر کلی انجام میشود. یک مسیر شامل تشکیل حدواسط COads و مسیر دیگر جایی است که شکستن پیوند کربن ـ کربن اتفاق نمیافتد. در ادامه مکانیسم اکسیداسیون الکلهای مختلف برای کاتالیزورهای برپایه پلاتین مورد بررسی قرار خواهد گرفت [19].
1-9-1- سینتیک واکنش اکسیداسیون متانول در DMFC
واکنش اکسایش آندی متانول شامل مسیر پیچیده‌ی حاوی حدواسط‌های گوناگون است. طرح کلی واکنش‌های حدواسط‌های پیشنهادی برای اکسایش متانول در شکل زیر آورده شده است[9]:

شکل 1-7- مکانیسم اکسایش متانول و انواع حدواسطهای تولیدی [9].
اکسایش متانول در یک مرحله انجام نمی‌شود. اعتقاد بر این است که اکسایش متانول از دو مسیر کلی انجام می‌شود. مسیری که بیشتر ترجیح داده می‌شود، مسیری است که در آن فرمالدئید (CH2O) تولید می‌‌شود که سرانجام منجر به تشکیل اسیدفرمیک (CH2O2) و دیاکسیدکربن می‌شود. مسیر غیرترجیهی، از جهتی پیش می‌رود که در آن فرمالدئید تولید می‌شود اما این‌بار این ترکیب تبدیل به مونواکسیدکربن می‌‌شود و در نهایت دی‌اکسیدکربن تولید میگردد. در هر دو مسیر ترجیهی و غیرترجیهی، اکسایش منجر به تولید 6 الکترون و 6 پروتون می‌شود. مسیری که در آن اکسایش CO وجود دارد، ترجیح داده نمی‌شود چرا که CO یک مسموم‌کننده رایج کاتالیست‌های پلاتین است. نوعاً یک کاتالیست متفاوت مانند پلاتین- روتنیم مورد استفاده قرار می‌گیرد زیرا که حذف اکسایشی CO در ولتاژهای پایین‌تر را میسر می‌سازد و لذا میزان مسموم سازی در مسیر غیرترجیهی را کاهش میدهد.
تحقیقات فراوانی با هدف کاهش مقدار فلزات گران قیمت در DMFC وکاهش میزان فعال‌سازی پلاریزاسیون آندی انجام گرفته است که به موفقیت‌های چندانی رسیده‌اند. حتی با گزینش کاتالیزور جدید، واکنش آندی عموماً نیازمند مقدار بالایی فلز گران قیمت، تقریباً 10 برابر پیل سوختی هیدروژن است. نوعاً حدود 2-4 میلی‌گرم بر سانتیمترمربع کاتالیست برای آند و کاتد موردنیاز است (2/0 میلی‌گرم بر سانتیمترمربع کاتالیزور برای پیلسوختی هیدروژنی لازم است). الکترود کاتد معمولاً بهمقدار کاتالیزور بیشتری برای مقاومت در برابر اکسایش متانول گذرکرده نیاز دارد.
نکته آخر اینکه سینتیک آندی DMFC در مقایسه با اکسایش H2 کند است و بهمحتوای کاتالیزوری بالایی نیاز دارد که این امر ممکن است DMFC را فقط برای کاربردهای قابل حمل محدود سازد.
1-9-2- مکانیسم اکسایش متانول
کندی و حامنت گزارش داده‌اند که متانول در حین اکسایش تحت جذب سطحی تخریبی قرار می‌‌گیرد. متانول روی سطح پلاتین ابتدا جذب سطحی می‌شود و سپس دهیدروژناسیون گونه‌های جذب سطحی شده اتفاق میافتد که طی چند مرحله در پتانسیل‌های پایین‌تر انجام می‌شود. اتم‌های هیدروژن جذب سطحی شده میتوانند سریعاً از سطح پلاتین حذف شوند. فرآیند تخریبی که منجر به تشکیل یک سری از حدواسط‌های کربوکسیلی جذب سطحی می‌شوند مثل (x = 1-3) ads(CHxO) با تشکیل گونه CO با جذب سطحی قوی شونده همراه است که مهمترین عامل مسمومیت الکترود هستند. گونه CO جذب سطحی شده با گونه های حاوی اکسیژن جذب سطحی شده مجاور مثلاٌ OHads یا H2O در محلول واکنش داده تا به CO2 محصول نهایی تبدیل شود که توسط آنالیزهای HPLC تأیید شده است. بنابراین مولکول‌های متانول، گونه‌های جذبسطحی شونده حاصل از تخریب و گونه‌های اکسیژن‌دار می‌توانند بهآسانی جذب سطحی یک کاتالیزور مناسب برای اکسایش متانول شوند. با توجه به شواهد جمعآوری شده از نوشتهها و مقالات و نتایج آزمایشات، سه نتیجهگیری میتوان انجام داد [20]:
جذب سطحی متانول مرحله تعیینکننده سرعت در واکنش اکسایش کلی متانول است.
اکسایش متانل شامل یک فرایند چند مرحله‌ای از جذب سطحی- تخریب است.
واکنش اکسایش از درجه اول نسبت به متانول است بنابراین مکانیسم واکنش متانول بهصورت زیر ارائه میشود [15]:
Pt + CH3OH → Pt – (CH3OH)ads (1-10)
Pt – (CH3OH)ads +Pt → Pt – (CH2OH)ads +Pt - Hads (1-11)
Pt - (CH2OH)ads + Pt → Pt - (CHOH)ads +Pt - Hads (1-12)
Pt - (CHOH)ads + Pt → Pt – (COH)ads + Pt – Hads (1-13)
Pt – (COH)ads +Pt → Pt – (CO)ads +Pt – Hads (1-14)
Pt - Hads → H+ +Pt + e- (1-15)
Pt +H2O →Pt – (OH)ads + Pt –Hads (1-16)
Pt – (CO)ads + Pt – (OH)ads → CO2 + H+ + e + 2Pt (1-17)
و واکنش کلی:
CH3OH + H2O→CO2 + 6H+ + 6e- (1-18)
1-9-2- اکسیداسیون 2-پروپانول و پروپیلنگلیکول روی الکتروکاتالیزورهای برپایه پلاتین
یکی از خصوصیات الکلهایی مانند اتانول و گلیسرول این است که روی Pt و آلیاژهای آن بهسختی اکسید میشوند بهویژه آنکه هیچ کاتالیزوری آندی بر پایه پلاتین، دانستیه انرژی قابل قبول را در پیلسوختی گلیسرولی مستقیم و پیلسوختی اتانولی مستقیم نشان نداده است. اکسیداسیون اتیلنگلیکول و گلیسرول نسبت به اتانول بهدلیل حضور دو یا سه گروه هیدروکسیل پیچیدهتر میباشد. شکل 1-8 فرم عمومی پیشنهاد شده برای اکسیداسیون اتیلنگلیکول و گلیسرول روی الکتروکاتالیزورهای پلاتین را نشان میدهد. اکسیداسیون اتیلنگلیکول و گلیسرول موجب تشکیل مقدار قابل توجهی کربنات میشود و از اینرو اکسالات روی سطح الکترود Pt بهکندی اکسید میشود و CO2 نیز عموماً یک محصول فرعی هم برای اکسیداسیون گلیکولات (a) و هم برای تارترونات (b) محسوب میشود [23-21]. از طرفی اکسیداسیون اتیلنگلیکول و گلیسرول بر خلاف اکسیداسیون هیدروژن شامل مراحل زیاد و تشکیل حدواسطهای فراوانی است که ممکن است سایتهایفعال روی سطح فلز را اشغال کنند. ثانیاً اکسیداسیون جزئی محصولات منجر به بازدهی پایین پیلسوختی خواهد شد هم چنین حدواسطهای تولید شده مانند CO موجب مسمومیت و غیر‌فعال‌شدن کاتالیزور میشوند [22].

شکل 1-8- مکانیسم اکسیدسیون اتیلنگلیکول و گلیسرول روی الکتروکاتالیزورهای فلزی [21].
بر همین اساس استفاده از سوختهای جایگزین در آند DAFC هنوز هم مورد توجه پژوهشگران قرار دارد. خصوصیتی که این سوختها باید داشته باشند این است که چگالی انرژی حجمی و ولتاژ سل بالایی داشته باشند از طرفی حدواسطهای تولیدشده در اکسیداسیون آنها موجب مسمومیت کاتالیزور آندی نشوند.
پژوهشهای اولیه انجام شده روی الکلهای نوع اول و نوع دوم نشان داد که واکنش اکسایش 1-پروپانول و 2-پروپانول منجر به تشکیل ترکیبات کربونیل مربوطه میشود. همچنین آزمایشات انجام شده برای مقایسه واکنشپذیری 1-پروپانول و 2-پروپانول روی الکتروکاتالیزور Au/SiO2 مشخص کرد که فعالیت 2-پروپانول در دماهای پایین بیشتر از 1-پروپانول است [24]. علاوه بر طلا، پلاتین نیز میتواند بهعنوان کاتالیزور برای اکسیداسیون الکلهای ایزومری مورد استفاده قرار گیرد. از اینرو Pt/C 5% برای اکسایش 2-پروپانول در دمای محیط مورد استفاده قرار گرفت نتایج نشان داد که در فرایند اکسیداسیون 2-پروپانول، محصولات استون، پروپیونیکآلدئید و اسیدپروپیونیک تشکیل میشوند [25]. کاتالیزور پلاتین با بستر نانوذرات سیلیکا نیز میتواند برای اکسایش 2-پروپانول مورد استفاده قرار بگیرد [26]. پژوهشهای دیگر مشخص کرد که کاتالیزور Au/CeO2 نیز فرآیند الکترواکسایش 2-پروپانول را با بازدهی بیشتری نسبت به CeO2 انجام می‌دهد ولی کارایی این کاتالیزور کمتر ازPt/C تجاری است [27-28].
شکل 1-9 مکانیسم اکسایش 2-پروپانول را نشان میدهد. در این مکانیسم که شامل چند مرحله است ابتدا هیدروژن گروه هیدروکسیل جدا میشود و در ادامه فرآیند اکسایش بهوسیلهی دو واکنش موازی: (1) تشکیل پروپن و (2) هیدروژنزدایی و تشکیل استون دنبال میشود. در نهایت این ترکیبات به CO2 و H2O تجزیه میشوند [29].

شکل 1-9- مکانیسم واکنش اکسیداسیون 2-پروپانول [29].
در سال 2002 ژیگانگ و همکارانش عملکرد پیلسوختی 2-پروپانولی مستقیم را ارزیابی کردند. نتایج نشان داد که 2-پروپانول عملکرد خیلی بهتری در مقایسه با پیلسوختی متانولی مستقیم دارد. این سوخت، ولتاژ مدار باز بسیار بالاتر و جریان میانعبور بسیار پایینتر نسبت به متانول نشان میدهد. آزمایشات مشخص کرد که اگر در پیلسوختی از 2- پروپانول بهعنوان سوخت استفاده شود، میتواند چگالی انرژی الکتروشیمیایی 5/1 برابر بیشتری نسبت به پیلسوختی متانولی داشته باشد. با این حال، حدواسطهای تولید شده در اکسیداسیون 2-پروپانول موجب مسمومیت شدیدتر آند میشود [30].
در سال 2006 اقای برجنز و همکارانش الکترواکسیداسیون 2-پروپانول را روی الکترود پلاتین در محیط‌های قلیایی بررسی کردند. نتایج مشخص کرد میزان حداکثر جریان با افزایش غلظت 2-پروپانول یا هیدروکسید افزایش می یابد، همچنین افزایش غلظت هیدروکسید باعث جابجایی پتانسیل به مقادیر منفیتر میشود. الکترواکسیداسیون پتانسل آغازی استون بالاتر از الکترواکسیداسیون 2-پروپانول میباشد و این امر بهدلیل جذب بالای حدواسطها در اکسیداسیون 2-پروپانول میباشد [31].
در سال 2007 اقای چانگ وی زو و همکارانش فعالیت پالادیم و طلا برای اکسیداسیون 2-پروپانول مورد بررسی قرار دادند. الکترود پالادیم چگالی جریان بهتر، فعالیت بالاتر و پتانسیل آغازی منفیتری برای اکسیداسیون 2-پروپانول نسبت به کاتالیزورهای پلاتین در محیط قلیایی نشان داد. نتایج ولتامتری چرخهای نشان داد که افزودن Au منجر به نتایج امیدبخشی در اکسیداسیون 2- پروپانول میشود و پتانسیل آغازی را در اکسیداسیون 2ـ پروپانول نسبت به اکسیداسیون متانول 120 میلیولت جابجا مینماید [32] .
در سال 2008 متیو و همکارانش الکترواکسیداسیون 2- پروپانول و استون را روی الکتروکاتالیزور Pt و Pt-Ru در الکترولیت قلیایی با روشهای ولتامتری چرخهای و کرونوآمپرومتری مورد بررسی قرار دادند. نتایج حاصل از ولتامتری چرخهای نشان داد که مقدار پتانسیل آغازی برای Pt/C مقدار مثبتتری نسبت به Pt-Ru/C است که این امر به سینتیک کند کاتالیزور Pt/C در مقایسه با کاتالیزور Pt-Ru/C نسبت داده شد. بررسی نتایج کرونوآمپرومتری نشان داد که کاتالیزور حاوی Ru فعالیت بسیار بالایی در کاهش استون در پتانسیلهای پایینتر نشان میدهد [33].
در سال 2008 تانگ و همکارانش الکترواکسیداسیون متانول، 1-پروپانول و 2-پروپانول را روی پلاتین و پالادیم در محیط قلیایی بررسی کردند. نتایج اولیه این مطالعه نشان داد که Pd الکتروکاتالیزور مناسبی برای اکسیداسیون 1-پروپانول و 2-پروپانول است. و فعالیت اکسیداسیون 1-پروپانول و 2-پروپانول روی الکترود Pt در محیط قلیایی کم است ولی فعالیت اکسیداسیون این الکلها در سطح الکترود Pd به این صورت است:
متانول < 1-پروپانول < 2-پروپانول
نتایج نشان داد که چگالیجریان مربوط به اکسیداسیون 1-پروپانول و 2-پروپانول روی الکترود Pd خیلی بالاتر از الکترود Pt است. پتانسیل شروع اکسیداسیون 2-پروپانول در الکترود Pd منفیتر از الکترود Pt بوده و در نتیجه Pd میتواند جایگزین مناسبی برای Pt دراکسیداسیون 1-پروپانول و 2-پروپانول در محیط قلیایی باشد[34].
در سال 2011، مارگارتا و همکارانش اکسیداسیون الکتروکاتالیتیکی 2،1 پروپاندیال را با استفاده از الکترود نانومتخلخل و مسطح پلاتین در محیط قلیایی بررسی کردند. ولتامتری چرخهای نشان داد که الکترود نانومتخلخل پلاتین چگالی جریان بالاتری نسبت به الکترود مسطح پلاتین نشان میدهد. نویسنده دلیل این امر را مورفولوژی و ساختار هندسی الکترود نانومتخلخل پلاتین میداند. همچنین مطالعه ساختار الکترودها نشان داد چگونگی اتصال حدواسطهای تولید شده به الکترود Pt به مورفولوژی الکترود پلاتین بستگی دارد[35].
در سال 2012 مونیچاندرایه و همکارش اکسیداسیون 1،2پروپاندیال روی الکتروکاتالیزور Pd ترسیب شده روی پلی 3،4-اتیلن دی اکسی تیوفن (PEDOT) را بررسی کردند. آزمایشات نشان داد که فعالیت الکتروکاتالیزور Pd-PEDOT/C در الکترواکسیداسیون1،2پروپاندیال بیشتراز الکترود Pd و Pd/C میباشد. افزایش سطح و همچنین افزایش سایتهای فعال پالادیم موجب شد که Pd-PEDOT/C فعالیت الکتروشیمیایی بسیار بالاتری نسبت به پالادیم نشان دهد. نتایج ولتامتری چرخهای مشخص کرد که چگالی جریان با افزایش غلظت 2،1پروپاندیال و همچنین NaOH در الکترولیت افزایش مییابد. مطالعات آمپرومتری اثبات کرد که الکترود Pd-PEDOT/C پایداری و ثبات بسیار بیشتری در مقایسه با الکترود Pd/C دراکسیداسیون 2،1پروپاندیال دارد [36].
در سال 2013 ویل مدلین و همکارانش اکسیداسیون انتخابی اتیلنگلیکول و 2،1پروپاندیال را بر روی طلا و پالادیم و کاتالیزور دوفلزی Au/Pdتهیه شده بهوسیله ترسیب الکترودی مورد بررسی قرار دارند. بررسیها با استفاده از معرف انتخابی رقیق شده نشان داد که برای اتیلنگلیکول شکستن پیوند C-H مرحله تعیینکننده سرعت است. مطالعات DFT و XRDنشان میدهد که افزایش سطح کاتالیزور دوفلزی در مقایسه با پالادیم به احتمال زیاد به علت کاهش در پوشیده شدن پیوندهای جذبشده بوده و هنگامی که درصد طلا افزایش مییابد احتمال شکسته شدن پیوند C-H کاهش مییابد [37].
دامر و همکارانش اکسیداسیون 2،1پروپاندیال را با استفاده ازنانوذرات فلزی طلا، پالادیم، پلاتین و مخلوطی از این فلزات مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد که استفاده از Au-Pt/C باعث افزایش اکسایش 2،1پروپاندیال تحت شرایط واکنش میشود. آلیاژ طلا با پلاتین منجر به تولید کاتالیزوری با بازدهی بیشتر در مقایسه با آلیاژ طلا با پالادیم میشود. بررسی اکسیداسیون 1،2-پروپاندیال مشخص کرد که در محیط بازی محصول اصلی لاکتات خواهد بود و در غیاب باز واکنش پذیری کاتالیزورها کاهش می‌یابد و محصولات واکنش، هیدروکسیاستون و لاکتات هستند. مسیر پیشنهادی برای مکانیسم اکسایش 2،1پروپاندیال در شکل 1-10 نشان داده شده است [38].

شکل 1-10- مکانیسم پیشنهادی برای اکسیدسیون 1و2-پروپاندیال [38].
مکانیسم دیگری برای اکسیداسیون 1و2-پروپاندیال روی کاتالیزورهای Pd/C ,Pt/C ,Au/C در محیط بازی توسط پراتی و گروه مطالعاتیاش پیشنهاد شد (شکل 1-11). نتایج نشان داد که Au/C فعالیت ذاتی بالایی در اکسیداسیون گروه هیدروکسیل نوع اول نشان میدهد در حالیکهPd وPt/C گزینشپذیری بین هیدروکسیل نوع اول و دوم ندارند [39]. نتایج مشابهی توسط پینکس و تارنینگ نیز برای اکسایش 1و2-پروپاندیال بدست آمده است [40-41].

شکل 1-11- شکل شماتیک مکانیسم اکسیدسیون 1و2-پروپاندیال در محیط قلیایی[39].
1-10- اهداف پروژه
در این پروژه ابتدا الکتروکاتالیزور پلاتین/کربن به وسیلهی کاهش شیمیایی نمک پلاتین با کاهنده شیمیایی سدیمبورهیدرید سنتز میشود. در ادامه، فعالیت کاتالیزور پلاتین/کربن در فرایند اکسیداسیون 2،1-پروپاندیال، 2- پروپانول و متانول در محیط قلیایی مورد بررسی قرار خواهد گرفت و واکنش اکسیداسیون این الکلها بهعنوان سوخت قابل استفاده در پیل سوختی قلیایی بررسی میشود. سپس رفتار الکتروشیمیایی الکلهای مختلف با یکدیگر مقایسه شده و تفاوتهای موجود استخراج و مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در نهایت پایداری کاتالیزور پلاتین/کربن سنتز شده در برابر مسمومیتهای ناشی از حد‌واسط‌های تولید شده در فرآیند اکسیداسیون، با استفاده از تکنیکهای مختلف الکتروشیمیایی ارزیابی خواهد شد.
فصل دوم
مبانی نظری
280098545466000263715511620500
فصل دوم: مبانی نظری
2-1- مقدمه
الکتروشیمی شاخهای از شیمی میباشد که به بررسی رفتارهای الکتریکی واکنشهای شیمیایی می‌پردازد. در این روش، کمیتهای الکتریکی مانند جریان، پتانسیل، مقاومت، بار اندازهگیری شده و ارتباط آن با واکنشهای شیمیایی، مورد بررسی قرار میگیرد که موجب کاربرد گستردهی این روش درزمینههای مختلف از جمله صنعت، محیط زیست، پزشکی و... شده است. همچنین روشهای الکتروشیمیایی دارای کاربرد وسیعی در تجزیه نمونههای مختلف و نیز در سنتزهای آلی و معدنی، بدست آوردن دادههای ترمودینامیکی و سینتیکی واکنشها و... میباشند. گزینشپذیری، حساسیت بالا، سهولت اجرا، سرعت عمل و کمهزینه بودن روشهای الکتروشیمیایی و همچنین صحت و دقت بالایی که با آن میتوان پارامترهای مرتبط با این واکنشها را اندازه گرفت، روشهای الکترو شیمیایی را در ردیف حساسترین و انتخابیترین روشها برای اندازهگیریهای کمی وکیفی قرار میدهد.
روشهای الکتروشیمیایی بر اساس وضعیت تعادلی سل الکتروشیمیایی و حضور یا عدم حضور جریان به دو دسته عمده روش‏های ایستا و پویا تقسیم‏بندی می‏شوند. در روش‏های ایستا اندازه‏گیری اختلاف پتانسیل در جریان صفر انجام می‏شود. درحالیکه، روش‏های پویا مبتنی بر اندازه‏گیری اختلاف پتانسیل یا جریان در خارج از حالت تعادل هستند. روش‏های پویا به چند دسته تقسیم‏بندی می‏شوند که عبارتند از‏: جریان ثابت‏، پتانسیل کنترلشده و بار عبوری کنترلشده‏.
2-2- تکنیکهای مورد استفاده
در این پروژه تحقیقاتی رفتار الکتروشیمیایی اکسیداسیون الکلها در محیط قلیایی توسط کاتالیست Pt/C، از طریق روشهای الکتروشیمیایی کرونوآمپرومتری، ولتامتری چرخهای(CV)، ولتامتری روبش خطی(LSV) و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی مورد مطالعه قرار گرفته است. در ادامه به کاربرد هر یک از این روشها در ارزیابی عملکرد الکترود آند پیلهای سوختی الکلی مستقیم پرداخته شده است.
2-3- ولتامتری
ولتامتری بهطور وسیعی توسط شیمیدان‏های معدنی، شیمیفیزیک و زیستشیمی برای مطالعات بنیادی فرایندهای اکسایش وکاهش در محیط‏های مختلف، فرایندهای جذب سطحی روی سطوح و مکانیسم انتقال الکترون در سطح الکترودهای تعدیلشدهی شیمیایی بهکار گرفته می‏شود. بهطورکلی ولتامتری شامل دسته‏ای از روش‏های الکتروتجزیه‏ای است که در آن‏ها اطلاعات در خصوص ترکیبات از طریق دنبال کردن جریان بهعنوان تابعی از پتانسیل اعمال شده حاصل می‏گردد.
2-3-1- ولتامتری با روبش خطی پتانسیل
ولتامتری با روبش خطی پتانسیل روشی است که در آن، پتانسیل شیب‌داری را به الکترود ساکن شناور در محلول ساکن اعمال می‌کنند و تغییرات جریان حاصل را نسبت به پتانسیل الکترود ثبت می‌نمایند. در این روش که جزء روش‌های پتانسیوستایی است از سه الکترود کار، کمکی و مرجع استفاده می‌شود و بسته به جهت روبش پتانسیل، فرایند الکترودی و جریان وابسته به آن ممکن است ماهیت آندی یا کاتدی داشته باشد [42].
2-3-2- ولتامتری چرخه‏ای
هرگاه جهت روبش پتانسیل را، با رسیدن به پتانسیل انتهایی عوض کنند و روبش پتانسیل را در جهت عکس تا رسیدن به پتانسیل اولیه ادامه دهند، در صورت برگشتپذیر بودن فرایند الکترودی، محصول واکنش که در مرحله روبش رفت پتانسیل به وجود آمده و در اطراف الکترود قرار دارد، میتواند در مرحله روبش برگشت، در واکنش عکس وارد شود وLSV را بهوجود آورد که علامت جریان آن، عکس علامت جریانهای ثبت شده در مرحله رفت است. در این حالت روش را ولتامتری چرخهای مینامند. بسته به اطلاعات مورد نیاز، یک یا چندین چرخه میتواند بهکار گرفته شود. در این روش که عمدتًا برای مطالعه مکانیزم واکنشها و تبیین حدود برگشتپذیری فرایندهای الکترودی بهکار میرود، سرعت روبش پتانسیل را در دو مرحله رفت و برگشت، معمولاً یکسان انتخاب میکنند.
در این پروژه، از روش ولتاموگرام چرخهای برای سنجش کارایی کاتالیتیکی کاتالیزور و همچنین سنجش پایداری کاتالیزور استفاده شده است.
2-3-3- عوامل موثر در واکنشهای الکترودی در حین ولتامتری چرخهای
در علم الکتروشیمی، به پدیدههایی که بر سطح الکترود رخ میدهد توجه خاصی شده است که برای بررسی، واکنش الکترودی کلی:
(2-1)O + ne- ⇔ R
را در نظر میگیریم که گونه اکسید شده O طی مراحل متعدد بهگونه کاهش یافته تبدیل می شود، شکل (2-1)] 43[.
همانطور که در شکل (2-1) نشان داده شده است جریان یا سرعت واکنش الکترودی بهوسیله سرعت فرآیندهای ذیل کنترل میشود:
1- انتقال جرم: بهمعنای فرایند انتقال گونه اکسیدی از داخل محلول به سطح الکترود.
2- انتقال الکترون در سطح الکترود
3- واکنش سطحی نظیر جذب سطحی، دفع یا کریستالیزاسیون.
4- واکنش شیمیایی قبل یا بعد از انتقال الکترون که این واکنشها میتوانند همگن یا ناهمگن باشند.

شکل 2-1- مسیر کلی واکنش الکترودی
فرایند انتقال جرم میتواند به سه طریق انجام گیرد:
مهاجرت: یعنی جابجایی گونه باردار در اثر میدان الکتریکی ایجاد شده بین دو الکترود (گرادیان پتانسیل الکتریکی).
نفوذ: یعنی جابجایی گونه باردار تحت تاثیر تغییر پتانسیل شیمیایی یا به عبارت دیگر اختلاف غلظت ایجاد شده بین محلول و الکترود (گرادیان غلظتی)
جابجایی: به معنای جابجایی گونه ها در اثر بهمزدن یا انتقال هیدرودینامیکی
2-3-4- نحوه عمل در ولتامتری چرخهای
در ولتامتری چرخهای پتانسیل الکترود کار نسبت به زمان بهطور خطی تغییر مینماید. پتانسیل آغازی را طوری انتخاب مینماییم که واکنش اکسیداسیون و احیا در سطح الکترود انجام نگیرد. بعد از طی کردن محدوده پتانسیل یک یا تعداد بیشتری واکنش الکترودی رخ میدهند. سپس جهت روبش خطی معکوس شده و واکنشهای الکترودی، حدواسطها و محصولاتی که طی فرآیند اول تشکیل شدهاند، اگر الکتروفعال باشند، قابل تشخیص خواهند بود (شکل 2-2).

شکل 2-2- سیگنال تهییجی برای ولتامتری چرخه ای یک موج پتانسیلی با فرم مثلثی
2-4- نمودارهای تافل
وقتی که E=Eeq است، هیچگونه جریان خالص از مدار عبور نمیکند. با این حال، این موقعیت با حرکت مستمر حاملان بار در هر دو جهت، یک حالت دینامیک است و در آن مؤلفههای جریانهای آندی و کاتدی متقابل با هم برابرند. قدرمطلق این مؤلفهها در Eeq ، جریانمبادله () را نشان می‌هد که مستقیماً با ثابت سرعت استاندارد متناسب است.
(2-1)
که در آن ، بهترتیب مؤلفههای کاتدی و آندی می‌باشند.
اگر معادله مبادله باتلر- ولمر برحسب جریان نوشته شود:
(2-2) معادله باتلر-ولمر

(2-3)
که در آن است و بهنام پتانسیل اضافی نامیده می‌شود.
معادله (2-3) می‌تواند برای استخراج اطلاعات مربوط به و α، که پارامترهای مهم سینتیکی هستند، مورد استفاده قرار گیرد.
برای پتانسیلهای اضافی بهقدر کافی بزرگ، یکی از عبارتها در معادله (2-3) در مقایسه با دیگری قابل صرفنظر کردن خواهد بود. مثلاً در پتانسیل مازاد بسیار منفی، میشود و معادله (2-3) بهشکل زیر درمی‌آید:
(2-4)
و بنابراین میتوانیم داشته باشیم:
(2-5)
این وابستگی لگارتیمی پتانسیل- جریان بهعنوان معادله تافل شناخته شده است. با رسم تغییرات logi برحسب ، منحنیهای تافل برای شاخههای کاتدی و آندی منحنیجریان- پتانسیل مازاد بهدست می‌‌آیند [44-45].
2-5- روش طیف‏نگاری امپدانس الکتروشیمیایی
در چند سال اخیر روش طیفنگاری امپدانس الکتروشیمیایی که به اختصار EIS یا امپدانس ac نامیده میشود بهعنوان روشی کلیدی در الکتروشیمی و علم مواد مورد استفاده فراوان قرار گرفته است. بدون شک، در مطالعه سیستمهای الکتروشیمیایی، روش EIS با استفاده از تکنیکها و قالبهای خروجی متنوعی که دارا است قادر به ارائه اطلاعات صحیح در مورد سینتیک و مکانیسم واکنش خواهد بود. بههمین دلیل به‌عنوان وسیلهای قدرتمند در مطالعات خوردگی، ارزیابی خواص پوششها، آبکاری الکتریکی، باتریها، سرامیکها و نیمههادیها بهکار میرود. بهعلاوه روش EIS دارای چهار مزیت عمده است که عبارتند از :
1-میزان تحرک کم: در این روش معمولا از دامنه ولتاژ 10-5 میلی ولت استفاده میگردد که آن امر منجر به ایجادکمترین آشفتگی در سیستمهای الکتروشیمیایی مورد آزمایش میشود.
2-مطالعه مکانیسم : چون دادههای حاصل از آزمایشهای امپدانس الکتروشیمیایی هم، اطلاعاتی در مورد ظرفیت و هم در مورد سینتیک انتقال بار بهدست میدهند لذا میتوان مطالعات مکانیسیمی سیستم را با آنها انجام داد.
3-صحت اندازهگیری: از آنجا که در روش EIS روبش پتانسیل انجام نمیشود اندازهگیری میتواند در محلولهایی با هدایت کم نیز انجام شود.
4-استفاده از مدارالکتریکی : مهمترین مزیت روش EIS این است که در آن از یک مدل کاملا الکتریکی برای پدیدههای الکتروشیمیایی استفاده میگردد.
اما مشکل عمده روش امپدانس ac این است که فهم دقیق مفاهیم مربوط به این روش نیازمند اطلاعات زیادی در زمینه ریاضیات و همچنین تجربه، تبحر و آگاهی در زمینههای مختلف خوردگی است. در مجموع، قابلیت مدلسازی شدن فرآیند خوردگی، استفاده عملی از روش امپدانس را میسر میسازد. روش امپدانس ac روش نوینی است که اهمیت آن برای پیشبینی رفتار خوردگی، روز به روز بیشتر میشود [46].
اندازهگیری EIS توسط یک تحلیلگر پاسخ فرکانس با کنترل پتانسیلاستاتیکی در یک سیستم الکترودی قابل انجام است. این روش مبتنی بر اغتشاش سیستم در حال خوردگی در حول و حوش پتانسیل خوردگی میباشد. سیستم سه الکترودی مذکور شامل الکترود کار، مرجع و کمکی است [46]. نمودارهای EIS بهصورتهای مختلف نمایش داده میشوند. یکی از روشهای مطلوب نمایش دادههای امپدانس الکترو‌شیمیایی منحنی نایکوئیست میباشد. در این قالب نمایش دادهها در مختصات مختلط امپدانس حقیقی (Zre) برحسب امپدانس موهومی (Zim) در محدوده یا از فرکانس تحریکی رسم میشوند. در صورتی که مدار فقط دارای مقاومت باشد امپدانس آن توسط یک نقطه روی محور افقی مشخص میشود و در صورتی که مدار، فقط دارای خازن باشد منحنی نایکوئیست آن خطی صاف و منطبق بر محور عمودی خواهد بود. در حقیقت، امپدانس مقاومت فقط دارای قسمت حقیقی و مستقل از فرکانس بوده ولی امپدانس خازن، فقط دارای قسمت موهومی و البته تابع فرکانس میباشد. معمولا منحنیهای نایکوئیست بهصورت نیمدایره هستند. از این نیمدایره، سه پارامتر اصلی را میتوان بهدست آورد که عبارتند از :
RΩ که در فرکانسهای بالا در نقطه Zim برابر با مقدار Zre میباشد.
Rf برابر با قطر دایره است.
C لایهی دوگانه الکتریکی که از رابطه زیر با دانستن فرکانس در بالاترین نقطه دایره قابل محاسبه است.
(2-1)C = 1/(ωRP )
علاوه بر این سرعت یک واکنش شیمیایی ممکن است تحت تاثیر نفوذ یک یا چند واکنشگر از سطح مورد مطالعه باشد. زمانی که مکانیسم واکنش الکتروشیمیایی کاملا تحت تاثیر نفوذ باشد پاسخ امپدانس دارای مشخصهی منحصر به فردی است که امپدانس واربرگ نامیده میشود. برای چنین واکنشی، جریان نسبت به پتانسیل اعمالی 45 درجه اختلاف فاز دارد بنابراین در تمامی فرکانسها قسمت حقیقی و موهومی بردار امپدانس با یکدیگر یکسان میباشند برای نشان دادن امپدانس واربرگ از علامتw استفاده میگردد.
اصلیترین حُسن منحنی نایکوئیست این است که نحوه رسم به گونهای است که بهسادگی میتوان نیم‌دایره را بهطرف چپ و پائین برونیابی کرده محل تقاطع آن را با محور x بهدست آورد غالبا با تغییر مقاومت اهمی، شکل نیمدایره تغییری نمیکند. حُسن دیگر منحنی نایکوئیست این است که بر روی اجزا سری مدار مانند مقاومت اهمی تاکید دارد.
2-6- مشخصهیابی سطح الکترود
برای مشخصهیابی سطح الکترودهای اصلاح شده و ترکیب عناصر موجود بر سطح آنها از روشهای تصویر‌برداری مانند میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیفبینی پراکنش انرژی استفاده میگردد که در ذیل به نحوهی عملکرد آنها پرداخته میشود.
2-6-1- SEM
SEM از جمله مهمترین و پرکاربردترین فنون مشخصهیابی ساختارهای نانو است که برای بررسی ساختار سطحی و اندازهی مواد نانو بهکار میرود. تکنیک SEM با بمباران الکترونی، از سطح اجسامی به کوچکی 10 نانومتر تصویربرداری میکند. در حین بمباران، الکترونهایی بهسمت صفحهی دارای بار مثبت رها می‌شوند که سبب ایجاد علامت میگردد. حرکت پرتو بر روی نمونهی آزمایشی، مجموعهای از علائم را فراهم میکند که بر این اساس، میکروسکوپ میتواند تصویری از سطح نمونه را بر صفحهی رایانه نمایش دهد. همچنین، معمولاً باید سطح نمونههایی که با SEM بررسی میشوند با یک مادهی رسانای الکتریسیته پوشانده شود. در غیر این صورت، الکترونی که بهسطح نمونه تابیده میشود، دفع نشده، روی سطح باقی مانده و بار ساکن ایجاد میکند. الکترونهای بعدی با این بار ساکن دارای بار همنام برخورد نموده، دفع و یا منحرف میشوند و در نتیجه تصویر حاصل ناپایدار شده و وضوح آن کاهش مییابد. از اینرو معمولاً با نشاندن لایهی نازکی از طلا و پلاتین، سطح نمونههای نارسانا، هدایت الکترونی پیدا میکنند و الکترونهای سطحی دفع شده و مشکل فوق حل گردیده و وضوح تصویر نیز بهبود مییابد [47].

شکل 2-3- تصویر شماتیک از نحوهی عملکردSEM .
2-6-2- EDS
اساس کار EDS به این ترتیب است که یک پرتو پرانرژی از ذرات باردار نظیر الکترون، پروتون یا پرتوی از اشعهی ایکس بر سطح مورد مطالعه متمرکز میشود. پرتو فرودی ممکن است یک الکترون در پوستهی داخلیتر را تهییج نموده و آن را از لایه بیرون رانده و یک حفرهی الکترونی ایجاد کند. سپس یک الکترون از لایهی پرانرژیتر بیرونی، این حفره را پر نموده و اختلاف انرژی بین پوسته با انرژی بالاتر و پوستهی با انرژی پایینتر به شکل اشعهی ایکس آزاد میشود. هر عنصر با توجه به ساختار اتمی خاص خود، اشعهی ایکس خفیفی با انرژی خاصی آزاد میکند که با توجه به آن میتوان عناصر موجود در نمونه را شناسایی کرد [48].
فصل سوم
بخش تجربی
268922538544500
فصل سوم: بخش تجربی
3-1- مواد شیمیایی
جدول 3-1، مشخصات مواد شیمیایی مورد استفاده را نشان میدهد.
جدول 3-1- مشخصات مواد شیمیایی
ردیف نام ترکیب شیمیایی درجه خلوص نام شرکت،کشور سازنده
1 پتاسیم هگزا کلرو پلاتینات
Cl6k2Pt)) 99< مرک، آلمان
2 هیدروکلریک اسید (HCl) 98 فلوکا، سوئیس
3 پتاسیم هیدروکسید
((KOH 85< فلوکا
4 کربن ولکان XC-72 99< نانو تک-چین
5 2-پروپانول 99< فلوکا
6 متانول 98< مرک
7 2،1-پروپاندیال 98< فلوکا
8 سدیم بور هیدرید
(NaBH4) 99< سیگما-آلدریچ
3-2- دستگاه‌های مورد استفاده
جهت ثبت ولتاموگرامها و سایر اطلاعات از دستگاه‌ پتانسیواستات/ گالوانواستاتAutolab PGstat 30 استفاده شد.
آزمایشهای امپدانس بهوسیله دستگاه Frequency Response Detector مدل 1025 ساخت شرکت EG&G متصل به دستگاه پتانسیواستات/گالوانواستات انجام شد.
در تمام آزمایشها از سیستم سه الکترودی شامل الکترود کار کربنشیشهای ‌با سطح متوسط 0314/0 سانتی‌متر مربع، الکترود کمکی پلاتین والکترود مرجع اشباع Ag/AgCl استفاده شد.

user8284

سپاس و ستایش خداوندی را سزاست که کسوت هستی را بر اندام موزون آفرینش بپوشانید و تجلیات قدرت لایت زالی را در مظاهر و آثار طبیعت نمایان گردانید. خدایا! من با یاد تو، به تو تقرّب میجویم و تو را به پیشگاه تو شفیع می‌آورم و از تو خواستارم، به کرمت، مرا به خودت نزدیک گردانی و یاد خود را به من  الهام کنی و بر من رحمت آوری و به آنچه بهره و نصیب من ساختهای، خشنودم قرار دهی و در همه حال به فروتنیام واداری.
"من لم یشکر المخلوق لم یشکر الخالق". بر خود لازم میدانم از کلیه کسانی که بنده را در تدوین و نگارش این رساله یاری نمودند صمیمانه تشکر و قدردانی نمایم. به خصوص از استاد فرزانه جناب آقای دکتر خیابانی که در کلیه مراحل انجام این پژوهش با خوش‌رویی، یاری و راهنماییام نمودند و همچنین از استاد فرهیخته جناب آقای دکتر شاکری که وقت خود را بیشائبه در اختیار من گذاشته و با دقت نظر خاصی مشاورههای لازم در این خصوص ارائه نمودند، صمیمانه تشکر و قدردانی مینمایم. از جناب آقای دکتر محمدی و جناب آقای دکتر کریم امامی که با داوریهای خوب و دقیقشان نکات مهمی را بیان فرمودند تقدیر و تشکر میشود. همچنین از کلیه معلمان، اساتید دوران تحصیلم و دوستان گرامی از ابتدا تاکنون صمیمانه تشکر و قدردانی مینمایم.
چکیده:
در این رساله، یک مدل تعادل عمومی پویای تصادفی (DSGE) برای یک اقتصاد باز صادرکننده نفت طراحی و سپس برای اقتصاد ایران کالیبره، شبیهسازی و با استفاده از تکنیکهای بیزین برآورد شده است. مدل فوق ویژگیهای مهم یک اقتصاد باز و نیز چسبندگیهای اسمی و واقعی اقتصاد را در بر میگیرد. هدف اصلی در این رساله تبیین جایگاه سیاستهای پولی و مالی برای اقتصاد صادرکننده نفت ایران میباشد. نتایج حاصل از شبیهسازی و برآورد مدل DSGE برای اقتصاد ایران نشان میدهد که سیاستهای پولی و مالی بر پایه درآمدهای نفتی شکل میگیرد. نهایتاً مدل طراحی شده به خوبی قادر به توضیح واقعیتهای اقتصاد ایران به عنوان یک کشور صادرکننده نفت میباشد.
واژگان کلیدی: کشورهای صادرکننده نفت، مدل DSGE، سیاست مالی، سیاست پولی، بخش نفت، اقتصاد ایران.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
TOC o "1-5" h z u فصل اول: کلیات پژوهش......................................................................................................................... PAGEREF _Toc411327127 h 11-1- مقدمه PAGEREF _Toc411327129 h 21-2- سؤال‌های تحقیق PAGEREF _Toc411327130 h 61-3- فرضیههای تحقیق PAGEREF _Toc411327131 h 71-4- اهداف تحقیق PAGEREF _Toc411327132 h 71-5- روش شناسی PAGEREF _Toc411327133 h 81-6- روش گردآوری اطلاعات و دادهها PAGEREF _Toc411327134 h 131-7- جامعه آماری، روش نمونهگیری حجم نمونه PAGEREF _Toc411327135 h 131-8- روش تجزیه و تحلیل دادهها PAGEREF _Toc411327136 h 13فصل دوم: نفت و اهمیت آن در اقتصاد ایران....................................................................................... PAGEREF _Toc411327137 h 142-1- مقدمه PAGEREF _Toc411327139 h 152-2- واقعیات اقتصاد ایران در بخش نفت PAGEREF _Toc411327140 h 172-3- نفت و اهمیت آن در اقتصاد PAGEREF _Toc411327141 h 202-4- سیاستهای پولی و مالی و ارتباط آن با نفت برای ایران PAGEREF _Toc411327142 h 242-5- مطالعات تجربی انجام شده در زمینه نفت PAGEREF _Toc411327143 h 262-6- خلاصه و جمعبندی PAGEREF _Toc411327144 h 29فصل سوم: سیاستهای پولی و مالی و ارتباط آن با نفت.................................................................... PAGEREF _Toc411327145 h 303-1- مقدمه PAGEREF _Toc411327148 h 313-2- سیاستهای پولی و بخش نفت در کشورهای صادرکننده نفت PAGEREF _Toc411327149 h 353-3- سیاستهای مالی و بخش نفت در کشورهای صادرکننده نفت PAGEREF _Toc411327150 h 393-3-1- سیاست مالی و رشد اقتصادی PAGEREF _Toc411327151 h 433-3-2- سیاست مالی در کشورهای صادرکننده نفت PAGEREF _Toc411327152 h 443-4- ارائه یک مدل تئوریک به منظور بررسی یک رونق صادراتی (نفت) PAGEREF _Toc411327153 h 473-4-1- رونق صادرات، قیمتهای نسبی و رقابتپذیری: تحلیل نموداری PAGEREF _Toc411327154 h 483-4-1-1- اثرات بلندمدت PAGEREF _Toc411327155 h 483-4-1-2- عدم تعادل کوتاه مدت در بازار پول PAGEREF _Toc411327156 h 523-4-1-3- بررسی رفتار PAGEREF _Toc411327157 h 563-4-2- تحلیل پویای مقایسهای PAGEREF _Toc411327158 h 583-4-2-1- معادلات ساختاری PAGEREF _Toc411327159 h 583-4-2-2- معادلات تفاضلی PAGEREF _Toc411327160 h 603-4-2-3- نماد PAGEREF _Toc411327161 h 613-4-2-4- پویاییها و فرمهای خلاصه شدهی تفاضلی PAGEREF _Toc411327162 h 613-4-2-5- انتظارات ایستا PAGEREF _Toc411327163 h 623-4-3- بحث و گسترش PAGEREF _Toc411327164 h 653-4-4- پیوست PAGEREF _Toc411327165 h 663-5- خلاصه و جمعبندی PAGEREF _Toc411327166 h 69فصل چهارم: مبانی نظری الگوهای DSGE........................................................................................ PAGEREF _Toc411327167 h 704-1- مروری بر مبانی نظری الگوهای DSGE PAGEREF _Toc411327169 h 714-1-1- علت نامگذاری مدل DSGE PAGEREF _Toc411327170 h 754-1-2- ویژگیهای اصلی یک مدل کینزین جدید PAGEREF _Toc411327171 h 774-2- کارهای تجربی انجام شده در زمینه مدلهای DSGE PAGEREF _Toc411327172 h 784-3- خلاصه و جمعبندی PAGEREF _Toc411327173 h 84فصل پنجم: طراحی، کالیبراسیون و شبیهسازی مدل DSGE برای اقتصاد ایران............................. PAGEREF _Toc411327174 h 855-1- مقدمه PAGEREF _Toc411327176 h 865-2- طراحی مدل DSGE برای اقتصاد ایران PAGEREF _Toc411327177 h 875-2-1- بخش خانوارها PAGEREF _Toc411327178 h 885-2-2- بنگاهها PAGEREF _Toc411327179 h 945-2-2-1- بنگاههای داخلی PAGEREF _Toc411327180 h 945-2-2-1-1- تولیدکنندگان نهایی PAGEREF _Toc411327181 h 945-2-2-1-2- تولیدکنندگان کالاهای واسطهای PAGEREF _Toc411327182 h 955-2-2-2- واردکنندگان PAGEREF _Toc411327183 h 975-2-2-3- صادرکنندگان PAGEREF _Toc411327184 h 995-2-3- دولت و بانک مرکزی PAGEREF _Toc411327185 h 1015-2-3-1- قید بودجه دولت PAGEREF _Toc411327186 h 1015-2-3-2- تلفیق قید بودجه دولت و تراز پرداختهای بانک مرکزی PAGEREF _Toc411327187 h 1015-2-4- بخش خارجی PAGEREF _Toc411327188 h 1065-2-5- شرط تسویه بازارها PAGEREF _Toc411327189 h 1065-2-5-1- شرط تسویه حساب تراز پرداختها PAGEREF _Toc411327190 h 1065-2-5-2- قید کلی منابع PAGEREF _Toc411327191 h 1065-3- قیمتهای نسبی، هزینههای نهایی و نرخ ارز حقیقی PAGEREF _Toc411327192 h 1075-4- بدست آوردن شرایط تعادل پویای اقتصاد PAGEREF _Toc411327193 h 1125-5- لگاریتم-خطی کردن معادلات بدست آمده از بهینهسازی PAGEREF _Toc411327194 h 1205-6- کالیبراسیون PAGEREF _Toc411327195 h 1315-7- شبیهسازی PAGEREF _Toc411327196 h 1395-7-1- سناریوی اول (پایه) PAGEREF _Toc411327197 h 1405-7-2- سناریوی دوم PAGEREF _Toc411327198 h 1485-7-4- سناریوی سوم PAGEREF _Toc411327199 h 1495-7-5- سناریوی چهارم PAGEREF _Toc411327200 h 1505-7-6- مقایسه نتایج در سناریوهای پیشنهادی PAGEREF _Toc411327201 h 1535-8- خلاصه و جمعبندی PAGEREF _Toc411327202 h 157فصل ششم: تخمین مدل DSGE برای اقتصاد ایران با استفاده از روش بیزین................................. PAGEREF _Toc411327203 h 1576-1- مقدمه PAGEREF _Toc411327205 h 1586-2- روششناسی تخمین بیزین PAGEREF _Toc411327206 h 1586-2-1- اقتصادسنجی بیزین PAGEREF _Toc411327207 h 1586-2-2- چگالی پیشین مزدوج PAGEREF _Toc411327208 h 1636-2-3- الگوریتم حداکثرسازی عددی PAGEREF _Toc411327209 h 1646-2-4- الگوریتم MCMC تطبیقی PAGEREF _Toc411327210 h 1646-3- دادهها و توزیعهای پیشین PAGEREF _Toc411327211 h 1656-3-1- دادهها PAGEREF _Toc411327212 h 1656-3-2- توزیعهای پیشین PAGEREF _Toc411327213 h 1666-4- نتایج تجربی PAGEREF _Toc411327214 h 1676-4-1- توزیعهای پسین تخمین زده شده PAGEREF _Toc411327215 h 1676-4-2- خوبی مدل PAGEREF _Toc411327216 h 1726-4-2-1- چک کردن مدها PAGEREF _Toc411327217 h 1726-4-2-2- آزمونهای تشخیصی بروک و گلمن PAGEREF _Toc411327218 h 1756-4-2-3- واکنش مدل به شوکهای ساختاری PAGEREF _Toc411327219 h 1766-5- خلاصه و جمعبندی PAGEREF _Toc411327220 h 181فصل هفتم: خلاصه و نتیجهگیری....................................................................................................... PAGEREF _Toc411327221 h 1827-1- مقدمه PAGEREF _Toc411327223 h 1837-2- خلاصه تحقیق PAGEREF _Toc411327224 h 1837-3- ارائه پیشنهادات و راهکارها PAGEREF _Toc411327225 h 1867-3-1- پیشنهادات سیاستی PAGEREF _Toc411327226 h 1867-3-2- پیشنهادات پژوهشی PAGEREF _Toc411327227 h 187پیوست الف: لگاریتم- خطی سازی.................................................................................................... PAGEREF _Toc411327228 h 188الف-1- مکاتب مدلسازی DSGE PAGEREF _Toc411327230 h 189الف-2- لگاریتم-خطی سازی PAGEREF _Toc411327231 h 190الف-2-1- پیشنیازهای ریاضی لگاریتم-خطی سازی PAGEREF _Toc411327232 h 191الف-2-2- بلوکهای سازنده روش پیشنهادی اوهلیگ و نحوه استخراج آن‌ها PAGEREF _Toc411327233 h 191الف-2-3- لگاریتم-خطی سازی از طریق بسط تیلور PAGEREF _Toc411327234 h 194پیوست ب: مدلهای حالت فضا و فیلتر کالمن................................................................................... PAGEREF _Toc411327235 h 196ب-1- مدلهای حالت فضا و فیلتر کالمن PAGEREF _Toc411327237 h 197ب-2- فروض فیلتر کالمن PAGEREF _Toc411327238 h 199ب-2-1- سیستم دینامیک خطی PAGEREF _Toc411327239 h 199ب-2-2- مشخصات آشوب PAGEREF _Toc411327240 h 199ب-3- استخراج فیلتر کالمن PAGEREF _Toc411327242 h 201ب-4- پیشبینی PAGEREF _Toc411327243 h 202ب-5- به هنگام کردن PAGEREF _Toc411327244 h 203ب-6- پیشبینی PAGEREF _Toc411327245 h 203ب-7- برآورد پارامترهای مدل به روش حداکثر راستنمایی PAGEREF _Toc411327246 h 204ب-8- پارامترهای متغیر در طول زمان (TVP) PAGEREF _Toc411327247 h 205ب-9- مدل‌های رگرسیون خطی با ضرایب مختلف در زمان PAGEREF _Toc411327248 h 206پیوست ج: نمودارهای مربوط به شوکهای هموار شده..................................................................... PAGEREF _Toc411327249 h 208منابع و مأخذ........................................................................................................................................ PAGEREF _Toc411327252 h 210
فهرست جدولها
عنوان صفحه TOC h z c "جدول"
جدول ‏31. نمایش فرم معمول بازی بین حاکمان پولی و مالی.................................................................................. PAGEREF _Toc411328226 h 32 TOC h z c "جدول 5-"
جدول 5- 1. مقدار کالیبره شده پارامترهای مدل........................................................................................................... PAGEREF _Toc411328235 h 134جدول 5- 2. مقادیر ایستای بلندمدت متغیرهای مدل.................................................................................................. PAGEREF _Toc411328236 h 138جدول 5- 3. مقایسه گشتاورهای روندهای واقعی و شبیهسازی شده در سناریوی پایه.......................................... PAGEREF _Toc411328237 h 141 TOC h z c "جدول 6-" جدول 6- 1. نتایج حاصل از برآورد بیزی پارامترهای مدل........................................................................................... PAGEREF _Toc412581631 h 168
فهرست نمودارها
عنوان صفحه
TOC h z c "نمودار" نمودار ‏21. قیمت سبد اوپک طی دوره زمانی 2001 الی 2015 PAGEREF _Toc411328523 h 15نمودار ‏22. 10 صادر کننده اول نفتی جهان در سال 2012 PAGEREF _Toc411328524 h 16نمودار ‏23. 10 تولیدکننده اول نفتی جهان در سال 2012 PAGEREF _Toc411328525 h 17نمودار ‏24. تولید و صادرات نفت خام در دوره زمانی 1357 الی 1389 در ایران PAGEREF _Toc411328526 h 18نمودار ‏25. درآمدهای حاصل از صادرات نفتی و درآمد ملی در ایران بر حسب میلیارد ریال PAGEREF _Toc411328527 h 19نمودار ‏26. نسبت صادرات نفتی به GDP بر حسب درصد PAGEREF _Toc411328528 h 19نمودار ‏31. موقعیت تعادلی اولیه قبل از وقوع رونق نفتی PAGEREF _Toc411328529 h 50نمودار ‏32. موقعیت تعادلی بعد از وقوع رونق نفتی PAGEREF _Toc411328530 h 51نمودار ‏33. اثرات کوتاهمدت افزایش برونزا در قیمت نفت که منجر به مازاد عرضه پول میشود PAGEREF _Toc411328531 h 55نمودار ‏34. اثرات کوتاهمدت افزایش برونزا در قیمت نفت که منجر به مازاد تقاضای پول میشود PAGEREF _Toc411328532 h 56نمودار ‏35. بررسی رفتار PAGEREF _Toc411328533 h 57 TOC h z c "نمودار 5-" نمودار 5- 1. مرور کلی بر مدلهای DSGE PAGEREF _Toc411328426 h 86نمودار 5- 2. توابع ضربه-واکنش متغیرهای اقتصادی نسبت به شوک قیمت نفت در سناریوی پایه PAGEREF _Toc411328427 h 142نمودار 5- 3. توابع ضربه-واکنش متغیرهای اقتصادی نسبت به شوک مارک آپ قیمتهای داخلی در سناریوی پایه PAGEREF _Toc411328428 h 146نمودار 5- 4. توابع ضربه-واکنش متغیرهای اقتصادی نسبت به شوک مارک آپ قیمت کالاهای صادراتی در سناریوی پایه PAGEREF _Toc411328429 h 147نمودار 5- 5. توابع ضربه-واکنش متغیرهای اقتصادی نسبت به شوک قیمت نفت در سناریوی دوم PAGEREF _Toc411328430 h 148نمودار 5- 6. توابع ضربه-واکنش متغیرهای اقتصادی نسبت به شوک قیمت نفت در سناریوی سوم PAGEREF _Toc411328431 h 150نمودار 5- 7. توابع ضربه-واکنش متغیرهای اقتصادی نسبت به شوک قیمت نفت در سناریوی چهارم PAGEREF _Toc411328432 h 152نمودار 5- 8. مقایسه واکنش حجم پول نسبت به شوک مثبت قیمت نفت در سناریوهای پیشنهادی PAGEREF _Toc411328433 h 153نمودار 5- 9. مقایسه واکنش تورم نسبت به شوک مثبت قیمت نفت در سناریوهای پیشنهادی PAGEREF _Toc411328434 h 154نمودار 5- 10. مقایسه واکنش داراییهای خارجی بانک مرکزی نسبت به شوک مثبت قیمت نفت در سناریوهای پیشنهادی PAGEREF _Toc411328435 h 154نمودار 5- 11. مقایسه واکنش تولید نسبت به شوک مثبت قیمت نفت در سناریوهای پیشنهادی PAGEREF _Toc411328436 h 155نمودار 5- 12. مقایسه واکنش صادرات کالاها و خدمات نسبت به شوک مثبت قیمت نفت در سناریوهای پیشنهادی PAGEREF _Toc411328437 h 155نمودار 5- 13. مقایسه واکنش نرخ ارز حقیقی نسبت به شوک مثبت قیمت نفت در سناریوهای پیشنهادی PAGEREF _Toc411328438 h 156 TOC h z c "نمودار 6-" نمودار 6- 1. روند واقعی و هموار شده متغیرهای قابل مشاهده PAGEREF _Toc411328439 h 166نمودار 6- 2. نمودار توزیع‌های پیشین و پسین پارامترهای مدل PAGEREF _Toc411328440 h 170نمودار 6- 3. مد توزیع پسین PAGEREF _Toc411328441 h 173نمودار 6- 4. نمودارهای همگرایی الگوریتم متروپولیس هستینگز (بروک و گلمن (1998)) PAGEREF _Toc411328442 h 175نمودار 6- 5. توابع ضربه-واکنش شوک تکنولوژی PAGEREF _Toc411328443 h 176نمودار 6- 6. توابع ضربه-واکنش شوک قیمت نفت PAGEREF _Toc411328444 h 177نمودار 6- 7. توابع ضربه-واکنش شوک مارک آپ قیمت کالاهای داخلی PAGEREF _Toc411328445 h 179نمودار 6- 8. توابع ضربه-واکنش شوک مارک آپ قیمت کالاهای صادراتی PAGEREF _Toc411328446 h 180 TOC h z c "نمودار پ-" نمودار پ-1- شوکهای هموار شده................................................................................................................................ PAGEREF _Toc411336484 h 209

فصل اول کلیات پژوهش1-1- مقدمهدر کشورهای صادرکننده نفت از جمله ایران شوکهای نفتی پیوندی گسسته ناپذیر با بخشهای مختلف اقتصادی دارند و بنابراین نقش مهمی را در بروز نوسانات تولید و تورم در این کشورها ایفا مینماید.
قیمتهای نفت در چند سال گذشته افزایشهای چشمگیری یافته است. تغییر در قیمتهای نفت اثر مستقیم بر روی سطح قیمتهای کل اقتصاد دارد، این تغییر قیمت بر روی تصمیمات بین دورهای و درون دورهای مصرف موثر میباشد، همچنین بر ساختار هزینه بنگاهها تأثیر میگذارد و از این کانال اثر ثانویه بر روی قیمتهای داخلی دارد. بنابراین شاخص بندی قیمت و دستمزد ممکن است اثرات شوکهای قیمت نفت بر روی تورم و تولید را گسترش دهد.
در کشورهای صادرکننده نفت درآمدهای حاصل از صادرات نفت، به عنوان درآمد بخش دولتی محسوب و از طریق خزانه وارد بودجه میشود. کشورهای صادرکننده نفت به دلیل ساختار و مسایل سیاسی آن‌ها، دولت به عنوان بزرگترین کارگزار اقتصادی کشور در اغلب بخشهای تولیدی و خدماتی حضور فعال دارد. انتظارات سیاسی و اجتماعی از دولت که عموماً فاقد مبنای اقتصادی است، سبب میشود که اغلب تأثیرات هزینههای سرمایهای دولت نیز همانند هزینههای جاری باشد. سرمایهگذاری دولتی از برنامه زمانبندی مدون خود تبعیت نمیکند، حجم سرمایهگذاری از رقم پیشبینی شده فراتر میرود و مدیریت دولتی غیر کارامد نیز سبب میشود که اثرات توسعهای این قبیل سرمایهگذاریها ضعیف باشد CITATION الس89 l 1065 (مهرآرا & میری, رابطه ی میان درآمدهای نفتی و ارزش افزوده بخش های مختلف اقتصادی در کشورهای صادرکننده ی نفت: ایران، مکزیک و ونزوئلا, 1389). تزریق درآمدهای یاد شده در این کشورها، نظیر ایران سبب افزایش تقاضای کل می‌گردد، از آن جایی که بخش عرضه کل که برآیند بخشهای داخلی است نمیتواند به تقاضای ایجاد شده پاسخ گوید، بنابراین منجر به افزایش تورم میشود و تورم نیز به نوبهی خود علاوه بر متغیرهای اقتصادی بر متغیرهای سیاسی و اجتماعی اثر میگذارد.
از طرفی کاهش قیمت نفت سبب میشود که دولت، به علت عدم انعطافپذیری هزینههای جاری، که بخش عمده آن مربوط به حقوق و دستمزد کارکنان دولتی است، از هزینههای عمرانی بکاهد و آن را به هزینههای جاری منتقل کند. بنابراین اولین اثر آن ظهور انبوهی از طرحهای نیمه تمام در بخش عمرانی است. این مسئله سبب رکود و بیکاری به خصوص در بخشهایی میشود که عمدتاً از کارگران غیر ماهر استفاده میکنند و بدین ترتیب بیثباتی از حوزه اقتصاد به حوزههای اجتماعی و سیاسی نیز سرایت میکند. بخش ارزی، تراز پرداختها و کسری بودجه را تحت تأثیر قرار میدهد و تورم که از همان ابتدا وجود داشته است سبب کاهش رشد اقتصادی میشود CITATION رضا85 l 1065 (خوش اخلاق & موسوی محسنی, 1385).
یکی از مهم‌ترین کارکردهای نفت که در این رساله نیز به آن پرداخته شده است، اهمیت قیمت نفت و درآمدهای نفتی میباشد. مثلاً اینکه مقدار نفت کم یا زیاد باشد یا اینکه درآمد نفت کم یا زیاد باشد، میتواند سیاستهای پولی و مالی را تحت تأثیر قرار دهد.
بنابراین با توجه به مباحث بالا و اهمیت نفت در کشورهای صادرکننده نفت از جمله ایران در این رساله یک مدل تعادل عمومی پویای تصادفی با تاکید بر بخش نفت و برای یک کشور صادرکننده نفت طراحی شده است و در آن سیاستهای پولی و مالی بررسی شده است. سپس این مدل برای کشور ایران آزمون شده است. هدف اصلی در این رساله تخمین و برآورد پارامترهای واکنشهای سیاستی میباشد. بدین منظور مدل با استفاده از رویکرد بیزین تخمین زده شده است. لازمه این کار این است که بخشهای مختلف اقتصادی به صورت دقیق و بر اساس شرایط اقتصادی ایران تصریح شود. چرا که تصریح کردن بخشهای ایران بر اساس روابط نادقیق ممکن است نتایج درستی را به ما ندهد و لذا در سیاستگذاری دچار اشتباه شویم.
برای شروع لازم است درک درستی از مدلهای تعادل عمومی پویای تصادفی (DSGE) و مدلهای تعادل عمومی محاسباتی (CGE) و تفاوت بین آن‌ها داشته باشیم.
مدلهای تعادل عمومی، کل اقتصاد را به صورت تعادلی و عمومی نگاه میکند. الگوهای تعادل عمومی از لحاظ خرد به دیدگاه والراس برمیگردد. در این دیدگاه بخشها، عوامل اقتصادی و ... با یکدیگر ترکیب میشوند و در نهایت بازار تسویه میشود و عدم تعادلها برطرف میشود. در واقع مبنای کار به این صورت است که عوامل اقتصادی سود خود را حداکثر میکنند، خانوارها مطلوبیت خود را حداکثر میکنند، دولت نقش تنظیم کننده دارد. هم چنین عرضه از حاصل جمع تولید بنگاهها حاصل میشود. بخشی از تولید تحت عنوان واردات از کشور خارج میشود و بخشی از کمبود از خارج کشور وارد میشود و در نهایت سرمایهگذاری کل اقتصاد با پس انداز کل اقتصاد برابر میشود. حال الگوی تعادل عمومی محاسباتی (CGE) با الگوی تعادل عمومی والراسی بسته میشود. در این الگو هنگامی که شوک به اقتصاد وارد میشود به دلیل اینکه پایهها و مبانی به صورت خردی بسته شده است، لذا شوک از کانال قیمت نسبی وارد میشود. پس به طور خلاصه مدلهای CGE مدلهای واقعی هستند و لذا شوک اسمی مانند پول داخل آن قرار نمیگیرد.
در مدلهای DSGE نگاه کلان میباشد نه خردی. اما دیدگاه کلانی که وجود دارد دارای مبانی تئوریک و پایههای خردی میباشد. مدلهای DSGE به روابط پایهای و مبناها اهمیت میدهد ولی اثر این مبناها را الگوسازی نمیکند. بنابراین در مدلهای DSGE روابطی که بر روی آن‌ها کار میکنیم روابط کلان اقتصادی میباشد. شرایط مرتبه اول معادلات بر اساس تئوریهای اقتصاد خردی الگو میشود به عبارت دیگر روابط FOC روابط تجمیع شده خرد میباشد. بر همین اساس شوکها نیز شوکهای کلان میباشد: مثل شوک پولی، شوکهای هزینه دولت، تکنولوژی، ارز و...
نکتهای که در اینجا وجود دارد این است که حداکثرسازی مطلوبیت، حداکثرسازی سود در ایران با سایر کشورها تفاوتی ندارد. مشکل قاعده پولی میباشد که بانک مرکزی اعمال میکند. مشکل عدم تنظیم بازار پول است که نمیتواند سیاستهای خودش را از کانال نرخ سود وارد کند. مشکل کنترل نرخ سود است که سیاست پولی عملکرد خودش را به درستی انجام نمیدهد.
منتها تفاوتی که وجود دارد این است که شرایط تعادل پویای اقتصاد در کشورهای توسعه یافته از یک بازار رسمی استخراج میشود اما شرایط تعادل پویای اقتصاد در ایران در برخی بخشها از یک بازار غیررسمی (سیاه) استخراج خواهد شد. به عنوان مثال با توجه به اخلالی که در نرخ سود وجود دارد قیمت پول از یک بازار سیاه استخراج خواهد شد. بنابراین لازمه این کار شناسایی عدم تعادلهای اقتصادی از جمله بازار پول، مالی و ارز میباشد.
به عنوان مثال سرمایهگذار بر اساس تفاوت بین نرخ سود بازار و نرخ سود بانکی رفتار خودش را تنظیم میکند و هر چه این تفاوت افزایش یابد رفتار وی نیز تغییر میکند؛ لذا مدلسازی رفتار سرمایهگذار بر اساس تفاوت بین این دو نرخ نتیجه بهتری را نسبت به حالتی که صرفاً بر اساس نرخ سود بانکی تنظیم شود در پی خواهد داشت.
بدین منظور لازم است بخشهای اقتصادی به صورت دقیق تنظیم شود. یکی از مهمترین بخشهایی که باید تنظیم شود بخشهای پولی و بخش دولت میباشد؛ لذا تعیین قاعده پولی از اهمیت ویژهای برخوردار است. قاعده پولی متشکل از سه بخش بانک مرکزی و پایه پولی، بازار ارز و انتخاب رژیم ارزی و محدودیت بودجه دولت میباشد. از تلفیق این سه، حساب تلفیقی بدست میآید که اهمیت ارز، پول و بودجه دولت در قاعده پولی دیده میشود. عمدتاً در کارهای قبلی که صورت گرفته است بدون توجه به جایگاه اقتصادی ایران عمدتاً با استفاده از قاعده تیلور، به استخراج قاعده سیاست پولی پرداخته شده است. شوکهای نفتی، حساب تلفیقی دولت و بانک مرکزی را تحت تأثیر قرار میدهد. به عبارت دیگر در زمان بروز شوکهای منفی نفتی که عمدتاً با افزایش هزینههای دولتی اتفاق میافتد، قاعده سیاست پولی بر روی اعتبار داخلی بسته میشود. به دلیل اینکه در این حالت ارز از کنترل دولت خارج میباشد و ارز کارکرد خود را به درستی انجام نمیدهد. در این حالت بیشتر اعتبار داخلی است که کار میکند. به عبارت دیگر در صورت بروز شوکهای منفی نفت درآمد دولت کاهش یافته و سیاستهای مالی در جهت انقباضی میباشد و در این حالت تورم از کانال نرخ ارز کنترل نمیشود بلکه بیشتر از طریق پایه پولی کنترل میشود. همچنین در صورت بروز شوکهای مثبت نفتی تنظیم قاعده پولی با استفاده از نرخ ارز میباشد. به عبارت دیگر در حساب تلفیقی منابع خارجی بالاتر میرود.
همچنین در این رساله بخش دولتی به صورت دقیق مورد بررسی قرار میگیرد. به عبارت دیگر درآمدهای دولتی و هزینههای دولتی مورد بررسی قرار گرفته است. در این بخش این سؤال بررسی خواهد شد که آیا واقعاً افزایش درآمد نفت و سرمایهگذاری دولت میتواند رشد اقتصادی را زیاد کند؟ به عبارت دیگر درآمدهای نفتی بر روی تولید چه نقشی را ایفا میکنند و اینکه آیا باید درآمدهای نفتی به سمت تولید کانالیزه شود یا خیر؟
بعد از تنظیم کردن بخشهای مختلف مدل DSGE شوک قیمت و تولید نفت وارد مدل خواهد شد و سپس اثر این شوکها بر روی قواعد پولی بررسی خواهد شد.
ساختارهای اصلی مدل تعادل عمومی پویای تصادفی به صورت زیر تنظیم شده است:
رفتار بخش خصوصی که در آن یک خانوار معرف که ارزش حال تنزیل شده مورد انتظار مطلوبیت طول دوران زندگی را با توجه به قید بودجه بین دورهای حداکثر میکنند، در نظر گرفته میشود.
رفتار بنگاه و تنظیم قیمتها: رفتار بنگاه با پیروی از کالو (1983) تنظیم شده است. در این روش فرض میشود که درصد از بنگاهها میتوانند در هر دوره قیمت جدید تنظیم کنند و از این رو معادل درصد قیمت خود را بدون تغییر نگه میدارند. (پارامتر چسبندگی قیمت را در اقتصاد اندازهگیری میکند). همچنین فرض میشود که دو دسته بنگاه وجود دارد. در حالی که معادل درصد از تنظیمکنندگان قیمت همانند مدل کالو استاندارد رفتار میکنند، درصد قیمتهایشان را بر اساس رفتار گذشتهنگر (قاعده سرانگشتی) تنظیم میکنند.
بر این اساس منحنی فیلیپس هیبریدی کینزینهای جدید به عنوان یک بخش از اقتصاد تصریح خواهد شد. لازم به ذکر است که منحنی فیلیپس هیبریدی کینزینهای جدید در سه بخش داخلی، صادراتی و وارداتی مدلسازی شده است.
دولت: بخش دولت نیز با در نظر گرفتن درآمدها (از جمله درآمدهای نفتی) و مخارج دولتی تصریح خواهد شد.
بازار ارز: به منظور استخراج دقیق قاعده پولی نیازمند این هستیم که بخش خارج به صورت دقیق تصریح شود.
بخش پولی: در این بخش ترازنامه بانک مرکزی مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
در مرحله بعد به ارزیابی و تخمین مدل DSGE برای ایران پرداخته خواهد شد. روشهای متفاوتی برای ارزیابی و تخمین مدلهای DSGE وجود دارد. همانگونه که به وسیله آن و اسچورف هاید (2007) بیان شده است این تکنیکها عبارتند از: کالیبراسیون، روش گشتاورهای تعمیم یافته، تخمین بر اساس حداکثر راستنمایی با اطلاعات کامل، تخمین بیزین و تخمین حداقل فاصله بر اساس فاصله بین توابع ضربه-واکنش از مدل VAR و مدل DSGE.
در مدلهای DSGE دو موضوع وجود دارد:
1- شبیهسازی؛
2- تخمین.
در شبیهسازی، مدل با دادههای واقعی تخمین نمیخورد اما تا حدودی رفتار عاملین اقتصادی را برای ما روشن میکند. تخمینهای دقیق با تخمینزن بیزین صورت میگیرد.
بنابراین مراحل مختلف کار این رساله به صورت زیر تقسیم بندی میشود:
استخراج الگو مطابق با شرایط اقتصاد ایران؛
بدست آوردن مقادیر تعادلی پویای اقتصاد؛
تبدیل معادلات استخراج شده از شرایط بهینهسازی به صورت معادلات لگاریتمی- خطی شده؛
شبیهسازی مدل با نرمافزار داینار؛
تخمین مدل با روش بیزین.
با پیروی از آن و اسچورف هاید (2007) و مانسینی گریفولی (2007) تکنیک بیزین برای تخمین مدل DSGE لگاریتمی- خطی شده مورد استفاده قرار خواهد گرفت. این روش نسبت به رویکردهای رقیب چندین مزیت دارد: ابتداً تخمین بیزین اجازه استفاده از اطلاعات پیشین در فرآیند تخمین را میدهد. وارد کردن اطلاعات پیشین به شناسایی پارامترهای مدل کمک میکند. ثانیاً تخمین بیزین یک تخمینزن سیستمی میباشد و اجازه استفاده از منافع رویکرد تعادل عمومی را به ما میدهد. ثالثاً رویکرد بیزین عملکرد بهتری نسبت به تخمین حداکثر راستنمایی و GMM در نمونههای کوچک دارد.
1-2- سؤال‌های تحقیق
با توجه به اینکه در این رساله به دنبال بررسی سیاستهای پولی و مالی برای یک اقتصاد صادرکننده نفت با استفاده از مدل تعادل عمومی تصادفی پویا و سپس آزمون آن برای ایران هستیم، لذا سؤال اصلی تحقیق به صورت زیر مطرح میشود:
شوک قیمت نفت در چارچوب مدل تعادل عمومی اقتصاد باز در یک کشور صادرکننده نفت چه اثری بر روی متغیرهای کلان اقتصادی از کانال دو متغیر سیاست پولی و سیاست مالی دارد؟
هم چنین در راستای پاسخ گویی به سؤال بالا یک سری سؤال‌های فرعی نیز مطرح میشود که به صورت زیر هستند:
آیا بین شوکهای نفتی و سیاست پولی اتخاذ شده در ایران ارتباط وجود دارد یا خیر؟
افزایش قیمت نفت میتواند رشد اقتصادی ایران را زیاد کند؟
اثر شوکهای مارک آپ بر روی متغیرهای اقتصادی به چه صورتی میباشد؟
1-3- فرضیه تحقیقدو متغیر سیاست پولی و سیاست مالی در اقتصاد صادرکننده نفتی (ایران) نقش کلیدی در اثرگذاری شوکهای نفت روی متغیرهای واقعی اقتصاد ایفا مینمایند.
1-4- اهداف تحقیقبا توجه به اقبال جهانی گسترده محافل علمی و بانکهای مرکزی به مدلهای DSGE در پژوهشهای علمی، بالاخص در حیطه اقتصاد مالی، پولی و انرژی، معرفی این مدلها به گفتمان علمی دانشگاهی و توجه به گسترش این مدلها در محافل علمی دانشگاهی میتواند زمینهای برای ورود آن‌ها به مطالعات و طبیعتاً سیاست‌گذاری بانک مرکزی جمهوری اسلامی ایران را فراهم آورد و به عنوان ابزاری جدید در زمینه تحلیل سیاستهای اقتصادی، بالاخص سیاست‌گذاری پولی، به خدمت گرفته شود؛ لذا در رساله فوق اهداف زیر را دنبال میکنیم:
طراحی یک مدل تعادل عمومی پویای تصادفی به منظور بررسی نقش شوک قیمت نفت بر روی متغیرهای کلان اقتصادی برای یک کشور صادر کننده نفت (مورد ایران)؛
وارد کردن بخشهای مالی، پولی و ارزی متناسب با شرایط اقتصاد ایران؛
بررسی اثر شوک قیمت نفت بر قواعد پولی اقتصاد ایران؛
مرتبط کردن بخش نفت با استفاده از درآمدهای نفتی به بخش دولت در ایران؛
تعیین قواعد پولی با توجه به ترازنامه بانک مرکزی، بودجه دولت و نظام ارزی؛


بررسی واکنش شوک قیمت نفت بر روی متغیرهای کلان اقتصادی در سناریوهای مختلف ارزی و تورمی.
1-5- روش شناسی
از دهه 1980 میلادی اقتصاددانان در تحلیلهای کلان اقتصادی توجه ویژهای به مدلهای پویا که دارای پایههایی در اقتصاد خرد هستند، داشتهاند و این توجه و اقبال با گذشت زمان و گسترش ابزارهای ریاضی و محاسباتی در اختیار محققان اقتصادی رو به افزایش است.
گسترش مکتب ادوار تجاری حقیقی (RBC) در دهه 1980 میلادی در واقع انقلابی در تحلیلهای کلان اقتصادی به شمار میرفت چرا که اولاً این مکتب با گسترش چارچوب تحلیلی تعادل عمومی تصادفی پویا (DSGE) که در آن خانوارها و بنگاهها و سایر کارگزاران اقتصادی اقدام به بهینهیابی میکنند پایه خرد برای تحلیل روابط کلان اقتصادی فراهم آورد که قبلاً نبود آن مورد انتقاد منتقدین اقتصاد کلان قرار داشت. ثانیاً به دلیل نیاز تکنیکی به ابزار ریاضی در حل این مدلها، انبوهی از ابزارهای کمی محاسباتی از علم ریاضی وارد اقتصاد شده و گسترش یافتهاند. ثالثاً بر خلاف مکاتب پیشین اقتصادی که بر سیاستهای پولی و مالی به عنوان دلیل نوسانات اقتصادی تاکید میکردند این مکتب با تکیه بر شوکهای تکنولوژی امکان تبیین نوسانات اقتصادی با تکیه بر عوامل طرف عرضه را نیز به ادبیات اقتصادی معرفی کرد.
البته علیرغم تأثیر عظیمی که مکتب ادوار تجاری حقیقی در ادبیات اقتصادی بر جای گذاشت به دو دلیل عمده استفاده از آن در مطالعات اقتصادی رو به افول گذاشت که عبارت بودند از: 1- تاکید بیش از حد بر شوکهای تکنولوژی به عنوان منبع ادوار تجاری و 2- پیشبینی خنثی بودن پول که برخلاف شواهد تجربی مشاهده شده (حداقل در کوتاهمدت) است.
به دین ترتیب اقتصاددانان برای بهرهگیری از خصوصیات مثبت مکتب ادوار تجاری حقیقی، با وارد کردن رقابت ناقص و چسبندگیهای اسمی در چارچوب تحلیلی تعادل عمومی پویای تصادفی، مدلهای نیوکینزینی را بسط دادند. مدلهای نیوکینزینی علاوه بر این که پایههای خرد برای تحلیلهای کلان اقتصادی فراهم میکنند، به خوبی میتوانند اثر سیاستهای پولی را در نوسانات کلان اقتصادی نشان دهند و به عبارتی پارادیم نیوکلاسیکی را با پارادایم کینزینی با هم پیوند دادهاند.
مدلسازی تعادل عمومی تصادفی پویا شاخهای از تئوری تعادل عمومی کاربردی است که مقولهای مهم در اقتصاد کلان معاصر تلقی میشود. متدلوژی DSGE سعی در تبیین پدیدههای کلان اقتصادی همچون رشد اقتصادی، سیکلهای تجاری و اثرات سیاستهای پولی و مالی بر پایه مدلهای ساده شده کلان اقتصادی دارد که این مدلها از اصول خرد اقتصادی استخراج شدهاند.
یکی از دلایل اصلی که اقتصاددانان به ساخت مدلهای DSGE روی آوردهاند این است که این مدلها بر خلاف مدلهای پیشین سنتی کلان-سنجی دیگر در معرض انتقاد لوکاس نیستند.
همانطور که از اسم این مدلها پیدا است مدلهای DSGE پویا هستند به این معنی که حرکت اقتصاد را در طول زمان زیر نظر میگیرند. همچنین تصادفی هستند یعنی این واقعیت را مد نظر قرار میدهند که اقتصاد میتواند تحت تأثیر شوکهای نظیر تغییرات تکنولوژیکی یا خطا در سیاستگذاری کلان اقتصادی قرار گیرد. این ویژگیهای مدلهای تعادل عمومی تصادفی پویا وجه تمایز اصلی این مدلها با مدلهای ایستای تحت مطالعه در تئوری تعادل عمومی والراسی و تعادل عمومی قابل محاسبه کاربردی است.
مدلهای سنتی پیشبینی کلان- سنجی که از دهه 1970 میلادی تاکنون مورد توجه بانکهای مرکزی بوده است. رابطه پویای بین قیمتها و مقادیر را در بخشهای مختلف اقتصاد برآورد میکند و اغلب متشکل از تعداد بسیار زیادی متغیر میباشد. برخلاف مدلهای کلان- سنجی، مدلهای تعادل عمومی پویای تصادفی با تعداد کمی متغیر سروکار دارد (از آنجا که حل کردن و تحلیل مدلهای DSGE از نظر تکنیکی مشکلتر است) و تمایل زیادی وجود دارد که بسیاری از جزئیات بخشی خلاصه شود و متغیرهای بسیار کمتری مورد استفاده قرار گیرد؛ لذا بانکهای مرکزی با بهرهگیری از این مدلها با متغیرهای کمتری سروکار دارند.
مدلهای DSGE جزئیات بخشی را از دست میدهند و با بدست آوردن سازگار منطقی جبران میشوند، چرا که این مدلها بر پایه اصول اقتصاد خردی یعنی با در نظر گرفتن تصمیمگیری تحت محدودیت بنا شدهاند. به طور کلی این مدلها اجزا و فرضیات زیر را در نظر میگیرند:
ترجیحات: اهداف کارگزاران در اقتصاد تصریح میشود. به عنوان مثال تابع مطلوبیت خانوار که عموماً تابعی از سطح مصرف و اوقات فراغت است، با توجه به قید بودجه حداکثر میشود یا هدف بنگاهها حداکثر سازی سود میباشد.
تکنولوژی: ظرفیت تولیدی کارگزاران در اقتصاد تصریح میشود. به عنوان مثال ممکن است فرض شود بنگاهها دارای تابع تولیدی هستند که مقدار کالای تولید شده را وابسته به مقدار کار و سرمایه به کار گرفته شده تصریح مینماید. همچنین محدودیتهای تکنولوژیکی اقتصاد، مواردی چون هزینههای تعدیل موجودی سرمایه، سطح نیروی کار یا سطح قیمتها را در برمیگیرد.
چارچوب نهادی: محدودیتهای نهادی که کارگزاران اقتصادی تحت آن محدودیتها در تعامل با هم میباشند، تصریح میشود. در بسیاری از مدلهای تعادل عمومی تصادفی پویا این بدان معنا است که کارگزاران اقتصادی تصمیمات خود را تحت برخی محدودیتهای برونزای بودجهای اتخاذ میکنند و فرض میشود که قیمتها تا زمان تسویه بازار تعدیل میشوند. همچنین قواعد سیاست مالی و پولی یا حتی چگونگی تغییر قواعد سیاستی و محدودیتهای بودجهای بر اثر تغییر فرآیند سیاسی تصریح میشود.
در طراحی مدلهای تعادل عمومی تصادفی پویا ابتدا سعی بر این است که مدلی ساده و ابتدایی به عنوان هسته مرکزی مطالعه طراحی شود و سپس با افزودن جزئیات به این مدل مرکزی خصوصیات مورد نظر محقق به مدل اضافه گردد. در نهایت میتوان مدل پایه را بسط داد و به مدلی رسید که یک اقتصاد بسته یا باز را با در نظر گرفتن ترکیبی از تمام اجزا یعنی خانوارها، بنگاهها، دولت، مقام پولی و بخش خارجی (یا تعدادی از آن‌ها) تبیین کرد.
با تصریح ترجیحات (آنچه که کارگزاران میخواهند)، تکنولوژی (آنچه که کارگزاران میتوانند تولید کنند)، و نهادها (روشی که بر اساس آن در تعامل با هم هستند)، امکان آن فراهم خواهد شد که (البته در اصول با ذکر این نکته که در عمل دشواریهایی بر آن مترتب است) با حل مدل DSGE بتوان پیشبینی کرد که چه چیزی واقعاً تولید، مبادله و مصرف میشود و این پیشبینی حتی در صورت بهکارگیری یک چارچوب جدید نهادی معتبر خواهد بودCITATION متو89 l 1065 (متوسلی & ابراهیمی, نقش سیاست های پولی در انتقال اثر شوک های نفتی به اقتصاد ایران, 1389).
بر عکس همانطور که لوکاس خاطر نشان میکند، چنین پیشبینیهایی در مدلهای کلان- سنتی پیشبینی به احتمال قوی معتبر نخواهد بود چرا که مدلهای سنتی بر پایه روابط مشاهده شده گذشته بین متغیرهای کلان اقتصاد برآورد میشوند و انتظار میرود چنین روابطی با معرفی سیاستهای جدید دچار تغییر شوند و به این ترتیب پیشبینیهای مبتنی بر مشاهدات گذشته اعتبار خود را از دست بدهند.
با توجه به دشواری ساخت مدلهای دقیق DSGE بسیاری از بانکهای مرکزی هنوز هم برای پیشبینیهای کوتاهمدت خود بر مدلهای سنتی کلان- سنجی تکیه دارند. با این حال، به خاطر این خصوصیت مدلهای نیوکینزینی که در کنار موثر دانستن عوامل حقیقی در ایجاد نوسانات اقتصادی، سیاستهای پولی را نیز در کوتاهمدت در عرصه فعالیتهای اقتصادی منشأ اثر میدانند. امروزه بانکهای مرکزی زیادی به ارائه مدلهای پولی مورد استفاده خود در قالب مدلهای DSGE مورد استفاده در مکتب نیوکینزینی پرداختهاند. به عنوان مثال بانکهای مرکزی انگلستان (هریسون و همکاران (2005))، کانادا (مورچیسون و رنیسون (2006)) و حتی شیلی (مدینا و سوتو (2007)) و پرو (کاستیلو و همکاران (2008)) از این دسته مدلها در تحلیلهای خود استفاده میکنند و اثر سیاستهای مختلف به طور فزاینده در قالب مدلهای DSGE مورد بررسی قرار میگیرد.
پس از تصریح مدلهای تعادل عمومی تصادفی پویا، دو شرط مهم برای حصول تعادل باید برقرار باشد: 1- کارگزاران بهینهیابی انجام دهند. 2- بازارها اعم از بازار کالا و کار تسویه شوند.
مسئله تصمیم بهینه یک کارگزار اقتصادی که هدف وی حداکثرسازی مطلوبیت یا سود خود طی یک افق نامحدود زمانی است اغلب در چارچوب یک مدل بهینهسازی پویای تصادفی مورد مطالعه قرار میگیرد. برای درک ساختار مسئله تصمیم فوقالذکر، آن را به صورت یک مسئله تصمیمگیری بازگشتی در یک رویکرد برنامهریزی پویا توصیف میکنند. پس از آن برخی از روشهای حلی که اغلب برای حل مسئله تصمیم بهینه به کار گرفته میشود، مورد استفاده قرار میگیرد.
در بیشتر موارد راهحل دقیق و تحلیلی برای تصمیم برنامهریزی پویا در دسترس نیست و باید به راهحل تقریبی بسنده کرد که ممکن است محاسبه آن با روشهای عددی صورت گیرد. گام نخست در ارزیابی تجربی مدلهای پویای تصادفی، تمرکز برای دستیابی به راهحلهای تقریبی پس از به دست آوردن شرایط مرتبه اول از معادله اولر یا معادله مستخرج از لاگرانژین است، چرا که این شرایط معمولاً غیرخطی هستند. با در نظر گرفتن این دو روش حصول شرایط مرتبه اول، سه نوع روش تقریب را میتوان در ادبیات موضوع پیدا کرد که عبارتند 1- روش فیر- تیلور 2- روش تقریب لگاریتم- خطی و 3- روش تقریب خطی-کوادراتیک.
گام ضروری بعدی برآورد این مدل با استفاده از برخی تکنیکهای اقتصادسنجی میباشد. با معادله برآورده شده میتوان مدل را ارزیابی کرد و هم‌خوانی پیشبینیهای حاصل از مدل با دادههای تجربی را مقایسه کرد.
در برخی از مطالعات تجربی در مورد مدلهای بهینهیابی پویای تصادفی اغلب از مرحله برآورد صرف نظر کرده و از تکنیکی که اغلب به نام کالیبراسیون خوانده میشود، استفاده میشود.
حل کردن مدل بهینهیابی پویای تصادفی با استفاده از روشهای تقریب یا بهینهیابی پویا اولین گام در جهت ارزیابی تجربی این گونه مدلها تلقی میشود. گام ضروری بعدی برآورد این مدل با استفاده از برخی تکنیکهای اقتصادسنجی است. برای انجام این مرحله، برخی از روشهای تقریب بهتر از برخی دیگر هستند. در کالیبراسیون معمولاً آماره گشتاورهای (اغلب گشتاورهای مرتبه دوم) سریهای زمانی متغیرهای کلان اقتصادی با گشتاورهای حاصل از سریهای زمانی حاصل از شبیهسازی مدل مقایسه میشود. پارامترهایی که برای شبیهسازی مدل مورد استفاده قرار میگیرد معمولاً از منابع مستقلی همچون مطالعات خرد اقتصادی مختلف انتخاب میشوند. کالیبراسیون از آن جهت که پارامترهای ساختاری را به جای آنکه برآورد کند، مفروض در نظر میگیرد مورد انتقاد محققان است.
همچنین هر چند کالیبراسیون ابزار بسیار سودمندی برای فهم خصوصیات و ویژگیهای پویای مدلهای DSGE است، لیکن مزایای بسیاری برای برآورد پارامترها از طریق روشهای اقتصادسنجی ذکر میشود.
اول آن که میتوان پارامترها را با وضع قیود مدل مورد نظر برآورد کرد. این مزیت باعث میشود که دیگر مشکل ناسازگاری احتمالی فروض مدل DSGE با فروض مدلهای مطالعات خرد اقتصادی که پارامترهای مورد استفاده در کالیبراسیون از آن‌ها اخذ میشود، وجود نداشته باشد. دوم آن که برآورد مدل DSGE این امکان را به محقق میدهد که بتواند پارامترهایی را برآورد کند که ممکن است برآورد آن‌ها به تنهایی با استفاده از دادههای جزئی سخت باشد. سوم آن که نااطمینانی پارامتر را میتوان به صورت صریح در تحلیل ضربه-واکنش وارد کرد. این کار را میتوان به عنوان مثال با تکنیکهای بوت استرپ برای ساختن فواصل اطمینان برای عکسالعمل مدل در مقابل یک شوک انجام داد. به عنوان مثال میتوان آزمون همبستگی سریالی را برای باقیماندهها انجام داد، جذر میانگین مربعات خطای یک مدل DSGE را با یک مدل DSGE دیگر مقایسه کرد. آزمونهای ثبات پارامترها را انجام داد یا مستقیماً برخی از فروض شناسایی مدل را آزمون کرد. تمام این کارها اطلاعات ارزشمندی را در خصوص ساخت مدلهای اقتصادی واقع‌گرایانه‌تر در اختیار ما قرار میدهد (روژه-مورسیا، 2002، ص 1).
کاربرد کالیبراسیون نیازمند تکنیکهای برای انتخاب دقیق پارامترهای ساختاری است و همانطور که ذکر شد ایراداتی به آن وارد است. به همین دلیل میتوان به جای کالیبراسیون از تکنیکهای اقتصادسنجی برای برآورد پارامترهای مدل استفاده کرد.
پنج رویکرد برای تخمین مدلهای تعادل عمومی تصادفی پویا وجود دارد که عبارتند از: روش حداکثر راستنمایی، روش گشتاورهای تعمیم یافته، روش بیزین، روش گشتاورهای شبیهسازی شده و رویکرد استنباط غیرمستقیم که به وسیله اسمیت (1993) ارائه شده است.
1-6- روش گردآوری اطلاعات و دادههاگردآوری اطلاعات بخش نظری تحقیق با مراجعه به منابع کتابخانهای و مقالات معتبر موجود در سایتهای تخصصی صورت گرفته است. در بخش تجربی اطلاعات و دادههای مورد نیاز از طریق مراجعه به بانکهای اطلاعاتی کشور از جمله بانک مرکزی جمهوری اسلامی ایران، مرکز آمار ایران و گزارشهای آماری مرتبط گردآوری شده است.
1-7- جامعه آماری، روش نمونهگیری حجم نمونهجامعه آماری شامل دادههای مربوط به تولید، حجم پول، مخارج دولتی، مالیاتها، درآمدهای نفتی، حجم سرمایه، نیروی کار، نرخ ارز حقیقی، داراییهای خارجی بانک مرکزی، مصرف و سرمایهگذاری میباشد.
1-8- روش تجزیه و تحلیل دادههاارزیابی مدل و تخمین با استفاده از برنامه داینار در نرمافزار متلب شبیهسازی و ارزیابی خواهد شد.
فصل دوم نفت و اهمیت آن در اقتصاد ایران2-1- مقدمهقیمتهای نفت در چند سال اخیر افزایش زیادی داشته است. در حالی که در انتهای سال 2001، قیمت نفت اوپک حدود 12/23 دلار آمریکا برای هر بشکه بود، در سپتامبر 2011 به 46/107 و در سال 2013 به حدود 87/105 دلار آمریکا برای بشکه رسیده است. در انتهای سال 2014 قیمت نفت روند نزولی به خود گرفته است به طوری که متوسط قیمت نفت در سال 2014، 29/96 دلار آمریکا برای هر بشکه بوده است. قیمت نفت در ابتدای سال 2015 نیز در ده سال اخیر به پایینترین حد خود یعنی 2/49 دلار برای هر بشکه رسیده است (نمودار 2-1). تغییرات در قیمتهای نفت اثر مستقیمی بر روی سطوح قیمتی اقتصاد دارد. همچنین بر تصمیمات بین دورهای مصرف، ساختار هزینه بنگاهها، تصمیمات بانک مرکزی در مورد اجرای سیاستهای پولی، تصمیمات دولت در مورد اجرای سیاستهای مالی، سیاستهای بخش خارجی اقتصاد و ... تأثیرگذار است. همچنین شاخصبندی دستمزد و قیمت ممکن است اثرات شوکهای قیمت نفت بر روی متغیرهای کلان اقتصادی از جمله تورم و تولید را بیش از پیش نمایان سازد.
TOC o "1-3" p " " u

نمودار STYLEREF 1 s ‏2 SEQ نمودار * ARABIC s 1 1. قیمت سبد اوپک طی دوره زمانی 2001 الی 2015منبع: اوپک
با نگاهی به کشورهای تولیدکننده و صادرکننده نفت متوجه اهمیت و بزرگی بخش نفت در ایران خواهیم شد. نمودارهای (2-2) و (2-3) ترکیب ده تولیدکننده و صادرکننده اول جهان را در سال 2012 نشان میدهد. اطلاعات این دو نمودار از مدیریت اطلاعات انرژی آمریکا گرفته شده است. عربستان بزرگ‌ترین تولیدکننده و صادرکننده نفت میباشد. در بین ده تولیدکننده اول دنیا پنج کشور از کشورهای عضو اوپک قرار گرفتهاند که مجموعاً به اندازه 43 درصد از نفت دنیا را تولید میکنند. در بین 10 کشور بالای تولیدکننده نفت، سهم ایران معادل با 6 درصد میباشد. همچنین در بین 10 صادرکننده اول نفتی جهان در سال 2012، نه کشور آن مربوط به کشورهای عضو اوپک میباشند که مجموعاً 78 درصد صادرات نفتی را بر عهده دارند که سهم ایران معادل با 6 درصد در بین 10 صادرکننده اول جهان میباشد.

نمودار STYLEREF 1 s ‏2 SEQ نمودار * ARABIC s 1 2. 10 صادر کننده اول نفتی جهان در سال 2012منبع: مدیریت اطلاعات انرژی آمریکا (EIA)

نمودار STYLEREF 1 s ‏2 SEQ نمودار * ARABIC s 1 3. 10 تولیدکننده اول نفتی جهان در سال 2012منبع: مدیریت اطلاعات انرژی آمریکا (EIA)
لذا خاورمیانه بزرگ‌ترین منطقه تولیدکننده و صادرکننده نفت خام جهان است. نزدیک به 40 درصد نفت خام جهان در این منطقه تولید میشود. با این حال ذخایر این منطقه از نفت خام نسبت به دو دهه پیش کاهش یافته است. 5 کشور دارای بزرگ‌ترین ذخایر نفتی منطقه خاورمیانه به ترتیب عربستان سعودی (8/15 درصد)، ایران (3/9 درصد)، عراق (9/8 درصد)، کویت (6 درصد) و امارات (8/5 درصد) هستند. ذخایر نفتی خاورمیانه در سال 1993 میلادی معادل 6/63 درصد از کل ذخایر نفتی جهان بود ولی این رقم در سال 2013 به 9/47 درصد رسیده است.
2-2- واقعیات اقتصاد ایران در بخش نفتنمودار (2-4) آمارهای مربوط به تولید و صادرات نفت خام ایران را طی دوره 1357 الی 1389 نشان میدهد. همانگونه که از روی نمودار نیز مشخص است همبستگی شدیدی بین تولید نفت خام و صادرات نفت خام وجود دارد. اگر چه ایران هنوز در رتبه دوم بزرگ‌ترین تولید کننده نفت خام سازمان اوپک قرار دارد ولی تولید نفت خام ایران طی سالهای اخیر افت شدیدی داشته است.
صادرات نفت ایران نیز طی سالهای اخیر در نتیجه تحریمهای اعمال شده توسط آمریکا و اتحادیه اروپا دچار افت شدیدی شده است.

نمودار STYLEREF 1 s ‏2 SEQ نمودار * ARABIC s 1 4. تولید و صادرات نفت خام در دوره زمانی 1357 الی 1389 در ایرانمنبع: بانک مرکزی جمهوری اسلامی ایران
نمودار (2-5) درآمدهای حاصل از صادرات نفت و درآمد ملی ایران را بر حسب میلیارد ریال نشان میدهد. همان‌گونه که در نمودار فوق ملاحظه میشود درآمدهای حاصل از صادرات نفت از اوایل دهه 80 و با افزایش قیمت نفت خام سیر صعودی به خود گرفته است. در حال حاضر حدود 70 الی 80 درصد درآمدهای ارزی کشور از صادرات نفت خام میباشد. به عنوان مثال در سال 1374 سهم درآمدهای حاصل از صادرات نفت از کل درآمدهای ارزی حدود 71/0 بوده است و در سالهای 1389 و 1390 به ترتیب به 78/0 و 72/0 رسیده است. همچنین درآمدهای مالیاتی و غیرنفتی نیز عمدتاً ریشه نفتی دارند. چرا که درآمد حاصل از صادرات میعانات گازی و کالاهای پتروشیمی نیز عملاً نوعی درآمد نفتی محسوب میشود؛ لذا در صورت کاهش درآمد نفتی، درآمدهای مالیاتی نیز کاهش مییابد؛ بنابراین درآمدهای نفتی در ایران نقش مهم و اساسی در اقتصاد کشور و معیشت مردم دارد.

نمودار STYLEREF 1 s ‏2 SEQ نمودار * ARABIC s 1 5. درآمدهای حاصل از صادرات نفتی و درآمد ملی در ایران بر حسب میلیارد ریالمنبع: بانک مرکزی جمهوری اسلامی ایران و OPEC
نمودار (2-6) نسبت صادرات نفتی به GDP را بر حسب درصد نشان میدهد. همان‌گونه که در نمودار فوق مشاهده میشود در سالهای اخیر صادرات نفتی وزنی حدود 20 درصد را در GDP داشته است که نشاندهنده سهم بالای آن در GDP میباشد.

نمودار STYLEREF 1 s ‏2 SEQ نمودار * ARABIC s 1 6. نسبت صادرات نفتی به GDP بر حسب درصدمنبع: محاسبات تحقیق
با توجه به سهم بالا و اهمیت نفت در اقتصاد ایران، در چندین دهه گذشته مباحث مربوط به نفت در اقتصاد و سیاست ایران موضوع بحثهای گسترده و مهمی بوده است. در یک سوی این بحثها دید غالب این است که نفت منابع مالی چشمگیری را برای مصرف و سرمایهگذاری در ایران به ارمغان آورده و در مقایسه با آنچه که بدون نفت احتمالاً اتفاق میافتاد، امکان رشد سریع‌تری را هم برای درآمد ملی و هم برای مصرف فراهم کرده است. در سوی دیگر، برخی معتقدند که ضعفهای ساختاری و نهادینه جامعه ایران موانعی برای استفاده مناسب از پتانسیل درآمدهای نفتی ایجاد و بعضاً رانتهای نفتی آن ضعفها را تشدید کرده است. در نتیجه در حالی که درآمد نفت از بعضی جهات به مصرف و تولید در ایران کمک کرده، از جهات دیگر باعث عقب‌ماندگی اقتصادی و سیاسی شده است. گروهی از طرفداران این دیدگاه معتقدند که با کوشش جهت جبران ضعفهای ساختاری و اتخاذ سیاستهای مناسب میتوان اثر مثبت نفت بر اقتصاد ایران را تقویت کرد. ولی عده زیادی هم مشکل اصلی را وجود رانتهای نفتی میدانند. به نظر آن‌ها، نفت در مجموع بلای بزرگی برای ایران بوده است. به خصوص، وجود منابع نفتی قدرتهای استعماری را به منطقه کشانده و انگیزه آن‌ها را برای تسلط بر ایران تقویت کرده است. به عقیده طرفداران این دیدگاه، درآمدهای نفتی به شیوههای دیگری نیز نیروهای مولد کشور را از تلاش لازم برای توسعه صنعتی بازداشته است. مثلاً این درآمدها توجه دولت و بخش خصوصی را بیش از حد از تولید دور و به واردات معطوف کرده است.
با وجود اهمیت فوق‌العاده نفت در اقتصاد ایران، متأسفانه بیشتر بحثهای آن در سطح نظری باقی مانده و کمتر مورد بررسی تجربی قرار گرفته است. در این بخش به دنبال بررسی اهمیت نفت در اقتصاد ایران به عنوان یک اقتصاد صادرکننده نفت هستیم.
2-3- نفت و اهمیت آن در اقتصاد
یکی از مسایلی که طی چند دهه اخیر در کانون توجه اقتصاددانان در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه بوده است بررسی اثرات شوکهای نفتی بر ساختار اقتصاد کلان و به ویژه تولید و رشد اقتصادی میباشد. در حقیقت با وقوع شوکهای مثبت نفتی در دهه 1970 و متعاقب آن بروز رکود در اقتصاد جهانی توجه بسیاری از محققان به بررسی اثرات شوکهای نفتی بر ساختار اقتصاد کلان معطوف گردید. یکی از مهم‌ترین دلایل رکود آمریکا و برخی کشورهای اروپایی در این مقطع را به شوک قیمت نفت نسبت دادهاند که مهم‌ترین دلیل شوک، نتیجه کشمکشهایی بود که در خاورمیانه روی داده بود. این مسئله منجر به حجم زیادی از مطالعات در این زمینه شد که تمامی این مطالعات تلاش کردند تا جریان علیت بین شوکهای قیمت نفت و فعالیتهای اقتصاد کلان را استخراج کنند.
مکانسیمهای انتقال شوکهای نفت به اقتصاد از سه کانال عرضه، تقاضا و تجارت اتفاق میافتد (برون و همکاران، 2004؛ اسچنیدر، 2004؛ لاردیک و مایگنون، 2006؛ سیل، 2007؛ جبیر و زاری-قوربل، 2009).
از طرف عرضه، افزایش قیمتهای نفت منجر به کاهش نهادههای تولید میشود و این خود منجر به افزایش هزینههای تولید و بنابراین کاهش تولید و بهروری میشود.
از طرف تقاضا، قیمتهای بالاتر نفت سطح عمومی قیمتها را افزایش میدهد و با کاهش درآمد حقیقی در دسترس برای مصرف، تقاضا کاهش مییابد (فرزانگان و مارکواردت، 2009).
بر حسب طرف تجارت، کشورهای پیشرفته وارد کننده نفت با کاهش تقاضا، شرایط تجاری آن‌ها بدتر میشود و این موضوع انتقال ثروت از کشورهای واردکننده نفت به کشورهای صادرکننده نفت را نتیجه میدهد.
مطالعات بسیار زیادی در مورد اثر شوکهای مثبت نفتی بر ساختار اقتصاد کلان معطوف گردیده است.
همچنین مطالعاتی در زمینه اثر شوکهای مثبت نفتی بر اقتصاد کلان و به طور خاص بر تولید و رشد اقتصادی در کشورهای توسعه یافته انجام شده است. از آن جمله میتوان به مطالعات پایرس و انزلر (1974) راسچه و تاتوم (1977)، مورک و هال (1980)، داربی (1982)، هوکر (a 1996)، همیلتن (a 1996) و سایر محققان اشاره نمود. در اغلب این مطالعات رابطهی منفی میان افزایش قیمت نفت و فعالیتهای اقتصادی مورد تاکید قرار گرفته است.
لذا بسیاری از مطالعات اولیه شوکهای نفت را زمینهساز بروز رکودهای اقتصادی میدانند (همیلتن، 1983؛ مورک، 1989).
در طول دههی 1980 میلادی و با کاهش قیمت جهانی نفت خام انتظار بر آن بود که نوعی رونق در اقتصاد جهانی به وجود آید، اما چنین انتظاری برآورده نگردید و به همین علت اثرات نامتقارن شوکهای نفتی بر ساختار اقتصاد کلان از این زمان مورد انتظار قرار گرفت.
مطالعاتی که اثرات نامتقارن شوکهای نفت بر روی فعالیتهای اقتصادی را مورد توجه قرار دادهاند، بیان میکنند که افزایش قیمت نفت با تولید پایینتر مرتبط است اما کاهش قیمت نفت منجر به رشد بالاتر تولید نمیشود. دلایل این عدم تقارن به اثرات تخصیصی و هزینههای تعدیل مرتبط شده است.
از طرف دیگر افزایش قیمت نفت به خاطر هزینههای بالای نهاده منجر به انقباض در عرضه میشود و این مسئله میتواند تقاضای مصرفکنندگان را به خاطر نااطمینانی آن‌ها در مورد مصرف و سرمایهگذاری کاهش دهد. همچنین قیمتهای بالاتر نفت منجر به تخصیص مجدد بخشی منابع از بخشهای انرژیبر به انرژی کارا اقتصاد میشود. همه این فاکتورها با اثر کاهش رشد تولید ترکیب میشود.
از طرف دیگر قیمتهای پایین نفت، تولید را به وسیله بنگاهها و مصرف را به وسیله خانوارها تحریک میکند اما تخصیصهای مجدد بخشی رشد را کند میکند. علاوه بر این در نتیجه چسبندگی به سمت پایین دستمزدهای اسمی، دستمزدهای اسمی کاهش نمییابند و لذا هزینههای تولید کاهش نمییابند. اثر ترکیبی همه این فاکتورها این است که کاهش قیمت نفت منجر به افزایش تولید نمیشود.
در مورد تأثیرگذاری شوکهای قیمت نفت بر رشد اقتصادی، آزمونهای آماری قدرت کمی برای توضیح روابط فوق دارند. قبل از دهه 1980، شوکهای قیمت نفت عمدتاً در جهت افزایش خود را نشان داده بود اما بعد از 1985 شوکهای نفتی در هر دو جهت افزایش و کاهش پدیدار شده است. همان گونه که در بالا اشاره شد، تنها افزایش قیمتهای نفت بر روی تولید اثر داشته است و بنابراین افزایش قیمتهای نفت همراه با کاهش قیمتهای نفت، روابط بین قیمتهای نفت و فعالیتهای اقتصادی را سردرگم کرده است و چنین اثرات نامتقارنی از قیمتهای نفت روابط نفت-اقتصاد کلان را تضعیف کرده است. توضیح دیگر این است که سهم نفت در تولید از دهه 1980 به خاطر تغییرات بخشی و نوآوریهای تکنولوژیکی کاهش یافته است و کشورها به واردات نفت کمتر وابسته هستند که در دهه 1970 عکس این موضوع بود.
تحلیلهای بالا یکی از ویژگیهای اصلی کشورهای پیشرفته واردکننده نفت میباشد. برای کشورهای صادرکننده نفت، نتایج متفاوتی مورد انتظار است.
یکی از مسائلی که در بیشتر کارهای تجربی مغفول مانده است، بررسی اقتصادهای در حال توسعه صادرکننده نفت میباشد. معمولاً در اقتصادهایی که با وفور منابع مواجه هستند، بیشتر بر اثرات کوتاهمدت عایدیهای غیرمنتظره درآمدهای نفتی ناشی از کشف منابع تمرکز دارند (پلوگ، 2011).
نقش مشخصی که شوکهای نفت بر روی اقتصادهای صادرکننده نفت بازی میکند میتواند تنها به صورت تجربی محقق شود. در حالی که مطالعات تجربی زیادی در روابط نفت- اقتصاد کلان برای کشورهای واردکننده نفت پیشرفته انجام شده است، اما مطالعات کمی برای کشورهای در حال توسعه صادرکننده نفت انجام شده است. اخیراً تعداد کمی از مطالعات تلاش کردهاند که این ارتباط را بررسی کنند (فرزانگان و مارکواردت (2009) برای ایران، مهرآرا (2008) برای 13 کشور، لورده و همکاران (2009) برای ترینیداد و توباگو، جبیر و ذاری-قوربل (2009) برای تانزانیا و اولومولا و آدجامو (2006) برای نیجریه).
در این بخش سه شاخه برجسته از نوشتههای نفت را مرور کرده و ارتباط آن‌ها را بررسی میکنیم.
معمولاً بر اساس مطالعات مقایسهای میان کشورهای نفتخیز و غیر نفتخیر ارزیابیهای متفاوتی از اثر نفت بر اقتصاد به دست آمده است. یک سری از مطالعات به ادبیات بلای منابع یا نفرین منابع مشهور میباشند.
طبق فرضیه نفرین منابع، کشورهایی سرشار از منابعی چون نفت، گاز طبیعی، معادن و سایر منابع تجدید ناپذیر نسبت به کشورهایی که فاقد چنین منابعی هستند عملکرد ضعیفتری دارند؛ بنابراین میتوان وفور منابع را یکی از تعیینکنندگان مهم شکست بازار دانست که نشان میدهد وفور نفت یک نفرین محسوب میشود نه نعمت. تایید تجربی برای فرضیه نفرین منابع توسط ساچز و وارنر (1995) ارائه گردیده است که در آن یک رابطه منفی بین رشد GDP سرانه حقیقی و مقیاسهای مختلف وفور منابع، نظیر نسبت صادرات منابع به GDP، بدست آمده است.
اما شواهدی تجربی در مورد رد فرضیه نفرین منابع نیز وجود دارد. اکثر مقالات در این زمینه کار بخشیِ ساچز و وارنر را دنبال کردهاند اما از مقیاسهای جدیدی برای متغیر وابستگی منابع و وفور منابع استفاده کردند (رودریگز و ساچز (1999)؛ گیلفاسون و همکاران (1999)؛ بولته و همکاران (2005) و کاوالسانتی و همکاران، 2011).
شماری از مطالعات اولیه، اثرات کلان اقتصادی کشف منابع را مورد توجه قرار دادهاند و مشخصاً بر "بیماری هلندی" تمرکز کردهاند، پدیدهای که ابتداً در هلند پس از کشف مقادیر زیادی گاز در دهه 1960 رخ داد. بیماری هلندی بیان میکند که یک افزایش برونزای غیرمنتظره در درآمدهای تجارت خارجی حاصل از کشف منابع، منجر به تقویت پول ملی یا کاهش نرخ ارز حقیقی و کاهش در تولید و اشتغال بخش کالاهای غیرقابل تجارت، اغلب تولیدی، میگردد؛ بنابراین، کشف منابع طبیعی برای توسعه اقتصادی به عنوان نوعی نفرین در نظر گرفته میشود (کوردن و نیاری (1982)؛ کراگمن (1987)؛ و نیری و وان وایجنبرگن (1986))؛ اما بیماری هلندی به تنهایی نیازی به مفاهیم بلندمدت مغایر برای کل اقتصاد ندارد. ممکن است از اقتصاد انتظار داشته باشیم تا هنگام تقلیل یا پایان یافتن منابع مجدداً تنظیم شود، مگر اینکه عیوب و نقصهای مهمی در اقتصاد وجود داشته باشد. برای نمونه، اگر بخش تولید منوط به اقتصادهای قیاسی یا آزمون و خطایی باشد، جبران زیان ظرفیت تولیدی بسیار پرهزینه خواهد بود.
پدیده بیماری هلندی در اقتصادهایی عملی است که در معرض جریان غیرمنتظره و ناگهانی درآمد حاصل از کشف منابع زودگذر و فانی قرار میگیرند.
برخی از مطالعاتی که در زمینه نفت انجام شده است ملاحظات اقتصاد سیاسی را مورد توجه قرار دادهاند. با وجود اینکه اثر فزاینده رشد درآمد نفت در حال حاضر پذیرفته شده است، حساسیت درآمد نفت نشاندهنده چالشهای سیاستی مهم با ملاحظات اقتصاد سیاسی است که بایستی در نظر گرفته شود. در ایران درآمدهای حاصل از صادرات نفت، به دلیل انقلاب، جنگ و تحریمهای اقتصادی، حتی پر نوسان‌تر از قیمتهای بین‌المللی نفت بوده است. چنین نوسانهایی بر رشد اقتصادی اثر منفی دارند. برای مقابله با اثرات معکوس نوسانات قیمت نفت، برخی صادرکنندگان عمده اقدام به تثبیت سازی نفت و ایجاد صندوق اعتباری ثروت کردهاند. موفقیت چنین صندوقی به مالکیت سیاسی وجوه (مدیریت و حق دسترسی) و مکانیسمهای اداره تخصیص پرداختها از صندوق به دولت و سایر مقامات و ارگانهای سیاسی بستگی دارد.
2-4- سیاستهای پولی و مالی و ارتباط آن با نفت برای ایرانبا توجه به مجموعه مباحث مطرح شده، نفت برای ایران به عنوان یک کشور صادرکننده نفت، بسیار مهم و بااهمیت میباشد؛ لذا در این رساله یک تحلیل تجربی با استفاده از مدل DSGE در مورد سیاستهای پولی و مالی با تاکید بر بخش نفت برای اقتصاد صادرکننده نفت ایران انجام شده است. این مطالعه از آن جهت مهم است که ارتباط بین شوکهای قیمت نفت و تولید همراه با سیاستهای پولی و مالی را در کشور ایران به عنوان یک اقتصاد صادرکننده نفت، باز و کوچک نشان میدهد.
طی چند دهه گذشته، وابستگی پولی و مالی به بخش نفتی و پایههای مالیاتی غیرنفتی نسبتاً ضعیف در ایران، به عنوان یک کشور صادرکننده نفت، از یک سو و تسلط سیاست مالی دولت بر سیاستهای پولی بانک مرکزی از سوی دیگر، همواره یکی از چالشهای عمده سیاستگذاران و برنامهریزان اقتصادی کشور بوده است. در واقع، بخش قابل ملاحظهای از مصارف بودجه سالانه از منابع ارزی حاصل از صدور نفت خام و برداشت از موجودی حساب ذخیره ارزی تأمین میگردد. بانک مرکزی ناگزیر به تأمین منابع ریالی بودجه بوده و از طرفی به منظور مدیریت نرخ ارز، مجبور به خرید ارز گردیده است. در نهایت، خرید ارز توسط بانک مرکزی سبب افزایش پایه پولی و نقدینگی شده استCITATION مرک87 l 1065 (اداره بررسی ها و سیاست های اقتصادی بانک مرکزی, 1387).
از سویی دیگر، شواهد تاریخی نشان میدهد که شوکهای قیمت نفت غیرقابل پیشبینی هستند و قیمت نفت روندی پر نوسان دارد. بحران نفتی اوایل دهه 1970، جنگ عراق و کویت در سال 1990، حملات تروریستی 11 سپتامبر 2001 آمریکا، جنگ عراق در سال 2003 و شوک نفتی سال 2008 میلادی، نمونههای بارزی از شوکهای غیرقابل کنترل قیمت نفت هستند (فیلیز و همکاران (2011)، آمانی و برادلی (2012)). این شوکها ریشه در فاکتورها و عوامل متعدد اقتصادی و سیاسی خارجی دارند و نسبت به اقتصاد داخل برونزا هستند.
از اینرو چالش دیگر پیش روی مقامات پولی و مالی آن است که تعیین دقیق درآمدهای نفتی امکان پذیر نبوده و بودجهریزی بر پایه این درآمدها همواره با نااطمینانی همراه است. این ویژگی میتواند دلالتهای مهمی روی عملکرد اقتصادی و ثبات اقتصادهای وابسته به درآمدهای نفتی داشته باشد؛ لذا تدوین سیاستهای پولی و مالی مناسب و برنامهریزی دقیق برای ایجاد ثبات اقتصادی، نیازمند آگاهی از مکانیسم تأثیر شوکهای قیمتی و درآمدی نفت بر وضعیت بخشهای پولی و مالی و همچنین متغیرهای حقیقی کلان اقتصادی است. دستیابی به این هدف، مستلزم بهرهگیری از مدلهایی است که بخشهای داخلی و خارجی و ساختار پولی و مالی اقتصاد را در یک چارچوب تعادلی و پویا مدلسازی نماید. مطالعات پیشین فقط به تأثیر شوکهای قیمتی و درآمدی نفت بر متغیرهای کلان اقتصادی پرداختهاند. ضمن آنکه این مطالعات از روشها و چارچوبهای ناقص و محدود کننده نظیر مدلهای خودرگرسیونی برداری و تصحیح خطا بهره گرفتهاند ( CITATION صمد88 l 1065 (صمدی, یحیی آبادی, & معلمی, 1388) و CITATION غفا89 l 1065 (غفاری & مظفری , 1389)).
افزایش قیمت نفت با توجه به نوع نظام ارزی کشورهای صادرکننده نفت اثرات مختلفی بر متغیرهای پولی اقتصاد این کشورها دارد. در نظام ارز مدیریت شده، ورود ارزهای نفتی در پی شوک مثبت قیمت نفت، سبب افزایش پایه پولی و به دنبال آن افزایش حجم پول و نقدینگی میگردد CITATION صمد88 l 1065 (صمدی, یحیی آبادی, & معلمی, 1388). در مقابل اگر نظام ارزی شناور باشد، افزایش درآمدهای نفتی به سبب بروز شوکهای مثبت قیمت نفت سبب تقویت پول داخلی و کاهش توان صادراتی خواهد شد (همان). از سوی دیگر، افزایش درآمدهای نفتی به سبب بروز شوک مثبت قیمت نفت سبب گسترش بخش عمومی و وقوع اثر برونرانی در اقتصاد میگردد. نتیجه این رخداد کاهش حضور بخش خصوصی و در نهایت تأثیر منفی بر اشتغال و تولید خواهد بود (کولگنی و مانرا، 2013).
از طرفی، کشورهای واردکننده نفت از کانالهای دیگری تحت تأثیر شوکهای نفتی قرار میگیرند. افزایش قیمت نفت سبب افزایش هزینههای تولید و افزایش بهای تمام شده کالای تولیدی و به تبع آن کاهش تقاضای مصرفی و در نهایت بروز تورم رکودی میگردد (فیلیز و همکاران،2011). همان طوری که قبلاً نیز بیان شد همیلتن (1983) یکی از دلایل عمده بروز رکود بعد از جنگ جهانی در اقتصاد آمریکا را افزایش قیمت نفت میداند. با این وجود، برنانکه و همکاران (1997) علت اصلی رکود در اقتصاد آمریکا را اتخاذ سیاستهای انقباضی پولی برای تثبیت تورم ناشی از افزایش قیمت نفت عنوان نمودهاند. از نگاهی دیگر، کیلیان و همکاران (2009) نشان میدهد که تأثیر شوکهای قیمت نفت به منبع ایجادکننده شوک بستگی دارد. وی نشان میدهد که تأثیرپذیری اقتصاد از شوکهای نفتی بستگی به این دارد که شوک نفتی طرف عرضه، طرف تقاضا و یا شوک تقاضای احتیاطی باشد. از سوی دیگر، بلانچارد و گالی (2010) نشان دادهاند که تأثیر شوک نفتی سال 2008 بر اقتصاد آمریکا به سبب انعطاف بیشتر بازار کار و کاهش سهم نهاده نفت در تولید به مراتب نسبت به شوکهای نفتی قبل کمتر بوده است.
2-5- مطالعات تجربی انجام شده در زمینه نفت در زمینه بررسی تأثیر شوکهای نفتی بر اقتصادهای نفتی، چند مطالعه تجربی خارجی صورت گرفته است.
سائز و پاچ (2002) در پروژه - ریسرچخود، به بررسی و تحلیل نقش شوکهای تجاری در ایجاد نوسانات کل در اقتصاد ونزوئلا، که یک کشور مهم صادرکننده نفت تلقی میشود، بین سالهای 1950 تا 1995 میپردازد. برای این منظور، از یک مدل بسیار ساده تعادل عمومی پویای تصادفی استفاده شده است که در آن اصلیترین فعالیت اقتصادی صادرات نفت محسوب میشود و تنها یک برنامهریز اجتماعی، اقدام به حداکثرسازی تابع رفاه اجتماعی مینماید. در این مدل، تولید بخش نفت به صورت برونزا در نظر گرفته شده و فرض بر این است که کل تولید نفت صادر میشود. نویسندگان در پروژه - ریسرچخود، هیچ توجهی به چسبندگیهای اسمی و شوکهای سیاست پولی و سیاست مالی نشان ندادهاند و مدل DSGE آن‌ها در چارچوب مکتب RBC تعریف شده است.
لداک و سیل (2004) در پروژه - ریسرچای تحت عنوان "تحلیل کمی شوکهای نفتی، سیاست پولی سیستماتیک و رکود اقتصادی" یک مدل تعادل عمومی پویای تصادفی (DSGE) نیوکینزی را برای اقتصاد ایالات متحده ساخته و با بهرهگیری از آن، به بررسی عملکرد سیاستهای پولی به هنگام بروز شوکهای افزایش قیمت نفت در اقتصاد آمریکا پرداختهاند.
مدینا و سوتو (2005) در پروژه - ریسرچخود به ارائه یک مدل تعادل عمومی پویای تصادفی در چارچوب مکتب نیوکینزی برای اقتصاد شیلی میپردازد. آن‌ها در این پروژه - ریسرچ، اثر شوک قیمت نفت بر نوسانات تولید و تورم را در اقتصاد شیلی بررسی میکنند.
همچنین پیژاکون (2007) در مطالعه خود، به ساختن یک مدل تعادل عمومی پویای تصادفی، بدون در نظر گرفتن چسبندگیهای اسمی برای اقتصاد مکزیک میپردازد و اثر شوکهای قیمت نفت را بر سیاست مالی و عملکرد کلان اقتصادی، در یک اقتصاد کوچک و باز صادرکننده نفت بررسی میکند.
رومرو (2008) در قالب یک مدل DSGE، تأثیر شوک قیمت نفت را بر متغیرهای کلان اقتصادی چهار تولید کننده نفت آمریکا، نروژ، کانادا و انگلستان مورد بررسی قرار دادهاند. در این مطالعه منحنی فیلیپس با لحاظ درآمدهای نفتی که ایجادکننده فشار تورمی بیشتر است، طراحی شده است. نتایج حاصل از تحلیل توابع ضربه-واکنش نشان میدهد، به منظور تثبیت تورم و مصرف، اقتصاد واکنش بهتری نسبت به قاعده سیاست پولی تیلور با لحاظ هر دوی تولید کالاهای نهایی و تولید نفتی نشان میدهد.
پیشاکون (2009) در قالب یک مدل DSGE اقتصاد باز برای دو کشور صادرکننده نفت مکزیک و نروژ، تأثیر شوکهای قیمت نفت را بر متغیرهای کلان این کشورها بررسی کرده است. نتایج وی نشان میدهد، سیاست مالی یک کانال کلیدی انتقال تأثیر شوک قیمت نفت است.
امانی و بردالی (2012) در مطالعهای تجربی برای کشورهای صادرکننده نفت بر پایه مدل رگرسیون دادههای تابلویی تأثیر شوکهای نفتی را بر سیاستهای مالی مورد بررسی قرار دادهاند. نتایج آن‌ها نشان میدهد، افزایش قیمت نفت در کوتاهمدت و بلندمدت منجر به افزایش اندازه دولت در اقتصادهای صادرکننده نفت میگردد.
کولگنی و مانرا (2013) با استفاده از یک مدل DSGE در چارچوب مکتب چرخههای تجاری واقعی، اثر شوکهای قیمت نفت و سیاستهای انبساطی مالی را بر اقتصاد کشورهای صادرکننده نفت عضو شورای همکاری خلیج بررسی کردهاند. نتایج آن‌ها بیانگر اثر برونرانی بخش عمومی به جای بخش خصوصی و کاهش تولید به سبب افزایش درآمدهای نفتی این کشورهاست.
محدث و پسران (2013) در یک مطالعه تجربی برای ایران تأثیر درآمدهای نفتی را بر اقتصاد ایران بررسی کردهاند. نتایج آن‌ها نشان میدهد که نفت هم یک موهبت و هم یک نفرین برای اقتصاد ایران محسوب میگردد. بر پایه نتایج تجربی آن‌ها، درآمدهای نفتی بر درآمد ملی تأثیر مثبت دارد ولی نوسانات آن که ناشی از شوکهای قیمت و تولید نفت است منجر به افزایش حجم پول و تورم در ایران شده است؛ لذا آن‌ها کاهش تأمین مالی بودجه دولت از محل درآمدهای نفتی را به عنوان راهکار مناسب در این زمینه پیشنهاد نمودهاند. در زمینه تأثیر شوکهای نفتی بر متغیرهای کلان اقتصادی در داخل کشور مطالعات تجربی زیادی صورت گرفته است. به عنوان مثال، صمدی و همکاران (1388) در مطالعهای تجربی با استفاده از مدل خودرگرسیونی برداری تأثیر شوک قیمت نفت را بر متغیرهای کلان اقتصادی طی دوره زمانی 1344 تا 1384 مورد مطالعه قرار دادهاند. نتایج آن‌ها نشان میدهد که، ارزش افزوده بخش صنعت، تورم، نرخ ارز و واردات به شوک مثبت نفت واکنش معنادار نشان میدهند.
متوسلی و ابراهیمی (1389) با بهرهگیری از آموزههای مکتب نیوکینزی، یک مدل تعادل عمومی پویای تصادفی برای اقتصاد ایران ساختهاند. در ساخت مدل، توجه خاصی به ویژگی اقتصاد ایران با صادرات نفت شده است و نفت و درآمدهای حاصل از صادرات آن، هم به عنوان بخشی مجزا و هم، به صورت یکی از منابع تأمین مالی بودجه دولت ظاهر شده است. مانند تمام مدلهای تعادل عمومی پویای تصادفی نیوکینزی، در این مدل نیز انعطاف ناپذیریهای اسمی وجود دارد و رقابت انحصاری حاکم است. چهار شوک بهروری، درآمدهای نفتی، نرخ رشد حجم پول و مخارج دولت به عنوان منبع نوسانات ادوار تجاری در اقتصاد ایران در مدل تعریف شدهاند. نتایج حاصله حکایت از نوسان بیشتر سرمایهگذاری خصوصی نسبت به تولید غیرنفتی در مقایسه با مصرف خصوصی دارد.
نتایج حاصل از کالیبراسیون مجدد نشان میدهد که کانال پول نقش بسیار زیادی در انتقال اثر شوکهای نفتی بر اقتصاد داشته و بسته شدن این کانال منجر به کاهش قابل توجه نوسانات حاصل از شوکهای نفتی خواهد شد. همچنین تولید غیرنفتی در برابر شوک درآمدهای نفتی واکنش مثبت نشان میدهد و با گذشت زمان این اثر تعدیل میگردد و به مقدار با ثبات برمیگردد. متغیرهای تورم و رشد حجم پول در برابر شوک درآمدهای نفتی واکنش مثبت نشان میدهند و طی دوره زمانی کوتاهمدت این اثر به صورت کامل تخلیه میشود.
CITATION مهر t l 1065 (مهرآرا, ابریشمی, & زمان زاده نصرآبادی, 1390) تأثیر درآمدهای نفتی را بر رشد اقتصادی در کشورهای صادرکننده نفت (اوپک) با تمرکز بر فرضیه نفرین منابع بررسی کردهاند. نتایج آن‌ها نشان میدهد که درآمدهای نفتی تأثیر غیرخطی آستانهای بر رشد اقتصادی کشورهای اوپک دارد، به نحوی که با گذار از حد آستانهای، درآمدهای نفتی بر رشد اقتصادی تأثیر منفی دارد.
CITATION الت91 l 1065 (التجائی & ارباب افضلی, 1391) در مطالعهای بر پایه مدل خودرگرسیونی برداری ساختاری (SVAR) تأثیرات نامتقارن شوکهای مثبت و منفی قیمت نفت را بر رشد اقتصادی، نرخ تورم و رشد مخارج جاری و عمرانی دولت طی دوره زمانی 1369 تا 1387 مورد مطالعه قرار دادهاند.
2-6- خلاصه و جمعبندیدر این فصل اهمیت بخش نفت در اقتصاد ایران به عنوان یک کشور صادرکننده نفت مورد بررسی قرار گرفت. ایران در سال 2012 در جایگاه هفتم از نظر صادرات نفتی و در جایگاه ششم از نظر تولید نفتی در جهان قرار داشت.
درآمدهای حاصل از صادرات نفت در ایران از اوایل دهه 80 و با افزایش قیمت نفت خام سیر صعودی به خود گرفته است. در حال حاضر حدود 70 الی 80 درصد درآمدهای ارزی کشور از صادرات نفت خام میباشد.
با توجه به سهم بالا و اهمیت نفت در اقتصاد ایران، در چندین دهه گذشته مباحث مربوط به نفت در اقتصاد و سیاست ایران موضوع بحثهای گسترده و مهمی بوده است.
در این فصل ضمن بررسی اهمیت نفت در اقتصاد ایران به بررسی سیاستهای پولی و مالی و ارتباط آن با نفت پرداخته شده است. در انتهای این فصل مطالعات تجربی داخلی و خارجی که در زمینه نفت و مرتبط با بخش پولی و مالی انجام شده است، بیان شده است.
فصل سوم سیاستهای پولی و مالی و ارتباط آن با نفت3-1- مقدمهتعداد زیادی از تحقیقات شواهدی را پیدا کردند که توسعه پایدار اقتصادی کشورهای دارای منابع غنی را به چالش میکشد به این دلیل که توانایی آن‌ها تنها جذب کردن درآمدهای ناشی از صادرات منابع میباشد. به عنوان مثال آیوتی (1993 و 2001a) و ساچز و وارنر (1995 و 2001) ارتباط منفی بین فراوانی منابع طبیعی و رشد اقتصادی را مورد بررسی قرار دادهاند. در مواجه با این چالش توسعه آتی اقتصادهای دارای منابع غنی وابسته به فرمولبندی موفق سیاسی آن‌ها با توجه به درآمدهای ناشی از صادرات منابع طبیعی میباشد.
کلید این موفقیت محدودیت انبساط مالی و پسانداز بخش زیادی از درآمدهای ناشی از منابع طبیعی از خارج است (سگارا (2006)، داویس و همکاران (2003) و بارنت و اوسوسکی (2003)).
بنابراین تجربه کشورهای در حال توسعه و دارای منابع غنی نشان میدهد که در این کشورها فشار سیاسی اغلب به سمت هزینه کردن درآمدهای ناشی از صادرات منابع است (هرمان (2006)، علیو (2012))؛ لذا در نتیجه افزایش درآمدهای ناشی از صادرات منابع، دولت مخارج مالی خود را افزایش میدهد.
این مسئله باعث افزایش واردات کالاهای قابل مبادله و کاهش رقابتپذیری بخش صنعت داخلی میشود. در ادبیات اقتصادی این مسئله به بیماری هلندی معروف است یعنی موقعیتی که در اکثر اقتصادهای دارای منابع غنی مشاهده میشود.
لذا سیاستهای دولت در این قبیل کشورها، کالاهای صادراتی بخشهای قابل مبادله را آسیبپذیر و اقتصاد کشور را وابسته به منابع طبیعی میکند.
تحت این شرایط سؤالی که مطرح میشود این است که آیا سیاستهای پولی و مالی یک نقش معنادار در تخصیص مجدد درآمدهای ناشی از منابع طبیعی بازی میکند و اگر جواب مثبت است چه رژیمهای پولی و مالی بهترین نتیجه را میدهد؟
واکنش بین سیاستهای مالی و پولی در قالب یک بازی که شامل دو بازیگر (حاکمان پولی و مالی) میباشد را میتوان در قالب تئوری بازیها نشان داد. در این بازی حاکم مالی میتواند دو سیاست ممکن را انتخاب کند: وی میتواند یک روش منظم یا نامنظم داشته باشد. تحت رفتار منظم که مخالف روش نامنظم است، حاکم مالی به تغییرات در درآمدهای ناشی از منابع طبیعی به صورت فوری واکنش نشان نمیدهد. حاکم پولی یکی از سه رژیم پولی ممکن (نرخ ارز ثابت- هدفگذاری سطح قیمت- آزادی مطلق اقتصادی) را تنظیم میکند. در این بازی بهترین راهحل زمانی بدست میآید که حاکم مالی در یک روش منظم بیاعتنا به سیاست پولی اجرا شده رفتار کند. حاکم مالی نامنظم معمولاً یک راهحل تحقق یافته در بسیاری از کشورهای صادرکننده نفت است.

جدول STYLEREF 1 s ‏3 SEQ جدول * ARABIC s 1 1. نمایش فرم معمول بازی بین حاکمان پولی و مالیحاکم مالی نمایش فرم معمول بازی بین حاکمان پولی و مالی
روش منظم روش نامنظم حداقل آسیبپذیری آسیبپذیری کم نرخ ارز ثابت حاکم پولی
سطح قیمت پایدار سطح قیمت نوسانی نرخ ارز پایدار نرخ ارز پایدار حداقل آسیبپذیری آسیبپذیری متوسط سطح قیمت ثابت سطح قیمت پایدار سطح قیمت پایدار نرخ ارز پایدار نرخ ارز نوسانی حداقل آسیبپذیری آسیبپذیری بالا آزادی مطلق اقتصادی سطح قیمت پایدار سطح قیمت نوسانی نرخ ارز پایدار نرخ ارز نوسانی اقتصادهای در حال توسعه نسبت به شوکهای خارجی شکننده هستند. ابتدا اینکه این گونه اقتصادها وابسته به کشورهای صنعتی هستند (و لذا از کانال تجارت تحت تأثیر قرار میگیرند) و دوم اینکه از بازارهای سرمایه بینالمللی- از جمله فعالیتهای مربوط به بانکداری بینالمللی- برای تأمین مالی سرمایهگذاریهای خود استفاده میکنند (کانال تأمین مالی). علاوه بر این قیمتهای داخلی در کشورهای در حال توسعه متأثر از نوسانات نرخ ارز است (کانال انتقال نرخ ارز). در بین این گروه از کشورها، اقتصادهای صادرکننده نفت نسبت به این شوکها بیشتر متأثر میشوند. کشورهای صادرکننده نفت وابسته به درآمدهای نفتی هستند و رشد آن‌ها یک وابستگی شدید به واردات را به تصویر میکشد؛ بنابراین این قبیل کشورها چرخههای تجاری نوسانیتری را نسبت به اقتصادهای باز کوچک دارند.
لذا با توجه به وابستگی شدید اکثر اقتصادهای صادرکننده نفت به بخش نفتی، درآمدهای نفتی نقش بسیار مهمی را در ثبات و عملکرد اقتصادی این کشورها بازی میکند.
رخدادهای ژئوپولوتیک و اقتصادی اخیر اثر معناداری بر روی قیمتهای نفت داشته است. اگرچه که مکانیسمهای انتقال و نتایج شوکهای قیمت نفت برای کشورهای پیشرفته بررسی شده است، اثرات شوکهای قیمت نفت بر روی کشورهای در حال توسعه صادرکننده نفت هنوز بررسی نشده است.

user7-35

هدف کلی: تحلیل تجربی تاثیر محافظه کاری بر کاهش بازده غیرعادی کوتاه مدت سهام عرضه های عمومی اولیه.
هدف آرمانی: بستر سازی جهت ارتقای کیفیت گزارشگری مالی و حصول به اهداف جامعیت گزارشگری مالی.
هدف کاربردی: شناخت بهتر زوایای گزارشگری مالی شرکتهای ناشر، فرصت تدوین و تهیه استانداردهایی با کیفیت مطلوبتر را به سازمانهای حرفه ای ذیربط خواهد داد که در نهایت با کشف صحیح قیمت این سهام، افزایش شفافیت بازارهای سرمایه، تخصیص بهینه منابع و افزایش ثروت جامعه را بدنبال خواهد داشت.
7-1- روش کلی تحقیق این پژوهش، از بابت هدف، کاربردی و از لحاظ روش تحقیق، از نوع توصیفی- همبستگی می باشد. به عبارت دیگر، در این تحقیق به بررسی وجود رابطه و همبستگی بین متغیر ها از طریق رگرسیون می پردازیم. روش شناسی تحقیق نیز از نوع پس رویدادی است.
8-1- قلمرو زمانی، جامعه و نمونه آماریقلمرو زمانی: قلمرو زمانی این تحقیق، سال های مالی 1382 تا 1391 را در بر می گیرد.
جامعه آماری : جامعه مد نظر این تحقیق با توجه به هدف آن شرکت های پذیرفته شده در بورس اوراق بهادار تهران طی سال های 1382 تا 1391می باشد؛ که سهام آنها برای اولین بار به عموم عرضه شده اند.
نمونه آماری: در این تحقیق با توجه به ماهیت تحقیق و وجود برخی ناهماهنگی ها میان شرکت های پذیرفته شده در بورس اوراق بهادار تهران، شرایط زیر به منظور تعیین نمونه آماری تحقیق در نظر گرفته شده است:
1 ـ سهام شرکت طی دوره تحقیق در بورس اوراق بهادار تهران برای اولین بار عرضه شده باشد.
2 - شرکت جزء شرکت های سرمایه گذاری، واسطه گری مالی، بانک و بیمه نباشد.
3 - طی فاصله زمانی 4 هفته بعد از تاریخ عرضه اولیه و درج در تابلو، توقف معاملاتی نداشته باشد.
4- طی دوره تحقیق تغییر فعالیت یا سال مالی نداشته باشد.
5- اطلاعات مورد نیاز در دسترس باشد.
6- برای رعایت قابلیت مقایسه، پایان سال مالی شرکت، منطبق با 29 اسفند ماه باشد.
در پایان با در نظر گرفتن شرایط فوق، نمونه انتخابی 71 شرکت را در بر میگیرد. بنابراین می توان گفت در این پژوهش 71 شرکت- سال به عنوان نمونه، مورد بررسی قرار خواهند گرفت.
9-1- روش جمعآوری اطلاعات برای جمع آوری اطلاعات درباره‌ی داده های مربوط به محافظه کاری و بازده غیرعادی کوتاه مدت به محل نگهداری صورتهای مالی در بورس اوراق بهادار مراجعه شده و اطلاعات مورد نیاز با بررسی اسناد و مدارک و صورتهای مالی ارائه شده و در برخی موارد با استفاده از لوح فشرده(که شامل اطلاعات صورتهای مالی و سابقه معاملاتی شرکتهای پذیرفته شده در بورس اوراق بهادار تهران می باشد)، سایت اینترنتی بورس اوراق بهادار و یا با استفاده از بانک های اطلاعاتی"ره آورد نوین" و "تدبیر پرداز" گردآوری خواهد شد.
10-1- روش تجزیه و تحلیل داده ها داده های جمع آوری شده،ابتدا در قالب بانک اطلاعات صفحه گسترده ذخیره شده و سپس با انتقال این داده ها به نرم افزار SPSS، Stata و Excel، زمینه تجزیه و تحلیل این داده ها از طریق رگرسیون و نتایج حاصل از آنها با استفاده از تجزیه و تحلیل های همبستگی فراهم می شود.
11-1- مدل تحقیق با توجه به فرضیه مطرح شده در این پژوهش، مدل رگرسیونی زیر برای آزمون فرضیه مذکور به کار میرود:
MAAR(IPOit) = β0 + β 1 CONSit + β 2 L(Size)it +β 3 (LEV)it+ β 4 (ROA)it+ β5 L(Age)it +β6 (MCON)it+β7 L(OW.RAT)it +β8 (TS)it +β9 L(OFF SIZE)it +εit
متغیر های رابطه بالا عبارتند از:
MAAR: بازده غیرعادی کوتاه مدت
β0 : مقدار ثابت
CONS: محافظه کاری
Size: اندازه شرکت
LEV: اهرم مالی
ROA: نرخ بازده کل دارایی ها
(Age)L: سن شرکت
MCON: نوسان بازده شاخص بازار
OW.RAT: ساختار مالکیت سهامداران
TS: درصد عرضه اولیه سهام
OFF SIZE: حجم عرضه های اولیه
12-1- شرح واژهها و متغیرهای تحقیق متغیر های مورد مطالعه در این تحقیق، شامل متغیر وابسته، متغیر مستقل اصلی و متغیر های مستقل کنترل به شرح زیر می باشند:
الف- متغیر مستقل:
در این تحقیق، محافظه کاری شرکتها، متغیر مستقل تحقیق را تشکیل می دهد؛ که جهت اندازهگیری آن با توجه به نبود شاخص های بازار برای سهام عرضه های عمومی اولیه و همچنین نبود تعداد مشاهدات کافی برای استفاده از مدل های رگرسیونی جهت سنجش محافظه کاری، از مدل گیولی و هاین که مبتنی بر متغیرهای حسابداری است، استفاده می شود. گیولی و هاین در سال 2000 میلادی با استفاده از اقلام تعهدی، روشی را برای اندازه گیری محافظه کاری ارائه نمودند. طبق این روش، وجود مستمر اقلام تعهدی عملیاتی منفی در طی یک دوره زمانی بلند مدت در شرکت ها، معیاری از محافظه کاری بشمار می رود. یعنی هرچه قدر میانگین اقلام تعهدی عملیاتی طی دوره مربوطه منفی و بیشتر باشد، محافظه کاری بیشتر خواهد بود. در عین حال نرخ انباشتگی خالص اقلام تعهدی منفی، نشانگر تغییر درجه محافظه کاری در طول زمان می باشد.
شاخص محافظه کاری گیولی و هاین (2000) بصورت زیر محاسبه می شود:
کاری محافظه شاخص=( عملیاتی سود+ استهلاک هزینه-عملیاتی های فعالیت از حاصل نقدی های جریان)دوره اول در ها دارایی جمع×(-1) در این تحقیق برای کاهش اثرات موقتی اقلام غیرعادی بزرگ که اقلام تعهدی را تحت تاثیر قرار می دهند، بر اساس تحقیقات گذشته نظیر ریچاردسون و همکاران (2005) و گارسیا لارا و همکاران (2009) شاخص محافظه کاری گیولی و هاین بوسیله بر آورد میانگین 3 سال گذشته هر یک از داده ها محاسبه گردیده است.
ب- متغیر وابسته :
متغیر مذکور در این تحقیق بازده غیرعادی کوتاه مدت سهام عرضه های اولیه می باشد که برای اندازه گیری بازده غیر عادی اولیه معمولا از متدولوژی استاندارد از جمله روش تحقیق آگاروال، لیل و هرناندز، چان و همکاران و کولی و سورت به شرح رابطه زیر استفاده می شود:
Rit=Pit-Pi0Pio=PitPi0-1که در رابطه فوق:
Rit: بازده سهم i در زمان t
Pit: قیمت معاملاتی سهم i در زمان t
Pi0: قیمت عرضه اولیه سهم i در تابلو بورس اوراق بهادار
بازده کوتاه مدت پرتفوی بازار هم در مقاطع زمانی متناظر به شرح رابطه ذیل محاسبه می شود:
Rmt=Mt-M0Mo=MtM0-1که در رابطه فوق:
Rmt: بازده پرتفوی بازار در زمان t
Mt: شاخص کل بازار در زمان t
M0: شاخص کل بازار در زمان عرضه اولیه سهم i در تابلو بورس اوراق بهادار
با در نظر گرفتن روابط فوق بازده کوتاه مدت تعدیل شده یا بازده غیرعادی سهام عرضه های عمومی اولیه از طریق رابطه زیر محاسبه می شود:
MAARit=Rit-Rmt=100×1+Rit1+Rmt-1که در رابطه فوق:
MAARit: بازده کوتاه مدت تعدیل شده (بازده غیرعادی اولیه )سهم i در زمان t بعد از عرضه
Rit: بازده کوتاه مدت (تعدیل نشده ) سهم i در زمان t
Rmt: بازده پرتفوی بازار (شاخص کل بازار ) در زمان t بعد از عرضه اولیه سهم i
ج- متغیرهای کنترل :
در تحقیق جاری، متغیر های کنترل شامل موارد زیر هستند که بر اساس تحقیقات صورت گرفته از جمله جان لین و تیان (2012) و باقرزاده و همکاران (1388) انتخاب شده اند:
اندازه شرکت ( SIZE):
فاما و فرنچ (1993) نشان دادند که یکی از فاکتور های فزاینده ریسک شرکت ها، اندازه آن‌ها است. در این تحقیق برای کمی کردن این متغیر، از لگاریتم طبیعی کل دارایی های در ابتدای سال عرضه عمومی اولیه استفاده می شود.
اهرم مالی ( LEV):
در این تحقیق برای محاسبه اهرم مالی از نسبت کل بدهی ها به کل دارایی ها استفاده می شود.
نرخ بازده حقوق صاحبان سهام (ROA):
نرخ بازده حقوق صاحبان سهام با نسبت سود خالص پس از مالیات به کل دارایی ها، برای سال قبل از عرضه اولیه عمومی محاسبه خواهد شد.
سن شرکت ( Age):
سن شرکت برحسب لگاریتم طبیعی فاصله زمانی بین تاریخ تاسیس شرکت و تاریخ پذیرش توسط هیات پذیرش سازمان بورس اوراق بهادار محاسبه می شود.
نوسان بازده شاخص بازار ( MCON):
برای نشان دادن شرایط عمومی بازار قبل از عرضه عمومی اولیه، از متوسط انحراف معیار بازده روزانه پرتفوی بازار(شاخص کل بازار بورس اوراق بهادار ) در مقطع زمانی 3 ماه قبل از عرضه اولیه سهم استفاده خواهد شد.
ساختار مالکیت سهامداران ( OW.RAT):
این متغیر، لگاریتم طبیعی تعداد سهامداران با مالکیت بیش از 15 درصد سهام شرکت را در تاریخ عرضه اولیه سهم نشان می دهد.
درصد سهام عرضه شده ( TS):
درصد سهام عرضه شده، براساس درصد سهام عرضه شده در مقطع عرضه اولیه محاسبه می شود.
حجم عرضه های اولیه (OFF SIZE):
حجم عرضه های اولیه با لگاریتم طبیعی، حاصلضرب تعداد سهام عرضه شده در میانگین قیمت عرضه سهم برابرخواهد بود.
شکل(1) . مدل مفهومی تحقیق
396811513398500اثر افزایشی
398145013652500-10731574930قیمت گذاری کمتر از واقع ( Under Pricing )
00قیمت گذاری کمتر از واقع ( Under Pricing )
اثر کاهشی
2204085298450محافظه کاری حسابداری
00محافظه کاری حسابداری

9271003111500
445135014351000376364514351000
204343018415000
3345180196850شرکت ناشر
00شرکت ناشر
23120353429000
2797175130810عدم تقارن اطلاعاتی بین ذینفعان درگیر در فرایند عرضه های عمومی اولیه
00عدم تقارن اطلاعاتی بین ذینفعان درگیر در فرایند عرضه های عمومی اولیه

92710012827000
4221480157480شرکت تامین سرمایه
00شرکت تامین سرمایه
2471420157480سرمایه گذاران بالقوه
00سرمایه گذاران بالقوه

13-1- ساختار کلی تحقیق در این پژوهش، سایر فصول به شرح زیر ارائه میگردد:
فصل دوم: در این فصل، ادبیات موجود در زمینه محافظه کاری و بازده غیرعادی سهام عرضه های عمومی اولیه IPOs) ) مورد بررسی قرار گرفته و در پایان، پیشینه پژوهش های انجام شده در این زمینه در ایران و سایر کشور ها بیان خواهد شد.
فصل سوم: روش اجرای تحقیق شامل مواردی همچون روشهای جمعآوری دادهها، تجزیه و تحلیل اطلاعات، جامعه، نمونه و ... در این فصل ارائه میشود.
فصل چهارم: در این فصل، اطلاعات گرد آوری شده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و نتایج به دست آمده از آزمون فرضیه ها تشریح میگردد.
فصل پنجم: در فصل آخر، خلاصه ای از نتایج به دست آمده و نتیجه گیری کلی ارائه شده و با توجه به پژوهش صورت گرفته، پیشنهاداتی برای پژوهش های آتی ارائه خواهد شد.
خلاصه فصل در این فصل کلیات پژوهش به صورت اجمالی مورد بررسی قرار گرفت؛ به طوری که پس از تشریح و بیان موضوع، ضرورت انجام چنین تحقیقی همراه با اهداف انجام آن ارائه گردید و در ادامه به مدل ریاضی به کار گرفته شده پرداخته شد و فرضیه تحقیق های و متغیرهای آن تشریح شدند. به طور کلی می توان گفت فصل حاضر در بر گیرنده خلاصه ای درباره چارچوب کلی و مطالب فصول آتی این پژوهش میباشد. TOC o "1-3" h z u
-8953502152650فصل دوم
مبانی نظری پژوهش ومروری بر تحقیقات پیشین
00فصل دوم
مبانی نظری پژوهش ومروری بر تحقیقات پیشین

1-2- مقدمه با بررسی مبانی نظری و پیشینه تحقیق، می توان از روشهای مورد استفاده در تحقیقات قبلی مانند ابزار اندازهگیری، روش نمونهگیری و موارد دیگری از این دست آگاه شد و به نقاط قوت و ضعف آنها پی برد. بر این اساس پژوهشگر میتواند طرح تحقیق مناسب را برای موضوع مورد نظر انتخاب کند و نارساییهای مشهود روش شناختی تحقیقات قبلی را در هنگام اجرای طرح پژوهشی خویش برطرف یا کنترل نماید (سرمد، بازرگان و حجازی، 1387).
با توجه به اصول تحقیق علمی، لازم است در این فصل، مروری بر ادبیات تحقیق انجام پذیرد. لذا با توجه به هدف اصلی تحقیق که عبارت است از "تحلیل تجربی تاثیر محافظه کاری بر بازده غیر عادی سهام عرضه های عمومی اولیه"، واژگان کلیدی تحقیق، مشخص و تعریف شده و در مورد هر بخش، مروری بر مبانی نظری مربوطه ارائه خواهد شد.
به عبارت دیگر با توجه به اهمیت بررسی مبانی نظری و پیشینه تحقیقات مرتبط، این فصل به مرور مبانی نظری و نتایج تحقیقات پیشین که به موضوعات این پژوهش مرتبط به نظر میرسند اختصاص داده شده است. پس از این مقدمه ابتدا در مورد محافظه کاری و عدم تقارن اطلاعاتی و سپس در خصوص بازده غیر عادی سهام عرضه های عمومی اولیه و مدل هایی که برای محاسبه آن وجود دارد مطالبی ارایه خواهد شد. در نهایت چکیده مطالب ارایه شده در این فصل مطرح و نتیجه گیری لازم به عمل خواهد آمد.
2-2- محافظه کاری
1-2-2- تعریف محافظه کاری و مفهوم آن
محافظه کاری یکی از مشخصات اصلی گزارشگری مالی است که در طول یک دوره طولانی در تئوری حسابداری مورد بحث و بررسی قرار گرفته است و نقش آفرینی می کند. محافظه کاری بعنوان یکی از اصول محدود کننده حسابداری، سالهاست که مورد استفاده حسابداران قرار می گیرد و علی رغم انتقادهای فراوان بر آن، همواره جایگاه خود را در میان سایر اصول حسابداری حفظ نموده است. بطوری که می توان دوام و بقای محافظه کاری در مقابل انتقادهای وارده بر آن در طول سالیان متمادی را، گواهی بر مبانی بنیادین این اصل دانست.
باسو (1997) معتقد است محافظه کاری طی قرن ها تئوری و عمل حسابداری را تحت تاثیر قرار داده است. هرچند بسیاری از حسابداران بر وجود محافظه کاری در تنظیم صورتهای مالی توافق دارند، ولی به طور کلی برای محافظه کاری تعریف منسجمی که مورد پذیرش همگان باشد، وجود ندارد.
واتز (2003) از بلیس (1924) در تعریف محافظه کاری چنین نقل کرده است:« محافظه کاری بطور سنتی با ضرب المثل هیچ سودی را شناسایی نکنید اما همه زیانها را پیش بینی کنید تعریف شده است». پیش بینی سود به معنای شناسایی سود پیش از وجود ادعای قانونی نسبت به درآمد هایی که باعث ایجاد آن شده و تاییدپذیری آن درآمدهاست. مقصود از محافظه کاری این نیست که تمام جریان های نقدی مربوط به درآمد پیش از شناسایی سود دریافت شوند؛ اما باید این جریان های نقدی تاییدپذیر باشند. در ادبیات حسابداری این ضرب المثل بصورت گرایش حسابداری به الزام درجه بالاتری از تاییدپذیری برای شناسایی اخبار خوب یعنی سود، نسبت به شناسایی اخبار بد یعنی زیان تفسیر شده است.
باسو (1977) استفاده از درجات بالاتر قابلیت اتکا، برای شناسایی و ثبت سود ها و اخبار خوشایند(افزایش ارزش ها)؛ و در مقابل استفاده از درجات پایین تر قابلیت اتکا برای شناسایی و ثبت زیان ها و اخبار ناخوشایند (کاهش ارزش ها) را محافظه کاری نامیده است. واتز و زیمرمن (1986 ) در تعریف محافظه کاری چنین نوشته اند:« محافظه کاری یعنی این که حسابدار باید از بین ارزش های ممکن، برای دارایی ها کمترین ارزش و برای بدهی ها بیشترین ارزش را گزارش کند. درآمدها باید دیرتر شناسایی شوند نه زودتر و هزینه ها باید زودتر شناسایی شوند نه دیرتر».
واتز از چهار تعبیر هم برای توضیح محافظه کاری استفاده کرده است که این چهار تعبیر شامل قرارداد (قرارداد بدهی، قرارداد مدیریتی و حاکمیت شرکت)، دعوای قضایی سهامداران، قوانین حسابداری و مالیات می شود. درواقع واتز محافظه کاری را سازوکاری موثر در قراردادهای بین شرکت و اعتباردهندگان و سهامداران می داند که از اعتباردهندگان و سهامداران در مقابل فرصت طلبیهای مدیریت محافظت می کند(واتز،2003).
علاوه بر این محافطه کاری ممکن است پوشش مناسبی برای جلوگیری از مطرح شدن دعوای قضایی علیه شرکت شود که این امر می تواند هم باعث کاهش ریسک مطرح شدن دعوای قضایی و هم باعث کاهش هزینه های مرتبط با این گونه دعاوی شود( هی و همکاران،2008).
در کشور ما، کمیته فنی سازمان حسابرسی در مفاهیم نظری گزارشگری مالی محافظه کاری را بعنوان یکی از خصوصیات کیفی مرتبط با محتوای اطلاعات و قابل اتکا بودن در نظر گرفته، اما واژه محافظه کاری را استفاده نکرده است بلکه از واژه احتیاط بجای آن استفاده کرده است. در مفاهیم نظری گزارشگری مالی پیوست استاندارد های حسابداری ایران، درباره احتیاط چنین آمده است:
«تهیه کنندگان صورتهای مالی در عین حال باید با ابهاماتی که بگونه ای اجتناب ناپذیر بر بسیاری از رویداد ها و شرایط سایه افکنده است برخورد کنند. نمونه این ابهامات عبارت است از قابلیت وصول مطالبات،عمر مفید احتمالی دارایی های ثابت مشهود و تعداد و میزان ادعاهای احتمالی مربوط به ضمانت کالای فروش رفته. چنین مواردی با رعایت احتیاط در تهیه صورتهای مالی و همراه با افشای ماهیت و میزان آنها شناسایی می شود. احتیاط عبارت است از کاربرد درجه ای از مراقبت که در اعمال قضاوت برای انجام برآورد در شرایط ابهام مورد نیاز است بگونه ای که در آمدها و دارایی ها بیش از واقع و هزینه ها یا بدهی ها کمتر از واقع ارائه نشود. اعمال احتیاط نباید منجر به ایجاد اندوخته های پنهانی یا دخایر غیر ضروری گردد یا دارایی ها و درآمدها را عمدا کمتر از واقع و بدهی ها و هزینه ها را عمدا بیشتر از واقع نشان دهد. زیرا این امر موجب نقض بی طرفی است و بر قابلیت اتکای اطلاعات مالی اثر می گذارد» (کمیته فنی سازمان حسابرسی،1381).
تعریف بالا نشان می دهد که محافظه کاری(احتیاط) محصول ابهام است و هرگاه حسابداران با ابهام روبرو شوند محافظه کاری را بکار می گیرند. هیئت استاندارد های حسابداری مالی(FASB)در سلسه مراتب ویژگی های کیفی اطلاعات از محافظه کاری حسابداری ذکری به عمل نیاورده، اما در بیانیه مفهومی شماره 2 محافظه کاری را به عنوان یک میثاق مطرح نموده و این چنین تعریف کرده است:
«واکنشی محتاطانه به ابهام در تلاش برای اطمینان از اینکه ابهام و ریسک های ذاتی شرایط تجاری بگونه ای مناسب مدنظر قرار گرفته اند». این تعریف، ابهام و ریسک را عواملی مهم در تشریح محافظه کاری می داند. در این بیانیه آمده است که اگر ابهام وجود نداشته باشد، نیازی به محافظه کاری نیست؛ و هرچه ابهام و ریسک بیشتری وجود داشته باشد نیاز بیشتری به محافظه کاری وجود دارد(هیئت استانداردهای حسابداری مالی،1980). در سال 2006 میلادی، هیئت استاندارد های بین المللی حسابداری (IASB)و هیئت استانداردهای حسابداری مالی آمریکا (FASB) در پروژه مشترکی با هدف نزدیک ساختن چارچوب های نظری گزارشگری مالی، پروژه - ریسرچای را ارائه نمودند که شامل دو بخش اهداف و ویژگی های کیفی گزارشگری مالی می باشد. طبق نظر کمیته مشترک ویژگی های کیفی اطلاعات شامل مربوط بودن، قابلیت مقایسه، قابل فهم بودن و ارائه منصفانه می باشد. کمیته مشترک محافظه کاری را از ویژگی های کیفی گزارشگری مالی خارج کرده است به نظر می رسد دلیل این امر مغایرتی باشد که بین محافظه کاری و بی طرفی وجود دارد. هیئت استاندارد های بین المللی حسابداری (IASB) در آگوست سال 2007، در چارچوب نظری خود در ارتباط با تعاریف و نحوه اندازه گیری ارزش منصفانه اشاره می کند که محافظه کاری حسابداری، جز ویژگی های کیفی اطلاعات نمی باشد.
اثرات محافظه کاری را می توان به دو مورد نسبت داد:
نخست، استانداردهای گزارشگری مالی، که گزارشگری محافظه کارانه را الزامی می سازند؛ و دیگری رویه های حسابداری انتخاب شده توسط مدیریت برای تهیه ی صورت های مالی. غالبا جنبه دوم به عنوان تصویر محافظه کاری در ادبیات مربوط ارائه شده است. برای مثال گزارشگری مالی محافظه کارانه توسط یک شرکت می تواند دلالت بر وجود ابهام و ریسک بیشتر و در نتیجه محافظه کاری بیشتر داشته باشد که در استانداردهای مربوط الزامی شده است؛ یا دلالت بر این داشته باشد که شرکت رویه های حسابداری محافظه کارانه را برای گزارشگری مالی انتخاب نموده است. در عالم واقع ممکن است هردو این ها مهم باشد و اهمیت نسبی آنها نیز باهم متفاوت باشد. از این رو شرکت هایی که هدف آنها ارائه گزارش های مالی محافظه کارانه است، ممکن است درصورتی که سطح عدم اطمینان و ابهام پایین باشد، سطح با اهمیتی از محافظه کاری را نشان ندهند. برعکس در مورد شرکت های دارای سیاست های گزارشگری مالی متهورانه، ممکن است درصورتی که سطح ابهام بالا باشد، سطح بالایی از محافظه کاری را نشان دهند(پرایس ،2005). محافظه کاری هدف گزارشگری مالی کنونی نیست، اما با این حال هنوز هم به عنوان یکی از ویژگی های گزارشگری مالی باقی مانده است. هیأت استانداردهای حسابداری مالی آمریکا در بیانیه ی مفاهیم حسابداری شماره ی 2 تا حدودی از اهمیت محافظه کاری کاسته است؛ زیرا در سلسله مراتب ویژگی ها، ذکری از آن به عمل نیاورده است.
از نظر گیولی و هاین(2000) ، محافظه کاری یکی از قراردادهای مهم در گزارشگری مالی محسوب می شود که باعث کاربرد احتیاط در تشخیص و سنجش درآمد و داراییها می شود؛ و انتخاب یک راهکار حسابداری تحت شرایط عدم اطمینان می باشد، که در نهایت به ارائه کمترین دارایی ها و درآمدها بیانجامد و کمترین اثر مثبت را بر حقوق صاحبان سهام داشته باشد(گیولی وهاین، 2000).کیم و ژانگ (2002 ) معتقدند، محافظه کاری یعنی شناسایی تمام زیان های بالقوه و شناسایی نکردن سود های محتمل. کمیته ویژه انجمن حسابداران رسمی آمریکا (AICPA)، محافظه کاری را از طریق طرز عمل حسابداری در شناسایی سود و زیان تعریف می کند. به این صورت که زیانها به محض وقوع و نه در زمان تحقق شناسایی می شود؛ و سودها تا زمانی که تحقق نیافته باشند شناسایی نمی گردند. به عبارت دیگر در زمان تردید، داراییها کمتر و بدهیها بیشتر ارزیابی می شود.
از نظر بیور وریان(2000)، محافظه کاری اختلاف بین ارزش بازار و ارزش دفتری است که بابت ثبت و انباشته شدن سود و زیان های اقتصادی به ارزش دفتری ایجاد شده است. به طور کلی، محافطه کاری مفهومی است که منجر به کاهش سود انباشته گزارش شده از طریق شناخت دیرتر درآمد و شناخت سریعتر هزینه، ارزیابی پایین دارایی و ارزیابی بالای بدهی می شود.
از دیدگاه تهیه کنندگان صورتهای مالی، محافظه کاری کوششی است برای انتخاب روشی از روشهای پذیرفته شده حسابداری که به یکی از موارد زیر منتج می شود:
شناخت کندتر درآمد فروش،
شناخت سریعتر هزینه ها،
ارزشیابی کمتر داراییها، و
ارزشیابی بیشتر بدهیها (شباهنگ،1387: 54).
درتعریفهای بالا، یک نقطه مشترک وجود داردکه همان اشاره به تاثیرگذاری محافطه کاری بر فرایند تصمیم گیری استفاده کنندگان صورتهای مالی است.
2-2-2 - دلایل محافظه کاری
هندریکسن ونبردا (1992)، درکتاب تئوری حسابداری سه دلیل برای محافظه کاری ارائه کرده اند:
اولین دلیل این است که گرایش حسابداران به بدبینی برای جبران خوش بینی بیش از حد مدیران و مالکان، ضروری است .
معمولا مالکان واحد های تجاری نسبت به تجارتشان خوش بین هستند. این خوش بینی هم در انتخاب اقلام و هم در تاکید بر اقلام، در گزارش های حسابداری نشان داده می شود. در اثر فشار بستانکاران و سایر استفاده کنندگان از گزارش های مالی، حسابداران سده نوزدهم به طور مداوم برای خودداری از انعکاس این خوش بینی در گزارش هایشان تحت فشار بوده اند. از این رو بسیاری از اصول سنتی حسابداری مبتنی بر محافظه کاری بوده و بسیاری از این مفاهیم در حسابداری امروز هم رسوخ کرده اند.
دلیل دوم برای محافظه کاری این است که بیش نمایی سود و ارزشیابی ها، نسبت به کم نمایی آن ها، برای تجارت مالکان آن خطرناک تر است.
بدین معنی که پیامد زیان یا ورشکستگی بسیار جدی تر از پیامد سود است. بنابراین، چنین استدلال می شود که وقتی پیامد متفاوت است دلیلی وجود ندارد که قواعد اندازه گیری و شناسایی زیان ها و سودها مشابه باشد. پیش فرض مبنای این استدلال این است که حسابدار برای ارزیابی ریسک، نسبت به سرمایه گذار یا اعتبار دهنده موقعیت بهتری دارد. با این حال، ارزیابی ریسک و پذیرش یا گریز از آن قضاوتی ذهنی است که نمی تواند توسط حسابدار انجام شود. به جای به کار بردن محافظه کاری، باید هدف گزارش های مالی فراهم نمودن اطلاعات مناسبی باشد که به استفاده کنندگان اجازه دهد خودشان ریسک را ارزیابی نمایند.
دلیل سوم برای محافظه کاری مبتنی براین فرض است که حسابدار نسبت به سرمایه گذاران و اعتباردهندگان، به اطلاعات بیشتری دسترسی دارد.
حسابدار در هنگام حسابرسی با دو نوع ریسک روبرو می شود: از یک سو، این ریسک وجود دارد که ممکن است آنچه گزارش شده بعدا نادرست از آب درآید. از سوی دیگر، این ریسک وجود دارد که ممکن است آنچه گزارش نشده بعدا درست از آب در آید. محافظه کاری بدین مفهوم است که تاوان افشا بیش از عدم افشا است. ایراد این شیوه این است که شواهدی اساسی مبنی براینکه پیامد کدام یک از ریسک ها بیشتر از دیگری است وجود ندارد تا بتوان این جانبداری در گزارش های حسابداری را توجیه کرد. حسابدار باید تا آنجا که ممکن است برای ایجاد تعادل میان این دو ریسک تلاش کند و در هرجا که ممکن است اطلاعاتی را برای ارزیابی مناسب ریسک فراهم نماید.
از دیدگاه این دو اندیشمند، محافظه کاری در بهترین حالت روشی ضعیف برای برخورد با ابهام در ارزشیابی دارایی ها و اندازه گیری سود است؛ و در بدترین حالت، منجر به داده های حسابداری کاملا دستکاری شده می شود. خطر اصلی این است که چون محافظه کاری روشی خام است، اثرات آن ناپایدار است؛ بنابراین داده هایی که به صورت محافظه کارانه گزارش می شود، حتی توسط آگاه ترین خوانندگان هم نمی تواند به درستی تفسیر شود. محافظه کاری با هدف افشای همه ی اطلاعات مربوط و همچنین ثبات رویه در تضاد است. همچنین، ممکن است منجر به از بین رفتن قابلیت مقایسه شود؛ چرا؟ چون استانداردهای یکنواختی برای کاربرد آن وجود ندارد. بدین ترتیب هندریکسن و ون بردا براین باورند که محافظه کاری در تئوری حسابداری جایگاهی ندارد. کم نمایی آگاهانه می تواند منجربه تصمیم گیری های ضعیف شود، همانگونه که بیش نمایی منجر به چنین امری می شود.
3-2-2- دیدگاه های مرتبط با محافظه کاری
در مورد محافظه کاری حسابداری دو دیدگاه کاملا متفاوت وجود دارد؛ و نقش محافظه کاری در انعطاف پذیری مالی و تصمیم گیری مالی شرکت ها از طریق این دو دیدگاه قابل بررسی است. برخی از محققان محافظه کاری را برای استفاده کنندگان و تحلیلگران صورتهای مالی مفید دانسته و برای آن نقش اطلاعاتی قائلند؛ این دیدگاه بر مبنای دیدگاه منافع قراردادی است، و برخی دیگر از محققان نه تنها برای آن نقش اطلاعاتی قائل نمی شوند؛ بلکه آن را به زیان تهیه کنندگان و استفاده کنندگان صورتهای مالی، قلمداد می کنند که در چارچوب دیدگاه تحریف اطلاعات مورد بررسی قرار می گیرد. در این بخش دو دیدگاه متفاوت از سوی محققان حسابداری درباب محافظه کاری مطرح، و تحقیقات تجربی موجود که به پشتیبانی این دیدگاهها می پردازد نیز، ارائه می شود.
1-3-2-2 - محافظه کاری نقش اطلاعاتی دارد ( دیدگاه منافع قراردادی )
طرفداران این دیدگاه برای محافظه کاری نقش اطلاعاتی قائلند. به اعتقاد آنها محافطه کاری باعث افزایش مقدار اطلاعات گزارش شده در بازارهای اوراق بهادار می گردد. این افزایش مقداری اطلاعات می تواند به سرمایه گذاران و سایر استفاده کنندگان صورتهای مالی، برای تصمیم گیریهای مناسب کمک کند. در واقع این تئوری چندین مزیت اطلاعاتی برای محافظه کاری قائل است. این مزیت ها عبارتند از:
بهبود کیفیت اطلاعات :
محافظه کاری می تواند در بهبود کیفیت اطلاعات ارائه شده از سوی مدیریت، موثر واقع شود. در واقع تئوری نمایندگی اثبات می کند که مدیران برای افزایش مناف، می کوشند تا اخبار بد مربوط به شرکت را پنهان و اخبار خوب را به سرعت گزارش کنند. این امر می تواند درکیفیت گزارشهای ارائه شده تاثیر منفی داشته باشد؛ اما محافظه کاری ممکن است با تعدیل اثرهای منفی این تلاشها،کیفیت گزارشهای ارائه شده از سوی مدیریت را افزایش دهد و باعث شفافیت صورتهای مالی گردد(فرنسیس و همکاران،2008).
کاهش منافع مدیریت سود برای مدیران :
چن و همکاران (1991) اثبات می کنند که محافظه کاری می تواند نقش مؤثری در کاهش منافع حاصل از مدیریت سود که توسط مدیران ارشد سازمان انجام می شود، بازی کند. محافظه کاری حسابداری با تسهیل نظارت سرمایه گذاران و اداره بهتر امور، خوش بینی مدیران را نسبت به عملکرد مالی شرکت محدود می سازد(لافوند و واتز به نقل از جیمی لی، 2010) .اگر محافظه کاری حسابداری موجب افزایش نظارت سرمایه گذاران شود، در این صورت آنها باید تمایل بیشتری به سرمایه گذاری داشته باشند؛ یعنی شرکت ها به آسانی به منابع مالی بیشتر دسترسی پیدا می کنند. اگر این شرایط وجود داشته باشد پیش بینی می شود شرکت های با گزارشگری مالی محافظه کارانه تر، با انعطاف پذیری مالی بیشتری همراه باشند. این نقش محافظه کاری بر مبنای دیدگاه منافع قراردادی است(ثقفی و نادری کروندان،1390).
محافظه کاری می تواند نوعی علامت دهی (سیگنال دهی) مدیران، برای ارائه اطلاعات خصوصی باشد :
مدیران به عنوان مسئولان تهیه صورتهای مالی با وقوف کامل بر وضعیت شرکت و با برخورداری از سطح آگاهی بیشتری نسبت به استفاده کنندگان صورتهای مالی، به طور بالقوه می کوشند که تصویر واحد تجاری را مطلوب نشان دهند. برای مثال، ممکن است از طریق منظور کردن هزینه های یک دوره به عنوان دارایی، باعث کاهش هزینه ها وگزارش سود بیشتر در صورتهای مالی شوند. بنابراین، هدف چنین عملیاتی ارائه تصویر بهتری از تصویر واقعی شرکت در بین استفاده کنندگان صورتهای مالی است. انگیزه کسب سود و پاداش بیشتر مدیران وکسب منافع مالی از طریق افراد برون سازمانی برای شرکت، می تواند دلیل اصلی چنین رفتاری باشد(کردستانی و امیر بیگی لنگرودی،1387). دراین جاست که نقش مراجع تدوین کننده استانداردهای حسابداری نمایان می شود. مراجع تدوین کننده استانداردهای حسابداری از طریق محافظه کاری و با هدف حمایت از حقوق ذی نفعان و ارائه تصویری منصفانه از شرکت، دست به متعادل سازی خوشبینی مدیران می زنند.
درواقع، محافظه کاری می تواند باعث بهبود کیفیت اطلاعات وکاهش اثر نبود تقارن اطلاعاتی بین سرمایه گذاران مطلع و بی اطلاع گردد. محافظه کاری می تواند بر کیفیت سودهای گزارش شده تاثیر بگذارد. استفاده از رویه های محافظه کارانه در حسابداری، باعث کاهش سود گزارش شده و افزایش کیفیت سود حسابداری می شود و از آنجا که بسیاری از سرمایه گذاران تصمیمهای خود را بر مبنای سودهای گزارش شده می گیرند، این امر می تواند برای سرمایه گذاران مفید باشد(پنمن و ژانگ،2002). تحقیقات تجربی نیز نقش اطلاعاتی محافظه کاری را اثبات می کند.
لافوند و واتز (2008) کشف نمودند که سرمایه گذاران خواستار اعمال محافظه کاری در هنگام ارزیابی ها و ارائه گزارشها هستند. آنها دلیل اصلی این تقاضا از طرف سرمایه گذاران را، کاهش عدم تقارن اطلاعاتی می دانند که اعمال صحیح محافظه کاری به همراه دارد(لافوند و واتز ،2008). محافظه کاری سازوکاری موثر برای کاهش هزینه نمایندگی است و روشی برای معامله در شرایط نبود اطمینان است که باعث افزایش ارزش شرکت خواهد شد.
یکی دیگر از مسائلی که گویای نقش اطلاعاتی محافظه کاری و مفیدبودن آن برای استفاده کنندگان اطلاعات مالی است، تاثیر آن بر کاهش تعارض سیاستهای تقسیم سود بین سهامداران و دارندگان اوراق قرضه و کاهش هزینه تامین مالی است. پایبندی به رویه های محافظه کارانه و افزایش محافظه کاری، باعث کاهش تمایل مدیران به استقراض و درنتیجه کاهش هزینه های تامین مالی می شود. درفرایند عقد یک قرارداد بدهی، وام دهنده با ریسک از دست دادن اصل سرمایه روبه روست؛ ازاین رو، از تمامی سازوکارهایی که بتواند این ریسک را کاهش دهد، استقبال می کند. در واقع، محافظه کاری همین سازوکار است(ژانگ، 2008).
محافظه کاری با انتشار سریعتر اخبار بد نسبت به اخبار خوب ، می تواند به وام دهندگان جهت کاهش میزان اعتبار شخص وام گیرنده کمک کند و باعث کاهش ریسک از دست دادن اصل سرمایه شود. بنابراین، می توان نتیجه گرفت که محافظه کاری برای وام دهندگان محتوای اطلاعاتی دارد و بسیار مفید است. ولی شاید این استنباط، نادرست ازکار درآید که چون محافظه کاری برای وام دهندگان مفید است، برای وام گیرنده ها زیان آفرین خواهد بود. درحقیقت این گونه نیست و محافظه کاری برای هر دو گروه دارای محتوای اطلاعاتی است. بنابراین، وام گیرندگان را باید درمنافع وام دهندگان شریک دانست. تحقیقات تجربی نیز این مسئله را ثابت می کنند که محافظه کاری هم برای وام گیرنده و هم برای وام دهنده ارزشمند است و مفید واقع می شود(احمد و همکاران، 2002). از جمله اولین تحقیقاتی که موضوع نقش اطلاعاتی محافظه کاری را در قراردادهای بدهی مطرح کرد، تحقیق واتز و زیمرمن (1986) بود. بعداز آنها محققانی همچون دوک و هانت(1990)، پرس و وینتراب (1990)، دی آنجلو و دیگران(1996)، دی فاند و جیم بلووا(1996)، دیچو واسکینر(2002) و بتی و وبر(2003) از جمله کسانی بودند که انتخاب روش های حسابداری را در جلوگیری از ریسک بازگشت اصل سرمایه مؤثر دانستند.
در تازه ترین تحقیقات انجام گرفته، بتی و دیگران (2007) و ژانگ(2008) به شواهدی دست پیدا کردند که اثبات می کرد محافظه کاری نقش مؤثری در قراردادهای بدهی دارد و محافظه کاری منافع مشترکی برای وام دهندگان و وام گیرندگان بوجود می آورد . به طور کلی می توان چنین نتیجه گرفت که انتخاب شیوه های حسابداری محافظه کارانه می تواند اعتبار نتایج گزارش شده حسابداری را افزایش دهد، زیرا سرمایه گذاران و اعتباردهندگان احتمالا تمایلهای میانه رو مدیران را در انتخاب روشهای حسابداری محافظه کارانه جهت خوشبینی در تهیه گزارشهای مالی، مشاهده می کنند(دوین،1963).


این امر باعث می شود که سرمایه گذاران و اعتباردهندگان به شرکتهایی که حسابداری محافظه کارانه تری دارند، ضریب بیشتری نسبت به شرکتهایی که محافظه کاری کمتری دارند، دهند (استابر،1996) و اعتماد بیشتری به این شرکتها داشته باشند. ازطرف دیگر، می توان محافظه کاری را به عنوان یک علامت اطلاعاتی از جانب مدیران تلقی کرد. مدیران هنگامی که با احتمال بروز مشکلات نقدینگی و مالی در آینده روبه رو هستند، می توانند با اعمال محافظه کاری بیشتر به نوعی به سرمایه گذاران و سایر استفاده کنندگان از صورتهای مالی، پیام بفرستند و مانع خوشبینی بیجای آنها در مورد وضعیت شرکت شوند.
2-3-2-2- محافظه کاری کیفیت اطلاعات را کاهش می دهد ( دیدگاه تحریف اطلاعات )
طرفداران این دیدگاه، مخالف محافظه کاری هستند. به اعتقاد آنها محافظه کاری باعث کاهش کیفیت اطلاعات ارائه شده در صورتهای مالی اساسی می شود و این امر می تواند زیانهای هنگفتی برای سرمایه گذاران و سایر استفاده کنندگان از صورتهای مالی به همراه داشته باشند. به اعتقاد این گروه، سطوح محافظه کاری بالاتر با اصرار به گزارش پایین تر درآمدها ارتباط مستقیمی دارد. انجمن حسابداران رسمی آمریکا (IACPA) معتقد است که محافظه کاری کیفیت اطلاعات حسابداری را کاهش می دهد زیرا می تواند به سوگیری های سیستماتیک و تحریف واقعی وقایع اقتصادی منجر شود.
روی چادهری و واتز(2007) نشان داده اند که سطوح بالای محافظه کاری با تداوم زیانهای اقلام خاصی ارتباط دارد. در این دیدگاه، محافظه کاری به عنوان تمایلی جهت کم نشان دادن درآمدها معرفی می شود؛ در حالی که به نظر می رسد این تمایل کم نشان دادن درآمدها به تنهایی دلیل قانع کننده ای برای نامطلوب بودن محافظه کاری محسوب نمی شود. به هر حال پایک و دیگران(2007)، در تحقیقات خود نشان داده اند که شرکت های دارای سطوح بالای محافظه کاری، نسبت به شرکتهایی که دارای سطوح پایین محافظه کاری هستند در آمد کمتری را گزارش می دهند. آنها دلیل اصلی این مطلب را پافشاری بیش از حد و نامطلوب محافظه کاری به گزارش کمتر از واقع سطوح مختلف در آمدی می دانند. آنها محافظه کاری را به عنوان یک عامل ایجاد کننده اختلال در فرایند کسب و شناسایی درآمد قلمداد می کنند و از این رو، آنرا در جهت مخالف منافع سرمایه گذاران و اعتبار دهندگان و ایفای وظیفه اصلی گزارشگری مالی می دانند و خواستار کاهش استفاده از رویه های محافظه کارانه هستند(پایک و دیگران،2007). این دیدگاه، با نظر هیئت تدوین استاندرادهای حسابداری مالی در رابطه با نقش اطلاعاتی محافظه کاری و کاهش عدم تقارن اطلاعاتی سازگار است. دلیل دیگری که برای نامطلوب بودن محافظه کاری توسط برخی از محققان مطرح می شود، تاثیر منفی محافظه کاری بر محیط گزارشگری شرکت است. این گروه استدلال می کنند که محافظه کاری باعت ایجاد نوعی تمایل به افشای زود هنگام اطلاعات مالی در شرکت ها می شود. این تمایل به افشای زود هنگام اطلاعات می تواند مانعی بر سر راه افشای اختیاری اطلاعات محسوب شود. تحقیقات تجربی نیز گویای همین مطلب است. برای مثال هویی و متسونگا(2004)، نشان داده اند شرکت هایی که محافطه کاری بیشتری دارند، پیش بینی های درآمدی کمتری از طرف مدیرانشان گزارش شده است. در واقع، این شرکت ها اطلاعات اختیاری کمتری گزارش کرده اند. البته باید به این نکته توجه شود تعداد تحقیقاتی که گویای نقش اطلاعاتی محافظه کاری است و مفید بودن محافظه کاری را برای سرمایه گذاران، اعتبار دهندگان و سایرین اثبات می کند و آنرا در کاهش عدم تقارن اطلاعاتی موثر می داند، چندین برابر تحقیقاتی است که آنرا در کاهش عدم تقارن اطلاعاتی بی تاثیر می دانند.
از سوی دیگر محافظه کاری با« انتخاب و بکارگیری مستمر رویه های حسابداری که باعث می شود، خالص دارایی های عملیاتی کمتر از ارزش اقتصادی خود گزارش شوند»( کرمی و عمرانی، 1389)، ارزش دارایی ها را کمتر منعکس می کند و با ایجاد ذخایر پنهان موجب ارائه کمتر سود در سال های اولیه عمر دارایی و ارائه بیشتر سود در سال های آتی می شود. توصیف محافظه کاری از دیدگاه ترازنامه منجر به ارائه کمتر از واقع خالص دارایی های انباشته شده و از دیدگاه سود و زیان موجب شناسایی به موقع زیان در مقابل سود می شود. ظاهر شدن اثرات این ضعف در ترازنامه ممکن است باعث کاهش تمایل سرمایه گذاران به سرمایه گذاری بیشتر شود. پیش بینی می شود شرکت هایی که گزارشگری مالی محافظه کارانه تری دارند، انعطاف پذیری مالی کمتری داشته باشند این نقش محافظه کاری بر مبنای دیدگاه تحریف اطلاعات است.
4-2-2- محافظه کاری مشروط و نا مشروط
در تحقیقات اخیر محافظه کاری را به دو نوع تقسیم کرده اند:
نوع نخست، محافظه کاری پیش رویدادی است که محافظه کاری مستقل از اخبار و محافظه کاری نامشروط نیز خوانده شده است.
محافظه کاری پیش رویدادی از به کارگیری آن دسته از استانداردهای حسابداری ناشی می شود که سود را به گونه ای مستقل از اخبار اقتصادی جاری، می کاهند. برای مثال، شناسایی بدون درنگ مخارج تبلیغات و تحقیق و توسعه به عنوان هزینه، حتی درصورتی که جریان های نقدی آتی مورد انتظار آنها مثبت باشد، ازاین نوع است.
نوع دیگر محافظه کاری، محافظه کاری پس رویدادی است که محافظه کاری وابسته به اخبار، محافظه کاری مشروط و عدم تقارن زمانی سود نیز خوانده شده است.
همانطوری که گفته شد، باسو (1997) محافظه کاری را به صورت زیر تعریف کرده است:
محافظه کاری عبارتست از تاییدپذیری متفاوت لازم برای شناسایی درآمدها و هزینه ها که منجر به کم نمایی سود و دارایی ها می شود. این تعریف بیانگر محافظه کاری مشروط است. محافظه کاری پس رویدادی به مفهوم شناسایی به موقع تر اخبار بد نسبت به اخبار خوب در سود است. برای مثال قاعده ی اقل بهای تمام شده یا ارزش بازار، حذف سرقفلی در پی انجام آزمون کاهش ارزش و شناسایی نامتقارن زیان های احتمالی در مقابل سودهای احتمالی ازاین نوع هستند. به طور کلی اصول حسابداری شناسایی کاهش ارزش یا اخبار بد درباره ی موجودی کالا، سرقفلی و زیان های احتمالی را ایجاب می کنند؛ اما شناسایی افزایش ناشی از اخبار خوب را منع می کنند (پای وهمکاران،2005). محافظه کاری مشروط برای اولین بار توسط باسو(1997) به عنوان جنبه ای مهم از محافظه کاری مطرح شد.
انگیزه اصلی برای محافظه کاری نامشروط، سختی ارزیابی داراییها و بدهی ها است. انگیزه اصلی برای محافظه کاری مشروط، خنثی کردن انگیزه های مدیران برای گزارشگری اطلاعات حسابداری دارای جانب داری رو به بالا در موقعی که رویدادهای نامناسب اتفاق افتاده، می باشد. انگیزه های مشابه ی نیز برای این دو نوع محافظه کاری وجود دارد، برای مثال تابع نامتقارن زیان سرمایه گذاران موجب می شود؛ اثر منافعی که آن ها از سود کسب می کنند کم تر از آسیب هایی باشد که از زیانی با اهمیت مشابه می بینند. این دو مفاهیم مشابهی نیز دارند، که مهمتر از همه فزونی ارزش بازار خالص دارایی ها به ارزش دفتری آن ها است(بیور ورایان،2004) .
بیور و رایان اظهار کرده اند که محافظه کاری پیش رویدادی در دوره های قبلی، پیش انجام محافظه کاری پس رویدادی دوره های بعدی است. یعنی، اگر شرکتی در هزینه کردن مخارجی در یک دوره محافظه کاری پیش رویدادی داشته باشد، در ترازنامه اش چیزی به حساب دارایی منظور نشده تا در آینده، در پاسخ به اخبار بد کاهش دهد. به بیان ساده، اگر محافظه کاری پیش رویدادی منجر به عدم شناسایی یک دارایی در دوره های گذشته شده باشد، اخبار بد ناشی از کاهش ارزش این دارایی نمی تواند در سود دوره ی جاری شناسایی شود.
در مقابل، فرض کنید شرکتی دارای محافظه کاری پیش رویدادی نیست و مخارجی را در یک دوره به عنوان دارایی ثبت نماید؛ پس اگر در یکی از دوره های آتی، اخبار بد درباره ی منافع این دارایی ایجاد شود، انتظار براین است که در آن دوره، بر مبنای حسابداری کاهش ارزش دارایی، محافظه کاری پس رویدادی مشاهده شود(پای و همکاران،2005). بیور ورایان(2000) بیان می دارند که غیر ممکن است نسبت ارزش بازار به ارزش دفتری خالص دارایی ها برابر یک باشد. از منظر آنان، اختلاف ارزش های بازار و دفتری را می توان به دو بخش دائمی و موقت تقسیم کرد. هردو بخش به نوعی از اعمال محافظه کاری سرچشمه می گیرند. بخش دائمی ناشی از اعمال رویه های محافظه کارانه برای اندازه گیری و شناخت اولیه اقلام در صورتهای مالی است. به سبب وجود این رویه های محافظه کارانه ارزش های دفتری همواره کمتر از ارزش های بازار هستند. ازجمله این رویه ها می توان به شناسایی مخارج تحقیق وتوسعه به عنوان هزینه و نه یک دارایی اشاره کرد. در حالی که، بازار به منافع آینده این گونه مخارج ارزش هایی را اختصاص می دهد که ترازنامه واحد تجاری به انعکاس آنها نمی پردازد. بخش موقت نیز ناشی از برخوردهای محافظه کارانه در دوره هایی پس از شناخت اولیه اقلام دارایی و بدهی است. در دوره های مزبور با دسترس قرار گرفتن اطلاعات جدید زیان ها وکاهش ارزش ها به سرعت شناسایی می شوند ولی افزایش ارزش ها منعکس نمی شود. در واقع، شناسایی افزایش ارزش خالص دارایی ها به آینده موکول می شود. بدین ترتیب و تا زمانی که شواهد قابل اتکایی از افزایش ارزش خالص دارایی ها فراهم شود، ارزش دفتری خالص دارایی ها از ارزش بازارها کمتر خواهد بود. با در دسترس قرارگرفتن شواهد مزبور و انعکاس افزایش ارزش در مبالغ دفتری، اختلاف بین ارزش های بازار و ارزش های دفتری به کمترین مقدار ممکن خواهد رسید. بیور و رایان در ابتدا، بخش های موقت و دائمی را به ترتیب تاخیر و سوگیری حسابداری نامیدند و سپس در سال 2005 دو اصطلاح محافظه کاری مشروط و غیر مشروط را برای اشاره به بخش های موقت و دائمی به کار گرفتند.
5-2-2- معیار های اندازه گیری محافظه کاری
خوشبختانه به تازگی پژوهش هایی برای کمی کردن ویژگی های کیفی و سنجش میزان تاثیر آنها بر تصمیمات استفاده کنندگان صورتهای مالی صورت گرفته که محافظه کاری هم از این قاعده مستثنی نیست. باسو (1997 )، پیشگام انجام تحقیقات در زمینه محافظه کاری بوده و اولین پژوهش مطرح را در این مورد به انجام رسانده که حاصل آن ارائه مدلی برای محاسبه محافظه کاری اعمال شده در صورت های مالی بوده است. مدلی که او استفاده کرده دارای دو متغیر سود حسابداری و بازده سهام است که در تحقیقات مرتبط با رویکرد بازار سرمایه استفاده فراوانی از این دو متغیر می شود.
1-5-2-2- معیار های کلی برای اندازه گیری محافظه کاری
پس از باسو معیار های مختلفی برای سنجش محافظه کاری بر اساس تحقیقات صورت گرفته، ارائه شده است که بصورت چهار معیار کلی در عرضه تحقیقات حسابداری مطرح بوده و عبارتند از:
معیار مرتبط با سود و بازده سهام :
این معیار اولین بار توسط باسو در سال 1997 مطرح شده و نشان دهنده عدم تقارن زمانی سود است. بر اساس این معیار محافظه کاری، اخبار بد مربوط به آینده را پیش بینی می کند. در واقع محافظه کاری نتیجه انعکاس سریعتر اخبار بد(بازده های منفی)، نسبت به اخبار خوب(بازده های مثبت)، در سود حسابداری تفسیر می شود. مدلی هم که خان و واتز در سال 2007 ارائه کردند، بر مبنای این معیار و وارد کردن 3 متغیر، اهرم، نسبت ارزش دفتری به ارزش بازار خالص دارایی ها و اندازه واحد تجاری در مدل باسو بود.
معیار سود و اقلام تعهدی :
این معیار که محافظه کاری را اقلام تعهدی انباشته شده قلمداد می کند و اولین بار توسط گیولی و هاین در سال 2000 مطرح شد. بر اساس این مدل، محافظه کاری عبارت است از نسبت مجموع تغییرات اقلام تعهدی هرسال بر مجموع دارایی های آن سال. هرچه این نسبت بزرگتر باشد محافظه کاری بیشتر خواهد بود. بال و شیوا کومار هم در سال 2005 با استفاده از اقلام تعهدی روشی را برای اندازه گیری محافظه کاری ارائه کرده و با استفاده از رابطه رگرسیونی بین اقلام تعهدی و جریان های نقدی دریافتند که در صورت وجود زیان های عملیاتی، رابطه بین اقلام تعهدی و جریان های نقدی قوی تر است که این امر، معیاری برای رفتار محافظه کارانه به شمار می رود.
معیار خالص دارایی ها :
این معیار اولین بار توسط استابر در سال 1966 مطرح شد. براساس این معیار، محافظه کاری با استفاده از تفاوت ارزش بازار به ارزش دفتری خالص دارایی ها سنجیده می شود و سعی در ارزیابی محافظه- کاری موجود در ترازنامه دارد. فلتهام و اولسون هم در سال 1995 براساس این معیار از نسبت ارزش بازار به ارزش دفتری حقوق صاحبان سهام برای ارزیابی محافظه کاری استفاده کردند که براساس مدل آنها، بزرگتر بودن این نسبت نشان دهنده محافظه کاری بیشتر است. این معیار توسط بیور و رایان ( 2000 ) هم استفاده شده است. روش پنمن و ژانگ برای اندازه گیری محافظه کاری، بر منبای نسبت دخایر پنهان ناشی از محافظه کاری بر خالص دارایی های عملیاتی است که به اعتقاد آنها، محافظه کاری با بکارگیری روش های محافظه کارانه و ایجاد ذخایر پنهان بطور مستمر ارزش خالص دارایی ها را کمتر از واقع نشان می دهد.
معیار تطابق هزینه ها و درآمدها :
این معیار در سال 2008 توسط دیچو و تنگ مطرح شد. بر اساس دیدگاه آنها محافظه کاری، به عنوان عاملی برای تهدید تطابق کامل درآمد های هر دوره با هزینه های همان دوره به شمار می رود و اگر در یک شرکت، هزینه های دوره قبل رابطه مثبتی با درآمدهای دوره جاری داشته باشد، جز شرکت های با محافظه کاری بالا محسوب می شود.
2-5-2-2- مدل گیولی و هاین برای اندازه گیری محافظه کاری :
گیولی وهاین(2000) با تکیه بر یک تعریف خاص، اقلام تعهدی را برای اندازه گیری محافظه کاری به کار گرفتند. بنابر تعریف مذکور محافظه کاری زمانی در شناسایی و گزارش رویدادهای مالی اعمال می شود که نخست مدیریت با ابهام و نبود اطمینان مواجه بوده و ناگزیر از انتخاب یک گزینه از بین دو یا چند گزینه باشد و دوم روشی انتخاب و اجرا شود که به کمترین مقدار ممکن برای سود انباشته بیانجامد. گیولی وهاین(2000) به این دلیل از اقلام تعهدی استفاده می کنند که از یک سو، حسابداری تعهدی مجرایی برای اعمال محافظه کاری است و از دیگر سو، اعمال اختیار از جانب مدیران در شرایط نبود اطمینان زمینه پیدایش محافظه کاری را فراهم می آورد.
به عبارت دیگر، محافظه کاری یک معیار برای انتخاب اصول و رویه های حسابداری در شرایط ابهام و عدم اطمینان است. هنگام روبرو شدن با عدم اطمینان بایستی روش هایی انتخاب و اعمال شوند که در نهایت منجر به کمترین مبلغ ممکن برای سود انباشته گردند. در واقع، در شرایط عدم اطمینان و بر سر دو راهی ها بایستی از یک سو درآمد ها و دارایی ها دیرتر و از سوی دیگر، هزینه ها و بدهی ها زودتر شناسایی گردند. انتخاب و اعمال این روش های محافظه کارانه از طریق حسابداری تعهدی امکان پذیر می گردد. برای مثال، شناسایی زیان کاهش ارزش موجودی ها فقط بر اقلام تعهدی اثر گذار است و جریان های نقدی را متاثر نمی سازد(مرادزاده فرد، بنی مهد و دیندار یزدی،1390).گیولی و هاین در سال 2000 میلادی، با استفاده از اقلام تعهدی روشی را برای اندازه گیری محافظه کاری ارائه نمودند. طبق این روش وجود مستمر اقلام تعهدی عملیاتی منفی در طی یک دوره زمانی بلند مدت در شرکت ها، معیاری از محافظه کاری بشمار می رود. یعنی هرچه قدر میانگین اقلام تعهدی عملیاتی طی دوره مربوطه منفی و بیشتر باشد محافظه کاری بیشتر خواهد بود. در عین حال، نرخ انباشتگی خالص اقلام تعهدی عملیاتی منفی، نشانگر تغییر درجه محافظه کاری در طول زمان می باشد.
شاخص محافظه کاری گیولی و هاین (2000) بصورت زیر محاسبه می شود:
کاری محافظه شاخص=( عملیاتی سود+ استهلاک هزینه-عملیاتی های فعالیت از حاصل نقدی های جریان)دوره اول در ها دارایی جمع×(-1)
در این تحقیق برای کاهش اثرات موقتی اقلام غیر عادی بزرگ که اقلام تعهدی را تحت تاثیر قرار می دهند بر اساس تحقیقات گذشته نظیر ریچاردسون و همکاران (2005) و گارسیا لارا و همکاران (2009) شاخص محافظه کاری گیولی و هاین بوسیله بر آورد میانگین 3 سال گذشته هر یک از داده ها محاسبه گردیده است.

user6-739

تعریف عملیاتی متغیرها13
1-7-1- عوامل استرس زا13
1-7-2- راهکارهای مدیریت استرس13
فصل دوم:مبانی نظری و پیشینه پژوهش
مقدمه15
2-1- پیشینه نظری15
2-1-1-سیر تاریخی مطالعات استرس15
2-1-2- مفاهیم استرس17
2-1-2-1- تعریف استرس، علائم و تأثیرات آن20
2-1-2-2-اثرات استرس23
2-1-2-3-عوامل مؤثر در بروز استرس25
2-1-2-4- شاخصه های عوامل فیزیکی استرس26
2-1-2-4-1-صداهای ناهنجار26
2-1-2-4-2- صداهای هنجار ( موسیقی)26
2-1-2-4-3-درجه حرارت27
2-1-2-5-شاخصههای عوامل کاری27
عنوان صفحه
2-1-2-5-1- تضاد نقش27
2-1-2-5-2- ابهام نقش ( ابهام در کار) 27
2-1-2-5-3- حجم زیاد کار27
2-1-2-6- شاخص های عوامل گروهی در کار28
2-1-2-6-1- فقدان اتحاد28
2-1-2-6-2- نبود حمایت گروهی28
2-1-2-7- شاخصههای عوامل کارراهه29
2-1-2-7-1- بازنشستگی29
2-1-2-7-2- حد بهینه استرس29
2-1-2-8- نشانههای استرس30
2-1-2-8- منابع استرس شغلی31
2-1-2-8- 1- استرس های ناشی از شغل33
2-1-2-8- 2- استرس های ناشی از مسائل اجتماعی34
2-1-2-8- 3- استرسهای ناشی از شرایط خانوادگی34
2-1-2-8-4-مهاجرت35
2-1-2-9- علائم استرس35
2-1-2-9-1- علائم جسمانی35
2-1-2-9-2- علائم روانی و رفتاری36
2-1-2-10- پیآمدهای ناشی از استرس شغلی38
2-1-2-11- نظریهها و الگوهای استرس40
2-1-2-11-1- نظریه روان تحلیل گری40
2-1-2-11-2-نظریه ضعف جسمانی41
2-1-2-11-3-نظریه تکوین و تعادل خودکار41
2-1-2-11-4-نظریه پردازش اطلاعات42
2-1-2-11-5-الگوی فرهنگی اجتماعی42
2-1-2-11-6-الگوی مذهبی43
2-1-2-11-7-الگوی روان تنی44
عنوان صفحه
2-1-2-11-8-الگوی واکنش حفاظتی45
2-1-2-11-9-الگوی پاسخ فیزیولوژیکی46
2-1-2-11-10-الگوی بیوشیمی47
2-1-2-11-11-الگوی دوهرنوند48
2-1-3-عوامل مؤثر بر انتخاب سبک های مقابله 51
2-1-3-1-تحول من52
2-1-3-2-کارآمدی52
2-1-3-3- خوش بینی52
2-1-3-4-احساس یکپارچگی53
2-1-3-5-مکانیسم های دفاعی54
2-1-3-6-توانایی حل مسئله55
2-2- پیشینه پژوهش56
2-2-1- پژوهش های خارجی56
2-2-2- پژوهش های داخلی58
2-3-نتیجه گیری و جمع بندی59
2-4- مدل مفهومی پژوهش60
فصل سوم: روش پژوهش
3-1- مقدمه63
3-2- روش پژوهش63
3-3- جامعه آماری64
3-4- نمونه و روش نمونه‌گیری64
3-5- ابزار پژوهش 65
3-5-1- مقیاس عوامل استرس زا 65
.3-5-2- مقیاس راهکارهای مدیریت استرس65
3-6- روایی و پایایی مقیاس‌ها66
3-6-1-روایی و پایایی مقیاس عوامل استرس زا 66
عنوان صفحه
3-6-2- روایی و پایایی مقیاس راهکارهای مدیریت استرس 67
3-7- روش جمع آوری اطلاعات 68
3 – 8 - روش تجزیه و تحلیل داده‌ها68
فصل چهارم: تجزیه و تحلیل داده‌‌ها
4- 1- مقدمه 70
4-2- یافته‌های پژوهش70
4-2-1- سوال اول: عامل استرس زای غالب از دیدگاه مدیران مدارس متوسطه
شهرستان بندر ماهشهر کدام است؟70
4-2-2- سوال دوم: راهکار غالب مدیریت استرس مدیران مدارس متوسطه شهرستان بندر
ماهشهر کدام است؟71
4-2-3- سوال سوم: آیا بین عوامل استرس زا و راهکارهای مدیریت استرس در بین
مدیران مدارس متوسطه شهرستان بندر ماهشهررابطه وجود دارد؟ 72
4-3- جمع بندی75
فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری
مقدمه77
5-1- بحث و نتیجه گیری77
نتیجه گیری نهایی81
5-4-محدودیتها82
5-4-1- محدودیت‌های اجرایی82
5-4-2- محدودیت‌های پژوهشی83
5-5-پیشنهادها83
5-5-1-پیشنهادهای کاربردی83
‌5-5-2-پیشنهادهای پژوهشی84
عنوان صفحه
منابع و مأخذ
منابع فارسی85
منابع انگلیسی 87
پیوست91
فهرست جدول ها
عنوان صفحه
جدول شماره1.تعاریف استرس23
جدول شماره2.منابع گوناگون ایجادکنندهی استرس32
جدول شماره‌ی (3-1): توزیع نمونه پژوهش بر حسب ویژگی‌های جمعیت شناختی64
جدول شماره‌ی (3-2): توزیع گویه‌ها و روش نمره‌گذاری مقیاس عوامل استرس زا65
جدول شماره‌ی (3-3): توزیع گویه‌ها و روش نمره‌گذاری مقیاس راهکارهای مدیریت استرس66
جدول شماره‌ی (3-4): طیف ضرائب همبستگی و آلفای کرونباخ مقیاس عوامل استرس زا67
جدول شماره‌ی (3-5): طیف ضرائب همبستگی و آلفای کرونباخ مقیاس راهکارهای
مدیریت استرس67
جدول شماره (4-1): میانگین و انحراف استاندارد عوامل استرس زا در بین مدیران مدارس
متوسطه شهرستان ماهشهر71
جدول شماره (4-3): میانگین و انحراف استاندارد راهکارهای مدیریت استرس در بین مدیران
مدارس متوسطه شهرستان ماهشهر72
جدول شماره (4-5): نتایج ضریب همبستگی متغیرهای تحقیق (ابعاد عوامل استرس زا و راهکارهای مدیریت استرس74
فصل اول
144399026543000
مقدمه
1-1-کلیات
بدون شک ترقی و تعالی هر جامعه در گرو برخورداری از یک نظام آموزشی پویا و اثربخش است و به همین جهت پرداختن به مسائل نهادهای آموزشی و تلاش برای تقویت و شناسایی عناصر کلیدی در موفقیت و شکست آنان ضروری می باشد. نهادهای آموزشی از جمله مدارس، سیستمی اجتماعی هستند که حیات وپایداری آن ها به وجودپیوندی قوی بین اجزا وعناصر تشکیل دهنده آن وابسته است. یکی از مهمترین، گرانترین و با ارزشترین عناصر و اجزاء مدارس نیروی انسانی میباشد که در میان دیگر عوامل به عنوان حیاتی ترین عنصر استراتژیک و اساسی ترین راه برای افزایش اثربخشی و کارایی سازمان محسوب شده (روپک، 2000) و همچنین نقش اساسی در رشد، پویندگی و بالندگی یا شکست و نابودی سازمانها ایفاء می‌کند. از جمله مؤلفه‌هایی که بر بهبود و اثربخشی عملکرد افراد در مدارس تأثیر گذار است میزان استرس حاکم بر رفتار آنان است. استرس یک مشکل رایج در میان اکثریت مردم است. انسان در زندگی اجتماعی هر نقش و جایگاهی که داشته باشد نسبت به آن نقش و جایگاه دغدغه فکری و فشار عصبی دارد منتهی میزان آن در افراد مختلف متفاوت است و اثرات متفاوتی بر عملکرد و فعالیت های آنان میگذارد به هر حال استرس از لحاظ اینکه اثرات سویی بر عملکرد و فعالیت های مدیران مدارس می گذارد در تحقیقات مربوط به مدیریت مدارس مورد توجه است. ارتقای بهداشت روانی محیط کار به عنوان یکی از مهمترین ابعاد توسعه وبهسازی منابع انسانی بوده و در چند دهه اخیر توجه سازمانها به نیروی سالم جسمی و فکری در موسسات اقتصادی، خدماتی، آموزشی و صنعتی در بالا بردن سطح بهرهوری تاثیر بسزایی دارد. پژوهشهایی که در چند دهه اخیر انجام شده است نشان میدهد که عامل فشار روانی همواره در سازمانها رو به رشد بوده است. از سوی دیگر محققان دریافتهاند که این عامل اثرات فراوانی بر عملکرد و فعالیتهای اعضای سازمان دارد. مدیران، کارمندان و ارباب رجوع سازمان تحت تأثیر این فشار دچار حالات روانی خاصی شده و دست به رفتار و اعمالی میزنند که نتایج آن مستقیماً در بازدهی سازمان منعکس میشود. امروزه اکثر مدیران در کشورهای صنعتی از عدم بهداشت روانی کارمندان خود به ویژه در آن حدی که مربوط به استرس میشود نگران هستند. بنابراین واضح است که اثرات زیانبار فشارهای عصبی تنها در مبتلا کردن افراد به مرضهای روحی و جسمی نیست بلکه فشارهای عصبی، تأثیر بسیار زیانبخشی بر عملکرد مدیران و کارکنان نیز دارد.
در سازمانهای آموزشی مدیران تحت تأثیر فشار عصبی دچار حالت روانی خاصی می شوند و دست به رفتارها و اعمالی می زنند که مستقیما در بازدهی سازمان اثر منفی دارد، استرس های بوجود آمده حاد نیروی مدیران مدارس را ضایع میکنند و هدف سازمان (مدرسه) را دستخوش تزلزل میسازد، افرادی که دچار فشار عصبی می‌‌‌شوند و توان مقابله با آن را ندارند از جهات جسمانی، روانی و رفتاری دچار آسیب می شوند و به این ترتیب است که فشار عصبی در سازمان های آموزشی همچون آفتی است که نیروی انسانی را تهدید می‌‌‌کند. و فعالیتها و تلاش ها را عقیم می سازد (الوانی، 1385)
1-2-بیان مساله:
با پیچیده تر شدن روزافزون جوامع امروزی، به طور حتم رسالت سازمان ها در جهت برآورده شدن انتظارات جوامع، حساس تر و با اهمیت تر می‌شود. آنچه که امروزه در بین اهل فن به اتفاق نظر، به یقین تبدیل شده است، نقش اساسی انسان به عنوان گرداننده اصلی سازمان‌ها است. انسان‌ها هستند که به کالبد بی روح سازمان‌ها، جان میبخشند و عملا تحقق اهداف را میسر میکنند. بنابراین کارکنان و مدیران ارزشمندترین سرمایه هر سازمان به شمار میآیند و عملکرد هر یک از آنان در عملکرد کل سازمان تأثیر گذار است (مهمانفر،1384). توجه به نیروی انسانی در سازمان ها در طی سالهای اخیر بخش عظیمی از زمان و سرمایه سازمان های پیشرو را به خود اختصاص داده است (فانی و عرب کلمری، 1384). در واقع در جهت بهبود عملکرد سازمان، ناگریز به توجه عمیقتر به کارکنان و عوامل مؤثر بر عملکرد آنان هستیم؛ که در حقیقت عواملی چون رضایت شغلی، تعهد سازمانی، خلاقیت، استرس، تعارض و ... بر عملکرد کارکنان تأثیر گذارند (مهمانفر، 1384). در این تحقیق عوامل استرس‌زا در بین مدیران مورد توجه قرار گرفته است. استرس یا فشار روانی شایع ترین، فراگیرترین و مخربترین نیروی موجود در جامعه امروزی ماست. بدین جهت بخش مهمی از زندگی که استرس فراوانی را برای انسانها ایجادمی‌کند"شغل" آنهاست (میقانی، 1380).
به زعم گملچ و چن عوامل استرس زا برای اغلب مدیران وجود دارد ولی موفقیت مدیران، به شناخت، کنترل و مدیریت این عوامل بستگی دارد. مدیرانی که تحت فشار استرس زیادی هستند معتقدند که کنترلی بر اوضاع ندارند و نمی‌‌توانند شرایط اضطرابزا را تغییر دهند اما در واقع در بسیاری از مواقع قدرت ایجاد تغییرات لازم برای غلبه بر فشار عصبی را دارند. (گملچ و چن ، 1375)؛ الوانی نیز معتقد است که برای ایجاد تحرک و تلاش در بین مدیران مدارس مقداری فشار عصبی (استرس) لازم است. اما باید این نکته را خاطر نشان کرد که استرس شدید و طولانی نیروی مدیران را از بین می‌برد، هدف سازمان را دستخوش تزلزل می سازد و مدیران مدارس از جهات جسمانی، روانی و رفتاری دچار آسیب می شوند (الوانی، 1375). لذا شناخت عوامل ایجادکننده استرس در جهت کاهش آن ضرورت می‌یابد. در کل عوامل استرس زا شامل: عجله کاری: در این موقعیت فرد احساس شدیدی از فوریت زمان داشته و تمایل به سرعت عمل در مقابل زمان دارد. شخص احساس می‌کند که ضرورت دارد عجله کند حتی در مواقعی که دلیلی برای عجله کاری ندارد. این تمایل فرد را به علت عجول بودنش، بیماری عجله نامیده می‌شود. رقابتی بودن: دراین موقعیت فرد روحیه تهاجمی بی مورد از خود بروز میدهد. به رقابت با دیگران افراط می‌کند و با دیگران شوخی و مزاح نمی‌کند. این رفتار پرخاشگرانه شخص در اثر گسترش ناکامی‌های جزئی و خشونت‌های ساده ایجاد می‌گردد. (صعوبت کار)، حرص زدن: این نوع رفتار اشاره به تمایل فرد برای انجام دو یا چند وظیفه همزمان در زمان‌های نامناسب دارد و معمولاً باعث اتلاف زمان می‌شود که ناشی از ناتوانی فرد در انجام وظایف است. انجام کار بدون برنامه ریزی مناسب: این رفتار اشاره به تمایل فردی دارد که واقعاً بدون اینکه چگونگی نیل به موفقیت و رسیدن به نتایج مطلوب را بداند با دست پاچگی دست به اقدام میزند. نتیجه چنین رفتاری منجر به عدم توفیق در کار میگردد و یا اگر کار صورت پذیرد با خطاهای فراوانی همراه خواهد بود که نهایتاً منجر به اتلاف زمان و انرژی و سرمایه میگردد (مقیمی، 1390) . محیط فیزیکی: از عوامل بارز استرس مربوط به شرایط فیزیکی محیط کار میتوان به درجه حرارت، باد، باران وتغییرات آب وهوا اشاره کرد. علاوه برآنها در شهرهای شلوغ مسئله ترافیک و سر و صدای وسائل نقلیه می‌‌توانند برای مدیران استرس ایجاد کنند. سروصدای معلمان – شاگردان درکلاس ورزش، زنگ تفریح و دفترمدرسه ایجاد فشار عصبی است. و اثرات جانبی همچون سرگیجه، افت کارکردهای معده مشکلات بینایی، خستگی، سردرد وحالت تهوع ایجاد می‌کند این اثرات به نوبه خود موجب ضعف عملکرد شغلی کادر اداری و آموزشی میشوند .گملچ وچن هشت عامل ایجاد کننده فشارعصبی مربوط به شرایط فیزیکی محیط کار ذکرکرده‌اند این عوامل عبارتند از: 1-دفترکار بی نظم وآشفته باشد 2-وقتی که دفترکار بسیار سرد ویا بسیار گرم باشد 3-وقتی که نور کافی باشد 4- وقتی که دفترکارخیلی پر سروصدا باشد 5-وقتی که تلفن‌های مکرر و سایر مزاحمتها غالبا کار مدیر را قطع می‌کنند 6-وقتی که دفترکار به روی مراجعین اتفاقی باز باشد .7-وقتی که تجهیزات دفترکار کهنه و غیرقابل استفاده باشد. (گملچ وچن ، 1375). تضاد شغل: عوامل فشارعصبی در مدیران مختلف واکنشهای متفاوتی ایجاد می‌کند. آمادگی مدیران برای تحمل استرس توسط خصایص ژنتیک و رشدی آنها تعیین می‌شود. برای مشخص شدن رابطه خلق و خوی افراد با آسیب پذیری آنان در برابر بیماری‌های مرتبط با فشار عصبی پژوهش‌های زیادی صورت گرفته است. حل و فصل تعارض بخش بسیار مهمی از شغل مدیر است زیرا زمانی که افراد درکنار هم و در یک محیط سازمانی کار می‌‌‌کنند سروکله فشار عصبی هم پیدا می‌شود. گملچ و چن ده عامل ایجاد فشار عصبی مربوط به ویژگی‌های شخصی مدیران را ذکر کرده‌اند. عبارتند از: 1- مدیر اغلب کارها را باهم انجام می دهد .2-محول کردن تکالیف به دیگران برای مدیر دشوار است چون آنها نمی‌‌توانند کارها را به خوبی او انجام دهند 3 - وقتی کسی در بیان منظور خود کند است میان صحبت او می دود و اورا وادار می‌‌‌کند تا هر چه سریع تر حرف خودش را بزند. 4- مدیر وقتی آنکه هست را با آنکه امید داشته باشد مقایسه می‌‌‌کند غالبا دلسرد می‌شود 5- اغلب احساس می‌کند که چون بی لیاقت است نتوانسته است به بلند پروازی‌هایش دست یابد.6- اغلب تمرکزطولانی برروی فعالیت‌ها (بیش از ده دقیقه) برای مدیر دشوار است. چون محدودیت های زمانی زیادی وجود دارد. 7- غالبا احساس می‌کند باید موفق شود چون قبلا موفق نبوده است و حالا همین انتظار را از او دارند. 8- غالبا تصور می‌کند که این دلیل موفق است که کارها را سریع تر از دیگران انجام میدهد. 9- در مور د جزئیات شغلش دقت زیادی به خرج میدهد (گملچ وچن، 1375). ابهام نقش: مبهم بودن شرح وظایف، حضورتمام وقت درفعالیتهای مدرسه، درخواست‌های متعارض مقامات اداره، مسئولیت‌های نامشخص، ارسال به موقع گزارش‌ها واسناد اداری، لزوم مکاتبات فراوان مسائل انضباطی دانش آموزان، سروصدای ناشی از خیابان، انجام دادن کارهای غیر ضروری، حضور در جلسات مدرسه و اداره، تخلفات کارکنان مدرسه، عدم اعتماد میان مدیران و کارکنان مدرسه، عدم درک اهداف و مقاصد آموزش و پرورش از سوی کارکنان در سرنوشت کارکنان مدرسه، لزوم آمادگی دائم برای سخنرانی، عدم حضورکافی در میان اعضای خانواده، غفلت از مسائل خانوادگی و اعضای خانواده، لزوم رقابت و تلاش برای عملکرد شغلی بهتر .احساس گناه در مقابل همسر، عدم تحقق اهداف شخصی، انجام ندادن کارهای مربوط به منزل، از دست دادن فرصت انجام کارها، عدم آگاهی از چگونگی انجام صحیح وظایف، لزوم فراگیری ضوابط و آیین نامههای اجرایی مربوط به نظام جدید آموزش متوسطه، سرزنش ها و توقعات فراوان مقامات اداری و نظارت بر همه کارکنان مدرسه و دانش آموزان .
بدیهی است که استرس بخش جدایی ناپذیر زندگی بشر است ، بنابراین لازم است که تمامی افراد با راهها و راهبردهای مقابله با آن آشنا باشند. با شناخت عوامل ایجادکننده استرس می توان زمینه مقابله با آن را مهیا کرد. صور مختلف حمایتهای اجتماعی، زمینه را برای بازداری و کاهش مشکلات عاطفی و روانی فراهم می‌کند. شدت واقعه تنش زا، نوع آن، ویژگی های شخصیتی فرد، سن و تجارب گذشته، از مهمترین متغیرهایی هستند که در اتخاذ روش مقابله تأثیر دارند. در واقع راهکارهای مـدیریت استرس (فـردی):روش‌هایی است که هر فرد برای کاهش استرس خود بکار می‌گیردکه براساس نظر(مقیمی، 1390) شامل مواردی از قبیل: ایجاد حس خوش بینی: خوش بینی و بدبینی دو سبک فکری هستند که افراد برای بیان حوادث خوب و بد در زندگی خود از آنها استفاده میکنند. بدبینی باعث افسردگی، مشکلات در زمینه سلامت فیزیکی و کاهش موفقیت فرد می‌شود. در مقابل دیدگاه خوش بینی، سلامت فیزیکی و احتمال موفقیت فرد را افزایش میدهد. بنابراین برای از بین بردن استرس مضر یکی از راه های مهم ایجاد حس خوش بینی در افراد است.
مدیریت زمان: سنگینی و زیادی حجم کار یک عامل مهم استرس آور است که منجر به ایجاد فشار زمانی در فرد می‌گردد. مهارتهای مدیریت زمان می‌‌تواند به کارکنان کمک کند تا بتوانند از زمان بطور مؤثر و کارا استفاده نمایند. در مدیریت زمان کارها برنامه‌ریزی می‌شود و برای آنها تعیین اولویت می‌گردد. که این باعث کاهش فشار زمانی می‌شود و نهایتاً استرس را در افراد کاهش میدهد. فعالیتهای تفریحی: فعالیت‌های تفریحی فرصتی را برای استراحت کارکنان فراهم می‌آورد تا افراد از آن لذت ببرند که این فعالیت‌ها می‌‌تواند بصورت کار متعادل یا فعالیت غیرکاری باشد. ورزش بدنی: ورزش کردن باعث انعطاف در ماهیچه ها و عضلات افراد می‌شود که این به نوبه خود در کاهش استرس بسیار مفید است. بدن را در حالت استراحت قرار دادن: یکی از راه های کاهش استرس این است که فرد خود را بر روی یک صندلی رها کند و بدنش را شل کند.
رژیم غذایی: خوردن بعضی خوراکی ها باعث کاهش استرس می‌شود و بعضی خوراکی ها استرس در افراد را افزایش میدهند. افراد با مراجعه به پزشک می‌‌توانند دستورات غذایی برای کاهش استرس را دریافت نمایند. دیگران را سنگ صبور قرار دادن: در بعضی مواقع بیان مشکلات برای دیگران می‌‌تواند استرس در افراد را کاهش دهد (مقیمی، 1390).
توجه به جنبههای اجتماعی و حرفهای هویت انسان، ما را به اهمیت و نقش ویژه شغل در سازگاری آن با خود، دیگران و اجتماع واقف میسازد و از این نظر عوامل استرس زا و رضایتساز ناشی از شغل می‌‌تواند راهگشای ما در کشف و تعیین زمینههایی گردد که باعث افزایش بهداشت روانی فرد به عنوان موجودی سازگار با خود باشد، موضوع فشار روانی ناشی از زندگی و کار در میان متخصصان آموزشی، بهداشت و سایر کسانی که مسئولیت اجتماعی مردم را بر عهده دارند، بسیار رایج بوده و در رأس امور قرار دارد. مطالعات بسیاری نشان دادهاند که تقریباً در تمامی مشاغل استرس وجود دارد. لیکن میزان و اثرگذاری آن به لحاظ تفاوت در نقش استرس و خصوصیات شخصی افراد در مشاغل مختلف متفاوت است. استرس در شغل مدیریت آموزش مدارس، کارایی حرفهای مدیران را در برابر مخاطبین خود، یعنی دانشآموزان که بخش عظیمی از جمعیت را تشکیل میدهد پایین میآورد، فشار عصبی ضمن کاهش بازدهی کار مدیران لذت زندگی را از آنان سلب کرده و علاوه بر آن بر بازده کل نظام آموزش اثر منفی گذارد.
در حقیقت یکی از عارضه های جدید زندگی به سبک مدرن، وجود استرس در محیط کار است. در زندگی تمام افراد که در یکی از مشاغل موجود در جامعه فعالیت میکنند، استرس وجود دارد، و این استرس به شکل های گوناگون به آنها فشار وارد میآورد (جزنی و همکاران، 1389)؛ شناسایی منابع و عوامل موثر بر بروز استرس شغلی در یک سازمان، می‌‌تواند به مواجهه هر چه بهتر با این پدیده کمک رساند. هدف از این پژوهش نیز شناسایی منابع ایجادکننده استرس در بین مدیران مدارس متوسطه شهرستان بندماهشهر است. و پیشنهاد راهکارهایی برای مدیریت استرس در مدارس و بین مدیران می باشد.
1-3-اهمیت و ضرورت پژوهش:

مدیران امروزه با افزایش مداوم وظایف شغلی در محیط کار روبرو هستند این در حالی است که اوقات بیشتری را صرف کار می‌کنند و این موجب وارد آمدن فشار بیش از اندازه بر آنان می شود. امروزه انتظارات از مدیران در درون و بیرون این سیستم اجتماعی بسیار زیاد شده است و آنها دائماً تحت فشار کاری هستند. این فشار احتمالاً آنها را بیش از پیش تحت تأثیر قرار می دهد سلامت و آسایش شخصی آنان را به خطر می اندازد آنان را دچار استرس میکند و در اثر فشارهایی که بر آنان وارد میشود پس از مدتی از توان و انرژی این نیروی مهم کاسته می‌شود و به همین خاطر ممکن است از کارایی و اثربخشی آنها نیز کاسته شود. در واقع استرس اگر ادامه داشته باشد موجبات واماندگی و فرسودگی آنان را به وجود میآورد (مورهد و گریفین، 1382) لذا برای مواجهه با این مشکل باید به دنبال راهکارهایی برای مدیریت استرس بود .
امروزه استرس یکی از مشکلات انسان ها به ویژه در کشورهای در حال رشد و پیشرفته است و شناخت علل و عوامل به وجود آورنده این مشکل و ارایهی نتایج و راهکارهای مناسب برای پیشگیری و درمان آن، ذهن افراد زیادی را به خود مشغول کرده است. مدیران مدارس ازجمله افرادی هستند که در سازمانهای گوناگون با این پدیده روبرو هستند و از آن رنج می برند. بررسی استرس شغلی به دو دلیل ضروری است: نخست آنکه بی توجهی به استرس شغلی می تواند آسیبهای فراوانی به توان منابع انسانی یک سازمان وارد نماید و پیامدهای منفی مانند کاهش تولید را به بار آورد. دوم آنکه اگر استرس شغلی به درستی باز شناخته نشود و با تدبیر و دوراندیشی هدایت و سرپرستی نگردد، میتواند در کاهش عملکرد کارمند و عدم رضایت او مؤثر باشد (مورهد و گریفین، 2005).
از آنجا که بخش عمده ای از زندگی انسان و تأمین نیازهای مادی و معنوی او، از طریق کارکردن میسر میشود؛ شناخت پدیده‌ی استرس و نحوه کنترل و اداره آن در محیط های کاری یا به عبارت دیگر مدیریت استرس برای مقابله با عوارض و پیامدهای نامطلوب آن اهمیت بسزایی مییابد. بنا به گزارش مؤسسه ملی بهداشت و ایمنی در آمریکا، محیطهای کاری روز به روز پر استرستر می شود. در میان دو هزار سازمان مورد بررسی توسط موسسه ملی بهداشت و ایمنی در آمریکا، بیش از نیمی از آنها معتقد بودند که استرس، زیان‌های زیادی به آنها وارد کرده است (نیوش، 2002). نظر به اهمیت استرس در زندگی افراد و در حیات سازمانها، همچنین مسائل و مشکلاتی که سازمانها به دلیل وجود استرس درگیر آن هستند و اهمیت این مسأله که سازمانها سالانه میلیاردها دلار بابت مسائل ناشی از بروز استرس در محیط کار، پرداخت می‌‌‌کنند، به ما این اجازه را می دهد که به گونه ای جدی تر به بررسی نقش استرس شغلی در ایجاد مشکلات سازمانی بپردازیم (ووئستنر، 2002)
امروزه تأثیر عوامل مختلف ناشی از وظایف سازمانی، زندگی خصوصی مدیران ، انتظارات کارکنان، دبیران، دانش آموزان و والدین دانش آموزان، روابط نامناسب مدیران با کارکنان مدرسه، ویژگی های شخصی مدیران و شرایط فیزیکی محیط مدرسه است که در مدیران استرس ایجاد میکنند. بررسی و بازنگری پژوهش‌های انجام شده نشان میدهد که مدیران دبیرستانها بیشتر از مسئولان ادارهها و مسئولان ردههای بالاتر نظام آموزشی در معرض عوامل ایجادکننده استرس قرار دارند(گلمچ و چن، 1375).
پذیرش این واقعیت، اهمیت پژوهش حاضر را مشخص میسازد؛ از طرفی دیگر شناخت عوامل فشارزا برای مدیران دبیرستانها کار دشواری است و غالباً در پشت نگرانیهای بیرونی مخفی میماند. یافته‌های پژوهش حاضر به مدیران کمک می‌کند تا عوامل مهمی که معمولاً در پیش روی آنها قرار دارد شناسایی کنند و به جای تحمل بیهوده فشار عصبی به کنترل عوامل فشارزا بپردازند. ضرورت و اهمیت دیگر پژوهش حاضر بررسی عوامل فشارزا بصورت مجموعه زیرمقیاسهای اصلی است. این عمل چهارچوب مناسبی برای مطالعه آنها فراهم میسازد و به پژوهشگران و دست اندرکاران نظام آموزشی کمک میکند تا منبع هر یک از عوامل استرس زا را شناسایی کنند و در پی آن تدابیر و تصمیمات مناسبی برای رفع مشکلات مدیران دبیرستان ها اتخاذ کنند.
کنترل عوامل فشارزا فقط بر عهده مدیران نیست، مسئولان ردههای بالاتر نیز در کنترل عوامل استرس زا می‌‌توانند سهم به سزایی داشته باشند. بررسی تفاوت تاثیر عوامل استرس زا بر مدیران زن و مدیران مرد و تفاوت تاثیر عوامل استرس زا بر مدیران با تجربه و مدیران تازه کار از اهداف دیگر پژوهش حاضر است
1-4-اهداف پژوهش:
هدف کلی این پژوهش بررسی رابطه بین عوامل استرس زا و راهکارهای مدیریت استرس در بین مدیران مدارس متوسطه شهرستان بندر ماهشهر درسال تحصیلی 92-1391می باشد .
اهداف جزئی
1- تعیین عامل غالب استرسزا از دیدگاه مدیران مدارس متوسطه شهرستان بندر ماهشهر.
2- تعیین راهکار غالب مدیریت استرس مدیران مدارس متوسطه شهرستان بندر ماهشهر.
3- بررسی رابطه بین عوامل استرس زا و راهکارهای مدیریت استرس در بین مدیران مدارس متوسطه شهرستان بندر ماهشهر
1-5- پرسشهای پژوهش:
1- عامل استرس زای غالب از دیدگاه مدیران مدارس متوسطه شهرستان بندر ماهشهرکدام است؟
2- راهکار غالب مدیریت استرس مدیران مدارس متوسطه شهرستان بندر ماهشهر کدام است ؟
آیا بین عوامل استرس زا و راهکارهای مدیریت استرس در بین مدیران مدارس متوسطه شهرستان بندر ماهشهر رابطه وجود دارد؟
1-6-تعریف مفهومی متغیرها:
1-6-1- عوامل استرس زا:
عوامل بوجودآورنده استرس وضعیت ها و حوادث بسیار زیاد و متنوعی از قبیل: ناکامی در زندگی، بیماری، کثرت وظایف، تعارضات بین فردی و غیره که باعث ایجاد فشار عصبی در افراد می‌شوند را عوامل بوجود آورنده استرس میگویند. که در این پژوهش عوامل بوجودآورنده استرس براساس نظر(مقیمی، 1390) شامل عوامل (عجله کاری، رقابتی بودن، حرص زدن، انجام کار بدون برنامه ریزی، محیط فیزیکی، تضاد شغل، ابهام نقش) می‌باشد.
1-6-2- راهکارهای مدیریت استرس:
روشها و راههایی که برای کاهش و کنترل استرس به کار گرفته می‌شود که براساس نظر (مقیمی، 1390) شامل موارد هفتگانه‌ی ؛ ایجاد خوش بینی، مدیریت زمان، فعالیت تفریحی، ورزش بدنی، بدن را در حالت استراحت قرار دادن، رژیم غذایی و افراد دیگر را سنگ صبور قرار دادن می باشد.
1-7-تعریف عملیاتی متغیرها:
1-7-1- عوامل استرس زا:
در این پژوهش عوامل استرس زا بر اساس نمرهای که مدیران مدارس متوسطه شهرستان بندر ماهشهر به پرسشنامه عوامل استرس زا (اورلی و گیرادتو، 1980) اختصاص داند، مشخص شد.
1-7-2- راهکارهای مدیریت استرس:
در این پژوهش راهکارهای مدیریت استرس بر اساس نمره ای که مدیران مدارس شهرستان بندر ماهشهربه پرسشنامه راهکارهای مدیریت استرس(کوبین و همکاران،1990) اختصاص داند، مشخص شد.
فصل دوم
159639050038000
مبانی نظری و پیشینه پژوهش
مقدمه:
در این فصل ابتدا مبانی نظری پژوهش در مورد تاریخچه استرس، تعاریف، منابع، نشانهها، پیامدهای استرس و ... مطرح میگردد. و سپس پژوهشهای پیشین داخلی و خارجی بررسی شده و در نهایت مدب مفهومی پژوهش ارائه میگردد.
2-1- پیشینه نظری
2-1-1-سیر تاریخی مطالعات استرس
اصطلاح استرس از زبان انگلیسی گرفته شده و معادل دقیق آن در فارسی کلمه "فشار" است، البته معنای وسیع و طیف گسترده آن را نمیرساند (شاملو، 1363). این اصطلاح تقریباً از قرن پانزدهم در زبان انگلیسی مورد استفاده قرار گرفت. در این زبان کلمه استرس به معنای فشار یا کشش فیزیکی به کار میرفت . تا قرن هفدهم کاربرد آن در حوزه های مهندسی معماری تعمیم یافت و از آن پس این کلمه در مفهو م سختی و فلاکت در مورد انسا ن نیز مورد استفاد ه قرار گرفت. به عبارت دیگر، فشار وارد بر فرد جانشین فشار وارد بر شیء شده بود. در اوایل قرن بیستم بعضی از پژوهشگران استرس را در ارتباط با اختلالا ت روانتنی مطرح کردند. سپس در سال 1930 سلیه تمایز بین علت اختلالات بدنی و آثار آن را مطرح کرد. او علل یا محرکهای خارجی را عامل استرس و حالت عدم تعادل بدن را استر س نامید (شفر ، 1982)
برای شناسایی بیشتر واژه استرس باید به تاریخچه آن بازگشت، یعنی زمانی که از این واژه برای رسانیدن مفهوم فشار فیزیکی استفاده میشد. فیزیک دانان ثابت میکنند که بین نیروی وارد بر واحد سطح و فشار حاصل از آن رابطه مستقیم وجود دارد بدین معنا که اگر یک نیوتن نیرو بر یک متر مربع سطح وارد کنیم، یک پاسکال فشار خواهیم داشت؛ رابطه بین این سه مؤلفه را به (A) و مترمربع واحد سطح (F) نیوتن واحد نیرو، (P) نشان می‌دهند که در آن (پاسکال واحد فشار( P = FA صورت فرمول است و هر چه نیرو افزایش یابد، درصورتیکه سطح ثابت باشد، فشار به همان نسبت یا اندازه افزایش مییابد.
سلیه (1950) تعریف کاملاً نوینی برای استرس ارائه داد. وی با تأکید بر سیستم غدد درونریز اظهار داشت که در ارگانیسم هر عامل یا محرکی میتواند تغییرات حفاظتی و سازگارکنندهای به وجود آورد. به نظر او هر محرک تنشزا، اگر فشار کافی داشته باشد، ممکن است به ایجاد واکنشی که او آن را سندرم سازگاری کلی نامید، منجر شود.
سلیه به هنگام طرح تاریخی این موضوع چنین میگوید: استرس عبارت است از مجموعه واکنشهای غیراختصاصی که تحت تأثیر محرک های گوناگون در ارگانیسم ایجاد میشود. استرس از نظر ماهیت، اختصاصی است، اما منشأ غیراختصاصی دارد. اختصاصی بودن ماهیت آن یعنی اینکه دارای تغییرات کلیشهای یکسان و ویژهای است که مهمترین آنها عبارتند از: واکنش غده قشری فوِق کلیوی، کاهش میزان ائوزینوفنل در خون و رشد زخم در دستگاه گوارش. غیراختصاصی بودن آن از این نظر است که استرس براثر محرک های گوناگون به وجود میآید (فایلا، 1991 ؛ آیزنک، 2000 ). البته سلیه در ابتدا تصور میکرد که استرس فقط تحت تأثیرعوامل زیان آور، ایجاد میشود، ولی بعدها عنوان کرد هرچیز خوشایند و ناخوشایند موجب بروز استرس میشود. استرس و اضطراب دو واکنش طبیعی ارگانیسم در موقعیتهای تهدیدکنندهاند که بدون آنها بقای نوع انسان به خطر میافتد. استرس عاملی است که انسان را در مواجهه با مسائلی که از آنها شناختی ندارد یا اتفاقاتی که به وضوح ما را مورد تهدید قرار میدهد، آماده میسازد. استرس با تشدید جریان خون موجب افزایش فعالیت می‌شود و میتواند در دستیابی به اهداف موردنظر مفید واقع شود. ولی میزان زیاد یا طولانی مدت آن نه تنها دیگر مفید نیست، بلکه زیانبار است.
اشخاصی که درباره استرس اطلاع کمی دارند، اغلب آن را نوعی نیروی خارجی نیرومند می پندارند که نسبت به آن کنترل اندکی دارند. آنها احساس می کنند در صور ت امکان باید از این فشارها ممانعت به عمل آورند، ولی چنانچه برای شخص امکان گریزی وجود نداشته باشد، باید آن را تحمل کند؛ ولی باید ذکر کرد که در مورد استر س عمل خودکار یا گریز ناپذیر وجود ندارد. هریک از ما در مواجهه با موقعیت بالقوه پرتنش به شیوه کاملاً متفاوتی واکنش نشان میدهیم و به انتخاب سبک مقابله با آن میپردازیم. ما میتوانیم راهی را انتخاب کنیم که خود را دچار درماندگی کنیم یا از تجربیات خود لذت ببریم. در استرس عواملی چون زمینه، شرطی شدن، تجربههای پیشین، مدت زمان و شدت استرس نقش مهمی دارند. واکنش هر فرد در مقابل استرس از الگوی پیچیده افکار و رفتار او نشأت می گیرد. برای مثال، ما بر اساس نوع عقیدهمان نسبت به خود و جهان و چگونگی ارضای خود به تنش پاسخ میگوییم. همچنین واکنش ما در مقابل تنش به میزان کنترل ما بر زندگی، و وضعیت فعل و انفعالات شخصی و وضعیت جسمانیمان بستگی دارد. این عوامل و بسیاری دیگر از عوامل حد خاصی از تنش را برای هریک از ما به وجود میآورند. اگر بتوانیم با استرسها به طور صحیحی برخورد کنیم، استرس دوستی میشود که ما را برای مواجهه با مسائل زندگی نیرو میدهد، ولی اگر با ضعف با آن برخورد کنیم و اجازه دهیم از کنتر ل ما خارج شود، به شکل دشمنی در میآید و موجب بروز بیماریهای مختلف بویژه امراض شدید قلبی و ضعف اندامهای بدن میشود.
2-1-2- مفاهیم استرس:
استرس، در قرن حاضر یکی از مهم ترین زمینههای پژوهش در علوم مختلف به شمار می‌آید. این موضوع توجه دانشمندان رشته‌های مختلف اعم از پزشکان، روان شناسان، فیزیولوژیستها، زیست شناسان و جامعه شناسان را به خود جلب کرده است و هریک جنبه هایی از استرس و عوارض آن را مورد بررسی قرار داده‌اند در دهههای اخیر همکاری این متخصصان به شکلگیری رشتههایی چون (روان شناسی سلامت)، ( طب روانتنی)، (طب رفتاری) منجر شده است که تاثیر استرس را بر رفتار، بهداشت روانی و اختلال‌های روان تنی مورد توجه قرار دادهاند.
امروزه به دلیل گسترش عوامل تنشزا و کاهش توان مقابله انسان در برابر آنها) به دلیل تغییر سبک زندگی( استرس به پدیده ای پیچیده و بزرگ تبدیل شده است، چرا که تحت تأثیر عوامل متعدد و تعامل میان آنها قرار دارد. از مهم ترین پدیدههایی که به استرس میانجامند، میتوان از مهاجرت به شهرهای بزرگ یا کشورهای بیگانه، صنعتی شدن، تحولات روزافزون و سریع علم وفناوری، افزایش جمعیت، عدم پایبندی به آداب و رسوم گذشته، تغییر روابط خانوادگی، تغییر نقش اعضای خانواده، گسستگی روابط خانوادگی، جنگ، اضطراب فراگیر در مورد جنگهای هستهای، فقر، معلولیت، بیماری‌های مزمن و تغییر ارزشهای فرهنگی و اجتماعی نام برد (فریدنبرگ و لوی، 1993)
بدیهی است که استرس بخش جدایی ناپذیر زندگی بشر است، بنابراین لازم است که تمامی افراد با راهها و راهبردهای مقابله با آن آشنا باشند. با شناخت عوامل ایجادکننده استرس میتوان زمینه مقابله با آن را مهیا کرد. صور مختلف حمایتهای اجتماعی، زمینه را برای بازداری و کاهش مشکلات عاطفی و روانی فراهم میکند. شدت واقعه تنشزا، نوع آن، ویژگیهای شخصیتی فرد، سن و تجارب گذشته، از مهمترین متغیرهایی هستند که در اتخاذ روش مقابله تأثیر دارند.
حوادثی مانند مر گ عزیزان، سیل، زلزله، بیماریهای مزمن و طلاق، از جمله رویدادهایی هستند که تقریباً در بیشتر افراد استرس ایجاد میکنند. میزان تأثیر پارهای از رویدادها بر وضع جسمانی و روانی فرد در دورههای خاصی از زندگی با سایر دورهها متفاوت است .برای مثال، به نظر میرسد استرس ناشی از مرگ والدین در کودکی بیش از سایر دورههای زندگی بر سلامت روانی افراد تأثیر میگذارد. همچنین استرس ناشی از تعارض با والدین معمولاً در نوجوانی افزایش مییابد. واکنش به استرس میتواند در سازگاری فردی نقش مهمی داشته باشد، افراد در ارزیابی رویدادهای تنش زا با یکدیگر تفاوت دارند. آنان به گونه های متفاوت با استرس سازش پیدا میکنند و آن را کاهش میدهند.
ویژگیهای شخصیتی نیز در ارزیابی و در نتیجه سازگاری فرد با استرس تأثیر دارند، به طوری که گاه دو فرد در مقابل رویداد مشخصی به گونه ای کاملاً متفاوت واکنش نشان میدهند. وقوع یک رویداد میتواند در فردی سبب بروز اضطراب شدید، افسردگی یا سایر بیماریهای جسمانی و روانی شود، درحالی که همین رویداد ممکن است بر فرد دیگری تأثیر چندان منفی نداشته باشد یا در رفتار او تغییری جزئی ایجاد کند.
ارگانیسم برای سازگاری با موقعیتهای تنش زا باید کوششهایی فراتر از ظرفیت خود به کار برد و پاسخ های مطلوب فیزیولوژیک، روا نشناختی و رفتاری ارائه کند. میزان تحمل افراد در مقابل موقعیتهای تنشزا، متفاوت است که میزان سازگاری انسان را نسبت به محیط نشان میدهد .برخی از افراد آستانه مقاومت بالایی دارند و در مقابل استرس آسیب کمتری میبینند .واکنشهای شناختی، عاطفی، رفتاری و جسمانی، ازجمله واکنشهایی هستند که افراد در برخورد با استر س نشان میدهند.
استرس به عنوان یک حقیقت در زندگی مدرن امروزی، مطرح است که بدون شناخت کافی، مدیریت آن میسر نخواهد بود. نخستین گام در کسب شناخت، آشنایی با تعاریف گوناگون این پدیده است. سالی (1983)، استرس را به این صورت تعریف کرده است "پیآمدی که بر اثر تقاضای محیطی بر روی اورگانیسم به وجود میآید"؛ اما در نگاهی جامع، بیر و فرانز (1984) برای شناسایی استرس، سه طریق اصلی را مطرح کردهاند.
1-به عنوان یک محرک محیطی (نیروی تحمیل شده به یک فرد)
2-به عنوان واکنش جسمانی و روانی فرد به یک محرک
3-به عنوان کنش و واکنش بین فرد و شرایط
در توضیح استرس به عنوان محرک چنین گفته شده است " اتفاقات و رویدادهای محیطی که تقاضاهایی را روی فرد به وجود میآورند، تا اندازه ای قابل تحمل هستند که برای فرد استرس زا نباشد"در توضیح استرس به عنوان یک پاسخ، این طور توضیح داده شده است که در این حالت، استرس به خاطر اینکه بار زیادی بر فرد وارد میآورد، شکل میگیرد. سلی (1965) گفته است استرس یک واکنش غیر مشخص بدن به یک تقاضا است که در معرض واکنش یا پاسخ به یک محرک، به فشار یا استرس منجر میگردد. به بیان دیگر این نگرش به این مطلب تأکید دارد که پاسخهای گوناگون استرس در افراد و شرایط گوناگون متفاوت هستند (گیگان و همکاران، 2003). در حال حاضر، استرس مرتبط با شغل در هر حرفه ای و بیش تر از یک دههی گذشته در حال رخ دادن است و به عنوان موضوعی جدی در ارتباط با سلامتی مطرح است (لو و همکاران، 2003). بنابراین مطالعه آن بسیار مورد توجه قرار گرفته است. مطالعات بی شماری استرس را از ابعاد اجتماعی، روانشناسی و پزشکی مورد بررسی قرار داده اند. از دیدگاه محیط کاری، محققان منبع اصلی استرس شغلی را محیط کاری و حرفه ای فرد میدانند. تحقیقات دیگری تفاوت های فردی را مرکز توجه خود قرار داده اند و به بررسی استرس شغلی از این دیدگاه پرداخته اند (گانستر و چبرک، 1999)
طبق رویکرد" مؤسسه ملی سلامت و ایمنی شغلی" (1999)، استرس شغلی پاسخهای هیجانی آزاردهنده‌ای است که در صورت عدم تناسب بین خواستهها و الزامات شغل و استعداد فرد و یا منابع و نیازهای کارگر بروز می‌کند. طبق نظر محققان این مؤسسه، اغلب استرس شغلی و چالش، به یک معنی و مترادف با یکدیگر به کار میروند، در حالیکه این دو مفهوم از هم جدا هستند. چالش، از لحاظ جسمانی و روانی، به فرد انرژی و نیرو می‌بخشد و افراد را در جهت آموختن مهارت های جدید در شغلشان بر میانگیزد. بنابراین، چالش یک عامل مهم و سازنده برای سلامتی و بهرهوری است (.........،2007). در تعریفی دیگر استرس شغلی عبارت است از عدم توانایی در مواجه شدن با فشارهای شغلی به دلیل نبود تناسب بین تواناییهای شخصی و شرایط و نیازهای کاری(.......،2005)
2-1-2-1- تعریف استرس، علائم و تأثیرات آن


هنگامی که فرد در محیط کار یا زندگی با شرایطی روبه رو میشود که این شرایط با ظرفیتها و امکانات کنونی وی هماهنگی ندارد، دچار عدم تعادل، تعارض و کشمکشهای درونی میشود که به آن استرس می‌گویند. سلیه (1950) استرس را پاسخ های غیراختصاصی که تحت تأثیر محرک های گوناگون در ارگانیسم ایجاد می‌شوند، تعریف کرده، ولی این تعریف چندان مفید نیست، زیرا ماهیت این پاسخ ها به موقعیتی که در آن روی می دهد، بستگی دارد. در این تعریف عوامل مؤثر بر استرس نادیده گرفته شده است .
استرس سازه ای پویا و چندبعدی است که روانشناسان را با چالش مواجه کرده است (ونگ،1990) استرس در مفاهیم مهندسی ریشه دارد و به مقدار فشار بیرونی وارد شده بر اجسام اشاره دارد (لازاروس و فلکمن، 1984) نیز تعریفی را در زمینه استرس ارائه دادهاند: استرس رابطه اختصاصی بین شخص و محیطی است که در آن تنش ارزیابی شده، از حد امکانات فرد فراتر رفته و سلامتی او را در معرض خطر قرار میدهد. در این تعریف بر این نکته تأکید میشود که استرس به رابطه تنش زا بین شخص و محیط اشاره دارد وقتی فرد از مقابله با این وضعیت ناتوان است، به مشکلات روانی و جسمانی مبتلا میشود.
در دهه های اخیر اصطلاح استرس به محرکی اطلاق میشود که می تواند تغییراتی را در شناخت، هیجان، رفتار و فیزیولوژی ایجاد کند (دیویدسن و نیل، 1990) با توجه به تعاریف پیش گفته، میتوان گفت استرس رویداد یا وضعیتی است که بر جنبههای روانی جسمان یارگانیسم آثاری زیانبار برجای میگذارد.
استپ توی (1997) استرس را این گونه تعریف کرده است: هنگامی که الزامات مربوط به یک فعالیت فراتر از تواناییهای فردی و اجتماعی افراد است، پاسخهایی ارائه میشوند که به آن استرس میگویند. برای مثال رانندگی برای فردی که در حال یادگیری است، از شرایط تنش زا محسوب می شود، درحالیکه برای راننده با تجربه رانندگی فعالیتی بسیار آسان به شمار میرود. امروزه استرس جزئی از زندگی روزمره و عادی آدمی است پیشرفت تمدن امروز و صنعتی شدن ، افزایش بی رویه جمعیت ، دگرگونی روابط اجتماعی، فشارهای جسمی و روانی ناشی از زندگی در شهرهای بزرگ، آلودگی و سر و صدا و تأثیر آن بر رفتار انسا ن منجر به تشدید استرس شده است. شهرنشینی دگرگونی های زیادی را در روابط اجتماعی ایجاد کرده و سبب فروپاشی بسیاری از سنتهای اجتماعی که موجب حمایت و پشتیبانی افراد از یکدیگر میشد، شده است. برای مثال امروزه زندگی مشترک با والدین یا تشکیل خانواده های گسترده کمتر مشاهده میشود، به این ترتیب ملاحظه میشود بعضی از روشهای سنتی که به مردم کمک میکرد تا با استرس بهتر مواجه شوند، کنار گذاشته شده است بر این اساس، ارزیابی فرد از استرس و نحوه برخورد و رویارویی با آن اهمیت بسیاری دارد. معمولاً استرس زمانی مضر خواهد بود که فرد آن را برا ی زندگی خود خطرناک و تهدیدکننده تلقی کند و در عین حال منابع مختلف رویارویی با آن را در اختیار نداشته باشد. پژوهش ها نشان داده اند، به کارگیری راهبردهای مقابلهای مؤثر نقش مهمی در کاهش استرس دارد.
استرس، عمومیترین مسئله روزمره زندگی انسانها میباشد که در زندگی میلیونها سایه افکنده است. این مشکلی است که سلامت جسم و روان را همزمان مورد حمله قرار داده است. در عصر حاضر، فناوری پیشرفته با سرعت سرسامآوری پیش میرود و در پشت سر خود انسانهای واخورده و تنهایی به جای میگذارد که وجودشان مملو از تعارضات و تضادهاست و همین تعارض و ناکامی است که مشکل روحی- روانی در اعضای خانواده ایجاد مینماید.
بنا به تعریف، استرس عبارت است از واقعه ناگوار محیطی که موجب تغییرات واکنشی در ارگانیسم شود. بدیهی است هر انسان روزانه در معرض چندین استرس کوچک قرار دارد و با کمک مکانیسمهای دفاعی روانی و جسمی بدون اینکه اثرات سویی بر جای بگذارد و بر آنها غلبه می‌کند. فشار عصبی در سازمان همچون آفتی نیروها را تحلیل داده و فعالیتها و تلاشها را عقیم میسازد. مدیران یکی از آسیبپذیرترین قشرها در برابر استرس به شمار میآیند. افرادی که دچار استرس میگردند و توان مقابله با آن را از کف میدهند از جهات سازمانی، روانی و رفتاری دچار آسیب میشوند و بدین ترتیب است که استرس در سازمان همچون آفتی نیروها را تحلیل میبرد و فعالیتها و تلاشها را عقیم سازد.
برخی از تعاریفی که توسط محققان گوناگون در رابطه با استرس مطرح گردیده است، در جدول 1 به طور خلاصه آمده است.
جدول شماره1.تعاریف استرس
چن، 2010 استرس عبارت است از فشاری که بر اثر عدم وجود تعادل بین خواستهها و منابعی که فرد به آنها دسترسی دارد، به وجود میآید.
مایکل، 2010 استرس عبارت است از کارکرد نامناسب کنش و واکنش بین تقاضاها، حمایتها و محدودیتها در انجام مسؤلیتها
کامپل، 2009 استرس عبارت است از فشاری که بر اثر وجود تقاضاهای زیاد و آزادی عمل و اختیار تصمیمگیری پایین( کنترل) بر فرد تحمیل می‌شود.
کامل، 2009 استرس عبارت است از فشاری که بر اثر بی اطلاعی فرد از اهداف کاری، مسئولیتها و انتظارات همکاران به وجود میاید و موجب سردرگمی، ناکامی و درماندگی فرد میگردد.
جایوبا (2008) استرس عبارت است از مجموعه انتظارات و خواستههای متعارضی که از فرد درارتباط با مسوولیتش انتظار میرود و او را دچار تنش می‌کند
روتمن (2008) استرس عبارت است از فشاری که در نتیجه محدودیت زمانی برای انجام مسئولیتها، ساعات کار طولانی،وقفه و قطع مکرر و ناخواسته در انجام مسئولیت ها و عدم وجود فواصل زمانی برای استراحت به وجود میآید.
جانگ وی( 2007) استرس مجموعه ای از الزامات و وظایفی است که خارج از توانایی فرد برای انجام ان موارد قرار دارد
برادلی( 2007) استرس عبارت است از فشارهای درونی و بیرونی که بر فرد وارد می‌شود و باعث بر هم خوردن تعادل طبیغی ارگانیسم وی می‌شود.
جون(2005) فشار روانی به واکنشهایی اشاره دارد که فرد در برابر موقعیتهایی که خواستهها، قیود یا فرصتهایی را پیش می کشند، نشان میدهد
که در این پژوهش استرس عبارت است از فشاری که در نتیجه محدودیت زمانی برای انجام مسئولیتها، ساعات کار طولانی، وقفه و قطع مکرر و ناخواسته در انجام مسئولیت ها و عدم وجود فواصل زمانی برای استراحت به وجود میآید (روتمن، 2008).
2-1-2-2-اثرات استرس
نقش استرس های روانی اجتماعی، همواره به عنوان یکی از مهم ترین عوامل پیدایش و شکل گیری بیماری‌های مختلف جسمانی و روانی و مرگ و میر افراد مطرح بوده است. در این زمینه، می توان به ارتباط رویدادهای تنشزا با ناراحتیهای قلبی، پوستی، دستگاه ایمنی و بیماری هایی همچون زخم معده و سرطان اشاره داشت در این میان جوانان به عنوان قشری از جامعه که پیوسته در معرض استرس ها و فشارهای محیطی و روانی زیادی از جمله مشکلات آموزشی، خانوادگی، اجتماعی و اقتصادی قرار دارند، مورد توجه خاص پژوهشگران قرار گرفته اند. روشن است که استرس بر عملکرد تحصیلی، اجتماعی و شغلی، رضایت شخصی و از همه مهم تر، سلامت روانی آنها تأثیر نامطلوب خواهد داشت.
از آنجا که بسیاری از تأثیرهای استرس فیزیولوژیکی است، از اختلالهای زیست روانشناسی به شمار میآید. مهم‌ترین تأثیرهای ناشی از استرس را میتوان به چهار نوع تقسیم کرد: هیجانی، فیزیولوژیکی، شناختی و رفتاری.
تأثیرهای هیجانی: احساس اضطراب و افسردگی، افزایش تنش های جسمانی ، افزایش تنش های روانشناختی ، از تأثیرهای هیجانی استرس بر انسان محسوب می شوند.
تأثیرهای فیزیولوژیکی : ترشح آدرنالین و نورآدرنالین، اختلا ل در کارکرد دستگاه گوارش، افزایش ضربان قلب، اختلال در تنفس و انقباض رگ های خونی، از مهمترین تأثیرهای فیزیولوژیکی استرس به شمار میآیند.
تأثیرهای شناختی : کاهش تمرکز و توجه، کاهش ظرفیت حافظه کوتاه مدت و افزایش پریشانی و حواس پرتی، از مهم ترین تأثیرهای شناختی استرس محسوب می‌شوند. تأثیرهای رفتاری: افزایش گریز از کار و فعالیت، اختلال در الگوی خواب، کاهش کارکردهای تحصیلی ، شغلی و اجتماعی ، از تأثیرهای رفتاری استرس به شمار می‌آیند (آیزنک ، 2000).
سلیه (1950) یکی از پژوهشگرانی است که در زمینه استرس پژوهش‌های بسیاری انجام داده است نتایج پژوهشها و بررسیهای او نشان داده که عوامل تنشزا میتوانند موجب بروز پاسخهای جسمانی مختلف مانند افزایش فشار خون، آسیب دیدن بافت عضله، نازایی، توقف رشد، بازداری جنسی و بازداری دستگاه های ایمنی بدن شوند. افزایش فشار خون میتواند موجب بروز حمله قلبی و سکته مغزی شود. بازداری دستگاه ایمنی فرد را مستعد ابتلا به انواع عفونت ها و حتی سرطان میکند (استویوا و کارلسون ،1993)
سلیه معتقد است که عوامل تنش زا ممکن است به پاسخهای روانی متعدد مانند اضطراب، افسردگی، نومیدی، بی قراری و احساس ناتوانی عمومی در سازش یافتگی با محیط منجر شود. در بسیاری از پژوهشها مواردی از قبیل زخم معده، دیابت، آسم، اختلال های پوستی، بی خوابی، سندرم روده تحریک پذیر، اضطراب، بیماریهای کرونر قلبی، میگرن، سردردهای عصبی، تبخالهای عفونی و ویروسی، عفونتهای ادراری، تومور، فراموشی، هراس، افزایش کلسترول خون ، تندخویی و ریزش مو را از جمله بیماریهای ناشی از استرس تلقی شده‌اند (دی یانگ، 1994)
2-1-2-3-عوامل مؤثر در بروز استرس
در زندگی امروزی بیش از هر زمان دیگر شاهد بروز استرس و عوار ض ناشی از آن هستیم . همه ما کم و بیش به طور خواسته یا ناخواسته در طو ل زندگی خود با استرسهای روانی متعددی مواجه شده یا میشویم .استرس در هر سن، رنگی خاص به خود میگیرد. تقریباً بیشتر مردم بر این گماناند که مفهوم استرس را میدانند، ولی عدهی نسبتاً معدودی از آن درک صحیحی دارند و از آثار آن در بدن و راه های کنترل آن آگاهند.
رویدادهای بد و ناگوار در زندگی هر فردی اتفاق میافتند؛ رویدادهایی که آرامش جسمی و روانی شخص را بر هم می زنند و معمولاً موجب میشوند که وی برای رهایی از این حالت روشها و راه حلهایی به کار گیرد. این حالت در اثر عوامل تنش زا پیش میآید. رویدادهای تنش زا در هر عصری به شکلی خاص جلوه می‌کنند. برای مثال انسان ما قبل تاریخ از حمله حیوانات وحشی یا مرگ در اثر گرسنگی، سرما یا بیماری، استرسهای زیادی را تحمل می کرد.
عوامل تنش زا در برهههای متفاوت نیز با توجه به شرایط متفاوت بودهاند. زمانی خطر ابتلا به بیماری طاعون برای مردم تنش زا بود، ولی امروزه ابتلا به بیماریهایی نظیر ایدز و سرطا ن برای مردم تنشزاست . براساس شواهد موجود در قر ن بیستم مشکلات ناشی از رویدادهای تنشزا بویژه در کشورهای صنعتی و پیشرفته غربی، افزایش یافته است (پاول و ان رایت، 1991) تا جایی که بعضی از صاحب نظران ، عصر ما را " عصر استرس " نامیده اند (گلدبرگر و برزنتیز ،1992)
2-1-2-4- شاخصه های عوامل فیزیکی استرس
2-1-2-4-1-صداهای ناهنجار
سروصدای محیط کار، زندگی و روابط اجتماعی کارکنان را به طور ریشهای مختل میکند. صدای بلند عملکرد روزانه شخصی کارکنان را مختل میکند، فراموشی و خطاهای ادراکی به وجود میآورد و حتی موجب میشود کارکنان اشیاء خود را فراموش کنند و به مرتب کردن میزکار خود و امورات اطراف نپردازند. کارکنانی که در معرض سروصدای محیط کار قرار میگیرند، نسبت به هم جبهه میگیرند و در واقع عصبانی میشوند، از کوچکترین اختلاف رنجیده خاطر میشوند و از کاه کوه میسازند و رفتار پرخاشگرانه از خود به صورت کلامی و عملی نشان میدهند. صدای بلند عملکرد شغلی را در مشاغلی که جنبه ذهنی و شناختی (تفکر) دارد کاهش میدهد. زیرا در وظایف شغلی که با کارکردهای ذهنی سروکار دارند، تمرکز نقش اصلی را برعهده دارد. صدای مزاحم در محیط کار باعث کاهش خرسندی از کار میشود. زیرا هنگامیکه در محیط کار صداهای آزاردهنده وجود داشته باشد، فرد دچار تنش شده و از لحاظ روانی از وضعیت بهینه خارج میشود
2-1-2-4-2- صداهای هنجار ( موسیقی)
اصوات موسیقی از طریق گوش به مغز میرسد و حواس و عواطف را تحریک میکند و با ایجاد انرژی موجب انگیزه و فعالیت میشود. نغمههای موسیقی به طور کلی از طریق تحرک تخیل و تداعی و تهییج عواطف در روحیه شنونده اثر میگذارد. تمهای شاد و فرحبخش احساس سرزندگی و شادمانی در کار و فعالیت را افزایش میدهد. روانشناسان در تحقیقات خود به این نتیجه رسیدهاند که تقریباً دو سوم کارمندان و کارگران ترجیح میدهند که به هنگام کار، موسیقی نیز پخش شود، یک سوم بقیه اظهار کردهاند که برایشان خیلی فرق نمیکند و هیچ کارمند و یا کارگری پیش از این که موسیقی را تجربه کند با پخش موسیقی به هنگام کار مخالفت نکرده است. موسیقی میتواند کارکنان را از بیحوصلگی، سستی و خمودی بیرون بیاورد. تحقیقات نشان داده استهنگامیکه کار و فعالیت تکراری باشد اثر موسیقی مثبت میباشد.
2-1-2-4-3-درجه حرارت
یکی از عوامل مهم درجه حرارت است. به عنوان مثال، ممکن است کار کردن در فضای آزاد هنگامیکه درجه حرارت بینهایت زیاد است، منجر به ایجاد فشار عصبی شود. این موضوع در مورد دفتر کاری که حرارت نامناسب دارد و سرد است نیز صدق میکند. به همین ترتیب نور کم، نبود فضای کافی و نظایر آن میتواند منجر به ایجاد فشار عصبی شوند.
2-1-2-5-شاخصههای عوامل کاری
2-1-2-5-1- تضاد نقش
شامل انتظارات متعارضی است که ارضا یا برآورده ساختن آنها برای فرد مشکل میباشد. هر فردی در زندگی دارای نقشهای متفاوتی است و به عنوان رئیس یا مرئوس در سازمان نقشهای متفاوتی را عهدهدار میباشد اما مشکل زمانی آغاز میشود که نقشهای مذکور متعارض واقع شوند و در این حالت که به عنوان فشارزا عمل می‌کنند و باعث ایجاد فشارعصبی و روانی در فرد می‌گردند.
2-1-2-5-2- ابهام نقش ( ابهام در کار)
ابهام نقش بعد دیگری است که استرس شغلی را در محل کار تحت تأثیر قرار میدهد، (کردز و داگرتی، 1993 ، 1976) ابهام نقش هنگامی بهوجود میآید که افراد درباره خواستههای نقششان اطلاعات کافی ندارند
2-1-2-5-3- حجم زیاد کار
کار اضافه زمانی به وجود میآید که کار واگذار شده به فرد خارج از توان او باشد. کار اضافی هم ممکن است کمی بوده (فرد وظایف زیادی به عهده دارد و یا وقت او برای انجام این وظایف کم است) و هم میتواند کیفی باشد (ممکن است فرد احساس کند که توانائی لازم جهت انجام وظیفه مربوطه را ندارد). به هرحال، باید توجه داشت که سادگی کار هم ممکن است ناخوشایند باشد. ممکن است ساده بودن کار باعث خستگی و بیتحرکی فرد شده و کار اضافی باعث ایجاد تنش و اضطراب شود بنابراین مقدار معینی از فشار عصبی ناشی از حجم کار، به دلیل آنکه میتواند منجر به سطح بالایی از نیرو و انگیزش شود مفید خواهد بود.
2-1-2-6- شاخص های عوامل گروهی در کار
2-1-2-6-1- فقدان اتحاد
گروههای کاری به عنوان عامل مؤثر در کار کردن هستند. برخی از کارها بطور انفرادی انجام میگیرند ولی برخی کارهای دیگر مستلزم انجام همکاری بین دو یا چندین نفر هستند. نوع روابطی که بین افرادی که به طور مشترک در انجام کار فعالیت میکنند حائز اهمیت است. تحقیقات نشان میدهد، نوع ویژهای از روابط، پویایی گروهی را بالا برده و بازده کاری را افزایش میدهد. هنگامیکه ترکیب گروه به گونهای است که در آن شخصیت‌ها، عقاید، تواناییها و مهارتها و دیدگاههای مختلف ناهمجنس وجود دارد، احتمال بیشتری است که این گروه برای انجام کارها به صورتی مؤثر دارای تواناییها و ویژگیهای لازم باشد. امکان دارد چنین ترکیبی موجب تضاد و تعارض بیشتری شود ولی مدارک و شواهد موجود گویای این است گروهی که افراد و اعضای آن نامتجانس یا ناهمگن باشند. از اینرو ترکیب مناسب گروهها می تواند نقش سازندهای در بهبود و عملکرد افراد داشته باشد. این نکته برای مدیران سازمانها و محیطهای کاری از لحاظ تشکیل گروههای کاری قابل توجه است
2-1-2-6-2- نبود حمایت گروهی
همانطور که می دانیم انسان موجودی است اجتماعی که مایل است با دیگران باشد، ارتباط برقرار کند و مورد حمایت قرار گیرد و بتواند غمها و شادیهای خود را با دیگران در میان بگذارد و چنانچه فرد از این خواسته محروم شود موجبات نوعی فشار و استرس برای وی فراهم میگردد
2-1-2-7- شاخصههای عوامل کارراهه
عواملی که در میانه زندگی کاری مطرح میشوند عواملی از قبیل ارتقاء شغلی جزء عواملی هستند که در میانه زندگی کاری مطرح میشوند.
2-1-2-7-1- بازنشستگی
بازنشستگی را به عنوان نقش بینقشی توصیف کردهاند .در جامعههای که اساس آن بر کار به عنوان یک ارزش اخلاقی نهاده شده است، حرکت از یک نقش فعال مولد مشخص دریک روز به نقش بی نقشی در روز دیگر این باور را برمیانگیزاند که باز نشستگی منجر به بیماری روحی و جسمی و بعضی وقتها مرگ زودرس میشود. برای بسیاری کار یعنی زندگی وبیکاری، مرگ در عین زنده بودن است.
2-1-2-7-2- حد بهینه استرس
سطوح قابل قبولی از استرس به بهبود عملکرد افراد کمک میکند در حالیکه استرس بیش از اندازه میتواند منجر به کاهش میزان عملکرد شود. ادراک شخص تعیین میکند که عوامل استرس زا تاثیر منفی دارد یا نه؟ تاثیرات منفی استرس روی افراد متفاوت است، در سازمان، میزان استرس باید چنان باشد که باعث بدتر شدن عملکرد کارمند نشود.عملکرد از نظر آرمسترانگ 11 عملکرد عبارت است از حاصل فعالیتهای یک فرد از لحاظ اجرای وظایف محوله در مدت زمان معین

نمودار1. عوامل استرس زای سازمانی
2-1-2-8- نشانههای استرس
افراد نسبت به استرس شغلی، پاسخها یا واکنشهایی را نشان میدهند که در متنهای گوناگون مربوط به استرس تحت عنوان نشانههای استرس شغلی، مورد بحث قرار گرفتهاند، جکس و بیر (2003) نشانههای استرس شغلی واکنش آزار دهندهی بالقوهای میدانند که کارکنان نسبت به نشانههای استرس، از خود بروز میدهند. آنها این نشانهها را به سه دسته تقسیم میکنند؛ 1: نشانههای روانی2: نشانههای جسمانی 3: نشانههای رفتاری.
2-1-2-8- منابع استرس شغلی
در میان موقعیتهای گوناگون زندگی، محیط کاری به گونهای آشکارا منبع بالقوه و مهمی در بروز استرس محسوب میشود. مقدار زمانی که فرد در چنین محیطی صرف میکند گواهی بر این مدعا است (ارکوتلو و چافرا، 2006)
تعداد زیادی از منابع استرس شغلی با درجههای متفاوتی از تاثیرگذاری، مورد شناسایی قرار گرفتهاند. بر طبق گفتهی (هارول) منابع استرس فردی و سازمانی را می توان به 5 طبقه تقسیم کرد: 1-عملکردهای سازمانی (سیستمهای پاداشدهی، عملکردهای وابسته به نظارت و سرپرستی، فرصتهای ارتقا و پیشرفت) ۲-ویژگیهای شغل (سنگین باری، سبکباری، استقلال) ۳- فرهنگ و جو سازمانی (ارزش کارمند، رشد شخصی، تمامیت وکمال) ۴-روابط بین فردی (با سرپرستان، همکاران و مشتریان) و ۵- ویژگیهای شخصی کارکنان (خصیصه‌های شخصی، روابط خانوادگی، مهارتهای انطباقی) با توجه به موقعیتهای خاصی که یک شغل را استرس زا میسازد؛ منابع استرس را میتوان به دو گروه کلی تقسیم کرد: ۱- فشارزاهای برونزاد (موقعیتهای شغلی نامطلوب، سنگین باری کار، نبود حمایت، وغیره) ۲- فشارزاهای درونزاد (همانند ویژگی های شخصیتی افراد (آنشنیو، 2006).
در جدول ۳ به طور خلاصه به منابع گوناگون ایجادکنندهی استرس از دیدگاه صاحبنظران اشاره شده است.
جدول شماره2.منابع گوناگون ایجادکنندهی استرس
محقق منابع استرس
اسپرینگر
۲۰۰۷ نبود دستورالعمل کاری مناسب و شناخته شده، ترس از آینده، ابهام کاری، ارتباطات کاری، ارتباطات خانوادگی، حجم کاری بالا.
برادفورد
2003 شخصیت، سیستم کاری، فقدان حمایت، عدم وجود آموزشهای لازم، فشار کاری و شرایط و پاسخگویی کار در قبال سرپرستان، تعامل سازمانی، بازخورد عملکرد
اسوانسون
1997 مقدار حجم کاری تخصیص داده شده بالاتر از حد عادی، عدم امنیت کاری، تعارض نقش، نحوهی انجام ارزیابی درون سازمان، امید به آیندهی شغلی.
دیویس
وهمکاران
1991 فقدان کنترل، شکاف اطلاعات، علت و نتیجه، تعارض، آیندهی شغلی به بن بست رسیده، بیگانگی، سنگین باری نقش، سبک باری نقش، محیط کار، و تعارض نقش.
دایلومی
1990 داشتن نقشهای چندگانه، نداشتن زمان کاری برای استراحت، عدم تسلط کافی بر کار، ترس از اخراج به خاطر انجام اعمال خلاف، داشتن وابستگی به همکاران، عدم پاسخگویی مناسب به انتظارات.
ماروین
1982 پست سازمانی، ابهام نقش، پیشرفت کاری، ساختار سازمانی، تداخل زندگی کاری وخانوادگی، قرار گرفتن در معرض انتظارات متضاد، وظایف تکراری وکم تحریک کننده.
برخی از تعاریفی که در مورد استرس و سبکهای مقابله با آن مطرح شدهاند مبتنی بر منابع ایجادکننده استرس هستند. فولکمن و موسکووتیز (2004) فرایند مقابله را تفکرات و رفتارهایی که برای مدیریت تقاضای درونی و بیرونی در موقعیت های پرتنش به کار میروند، تعریف نموده‌اند. در این تعریف منابع تنش زا وقایع و موقعیتهای بیرونی تلقی شدهاند. در حالی که روانشناسان پیرو اصالت وجود (برای مثال یالوم 1981) منابع
ایجادکننده استرس و اضطراب را به درون انسان نسبت می دهند. در هر صورت، استرس جزئی از زندگی بشر و اجتناب ناپذیر است. گذراندن اوقات زندگی انسان در سه بخش عمده می گذرد:
سازمان، جامعه و خانواد ه بدیهی است که استرس نیز در هر سه بخش یادشده وجود دارد. پستونجی (1992) معتقد است سرچشمه استرس در زندگی سه قسمت است :مشاغل و سازمانها، مسائل اجتماعی و خانواده .به نظر برخی صاحبنظران از یک دیدگاه میتوان علل استرس را به دو بخش عمده درون سازمانی و برون سازمانی تقسیم کرد. تنش زاهای برون سازمانی شامل تغییرات اجتماعی، فناوری، خانواده، جا به جایی، شرایط اقتصادی، نژاد و طبقه اجتماعی و شرایط محیط زندگی از تنش زاهای برون سازمانی محسوب میشود. معرفی منابع و عوامل تنش زا بستگی به این دارد که صاحب نظران انسان را از چه دیدگاهی مورد بررسی قرار دهند. پیروان رفتار سازمانی، فرد را درو ن سازمانی و به عبارتی " سازمانی " میدانند و به همین لحاظ منابع استرس را به درون و برونسازمانی تقسیم میکنند. برخی نیز انسان را درون جامعه می بینند و تقسیمات خود را ازمنابع استرس بیشتر به صورت جامعه شناختی ارائه می دهند.
2-1-2-8- 1- استرس های ناشی از شغل
اکثر مردم بیش از نیمی از اوقات بیداری خود را در محل کار به سر میبرند محیط کار بر آنان تأثیرگذار است. مقارن با صنعتی شدن جهان غرب به مسائل کار و محیط آن توجه بیشتری شده است (کوپر و دیگران ،2001) در همین راستا استرسهای شغلی وتأثیر آن بر کارایی افراد مورد توجه واقع شده است (کان و همکاران، 1964) در مورد علل ماهیت و پیامدهای استرسهای شغلی به مطالعه پرداختند؛ آنها دو نوع استرس سازمانی را تشخیص دادند: تعارض نقش و ابهام نقش . تعارض نقش عبارت است از وقوع همزمان دو یا بیش از دو تقاضا که نقش های متفاوتی را ایجاب میکنند و فرد میتواند در تمامی آن موقعیت ها نقش خود را ایفا کند. ابهام نقش نیز به سردرگمی فرد در چگونگی ایفای نقش خود اشاره دارد. هنگامی که افراد اطلاعات کافی در زمینه نقشهای خود ندارند با ابهام نقش مواجه می شوند. تعارض نقش و ابهام نقش هیجانهای منفی را افزایش می‌دهند علاوه بر اینها، احساس امنیت شغلی، مدیریت نامناسب در محیط کار از متغیرهایی هستند که با استرسهای شغلی رابطه نشان دادهاند.
2-1-2-8- 2- استرس های ناشی از مسائل اجتماعی
عوامل اجتماعی شامل عوامل محیطی است که شخص را احاطه کردهاند و او در زندگی اجتماعی خود با آنها سر و کار دارد. موقعیتهایی که معمولاً غیرقابل کنترلاند، مانند مسائل مربوط به مبادله و معامله، درصف ایستادن، ازدست دادن کالا و تأخیر، در بروز استر س مؤثرند (مهرآیین،1371) بسیاری از مسائل اجتماعی که به استرس میانجامند، از زندگی شهری و مدرن سرچشمه میگیرند، از قبیل رقابت با دیگران و تقاضاهای تحصیلی و شغلی. هرچه میزان بهره گیری از فناوری در زندگی بیشتر باشد، به همان نسبت میزان استرس افزایش می‌یابد. حوادث زندگی، در افزایش و کاهش استرس مؤثر است. بیشتر مردم حوادث آسیبزا را در زندگی تجربه نمیکنند، اما بسیاری از تغییرات عظیم را پشت سر میگذارند و در طول زندگی با مشکلات مزمن مواجه می‌شوند. به طور کلی، تغییراتی که زندگی معمولی را بر هم بزنند یا آماده متلاشی شدن سازند، حوادث زندگی نامیده میشوند(ساعتچی ،1370) به نظر هلمز و راهه،1967) تغییرا ت بسیار ناگهانی زندگی، در حقیقت افراد را بشدت گرفتار استرس میکند.

user6-732

سؤالات تحقیقسیاست‌های مسکن ارائه شده در برنامه‌های سوم و چهارم توسعه بر چه مبنایی شکل گرفته‌اند؟
روند تغییرات قیمت عوامل تولید در طول برنامه‌های سوم و چهارم چگونه بوده است؟
آیا سیاست‌های اتخاذ شده در راستای تامین مسکن کم‌درآمدها در رسیدن به اهداف کلی خود موفق بوده‌اند؟
سیاست‌های مسکن کم‌درآمدها در برنامه‌های سوم و چهارم تا چه اندازه در بهبود شاخص‌های مسکن برای کم‌درآمدها موفق بوده‌اند؟
پیشینه تحقیقمسکن در زمره اساسیترین و حساسترین بخشها در برنامهریزی توسعه اقتصادی و اجتماعی میباشد (عزیزی،1378) و به همراه خوراک و پوشاک از دیرباز به عنوان اصلیترین نیاز گروههای انسانی مطرح بوده است. امروزه تامین مسکن مناسب برای همه انسانها، یکی از معضلات کنونی جوامع انسانی است. از قرن 18 میلادی همزمان با انقلاب صنعتی و هجوم جمعیت جویای کار از روستا به شهر مسئلهای به نام مسکن نمایان میشودCITATION شوا l 1065(شوای, 1375) در سال 1950 تقریبا 730 میلیون نفر از مردم در شهرها زندگی میکردند،(29% درصد از مردم دنیا)، امروزه 3.3 بیلیون یعنی حدود 50 درصد از کل مردم دنیا در شهرها ساکناند، سازمان ملل ،جمعیت ساکن در شهرها را برای سال 2030 ، 5 بیلیون نفر تخمین زده است که معادل 60 درصد از کل جمعیت جهان در آن زمان را تشکیل میدهد. طبق آخرین آمار، جمیعت شهری دنیای درحال‌توسعه به تنهایی حدود 5.3 بیلیون نفر در سال 2050 خواهد بود. واضح است که به‌منظور سازگاری با افزایش جمعیت شهری، میلیونها مسکن جدید باید ایجاد شود. پیشبینیها حاکی از آن است که تا سال 2030 بیش‌تر از 2.8 میلیون نفر فاقد مسکن مناسب بوده و نیازمند مسکن و خدمات شهری میباشند. تقاضای مسکن با توجه به افزایش تعداد خانوارها در طول ده سال آینده حدود 877 میلیون واحد مسکونی برآورد شده است. این امر متضمن نیاز وسیع به تولید مسکن در هر سال است، حداقل برای دهه ی پیشرو CITATION Bre10 t l 1065 (Bredenoord & van Lindert, 2010)شاید بتوان گفت که مشکل مسکن در همه جای دنیا وجود دارد، اما در کشورهای درحال‌توسعه بهدلیل رشد سریع جمعیت و شهرنشینی، مهاجرتهای داخلی، فقدان منابع مالی کافی، مشکلات مربوط به عرضه زمین، تامین مصالح ساختمانی و کمبود نیروی انسانی متخصص و مهمتر از همه نبودن خطمشی، سیاستگذاری و برنامههای مناسب در خصوص زمین و مسکن این مشکل به صورت حاد و بحرانی در آمده است. در این قبیل کشورها تخصیص اعتبار به بخش مسکن معمولا در مقایسه با سایر بخشهای اقتصادی پایینتر است و کمتر توجهی به این واقعیتهای مهم میشود که بخش مسکن یک سرمایهگذاری در توسعه منابع اجتماعی و انسانی است و امکان بالایی برای اشتغال فراهم میآورد. براساس برآورد سازمان ملل به‌منظور حل مشکل مسکن در کشورهای درحال‌توسعه باید همه ساله به ازای هزار نفر جمعیت 10 واحد مسکونی ساخته شود. در حالی که به ازای هر هزار نفر بندرت به 2 تا 3 واحد مسکونی ساخته میشودCITATION پور85 l 1065(پورمحمدی, 1385). بزرگترین مشکلی که کشورهای مختلف با آن دست و پنجه نرم میکنند تامین مسکن برای اقشار کمدرآمد است. در واقع میتوان گفت که اقشار کمدرآمد به نوعی در برنامههای تامین مسکن فراموش شدهاند. "کمدرآمدها در طرحهای شهری و برنامههای مسکن، کراراً و به گونهای شگفتآور، شهروند به حساب نیامدهاند؛ یعنی جایی در برنامهریزی رسمی برای آنها در نظرگرفته نشده است" CITATION غما86 t l 1065 (غمامی, اطهاری, & خاتم, 1386) با توجه به اینکه تقریبا همه کشورهای جهان با مساله مسکن مواجه می باشند، این مشکل و پیامدهای آن بسیاری از کشورها را به تکاپو واداشته است تا اقدامات موثرتر و بیشتری برای حل این معضل به عمل آورند و از این رهگذر زمینه مناسبتری برای بهرهمندی شهروندان از ثمرات زندگی شهری فراهم آید. براین اساس تاکنون برنامهها و سیاستهای مختلفی برای مشکل مسکن ارائه شده است. سیاستهایی که معمولاً برخاسته از شرایط ساختاری حاکم بر زمانه خود است. این سیاستها گاهی اوقات منتج به نتایج مثبت بوده ولی در برخی از موارد منجر به شکست شده و منابع مالی و زمانی بسیاری را بههدر داده است.
خدایی و میره در پروژه - ریسرچایسیاستهای تامین مسکن گروههای کمدرآمد را در سطح جهان به چهار دسته 1- سیاست ساخت مسکن،2- سیاست تامین مالی مسکن،3- سیاست زمین و خدمات و 4- سیاستهای منتج از راهبرد توانمندسازی تقسیم نمودهاند و ضمن تشریح هر یک از این سیاستها در کشورهای با ساختار فدرال، غیر فدرال و کشورهای دولت رفاه و کشورهای توسعه نیافته مورد تحلیل قراردادهاند. از مهم‌ترین یافتههای این پروژه - ریسرچتغییر کانون توجهات از برنامههای فیزیکی و حرکت به سمت سیاست توانمندسازی در تامین مسکن برای اقشار کمدرآمد میباشد. در پایان این پژوهش با توجه به بررسی تجارب کشورهای مختلف در تامین مسکن نیازمندان، به نکاتی اشاره میشود که توجه به آنها، زمینه مناسبی برای برنامهریزی و سیاستگذاری تامین مسکن گروههای کمدرآمد شهری در ایران فراهم میآورد CITATION خدا901 l 1033 (خدائی & میره, 1390).
داوودپور و ابراهیمزاده در پژوهشیبه بررسی بخش مسکن در برنامههای توسعهی اقتصادی قبل از انقلاب تا برنامه چهارم توسعه اقتصادی بعد از انقلاب میپردازند. در این پروژه - ریسرچعلاوه بر ارائه آمارهای مختلفی در ارتباط با میزان تولید مسکن، روند رشد جمعیت، هزینههای تخصیص داده شده در هر برنامه به بخش مسکن، تراکم نفر در واحد مسکونی به بررسی و مقایسه سیاستهای اتخاذ شده در برنامههای توسعه پرداخته است و با اشاره به این امر که حضور دولت ناکارآمد و ضعیف بوده و نه تنها قادر به سیاستگذاری مؤثر در جهت هدایت بخش مسکن به پاسخگویی نیازهای سکونتی گروههای کمدرآمد جامعه نبوده است بلکه منابع و تجهیزات بخش مسکن را در نقطه مقابل مسکن محرومان بکار گرفته است. در ادامه پژوهشگران بر این اعتقادند که طرح مسکن اجتماعی در برنامههای دوم و سوم در پاسخ به ناکامیهای سیاستهای گذشته بوده و اجرای این طرح به‌عنوان یکی از شیوههای تامین مسکن میتواند در برنامه چهارم تحت عنوان مسکن مهر تا حدودی جامه عمل بپوشدCITATION داو90 l 1065(داوودپور & ابراهیم زاده, 1390).
لطیفی در پایاننامه خود تحت عنوان" ارزیابی اقتصادی پروژه‌های مسکن استیجاری با تمرکز بر روی کم‌درآمدها" به ارزیابی پروژههای مسکن استیجاری که برای گروههای کمدرآمد جامعه ساخته شدهاند پرداخته است و با بررسی 18 پروژه به این نتیجه دست یافته که سرمایهگذاری در این بخش توجیه اقتصادی نداشته و نهایتا پیشنهاداتی را ارائه نموده است از جمله اینکه با در نظر گرفتن نیازهای فرهنگی و اجتماعی خانوارهای کمدرآمد و استانداردهای لازم در احداث واحدهای مسکونی، یک الگوی سکونت جدید برای این خانوارها تعریف شود، به‌گونهای که بتواند هزینههای سرمایهگذاری را کاهش و به تبع آن بازدهی سرمایهگذاری را افزایش بدهدCITATION لطی85 l 1065(لطیفی, 1385).
اطهاری در مطالعهای ضمن تبیین مفهوم فقر مسکن، در شهرها و روستاهای ایران، اذعان میدارد، نبود سیاست اجتماعی تامین مسکن، یا کاستیهای نظامهای برنامهریزی مسکن و تامین اجتماعی و نبود هماهنگی و همپوشانی بین آنها علت اصلی عدم توفیق دولت در امحاء فقر مسکن و از اینرو عدالت اجتماعی استCITATION اطه84 l 1065(اطهاری, 1384).
پرهیزگار و همکارانش در پژوهشی به موضوع تغییر در ساختار جمعیت کشور طی دهههای گذشته پرداخته و میزان هماهنگی و همراهی نظام برنامهریزی مسکن با این تحول ساختاری را در به دست دادن تعریفی دقیق از گروه هدف برنامه بررسی میکنند، همچنین میزان انطباق نظام برنامهریزی را با تحولات ساختاری جمعیت و خانوار کشور در فاصله سال‌های 1383-1327 مورد توجه قرار میدهند. نتایج این تحقیق حاکی از آن است که نظام برنامهریزی نسبت به تحول وسیع و گستردهای که در ساختار جمعیتی بهوقوع پیوسته، بیاعتنا مانده و به تغییر عمده در ویژگیهای گروهی که نیاز اصلی به مسکن را تشکیل میدهند، عکس العملی متناسب تدارک ندیده است(پرهیزگار, امچکی & افتخاری, 1386).
دفتر برنامهریزی و اقتصاد مسکن در فصلنامه علمی اقتصاد مسکن پروژه - ریسرچ‌ای را ارائه داده است که در آن ضمن بررسی وضعیت مسکن در کشور و سیاستهای حمایتی که دولتها برای بهبود وضعیت آن در پیش گرفتهاند، نگاهی به رویکردهای جدید در زمینه مسکن کمدرآمدها با تاکید بر طرح مسکن مهر داشته است. در این پروژه - ریسرچ، پروژه مسکن مهر به عنوان رویکردی نو در عرصه مسکنسازی در کشور مطرح شده است که اگر در اجرای آن کیفیت فدای کمیت نشده باشد، در ابعاد مختلف تاثیرات مثبتی داشته و توانسته در بعد فنی با فرهنگسازی برای انبوهسازی و صنعتیسازی تحولات مثبتی را ایجاد نمایدCITATION دفت89 l 1065 (دفتر برنامه ریزی و اقتصاد مسکن, 1389).
فرهادیپور و رستمی در پژوهش خود، سیاستهای کشور چین را بویژه در مواجهه با تامین مسکن کمدرآمدها مورد مطالعه قرار دادهاند و نهایتا درسهایی را برای کشورهای درحال‌توسعه از جمله ایران به طور خلاصه و مفید در جهت بهبود اقتصاد بویژه در زمینه مسکن ارائه نمودهاندCITATION فره89 l 1065(فرهادی پور & رستمی, 1389).
آقای ارگودن در پژوهشیبا تاکید بر این که کشورهای درحالتوسعه به رغم پیشرفت قابل ملاحظه در زمینهی تعیین و تنظیم سیاستها در سالهای اخیر و تسهیل انتقال نقش بخش عمومی در راستای تقویت استراتژیهای توانمندسازی و تمرکز روی بهکارگیری پتانسیل و ظرفیت بخش خصوصی، هنوز نتوانستهاند در تحویل و ارائه مسکن کمدرآمدها به حد مطلوب و مورد انتظار برسند، معتقدند این امر ناشی از محدودیتها و کاستیهایی در زمینه استراتژیهای اجرایی مؤثر، توسعه ضعیف امنیت حق تصدی عدم کفایت سیستم مالی مسکن و عواملی از این دست میباشند. ایشان با توجه بهدستور کار سازمان ملل که حاکی از سرپناه کافی برای همگان از طریق به‌کارگیری فعالیتهای گوناگون در زمینههای خلق دانش، تسهیل اطلاعات و مبادله تجربیات، ارتقای آگاهی و سطح حمایت، مشورت و تنظیم سیاست و همکاری فنی میباشد و عمده این فعالیتها بهطور ویژه بر روی نیاز گروههای کمدرآمد و سایر گروههای آسیبپذیر متمرکز هستند، به بررسی نیاز به مسکن کمهزینه میپردازدCITATION ارگ89 l 1065(ارگودن & رستمی, 1389).
کیوانی و همکارانش در پژوهشی به بررسی ده سال اول(89-1979) اجرای قانون زمین شهری در ایران به‌منظور ظرفیت سیاستهای توانمندسازی بازار برای تامین مسکن کمدرآمدها پرداختهاند. نتایج این تحقیق حاکی از آن است که حکومتها نقش چندان با اهمیت و تاثیرگذاری در تامین مسکن کم و متوسطدرآمدها با تامین مستقیم زمین شهری در موازات با بازارها نداشتهاند. محققین بر این اعتقادند که بهترین راه پیش‌رو میتواند ترکیب رویکردهای توانمندسازی بازار که عملکردهای سازمانهای پایهای را توسعه میدهد و نیز مداخلات پیشگیرانه دولت برای توسعه بانکهای زمین عمومی به‌منظور دسترسی بهتر به زمین ارزانتر برای طیفی از سازندگان مسکن شامل خانوادهها و توسعهدهندگان خصوصی و تعاونیها باشد CITATION Pub08 l 1033 (Keivani, et al., 2008).
هاریس و کنوین در سال 2003 در پروژه - ریسرچایسه سطح در انقلاب سیاستهای مسکن بینالمللی را از سال 1945 به بعد مورد بررسی قرار دادهاند. این سه سطح شامل 1- مسکن عمومی (1960-1945)،2- سیاست زمین و خدمات (1980-1972) و3- توانمند سازی بازار (1980 تا کنون) می شوند. آنها ضمن ارائه تعاریف و پیشینهای برای هر یک از سیاستهای ذکر شده، با بررسی مطالعات گستردهای که در این زمینهها صورت گرفتهاند چنین نتیجه گرفتند که سازمانهای مختلف هرگز مسکن عمومی را تایید نکرده و بیشتر بر آمیختگی دو سیاست حمایت از بازار و خودیاری تاکید داشتهاند. در این پژوهش، نویسندگان به بررسی و تجزیه‌وتحلیل عواملی که بر اتخاذ چنین سیاستهایی موثر بوده است، پرداختهاندCITATION Placeholder2 t l 1065 (Harris & Ceinwen, 2003).
در پژوهشیکه در هند توسط آقای تام صورت گرفته است به کمبود 17.6 میلیونی مسکن در این کشور اشاره نموده و اذعان می دارد که صاحب خانه شدن بویژه برای قشر کم و متوسطدرآمد به رویایی که به سختی قابل دستیابی است، تبدیل شده است. بنابراین او بهرهوری از تکنولوژی خانهسازی که از مولفههایی چون پایداری زیستمحیطی، خلاقیت و مقرونبهصرفگی برخوردار باشد را امری ضروری در راستای توانمندی مردم معمولی برای ساختن خانههایی که قابل پرداخت باشند، میداند. محقق فاکتورهایی از قبیل ساخت فنی، امنیت و رضایتمندی ذهنی را به عنوان عواملی که در جهت کاهش قیمت از اهمیت زیادی برخوردارند را در کشور هند مورد بررسی قرار داده است. نتیجه تحقیق نشان میدهد که استفاده از تکنولوژی مسکن ارزان حدود26.11% و 22.68% در مقایسه با ساخت‌وساز سنتی میتواند هزینه ساختمان را کاهش دهد. بنابراین میتوان گفت که بهرهوری از تکنولوژی مسکن ارزان منجر به صرفه اقتصادی صنعت خواهد شدCITATIONWYT11 l 1065(W.Y. Tam, 2011).
بونال و همکاران پروژه - ریسرچایرا در سال 2012 در ارتباط با تفاوت مدت زمان انتظار خانوارهای اروپایی و غیراروپایی برای دستیابی به مساکن اجتماعی ارائه دادند. نتایج تحقیق نشان میدهد که خانوارهای غیر اروپایی مدت زمان بیشتری را در انتظار دستیابی به این مساکن سپری میکنند. بنابراین چنین گمان میرود که تخصیص مسکن اجتماعی آنطور که ادعا میکند، بر اساس معیارهای اجتماعی صورت نمیگیردCITATION Bon12 l 1065 (Bonnal, Boumahdi, & Favard, 2012).
با توجه به تغییرات گسترده در ارائه مسکن شهری در چین بعد از سال 1980 آقایان ونگ و موری در مطالعهایدلایل اولیه تغییر سیاست در چین را در شرایط فعلی بررسی نموده و اهمیت این تغییرات در چارچوبهای نظری و مفهومی استفاده شده در مطالعات تطبیقی مسکن را نمایان میسازند. مولفههایی چون خصوصیسازی و تجاریسازی سیستم مسکن اجتماعی چین را به بازار مسکن پویایی تبدیل نمود اما مشکلات اقتصادی در این بازار نمایان شدند. لذا حکومت در سطح ملی سیاستهای جدیدی را برای حمایت از مساکن اجتماعی و ارزان قیمت ارائه داد و در سطح محلی برنامههای ارائه مسکن اجرا شدند اما مقیاس و تاثیر آنها محدود بود چراکه در سطح محلی رشد اقتصادی و امنیت زمین محلی که به مالیات مربوط میشد اولویت بیشتری داشت. نویسندگان بر این اعتقادند که سطح جدید سیاستها باید چندین رویکرد را شامل شوند تا به طور موفقتری عمل کنندCITATION Wan11 l 1065 (Wang & Murie, 2011).
آقای مایور در تز کارشناسی ارشد با عنوان "Low-income Housing in Kampala, Uganda: A Strategy Package to Overcome Barriers for Delivering Housing Opportunities Affordable to the Urban Poor" به بررسی تامین مسکن کم درآمدها در اوگاندا توسط شرکتهای خصوصی میپردازندCITATION may11 l 1033 (mayer, 2011).
هیرما به بررسی چگونگی عملکرد شاخصهای مسکن در توسعه سیاستهای مسکن در کشورهای اروپایی پرداخته است CITATION Hee93 l 1033 (Heerma, 1993).
آقای هانگ در پروژه - ریسرچای به بررسی سیاستهای تامین مسکن کمدرآمدها در چین میپردازد. طبق مطالعات انجام شده در این پروژه - ریسرچ، در حال حاضر دو نوع سیاست تامین مسکن کمدرآمدها در چین وجود دارد که شامل مسکن اجارهای ارزانقیمت و مسکن مقرون‌به‌صرفه و راحت می باشند.CITATIONHua l 1065(Huang, 2012).
نوچی و هرناندز به بررسی مسکن ارزانقیمت انبوه با استفاده از روش های سنتی در مکزیک پرداخته‌اند که گروه هدف این نوع مساکن قشر کم و متوسطدرآمد میباشند CITATION Nog05 l 1065 (Noguchi & Hernandez-Velasco, 2005).
یو در پژوهشی به بررسی برخی از مشکلات و عواملی که منجر به فشار مسکن بر افراد کمدرآمد در سیدنی میشوند، پرداخته است. از نظر ایشان ترکیبی از حباب قیمت مسکن، کاهش مقرونبهصرفگی مسکن که منجر به کاهش در نرخ مالکیت میشود و کمبود سهم مسکن ارزانقیمت، دلیل عمده مشکلات شهر میباشند. به اعتقاد ایشان به‌منظور بهبود بازار مسکن و برآورده نمودن نیاز مسکن مردم، نیاز ضروری به تغییر سیاست دولت، درک عمومی از سرمایهگذاری در ملک و جلوگیری از رفتارهای سودجویانه در بازار ملک می باشد CITATION YuX05 l 1065 (Yu, 2005).


فرضیه تحقیقخاستگاه اتخاذ سیاست‌های مسکن، تحولات اقتصادی و اجتماعی و جبران کمبودهای برنامه‌های پیشین بوده است.
به نظر می‌رسد قیمت عوامل تولید در طول برنامه‌های سوم و چهارم روندی صعودی داشته است.
بررسی‌ها نشان می‌دهد سیاست‌های اتخاذ شده در راستای تامین مسکن کم‌درآمدها در رسیدن به اهداف کلی خود موفق نبوده‌اند.
به نظر می‌رسد شاخص‌های مسکن، برای کم‌درآمدها در طول برنامه‌های سوم و چهارم چندان بهبود نداشته است.
روش تحقیقروش تحقیق مورد استفاده در این پژوهش توصیفی- تحلیلی با رویکرد توسعهای می باشد. بنابراین از طریق جستجو در ادبیات و مباحث نظری مرتبط با تحقیق، جزئیات مربوط به مسئله تحقیق استخراج شده و با استفاده از روشهای کتابخانهای و اسنادی، اطلاعات لازم جمعآوری شده و از طریق ابزارهای تحلیل دادهها از جمله جداول و نمودارها، دستهبندی خواهند شد و نهایتا با بهرهگیری از تحلیل قیاسی به تجزیه‌وتحلیل اطلاعات خواهیم پرداخت. در این روش تجزیه‌وتحلیل علاوه بر اینکه اطلاعات جمع‌آوری شده به‌صورت توصیفی مورد تجزیه‌وتحلیل قرار می‌گیرند، با یکدیگر نیز مقایسه می‌شوند. با استفاده از این روش به مقایسه برنامه‌های حمایت از مسکن کم‌درآمدها در طول دوره برنامه سوم و چهارم پرداخته‌ایم. این روش تحلیل در بخش تجزیه‌وتحلیل شاخص‌های مسکن به درک تغییرات شاخص‌ها در طول دو دوره مورد بررسی کمک شایانی نموده است.

مراحل تحقیق-243556170977انتخاب موضوع
بیان مسئله
مشخص کردن جامعه مورد بررسی
پیشینه تحقیق
هدف
فرضیه
سوالها
بیان گزاره های مسئله
مشخص کردن متغیرها و مقیاس سنجش آنها
انتخاب روش تحقیق
گردآوری دادهها
تنظیم و دستهبندی دادهها
تحلیل دادهها
نتیجه گیری و و ارائه ضوابط و راهبردهای پیشنهادی
00انتخاب موضوع
بیان مسئله
مشخص کردن جامعه مورد بررسی
پیشینه تحقیق
هدف
فرضیه
سوالها
بیان گزاره های مسئله
مشخص کردن متغیرها و مقیاس سنجش آنها
انتخاب روش تحقیق
گردآوری دادهها
تنظیم و دستهبندی دادهها
تحلیل دادهها
نتیجه گیری و و ارائه ضوابط و راهبردهای پیشنهادی

روش و ابزار گردآوری اطلاعات
با توجه به موضوع مورد مطالعه، جمعآوری اطلاعات در این تحقیق به صورت کتابخانهای- اسنادی می‌باشد. در روش کتابخانهای ابتدا با بررسی موضوع در اسناد مختلف از جمله کتابهای مربوطه، طرحهای فرادست، مقالات مرتبط، مراکز اینترنتی معتبر و غیره، مبانی نظری و پیشینه تحقیق، استخراج شده تا از طریق مطالعه آنها و آشنایی با تحولات سیاستهای مسکن در کشورهای مختلف و ایران با دید روشنتری به تجزیه‌وتحلیل مسئله تحقیق پرداخته شود.
روش تجزیه و تحلیل اطلاعات
در مطالعه پیش‌رو ، به‌منظور تجزیه‌وتحلیل اطلاعات ابتدا به بررسی مبانی نظری جمعآوری شده مرتبط با موضوع پرداخته و شاخصهای حائز اهمیت در بهبود مسکن کمدرآمدها استخراج میشوند. شاخصهای استخراج شده، در تحلیلهای کیفی بسیار مفید واقع خواهند شد. در مرحله دوم با توجه به اهمیت ماهیت کمی سیاستهای مرتبط با بخش مسکن به جمعآوری دادههای کمی از سازمانها و ارگانهای مربوطه میپردازیم. در نهایت با استفاده از روشهای مقایسهای و روشهای آماری، اطلاعات جمعآوری شده را تجزیه‌وتحلیل مینماییم.

فصل دوم
مبانی نظریترمینولوژیمقایسه تطبیقیتفاوت در ساختار حکومت، جهتگیری سیاسی و ترکیب سازمانی، عوامل خاص تاریخی، جغرافیایی، فرهنگی و شرایط اقتصادی- اجتماعی میتواند منجر به تنوع در مکانیزم مسکن و نتایج آن شود. شناخت این تفاوتها زمینهی "هم ارزی مفهومی" را مطرح نموده بنابراین مقایسه اهداف، مداخلات و نتایج کاملا وابسته به زمینه میباشند CITATION Aus13 l 1033 (Austin, et al., 2013). مقایسه تطبیقی مسکن میتواند دیدگاههای جدیدی راجع به مکانیزم مسکن و تاثیر مداخلات سیاسی برای مشکلات رایج ارائه دهدCITATION هما l 1065 (همان).
مقایسه تطبیقی به ما اجازه میدهد تا چگونگی تاثیر عوامل اقتصادی و اجتماعی و سیاسی بر کیفیت مسکن برای خانوارهای با سطوح درآمدی مختلف را درک کنیم CITATION Har93 l 1033 (Hardman, 1993).
شکست بازار در تامین مسکنبا توجه به این‌که تامین مسکن برای اقشار کم‌درآمد همواره در مسیر بهینه خود حرکت نمی‌کند، بسیاری از اقتصاددانان تامین مسکن اقشار کم‌درآمد را از مصادیق شکست بازار معرفی نموده و دولت را مکلف به اعمال دخالت در بازار می‌نمایند CITATION حمی l 1065 (حمیدی, 1384).

اثربخشیاثربخشی را درجه تحقق اهداف در سازمان تعریف میکنند؛ در واقع اثربخشی نسبت به ستانده واقعی و ستانده مورد انتظار با برنامهریزی تعریف شده است CITATION محم86 l 1065 (محمدی مقدم, 1386). اثر بخشی به معنای توانایی مداخلهای که منجر به عملکرد بهتر برای جمعیت هدف شود، میباشدCITATION Sch10 p 2 l 1065 (Schillinger, 2010, p. 2)، در این راستا اثر بخشی بر بازده و کیفیت زندگی و نیز انسجام مولفه‌های زیرگروه موثر میباشدCITATION Sch10 p 7 l 1065 (Schillinger, 2010, p. 7). درک اهداف سازمان از نخستین گامهایی است که باید در رابطه با سنجش اثربخشی برداشته شود. هدفها در واقع مقاصد مطلوبی است که سازمان برای آینده خود در نظر گرفته است؛ بنابراین اهداف میتوانند طیف وسیعی از خواستههای سازمان را شامل شوند و این امر موجب میشود تا اثربخشی تنها در خصوص ستانده یا برنامه مورد انتظار تعریف نشود CITATION محم86 l 1065 (محمدی مقدم, 1386).مسکنمسکن حاصل فرآیند چندگانه اجتماعی، اقتصادی و فیزیکی است که شامل مسائلی از جمله مکان، کیفیت ساختمان، پایداری و دوام، هزینه، سرمایهگذاری طولانیمدت، تصرف زمین، مبادله، دسترسی، انتخاب خانواده و محله بیرونی میباشد CITATION Men06 l 1065 (Meng & Hall, 2006). مسکن مسئلهای مهم در ایجاد جامعهای سالم میباشد CITATION Liu10 l 1065 (Liu, 2010)، مسکن مناسب نتایج مثبتی از جمله سلامت جسمی و روانی، روابط پایدار خانوادگی و دسترسی پایدار به اشتغال را بهدنبال دارد CITATION Ber12 l 1065 (Berry, 2012). مسکن سهم وسیعی از کل اقتصاد را تشکیل میدهد CITATION Liu10 l 1065 (Liu, 2010) چراکه در بسیاری از کشورها سهم ویژهای از میانگین درآمد را در بر میگیرد بنابراین تغییر در قیمت مسکن، تاثیر مهمی بر استانداردهای زندگی دارد CITATION Whi07 l 1065 m Qui04 (Whitehead, 2007; Quigley & Raphael, 2004) از سوی دیگر مسکن امتیاز ویژهای در ایجاد فرصتهای جدید برای تولید درآمد جدید خانوادهها دارد، زمانی که سکونتگاه مجهز به برق، آب، فاضلاب و جمعآوری زباله باشد، مسکن به سادگی مکانی برای کارهای مختلف از قبیل مغازههای کوچک یا ویترینهای فروشندگی برای همه انواع کسب و کار از جمله فعالیتهای تعمیرکاری تا فعالیتهای فرعی دیگر میشودCITATION Bre10 t l 1065 (Bredenoord & van Lindert, 2010).
مسکن مناسب به عنوان نیاز اساسی انسان، امری پذیرفته شده میباشد. حق مسکن به‌طورکلی شامل مشخصههایی از جمله حق مسکن مناسب، حق مسکن مقرون‌به‌صرفه، حق انتخاب مسکن می شود CITATION Yun13 l 1033 (Yung & Lee, 2013). در منشور اجتماعی اروپا ضمن موافقت با مقرونبهصرفه نمودن مسکن، در رابطه با حق مسکن سه معیار به صورت زیر تعریف شدهاند:
افزایش دسترسی به مسکن با استانداردهای مناسب؛
جلوگیری از بیخانمانی و کاهش آن با زدون تدریجی بی خانمانی؛
قیمتگذاری مسکن به‌گونهای که برای اشخاصی که فاقد منابع کافی هستند در دسترس باشد CITATION Smi12 l 1065 (Smith J. , 2012)؛
حق مسکن مناسب و مقرون‌به‌صرفه مشخصههای مهمی هستند که بر اساس مطرح بودن آنها به‌عنوان نیازهای اساسی قرار گرفته‌اند CITATION Yun13 l 1033 (Yung & Lee, 2013)تا جایی که در تعریف مسکن سه ویژگی برای مسکن تعریف شده که عبارتند از کافی بودن، مقرون‌به‌صرفه و مناسب بودن. کافی به این معنا که واحدهای مسکونی ملکی و اجارهای با کیفیت خوب برای خانوادههای کمدرآمد موجود باشد. مقرون‌به‌صرفه یعنی قیمت کلی مسکن برای خانوادههای کمدرآمد قابل پرداخت باشد. شایسته به این معنا که مسکن پایهای را برای سلامت روانی و فیزیکی، رشد فردی و رسیدن به اهداف زندگی فراهم آوردCITATION NJA11 l 1065 (Njathi, 2011).
فقرفقر بهمعنای عدم توانایی تامین حداقل نیازهای روزمره بودهCITATION ALE13 l 1065 (Alem, Kohlin, & Stage, 2013) و از نظر سیاسی حساس میباشد و شامل معانی ایدئولوژیک است CITATION Hes95 l 1065 (Hesselberg, 1995) و بهعنوان پدیدهای چندوجهی شناخته شده CITATION Sat01 l 1065 m Cha12 (Satterthwaite, 2001; Chamhuri, et al., 2012)، که شامل درآمد کم، داراییهای ناکافی برای افراد، خانوادهها و جوامع، مسکن نامناسب، زیرساختهای نامناسب، خدمات اولیه نامناسب، عدم حفاظت کافی از حق شهروندی، عدم امکان مشارکت در سیستم سیاسی میباشد CITATION Sat01 l 1065 (Satterthwaite, 2001). فقر معمولا این‌گونه تعریف میشود که کدام افراد در یک جامعه زیر استانداردهای حداقل قابل قبول زندگی قرار میگیرند CITATION Sen86 l 1065 (Sen, 1986).
فقر از راههای مختلفی میتواند اندازهگیری شود و خط میان فقرا و غیر فقرا میتواند در سطوح مختلفی ترسیم شود. دو عقیده کلی در رابطه با فقر وجود دارد، فقر مطلق که به سختترین نوع زندگی مادی اشاره دارد، امرارمعاش در حداقل شرایط و فقر نسبی که به سطحی از مصرف و مشارکت اشاره دارد که کمتر از سطح مصرف و مشارکت معمول در یک جامعه میباشد CITATION Hes95 l 1065 (Hesselberg, 1995). رایجترین رویکرد در اندازهگیری فقر، اندازهگیریهای کمی است. سنجههای پولی که در ارزیابی درآمد یا مصرف خانوار به کار میرود، قدرت خرید و سبد اصلی کالا را توسط خانواده در یک زمان خاص بررسی می‌کند CITATION Cha12 l 1065 (Chamhuri, et al., 2012). روشهای مرتبط با سنجههای پولی به خاطر هدفمند بودنشان، قابلیت استفاده به‌عنوان مقیاس طیف وسیعی از متغیرهای اقتصادی- اجتماعی و امکان مطابقت با تفاوتهای میان خانوادهها و نابرابریها در خانوادهها، کاربرد زیادی دارندCITATION هما l 1065 (همان).
گروه هدفبرنامهریزی مجموعهای از فعالیتهاست که منجر به تصمیمگیری دربارهی تخصیص منابع برای رسیدن به هدفی در آینده میشود. تاکید به داشتن"هدف" در برنامهریزی، هسته مرکزی و تعیینکننده این مباحث است، زیرا برنامهریزی بهطور اساسی بدون"هدف" معنای بیرونی ندارد و در برنامهریزیهایی همچون برنامه مسکن، گروه هدف شامل همه آنانی است که تامین سرپناه آنها موضوع برنامه است، بهویژه آنهایی که به حمایت بیشتری نیازمندند و قادر به حضور بدون حمایت برنامه در بازار مسکن نیستند. بههمین سبب نیز در ارزیابی موفقیت این برنامه، مهم‌ترین سنجه، میزان پوششدهی گروه هدف است. اما این کار مشروط به ارائه تعریف درست از گروه هدف و دستهبندی آنها بر حسب ویژگیهایی است که آنها را از هم متمایز میسازد. "هدفگرایی"برنامه نیز در میزان پوششدهی همان گروه هدف آزموده میشود. الزام برنامههای مسکن برای دستیابی به تعریف دقیق و روشن از گروه هدف به دلیل نیاز به تدارک اقدامات لازم و پیشبینی برنامههای اجرایی مناسب با شرایط، نیازها و الگوهای تقاضای خاص آنهاست. زیرا بازار مسکن به سبب شرایط خاص خود قادر به پوشش دادن تقاضاهایی که الزامات حضور در آن را ارضا نکنند، نیست. در برنامهریزی مسکن تلاش میشود برآوردی از "نیاز" به سرپناه برای دورههای برنامهای بدست داده شود. اما تکیه به برآوردهای کلی از "نیاز" نمیتواند واقعبینانه باشد؛ زیرا تخمینهایی که امکان بهوقوع پیوستن آن با تردید همراه است نمیتواند مبنای برنامهریزی قرار گیرد. به همین مناسبت برای افزایش موفقیت برنامه، کلیه بررسیها باید برمبنای پیشبینی"تقاضای موثر"صورت پذیرد، که تمایل و توانایی و امکان تبدیل نیازهای کلی به تقاضای قابل ورود، تاثیرگذار و مورد عمل در بازار را نشان میدهد؛ یعنی صرفا"نیازی موثر" تلقی میشود که قادر به تحمل و پرداخت هزینههای ورود به این بازار است CITATION پره86 l 1065 (پرهیزگار, امچکی, & افتخاری, 1386).

نظریههای اقتصادی- اجتماعی با تاکید بر هدفگرایی در برنامهریزی مسکنقرن بیستم را شاید بتوان قرن توجه به برنامهریزی برای سامان دادن به اموری دانست که در قبل تصور میشد بدون مداخله سازمانیافته هم قابل دستیابی است. تدوین نظریههای مختلف در این خصوص و پدیدآمدن طیفی از نظریات برنامهریزی در زمینه اقتصادی- اجتماعی که حتی نظامهای مبتنی بر اقتصاد آزاد هم از آن بینیاز نمانده است، حکایت از اهمیت برنامهریزی برای ساماندهی به امور متنوع هر کشوری دارد. برای برنامهریزی تعاریف مختلفی ارائه شده است، بریکنر در این خصوصی میگوید: برنامهریزی مجموعهای از فعالیتهاست که منجر به تصمیمگیری درباره تخصیص منابع برای رسیدن به اهداف آتی میشود. تاکید به داشتن هدف در برنامهریزی هسته مرکزی و تعیینکننده مباحث مربوط به برنامهریزی میباشد؛ زیرا برنامهریزی بهطور اساسی بدون"هدف" معنا ندارد و این خصوصیت ویژگی بنیادین و ذاتی هر برنامه تلقی میشود. اما این "هدفگرایی" با فرآیندی در برنامهریزی دنبال میشود. این فرآیند عبارت از مجموعه فعالیتهایی است که منجر به تخصیص منابع بهمنظور رسیدن به هدف مورد انتظار در آینده میشود. از سوی دیگر معتقد است این تخصصیص چون در راستای رسیدن به هدفی است که برنامه پیشروی خود نهاده، بنابراین باید به روشنی تعیین و تعریف شود. به طور مثال در چارچوب وظایفی که نظام برنامهریزی یک کشور در راستای برنامه تامین مسکن پیشرو دارد، توجه به مسائل گروههای کمدرآمد جایگاه ویژهای دارد. در حالی که در تعریفی دقیقتر باید هدف برنامه در ارتباط با این گروه روشنتر شود، زیرا طیف وسیعی از ویژگیهای متفاوتی در میان گروههای کمدرآمد وجود دارد که دستیابی به راهحل موثر، نیازمند تفکیک آنها بنا به ویژگیهای خاص آنهاست. به همین مناسبت باید با راههایی این دقت را افزایش داد هر نظام برنامهریزی برای دستیابی با این خواست با کوشش در به دست دادن تعریف روشنی از "گروه هدف" تلاش میکند تا اقدامات در جهت تخصیص منابع برنامه را با موفقیت بیشتری همراه سازد. مک لافین میگوید برای تضمین این ایده باید برنامه را با قدمهایی که در ذیل عنوان میشود دنبال کرد:
شناسایی اهداف کلی؛
تبیین و جمعآوری دادههای لازم؛
تحلیل دادهها در راستای اهداف کلی؛
دستیابی به تعریف کلی از گروه هدف؛
ارزیابی از مدلها و پیشبینی مدل قابل تعامل با هدف برنامه؛
انتخاب مدل اجرایی متناسب با ویژگیهای گروه هدف برنامه؛
بریکنر برای اینکه برنامهریز را به انعطافپذیری برای لزوم پذیرش تغییر در گروه هدف قانع کند به ما یادآوری می کند که
برنامهریزی فرآیندی متداوم و مستمر است؛
برنامهریزی دورهای بوده و باید قابلیت انطباقپذیری داشته باشد؛
ظرفیت تغییر سیاستهای خود را با توجه به آرمانهای کلی سیستم داشته باشد؛
با بازخورد گرفتن از سیستم اجرایی، به اصلاح مسیر خود بپردازد
تجدید نظر در اجزای برنامه را برای انطباق با شرایط جدید پذیرا باشد؛
برنامه اگر پذیرای این شروط باشد، میتواند برنامهای هدفگرا تلقی شود CITATION پره86 l 1065 (پرهیزگار, امچکی, & افتخاری, 1386).
ضریب جینییکی از شاخصهای فقر به‌طورکلی بر پایه سهم افراد فقیر و سهم درآمد آنها در میان نرخ شکاف درآمدی از جمله میانگین فاصله درآمد فقرا از خط فقر، و نیز ابعاد دیگر بیعدالتی در درآمد، قرار میگیرد. در صورتی که تمام شاخصهای فقر مرتبط به زمینههای درآمدی باشند، ضریب جینی نقش بسزایی در محاسبه نابرابری درآمدی بازی میکند CITATION Sen86 l 1065 (Sen, 1986). ضریب جینی عبارت است از متوسط مجموع قدرمطلق تفاوت بین تمامی جفت درآمدها به حداکثر اندازه ممکن این تفاوتها (معادل با نابرابری کامل توزیع درآمد). این ضریب اندازهای بین صفر و یک دارد و بهطور کلی تا زمانی که منحنیهای توزیع درآمد لورنز برای درآمدهای گوناگون همدیگر را قطع نکنند، رتبهبندی صحیحی از نابرابری را به دست میدهد. اما برای مطالعه میزان نابرابری درون گروهها که نیاز به تجزیه شاخص نابرابری پیدا میشود قابل استفاده نخواهد بود CITATION دفت77 l 1065 (دفتر حسابهای اقتصادی, 1377). مطالعات نشان می دهد پیدایش ادوار تجاری و نوسان قیمت مسکن آثار توزیع درآمدی گستردهای بر جای میگذارد و افزایش قیمت مسکن درآمد اتقاقی را در اختیار مالکان مسکن قرار میدهد که میزان آن به ارزش مسکن و درجه سوداگری مسکن در این بازار بستگی دارد و هیچ تناسبی با فعالیتهای افراد ندارد. از این رو، شوک بازار مسکن منافعی را متوجه مالکان مسکن می نماید و مستاجران از آن متضرر می شوند. بهطور کلی، اثر شوک بازار مسکن بر وضعیت توزیع درآمد بهاندازهای گسترده است که در اغلب موارد هیچ سیاستی قادر به خنثیسازی آن نخواهد بود CITATION قلی92 l 1065 (قلی زاده & امیری, 1392).
درآمد مصرفیدرآمد مصرفی میانگین درآمد ماهانه خانواده است که بعد از کسر مالیات و بیمههای اجتماعی و اضافه نمودن هر درآمد جایگزین، مزایای بیمههای اجتماعی تکمیلی و پرداختهای رفاهی محاسبه میشود. تفاوت هزینههای مصرفی و درآمدباقیمانده، هزینههای مسکن است، مبلغی که خانوادهها باید برای سرمایهگذاری در مسکن بپردازند CITATION Hey12 l 1065 (Heylen & Haffner, 2012).
فقر درآمدیفقر درآمدی مفهوم وسیعی است که بسیاری از ابعاد فقر خانواده را در بر میگیرد CITATION Hey12 l 1065 (Heylen & Haffner, 2012). در رویکرد اقتصادی، درآمد غیر نقدی که شامل درآمدهای حاصل از مسکن، تحصیلات، مراقبتهای بهداشتی و کودکان میباشند به درآمد نقدی اضافه شدهاند. در رابطه با مسکن، کسانی که ملک خود را کمتر از نرخ بازار اجاره میکنند، سود ناشی از آن به درآمد آنها اضافه میشود. در این جا درآمدهای غیر نقدی نسیب خانواده شده است. حتی خانوادههایی که مالک مسکن هستند، در صورتی که مستاجر میبودند میبایست اجارهای پرداخت میکردند، اجارهای که در حال حاضر به سبب مالکیتشان پرداخت نمیشود به نوعی درآمد غیر نقدی محسوب میشودCITATION هما l 1065 (همان).
جایگاه مسکن در سنجش فقرمسکن بهعنوان عنصر اصلی در چارچوب مفهومی و سنجش فقر نسبی و مطلق خانواده شکل گرفته است CITATION Lit97 l 1033 (Littlewood & Munro, 1997). مطالعات قبلی نشان میدهند که درآمد پنهان حاصل از مالکیت مسکن نتایج مهمی برای ابعاد فقر دارد بخصوص زمانی که مالکیت مسکن به گروههای مشخص کمدرآمد، بویژه سالمندان کمک میکند و تاثیر متعادل کنندهای بر نرخ فقر در کشورهای با سطح بالای مالکیت مسکن داردCITATION FAH04 l 1065 (Fahey, Nolan, & Maitre, 2004). در مطالعهای که راونتری انجام داده است مسکن در تعریف فقر مطلق استفاده شده است CITATION Lit97 l 1033 (Littlewood & Munro, 1997).
مسکن مناسب به عنوان شاخص مهمی در دو مطالعه مرتبط با فقر که اندازه، موقعیت و میزان تسهیلات مسکن عناصر اصلی شاخص های فقر به حساب می آمدند، مطرح شد CITATION هما l 1065 (همان).
در بسته های نرم افزاری اروپا مسکن علیه فقر و محرومیت اجتماعی در نظر گرفته شده است. در سال 2001 کمیته مراقبت اجتماعی گروه موقتی را ایجاد کرد که یکی از وظایف آن توسعه و تعریف شاخصهای اجتماعی برای بهبود آمارهای اجتماعی در سطح اروپا بود. نتیجه بحثهای این گروه شناخت فواید توسعه شاخص جدیدی برای فقر نسبی بود که شامل شرایط مسکن خانوارها میشد CITATION Mae14 l 1065 (Maestri, 2014).
فقر مسکنUN-HABITAT پنج شاخص فقر مسکن را اینگونه تعریف میکند:
فقدان مسکن پایدار
فقدان فضای زندگی کافی
فقدان دسترسی به آب آشامیدنی
فقدان دسترسی به سیستم فاضلاب مناسب
فقدان امنیت تصرف CITATION UNH06 l 1065 (UN-HABITAT, 2006).

بی ثباتی بازار مسکنبیثباتی تغییرات مکرر و دور از انتظار در سیاستهای تجاری، پولی و مالی تعریف میشود CITATION Lee10 l 1065 (Lee & Yu, 2010). بیثباتی در بازارهای مالی، خطر افزایش قیمت منابع مالی، افزایش تورم
قیمت مسکن و خطرات متعاقب از جمله سهام منفی در بازار مسکن و همزمان کاهش عرضه منابع مالی مسکن به بیشتر وامگیرندگان حاشیه را بههمراه دارد CITATION Bee111 l 1065 (Beer, Baker, Wood, & Raftery, 2011). بیثباتی در بازار مسکن حوادث غیرمنتظرهای را در آینده خبر میدهد و به متغیرهای اقتصاد کلانی که تحت تاثیر سطوح درآمد واقعی قرار گرفته اند مرتبط می باشد CITATION Lee10 l 1065 (Lee & Yu, 2010).
سیاست های مالیاتی و مسکن
اخذ مالیاتهای مسکن از سوی دولتها با هدف کسب درآمد، بهحداقل رساندن اختلال در مکانیزم قیمتها و تخصیص منابع و تحقق اهداف بخشی بهویژه کنترل سوداگری و نوسان شدید بازار مسکن صورت میگیرد. در این میان، زمین و مسکن بهعنوان یکی از مهم‌ترین عوامل تولید در کنار کار و سرمایه همواره یکی از پایههای مهم مالیاتی دولتها بوده است که اهمیت نسبی آن در کشورها متفاوت است CITATION قلی92 l 1065 (قلی زاده & امیری, 1392).
بسته جامع سیاستهای پولی و مالی به کمک بازار مسکن میآیند تا ضمن رفع موارد شکست بازار، اقتصاد مسکن را در مسیر رشد باثبات بلندمدت رهنمون سازند و هر یک از ابزارهای سیاستی در زمینه تحقق هدف خاصی از کارایی برخوردار است. در این زمینه، رشد و توسعه بازار مسکن مستلزم توسعه نظام تامین مالی مسکن است. تامین مسکن گروههای کمدرآمد و اقشار ویژه نیازمند سیاستهای یارانهای و فراهم آوردن زمینههای توسعه نظام تامین مالی در سطح(توسعه افقی) است. بررسی نظام مالیاتی مسکن در کشورهای مختلف جهان نشان میدهد که بهمنظور بهرهگیری از هریک از کارکردهای نظام مالیاتی بخش مسکن در زمینه کسب درآمد، کنترل سوداگری و برخی اهداف مهم بخش مسکن ابزار مالیاتی متناسب با آن کارکرد به کار گرفته شده است که از مهم‌ترین آنها میتوان به مالیات بر منفعت سرمایه، مالیات بر ارزش زمین، مالیات بر واحدهای مسکونی خالی و مالیات بر خرید املاک گرانقیمت نام برد، از این رو عدم به کارگیری برخی ابزارهای سیاسی موجب پیدایش نارساییها در بخش مسکن شده و اهمیت بخش مسکن زیانهایی را متوجه اقتصاد ملی میسازدCITATION هما l 1065 (همان).
اگرچه مالیاتهای مختلفی بر مسکن وضع میشوند، اما این مالیاتها همیشه منجر به افزایش درآمد برای حکومت ها نمیشوند. در عوض بسیاری از این مالیاتها یارانههایی را بر متصدیان مسکن از قبیل معافیتهای مالیاتی، کاهش مالیات و غیره ارائه میدهند CITATION Ste12 l 1033 (Stewart, 2012).
مالیات بر مسکن باید در سیستم مالیات کلی یک کشور و فرمهای خاص بازار مسکن آن کشور در نظر گرفته شودCITATION هما l 1065 (همان).
سیاست های پولیسیاستهای پولی به معنی تاثیر تغییرات در نرخ بهره دولت مانند نرخ وجوه فدرال ایالات متحدهیا نرخ بهره بانک انگلستان بر فعالیتها و قیمتهای اقتصادی میباشد CITATION Mue12 l 1033 ( Muellbauer, 2012). بانکهای مرکزی با ثبات قیمت، تاثیر در نرخ تورم رسمی در بسیاری از بانکهای مرکزی در اقتصاد OECD( شامل سازمان گروه همکاریهای اقتصادی و توسعه کشورهای صنعتی) به غیر از ژاپن و ایالات متحده، ارتباط دارندCITATION هما l 1065 (همان). اگرچه ثبات مالی یکی دیگر از اهداف بانکهای مرکزی است. بنا بر نظریه اقتصاد کلان New Keynesian، سطح فعالیتهای اقتصادی مرتبط با ظرفیت تولید (که نسبت به نرخ بهره دولت حساس است) بر نرخ تورم تاثیرگذار می باشدCITATION هما l 1065 (همان).
میشکین شش راه را که در آنها تغییر در نرخ بهره بر بازار مسکن و اقتصاد تاثیر میگذارد اینگونه طبقه بندی میکند. که در سه مورد از آنها نرخ بهره به طور مستقیم بر بازار مسکن تاثیر میگذارد از جمله 1) هزینه کاربر از سرمایه2) توقع از جنبشهای قیمت مسکن در آینده3) عرضه مسکن و سه راه که نرخ بهره به طول غیر مستقیم بر بازار مسکن و اقتصاد از طریق بازار مسکن تاثیر می‌گذارند عبارتند از 4) ثروت‌های استاندارد که پیامد تاثیر قیمتها بر هزینه مصرف کننده میباشند 5) ترازنامهها، نقل و انتقالات اعتباری موثر بر هزینه مصرف کننده 6) ترازنامهها، نقل و انتقالات اعتباری موثر بر تقاضای مسکنCITATION Mis07 p 5 l 1065 (Mishkin, 2007, p. 5).
سیاست تامین مالی مسکنهزینههای دولتی(برای مسکن) گاهی اوقات یارانه(مسکن) نامیده میشود. انتقال پول به افراد در شکل مجوز مسکن اغلب تحت عنوان یارانه مسکن شناخته میشوند. وقتی که دولت مرکزی مبلغی را به سازمانهای مسکن شهری برای مشارکت در بهبود هزینههای مسکن ارائه میدهد، این هزینه را یارانه مینامند. یارانه باید به‌نوعی در درمان بخش مسکن موثر باشد. با نگرش وسیعتر میتوان گفت یارانههای مسکن ممکن است هم به تولیدکنندهها تعلق بگیرد و هم به مصرفکنندگان، همچنین یارانه مسکن میتواند شامل پرداختهای مستقیم باشد یا اینکه در فرم هزینههای مالیاتی ظاهر شود و بنابراین منافعی را از طریق امتیازات مالی ارائه دهد CITATION Haf99 l 1065 (Haffner & Oxley, 1999). دلیل انتخاب چنین سیاستی این است که در صورت عدم دخالت دولت، بازار تقاضا بر بازار عرضه پیشی خواهد گرفت و متعاقبا خانوارهای کمدرآمد گرایش به سمت مسکن نامناسب پیدا میکنند. کمکهزینه مسکن به دنبال مستقر نمودن خانوارها در خانههای با کیفیت بهتر است. البته تاثیر اصلی کمکهزینه مسکن بر ذینفعان، به چگونگی دریافت آن بستگی دارد. به‌عنوان مثال کمک هزینه به صورت کاهش قیمت مسکن، افزایش درآمد کلی، افزایش درآمد به صورت همیشگی یا مقطعی و یا افزایش درک آنها از چارچوب قانونی CITATION Öst14 l 1065 (Öst, 2014). از لحاظ تئوری، کمکهزینه مسکن به شرایط واقعی مسکن و دریافتکنندگان آن گره خورده و دو تاثیر اصلی دارد:1) کاهش در قیمت نسبی مسکن برای سطح اولیه مصرف مسکن که در توزیع دوباره خانوارهای با سطوح درآمدی مختلف موثر است (تاثیر بر درآمد). 2) تغییر در قیمت نسبی مسکن و سایر محصولات که منجر به افزایش مصرف مسکن نسبت به دیگر کالاها می‌شود(اثر جانشینی )CITATION هما l 1065 (همان).
یارانه به دو بخش عرضه و تقاضا تعلق می گیرد CITATION Ber12 l 1065 m War08 (Berry, 2012; Warnock & Warnock, 2008):
یارانه بخش تقاضا: هر سودی که به مصرفکنندگان/ساکنان مسکن پرداخت شود تا قیمت مصرفکننده کاهش یابد، این سود میتواند به صورت نقدی(کمک مالی) یا کاهش بدهیهای مالیاتی(از جمله بخشودگی مالیات بر اجارهای که به دست صاحب خانه میرسد) یا نرخهای پایینتر از بازار باشد CITATION Ber12 l 1065 (Berry, 2012). اولویت برای ارائه یارانه مسکن باید برای کمک به کسانی باشد که قادر به برآورده نمودن نیازهای مسکن خود نمیباشند CITATION Yun13 l 1033 (Yung & Lee, 2013).
یارانه بخش عرضه: سودی که به تولیدکنندگان/تامینکنندگان مسکن تعلق میگیرد تا از این طریق هزینه تامین مسکن برای مصرفکنندگان/ ساکنان کاهش یابد CITATION Ber12 l 1065 (Berry, 2012).
کارآمدی سیستم تامین مالی مسکن میتواند با معیارهای مختلفی سنجیده شود. یکی از این معیارها، سهم خانوادههایی است که به محصولات تامین مالی مسکن دسترسی دارند. یک مشخصه دسترسی که تعریف شده است عبارتست از طیف محصولات مالی که در دسترس قرار میگیرند CITATION War08 l 1065 (Warnock & Warnock, 2008).

مسکن عمومیبری مسکن عمومی را مساکنی که به طور مستقیم از طرف دولت تامین و مدیریت میشوند و تامین مالی آن از طریق مالیاتها و پولهای عمومی(بیتالمال یا منابع عمومی) صورت میگیرد و الزامی مبنی بر اینکه حتما توسط سازمانهای دولتی ساخته شوند وجود ندارد، تعریف میکند CITATION Ber12 l 1065 (Berry, 2012).
مسکن اجتماعیحکومتها در راستای بهبود هزینههای اقتصادی و اجتماعی شکست بازار، مداخلات گوناگونی را صورت میدهند. تامین مسکن اجتماعی که تامین مسکن توسط حکومت و سازمانهای غیرانتفاعی با اجارههای پایینتر از بازار تعریف میشود یکی از اشکال اصلی مداخلات دولت میباشد CITATION Ber12 l 1065 (Berry, 2012). مسکن اجتماعی سه ویژگی کلیدی دارد: تعیین اجارههای پایینتر از سطح بازار، ساکنین بر اساس نیاز تعیین شده اند نه توانایی یا میل به پرداخت، مقیاس و گستره مسکن اجتماعی مبتنی بر قراردادهای مالی و سیاسی حکومت میباشدCITATION هما l 1065 (همان). نکته اساسی که جوهره محصولات و خدماتی که توسط توسعهدهندگان مسکن اجتماعی مهیا میشوند را تشکیل میدهد این است که این محصولات و فعالیتها غیر بازاری هستند و به همین دلیل آن‌ها نمیتوانند از طریق مناقصه با پول نقد و یا دیگر منابع مالی در رقابت به دست آیند و این محصولات به طور اساسی به نیازهای پایهای مسکن به جای نیاز موثر آن تعلق پیدا میکند. مسکن اجتماعی به این دلیل وجود دارد که همه خانوادهها نمیتوانند نیازهای مسکن خود را در بازار به دلیل عدم تعادل عرضه و تقاضا و نسبت نامتعادل قیمت مسکن به درآمد، برآورده کنندCITATION Ree05 p 254 l 1065 (Reeves, 2005, p. 254).
مکلنان و همکارانش معتقدند مسکن اجتماعی زمانی ضرورت پیدا میکند که نیازهای اجتماعی برای مسکن از نیازهای موثر برای مسکن پیشی بگیرد CITATION Win08 l 1033 (Winters & Elsinga, 2008).
مسکن مقرون‌به‌صرفه(قابل پرداخت)مسکن مقرون‌به‌صرفه به این معناست که چه خانوارهایی در گستره مختلف درآمدی میتوانند هزینه مسکنی که در بازار بدون توجه به کیفیت مسکن مهیا شده است را بپردازند CITATION Wad09 l 1065 (Wadhwa, 2009). مقرون به صرفگی به طور قراردادی از طریق نرخ هزینههای مسکن نسبت به درآمد محاسبه میشود CITATION Tha03 l 1065 (Thalmann, 2003). مقرون به صرفگی مسکن به چالشهایی که هر خانواده در راستای متعادل کردن هزینه بالفعل و بالقوه مسکن خود و سایر هزینههای غیر مسکن در محدودیتهای درآمدی خود با آن مواجه است اشاره می‌کند CITATION Sto06 l 1065 (Stone, 2006). مسکن در صورتی که دیگر هزینهها را تحت فشار قرار دهد برای خانوارها، مقرون‌به‌صرفه نمیباشد. بدیهی است که هزینههای مسکن همیشه هزینههای غیر از مسکن را تحت فشار قرار میدهند CITATION Tha03 l 1065 (Thalmann, 2003). مقرون به صرفگی ویژگی مسکن نیست بلکه ارتباطی میان مردم و مسکن میباشد. برای برخی، همه نوع مسکنی قابل پرداخت است و هزینه آن هیچ اهمیتی ندارد و برای برخی هیچ نوع مسکنی قابل پرداخت نیست مگر آنکه رایگان باشد CITATION Sto06 l 1065 (Stone, 2006). در دسترس نبودن مسکن مقرونبهصرفه به همان اندازه که برای فقرا مشکلی بزرگ است، برای میان درآمدها نیز به‌عنوان مشکل بزرگی مطرح میباشد CITATION Wad09 l 1065 (Wadhwa, 2009).
از نظر اقتصاددانان مقرونبهصرفه بودن مسکن معانی زیادی را در بر میگیرد از جمله توزیع قیمتهای مسکن، توزیع کیفیت مسکن، توزیع درآمد، توانایی خانوادهها برای وام گرفتن، سیاستهای عمومی تاثیرگذار بر بازارهای مسکن، شرایط موثر بر عرضه مساکن نوساز و انتخاب مردم CITATION Qui04 l 1065 (Quigley & Raphael, 2004). مقرونبهصرفگی مسکن میتواند از طریق یارانه بخش عرضه و یارانه بخش تقاضا مدیریت شود CITATION Win08 l 1033 (Winters & Elsinga, 2008).

سیاست های توانمندسازیمنظور از توانمندسازی بهبود چارچوب قانونگذاری، سازمانی و اقتصادی میباشد که در راستای موفقیت بخش مسکن همه عاملین را تشویق به مشارکت در بخش مذکور مینمایدCITATION Pug94 l 1065 (Pugh, 1994a).
کیوانی رویکرد توانمندسازی را مجموعهای از ابعاد سیاسی برای توسعه بخش مسکن بهعنوان کلیتی برای افزایش ظرفیتهای بازار زمین و مسکن معرفی میکند. در این صورت نتایج نهایی بسیار وسیعتر بوده و بهطور عمیقتری در گروههای کمدرآمد تاثیر میگذارد. ضرورت این رویکرد از آن جهت مطرح میباشد که حکومتها بهطور همزمان از تامین مستقیم زمین برای مسکن خودداری کرده، محدودیتهای مبتنی بر فعالیتهای بازار خصوصی را افزایش داده و با مسکن بهعنوان بخش اقتصادی گره خورده با توسعه اقتصاد کلان رفتار میکنند CITATION Pub08 l 1065 (Keivani, et al., 2008). رویکرد توانمندسازی بر پایه استراتژیهای پایین به بالا قرار دارد. بر خلاف رویکرد بالابه‌پایین که بر استراتژیهای سطح کلان تاکید میکنند، رویکرد پایین‌به‌بالا بر استراتژیهای سطح خرد و نیز مشارکت فقرا و زنان در پروژههای توسعه متمرکز شدهاند CITATION Mur06 l 1065 (Muraya, 2006). در رویکرد پایین‌به‌بالا نیاز به مشارکت مردم در پروژههای مسکن مطرح شده و موفقیت تامین مسکن، تا حد زیادی وابسته به ارگانهای محلهمبنا میباشدCITATION هما l 1065 (همان). رویکرد پایین‌به‌بالا بر خلاف رویکرد بالابه‌پایین از برآورد نیاز به مسکن شروع نمیکند بلکه با فهرست کردن معیارهای مورد نیاز برای توانمندسازی جامعه که از طریق آنها بتوانند به خودشان کمک کنند، شروع میکند CITATION هما l 1065 (همان).
سیاست زمین و خدماتمنطق عمده این نوع از تامین مسکن، ساختوسازهای وسیع مسکن و فرآیندهای بهبود سکونتگاههای غیررسمی با تامین واحدهای مسکونی مقرون‌به‌صرفه برای خانوارهای کم‌درآمد شهری از طریق پروژههای زمین و خدمات بود. این امر با تامین زمینهای تفکیک شده و خدماترسانی شده برای خانوارهایی که خود مسئولیت ساخت واحدهای مسکونیشان را خواهند داشت صورت میگیرد. یکی از گزینههای این نوع از تامین مسکن، تهیه واحدهای هستهای میباشد. منظور از واحد هستهای، یک سرپناه حداقلی میباشد که در مدت کمی خانوارها میتوانند در آن ساکن شوند و زمانی که خانواده امکان پرداخت پول و زمان را داشت، آن را گسترش میدهد. فرض عمده این پروژهها این است که بیشترین بخش کارهای مربوط به ساخت مسکن برعهده خود ساکنین، در شکل کارگر خودیارمیباشد بنابراین قیمت ساختمان کاهش مییابد CITATION Kei01 l 1065 (Keivani & Werna, 2001).
کمک به خودیاری مسکنچنین دیدگاهی به منزله رستاخیزی در مسکن خودیار تلقی میشود، به این معنا که خانوادهها در ساخت مسکن خود، از حمایتهای خارجی برخوردار میشوند، این حمایتها شامل طیف متنوعی از کمکها میباشد، از تامین زمین با خدمات اولیه یا خانههای مرکزی(اولیه) داخل قطعات زمین در قالب برنامه زمین و خدمات گرفته تا کمک فنی در ساخت مسکن و برنامههای مالی در اندازههای محدود CITATION Bre10 t l 1065 (Bredenoord & van Lindert, 2010).
از نظر سازمان ملل: کمک به مسکن خودیار، راه بسیار مقرونبهصرفه و هوشمند برای بهبود سرپناه پایدار است. ارزان است زیرا بر پایهی حداقل استانداردها میباشد، از آنجا که افراد و جوامع درگیر در آن تواناییهای ارزشمندی را بدست میآورند مفید است. به خاطر پاسخگویی به نیازهای اصلی مردم و سطوح قابل پرداخت آن، عملی است. از آنجا که بخشهای مسکونی اغلب طوری طراحی میشوند که در طول زمان بتوانند گسترش پیدا کنند، انعطافپذیر استCITATION هما l 1065 (همان).