۹۱۸

۱۰۱۹

۲۰۲۳

۱۱۲۳

۵۰۸۳

۵۶۳۲=۳۲*۱۷۶

درصد فراوانی معتبر

۱/۱۸%

۲۰%

۸/۳۹%

۱/۲۲%

۱۰۰%

با توجه به نتایج بدست آمده در جدول ۴-۱۰ بین منبع کسب دانش تغذیه در بین دانشآموزان دختر و پسر در زمینه تغذیه و هر یک از ابعاد آن در سطح اطمینان ۹۵ درصد تفاوت معنیداری وجود دارد (به دلیل داشتن p-value کمتر از سطح خطای ۰۵/۰). بیشترین منبع کسب دانش در زمینه تغذیه و ابعاد آن برای دانشآموزان دختر راهنمایی خانواده میباشد و برای دانشآموزان پسر در زمینه سلامت غذایی، ارتقای سطح سلامت، دستهبندی غذایی و تغذیه راهنمایی خانواده و در زمینه تامین انرژی کتب درسی و در زمینه تنوع غذایی کتب درسی و راهنمایی خانواد بیشترین منبع کسب دانش آنان به شمار میآید.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

فصل پنجم
بحث و نتیجه‌گیری
مقدمه
در این فصل در ابتدا خلاصه‌ای از یافته‌های پژوهش ارائه شده است. سپس یافته‌های پژوهش مورد بحث و تحلیل قرار گرفته است. در ادامه محدودیتهای تحقیق ارائه و پیشنهاداتی هم با توجه به نتایج مطالعه نوشته شده است. هدف از پژوهش حاضر بررسی منابع مؤثر بر تغذیه (سلامت غذایی، نقش تغذیه در تامین انرژی و رشد، ارتقای سطح سلامت، تنوع غذایی و دستهبندی غذایی) است. جامعه آماری این تحقیق کلیه دانشآموزان پایه چهارم ابتدایی در سال تحصیلی ۹۴-۹۳ بودند که با روش نمونهگیری خوشه ای تصادفی ۳۷۴ نمونه انتخاب و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. سطح احتمال برای معنیداری فرضیه ها برابر با ۰۵/۰ در نظر گرفته شد.
۵-۱ خلاصه یافته‌های توصیفی پژوهش
بر اساس نتایج تحقیق، از بین ۳۷۴ نفری که به پرسشنامه ها پاسخ دادند، ۶/۵۱ درصد دانشآموزان پسر و ۴/۴۸ درصد دانشآموزان دختر بوده‌اند.
۵-۲ خلاصه نتایج سوالات پژوهش
سوال پژوهشی ۱: دانش تغذیه‌ای (سلامت غذایی، نقش تغذیه در تامین انرژی و رشد، ارتقای سطح سلامت، تنوع غذایی و دسته‌بندی غذایی) دانش‌آموزان به چه میزان است؟
بیشترین میزان آگاهی دانشآموزان در زمینه سلامت تغذیه در سطح خوب، تأمین انرژی و رشد در سطح ضعیف، ارتقای سطح سلامت در سطح ضعیف، در زمینه تنوع غذایی در سطح متوسط و در زمینه دسته بندی غذایی در سطح ضعیف میباشد.
نتایج مطالعه هزاوه‌ای و همکاران (۱۳۸۸) نشان داد که سطح آگاهی ۵/۳۷% دانش‌آموزان در مورد تغذیه سالم ضعیف، ۶/۵۵% در حد متوسط و ۹/۶% خوب بود. بر اساس یافته‌های این مطالعه با وجود خوب بودن میزان آگاهی برخی نوجوانان در زمینه تغذیه سالم، مشخص شد که تعداد کثیری از آنان تعداد واحدهای روزانه مواد غذایی که برای این گروه سنی لازم است را دریافت نمی‌کنند و عملکرد دانش آموزان مطابق دانش تغذیه‌ای آن‌ها نیست.
هم‌چنین در مطالعه‌ای که توسط دلوریان‌زاده و همکاران (۱۳۹۰) بر روی ۵۸۷ دانش‌آموز دختر در محدوده سنی ۱۶-۱۱ سال انجام شد، نتایج نشان داد که سطح آگاهی ۹/۹% از دانش آموزان ضعیف، ۵/۵۹% در حد متوسط متوسط و ۷/۳۰% خوب بود.
در همین راستا نقیب‌زاده و همکاران (۱۳۸۴) در مطالعه خود با عنوان بررسی میزان اطلاعات تغذیه‌ای دانش‌آموزان شهر یزد به این نتیجه دست یافتند که میزان آگاهی تغذیه‌ای دختران بالاتر از پسران بدست آمد و این اختلاف از نظر آماری معنی‌دار بود. کمتر از نیمی از دختران (۳/۴۵%) و کمتر از یک چهارم از پسران (۸/۲۳%) از آگاهی تغذیه‌ای در سطح خوب برخوردارند. در کل ۲/۳۱% (۳۰۰ نفر) از دانش‌آموزان دارای آگاهی ضعیف تغذیه‌ای، ۲/۳۱% (۳۰۰ نفر) نیز دارای آگاهی متوسط و ۶/۳۷% (۳۶۱ نفر) دارای آگاهی خوب تغذیه‌ای بوده‌اند.
مطالعه‌ای توسط کولیزا (۱۹۹۵) با هدف بررسی میزان آگاهی و عملکرد تغذیه‌ای دانش‌آموزان ابتدایی در زمینه انتخاب‌های غذایی بر روی ۱۲۷ دانش‌آموز ۱۰ تا ۱۲ ساله انجام شد. برای این منظور دو دسته دوازده تایی از فهرست خوراکی‌های بی‌ارزش و با ارزش در اختیار آن‌ها قرار گرفت. نتایج نشان داد دانش آموزان با وجود آن‌که از لیست مزبور خوراکی‌های با ارزش را انتخاب می‌نمودند ولی در عمل به طور روزمره بیشتر از خوراکی‌های بی‌ارزش استفاده می‌کردند.
در مطالعه‌ای که توسط ابراین و همکاران (۲۰۰۷) در زمینه آگاهی تغذیه‌ای دانش‌آموزان انجام شد، اکثر دانش آموزان مورد پژوهش از آگاهی تغذیه‌ای پایینی برخوردار بودند. نتایج مطالعه لین^[۳۸] و همکاران (۲۰۰۷) بر روی دانش‌آموزان دبیرستانی نشان داد شکاف بین اطلاعات، نگرش و رفتارهای تغذیه‌ای به خصوص در مصرف میوه و سبزی وجود دارد که نشان‌دهنده نگرش ضعیف این گروه سنی به تغذیه برای حفظ سلامتی است.
امروزه توجه به سلامت جامعه به عنوان محور و زیربنای جامعه مورد تأکید قرار گرفته و تغذیه صحیح و متعادل، اساس دستیابی به آن تلقی می‌شود. آگاهی و دانش تغذیه‌ای یکی از راه‌های رسیدن به تغذیه صحیح و متعادل است، به طوری که هر فرد، در هر زمان بتواند با بهره گرفتن از علم و دانش کسب شده، در انتخاب غذا و تأمین نیازهای تغذیه‌ای خود با شیوه صحیح اقدام نماید (ساویچ کینگ و بورکس^[۳۹]، ۱۳۸۳). اما در این مطالعه سطح آگاهی تغذیه‌ای دانش‌آموزان در زمینه سلامت تغذیه در سطح خوب، تأمین انرژی و رشد در سطح ضعیف، ارتقای سطح سلامت در سطح ضعیف، در زمینه تنوع غذایی در سطح متوسط و در زمینه دسته‌بندی غذایی در سطح ضعیف میباشد که بر این اساس سطح آگاهی تغذیه‌ای دانش‌آموزان در سطح متوسطی می‌باشد که این امر احتمالاً می‌تواند ناشی از پایین بودن سطح آگاهی تغذیه‌ای اطرافیان به ویژه خانواده آن‌ها باشد.
سوال پژوهشی ۲: منبع کسب دانش تغذیه ای (سلامت غذایی، نقش تغذیه در تامین انرژی و رشد، ارتقای سطح سلامت، تنوع غذایی و دستهبندی غذایی) دانشآموزان چه میباشد؟
در زمینه تغذیه، بیشترین منبع کسب دانش، دانشآموزان پایه چهارم ابتدایی، راهنمایی خانواده به میزان ۶/۳۵ درصد می‌باشد و استفاده از کتابهای درسی، رسانه ها و راهنمایی معلم به ترتیب اولویتهای بعدی دانشآموزان بودند. بیشتری منبع کسب دانش در زمینه ابعاد تغذیه چون سلامت غذایی، نقش تغذیه در تامین انرژی و رشد، ارتقای سطح سلامت، تنوع غذایی و دستهبندی غذایی نیز راهنمایی خانواده می باشد. بطوری که بیشترین استفاده از راهنمایی خانواده، در زمینه سلامت غذایی به میزان ۴/۳۹% است. هم‌چنین از راهنمایی خانواده به ترتیب در دسته‌بندی غذایی، ارتقای سطح سلامت، نقش تغذیه در تامین انرژی و رشد و تنوع غذایی بیشترین استفاده را دانش‌آموزان داشتند.
همان‌طور که نتایج مطالعه حاضر نشان می‌دهد بیشترین منبع کسب دانش در زمینه تغذیه، راهنمایی خانواده می‌باشد و بعد از آن کتابهای درسی قرار دارد. در این زمینه می‌توان بیان نمود که آموزش و پرورش تنها نهاد رسمی است که در کنار خانواده عهده‌دار تعلیم و تربیت کودکان و نوجوانان است و از سوی دیگر تنها ابزار آموزشی کشور ما کتاب درسی است که به صورت مکتوب و مدون وسیله تعلیم و تربیت می‌باشد، بنابراین محتوای کتاب‌های موجود باید انتظارات را برآورده سازد. در حالی که نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که کتاب‌های درسی در رتبه دوم قرار دارد. بنابراین به نظر می‌رسد که اهداف آموزشی کتب درسی دوره ابتدایی منطبق با نیازهای دانش‌آموزان این دوره نبوده و مستلزم تغییراست. امیدوار (۱۳۸۶) معتقد است که تغییر و بهبود رفتار تغذیه‌ای دانش‌آموزان نیاز به مجموعه‌ای از مداخله ها مانند تغییر برنامه درسی دارد.
با توجه به این که در یک برنامه درسی بعد از مشخص شدن اهداف، محتوا به عنوان یک عنصر اصلی تشکیل دهنده برنامه درسی، از اهمیت خاص برخوردار می‌باشد بنابراین باید در محتوای کتب درسی نسبت به معرفی و شناسایی هرم غذایی، مواد مغذی، چربی‌ها، پروتئین‌ها، ویتامین‌ها و مواد معدنی و پیامدهای تغذیه نامطلوب و … مطالبی گنجانده شود تا آگاهی تغذیه‌ای دانش‌آموزان در این زمینه افزایش یابد.
سوال پژوهشی ۳: نقش کتب درسی در کسب دانش تغذیه‌ای (سلامت غذایی، نقش تغذیه در تأمین انرژی و رشد، ارتقای سطح سلامت، تنوع غذایی و دسته‌بندی غذایی) دانش‌آموزان به چه میزانی است؟
نتایج بدست آمده در این پژوهش نشان داد که کسب دانش در زمینه تغذیه و ابعاد آن از طریق کتب درسی بیشترین میزان استفاده را در زمینه سلامت غذایی دارد و اولویتهای بعدی استفاده از این منبع به ترتیب در زمینه تنوع غذایی، تأمین انرژی و رشد، تغذیه، دستهبندی غذایی و ارتقای سطح سلامت می باشد.
اسفرجانی و همکاران (۲۰۰۴) در مطالعه خود به این نتیجه دست یافتند که عوامل مختلف اجتماعی، فرهنگی نیز نقش مهمی در شکل‌گیری انتخاب‌های نوجوانان دارد و می‌توان گفت که آگاهی‌های تغذیه‌ای تنها عامل تأثیرگذار بر انتخاب‌های صحیح غذایی نیستند. گاهی سلیقه غذایی دوستان یا دسترسی نداشتن به مواد غذایی سالم یا بسته‌بندی‌های جذاب، در رفتارهای غذایی تأثیرگذار است و کتاب‌های درسی و غیردرسی مهم‌ترین منابع اطلاعاتی تغذیه هستند.
فرج‌زاده و همکاران (۱۳۸۷) در مطالعه خود نشان دادند که منابع کسب آگاهی تغذیه‌ای به ترتیب شامل روزنامه و مجلات، کلاس‌ها و متخصصین تغذیه، صدا و سیما، پیک‌های بهداشتی نیرو، کتاب‌های تغذیه و آشنایان و فامیل و دوستان بود. دلوریان‌زاده و همکاران (۱۳۹۰) در مطالعه خود منابع کسب اطلاعات تغذیه‌ای را به تفکیک در دو منطقه بیان نمودند و نشان دادند که ۳/۵۰% از کتاب‌های درسی، ۲/۳۸% مادر و مادربزرگ‌ها، ۴/۳۵% از معلمان و ۴/۲۸% از اقوام و آشنایان این اطلاعات و دانش را کسب می‌کنند، که با نتایج این تحقیق که نشان داد راهنمایی خانواده بیشترین منبع دانش میباشد همخوانی ندارد. ماکوچ و رسچک^[۴۰] (۲۰۰۸) در مطالعه‌ای به این نتیجه دست یافتند که مهم‌ترین منبع یادگیری دانش تغذیه در کودکان، همسالان بوده است.
هزاوه‌ای و همکاران (۱۳۸۸) به این نتیجه دست یافتند که بیش از ۶۲% از دانش‌آموزان (۷۴ نفر) معتقدند که مصرف روزانه ۴ لیون شیر و لبنیات باعث می‌شود نوجوان استخوان‌های محکمی داشته باشند و ۵۰% دانش‌آموزان (۶۰ نفر) ذکر کرده‌اند که نظر پدر و مادرشان برای مصرف روزانه هر یک از گروه‌های مواد غذایی مهم است و یا بیش از ۳۰% (۳۶ نفر) نظر معلم، مربی بهداشت و دوستان را مهم دانسته‌اند. در زمینه عوامل قادرکننده نیز ۳/۴۳% دانش‌آموزان (۵۲ نفر) ذکر کرده‌اند که بوفه مدرسه همیشه شیر کاکائو، چیپس و پفک و بیسکویت برای فروش می‌آورد و ۲/۴۴% (۵۳ نفر) ذکر کرده‌اند که کتاب‌هایی در رابطه با تغذیه در اختیار آن‌ها قرار نگرفته است. در صورتی که بیش از ۷۲% از دانش‌آموزان (۸۶ نفر) ذکر کرده‌اند که خانواده آن‌ها توانایی تهیه مواد غذایی مختلف را برای مصرف آن‌ها در دوران بلوغ دارد و این امر نقش پررنگ مدارس را در زمینه ایجاد رفتارهای مناسب تغذیه‌ای در دانش‌آموزان نشان می‌دهد.
سوال پژوهشی ۴: نقش آموزش معلمان در کسب دانش تغذیه‌ای (سلامت غذایی، نقش تغذیه در تأمین انرژی و رشد، ارتقای سطح سلامت، تنوع غذایی و دسته‌بندی غذایی) دانش‌آموزان به چه میزانی است؟
نتایج بدست آمده از طریق جدول فراوانی در این پژوهش نشان داد که بیشترین میزان استفاده کسب دانش از طریق آموزش معلمان در زمینه تغذیه و ابعاد آن در زمینه دستهبندی غذایی می‌باشد و اولویت های بعدی به ترتیب در زمینه ارتقای سطح سلامت، تغذیه، سلامت غذایی، تامین انرژی و رشد و تنوع غذایی می‌باشد.
نیکلاس و همکاران (۱۹۹۵) در مطالعه خود به این نتیجه دست یافتند که با شروع سنین مدرسه عواملی چون معلمین، مسئولین مدرسه و حضور هم سن و سالان کودک، در انتخاب مواد غذایی و در نتیجه شکل‌گیری عادات غذایی نقش به سزایی ایفا می‌نمایند.
هم‌چنین صفوی و همکاران (۱۳۹۰) و خلج و محمدی زیدی (۱۳۸۵) بیان داشتند که محیط مدرسه نقش بسیار مهمی در انتقال عادات تغذیه‌ای سالم یا ناسالم به ویژه در زمینه مصرف میان وعده‌های غذایی دارند
علیزاده سیوکی و همکاران (۱۳۹۲) در مطالعه خود نشان دادند که مدرسه مکانی مناسب برای آموزش بهداشت است و کودکان به دانش و مهارت‌های کافی، طرز تلقی‌ها و ارزش‌هایی که سلامت آن‌ها را اعتلا بخشد، احتیاج دارند. به این منظور، ارائه اطلاعات به کودکان به تنهایی کافی نیست بلکه لازم است تا در عمل، مهارت‌های لازم را فرا گیرند. با توجه به تعداد زیاد دانش‌آموزان و تنوع فرهنگ و زبان در کشور ما، یافتن روش علمی و مقرون به صرفه و در عین حال اثربخش برای دانش‌آموزان در مدارس اهمیت دارد.

با این وضعّیت، کشورهای پیرامون خلیج فارس در معادلات مربوط به حوزه ژئواکونومیک به دلایل زیر نقش تعیین‏کننده‏ای درآینده به خود اختصاص خواهند داد: ۱- برخورداری از پتانسیل‏های بالفعّل و بالقّوه اقتصادی مرتبط با خلیج فارس ۲ – قرار گرفتن در محور بیضی انرژی واهمّیت یافتن اقتصاد کشورهای اسلامی ۳- اتصال کمربند اقتصادی جنوب آسیا به مناطق ساحلی در جنوب قاره اروپا با محوریت کشورهای اسلامی پیرامون خلیج فارس۴- به وجود آمدن فرصت‏های مناسب جهت نقش‏آفرینی کشورهای اسلامی پیرامون خلیج فارس در فرایند جهانی.(محرابی، ۲۰۱۰ : ۱).
بند ۱) چالش‌های منبعث از ژئواکونومیکی انرژی خلیج فارس و بازتاب آن بر امنیت ملی جمهوری اسلامی ایران
۱-۱ نفت، اسلحه و ناامنی
بی‏گمان، زمینه‏های سیاسی حوزه خلیج فارس به گونه‏ای بوده است‏ که قدرت‏های بزرگ توانسته‏اند و می‏توانند به سود خویش تنش‏ها و جنگ‏های مهار شده‏ای در این بخش از جهان پیش‌آورند. از دیدگاه جغرافیای سیاسی،کشورهای حوزه خلیج فارس همه با یکدیگر اختلاف مرزی دارند. بی‏پایه نیست که خاورمیانه، و از جمله‏ حوزه خلیج فارس، یک بازار پر سود جنگ‏افزار- برای سوداگران‏ جنگ‏افزار- و بزرگترین خریدار جنگ‏افزار است. در حالی که، در ۱۹۸۵، سهم خرید کشورهای پیشرفته در بازار جنگ‏افزار، ۲۵ درصد کل خرید جهانی بود، سهم خرید خاورمیانه به ۳۵ درصد می‏رسید. نه پایان جنگ سرد، نه فروپاشی اتحاد شوروی، نه شکست عراق در جنگ دوم خلیج فارس، نه کاهش تنش میان اعراب و اسرائیل و برقراری پیوندهای سیاسی میان آنها، هیچ‌ یک به کاهش خرید جنگ‏افزار از سوی کشورهای این منطقه نینجامید. در ۱۹۹۵، بطور میانگین،۵۴ درصد کل هزینه‏ های عمومی این کشورها و ۲۰ درصد هزینه‏ های عمومی هر یک از آنها در راه خرید جنگ‏افزار صرف گردید. در این میانه، ایالات متحده آمریکا جایگاه نخست را در فروش‏ جنگ‏افزار به خاورمیانه داشته‌است.) وطن دوست :۱۳۷۸، ۷۵-۷ .(

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

کشورهای عرب حوزه خلیج فارس پس از تهاجم عراق به کویت، با توجه ضعف در تأمین امنیت خود، توجه خود را به نیروهای بیگانه معطوف نمودند، به طوری که علاوه برخرید تسلیحات نظامی در حجم گسترده از غرب و ایجاد پایگاه‏ها و پیمان‌های نظامی مشترک، دروازه خلیج فارس را به روی ناوگان‌های جنگی خارجی گشودند. به طور‌ کلی می‏توان گفت کشورهای حوزه خلیج فارس بیش‌ترین آمار خریدهای تسلیحاتی را به خود اختصاص داده‌اند. این موضوع از مهم‌ترین عوامل ناامنی در منطقه است و تا زمانی که این روند متوقف نشود نه تنها منطقه امن و باثبات نخواهد شد، بلکه به طور فزاینده شاهد ناامنی خواهیم بود(ذوالفقاری، ۱۳۸۴: ۱۲). همچنین کشورهای منطقه به واسطه کمبود نیروی انسانی و نداشتن تجارب کافی در صحنه‏های نظامی از قدرت عملیات جنگی کمتری برخوردار هستند. مسأله مسابقه تسلیحاتی موضوعی پیچیده در تأمین امنیت ملّی کشورها است، به همان اندازه که وجود تسلیحات برای حفظ حاکمیت کشورها مورد نیاز است، به همان نسبت رقابت تسلیحاتی از عوامل مؤثر بی اعتمادی، و درنتیجه زمینه ساز عدم همگرایی منطقه‏ای است. البته اقدام قدرت‏های بزرگ جهت توسعه بی‏اعتمادی بین کشورهای حوزه خلیج فارس را نباید از نظر دور داشت. ایجاد سوءظن موجب اخلال در روابط کشورها شده و عامل افزایش مسابقات تسلیحاتی است، به ویژه آنکه اقدام تجاوزکارانه رژیم سابق بعث عراق در تهاجم به جمهوری اسلامی ایران و اشغال کویت در پی آن از جمله مهم‏ترین عوامل گرایش کشورهای منطقه به نظامی‏گری شد.
بنابراین از دیگر موضوعات استراتژیک که ایران در منطقه با آن مواجه است، مسابقه تسلیحاتی^[۹۳] است. پس از فروپاشی شوروی استراتژی آمریکا مبتنی بر ایجاد توازن قوا در منطقه و جلوگیری از ظهور قدرت سلطه‌طلب در منطقه، زمینه‌ساز مسابقه تسلیحاتی بوده است. از دهه ۱۹۹۰ تاکنون کشورهای منطقه ده‌ها میلیون دلار برای ساخت نیروهای مدرن نظامی جهت بازدارندگی و تهدید همسایگان خود هزینه کرده‌اند. در آن خلیج فارس منطقه‌ای است که برای سلاح‌های پیش‌رفته جنگی بسیار اشتهاآور است. منطقه‌ای که مخالفت‌های سیاسی موجود به تداوم مسابقه تسلیحاتی منجر شده‌است.« عنصر دیگری که در این جریان سهم دارد، هراس کشورهای شورای همکاری خلیج فارس از برتری قدرت نظامی ایران پس از صدماتی است که در جریان جنگ خلیج فارس به ارتش عراق وارد کرده است» (امیراحمدی، ۱۳۸۴: ۷۵). به ویژه در جریانات اخیر برنامه‌های جدید تسلیحاتی ایران در کابرد نظامی، این هراس شدت بیش‌تری گرفته است. با وجود این که هزینه نظامی ایران بسیار کم‌تر از کشورهای حاشیه خلیج فارس است ولی در اثر تبلیغات آمریکا، این احساس ناامنی از ناحیه ایران همواره در منطقه رو به افزایش است. این احساس تهدید، شعله‌ور شدن آتش مسابقه تسلیحاتی را در پی دارد.« مخرب ترین عامل در جهت دست یافتن به توسعه سیاسی و اقتصادی شرکت در”بازی تسلیحاتی^[۹۴]” است. کشورهای خاورمیانه بیش‌ترین آمار خریدهای تسلیحاتی را به خود اختصاص داده‌اند. خواهیم بود» (مهدی، ذوالفقاری،۱۳۸۴: ۱۲). البته کشورهای منطقه خلیج فارس از نظر میزان بودجه نظامی و همچنین تولید ناخالص ملی به دو گروه تبدیل تقسیم می شوند: گروه اول شامل کشورهای می‌شود که دارای منابع غنی نفتی هستند و به آسانی می‌توانند بودجه فراوانی را صرف امور نظامی و دفاعی کنند. در این گروه کشورهایی چون عربستان، عراق (زمان صدام حسین)، کویت، امارات، بحرین، و قطر قرار می‌گیرند. در مقابل کشورها نیز وجود دارند که به دلیل فقدان منابع و ذخایر غنی نفت، توانایی اختصاص بودجه گسترده به بخش نظامی را ندارند. این گروه شامل کشورهایی چون عمان، یمن، و سایر کشورها می‌شود. در این گروه میزان بودجه نظامی پایین است. بنابراین یکی از برنامه‌های دولت‌های غربی حفظ امنیت خلیج فارس و اطمینان از انتقال جریان انرژی از این منطقه به سوی کشورهای غربی است، بنابراین فروش سلاح به کشورهای نفت خیز این منطقه یکی از اولویت‌های آن‌ها در طی ده‌ها سال گذشته بوده‌است. باید توجه کرد که در زمان رژیم شاه، امریکا ایران را انبار سلاح‌های پیشرفته خود تلقی می‌کرد و ماموریت حفظ امنیت از خلیج فارس به ایران واگذار شده بود و پایگاه‌های نظامی‌عظیمی ‌در ایران احداث شد. بعد از این که رژیم شاه در ایران سقوط کرد، امریکا از یک سو سیاست حضور نظامی‌کشتی‌های جنگی خود در خلیج فارس را انتخاب کرد و از سوی دیگر ساخت پایگاه‌های عظیم نظامی ‌در عربستان از جمله در ظهران و تبوک آغاز کرد. فروش سلاح به عربستان هم از همین زمان در دستور کارکشورهای غربی قرار گرفت .از دهه ۹۰ تاکنون کشورهای این منطقه ده‌ها میلیون دلار برای ساخت نیروهای مدرن نظامی جهت بازدارندگی و تهدید همسایگان خود هزینه کرده‌اند و خلیج فارس منطقه‌ای است که برای سلاح‌های پیشرفته جنگی بسیار اشتها‌آور است. منطقه‌ای که مخالفت‌های سیاسی موجود به تداوم مسابقه تسلیحاتی منجر شده است( www,persiangulfut.blogfa.com ). بنابر‌این به طور خلاصه می‌توان گفت انباشت تسلیحات در منطقه بیشتر موجد احساس تردید و ترس خواهد شد و مهمتر اینکه این خود دال بر عدم اعتماد در بین کشورهای منطقه می‌باشد. و هر لحظه می تواند موجد ناامنی برای امنیت ملی ایران نیز بشود.
۱-۲ انرژی، ناتو و امنیت ملی
در سال ۱۹۹۹، سران ناتو در پنجاهمین سالگرد تشکیل این سازمان، مفاهیم استراتژیک‏ جدیدی را در حوزه وظایف این سازمان تصویب کردند و در تشریح اهداف و اقدامات ناتو علاوه بر مسائل امنیتی، بازدارندگی، دفاع و کنترل تسلیحات، مسائل دیگری نظیر رفع‏ اختلافات قومی، برقراری حقوق بشر و دموکراسی و مقابله با تروریسم را نیز مورد توجه‏ قرار دادند، وقوع حادثه ۱۱ سپتامبر در زمینه سازی حضور ناتو در بحران‏های مربوط به موضوعات‏ مذکور اهمیت بسزایی داشته است. تلاش برای مبارزه با تروریسم در سطح بین‌المللی‏ موجب شده تا این سازمان برای نخستین بار خارج از حیطه تحت پوشش خود وارد عمل‏ شود و نسبت به حضور چشمگیر در جنگ افغانستان اقدام کند و پس از آن نیز نیروهای‏ چند ملیتی این سازمان در قالب نیروهای ایساف^[۹۵] به امر برقراری نظم و آرامش در این کشور مشغول شوند این واقعیتی انکارناپذیر است که همسایگی ما با ناتو از طریق ترکیه که نیم قرن قدمت دارد و در قالب پیمان سنتو زمینه پیوند ایران با این سازمان را فراهم آورده است، اینکه وارد مرحله نوینی شده و حضور ناتو در افغانستان و عراق و نیز در کشورهای آسیای مرکزی، موجب شده است که سیاست‏های منطقه‏ای و بین‌المللی این سازمان از اهمیت ویژه‏ای در تصمیم‏ گیری‏های دفاعی ایران برخوردار شود. تغییر نگاه تدافعی این سازمان به امور بین‌المللی و اتخاذ سیاست‏های تهاجمی و نگاه‏های جدید امنیتی به امور و تلاش این سازمان برای نهادسازی دموکراتیک با هدف‏ برقراری امنیت مورد نظر اعضای آن در کشورها و مناطق مختلف جهان، باعث شده‌است‏ که هر عاملی که بتواند از بعدی هر چند محدود، امنیت جمعی اعضا یا هم پیمانان این‏ سازمان را به خطر اندازد، زمینه‏ساز حضور نظامی و سیاسی ناتو در عرصه مورد بحث شود.( تیشه یار،۱۳۸۴: ۱۶۹-۱۷۷). در این راستا آمریکا در راستای دسترسی به اهداف خود، به دنبال کشاندن ناتو به حوزهای پیرامونی ایران به بهانه امنیت انرژی است. مقامات آمریکایی معتقدند که ناتو می‌تواند از ابزارهای مناسب در سطح بین‌الملل برای جلوگیری از اختلال عمده جریان انرژی و همچنین ایجاد کنند بستری مناسب برای توسعه زیر ساخت‌های انرژی درکشورهای مواجه با ناآرامی، امنیت خطوط لوله و همچنین تضمین حمل‌ونقل نفت خام و ال.‌ان‌.جی می‌باشد. نمونه آن جنگ سال ۱۹۹۱ برای آزاد سازی کویت می‌دانند ( مهدیان و ترکاشوند،۱۳۸۹: ۱۳۰).
اقدامات تحریک آمیز ناتو در قالب امنیت انرژی که ورود سازمان ناتو به اطراف ایران و بستن پیمان‌های همکاری با کشورهای حاشیه خلیج فارس و همچنین همکاری و مشارکت با کشورهای شمال ایران را در پی‌داشته است، که در نهایت باعث به وجود آمدن تهدیداتی جدیدی برای امنیت ملی ایران گردیده است. در منطقه خلیج فارس وارد شدن به امضاء قرار دادهای نظامی و فروش تسلیحات به کشورهای خلیج فارس منجر به هم خوردن توازن قدرت منطقه‌ای و واکنش کشورهای مهم منطقه همچون ایران در برابر این حضور خواهد شد و به نوعی یک بحران جدید در خلیج فارس به وجود خواهد آمد، که کوچکترین پیامد آن ایجاد بی‌اعتمادی بین کشورها منطقه، گسترش ناامنی و به هم خوردن ثبات منطقه‌ای است.( فیروزی، ۲۰۱۰: ۹).
الف) انگیزه‌ها و اهداف ناتو از حضور در منطقه خلیج فارس
ناتو در راستای سیاست‌های مدون خود موضوع گسترش حضور و مداخلات در منطقه خلیج فارس را با جدیت خاص و در قالب ابتکار همکاری استانبول به شکل رسمی پیگیری و اهداف اعلامی و غای مختلفی را دنبال می‌کند. شفر دبیرکل سابق ناتو در نخستین سفر به منطقه خلیج فارس در نوامبر ۲۰۰۵ طی سخنرانی در قطر سه دلیل عمده: ” فضای امنیتی نوین”، ناتوی جدید و دینامیزم جدید در منطقه خلیج فارس را برای چرایی و ضرورت همکاری ناتو و کشورهای حوزه خلیج فارس بر شمرد. شفر در تشریح دلائل سه گانه خود گفت: ” نخستین دلیل همکاری میان طرفین، فضای امنیتی در حال تغییر است. در این فضای تهدیداتی که امروزه با آن مواجه هستیم منحصر به یک کشور نبوده بلکه جهانی و مشترک هستند و هیچ کشوری از آن مصون نیست. تهدیداتی نظیر تروریسم، تسلیحات کشتار جمعی، قاجاق انسان، تسلیحات و مواد مخدر، دارای ماهیتی فراگیر بوده و کنترل آن‌ها آسان نیست. دومین دلیل، تغییر ماهیت ناتو است. تمرکز تلاش‌های اعضای سازمان در طول دوران جنگ سرد جلوگیری از جنگ در اروپا بود؛ اما امروزه با ” ناتویی” متفاوت رو به رو هستیم به گونه‌ای که این سازمان با هدف تأمین امنیت فراگیر و با اعتقاد به ضرورت مشارکت و همکاری با کشورهای غیر عضو و با توجه به تجارب سال‌های گذشته در موقعیتی است که می‌تواند کمک قابل توجهی به تأمین امنیت در اقصی نقاط جهان از جمله منطقه خلیج فارس نماید. دلیل سوم، توجه ناتو به منطقه خلیج فارس، دینامیزم جدید آشکار شده در خود منطقه طی سال‌های اخیر است. از نظر سیاست خارجی، کشورهای منطقه به طور انفرادی و دسته جمعی در قالب شورای همکاری خلیج فارس به عنوان بازیگر مهم حوزه امنیت منطقه ظاهر شده‌اند.
در همین راستا، تحول دیگر در صحنه بین‌الملل زمینه را برای علاقه مندی بیشتر ناتو به مشارکت و حضور در خلیج فارس افزون‌تر کرد. اقدام روسیه به استفاده سیاسی از ابزار انرژی در تنظیم روابط خود با غرب و همسایگان خود، مساله ” امنیت انرژی ” را به جدیت بیشتری وارد دستور کار ناتو کرد. برای مثال سران ناتو در نشست نوامبر ۲۰۰۶ خود ضمن بررسی این موضوع با ازعان به این که منافع امنیتی ناتو می‌تواند با اخلال در جریان منابع انرژی تحت تأثیر قرار گیرد، ضرورت شناسایی حوزه‌های که این سازمان می‌تواند در جهت تضمین علایق امنیتی اعضاء ارزش افزوده داشته‌باشد، یا در صورت لزوم به تلاش‌های ملی و بین‌المللی کمک مالی را مورد تاکید قرار‌دادند. بدین ترتیب مسئله ” امنیت انرژی ” به عنوان یک از ماموریت‌های ناتو و با توجه به ویژگی‌های خلیج فارس و جایگاه متمایزی که در تأمین انرژی ‌جهانی دارد، یکی از وجه اساسی دیگر توجه ناتو به این منطقه است.
اما در شرق، هدف ایالات متحده از کشاندن ناتو به شرق به عنوان یک هدف ماکرو، پیگیری دو هدف میکرو است.
۱- جلوگیری از مجدداً امپراتوری شدن شوروی، به این معنی که دوباره به فکر تشکیل یک امپراتوری نباشد.
۲- می‌خواهد محور امنیتی خشکی را که انتقال انرژی قرار است از آنجا بگذرد. از دو مرکز تولید حوزه خزر و خلیج فارس، جنوب هند به سمت شرق و جنوب شرق آسیا برود.
در این میان جمهوری اسلامی ایران به عنوان کشوری که حضور نیروهای نظامی ناتو و حوزه همکاران آن سازمان به اکثر کشورهای همسایه و مناطق مرزی آن گسترش یافته است. از جمله کشور‌های است که منافع و امنیت ملی آن در نتیجه گسترش ناتو در دهه جاری مورد تهدید قرار گرفته است. مروری گذرا بر سیاست‌های و اقدامات کشورهای درجه اول عضو ناتو در ارتباط با ایران به ویژه دخالت و حملات مکرر نیرو‌های امریکا به امکانات نظامی و مراکز اقتصادی کشورمان در دو دهه جاری به ویژه در خلیج فارس، حمایت مالی و تسلیحاتی آنان از عراق در جنگ با ایران، حمایت اکثر اعضای ناتو از گروهای مخالف ایران، حمایت آنان از ادعاهای ارضی ایالات متحده عربی بر جزایر سه گانه واقع در خلیج فارس، استفاده از حقوق بشر به عنوان یک اهرم سیاسی، اتهامات آنان مبتنی بر تولید سلاح ههای هسته‌ای و کشتار جمعی در ایران و حمایت از اقدامات تروریستی و … همگی بیانگر اعمال فشار سیاسی و نظامی علیه ایران است. در زیر به اجمال تهدیدات ناشی از ناتو بر علیه امنیت ملی را بررسی خواهیم کرد.
۱- یکی از تهدیدات امنیتی که ناتو برای خود در دهه آینده ترسیم کرده است در حوزه سلاح‌های متعارف، موشک‌های بالستیک و در حوزه سلاح‌های نامتعارف اشاعه سلاح‌های هسته‌ای است، از این رو با توجه به اتهامات غرب علیه ایران برنامه موشکی کشورمان و نیر فناوری هسته‌ای صلح‌آمیز کشور مسلما در زمره تهدیدات امنیتی قرار می‌گیرند. ناتو اساسا همانند سندNPR ایالات متحده، اصل غنی‌سازی توسط کشورها را تهدید و مساوی اشاعه دانسته و طبعا به مقابله با آن اقدام می‌کند. درمجموع، در حوزه برنامه موشکی جمهوری اسلامی، سپر دفاع موشکی ناتو می‌تواند تهدیدی جدی علیه جمهوری اسلامی تلقی شود. استقرار بخشی از سامانه این سپر دفاع موشکی در ترکیه و در همسایگی ایران – هر چند با تلاش این کشور مقرر شد علیه هیچ کشوری هدف‌گیری نشود – ولی در مجموع این کارکرد تهدیدی را علیه ایران خواهد داشت. از سوی دیگر برنامه هسته‌ای صلح ‌آمیز ایران که از جانب غرب تهدیدی برای ناتو معرفی می‌شود. می‌تواند در حوزه بحران سازی فراتر از مرزهای ناتو طبقه‌بندی شده و با کمک شرکای این پیمان که کشورهای حوزه خلیج‌فارس و حتی روسیه را شامل می‌شود، مهار ایران بیش از گذشته در دستور کار قرار گیرد و از این منظر چالش‌هایی برای کشور به وجودآورد.
۲- برنامه مدیریت بحران ناتو که به طور مفصل در سند جدید به آن پرداخته شده است نیز از حیث آنکه قصد دارد نگاهی جامع به مسائل داشته و علاوه بر مسائل نظامی به حوزه‌های سیاسی، اقتصادی و… نیز توجه داشته و به مرزهایی فراتر از ناتو نیز توجه نماید، می‌تواند تبعات امنیتی برای کشور در بر داشته باشد حضور نیروهای ناتو در افغانستان (هر چند طبق برنامه قرار است تا ۲۰۱۴ از این کشور خارج شوند) و بهانه آموزش نیروها بازسازی کشور و… مسائلی است که می‌تواند به حضور و نفوذ ناتو در محیط فوری امنیتی کشور عمق ببخشد. از سوی دیگر ابهام و عدم تعریف از ناامنی و بحران می‌تواند زمینه‌های مداخله و تنگ‌تر نمودن حلقه محدود کننده ایران را سبب شود. در این راستا یکی از اقدامات لازم جهت جلوگیری از این روندها، تقویت دیپلماسی لازم جهت جلوگیری از این روندها، تقویت دیپلماسی جمهوری اسلامی خصوصاً در مسائل منطقه‌ای است تا بدان وسیله مانع از تسری کارکردهای ناتو به مسائل سیاسی و اقتصادی شود. تقویت همکاری‌های دو و چند جانبه منطقه‌ای در ابعاد مختلف با همسایگان و خصوصا کشورهایی نظیر عراق و افغانستان که ناتو در آنها حضور داشته یا بهانه لازم را جهت حضور دارد، می‌تواند روند مداخله‌گرایی ناتو در منطقه را کندتر کند. همچنین استفاده از دیپلماسی رسانه‌‌ای و عمومی در راستای برجسته‌کردن اهداف واقعی ناتو از حضور در این مناطق می‌تواند در این راه موثر باشد.
۳- تاکید بر مشارکت و اهداف سیاسی پیمان و تعهد شرکا و هم پیمانان به اهداف سیاسی ناتو می‌تواند کشورهای همسایه ایران که متمایل به غرب و آمریکا هستند را ترغیب نماید جهت مهار جمهوری اسلامی همکاری بیشتری با مجموعه غرب و ناتو انجام دهند. از سوی دیگر نا‌ آرامی‌های اجتماعی در کشورهای منطقه که می‌تواند در نتیجه مشکلات ساختاری این کشورها اتفاق افتد می‌تواند بر اساس ماموریت‌های جدید ناتو باعث ورود و مشارکت این کشورها در منطقه گردد. مدیریت این بحران‌ها خصوصا با توجه به منابع این کشورها زمینه نفوذ و مداخله را افزایش می‌دهد. در این بخش نیز باید تلاش شود ناتو نتواند اهداف سیاسی خود را در منطقه پیرامونی کشور پیگیری نماید و فراتر از اهداف نظامی خود عمل کند.
۴- آمریکا همواره به عنوان یکی از اهداف استراتژیک مهم خود بر امنیت انرژی تاکید داشته است. به نظر می‌رسد آمریکا خواهان کاهش هزینه‌های مادی و معنوی یک جانبه‌گرایی خود در این حوزه بوده و قصد دارد با ورود و درگیر نمودن ناتو به این مهم هزینه‌های خود را کاهش دهد. تأمین امنیت انرژی و راه‌های حساس تجاری یکی از حوزه‌هایی است که درمنطقه خلیج فارس و خاورمیانه حضور نظامی ناتو را می‌تواند در بر داشته باشد. این امر مسلما دارای تبعات منفی برای کشوری است که خواهان امنیت مبتنی بر کشورهای منطقه و بدون مداخله خارجی است.
۵- گسترش حوزه شرکا و متحدان ناتو به کشورهای مختلف و از جمله کشورهای حوزه خلیج‌فارس – که در سند جدید نیز به آن اشاره شده – می‌تواند عاملی برای مداخلات این پیمان در منطقه باشد. تبادل اطلاعات و فناوری، مشارکت در عملیات و آموزش نیروها و… زمینه‌های این مداخله را گسترده می‌کند. مهمترین اقدام جهت خنثی سازی این تحرکات تقویت مناسبات ایران با این کشورها و همکاری در ابعاد مختلف و تلاش در جهت افزایش هزینه‌های حضور ناتو در این حوزه‌هاست.
۶- نکته اخیر ولی با اهمیت آنکه، ناتو در سند جدید خود اشاره به تقویت دفاع سایبری نیز دارد و تهدیدات در این حوزه را برای خود برجسته می‌کند از سوی دیگر، تکنولوژی‌های جدید و دسترسی به فضا را عاملی تهدیدزا تعریف می‌کند. در این راه جمهوری اسلامی ایران با توجه به برتری و توان قابل ملاحظه در مسائل و فضای سایبر می‌تواند دارای مزیت استراتژیک بوده و هم به مقابله و هم اقدام متقابل مقتضی دست بزند. افزایش حضور و قدرت‌نمایی در فضای سایبر می‌تواند ابتکار لازم را در اختیار کشور قرار دهد تا در ابعاد مختلف آن بتوان توان دفاعی را افزایش داد.
۱-۳ اختلافات مرزی و امنیت ملی
در خلیج فارس مناطق بسیاری وجود دارد که می‏توان از آنها به عنوان کانون‏های بحران نام برد. برخی از این مناطق عبارتند از: اروندرود، جزایر وربه، بوبیان، ابوموسی، تنب بزرگ، تنب کوچک، حالول، حوار، قارو، ام‏المرادم، واحه بورمی، منطقه ذهاراب .برخی از این مناطق در گذشته زمینه‏های بروز جنگ، مناقشه و بحران در روابط کشورهای این منطقه را فراهم آورده‏اند(ولدانی،۱۳۷۷: ۱). اغلب کشورهای این حوزه با یکدیگر مشکل مرزی دارند.که بدون تردید این اختلافات مانع از گسترش همگرایی میان کشورهای منطقه می‏شود. ریشه بسیاری از این کشمکش‏ها و در‏گیری‏ها، دسترسی و تسلط بر حوزه ‏های مهم نفت و گاز بوده‌است و این خود بیانگر تأثیر و اهمّیت ژئوانرژی خلیج فارس می‏باشد.
عراق از زمان عبدالکریم قاسم به این سو نسبت به کویت ادعای ارضی داشته‌است و این کشور را یکی از استان‏های خود نامیده‌است. این ادعا تا حدی پیش رفت که منجر به اشغال کویت توسط صدام در اگوست ۱۹۹۰شد. عراق ساحل قابل ملاحظه‏ای در خلیج فارس ندارد، بنابراین می‏توان گفت یکی از دلایل اصلی حمله عراق به کویت اهداف توسعه‏طلبانه در جهت رسیدن به فضای حیاتی برای صدور نفت وگاز بود. اشغال کویت(که سواحل آن چهار برابر سواحل عراق است) نه تنها دسترسی به آب‏های عمیق استراتژیک را امکان‏پذیر می‏کرد، بلکه با تأمین عمق استراتژیک مناسب‏تر، امکان ایفای نقش فعال‏تر و موثرتر عراق در خلیج فارس و دست‏یابی به اهداف توسعه‏طلبانه در منطقه هموار می‏کرد(الهی،۱۳۸۸: ۱۷۷). اختلاف عربستان با کویت نیز مربوط به تعیین حدود فلات قاره دو کشور در خلیج فارس می‏باشد.کویت مبدأ دریای سرزمینی خود را خطوط مستقیم می‏داند که پیشرفته‏ترین نقاط جزائر بوبیان، فیلکه وعوهه را به هم متصل می‏کند. عربستان با این رویه مخالفت دارد و از قدیم الایام نسبت به کویت دارای مطامع تجاوز کارانه بوده‌است. در سال ۱۹۳۳ مطابق با معاهده(عقد) حدود مرزی دو کشور معین شد. یک از بندهای آن قرارداد یک منطقه بیطرف را مشخص کرده بود. اما دوکشور در سال ۱۹۶۵میلادی این معاهده را لغو کردند. نکته مهم‏تر این که این دو کشور هنوز نتوانسته‏اند برای تعیین عرض دریای سرزمینی به توافق برسند(الهی،۱۳۸۸: ۱۲۸). عربستان با عمان و امارات متحده عربی نیز نتوانسته است به توافقات مرزی دست یابد. عربستان، ابوظبی و عمان سالیان طولانی بر سر منطقه بوریمی (منطقه‏ای سرسبز و نفت خیز) اختلاف داشتند. تا این که بر اساس یک توافق نامه بین عمان و ابوظبی تقسیم شد و عربستان در مقابل چشم‏پوشی از منطقه لیوا (واحه بورمی )، قسمتی از اراضی امارات متحده عربی را به دست آورد( ولدانی،۱۳۷۷: ۳۲۴-۳۲۵). این کشور، همچنین با قطر اختلافات ارضی مناقشه‏آمیز دارد. منطقه موسوم به ابوالخفوس از سال ۱۹۶۵ منطقه مورد مناقشه طرفین بوده است. قطر و بحرین بر سر جزائر حوار ونوار با یکدیگر اختلاف دارند که کماکان این اختلافات به قوت خود باقی است و موجب سردی روابط دو کشور شده‌است. قطر و ابوظبی نیز برسر مالکیت جزیره حالول و چند جزیره کوچک‏تر اختلاف نظر دارند. این دو امیرنشین درمورد آب‏های ساحلی فلات قاره و حتی بندر نفتی ام‏السعید با یکدیگر اختلاف دارند(اکبر، ۱۳۸۲: ۶۳- ۶۰). یمن نسبت به سه استان استان نفت خیز عسیه، نجران، و جزان، که در تصرف کویت است .ادعای ارضی دارد اختلاف میان ایران و امارات متحده عربی: در طی ۱۵ سال گذشته، اختلاف میان ایران و امارات متحده عربی بر سر سه جزیره خلیج فارس روابط ایران را با همه کشورهای شورای همکاری تحت شعاع قرار داده است. حتی حرکات دوستانه آقای خاتمی نیز نتوانست در حل این اختلاف به موفقیت بینجامد و به جای آن، تلاش‌های وی این مشکل را تنها تحت کنترل نگه داشت. طبق روال همیشگی، در نخستین نشست سران شورای همکاری پس از روی کار آمدن حکومت جدید در ایران بار دیگر این مسأله مطرح گردید. دبیر کل شورای همکاری در ۱۸ دسامبر ۲۰۰۵ در ابوظبی ادعا کرد که به رغم درخواست‌های امارات برای مذاکرات مسالمت‏آمیز مستقیم یا ارجاع مسأله به دیوان بین‏المللی دادگستری، ایران همچنان به اشغال این جزایر ادامه می‏دهد. ۵ روز ۱۹ دسامبر ۲۰۰۵، آقای حمید رضا آصفی، سخنگوی وزارت خارجه ایران دیدگاه های شورای همکاری خلیج فارس درباره سه جزیره مورد اختلاف در خلیج فارس را « بی‏اساس و غیرقابل پذیرش» و تکراری توصیف کرد. وی گفت که ایران و امارات باید برای رسیدن به توافق بر سر سرنوشت ابوموسی گفتگوهای دوجانبه را دنبال کنند .(Hassan M. Fattah, 2005 بنابراین می‌توان نتیجه گرفت بیشتر اختلافات و درگیری‏های موجود در منطقه خلیج فارس بر آمده از مسائل انرژی (نفت وگاز) بوده‌است و محتمل است در آینده نیز شاهد بروز تنش‏ها و درگیری‏های منطقه‏ای میان کشورهای حوزه خلیج فارس باشیم و امنیت ملی ما را به خطر اندازند.
گفتار دوم) ژئوانرژی دریای خزر
به نظر صاحب نظران، منطقه خزر بعد از خلیج فارس و سیبری، سومین منطقه نفتی جهان لقب گرفته‌است و حتی به آن لقب کویت جدید داده‌اند درگزارش اداره اطلاعات آمریکا، کشورهای منطقه خزر را با نام اوپک جدید مورد بررسی قرار داده‌اند و پیش‌بینی کرده‌است که سطح تولید این منطقه به میزان ۴ میلیون بشکه در روز در سال ۲۰۱۵ برسد، که این سطح از تولید نفت در قیاس با تولید جهان و همچنین با سطح ۴۵ میلیون بشکه تولید کشورهای اوپک در این سال قابل مقایسه نیست. بر این اساس ذخایر نفت اثبات شده کل منطقه خزر ۲/۲۰۳ الی ۷/۲۳۵ میلیارد بشکه تخمین زده شده‌است که از این میزان، قزاقستان در آسیای مرکزی با ۱۳۲ میلیارد بشکه بیشترین ذخایر نفت را در اختیار دارد و بعد از آن ترکمنستان به عنوان ظلع دیگر انرژی ۳/۷ .و ازبکستان ۲/۵۹ میلیارد بشکه ذخایر نفت منطقه دریای خزر را در اختیار دارند.( اطاعت و نصرتی، ۱۳۸۸: ۵ -۶) جدول زیر میزان ذخایر کشورهای اطرف دریای خزر را به خوبی نشان می‌دهد.
کشف منابع عظیم نفت و گاز در حوزه دریای خزر بر اهمیت اقتصادی و سیاسی منطقه آسیای میانه در اقتصاد و سیاست بین‏الملل افزوده است. ذخائر مسلّم نفتی دریای خزر به تنهایی بین ۱۲ تا ۱۵ میلیارد تن(۸۷ تا ۱۱۰ میلیارد بشکه) می‏باشد. کارشناسان وجود ۲۷ میلیارد تن(۲۰۰ میلیارد بشکه) نفت را در دریای خزر ممکن می‏دانند.
بند ۱): چالش‌های منبعث از ژئوانرژی دریای خزر برای امنیت ملی ج.ا.ا
۱-۱ جنبه های اقتصادی
موقعیت جغرافیایى ایران و قرار گرفتن این کشور بین روسیه، آسیاى مرکزى و قفقاز و دریاى خزر از یک سو و خلیج فارس و اقیانوس هند از سوى دیگر، و راه نداشتن کشورهاى شمالى به دریاهاى آزاد و مسیر مناسب شمال به جنوب و شرق به غرب کشور ما نسبت به سایر مسیرها به دلیل فاصله کوتاه‌تر و ضریب امنیتى خوب، ایران را در یک موقعیت ارزنده براى بر قرار کردن ارتباط کشورهاى مذکور با دریاهاى بین‌المللى از طریق راه آهن و راه هاى شوسه و عبور لوله‌هاى نفت و گاز این کشورها به سوى بازارهاى بین‌المللى در آسیا و اروپا قرار داده است. به طور کلى، حفظ منافع اقتصادى ایران در منطقه، در گرو عبور لوله‌هاى نفت و گاز کشورهاى شمالى از خاک ایران، تبدیل راه‌هاى آهن و شوسه ایران به مسیر اصلى عبور این کشورها به سمت خلیج فارس و اقیانوس هند و اروپا، کسب سهم عادلانه‌اى از نفت و گاز موجود در منطقه خزر توسط ایران و وجود زمینه‌هاى مناسب براى همکاری‌هاى اقتصادى و صادرات کالاهاى ایرانى به این کشورهاست. در همه این موارد، دشمنان یا رقباى ایران، منافع کشور ما را مورد تهدید قرار داده‌اند که تلاش‌هاى آمریکا در عبور لوله‌هاى نفت و گاز از بستر دریاى خزر و کشورهاى آذربایجان، گرجستان و ترکیه، تلاش پاکستان و طالبان به تبدیل کشورهاى افغانستان و پاکستان به مسیر اصلى عبور کالا و مسافر از کشورهاى آسیاى مرکزى به سواحل اقیانوس هند، بستن قرار دادهاى نفتى براى استخراج نفت از مناطقى از دریا که در صورت توافق بر سر یک رژیم حقوقى عادلانه در دریاى خزر باید در اختیار ایران قرار گیرد و سرازیر شدن سیل کالاهاى مصرفى از ترکیه و سایر نقاط به این کشورها، از این قبیل اند.
۱-۲ جنبه هاى سیاسى- امنیتى
در حال حاضر تهدیدهاى امنیتى علیه ایران در منطقه خزر به صورت تلاش‌هاى مختلف دیده مى‌شود گسترش نفوذ ناتو به ویژه آمریکا(ترکیه و اسرائیل) در منطقه گسترش ناتو به شرق و سپس به منطقه خزر، این کشورها را زیر چتر حمایتى کشورهاى غربى به ویژه آمریکا قرار مى‌دهد و بر موقعیت نسبى مساعد ایران در این منطقه تأثیر منفى بر جاى مى‌نهد؛ به گونه‌اى که استقرار دائمى بخش قابل توجهى از نیروهاى نظامى در مرزهاى شمالى کشور را لازم و صرف امکانات بسیارى را مى‌طلبد. به علاوه این امر، به اجبار بر دیدگاه و روابط خارجى کشورهاى منطقه در رابطه با ایران تأثیر مى‌نهد و زمینه سردى روابط و احتمالا مواجهه با یکدیگر در شمال را گسترش مى‌دهد. بعد از واقعه ۱۱سپتامبر و با اجرای عملیات ضد تروریستی درافغانستان، موضوع آمریکا در منطقه آسیای مرکزی و خزر تقویت شد. این واقیت تا حدودی روابط میان کشورهای ساحلی خزر را که دارای روابط متفاوتی با آمریکا پیچیده نموده. و در نهایت باعث پیچیدگی معادلات سیاسی امنیتی شده است.
۱-۳ رژیم حقوقی
موضوع حل نشده رژیم حقوقی دریای خزر از دیگر مشکلات منطقه خزر می‌باشد. که با وجود تمایل همه کشورهای ساحلی مبتنی بر تسریع در حل این معضل هنوز لاینحل باقی مانده است. این عامل در مقیاس بالا روابط میان کشورهای حوزه خزر را دشوار می‌کند. موضوع رژیم حقوقی خزر بیش از حد سیاسی شده است. به همین دلیل این موضوع اختلاف بالقوه زیادی را ایجاد نموده است. وجود موضوعات بحث بر انگیز در قالب مسئله لاینحل رژیم حقوقی خزر و منافع متضاد کشورهای ساحلی و همچنین تمالایات کنونی غرب در منطقه خزر موجب نظامی شدن منطقه می‌گردد.( کالی یوا وگودرزی، ۱۳۸۴: ۲۵۰- ۲۵۱). در واقع ژئوپلیتیک دریای خزر باعث تأثیر‌گذاری بر سایر روندها میان دول حوزه این دریا گردیده است. از دید کارشناسان منطقه، مایه اصلی اختلاف نظر بر سر رژیم حقوقی این دریا، وجود منابع فراوان انرژی و نقش آن در اقتصاد و امنیت کشورهای کرانه‌ای است. وجود منابع بزرگ گوناکون نفت و گاز سبب شده است. که کشورهای کرانه‌ای مواضع گوناگونی در زمینه رژیم حقوقی در پیش بگیرند. به سخن دیگر، هر کشور می‌کوشد رژیم حقوقی را به سود خود و در راستایی هدف‌هایش تفسیر و پیگیری کند(مهدیان و ترکاشوند، ۱۳۸۹: ۱۴۵).
۱-۴ گسترش نفوذ ناتو به ویژه آمریکا (ترکیه و اسرائیل) در منطقه خزر
گسترش ناتو به شرق و سپس به منطقه خزر، این کشورها را زیر چتر حمایتی کشورهای غربی به ویژه آمریکا قرار می‌دهد و بر موقعیت نسبی مساعد ایران در این منطقه تأثیر منفی بر جای می‌نهد؛ به گونه‌ای که استقرار دائمی بخش قابل توجهی از نیروهای نظامی در مرزهای شمالی کشور را لازم و صرف امکانات بسیاری را می طلبد. به علاوه این امر، به اجبار بر دیدگاه و روابط خارجی کشورهای منطقه در رابطه با ایران تأثیر می‌نهد و زمینه سردی روابط و احتمالا مواجهه با یکدیگر در شمال را گسترش می‌دهد. این همان چیزی است که آمریکا و اسرائیل برای ((مهار انقلاب اسلامی)) به دنبال آن هستند.
این حضور همچنین به پذیرش الگوی حکومتی ترکیه، در مقابل حکومت دین مدار در ایران بر رژیم لائیک تأکید دارد،کمک می‌کند. هر چند پان ترکیسم که ترکیه محرک آن است، به دلایل مختلف از جمله: مشکلات فراوان دولت ترکیه (مانند: مساله کردها، اختلافات با ارمنستان و مساله ارامنه، اختلافات با یونان بر سر قبرس و دریای اژه، اختلاف سوریه با ترکیه بر سر خلیج اسکندرون، اختلافات ترکیه و عراق و تلاش روس‌ها برای به دست آوردن کنترل بر تنگه‌های بسفر و داردانل، فرهنگ‌های متفاوت مللی که ریشه زبانی ترک دارند و گرایش‌های ملی‌گرایانه در آنها و بی توجهی آنها به شعار پان ترکیسم، دوری جغرافیایی این سرزمین‌ها و حساسیت و مخالفت قدرت‌های بزرگی مانند چین و روسیه با این امر، امکان تحقق ندارد؛ اما در هر صورت ویژگی‌های زبانی، دست‌آویزی برای نفوذ ترکیه به کشورهایی مانند آذربایجان، ترکمنستان… به شمار می‌رود. نفوذ ترکیه در کشورهای منطقه با توجه به نوع رژیم سیاسی این کشور، روابط گرم دولت ترکیه و رژیم صهیونیستی ـ که در تلاش مستمر برای نفوذ در منطقه است ـ برای ایران حاوی تهدیدات امنیتی است.( ملکوتیان، ۱۳۷۹: ۹۶-۹۷).
پیمان ناتو نیز با تصمیمی که برای گسترش قلمرو خود به سوی شرق دارد و با وقایع یازده سپتامبر (۲۰۰۱م) به بعد که حضور و نفوذ خود را در گستره قفقاز و آسیای مرکزی و حتی افغانستان نیز قطعی نموده است، نه تنها به مهار روسیه در مرزهای جنوب غربی دست زده، بلکه در عین حال، به مهار و محاصره شمال‌غربی، شمال و شرق ایران و عدم دسترسی ایران به قفقاز و روسیه توجه بسیار دارد. در این باره باید گفت، در صورت قطعیت رژیم حقوقی و تقسیم دریای خزر به بخش‌های ملی ارتباط مستقیم آبی ایران و روسیه نیز قطع و روابط دو کشور در چهارچوب مناسبات کشورهای حاشیه دریای خزر تنظیم خواهد شد، این در حالی است که روسیه و ایران به همکاری و ارتباط مستقیم با یکدیگر نیاز دارند. بدین ‌ترتیب ایران از سوی شمال، غرب، شرق و حتی با تحولات سال (۲۰۰۳م) عراق و احتمالاً حضور گسترده‌تر نیروهای ناتو در راستای استمرار حضور آمریکا با سوء استفاده از آرمان ایجاد ثبات در خاورمیانه(عراق و افغانستان) در مهار و محاصره همسایگانی قرار گرفته است که منافع خود را بیشتر در برقراری ارتباط نزدیک با غرب و به‌ ویژه آمریکا جستجو می‌کنند(کمپ، ۱۳۸۳: ۲۸).
۱-۵ استراتژی آمریکا در منطقه خزر مانعی بر سر راه تداوم همکار‌های ایران با کشورها منطقه
یک پایه اساسی سیاست ایالات متحده آمریکا در این منطقه، محروم کردن و دورنگه داشتن ایران از ایفای نقش خود در توسعه منابع نفت و گاز کشورهای همسایه بوده است. بعد دیگر سیاست نفتی ایالات متحده در منطقه عبارت بوده است از منع شرکت‌های آمریکای از سرمایه‌گزاری در صنایع نفت و گاز ایران است(مهدیان و ترکاشوند، ۱۳۸۹: ۱۴۷). برای مثال در سال ۱۹۹۲ آذربایجان و قزاقستان هر یک جداگانه با ایران یادداشت های تفاهمی، برای عبور خطوط لوله نفت این کشورها از طریق خاک ایران به خارج امضاء کردند. اما دخالت رئیس جمهور وقت آمریکا در سال ۱۹۹۵ هر دو کشور را از توجه به ایران به عنوان یک کشور دارای مسیر‌های ترانزیت نفت بازداشت. بنابراین می‌‌توان گفت بین سیاست‌های جمهوری اسلامی ایران در منطقه خزر با استراتژی‌های ایالات متحده تفاوتی بنیادین است. ولی آنچه که در یک محاسبه ریاضی گونه و با الهام از نظریه بازی‌ها در روابط بین‌الملل برداشت شود این است که در بازی برد باخت ایران با آمریکا درمنطقه به نظر می‌رسد کفه باخت ما بیشتر از برد ما بوده‌است چرا که در امنیتی شدن منطقه خزر، سوء اعتماد این کشورها به ایران، از دست دادن پروژه‌های و طرح‌های برای انتقال انرژی و همکاری در دیگر زمینه‌ها می‌باشد.
بنابراین جمهوری اسلامی ایران با نوعی چالش مواجه بوده است، و بزرگترین عامل در ایجاد این چالش یکی، سیاست‌های خود جمهوری اسلامی می‌باشد. و دیگری سیاست‌ها‌ی اعلامی و اعمالی ایالات متحده است. که این دو سیاست نقطه مقابل هم می‌باشند. با مروری بر سه دهه گذشته، از انقلاب اسلامی و گفتما‌ن‌های امنیتی حاکم بر سیاست خارجی منطقه‌ای و بین‌المللی گویای این مطلب است.
بند دوم: فرصت‌های ژئواکونومیکی دریای خزر برای امنیت ملی
ایران میان دو انبار انرژی یعنی خزر و خلیج فارس در شمال قرار دارد و با بر خورداری از ۲۰۰۰ مایل خط کرانه در جنوب می‌تواند دسترسی آسان، مستقیم، متضمن منطقه‌ای محاصره شده در خشکی آسیا مرکزی را به بازار جهانی تضمین کند. از نظر ژئواکونومیک ایران به همراه عربستان و روسیه از تولید کنندگان اصلی نفت وگاز محسوب می‌شوند(کولایی، ۱۳۸۶: ۴۲). میزان تقریبی ذخایر نفت و گاز طبیعی در دریای مازندران به شرح زیر می باشد
ذخایر نفت اثبات شده:۱۰۰ میلیون بشکه
ذخیره ممکن نفت: ۱۵ میلیارد بشکه
ذخایر گاذ طبیعی: ذخیره گاز طبیعی اثبات شده: صفر
ذخیره گاز طبیعی ممکن: ۱۱میلیارد پای مکعب (درخشان، ۱۳۸۴: ۳۵۷ )
همچنین ایران به دلیل جایگاهش در بازار انرژی به یکی از پر نفوذ‌ترین اعضای اکو تبدیل شده‌است. و در همین زمینه موافقت نامه‌های مهمی را با اعضای اکو امضاء کرده است. در واقع ایران پل استراتژیک میان منطقه‌ای اکو، خلیج فارس و دریای عمان محسوب می‌شود. تا جایی که در دومین نشست گروه کاری کارشناسان ارشد در مورد خطوط لوله نفت و گاز منطقه اکو در ۵ و۶ فوریه ۱۹۹۹ در تهران برگذار شد و اقداماتی نظیر تهیه طرح جامع انرژی، ارزیابی طرح‌های دو جانبه موجود بین‌منطقه‌ای، اقداماتی جهت تسهیل بهبود لوله‌های نفت و گاز برای دست‌رسی به بازار جهانی، استفاده بهینه از منابع موجود و امکانات بالقوه در دستور کار قراد گرفت.(کولایی،۱۳۸۶: ۳۴- ۳۹).

در زیر خلاصه گام به گام این روش آورده شده است:
یک تخمین اولیه برای بردار در نظر گرفته و آن را می نامیم.

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

در جهت محور انقدر حرکت می کنیم تا حداقل شود. سپس مقدار را ثابت کرده و به مرحله بعد می رویم.
در جهت محور انقدر حرکت می کنیم تا حداقل شود. سپس مقدار را ثابت کرده و به مرحله بعد می رویم.
گام ۲ و ۳ را برای یک مسئله بهینه سازی بعدی، تا بعد و حرکت در جهت محور ادامه می دهیم.
نقطه حاصا از بهینه سازی در جهت تک تک محورها را می نامیم.
در جهت بردار حرکت می کنیم تا بردار بدست آید.
در صورتی که کمتر از باشد، را با عوض می کنیم.
الگوریتم را از مرحله ۲ به بعد آنقدر تکرار می کنیم تا در یک نقطه همگرا شود.
به منظور متوقف کردن الگوریتم HJ از دو شرط توقف استفاده می شود. شرط توقف اول رسیدن به حداقل گام حرکت و شرط دوم ارزیابی تابع هدف به میزان تعریف شده می باشد. در مسائل بهینه سازی مکان چاه های نفت به دلیل اینکه نوع مسئله گسسته می باشد، حداقل گام حرکت یک انتخاب می شود. زمانی که گام حرکت کوچکتر از یک شود الگوریتم متوقف می شود و همگرایی حاصل می شود.
یکی از مهمترین معایب روش HJ ترتیبی بودن فرایند بهینه سازی می باشد و نمی توان آن را مشابه الگوریتم های تکاملی به طور موازی اجرا کرد. مشکل دیگر این روش دستیابی به بهینه محلی می باشد و این نتیجه بسیار تاثیر پذیر از شرط اولیه شروع الگوریتم می باشد.
۲-۲-۶- الگوریتم شاخه و کران^[۵۳]
یک مسئله برنامه ریزی اعداد صحیح را در نظر بگیرید. اولین گام در الگوریتم شاخه و کران، حل مسئله بدون در نظر گرفتن محدودیت های صحیح بودن متغییرهاست. اگر پاسخ مسئله صحیح نبود، قیود جدیدی برای برش زدن این پاسخ بهینه غیر صحیح ایجاد می شود. اما در اینجا به جای گسترش مسئله اصلی با اضافه کردن یک قید، دو مسئله مجزا که هر کدام با اضافه کردن یک قید جدید به مجموعه متغیر ها ساخته می شود، ایجاد می شود. برای این منظور یک متغیر مانند ، که مقدار آن در پاسخ بهینه به دست آمده است یک عدد غیر صحیح است، انتخاب می شود. فرض کنید است. پس لز آن دو مسئله جدید با افزودن قیود و ساخته می شود. باید توجه داشت که پاسخ بهینه غیر صحیح، یک جواب قابل قبول برای هیچ یک از دو مسئله جدید نیست. اما هر پاسخ صحیح مسئله اصلی، یک جواب قابل قبول برای یکی از دو مسئله فوق نیز می باشد. هر یک از دو مسئله جدید مانند قبل بدون در نظر گرفتن قید صحیح بودن حل می شود و همان روال قبل طی می شود. اگر باز هم جواب صحیح حاصل نشد، دو شاخه جدید زده می شود و مسئله ادامه می یابد.
۲-۳- تاریخچه مسئله مکان یابی بهینه چاه های نفت
بهینه سازی تولید معمولاً به دو دسته مکان یابی بهینه چاه و کنترل بهینه چاه تقسیم می شود. در مسائل مکان یابی، موقعیت چاه ها به طور بهینه به منظور ماکزیمم یا مینیمم کردن یک تابع هدف یافته می شود، در حالی که در مسئله کنترل چاه پارامترهای چاه نظیر نرخ تزریق یا تولید چاه ها یا فشار ته چاهی^[۵۴] بهینه می شود. تاریخچه مربوط به مسئله مکان یابی چاه ها بسیار گسترده می باشد. انواع روش های مختلف بهینه سازی، تکنیک های ترکیبی، پروکسی ها، روش های متنوع اعمال قیود غیرخطی در این زمینه تاکنون مطرح شده است. در این بخش، مروری بر تاریخچه مسئله مکان یابی بهینه چاه ها خواهیم داشت.
۲-۳-۱- الگوریتم های بهینه سازی
مسئله مکان یابی بهینه چاه ها یک مسئله چند بعدی و تحت قید می باشد. الگوریتم هایی که به این مسئله ها اعمال می شود به دو دسته کلی روش های مبتنی بر گرادیان^[۵۵] و روش های آزاد از گرادیان^[۵۶] تقسیم می شود. روش های آزاد از گرادیان دارای استراتژی های متفاوت جهت جستجوی نقطه بهینه هستند. می توان الگوریتم های آزاد از گرادیان را به دو گروه روش های تصادفی، جستجوی جهانی، و روش های قطعی، جستجوی محلی، دسته بندی کرد. روش های تصادفی نظیر الگوریتم ژنتیک و یا (SimA) Simulated Annealing مدل محاسباتی الهام گرفته از طبیعت یا فرایند های فیزیکی می باشد. روش های تصادفی نیازی به محاسبه مشتق ندارند، همچنین این نوع الگوریتم ها دارای مکانیزمی جهت فرار از به دام افتادن در دام بهینه های محلی می باشد. اما این روش ها نیاز به ارزیابی زیادی از تابع هدف دارند و عملکرد آن ها وابستگی مستقیمی با نحوه تنظیم پارامتر های این الگوریتم ها دارد. در حالی که روش های بهینه سازی قطعی نقطه بهینه محلی را جستجو می کنند و نیاز به ارزیابی کمی از تایع هدف دارند اما مشابه روش های تصادفی برای جستجو نیازی به محاسبه مشتق تابع هدف ندارند.
روش های بهینه سازی بر مبنای گرادیان نیاز به محاسبه گرادیان تابع هدف نسبت به متغیرهای تصمیم گیری دارند. گرادیان تابع هدف می تواند توسط فرایند مدل کمکی^[۵۷] (در ادامه بیشتر توضیح داده خواهد شد.) یا به صورت عددی محاسبه شود. روش های مبتنی بر گرادیان با حرکت در جهت جستجوی مناسب باعث بهبود تابع هدف در هر تکرار می شود. اگرچه این الگوریتم از نظر محاسباتی بسیار کارآمد است اما مضنون به دام افتادن در بهینه های محلی می باشد. در بخش آتی، به طور دقیق تر انواع الگوریتم های آزاد از گرادیان و مبتنی بر گرادیان اعمال شده به مسئله مکان یابی چاه ها بررسی خواهد شد.
۲-۳-۲- روش های بهینه سازی آزاد از گرادیان
۲-۳-۲-۱- الگوریتم بهینه سازی تصادفی
عام ترین و معروف ترین الگوریتم تصادفی اعمال شده به مسئله مکان یابی چاه ها روش های ژنتیک و SimA می باشد. الگوریتم SimA از خاصیت سرد شدن فلزات برای یافتن پاسخ در مسائل بهینه سازی بهره می گیرد. این الگوریتم با شروع از یک نقطه در فضای جستجو و ارزیابی تابع هدف در این نقطه کار خود را آغاز می کند. نقطه جدید با تغییری کوچک در نقطه قبلی حاصل می شود. سپس تابع هدف در نقطه جدید ارزیابی می شود، اگر مقدار تابع هدف (به طور مثال برای مسئله مینیمم سازی) کمتر از نقطه قبلی باشد نقطه جدید به عنوان نقطه آغازگر بعدی انتخاب می شود. اما اگر این مقدار بیشتر از نقطه قبلی باشد، این نقطه با یک احتمال متناسب با پارامتر “دما” که نشانگر میزان پیشرفت الگوریتم می باشد قابل قبول است. این الگوریتم تا زمانی که دما به مقدار مینیمم از پیش تعیین شده ای برسد ادامه می یابد. در [۱۳]، الگوریتم SimA به منظور ماکزیمم سازی سود حاصل از برداشت وقتی که متغیرهای تصمیم گیری موقعیت چاه های افقی باشد، اعمال شده است. نوع دیگری از الگوریتم بهینه سازی تصادفی اعمال شده به مخزن روش ژنتیک می باشد. در [۱۴، ۱۵]، روش ژنتیک برای مسئله مکان یابی بهینه چاه ها به کار برده شده است. همچنین در [۱۶]، روش ژنتیک برای مکان یابی بهینه چاه های افقی در یک مخزن گازی اعمال شده است. روش ژنتیک برای مسئله مکان یابی با قیود غیرخطی در [۱۷] بررسی شده است. در [۱۸]، الگوریتم ژنتیک پیوسته برای مکان یابی چاه های نفت پیشنهاد شده است و نتایج با الگوریتم ژنتیک استاندارد مقایسه شده است که نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی در پاسخ های مسئله بود. الگوریتم تصادفی PSO یکی دیگر از پرکاربردترین روش های بهینه سازی در امر مکان یابی چاه های نفت می باشد. در [۱۹]، الگوریتم استاندارد PSO به عنوان گزینه ای مقدم بر ژنتیک پیشنهاد شده است و نشان داده شده که به طور میانگین PSO نتایج بهتری را نسبت به روش ژنتیک دارد.
یک دسته دیگر از الگوریتم های تکاملی، روش تکاملی وفقی ماتریس کوواریانس^[۵۸] می باشد، که به مسئله مکان یابی چاه ها با مکان های نامنظم اعمال شده است [۲۰]. اختلاف نتایج این روش با آنچه که از روش ژنتیک باینری بدست آمده است، بسیار مشهود است و این حاکی از عملکرد بهتر این روش می باشد.
پاسخ های بدست آمده از روش ژنتیک یا PSO می تواند با ترکیب این روش ها با الگوریتم های بهینه سازی دیگری نظیر الگوریتم مورچه ها، جستجوی مستقیم هوک- جویز (HJ)، الگوریتم پولیتپ و یا الگوریتم تابو^[۵۹] ، بهبود یابد. در قسمت های بعد تاریخچه ای از روش های ترکیبی به کاربرده شده در مسئله مکان یابی چاه ها نیز بررسی خواهد شد. به طور کلی روش های ترکیبی پاسخ بهتری را ارائه می دهند، همچنین هزینه های محاسباتی را کاهش می دهند.
۲-۳-۲-۲- روش های بهینه سازی قطعی^[۶۰]
این دسته از روش های بهینه سازی از روش های بهینه یاب محلی هستند که کارایی این الگوریتم ها وابسته به انتخاب حدس اولیه برای شروع الگوریتم می باشد. روش های ^[۶۱]GPS، ^[۶۲]HJDS و MADS روش های بهینه سازی از این دسته هستند که مشابهت هایی نیز به یکدیگر دارند. از مزایای روش های GPS و MADS قابلیت موازی کار کردن این الگوریتم ها می باشد. برای اطلاعات بیشتر درباره نحوه پیاده سازی این الگوریتم ها به [۲۱] مراجعه شود. در [۱۱، ۱۲] نشان داده شده است که الگوریتم HJDS از لحاظ تعداد ارزیابی تابع هدف عملکرد بهتری را نسبت به الگوریتم های GPS و MADS در مسئله کنترل چاه دارد، اگرچه مشخص نیست که آیا این نتیجه برای مسئله مکان یابی نیز صادق است یا نه.
۲-۳-۳- روش های بهینه سازی ترکیبی^[۶۳]
روش های هایبرید، در واقع ترکیب دو یا چند روش بهینه سازی می باشد. این کار باعث می شود تا بتوان از ویژگی های مثبت روش های مختلف استفاده نمود. در [۲۲]، الگوریتم هایبرد با ترکیب روش ژنتیک و پولیتوپ برای مسئله مکان یابی مورد بررسی قرار گرفته است. اگرچه روش ژنتیک در یافتن ناحیه بهینه در فضای جستجو قدرتمند می باشد اما در پالایش آن و رسیدن به نقطه بهینه ضعیف و کند است. در این پژوهش الگوریتم پولیتپ برای رفع این مشکل و افزایش سرعت همگرایی مورد استفاده قرار گرفته است. در [۱۴]، با اضافه کردن شبکه عصبی و روش درونیابی Kriging به عنوان پروکسی به منظور کاهش تعداد شبیه سازی ها، کار صورت گرفته در مقاله [۲۲] بهبود یافت. در این مقاله الگوریتم ژنتیک با الگوریتم پولیتوپ و روش تخمین Kriging ترکیب شده است. سپس روش بهینه سازی ترکیبی پیشنهادی بر روی یک مخزن همگن ۱۶*۱۶ گرید با نقطه بهینه معلوم، به منظور اطمینان از صحت عملکرد روش پیشنهادی تست شده است. سپس این روش بر یک مخزن بزرگتر اعمال شده است و تاثیر اپراتورهای ژنتیک و روش ترکیبی، برای یافتن مکان بهینه چاه های تولید و تزریق بررسی شده است. پس از اعمال این روش بر روی مخازن نفتی و انجام سناریوهای متفاوت مکان یابی، مشاهده می شود که الگوریتم ژنتیک ترکیب شده قادر به کاهش تعداد شبیه سازی های مورد نیاز نسبت به الگوریتم ژنتیک معمولی می باشد. مثال های متعدد پروکسی ها در مکان یابی بهینه چاه های نفت شامل روش های Kriging، حداقل مربعات و شبکه های عصبی می باشد. پروکسی ها با تخمینی از مدل مخزن و تابع هدف، از شبیه سازی مکرر مخزن در طی روند بهینه سازی جلوگیری می کند و این عمل باعث افزایش سرعت محاسباتی می شود. در ادامه تاریخچه مختصری از روش های مبتنی بر پروکسی ها ارائه خواهد شد.
روش های بهینه سازی جهانی، محلی و ترکیب آن ها در [۱۰] انجام شده است. همچنین روش های فرا بهینه سازی^[۶۴] برای نحوه ترکیب بهینه این الگوریتم ها پیشنهاد شده است. برای الگوریتم بهینه جهانی انواع مختلف خانواده PSO نظیر CP-PSO^[65] و PP-PSO^[66] و PSO معمولی مورد بررسی قرار گرفته است. الگوریتم HJDS به منظور الگوریتم بهینه یاب محلی استفاده شده است. الگوریتم ترکیبی شامل تعدادی ارزیابی تابع هدف (یا شبیه سازی مخزن) به روش PSO و استفاده از بهترین پاسخ این روش به عنوان شرط اولیه برای الگوریتم HJDS می باشد. در این پایان نامه نشان داده شده است که برای مخازن متفاوت الگوریتم ترکیبی عملکرد بهتری را نسبت به روش های PSO یا HJDS تنها دارد.
۲-۳-۴- الگوریتم های بهینه سازی مبتنی بر گرادیان
الگوریتم های بهینه سازی بر مبنای گرادیان که به مسئله مکان یابی چاه ها اعمال شده است شامل روش های تصادفی تخمین گرادیان و روش های بر مبنای مدل کمکی می باشد. در [۲۳]، روش ^[۶۷]SPSA برای مکان یابی چند چاه عمودی اعمال شده است. الگوریتم SPSA یک روش بر مبنای تخمین گرادیان می باشد. برای محاسبه گرادیان در این روش، در هر تکرار یک جهت در فضای جستجو به طور تصادفی انتخاب می شود. با بکارگیری دو نقطه ارزیابی یکی در جهت انتخابی و دیگری در جهت مخالف، تعیین می شود که آیا تابع هدف در این جهت کاهش می یابد یا افزایش و سپس یک تقریب از مشتق تابع هدف محاسبه می شود. از ویژگی های مثبت این روش این است که در هر تکرار تنها دو بار نیاز به محاسبه تابع هدف می باشد و این تعداد ارزیابی مستقل از تعداد متغیرهای مسئله بهینه سازی می باشد. در [۲۳] نیز الگوریتم مشتق تفاضل متناهی^[۶۸] (FDG) در مسئله مکان یابی چاه ها اعمال شده است. الگوریتم FDG مشابه الگوریتم SPSA می باشد با این تفاوت که در روش FDG گرادیان به کمک تقریب تفاضل متناهی برای هر متغیر مسئله بهینه سازی محاسبه می شود. در [۲۳] نشان داده شده است که مشتق محاسبه شده به روش FDG به طور قابل مقایسه ای دقیق تر از روش SPSA می باشد، اما تعداد ارزیابی های تابع هدف به منظور محاسبه مشتق در روش FDG بیش از روش SPSA می باشد. در این پژوهش نتیجه گرفته شده است که الگوریتم SPSA نتایج بهتری را نسبت به FDG برای مسئله مکان یابی ارائه می دهد.
در [۲۳]، الگوریتم SPSA با الگوریتم ژنتیک باینری، ^[۶۹]VFSA و Simplex مقایسه شده است. نشان داده شده است که الگوریتم SPSA نتایج بهتری را در بین این الگوریتم های بهینه سازی برای مسئله مکان یابی چاه های عمودی ارائه می کند.
روش های بهینه سازی دیگری بر مبنای گرادیان به مسئله مکان یابی چاه ها اعمال شده است. در [۲۴]، روش تحت قید گوس- نیوتن برای جایابی بهینه مکان چاه های عمودی به نحوی که افت فشار مینیمم شود، به کار گرفته شده است. تابع هدف افت فشار به صورت نیمه تحلیلی بدست آمده است در حالی که مشتق تابع هدف نسبت به مکان های چاه ها به صورت عددی محاسبه شده است. در [۲۵]، مسئله بهینه سازی برای بهینه کردن تعداد و محل چاه های تزریق در یک مخزن دو بعدی بررسی شده است. روش تندترین سقوط به عنوان الگوریتم بهینه سازی انتخاب شده است.
در [۲۶]، مسئله بهینه سازی تولید به کمک تئوری کنترل بهینه ارائه می گردد. در این پژوهش که یکی از مراجع اصلی و معتبر روش های مبتنی بر گرادیان می باشد، تابع هدف سود حاصل از برداشت می باشد و متغییر تصمیم گیری نرخ تزریق چاه های تزریق کننده می باشد و همچنین معادلات دینامیک مخزن نقش قید های مسئله بهینه سازی را ایفا می کند. مبنای این روش استفاده از شبیه ساز مخزن به عنوان مدل مستقیم و محاسبه گرادیان تابع هدف به کمک مدل کمکی^[۷۰] می باشد. برنامه نویسی مدل کمکی پیچیده و زمان براست و همچنین وابسته به مدل مستقیم می باشد و بایستی با تغییر مدل مستقیم، مدل کمکی به روز شود. در این روش تمام اطلاعات مورد نیاز جهت محاسبات مربوط به مدل کمکی، در هر بار اجرای مدل مستقیم ذخیره می شود. سپس مدل کمکی، تنها با چیدمان صحیح اطلاعات گرادیان تابع هدف را محاسبه می کند. پیچیدگی محاسبه گرادیان به روش مدل کمکی به اندازه دشواری شبیه سازی مخزن یا همان مدل مستقیم می باشد. این مشکل یکی از بزرگترین نقایص این روش می باشد که منجر به عدم محبوبیت این روش در صنعت نفت شده است. واضح است که در این تحقیق مسئله کنترل بهینه چاه به جای مسئله مکان یابی مد نظر قرار گرفته است. اما باید خاطر نشان کرد که نتایج این پژوهش به طور غیر مستقیم در مسئله مکان یابی بهینه چاه های نفت مورد استفاده قرار می گیرد.
در [۲۵]، الگوریتم سریع ترین سقوط را به مسئله اعمال کردند. آن ها مسئله مکان یابی یک یا چند چاه تزریق در یک مخزن دو بعدی به گونه ای که NPV حداکثر شود، مورد توجه قرار دادند. ایده اصلی روش به این صورت است که در ابتدا در هر گریدی که شامل چاه برداشت نیست، یک چاه تزریق در نظر گرفته می شود، و پس از آن در هر مرحله از الگوریتم تعداد چاه ها کاهش می یابد تا زمانی که تعداد بهینه ای از چاه ها در مکان بهینه باقی بماند. برای این منظور تابع هدف به همراه هزینه حفر چاه در نظر گرفته می شود. بنابراین هر چه تعداد چاه های تزریق حفر شده بیشتر باشد، هزینه نهایی حفر چاه ها بیشتر می شود و در نتیجه تابع هدف کاهش می یابد. الگوریتم به کمک مدل کمکی در هر مرحله گرادیان تابع هدف اصلاح شده را نسبت به نرخ هر چاه محاسبه می کند و بدین ترتیب بهبود می یابد که بنای اصلی این محاسبات از [۲۶] نتیجه شده است. در ادامه با بکارگیری روش سریع ترین سقوط از این گرادیان ها برای محاسبه نرخ بعدی هر چاه استفاده می کند. هر گاه نرخ یک چاه به سمت صفر برود، آن چاه حذف می شود. این روش کاربرد غیر مستقیم روش گرادیان است زیرا به جای محاسبه گرادیان تابع هدف نسبت به پارامترهای حقیقی بهینه سازی، گرادیان آن نسبت به نرخ چاه ها محاسبه می شود. اما چون الگوریتم با حفر یک چاه در هر گرید کارش را شروع می کند و در هر مرحله تنها یک چاه قابل حذف است، این روش برای مسائل با ابعاد بزرگ مناسب نمی باشد. مقاله [۲۷]، با تغییر کوچکی در نحوه جستجو توانسته است در هر مرحله بیش از یک چاه تزریق را حذف کند.
ایده اصلی روش ارائه شده در [۲۸]، این است که هر چاهی که قرار است بهینه شود، با ۸ چاه کاذب در ۸ گرید همسایه محاصره شود و هر کدام از این چاه ها دارای یک نرخ تولید بسیار کم است تا اثر آن بر رفتار فلوی مخزن حداقل شود. پس از آن یک مدل کمکی برای محاسبه گرادیان تابع هدف (ارزش حال پروژه) نسبت به نرخ هر چاه کاذب در طول عمر مخزن استفاده می شود. بزرگترین گرادیان مثبت در بین ۸ گرادیان، تعیین کننده جهتی است که چاه اصلی باید در آن جهت حرکت کند تا تابع هدف افزایش یابد. به عبارت دیگر، جهت مناسب به کمک مکان چاه کمکی با بزرگترین گرادیان مثبت تعیین می شود. این روش را نیز کاربرد غیر مستقیم گرادیان می نامند چرا که در اینحا به جای استفاده از گرادیان تابع هدف نسبت به پارامترهای حقیقی بهینه سازی، از گرادیان تابع هدف نسبت به نرخ چاه های کمکی استفاده می شود.
از مزایای مهم روش های مبتنی بر مدل کمکی کارامدی آن ها از نظر محاسباتی می باشد. اما این روش مضنون به دام افتادن در بهینه های محلی می باشد و همچنین پاسخ بهینه آن به شرایط اولیه نیز وابسته می باشد. به علاوه، استفاده از تکنیک چاه های کاذب برای مسئله مکان یابی دارای چالش های بی پاسخی نظیر وجود چاه های غیرمعمول مثل چاه های چند لایه ای می باشد که در [۲۸] این نوع چاه ها بررسی نشده است. اگرچه در [۲۹] با تغییراتی در تکنیک چاه های کاذب این مسئله بررسی شده است. در نهایت باید به این نکته توجه نمود که در روش های بر مبنای مدل کمکی بایستی به کد شبیه سازی های مخزن جهت محاسبه گرادیان دسترسی داشت، در صورتی که در دیگر روش های بهینه سازی به این اطلاعات نیازی نمی باشد.
مکان یابی بهینه چاه ها به کمک الگوریتم های تصادفی نیازمند تعداد زیادی ارزیابی تابع هدف می باشد که هر ارزیابی ملزم به اجرای مدل مخزن می باشد. هزینه های محاسباتی در این نوع الگوریتم ها به چندین شیوه می تواند کاهش یابد. استفاده از پردازنده های موازی جهت اجرای شبیه ساز مخزن، به کار بردن مدل های نیمه تحلیلی برای مخزن و یا استفاده از مدل جایگزین^[۷۱] (پروکسی) مخزن از راه کارهای پیشنهاد شده می باشد. در بخش بعدی، برخی از روش های بر مبنای پروکسی که در مسئله مکان یابی چاه ها به کار گرفته شده است توضیح داده خواهد شد.
۲-۳-۵- کاربرد پروکسی ها
پروکسی ها از نظر محاسباتی بسیار سریع هستند و تقریبی از مدل مخزن ارائه می دهند. این روش ها با کاهش تعداد شبیه سازی ها در طی فرایند بهینه سازی از بار محاسباتی مسئله بهینه سازی می کاهند. در واقع پروکسی ها با محاسبه تقریبی از تابع هدف از ارزیابی زیاد آن جلوگیری می کند. در موارد بسیاری از روش پروکسی ها در مسائل مکان یابی بهینه چاه ها استفاده شده است. این تکنیک ها شامل روش هایی نظیر Kriging که یک نوع درونیاب است [۳۰]، حداقل مربعات [۳۱]، شبکه های عصبی [۳۲] و روش های فازی- عصبی می باشد.
۲-۳-۶- بهینه سازی تحت قید
در مسائل بهینه یابی مکان چاه، غالباً دو دسته قید بررسی می شود: محدودیت مربوط به متغییرهای تصمیم گیری و قیدهای عملیاتی.
قیدهای محدودیت متغیرها به دلیل محدود بودن پاسخ مسئله در یک بازه مشخص جستجو به وجود می آید. برای مثال تمام چاه ها باید در یک ناحیه معین و قابل حفر، حفر شوند. قیدهای عملیاتی در پروژه های توسعه مخازن ظاهر می شود. محدودیت فاصله چاه ها از یکدیگر، قیدهای مربوط به نحوه برنامه ریزی حفر چاه، محدودیت نرخ تولید و تزریق چاه ها و امکانات تولید، محدودیت تعداد چاه ها و غیره از دسته قیدهای عملیاتی می باشد. ترکیب این قید ها منجر به پیچیدگی مسئله مکان یابی می شود.
راهکارهای مختلفی جهت در نظر گرفتن قیود در مسئله بهینه یابی مکان چاه پیشنهاد شده است. معمولترین روش استفاده از روش جریمه^[۷۲] می باشد، به طوری که پاسخ های نشدنی^[۷۳] جریمه می شوند [۳۲] یا به تابع هدف آن ها یک مقدار منفی بزرگ اختصاص داده می شود [۳۳]. نحوه اعمال قید های مختلفی نظیر ماکزیمم طول چاه و مینیمم فاصله بین دو چاه در [۳۴] بیان شده است. در این پژوهش از الگوریتم ژنتیک باینری استفاده شده است. در این روش دو دسته جمعیت وجود دارد که هر عضو بسته به نقض کردن یا نکردن قیدها به یکی از این جمعیت ها تعلق دارد. زمانی که عضوی قیدی را نقض می کند از اپراتوری برای بهبود این عضو به نحوی که به یک پاسخ شدنی تبدیل شود، کمک گرفته می شود.
فصل سوم
توصیف معادلات حاکم بر مخزن، گسسته سازی و شبیه سازی
۳-۱- مقدمه
با توجه به اینکه مدل ریاضی حاکم بر مخرن نقش قید های مسئله بهینه یابی مکان چاه های نفتی را ایفا می کند، بررسی دقیق معادلات مخزن امری ضروری می باشد. در این فصل ابتدا معادلات توصیف کننده مخزن بیان می‌گردد و در ادامه‌ نحوه گسسته سازی و حل عددی این معادلات توضیح داده می‌شود. پس از ذکر مطالب فوق، مدل مخزن بر پایه ی روش سنتی Finite Difference و Streamline معرفی می گردد. بعد از ایجاد شناخت کافی، به مقایسه‌ی این دو روش معروف مدلسازی مخازن می‌پردازیم و در ادامه نرم افزار FrontSim به عنوان یکی از نرم افزارهای شبیه ساز مخزن بر پایه Streamline معرفی خواهد شد. در انتهای فصل نیز نحوه لینک آن را به نرم افزار متلب بررسی خواهیم کرد.
۳-۲- معادلات مخزن
معادلات مخزن در اکثر مراجع مهندسی مخازن آمده است. مطالب این بخش عمدتاً از مراجع [۳، ۳۵] گرد آوری شده است. به طور معمول، معادلات جریان برای جریان سیال در محیط متخلخل بر اساس معادلات پایستگی جرم، اندازه حرکت، انرژی و معادلات ضروری برای سیالات و محیط متخلخل بدست می آیند. برای سادگی، معادله انرژی با فرض وجود شرایط همدمایی، نادیده گرفته می شود. اگرچه در شرایطی که دمای مخزن تغییر می کند، مانند عملیات حرارتی یا تزریق آب سرد به داخل مخزن گرمتر، معادله انرژی مهم بوده و باید در نظر گرفته شود.

شکل۴- ۱۶: انتخاب L10-15 از شکل (۴-۱۱-الف)
زیرگراف­های بدست آمده از انتخاب L3-8 از شکل (۴-۱۲-الف) در شکل (۴-۱۷) نشان داده شده ­اند. همانطور که مشاهده می­ شود زیرگراف (۴-۱۷-الف) یکی از جواب­های اجرای الگوریتم با بکارگیری چهار FCL می­باشد.
شکل۴- ۱۷: انتخاب L3-8 از شکل (۴-۱۲-الف)
با دقت در شکل (۴-۱۲-ب) مشخص می­گردد که تنها مسیر باقیمانده بین باس­های ۸ و ۱۲، L3-8 می­باشد. بنابراین باید بر روی این خط از FCL استفاده نمود. همچنین تنها مسیر باقیمانده بین باس­های ۲ و ۱۲ خطوط بین باس­های ۲ و ۳ می­باشند که بر روی آنها نیز از FCL استفاده می­ شود. زیرگراف بدست آمده همانطور که در شکل زیر مشاهده می­کنید یکی از جواب­های اجرای الگوریتم می­باشد که با پنج FCL ناحیه بندی سیستم را انجام داده است.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

شکل۴- ۱۸: انتخاب L3-8 و خطوط بین باس­های ۲و۳ از شکل (۴-۱۲-ب)
با انتخاب L3-8 از شکل (۴-۱۳-الف) دو زیرگراف حاصل می­ شود که در شکل زیر نشان داده شده ­اند.
شکل۴- ۱۹: انتخاب L3-8 از شکل (۴-۱۳-الف)
با دقت در زیرگراف (۴-۱۳-ب) مشخص می­گردد که باید بر روی تمام خطوط باقیمانده از FCL استفاده شود تا باس ۱۲ از باس­های ۲ و ۸ جدا گردد. زیرگراف بدست آمده که در شکل زیر نشان داده شده است یکی دیگر از جواب­های اجرای الگوریتم می­باشد که با شش FCL ناحیه­بندی سیستم را انجام می­دهد.
شکل۴- ۲۰: انتخاب همه خطوط باقیمانده از شکل (۴-۱۳-ب)
با انتخاب خطوط بین باس­های ۸ و ۱۵ از شکل (۴-۱۶-ب) زیرگراف­های زیر بدست می­آیند. همانطور که در شکل (۴-۲۱-الف) دیده می­ شود ناحیه­بندی سیستم با بکارگیری پنج FCL انجام شده است. بنابراین این زیرگراف جواب دیگری از اجرای الگوریتم می­باشد.
شکل۴- ۲۱: انتخاب خطوط بین باس­های ۸ و ۱۵ از شکل (۴-۱۶-ب)
با دقت در زیرگراف (۴-۱۷-ب) مشخص می­ شود تنها مسیر باقیمانده بین باس­های ۲ و ۸ خطوط بین باس­های ۲ و ۳ می­باشند. بنابراین باید بر روی این خطوط از FCL استفاده شود. زیرگراف بدست آمده که در شکل زیر آورده شده است یکی از جواب­های اجرای الگوریتم با بکارگیری پنج FCL می­باشد.
شکل۴- ۲۲: انتخاب خطوط بین باس­های ۲ و ۳ از شکل (۴-۱۷-ب)
با دقت در زیرگراف (۴-۱۹-الف) مشخص می­گردد که تنها مسیر باقیمانده بین باس­های ۸ و ۱۲ خطوط بین باس­های ۸ و ۱۵ می­باشند. بنابراین باید از FCL بر روی این خطوط نیز استفاده نمود. زیرگراف بدست آمده که در شکل زیر نشان داده شده است جواب دیگری از اجرای الگوریتم با بکارگیری پنج FCL می­باشد.
شکل۴- ۲۳: انتخاب خطوط بین باس­های ۸ و ۱۵ از شکل (۴-۱۹-الف)
با دقت در زیرگراف (۴-۱۹-ب) مشخص می­گردد که تنها مسیر باقیمانده بین باس­های ۲ و ۸ خطوط بین باس­های ۲ و ۳ می­باشند. همچنین تنها مسیر باقیمانده بین باس­های ۸ و ۱۲ نیز خطوط بین باس­های ۸ و ۱۵ می­باشند. بنابراین باید بر روی این چهار خط نیز از FCL استفاده شود. زیرگراف بدست آمده همانطور که در شکل زیر دیده می­ شود یکی از جواب­های اجرای الگوریتم می­باشد که از شش FCL برای ناحیه­بندی سیستم استفاده کرده است.
شکل۴- ۲۴: انتخاب خطوط باقیمانده از گراف شکل (۴-۱۹-ب)
همچنین با دقت در شکل (۴-۲۱-ب) مشخص می­گردد که تنها مسیر باقیمانده بین باس­های ۲ و ۸ خطوط بین باس­های ۲ و ۳ می­باشند. با بکارگیری FCL بر روی این خطوط جواب دیگری از اجرای الگوریتم با بکارگیری پنج FCL همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است بدست می ­آید.
شکل۴- ۲۵: انتخاب خطوط بین باس­های ۲ و ۳ از شکل (۴-۲۱-ب)
مراحل مختلف تبدیل گراف به زیرگراف­ها به صورت شماتیک در شکل (۴-۲۶) نشان داده شده ­اند.
شکل۴- ۲۶: شکل شماتیک مراحل مختلف تبدیل گراف به زیرگراف­ها
مرحله۷) از بین زیرگراف­های بدست آمده چهار زیرگراف با بهره گرفتن از چهار FCL ، شش زیرگراف با بکارگیری پنج FCL و دو زیرگراف با بهره گرفتن از شش FCL می­توانند ناحیه­بندی سیستم توزیع ۳۰ باسه IEEE را انجام دهند. در بین این حالت­ها، حالت بهینه آنهایی هستند که با کمترین تعداد FCL می­توانند سیستم را به نواحی مختلف تقسیم نمایند. بنابراین تنها چهار زیرگرافی که با بکارگیری چهار FCL مسئله را حل نموده ­اند انتخاب می­شوند. این زیرگراف­ها در شکل زیر تکرار شده ­اند.
شکل۴- ۲۷: زیرگراف­های بهینه از نظر تعداد FCL
مرحله۸) در این مرحله باید دقت شود که بعضی از خطوط این زیرگراف­ها نشان­دهنده چند خط سری می­باشند که می­توان آنها را از مقایسه این زیرگراف­ها با شکل (۴-۳) بدست آورد. به همین دلیل خطوط سری شده هر کدام از خطوط خط­چین شده این چهار زیرگراف در جدول زیر آورده شده ­اند.
جدول۴- ۱: خطوط خط چین شده در زیرگراف­ها

خطوط سری شده

خط نشان داده شده در گراف­ها

ردیف

L2-1 , L1-3

L2-3

۱

L2-3

L2-3

۲

L2-4 , L4-7 , L7-8

L2-8

۳

با توسعه رابطه بالا داریم:
با جایگزینی از رابطه (۵٫۱۴) و اطلاع از اینکه جمله آخر معادله (۵٫۱۶)، واریانس می باشد، بدست خواهد آمد:
در انتها اگر به جای امید ریاضی در معادله بالا، واریانس فاصله ای جایگزین شود، نتیجه می شود:
اگر کوواریانس فاصله ای بر اساس تحلیل داده ها معلوم باشد، تنها مجهولات معادله بالا مقادیر می باشند. در روش Kriging هدف مینیمم ساختن خطای تخمین وارایانس به کمک متغیر تصمیم گیری می باشد. به این منظور از معادله (۵٫۱۸) بر حسب وزن ها مشتق گرفته می شود و برابر صفر قرار داده میشود.
در نهایت به یک دسته معادله به صورت زیر خواهیم رسید:
۵-۴-۱- انواع مختلف روش Kriging
Kriging ساده^[۱۲۰]: اگر فرض شود معلوم باشد (به طور مثال میانگین داده ها مشخص باشد.) سپس معادله قبل برای یافتن وزن حل می شود.

Kriging معمولی^[۱۲۱]: اگر میانگین نامعلوم داده ها باشد آنگاه معادله (۵٫۲۰) با قید اضافه زیر حل می شود.
این معادله به کمک روش ضرایب لاگرانژ^[۱۲۲] به مسئله اضافه شد.
Kriging جهانی^[۱۲۳]: اگر یک مدل پیچیده تر به فرم زیر باشد.
که یک تابع معلوم بر حسب می باشد. اما ثابت های نا معلوم هستند و معادله قبل با قید اضافه زیر حل می شود.
۵-۵- پیاده سازی روش Kriging بر روی یک مثال نمونه
روش Kriging معمولی بدون نیاز به دانستن میانگین داده ها، برای تخمین مقدار یک داده در ناحیه ای که کلوراگرام آن معلوم است، استفاده می شود. همچنین این روش میانگین داده ها را نیز به طور ضمنی محاسبه می کند.
فرض کنید قرار است مقدار تابع هدف در نقطه به کمک داده تخمین زده شود. شکل ۵-۲ این موضوع را نشان می دهد. مقادیر تابع داده معلوم با وزن های به طور خطی ترکیب می شود.
مجموع وزن ها باید برابر با یک شود و به عنوان یک قید به مسئله اضافه می شود. در این روش این قید به کمک روش ضریب لاگرانژ، ، به مسئله اعمال می شود. به طور خلاصه معادلات (۵٫۲۵) بایستی به طور همزمان حل شوند.
شکل ۵-۲: فضای دو بعدی که داده ها به طور نامنظم پراکنده شده اند (سیاه رنگ) و نقطه ای که قرار است تخمین زده شود. (سفید رنگ)
فرض می شود داده ها از یک تابع ذاتاً تصادفی با کلوراگرام بدست آمده باشد. کلوراگرام استفاده شده در این تخمین به صورت زیر می باشد:
که فاصله بین دو داده در فضای جستجو می باشد. در روش های زمین شناسی کلوراگرامی انتخاب می شود که بهترین تطابق را با داده ها داشته باشد اما از آنجا که در این پژوهش هیچ اطلاعات قبلی از مسئله بهینه سازی موجود نمی باشد این انتخاب دلخواه می باشد.
در روش Kriging معمولی، یافتن وزن ها به نحوی که واریانس خطای تخمین مینیمم شود به صورت یک سیستم چند معادله چند مجهول زیر بدست می آید:
جمله سمت چپ اختلاف میان داده های معلوم را توصیف می کند در حالی که جمله سمت راست اختلاف میان داده های معلوم و داده تخمینی را بیان می کند. روشKriging یک درونیاب دقیق می باشد، به این معنا که اگر نقطه مورد تخمین یکی از داده ای معلوم باشد آنگاه مقدار تخمین با مقدار داده معلوم دقیقاً برابر است.
اگر تمام داده ها برای تخمین یک نقطه به کار گرفته شوند، تنها کافی است بردار سمت راست تغییر کند و ماتریس سمت چپ هیچ تغییری نمی کند. لازم به ذکر است که به طور کلی نیازی به استفاده از تمام داده ها برای تخمین نمی باشد. به جای استفاده از تمام داده ها می توان تنها از داده های نزدیک به نقطه مورد تخمین استفاده کرد زیرا داده های دور از سهم کمی در تخمین برخوردارند و وزن، ، آنها کوچک می باشد. همچنین با این کار می توان زمان محاسباتی مورد نیاز جهت تخمین را کاهش داد، زیرا که هزینه های محاسباتی ارتباط مستقمی با ابعاد ماتریس سمت چپ یا به عبارت دیگر تعداد داده های مورد استفاده در تخمین، دارد.
۵-۵-۱- مثال
در این مثال قصد بر این است که قابلیت روش Kriging جهت درونیابی سنجیده شود. ۱۰۰ جفت داده رندوم به صورت (x,y) بین انتخاب می شود. با این داده ها خروجی محاسبه می شود. سپس در فضای دو بعدی x و y با گام حرکت ۰٫۲۵ تمام نقاط (x,y) تخمین زده می شود و یک رویه رسم می شود. در شکل ۵-۳ مشاهده می شود که چگونه نقاط تخمین زده شده توسط رویه ای نقاط معلوم را در بر می گیرد.

شکل ۵-۳: تخمین یک تابع دو بعدی نمونه توسط روش Kriging
۵-۶- ترکیب الگوریتم ژنتیک و Kriging جهت مسئله مکان یابی چاه ها
طبق تاریخچه مکان یابی بهینه چاه های نفتی الگوریتم ژنتیک به عنوان یک روش آزاد از گرادیان بسیار در حل مسئله مکان یابی پرکاربرد و متداول است. نقص بزرگ این روش تصادفی بودن آن و نیاز به ارزیابی زیاد تابع هدف می باشد که این امر منجر می شود تا از سادگی پیاده سازی این روش در مسائل با مخازن بزرگ طرف نظر شود. اما راه حل سودمندی که می تواند به کمک ژنتیک آمده و از تعداد شبیه سازی های آن بکاهد، استفاده از تخمین گرها می باشد. در واقع، اطلاعات نقاطی که در طی الگوریتم ژنتیک ارزیابی شده است می تواند با بهره گرفتن از یک روش درونیابی و برونیابی چند بعدی جهت تخمین نقاطی در فضای جستجو که تابع هدف در آن ارزیابی نشده است، مورد استفاده قرار بگیرد. برای این منظور روش درونیاب Kriging معمولی انتخاب شده است. نحوه پیاده سازی روش Kriging و تخمین یک داده نامعلوم مطابق آنچه که در بخش های قبل آمده است انجام می شود.
در تاریخچه مکان یابی طبق فصل دوم، روش هایی جهت ادغام تخمین گر Kriging و ژنتیک پیشنهاد شده است اما در این پژوهش با رویکردی متفاوت روشی منطقی جهت ترکیب این دو الگوریتم پیشنهاد می شود.
۵-۶-۱- گام های ترکیب الگوریتم ژنتیک و Kriging
گام های ترکیب الگوریتم ژنتیک و Kriging برای ماکزیمم سازی یک تابع هدف به صورت زیر می باشد:
تولید یک جمعیت اولیه تصادفی و ارزیابی تابع هدف به ازای هر عضو، همچنین استفاده از این جمعیت به عنوان یک پایگاه داده جهت تخمین گر Kriging.
اعمال اپراتورهای ژنتیک و تولید نسل جدید
اعمال تخمین گر Kriging بر روی اعضای جمعیت جدید. پس از تخمین، مقدار خطای تخمین به کمک رابطه (۵٫۱۸) محاسبه می شود. در این صورت سه حالت زیر ممکن است رخ دهد:
اگر خطا از مقدار خطای دلخواه کوچکتر باشد و مقدار تخمین زده شده برای تابع هدف عضو جدید کوچکتر از بهترین عضو جمعیت قبلی باشد، تخمین مناسب است و نیازی به ارزیابی تابع هدف نمی باشد.
اگر خطا از مقدار خطای دلخواه کوچکتر باشد و مقدار تخمین زده شده برای تابع هدف عضو جدید بزرگتر از بهترین عضو جمعیت قبلی باشد، تابع هدف در این نقطه ارزیابی می شود.
اگر خطا از مقدار خطای دلخواه بزرگتر باشد، تابع هدف به ازای آن عضو ارزیابی می شود.
پایگاه داده های Kriging با توجه به ارزیابی های انجام شده در مرحله ۳ برای عضوهایی که تخمین آنها مناسب نبود، به روز می شود.
شرط همگرایی الگوریتم ژنتیک بررسی می شود. اگر این شرط برقرار نبود به مرحله ۲ رفته و الگوریتم تا حاصل شدن شرط همگرایی ادامه می یابد.
یک نکته مهم در تکمیل این روش پیشنهادی انتخاب مناسب می باشد. واضح است که هر چه پایگاه اطلاعات جهت تخمین بیشتر باشد، دقت تخمین نیز بیشتر است و می توان کوچکتری انتخاب کرد. اما قابل ذکر است که در این روش پیشنهادی حساسیت زیادی در انتخاب دقیق نمی باشد. چرا که تخمین دقیق تابع هدف به ازای یک عضو اهمیت چندانی در الگوریتم ژنتیک ندارد و تنها در این الگوریتم یافتن عضوهای برتر جهت اعمال اپراتورهای ژنتیک حائز اهمیت می باشد. تنها در صورتی الگوریتم ترکیبی به اشتباه می افتد که خطای تخمین کوچکتر از باشد و مقدار تابع هدف تخمینی به اشتباه از مقدار تابع هدف بهترین عضو بزرگتر باشد، در این صورت موقعیت عضو تخمین زده شده به عنوان برترین عضو انتخاب می شود و اپراتورهای ژنتیک بر روی آن اعمال می شود. این اشتباه الگوریتم ترکیبی با پیشنهاد انجام شده در گام ۳ برطرف می شود. در شکل ۵-۴ فلوچارت این الگوریتم ترکیبی نشان داده شده است.
شکل ۵-۴: فلوچارت الگوریتم ترکیبی ژنتیک و Kriging
۵-۶-۲- شبیه سازی و نتایج
مخزن شبیه سازی شده در این بخش مخزن شماره ۲ در بخش ۴-۲-۲ بر مبنای مدل SL ها می باشد. در این مخزن هدف مکان یابی بهینه یک چاه تزریق کننده می باشد. الگوریتم Kriging مورد استفاده دو بعدی می باشد و بدون از دست دادن عمومیت مسئله می توان با به کارگیری Kriging چند بعدی، چندین مکان چاه را بهینه سازی کرد. پارامترهای روش ژنتیک مشابه جدول ۴-۶ می باشد. توجه می شود که در مخازن بزرگ زمان مورد نیاز جهت تخمین به روش Kriging در مقابل زمان هر بار شبیه سازی مخزن ناچیز است. در جدول ۵-۱ نتایج شبیه سازی روش ترکیبی با روش ژنتیک معمولی مقایسه شده است.
جدول ۵-۱: مقایسه روش GA و HGA

HGA
GA