وبلاگ

لایه‌های اکسیدی گروهی از پوشش‌های تبدیلی هستند که روی آلیاژ‌های آهنی و غیر‌آهنی اعمال می‌شوند تا آن‌ها را در برابر خوردگی محافظت نمایند. انتخاب جنس پوشش به ظاهری که از قطعه انتظار می‌رود، میزان سهولت اعمال پوشش و شرایط کاربرد قطعه بستگی دارد. ورق‌های فولادی با داشتن خصوصیات بارزی مانند استحکام، شکل پذیری، فراوانی، قیمت مناسب و قابلیت تولید و تنوع محصولات، جایگاهی بی رقیب را در مصارف خانگی و صنعتی کسب کرده‌اند. از سوی دیگر موضوع خوردگی از کارایی قطعات فولادی می‌کاهد و یا عمر مفید آن‌ها را کاهش می‌دهد. به این دلیل ورق‌های فولادی با توجه به نوع کاربرد و انتظاراتی که از عملکرد آن‌ها وجود دارد، باید با لایه مناسبی پوشش داده شوند. در اکثر موارد، لایه‌های اکسیدی پایداری روی سطح فلزات تشکیل می‌شود که با عملیات شیمیایی یا حرارتی در محیط‌های معینی، می‌توان آن‌ها را چنان تثبیت نمود که محافظت کننده فلز پایه باشند [[i]].

یکی از روش‌های ایجاد لایه اکسیدی محافظ در برابر زنگ زدگی، فرایند آبی‌کردن[1] است؛ آبی‌کردن، ورق و تسمه‌های فولادی، همچنین قطعات فولادی کوچک را در برابر زنگ زدگی مقاوم می‌سازد [[ii]]. در اوایل، آبی‌کردن با استفاده از زغال چوب در دمایی حدود 750-730 درجه فارنهایت انجام می‌شد. بدین صورت که، ابتدا قطعه با استفاده از عملیات سنگ ‌زنی و سنباده به صافی سطح مطلوب رسیده و سپس با استفاده از مشعل، حرارت دهی می‌شد. آنگاه قطعه درون زغال چوب فرو برده شده و خارج می‌گردید تا باعث تغییر رنگ قطعه و ایجاد پوشش گردد [[iii]]. در دوران جنگ جهانی دوم ساخت فولاد با عناصر آلیاژی بیشتر توسعه یافت، که این فولاد‌ها در مقابل آبی‌کردن با زغال مقاوم بودند و دیگر روش‌های مرسوم آبی کردن با زغال برای آن‌ها قابل استفاده نبود. در این هنگام روش دولایت[2] توسط موزر[3] ابداع شد. در روش دولایت از کوره‌هایی با دمای 700-550 درجه فارنهایت و مواد شیمیایی متفاوتی استفاده می‌شد [[iv]].

امروزه فرایند‌های آبی‌کردن به روش‌های شیمیایی و حرارتی قابل اجرا هستند. روش شیمیایی با استفاده از گونه خاصی از نمک داغ[4] در مخزنی که دمای آن حدود 280 درجه فارنهایت است انجام می‌شود [[v]]. روش دیگری از آبی‌کردن شیمیایی روش نیتره[5] است که در آن قطعات در دمای 750-370 درجه فارنهایت به مدت 15-12 دقیقه در نمک‌های مذاب فرو برده می‌شوند؛ در مرحله بعد، قطعات پس از خنک شدن در هوا با آب گرم یا روغن شستشو داده می‌شوند [[vi]]. پوشش‌های اکسیدی آبی رنگی که به روش حرارتی ایجاد می‌شوند به دلیل هزینه کم تولید بیشتر مورد توجه قرار گرفته‌اند. از دیگر مزایای پوشش‌دهی به روش حرارتی می‌توان به سهولت کنترل ضخامت پوشش، هزینه پایین و قابلیت پوشش‌دهی روی قطعات صنعتی کوچک اشاره نمود.

علی‌رغم قدیمی بودن فرایند آبی‌کردن، تاکنون تحقیقات کافی و منسجمی در مورد ارزیابی رفتار خوردگی این پوشش‌ها انجام نشده است. لذا هدف این پژوهش، مطالعه رفتار خوردگی و مشخصات سطحی پوشش‌های اکسیدی و بررسی جنبه‌های اقتصادی ایجاد این نوع پوشش‏‌ها روی ورق‌های فولادی است که در قالب محاسبات یک واحد صنعتی صورت گرفته است. هدف این واحد صنعتی تولید تسمه فولادی پوشش‌دار است. تسمه در بسته‌بندی انواع محصولات فولادی، قطعات سنگین و مصالح سازه‌های ساختمانی جایگاه ویژه ای دارد.

این پایان نامه در شش فصل تنظیم شده است. در فصل دوم، مروری گذرا بر انواع روش‌های پوشش‌دهی با تأكید بر روش مورد نظر این پژوهش یعنی روش آبی‌کردن صورت گرفته و در فصل سوم، به اهم مواد و روش‌های به کار رفته در انجام این تحقیق اشاره شده است. پس از آن در فصل چهارم، نتایج بدست آمده از آزمایش‌های مختلف مورد ارزیابی و بحث قرار گرفته و در فصل پنجم مباحث اقتصادی مربوط به دو روش پوشش‌دهی بررسی شده است. نهایتاً در فصل ششم مباحث مطرح شده جمع بندی شده و نتیجه‌گیری نهایی ارائه گردیده است.

فصل دوم: مبانی علمی و مروری بر پژوهش ها

1-2- پوشش ها

ورق‌‌های فولادی با داشتن خصوصیات بارزی از جمله استحکام، شکل‌پذیری، فراوانی، قیمت مناسب و قابلیت تولید و تنوع محصولات، جایگاهی بی‌رقیب را در مصارف خانگی و صنعتی کسب کرده‌‌اند. از سوی دیگر موضوع واکنش محیط با آهن که منجر به زنگ زدن یا در حالت کلی‌‌تر خوردگی فلز می‌‌شود، حفاظت آلیاژ‌های آهنی را در برابر محیط پیرامون ضروری می‌‌سازد. بدون محافظت مناسب، ابتدا سطح قطعات و کم کم قسمت‌های درونی آن‌ها تحت اثر خورندگی محیط آسیب می‌‌بیند. این تخریب به مرور از کارایی قطعه می‌‌کاهد و یا عمر مفید آن را کاهش می‌‌دهد. به این دلیل ورق‌‌های فولادی را با توجه به نوع کاربرد و انتظاراتی که از عملکرد آن‌ها وجود دارد، باید با لایه مناسبی

 پوشش داد [1].

استفاده از پوشش‌های محافظ روی فولاد نه تنها میزان خوردگی را کنترل می‌‌نماید بلکه در اغلب موارد، چندگانه عمل می‌‌کند. به بیان دیگر، پوشش‌‌ها چند منظوره هستند و علاوه بر مقاومت خوردگی، خواصی مانند مقاومت در برابر خراش و سایش، لحیم‌پذیری، اصطکاک، شکل‌پذیری،‌ رنگ‌‌پذیری و زیبایی ظاهری را بهبود می‌بخشند [2].

پوشش‌‌ها، ورق فولادی را به دو روش می‌‌توانند حفاظت کنند، یکی با تشکیل حایل فیزیکی بین فولاد و محیط اطراف، زیرا لایه پوشش ارتباط جسم فولادی و محیط خورنده را قطع می‌‌کند. دوم با حفاظت گالوانیک، زیرا فلزی مانند روی که در سری الکتروشیمیایی فعال‌‌تر از آهن است به صورت فداشونده قطعه فولادی را محافظت می‌‌نماید. پوشش مورد نظر را می‌‌توان روی قطعه ساخته شده اعمال نمود یا اینکه در انتهای خط تولید ورق فولادی، پس از رسیدن ورق به ضخامت نهایی، آن را به صورت پیوسته پوشش داد و به بازار عرضه کرد. حالت اخیر به دلایل کیفیتی و محیط زیستی رواج بیشتری یافته و به سرعت رو به گسترش است. ورق‌‌های پوشش‌‌داری که به صورت آماده در اختیار مصرف‌‌کننده قرار می‌‌گیرد نه تنها از استحکام چسبندگی و مشخصات سطحی بالا‌تری برخوردار است، بلکه با حذف نیاز به خطوط پوشش‌‌دهی در واحد‌های کوچک از بروز مشکلات فنی و زیست- ‌محیطی متعددی جلوگیری می‌کند و در مجموع از دیدگاه اقتصادی توجیه خوبی دارد. نوع پوشش‌ها بسیار گسترده بوده و ممکن است از گروه فلزات، پلیمر‌ها و لعاب‌ها باشد. ضخامت، تعداد لایه‌ها و دیگر مشخصات پوشش با توجه به کاربرد ورق تعیین می‌‏شود. پوشش‌های رایج عبارتند از؛ پوشش گالوانیزه، پوشش قلع اندود، پوشش نیکل-کروم، پوشش‌‏های نفوذی، پوشش‏‌های تبدیلی و اکسیدی و پوشش‏‌های فسفاته [[i]]. لازم به ذکر است که تولید چند نوع از ورق‌های فولادی پوشش‏دار اخیراً در کشور آغاز شده است.

برای مقاوم ساختن اجسام در موقع بهره‌برداری از پوشش‏‌های فلزی استفاده می‌‌شود. پوشش‌‏های فلزی به دو دلیل اساسی مورد استفاده قرار می‌‌گیرند؛

 الف) به منظور تزئین فلزات

ب) برای حفاظت از قطعات فلزی

پوششی که فقط به منظور حفاظت از خوردگی فلز پایه به کار می‌‌رود ممکن است خود ذاتاً تزیینی نباشد ولی پوششی که برای تزئین اعمال می‌‌گردد نمی‌‌تواند مدت درازی این نقش را داشته باشد، مگر اینکه بتواند از خوردگی فلز پایه جلوگیری بعمل آورد. بنابراین می‌‌توان نتیجه گرفت که هدف نهایی و اصلی کاربرد پوشش‏‌ها کنترل خوردگی است [3].

2-2- تاثیر پوشش بر مقاومت خوردگی

خوردگی عبارت است از تخریب نا‌خواسته یک ماده بر اثر واکنش آن با محیط اطرافش. خوردگی عامل بخش عمده‌‌ای از تخریب سازه‌‌های فلزی است و اهمیت آن نه تنها از این نظر است که تخریب ناشی از آن در برخی موارد ناگهانی است، بلکه بیشتر به علت حضور و تأثیر همه جانبه آن می‌‌باشد.

امروزه اهمیت خوردگی فلزات بیشتر از گذشته شده است؛ زیرا در کشورهای صنعتی هزینه سالانه خوردگی به اضافه هزینه حفاظت به حدود 5/3 تا 5 درصد درآمد ناخالص ملی می‌رسد [3]. هزینه مبارزه با خوردگی را می‌‌توان به هزینه‌های مستقیم و غیر مستقیم تقسیم کرد. در هزینه مستقیم خوردگی باید هزینه رنگ و مواد بازدارنده از خوردگی، هزینه تعمیرات قطعات خورده شده و هزینه استفاده از مواد گران‌تر نظیر فولاد‌های زنگ نزن به جای مواد ارزان‌تر مثل فولاد‌های ساده کربنی را در نظر داشت. در هزینه غیر مستقیم خوردگی نیز باید هزینه‌‌های ناشی از تعطیل شدن و یا از کار افتادن یک کارخانه به علت خوردگی تجهیزات آن، هزینه‌‌های خرابی و نابودی تاسیسات بزرگ به دلیل خوردگی بخش کوچکی از آن، هزینه‌‌های اتلاف مواد مانند نشت آب و یا روغن بر اثر خورده شدن لوله‌‌ها و یا ظروف و بالاخره خطرات جانی و زیست محیطی را که گاهی غیر قابل جبران‌‌اند، منظور کرد.

استفاده از عملیات سطحی برای بهبود مقاومت به خوردگی روش خاصی است که تغییری در خواص مکانیکی ایجاد نمی‌‌کند، اما مقاومت آن را در مقابل خوردگی افزایش می‌‌دهد. عملیات سطحی را می‌‌توان به دنبال ساخت مکانیکی قطعات انجام داد. در هر صورت روش‌های سطحی، عملیات تکمیلی هستند. در این روش هزینه اضافی تهیه آلیاژ‌های ویژه حذف شده، بدین ترتیب که فلز یا آلیاژ نسبتاً ارزانی نظیر فولاد ساده کربنی انتخاب شده و برای ایجاد خواص سطحی فلزات گران‌تر نظیر کروم یا قلع روی آن پوشش داده می‌شود [3].

[7] مجموعه مقاله‌های همایش تولید و مصرف ورق قلع اندود در کشور، ویرایش فخرالدین اشرفی زاده، شرکت فولاد مبارکه، اردیبهشت 1382

[1] Bluing

[2] Dulite

[3] Mauser

[4] Chemical Hot-Salt Bluing

[5] Nitre

[1] قربانی، م، پوشش دادن فلزات، جلد 1، انتشارات دانشگاه صنعتی شریف، 1383.

[2] قربانی، م، پوشش دادن فلزات، جلد 2، انتشارات دانشگاه صنعتی شریف، 1383.

[3] مجد نیا خواجه، ف، خواجه نصیری، ن، آبکاری فلزات، جهاد دانشگاهی،1380.

[[iv]] http://www.en.wikipedia.org/wiki/Bluing_(steel)

[[v]] Kenneth, G., Surface engineering  for wear resistance, Prentice Hall, Newjersey, 1988.

[[vi]] Marjore, A., Electrofinishing, American Elsevier publishing company, NewYork, 1965.

پوشش های کامپوزیتی از اوایل قرن نوزدهم مورد توجه قرار گرفته و اولین بار در سال 1928 پوشش کامپوزیتی مس-گرافیت برای اجزای موتور ماشین آزمایش شد ]1[. خواص خوب مکانیکی و مقاومت به اکسیداسیون و خواص مغناطیسی خوب این پوشش ها سبب شده در سال های اخیر مورد توجه خاصی قرار گرفته و در صنایع مختلف کاربرد زیادی پیدا کنند ]2[.

بهترین روش ایجاد پوشش های کامپوزیتی آبکاری الکتریکی است که از مزایای آن می توان به موارد زیر اشاره نمود:

1- به فشار و دمای بالا نیاز ندارد.

2- غلظت و فاصله بین ذرات رسوب قابل کنترل است.

3- اجزاء تغییر شکل نمی دهند.

4- به تجهیزات گرانقیمت نیاز ندارد.

5- امکان تولید در مقیاس صنعتی وجود دارد ]3و4[.

برای تهیه کامپوزیتهای زمینه فلزی اگر ذرات سرامیکی در الکترولیت به درستی پراکنده شوند و در طول آبکاری به طور همزمان رسوب کنند، رسوب نشانی الکتریکی یک روش مناسب است ]5[.

2-2- آبکاری الکتریکی

آبکاری الکتریکی فرآیندی است که در آن با استفاده از جریان برق لایه نازکی از یک فلز روی سطح فلزی دیگر رسوب داده میشود. اساس آبکاری الکتریکی به اینصورت است که در اثر عبور جریان الکتریسیته از یک الکترولیت فلز محلول در آن روی کاتد رسوب کرده و متعاقبا مقداری از فلز آند وارد محلول میشود به این ترتیب ترکیب الکترولیت ثابت می ماند ]6[. آبکاری الکتریکی برای ایجاد      پوشش های تزئینی و محافظ اصلاح سطوح ساییده شده یا اضافه ماشین کاری شده، قطعه سازی یا بعبارتی شکل دهی الکتریکی قطعات شکل پیچیده که دارای زوایای متغیر، ابعاد دقیق و سطوح طرح دار هستند بکار میرود. عملیات آندکاری، تمیزکاری الکتریکی، پرداخت الکتریکی اسید شویی آندی، استخراج و تصفیه فلزات بکار میرود ]6[.

در رسوبدهی الکتریکی بایستی یک مدار الکتریکی با حضور یک باتری یا منبع تغذیه در خارج الکترولیت و یون های باردار در داخل محلول برقرار گردد. لذا برای انجام فرآیند رسوبدهی الکتریکی هدایت الکتریکی مدار و تحرک یون های فلزی ضروری است ]2[.

1-2-2- مزایا و معایب آبکاری الکتریکی

از مزایای پوشش دهی از طریق آبکاری الکتریکی نسبت به سایر روش ها به موارد زیر می توان اشاره نمود:

1- انجام فرآیند آبکاری دردمای پایین که خود باعث می شود تا قطعه دچار اعوجاج نگردد و واکنشهای مخرب ایجاد نشود.

2- پوشش های حاصل از این روش چسبندگی خوبی با زیر لایه دارند.

3- سرعت بالای تولید.

4- قابلیت ایجاد ساختاری فشرده و عاری از تخلخل.

5- هیچگونه محدودیت در میزان ضخامت پوشش از این روش وجود ندارد و برای فلزات نیکل
می توان به ضخامت mm 13 نیز رسید.

6- قابلیت رسوبدهی فازهای غیر تعادلی.

7- با تنظیم شرایط آبکاری می توان سختی، تنش داخلی و خصوصیات متالورژی پوشش را تغییر داد.

و معایب آن عبارتند از:

1- بدلیل اینکه توزیع چگالی جریان در قطعه یکنواخت نمی باشد پوشش تمایل به ضخیم شدن در لبه ها و گوشه ها و نازک شدن در فرورفتگی ها و مرکز سطوح را دارد.

2- اندازه حمام آبکاری محدود به ابعاد قطعه کار می باشد ]5و8[.

تاریخچه آبکاری الکتریکی به سال 1800 بر می گردد که یک دانشمند ایتالیایی طلا را برای اولین بار به صورت آبکاری الکتریکی پوشش داد. تا سال 1840 کار او تقریبا ناشناخته باقی ماند تا اینکه دوباره در سال 1841 هنری[1] و دوستش دو دانشمند بریتانیائی و روسی که ترکیب حمام آبکاری سیانیدی طلا را ابداع کرده بودند، اولین آبکاری طلا و نقره را به ثبت رسانیدند. امروزه با وجود حمامهای آبکاری با ترکیبات جدید و تجهیزات پیشرفته می توان آبکاری پیوسته سیم و یا تسمه، آبکاری قطعات فلزی با اشکال پیچیده را انجام داد ]9[.

3-2- آبکاری پوشش های کامپوزیتی

مواد کامپوزیتی مواد مهندسی ای هستند که از دو یا چند جزء تشکیل شده اند به گونه ای که این مواد مجزا و در مقیاس ماکروسکوپی قابل تشخیص هستند. کامپوزیت از دو قسمت اصلی ماتریکس[1](زمینه) و تقویت کننده (پرکننده) تشکیل شده است. ماتریکس با احاطه کردن تقویت کننده آنرا در محل نسبی خودش نگه می دارد و تقویت کننده موجب بهبود خواص مکانیکی ساختار  می گردد [10].

در پوشش های نانوکامپوزیتی، قطر ذرات تقویت کننده از ابعاد میکرمتری به زیر 100 نانومتر کاهش پیدا می کند و این امر باعث می شود که سختی، استحکام، مقاومت به سایش و مقاومت به خوردگی پوشش به مقدار قابل توجهی افزایش یابد. دستیابی به این خصوصیات مطلوب باعث کاربرد وسیع   پوشش های نانوکامپوزیتی در صنایع مختلف شده است ]10[. در تولید پوشش های نانوکامپوزیتی به روش آبکاری الکتریکی می توان از جریان مستقیم و پالسی[2] استفاده کرد. در روش آبکاری الکتریکی پالسی نسبت به روش آبکاری الکتریکی مستقیم، ذرات به مقدار بیشتر و با یکنواختی بیشتر در زمینه وارد می شوند و از طرفی به علت بیشتر بودن پارامترهای فرآیند تولید کنترل بهتر خواص پوشش در این روش امکانپذیر است.

پارامترهای تولید مثل دانسیته جریان، سیکل کاری[3]، فرکانس، سرعت چرخش محلول و افزونی ها تاثیر زیادی در مقدار ذرات استحکام دهنده و همچنین توزیع آن ها در زمینه دارد ]11[.

1-3-2- مزایا و معایب آبکاری کامپوزیتی

مزایا:

1- توانایی تولید موادی با خواص تدریجی برای کاهش احتمال پدیده های ورقه ای شدن و پوسته ای شدن.

2- توانایی انجام فرآیند بطور مداوم.

3- کاهش تلفات که اغلب روشهای غوطه وری و پاشش با آن مواجه اند.

4- آلودگی کمتری نسبت به سایر روشها ایجاد می کند.

5- بکارگیری آسان و عملی برای قطعات با هر شکل هندسی.

6- توانایی و تشکیل پیوند اتمی با زیر لایه که قوی تر از پیوندهای مکانیکی حاصل از روش هایی مانند پاشش حرارتی می باشد ]12[.

معایب:

1- بهم پیوستن ذرات و توده ای شدن در اثر اعمال شرایط نامناسب الکترولیتی.

2- کاهش خاصیت انعطاف پذیری با افزودن ذرات مغناطیسی.

3- پوشش های الکتروشیمیایی کامپوزیتی بدلیل حجم کم ذرات محبوس شده، سختی و مقاومت به سایش کمتری نسبت به پوشش های پراکندگی دیگر دارند ]13[.

2 Matrix

1 Pulse and Direct Current

2 Duty Cycle

1 Henry

گردشگری یکی از بزرگترین صنایع دنیا بوده که دارای رشد سریعی می باشد. برای بسیاری از نواحی گردشگری مهم ترین منبع درآمد است و برای دیگر مناطق بازده اقتصادی حاصل از گردشگری بسیار زیاد است (معصوم پور، خوش اخلاق). بر طبق پیش بینی سازمان جهانی گردشگری تا سال 2020 گردشگری بین المللی به تعداد 1.6 میلیون نفر برسد و گردش مالی ناشی از آن به پیش از 2 تریلیون دلار در سراسر دنیا باشد (WTO, 1988).

گردشگری به خاطر برخورداری از توانمندی بالا در خلق و ارتقاء مولفه های توسعه ملی، منطقه ایی و شهری و روستایی همیشه مورد توجه و ستایش بوده است. بسیاری از کشورها این صنعت پویا را به عنوان منبع اصلی درآمد به ایجاد اشتغال در بخش خصوصی و تبادلات فرهنگی و انسانی و توسعه ساختار زیربنایی می دانند (رشیدنیا، گندم کار، 1390: 2).

امروزه صنعت گردشگری به عنوان صنعتی پویا و فراگیر همه ارکان وجودی یک جامه و سیستم های جهانی را در بر گرفته است. گردشگری در معنای اصل خود از قرن نوزدهم با اصالت و انگیزه است نه سفرهای بدون هدف و برنامه. در اصل گردشگری بر اساس خواست و اراده ی ملت ها صورت میگیرد .سازمان های دولتی و بخش خصوصی تنها برنامه ریزان این سفرهای هدفمند هستند که باید متناسب با خواسته های عمومی به برنامه ریزی بپردازند تا گردشگری به بهترین نحو انجام شود (توکلی و گلدی شرافت سید،1388: 44)

جهانگردی و تفرج در ذات خود کمترین وابستگی را به تکنولوژی های آلاینده را دارد. توسعه خدمات جهانگردی نه فقط اصالت های منطقه ای را برجسته می نماید، بلکه از حاصل آن در حفظ و ساماندهی این اصالت ها و نیز در بوجود آوردن توازن بهینه منبع و طرز استفاده مناسب از آن برای حفظ و نگهداری و رشد و توسعه منابع طبیعی و ملی بهره می جوید و همزمان با آن از مزایای اقتصادی آمد و شدهای مربوطه برخوردار میشود(میکایلی، 1379: 22) . عوامل زیادی بر صنعت گردشگری تاثیر می گذارند که یکی از مهم ترین آنها آب وهواست.

آب و هوا و اقلیم نقش مهمی را در گردشگری و موفقیت یک مقصد گردشگری ایفا می کند. (Bingo, Hamilton & Tol, 2006:915) با توجه به این مسئله که اقلیم در انتخاب مقصد گردشگری پارامتر بسیار با اهمیتی است، و به طور قابل ملاحظه ایی اقلیم در طی فصول مختلف بر روی برنامه ی آژانس های گردشگری اثر می گذارد. اقلیم مناسب و آسایش اقلیمی در افزایش میزان گردشگران در مناطق جاذب گردشگر شود. از طرف دیگر اقلیم و آب و هوا می تواند باعث افزایش هزینه ی تمام شده نیز شود.( به طور مثال افزایش میزان مصرف انرژی در وسایل سرمایشی در طول فصل گرم) همچنین تغییرات اقلیمی اثر مستقیمی بر روی مراکز گردشگری متکی بر طبیعت را دارد(Scott, Jonse & Konepek, 2007:572).

از طرفی آسایش یعنی راحتی و استراحت یک موجود که در برابر تهاجم خارجی با آن مقابله می کند( خالدی، 1379). و آسایش زیست اقلیمی (بیوکلیماتیک) انسانی، به تعادل حرارتی بدن انسان با محیط پیرامون وابسته است. طیفی از درجه حرارت هایی که پراکنش حرارت به میزان رضایت بخشی در آن صورت گیرد، منطقه آسایش انسان نامیده می شود. از نظر فعالیت بدنی و راحتی انسان، هیچ اقلیمی را نمی توان کاملاً مطلوب یا نامطلوب فرض کرد. بنابراین آسایش هم در یک منطقه صد در صد ثابت نمی تواند باشد و برای افراد بر حسب سن، سلامت، فعالیت بدنی، نژاد، میزان پوشش و همچنین بر اساس فصل های مختلف سال و خو گرفتن افراد به محیط به طور نسبی تغییر می کند (محمدی، 1386). از سوی دیگر تعادل دمای بین بدن انسان و محیط در فضای داخل و بیرون ساختمان متفاوت است و شرایط آسایش و راحتی در هر دو محیط مهم است. مدل دمای معادل فیزیولوژیک به بررسی شرایط آسایش اقلیمی انسان هم در فضای داخلی ساختمان ها و هم در فضای بیرونی با توجه به نوع پوشش و فعالیت انسان بررسی می کند. لذا مدل دمای معادل فیریولوژیک در بین مدل های ارائه شده در باب آسایش اقلیمی انسان کارآمد تر و کامل تر می باشد. صنعت گردشگری استان نیاز به ارزیابی اقلیم به عنوان یکی از اصلی ترین منابع گردشگری دارد و لذا اقلیم گردشگری استان با استفاده از مدل دمای معادل فیزیولوژیک در محیط GIS ارزیابی شده تا نقاط قوت و پتانسیل های آن مشخص شود

1-2- طرح مسئله و ضرورت تحقیق

امروزه صنعت گردشگری به عنوان صنعتی پویا و فراگیر همه ارکان وجودی یک جامعه و سیستم های جهانی را در برگرفته است (توکلی 1388) و یکی از منابع مهم درآمدزایی و در عین حال از عوامل مؤثر در تبادلات فرهنگی بین کشورهاست. به همین علت پژوهشگران و متخصصان محلی علاقمند به بررسی نقش گردشگری در توسعه اقتصادی و اجتماعی می باشد (Albalate and bel,2009:426).

در این بین نمی توان نقش کلیدی آب و هوا را در جذب گردشگر و رونق گردشگری یک منطقه نادیده گرفت. همچنین آب وهوا ارتباط مستقیمی با آسایش فردی برای گردشگران دارد. منظور از آسایش فردی مجموعه شرایطی است که از نطر حرارتی دست کم برای 80 درصد از افراد مناسب باشد (قبادیان و فیض مهدوی 1380). یکی از اطلاعات مورد نیاز گردشگران برای سفر، شرایط اقلیمی مقصد می باشد و

 اکثر گردشگران برای انتخاب مقصد گردشگری ملاحظلت اقلیمی را مورد بررسی قرار می دهند. اقلیم از دیدگاه برنامه ریزی گردشگری بسیار حائز اهمیت است و گردشگران معمولاً در جست وجوی اقلیم مطلوب یا اقلیم آسایش هستند که در آن، فرد هیچ گونه احساس نارضایتی و عدم آسایش حرارتی و اقلیمی ندارد و این عامل نقش مهمی را در تصمیم گیری برای مقصد گردشگری دارا می باشد(Matzarakis, 2001:172). لذا اطلاع رسانی و شناخت صحیح از شرایط آب و هوایی می تواند مسافران و اقشار آسیب پذیر را پشتیبانی کند و در تصمیم گیری برای مقاصد آنها نقش مهمی را ایفا کند.

برای این منظور و بررسی هرچه بهتر تاثیر اقلیم بر گردشگری مدل های گوناگونی تاکنون ارائه شده است. از بین آنها می توان از شاخص های مرتبط با فیزیولوژی انسانی که از معادله بیلان انرژی بدن انسان مشتق گردیده اند بهره جست که امروزه اعتبار بیشتری در مطالعات زیست اقلیم انسانی و هم چنین آب و هوا شناسی گردشگری کسب کرده اند (Matzarakis,2001:36). یکی از مدل های کارآمد که در ارتباط با این شاخص است مدل دمای معادل فیزیولوژیک یا PET است. که این مزیت را نسبت به سایر مدل های اقلیم گردشگری را داراست که نه تنها دمای محیط را در داخل بافت ساختمان در نظر می گیرد بلکه دمای محیط در خارج از ساختمان برای آسایش گردشگران را لحاظ می دارد. همچنین این مدل این قابلیت را نیز دارد که نوع فعالیت و پوشش گردشگر را نیز در بررسی میزان آسایش بررسی کند.

با توجه به مسائل فوق و تنوع اقلیمی استان قزوین که  وسعتی حدود 15820کیلومتر مربع و بین 48 و 45 دقیقه تا 50 درجه طول شرقی و 35 درجه و 37 دقیقه تا 36 درجه و 45 دقیقه عرض شمالی قرار گرفته است و به دلیل ساختار توپوگرافی متفاوت که شرایط اقلیمی متفاوتی را به همراه به نحوی که اقلیم آن با نوسان آشکاری همراه است که شمال آن آب و هوای سرد و کوهستانی و آب و هوای خشک و نیمه خشک در نواحی مرکزی آن می توان شاهد بود ، بنابراین میتوان با توجه به مدل PET و پتانسیل های موجود در مکان های مختلف در سطح استان و با برنامه ریزی مناسب بهترین زمان و مکان را برای گردشگر شناسایی کرد.

1-3- سوال تحقیق

دوره های زمانی مناسب با توجه به استعدادهای مکانی جهت فعالیت های گردشگری در منطقه مورد مطالعه بر اساس مدل دمای معادل فیزیولوژیک کدامند؟

1-4- فرضیه تحقیق

با توجه به توپوگرافی منطقه مطالعاتی، مدل دمای معادل فیزیولوژیک دوره های زمانی متفاوتی را جهت فعالیت های توریستی پیشنهاد می کند.

1-5- اهداف تحقیق

• اجرای مدل دمای معادل فیزیولوژیک به منظور درک بهتر پتانسیل فعالیت گردشگری استان قزوین

• پهنه بندی اقلیم گردشگری استان بر اساس مدل معادل فیزیولوژیک با توجه به استعداد های مکانی موجود در منطقه مورد مطالعه

1-6- روش تحقیق

• اخذ داده های اقلیمی مورد نیاز از ایستگاه های سینوپتیک استان و کنترل

• بررسی دقت داده های جمع آوری شده

• بررسی شرایط اقلیمی منطقه مورد مطالعه بر اساس یکی از روش های متداول طبقه بندی

• اجرای مدل PET در مقیاس ماهانه

• تولید لایه های اطلاعاتی مورد نیاز در مدل معادل فیزیولوژیک جهت پهنه بندی اقلیم گردشگری منطقه مطالعاتی

• تفسیر داده های خروجی مدل PET در منطقه مطالعاتی

1-7- محدودیت های پژوهش

در نگارش این پایان نامه محدودیت های عدیده ای وجود داشت که موارد اصلی آن از قرار زیر است.

• مشکل دسترسی به منابع خارجی: علاوه بر پایین بودن سرعت اینترنت، دانلود کتب خارجی مستلزم پرداخت هزینه ی بالایی است. به عنوان مثال خرید مجازی یک جلد کتاب علمی با موضوع «آسایش اقلیمی» مستلزم 40 تا 50 دلار هزینه می باشد.

• نقص داده های اقلیمی: تعداد ایستگاه های سینوپتیک با دوره ی آماری بالا در منطقه مطالعاتی فوق العاده کم می باشد.

1-8- پیشینه تحقیق

تا کنون تلاش های زیادی در زمینه ی ابداع شاخص های تجربی برای ارزیابی آسایش حرارتی انسان صورت گرفته است که در مقیاس های مختلف جهانب تا محلی مورد استفاده قرار گرفته اند . در این راستا با توجه به تاثیر و اهمیت اقلیم بر تقاضای گردشگری و به دنبال تلاش های صورت گرفته برای ارزیابی شرایط و ویژگی های اقلیمی مناطق مختلف جغرافیایی و نیز شرایط مناسب اقلیمی برای جذب گردشگران تحقیقات متنوعی در سطح جهان و ایران صورت گرفته است. این مسئله نشان دهنده ی این واقعیت است که محققان به نقش اب وهوا و تغیرات بلند مدت و نوسانات کوتاه مدت آن بر گردشگری علاقمند هستند

1-8-1- پیشینه تحقیقاتی در جهان

میچوفسکی (1985) با دخالت دادن هفت عنصر اقلیمی شاخص اقلیم گردشگری یا TCI را طراحی کرد. هدف از آن بررسی مطلوبیت اقلیمی برای گردشگران بود.

پری (1993) در مقاله ایی به عنوان “اثرات مقابل اقلیم و اوقات فراغت ” گردشگری را از لحاظ رشد سریع ترین صنعت جهان می داند که احتمالاً از اوایل قرن 20 به بزرگترین صنعت در دنیا تبدیل شود. و آب وهوا را یک مفهوم محیطی می داند که تفریح و توریسم در قالب آن شکل می گیرد.

مورین(2001) و مکارانش در پژوهشی به بررسی اثرات اقلیم گردشگری بین المللی پرداختند و به این نتیجه رسیدند که شرایط خاص و متفاوت اقلیمی نواحی شهری، ساحلی، کوهستانی و …، اثرات متفاوتی را بر جذب توریست دارند و این اثرات باید مورد توجه قرار گیرند.

پری (2001) در تحقیقی به بررسی وضعیت اقلیم گردشگری در منطقه مدیترانه پرداخت و بدترین زمان را برای گردشگر را زمانی دانست که موج های گرمایی یه این منطقه نفوذ می کند.

جواکلین (2007) و همکاران در پژوهشی به بررسی به این نتیجه رسیدند که در سال های آینده در بریتانیا و ایرلند جاذبه های گردشگری حرکت آرام به سمت شمال خواهد داشت و در آلمان به دلیل گرم شدن هوا و ایجاد شرایط مساعدتر در نواحی داخلی نسبت به نواحی ساحلی، جریان جذب توریسم به نسبت به جنوب خواهد بود.

ژئو پینگ لین (2007) و همکاران در تحقیق به بررسی شرایط گردشگری دریاچه ی سان مون در تایوان پرداختند. برای این کار در بازه های زمانی 10 روزه مدل PET را اجرا کردند. و همچنین در این تحقیق به یک مقایسه ی اجمالی بین این منطقه و میانه ی غربی اروپا نیز صورت گرفته است.

ماتزاراکیس(2009) و همکاران در پژوهشی به بررسی تاثیرات اقلیم بر گردشگری شمال غرب ایران با توجه به مدل PET پرداختند. در این تحقیق به این نتیجه رسیدند که سواحل دریاچه ی ارومیه ماه های ژوئن، ژولای و اگوست بهترین شرایط اقلیمی را برای گردشگری را از منظر این مدل دارا می باشد.

ماتزاراکیس (2009) در مقاله ایی تحت عنوان “پتانسیل های توریسم شهری در فرایبورگ؛ آلمان” با این فرض که ناحیه شهری نه تنها بر روی فرهنگ گردشگری اثر می گذارد، بلکه همچنین در آرامش و سرگرمی نیز حائز اهمیت است و با استفاده از اساس شبیه سازی REMO و CLM (مدل ناحیه اقلیمی) گروهی از مناظر شهر فرایبورگ را مورد بررسی قرار داده است. این تحقیق با تو جه به تغیرات اقلیمی در آینده صورت گرفته است. و به این نتیجه رسیده است که شرایط آسایش حرارتی با فشارهای حرارتی کاملاً متغیر است و از آنجایی که در آینده میزان رطوبت افزایش و بارش برف کاهش خواهد یافت و همچنین این کاهش را نیز در طوفان و مه نیز متصور شده است. بنابراین در این تحقیق محقق انتظار دارد تا در آینده فعالیت های گردشگری به سوی فضاهای باز گسترش پیدا کند و آینده ی مثبتی را برای گردشگری شهری فرایبورگ پیش بینی کرده است.

ماتزاراکیس (2007) در مقاله ای تحت عنوان “اقلیم، آسایش حرارتی و گردشگری” به تشریح  مجموعه اثرات حرارتی  بر روی گردشگری پرداخته است. برا این اساس وی مهم ترین عامل موثر را بر روی فعالیت های گردشگری از بین عوامل بیوترمولوژی انسانی را مجموعه عوامل حرارتی می داند. و برای مشخص کردن تاثیر شرایط اقلیمی هر منطقه توریستی بر روی فعالیت های گردشگری از شاخص PET استفاده کرده است و به عنوان نمونه از نتایج نقشه های بیوکلیمای یونان در ماه آگوست استفاده شده است.

چگالی تراز تک ذره­ای،  یکی از عناصر مهم در بررسی ساختار هسته می­باشد، زیرا در تعیین چگالی تراز هسته،  نقش مهمی دارد. در بررسی چگالی تراز تک ذره­ای از روش­های مختلفی استفاده شده­است که از آن جمله به روش­های مکانیک کوانتومی از قبیل روش تابع گرین، روش اسموث و روش جابجایی فاز می­توان اشاره کرد، که در این روش­ها بازه انرژی به دو ناحیه تقسیم می­شود، ناحیه انرژی پیوسته و نواحی انرژی مقید که بیشتر تمرکز روی نواحی پیوسته است.

یکی دیگر از روش­ها در بررسی چگالی تراز تک­ذره­ای روش نیمه کلاسیکی می­باشد که در این روش از میدان متوسط برای محاسبات استفاده شده است، که میدان متوسط نوترون شامل جملات پتانسیل هسته­ای و برهمکنش اسپین مدار و برای پروتون علاوه بر این جملات، پتانسیل كولنی را نیز دربرمی­گیرد. تاکنون برای محاسبه چگالی تراز تک ذره­ای با استفاده از روش نیمه کلاسیکی پتانسیل­های مختلفی برای هسته­های كروی و تغییر شكل یافته پیشنهاد شده است که از جمله آنها به پتانسیل چاه مربعی متناهی و نامتناهی، پتانسیل نوسانگر هماهنگ و پتانسیل وودز-ساکسون می­توان اشاره کرد. در روش محاسبه مستقیم پارامتر چگالی تراز با استفاده از این روش، انتخاب پتانسیل میدان میانگین برای بدست آوردن چگالی تراز تک ذره­ای   و مقدار آن در انرژی فرمی نقش تعیین کننده­ای دارد[1].

انرژی فرمی بصورت انرژی بالاترین حالت تک ذره­ای پرشده در حالت پایه هسته تعریف می­شود. مقدار انرژی فرمی برای پروتون و نوترون متفاوت است[2].

در هسته­های سنگین به دلیل نزدیک شدن ترازها به همدیگر و همپوشانی­های آنها تمایز بین ترازها سخت می­باشد و با افزایش انرژی، ترازها بیشتر بهم نزدیک می­شوند. به همین دلیل چگالی تراز برای هسته­های سنگین دارای اهمیت قابل توجهی است. چگالی تراز یکی از پارامترهای مهم ساختار هسته به حساب می­آید که با استفاده از آن سایر پارامترهای ترمودینامیکی هسته از قبیل دما، آنتروپی، فشار و ظرفیت گرمایی را می­توان بدست آورد[3,4].

بطوركلی برای محاسبه چگالی تراز از دو روش مستقیم وغیر مستقیم استفاده می­شود. در روش غیرمستقیم با محاسبه آنتروپی و تابع پارش هسته و با استفاده از رابطه بین آنتروپی و چگالی تراز هسته­ای، چگالی تراز محاسبه می­شود. به عنوان مثال به مدل­های آماری BCS [3] ، SMMC [4] و SPA+RPA [5] می­توان اشاره کرد[5-7].

در محاسبه چگالی تراز بطور مستقیم از روش­های آماری که به صورت تئوری ارائه می­شوند استفاده می­شود. به عنوان مثال به مدل­های آماری CTM [6] ، FGM [7] ، BSFGM [8] و GSM [9] می توان اشاره کرد. در این مدل­ها پارامتر چگالی تراز بطور تئوری و نیمه تجربی محاسبه می­شود. در بسیاری از مطالعات مربوط به محاسبه برهمکنش­های هسته­ای، فرمول­های تحلیلی مربوط به چگالی تراز ترجیح داده می­شوند[3,8-10].

در این مدل­ها پارامترهای چگالی تراز بطور تئوری و نیمه تجربی محاسبه می­شوند. در بسیاری از مطالعات مربوط به محاسبه برهمکنش­های هسته­ای، فرمول­های تحلیلی مربوط به چگالی تراز ارجعیت دارند.

در مدل دمای ثابت،CTM  بازه انرژی به دو بخش تقسیم می­شود که در بخش انرژی­های پایین از ثابت بودن دما می­توان استفاده کرد و در انرژی­های بالا مدل گاز فرمی مورد استفاده قرار می­گیرد. مسئله اصلی در این مدل ایجاد ارتباط بین نواحی کم انرژی و نواحی انرژی بالاست. این مدل پدیده­شناختی براساس فرمول بت  که در آن برهمکنش­های هسته­ای لحاظ نمی­شود، بنا شده است[11].

ساده­ترین بیان تحلیلی برای بررسی چگالی تراز مدل گاز فرمی است که در آن هسته­ها بدون برهمکنش در نظر گرفته شده واز اثرات تجمعی صرفنظر می­شود. مدل  BSFGMبا اعمال برخی اصلاحات در مدل گاز فرمی و با درنظرگرفتن جفت شدگی­های نوکلئونی در بر همکنش­های هسته­ای، ارائه شده است، این مدل در همه­ی انرژی­ها برای بررسی چگالی تراز مورد استفاده قرار می­گیرد.

در مدل BSFGM چگالی تراز هسته­ای دارای دو پارامتر چگالی تراز تک ذره­ای و انرژی جابجایی برانگیختگی است. معمولا این پارامترها به

 عنوان پارامترهای قابل تنظیم از طریق برازش داده­های تجربی تعیین می­شوند. اگرچه برای محاسبه پارامتر چگالی تراز، به جز برازش از مدل­های مختلف هسته­ای مثل مدل قطره مایع، مدل لایه­ای و رابطه نیمه تجربی نیز می­توان استفاده کرد و این پارامتر را بطور مستقیم محاسبه نمود.

1-1     مدل­های هسته­ای

مدل­های هسته­ای تقریب­ها و فرض­هایی هستند که برای شناخت ساختار هسته و نیروی هسته­ای و بر اساس شواهد تجربی معرفی می­شوند و به دو دسته تقسیم می­شود مدل­های نیمه کلاسیکی (Semi-classical models) یا مدل­های ذره­ای مانند مدل قطره مایع (Liquid drop model) و مدل­های کوانتومی (quantum mechanics models) مثل مدل لایه­ای (Shell model).

1-2مدل قطره مایع

با توجه به اینکه در هسته هر نوکلئون با نوکلئون­های مجاور خود برهمکنش می­کند و به هر نوکلئون از اطراف توسط نوکلئون­های مجاور نیرو وارد می­شود، در نتیجه نوکلئون­های داخل هسته را می توان در حال حرکت فرض کرد. در ضمن نیروی هسته­ای ضمن اینکه جاذبه است، دارای یک جمله دافعه نیز می­باشد که نوکلئون­ها را در یک فاصله معینی از همدیگر نگه می دارد. با توجه به اینکه وضعیت نوکلئون­ها در هسته مانند وضعیت مولکول­ها در مایع می­باشد ماده هسته­ای را می­توان سیال هسته­ای نامید. هر نوکلئونی که در نزدیکی لایه­ی هسته­ای قرار دارد نیروی خالصی به سمت داخل احساس می­کند به طوری که موجب می­شود سطح خارجی خود را به کمترین مقدار سازگار با حجم خود تغییر دهد. شکل هندسی که این سازگاری را دارد کروی است. بنابراین شکل هسته را بصورت کروی می­توان فرض کرد. با توجه به این توضیحات می­توان هسته را مانند یک قطره مایع در نظر گرفت.

انواع مدل­های تجمعی هسته­ای (Collective model) همانند مدل دورانی (Rotational model) و مدل ارتعاشی (Vibrational model) در محاسبات از مدل قطره مایعی استفاده می­کنند. با توجه به این اصل که دوران و ارتعاش هسته بطور کامل مشابه دوران و ارتعاش یک قطره مایع معلق می­باشد.

1-3 مدل لایه­ای

مدل لایه­ای یکی از مدل­های هسته­ای به حساب می­آید که با در نظر گرفتن پتانسیل میدان متوسط و پتانسیل ناشی از برهمکنش نوکلئون­ها، تراز­های نوترون و پروتون هسته را با دقت بالایی نتیجه می­دهد. فرض اساسی در مدل لایه­ای این است که علی­رغم جاذبه شدید بین نوکلئون­ها که انرژی بستگی کل هسته را ایجاد می­کند حرکت هر نوکلئون در واقع مستقل از نوکلئون­های دیگر است، اگر تمام جفت شدگی­های بین نوکلئونی یا تمام برهمکنش­های زوجیت نادیده گرفته شوند، مدل لایه­ای را مدل لایه­ای تک ذره­ای می­گویند. بنابراین در مدل لایه­ای تک ذره­ای هر نوکلئون در پتانسیل متوسط یکسان با سایر نوکلئون­ها حرکت می­کند. بنابراین انتخاب یک پتانسیل هسته­ای مناسب مهم است. پتانسیل هسته­ای مناسبی که بتوان نوکلئون­ها را تحت آن پتانسیل در ترازهای انرژی قرار داد بایستی بتوانند نظام هسته را توجیه کند و با آزمایش و تئوری هماهنگ باشد. پتانسیل­های هسته­ای معرفی شده عبارتند از پتانسیل کروی، پتانسیل چاه مربعی متناهی و نامتناهی، پتانسیل نوسانگر هماهنگ و پتانسیل وودز-ساکسون.

با اعمال پتانسیل چاه مربعی و نوسانگر هماهنگ ترازها به صورت تبهگن بدست می­آیند. پتانسیل شعاعی وودز-ساكسون به همراه پتانسیل ناشی از برهمکنش اسپین مدار ترازهای هسته­ای و اعداد جادویی را که نشان دهنده لایه­های بسته هسته­ای هستند به درستی نتیجه می­دهد[13].

با حل معادله شرودینگر برای پتانسیل­های میدان میانگین، بدون در نظر گرفتن جفت­شدگی نوکلئون­ها، ترازهای انرژی و معادله موج نوکلئونی بدست می­آید. ترازهای انرژی تک-نوکلئونی نوترونی و پروتونی بعنوان یك پارامتر اساسی در تعیین پارامترهای ترمودینامیكی هسته از قبیل دما، آنتروپی، فشار و ظرفیت گرمایی نقش ایفا می­کنند. چگالی تراز هسته­ای بصورت تعداد ترازهای هسته در واحد انرژی برانگیختگی مؤثر تعریف می­شود.

در فصل دوم این پژوهش، به بررسی چگالی تراز تک ذره­ای و روش­های مختلفی که در بررسی چگالی تراز تک ذره­ای دارای اهمیت اند پرداخته ایم. در فصل سوم چگالی تراز هسته­ای و مدل­هایی که در آنها پارامترهای چگالی تراز بطور تئوری و نیمه تجربی محاسبه می­شوند معرفی شده­اند و همچنین شیوه­های برازش و اثرات تجمعی نیز ارائه شده­اند. در نهایت در فصل چهارم پارامتر چگالی تراز در مدل BSFGM بصورت تابعی از چگالی تراز تك ذره­ای با استفاده از مدل نیمه كلاسیكی برای پتانسیل­های نوسانگر هماهنگ، چاه پتانسیل مربعی و پتانسیل وودز-ساکسون برای تعدادی از هسته­های سبک، متوسط و سنگین محاسبه شده اند و نتایج بدست آمده با نتایج سایر روش­ها مقایسه شده است.

359

5-2- گام اول: تبیین چارچوب نظری جامع و یكپارچه 360

5-3- گام دوم: انتخاب مراجع اطلاعاتی و پایگاه‌های داده متناسب با ابعاد و مولفه‌های مربوطه 361

5-4- گام سوم: اسناد داده‌های مفقود با مقادیر جایگزین. 365

5-5- گام چهارم: انجام تجزیه و تحلیل چند‌متغیره بر روی داده‌ها و شاخص‌های منفرد 372

• 5-5-1- بُعد اجتماعی – فرهنگی. 376

• 5-5-2- بُعد اقتصادی – رفاهی. 382

• 5-5-3- بُعد مذهبی – اخلاقی. 388

• 5-5-4- بُعد علمی – آموزشی. 392

• 5-5-5- بُعد سیاسی – حکمرانی. 395

5-6- گام پنجم: نرمال‌سازی داده‌ها 397

5-7- گام ششم: وزن‌دهی و تجمیع ابعاد و شاخص‌های عاملی‌نهایی. 398

• 5-7-1- فرآیند تحلیل شبکه‌‍‌ای (وزن‌دهی ابعاد) 398

• 5-7-2- مدل‌سازی پویای رشد اقتصادی (رویکرد اول در وزن‌دهی مولفه‌ها) 412

• 5-7-3- فرآیند سلسله مراتبی (رویکرد دوم در وزن‌دهی مولفه‌ها) 446

5-8- گام هفتم: ارائه و انتشار نتایج‌ رتبه‌بندی شاخص‌تركیبی‌نهایی. 451

5-9- جمع‌بندی و نتیجه‌گیری. 454

فصل ششم: جمع‌بندی بحث، نتیجه‌گیری و پیشنهادها 455

6-1- خلاصه روند شاخص‌سازی‌ترکیبی. 456

6-2- خلاصه و جمع‌بندی روند شاخص‌سازی‌ترکیبی توسعه‌انسانی مبتنی بر آموزه‌های اسلامی. 464

6-3- نتایج و پیشنهادات.. 481

6-4- ملاحظات و محدودیت‌های مفهومی پژوهش… 485

6-5- ملاحظات و محدودیت‌های تکنیکی و مدل‌سازی پژوهش… 487

پیوست‌ها 490

پیوست شماره (1): آزمون ریشه واحد متغیرهای مدل. 490

پیوست شماره (2): نتایج برآورد مدل‌های 5 گانه 502

فهرست منابع  509

1-1- بررسی روند تحولات فکری در غرب و تغییر مفهوم توسعه

پس از جنگ جهانی دوم عوامل متعدد و در عین حال مرتبط با یکدیگر، در مورد توجه خاص به توسعه اقتصادی مطرح و ارائه شد که ناظر به زوایای گوناگونی از مسائل علمی و سیاسی و اجتماعی بود (عربی،1383، ص20). از اواخر دهه های1940و 1950 که دستیابی به توسعه اقتصادی در دستور کار کشور های توسعه نیافته قرار گرفت تا به امروز که هنوز بسیاری از کشورها خود را ناکام یافته اند، مفهوم توسعه و نگرش به جامعه توسعه یافته دچار تحولات زیادی شده است.

هنگامی که مشکلات اقتصادی کشورهای جهان سوم و ضرورت پرداختن به مباحث توسعه در صدر دغدغه های اقتصاددانان قرار گرفت، تنها دست مایه آنان میراث فکری کلاسیک ها و نئوکلاسیک ها، انقلاب کینزی و تجربه برنامه تازه مارشال در احیای اقتصادی کشورهای اروپایی بود.مرکز ثقل و محور این مباحث تا دهه 1970، رشد اقتصادی بوده است.در این مورد می توان مباحث مطرح شده توسط بزرگترین اقتصاددانان توسعه آن دوره را شاهد آورد.(عربی و لشگری،1383، ص 25)

نظریه مراحل رشد اقتصادی یکی از اولین نظریاتی بود که در حوزه اقتصاد توسعه مطرح شد. بر حسب نظریه مراحل رشد اقتصادی، فرآیند توسعه چون رشته ی مراحل متناوبی که تمام کشورها باید از آن عبور کنند، بررسی شد. این نظریه اساسا یک نظریه اقتصادی توسعه بود و به این ترتیب توسعه مترادف با رشد اقتصادی شد (تودارو، 1366، ص 116).

استدلال این بود که در مرحله اولیه توسعه آنچه که باید هدف اصلی باشد رشد است، نه توزیع عادلانه. آنان بر اساس نظریه رخنه به پایین می پنداشتند که توسعه یک پدیده صرفا اقتصادی است که در آن، منافع سریع ناشی از رشد کلی تولید ناخالص ملی و درآمد سرانه به طور خود به خود، منافعی را برای توده های مردم به صورت شغل و دیگر فرصت های اقتصادی فراهم می آورد.(جهانیان،1382، ص 127)

با ظهور نتایج ناخوشایند طرح های توسعه وگذشت بیش از یک دهه تمرکز بر افزایش رشد اقتصادی، خوش بینی اولیه اقتصاددانان به ناامیدی گرایید.(عربی،1383، ص34) این وضعیت ناخواسته، از وجود اشکالات و نواقص اساسی در تعریف توسعه و نگرشی که در مورد آن وجود داشت حکایت می کرد. در دهه 1970 ، اعتراضات زیادی برای کنار گذاشتن تولید ناخالص ملی به عنوان شاخص توسعه صورت گرفت و بسیاری از اقتصاددانان و سیاستمداران، ضمن حمله به وجود فقر گسترده و توزیع ناعادلانه درآمدها و بیکاری ، خواستار توجهی بیشتر به توزیع درآمدها و ارائه تصویر جدیدی از توسعه شدند. (تودارو، 1366،ص 134)

محبوب الحق، اقتصاددان شهیر پاکستانی، در مورد لزوم تغییر نگرش راجع به توسعه، با اشاره به اینکه راهی که توسعه با هدف قرار دادن افزایش درآمد ملی در پیش گرفته، به بدفرجامی انجامیده و ماهیت انسانی خود را از دست داده است، اعلام کرد که باید از دل مشغولی به سنجش حساب های ملی دست کشید. وی می نویسد: رشد اقتصادی شرط لازم توسعه اقتصادی است، نه شرط کافی. کیفیت این رشد به اندازه کمیت آن دارای اهمیت است. کانون توجه به توسعه باید انسان باشد و هدف های عمده ای چون کاهش بنیادی فقر و امکان برخورداری عادلانه را از فرصت های اقتصادی دنبال کند. (گریفین،1376 ،ص17)

در اواخر همین دهه الگوی نیازهای اساسی شکل گرفت که خاستگاهش، همان دغدغه های ناشی از بی تفاوتی به توزیع درآمد و عدم تامین رفاه فقیرترین افراد یک مجموعه چند صد میلیونی که در فقر مطلق و عمدتا در کشورهای در حال توسعه به سر می بردند، بود و بر

 اساس رویکردهایی در زمینه اهداف و سیاست گذاری توسعه بر محور رفع نیازهای اساسی، استوار گردید. (عربی، 1383، ص36)

در طی دو دهه 1980 و 1990 ، مباحثی که از دهه 1970 شروع شده بود، گسترش بیشتری پیدا کرد و نخست مفهوم توسعه پایدار در قالب رعایت اصول حفظ محیط زیست به عنوان راهبردی از هماهنگی اهداف توسعه و جهانی که بشر در آن زندگی می کند مقبولیت یافت و  سپس، به توسعه پایدار انسانی گسترش یافت. در این برهه مفهوم توسعه کاملا از مفهوم رشد اقتصادی متمایز شد و هر کدام تعریف جداگانه ای داشتند.

پس از آنکه تک بعدی بودن و خطی بودن توسعه نفی شد و توسعه فرایندی چند بعدی قلمداد گردید که مستلزم تغییرات اساسی در ساخت اجتماعی، طرز تلقی مردم و نهادهای ملی و نیز تسریع رشد اقتصادی، کاهش نابرابری و ریشه کن کردن فقر مطلق است، توجه به انسان و ابعاد گوناگون حیات او افزایش یافت (عربی، 1383، ص38).

سازمان ملل متحد به موازات تحول مفهوم توسعه یافتگی، در جهت توسعه کشورها تا کنون رویکردهای متفاوتی را دنبال کرده است كه آخرین آنها از سال 1991 آغاز شده است. با مروری بر آنها در می‌یابیم كه رویكرد‌های اعمال شده به توسعه از نگاه اقتصادی محض به نگاه انسانی در حال تغییر بوده است. درگزارش توسعه انسانی سال 1991 سازمان ملل در مورد تعریف توسعه انسانی چنین آمده است: “توسعه انسانی روندی است كه طی آن امكانات افراد بشر افزایش می یابد. هرچند این امكانات با مرور زمان می تواند اساسا دچار تغییر در تعریف شود، اما دركلیه سطوح توسعه، مسئله برای مردم عبارت است از: برخورداری از زندگی طولانی همراه با تندرستی، دستیابی به دانش و توانایی نیل به منابعی كه برای پدید آوردن سطح مناسب زندگی لازم است. چنانچه این سه امكان غیرقابل حصول بماند، بسیاری از موقعیت های دیگر زندگی دست نیافتنی خواهد بود”.

در بین شاخص ها و نماگرهای مطرح توسعه، شاخص توسعه انسانی از مقبولیت بیشتری بین اندیشمندان برخوردار است خصوصاً كه اصلاحاتی در جهت بهبود این شاخص صورت گرفته و می گیرد و این شاخص توسط سازمان های بین‌المللی به شكل سالانه برای كشورهای مختلف جهان اعلام می گردد.

1-2- مفهوم متحول توسعه

از اواخر دهه های 1940 و 1950 که دست یابی به توسعه اقتصادی در دستور کار کشورهای توسعه نیافته قرار گرفت و هدف اساسی برنامه های آن کشورها قلمداد گردید، تا به امروز که هنوز بسیاری از آن کشورها خود را ناکام یافته اند ، مفهوم توسعه و نگرش به جامعه توسعه یافته، دچار تحولات زیادی شده است. این تحول، از سویی به جهت ارائه نظریه های گوناگون درباره راه های نیل به توسعه و یا عوامل بازدارنده آن و از سوی دیگر، به جهت تحول در منظور از توسعه و هدف غایی جوامع در حال توسعه بوده است. مروری فشرده بر بعضی از دیدگاه ها و نظریه های توسعه و پیگیری تحولات مفهومی آن به منظور دریافت تعریف و تصویری همه جانبه تر از توسعه، راهی است که می تواند ما را به ابعاد گوناگون و جوانب مختلف آن رهنمون گردد و بدین لحاظ، در ادامه به سیر چنین تحولی اشاره می کنیم(عربی و لشکری، 1383، ص24).

1-2-1- رشد اقتصادی، محور مباحث توسعه

هنگامی که مشکلات اقتصادی کشورهای جهان سوم و ضرورت پرداختن به مباحث توسعه در صدر دغدغه های اقتصاددانان قرار گرفت، به دلیل آن که ابزار فکری مورد نیاز، برای تحلیل جریان رشد اقتصادی در کشورهایی را که دارای ساختار روستایی و کشاورزی و فاقد ساختارهای جدید بودند، در اختیار نداشتند، دچار نوعی غافل‌گیری شدند. تنها دست مایه های آنان ، میراث فکری کلاسیک ها و نئوکلاسیک ها، انقلاب کینزی و تجربه تازه برنامه مارشال در احیای اقتصادی کشورهای اروپایی بود و با تکیه بر آنها، می خواستند تا با طرح دیدگاه های نوین، ماهیت و علل عقب ماندگی اقتصادی و عوامل کلیدی روند توسعه اقتصادی را روشن کنند (عربی و لشکری، 1383، ص25).

مرکز ثقل و محور این مباحث، حتی پس از آن که مباحث توسعه، دارای الگوهای نظری متفاوتی گردید و تا دهه 1970، رشد اقتصادی بوده است. در این مورد، می توان مباحث مطرح شده توسط بزرگ‌ترین اقتصاددانان توسعه آن دوره را شاهد آورد؛ برای مثال، تلاش های اقتصاددانان آمریکای لاتین در قالب اکلا (ECLA)[3] که سرانجام به ظهور مکتب ساختارگرایی انجامید، رشد اقتصادی را هدف خود قرار داده بود. آنان در پی تحقق رشد در کشورهای خود، ساختار درونی اقتصاد آن کشورها را بررسی کرده و با معرفی ویژگی ها و لزوم تغییر در آن، ادبیات جدیدی را در مباحث توسعه، به نام «موانع توسعه» گشودند. آنان ضمن برشمردن این خصوصیات، مانند وجود بخش کشاورزی سنتی یا تکنولوژی و بهره‌وری پایین در کنار بخش مدرن با تکنولوژی بسیار پیشرفته و عدم انعطاف‌هایی که مانع تعدیل آسان عدم تعادل‌هاست و با کشش‌پذیری درآمدی بالا در کشورهای اقمار برای وجود واردات کالاهایی ساخته شده و کشش پایین درآمدی تقاضا در کشورهای مرکز برای واردات مواد اولیه و …، موانع پویایی رشد داخلی را نیز معرفی کردند. آنان برای این که گره کوری که بازرگانی خارجی در فرآیند توسعه ایجاد کرده بود گشوده شود، سیاست جایگزینی واردات را همراه با اقداماتی منتخب و معتدل در حمایت از بازرگانی، معرفی کردند. بدین ترتیب، مشکلات ناشی از وخیم‌تر شدن رابطه مبادله مرتفع شده و افزایش درآمد سرانه و رشد اقتصادی تامین گردید (مایر و سیرز، 1382، ص238-245). بنابراین، ساختارگراها اگرچه میان رشد و توسعه اقتصادی تمایز قائل بودند، اما هم چنان رشد، محور اصلی مطالعات آنان بود. هم‌چنین رویکرد آنان در سیاست‌های حمایتی، نمایانگر ویژگی مهم تحلیل‌های اقتصاددانان توسعه در دهه‌های آغازین، یعنی مردد دانستن الگوی نئوکلاسیک‌ها و تلقی مثبت از دستاوردهای انقلاب کینزی بود.

تعمیم نظریه اشتغال کوتاه مدت کینز به یک نظریه رشد بلندمدت در چارچوب مدل هارود- دومار[4] نیز از نمونه های بارز نفوذ تفکر کینز و در عین حال، محوریت رشد اقتصادی است. در این معادله، رشد اقتصادی برابر با کسری از نسبت پس انداز به درآمد ملی و نسبت سرمایه به تولیدات است و به صورت (که در آن g نماینده رشد، s نماینده نسبت پس انداز به درآمد ملی و k نماینده نسبت سرمایه تولید است) نشان داده می‌شد. این معادله، متضمن این معنا بود که میزان رشد را می‌توان با به حداکثر رساندن پس اندازهای ناشی از رشد تولید و به حداقل رساندن نسبت یا ضریب سرمایه به تولید،[5] به اوج رساند (مایر و سیرز، 1382، ص36). از همین رو، مشکل اساسی کشورهای توسعه نیافته، قابل تشخیص بود: در اکثر کشورهای فقیر، مانع و یا محدودیت اصلی توسعه، سطح نسبتاً پایین تشکیل سرمایه جدید است. این مدل، کاملاً موثر بود و مقبولیت گسترده ای یافت و اثرات آن تا به امروز باقی ماند و حتی عده ای باور کرده‌اند که اقتصاددانان چنین می اندیشند که سرمایه، کلید توسعه اقتصادی است (kindleberger, 1965, p186). معادله فوق، بستر لازم را برای ورود مباحث جدیدی تحت عنوان دایره شیطانی فقر یا دایره باطل فقر[6] به ادبیات توسعه فراهم آورد. راگنار نرکس[7] چند سال پس از انتشار مقاله روزنشتاین ـ رودان[8] که در آن، مانند آدام اسمیت، بر اهمیت گسترش بازارها به منظور سودآور نمودن صنایعی که نیاز به ایجاد تقاضا برای محصولاتشان داشتند تاکید کرده بود (Meier, 1995, p349)، نقش بازارها را در عقب ماندگی کشورهای توسعه نیافته به گونه ای منسجم مطرح نمود. از نظر نرکس، اقتصادهای توسعه نیافته تحت تاثیر دو عامل، اسیر دور باطلی از رکود و فقر هستند. این دو عامل که به نحو مسلسل گونه تاثیر فزاینده ای بر یکدیگر دارند، عبارتند از:

1. پایین بودن سطح درآمد که موجب ضعف قدرت خرید و کوچکی حجم بازار می‌گردد و درنتیجه آن، انگیزه و میل به سرمایه گذاری نیز کاهش می یابد؛

2- پایین بودن سطح تولید، منجر به پایین بودن سطح درآمد و درنتیجه، ظرفیت پس انداز می شود؛ بنابراین، امکان پس انداز در سطح ملی نیز تضعیف گشته و به دلیل انباشت سرمایه ناچیز، حجم تولید نیز محدود خواهد ماند.

نرکس معتقد است که مسئولیت شکستن دور باطل فقر و یا خروج از دایره شیطانی، وظیفه دولت است که با استفاده از ابزارهایی که در اختیار دارد، می تواند با به کار گرفتن کم و بیش منظم سرمایه، در مقیاس وسیعی از صنایع مختلف (رشد متوازن)، مشکل ناشی از حجم کوچک بازار را از بین ببرد (مایر و سیرز، 1382، ص27). موریس داب[9] نیز از منظر افزایش رشد به توسعه می نگرد و معتقد است که غنا یا فقر هر کشور در ابزارهای سرمایه ای تولید، تنها عامل حاکم بر بهره وری آن کشور است. وی می‌گفت: من فکر می کنم اگر انباشت سرمایه را به مفهوم رشد ـ کمی، کیفی و به طور هم زمان ـ موجودی ابزارهای سرمایه به عنوان عامل تعیین کننده روند توسعه اقتصادی بدانیم، زیاد به بیراهه نرفته ایم (مایر و سیرز، 1382، ص27).