نموذج قرار جماعي ضبابي حدسي ذو قيم فاصلة لتقييم تطوير السكك الحديدية عبر الحدود
An Interval-valued Intuitionistic Fuzzy Group Decision Model for Evaluation of Cross-border Railway Development

المجلة: Cognitive Computation، المجلد: 18، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1007/s12559-026-10551-4
تاريخ النشر: 2026-03-03
المؤلف: Mouhamed Bayane Bouraima وآخرون
الموضوع الرئيسي: اتخاذ القرار متعدد المعايير

نظرة عامة

تقدم هذه الورقة البحثية نموذج قرار جماعي ضبابي حدسي ذو قيم فاصلة جديد لتحديد أولويات البدائل لتطوير النقل بالسكك الحديدية عبر الحدود. يدمج النموذج تحليل نسبة تقييم الوزن خطوة بخطوة (SWARA) و VlseKriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje (VIKOR) ضمن إطار ضبابي حدسي ذو قيم فاصلة (IVIF). تقيم الدراسة تسعة بدائل وتحدد سبع عوائق رئيسية، بما في ذلك آليات التمويل غير الفعالة، والثغرات التنظيمية، وترتيبات الامتياز غير المواتية. يتم استخدام طريقة IVIF-SWARA لتعيين أوزان لهذه العوائق، بينما تقوم طريقة IVIF-VIKOR بترتيب البدائل. تشمل الاستراتيجيات المقترحة لمعالجة العوائق المحددة إجراء مراجعات قانونية وإنشاء مؤسسات فوق وطنية. كما أن تحليل الحساسية يعزز من موثوقية النموذج، مما يجعله أداة قيمة لصانعي السياسات في مجتمع شرق إفريقيا.

في الختام، تمثل هذه الدراسة تقدمًا كبيرًا في تحديد أولويات بدائل النقل بالسكك الحديدية عبر الحدود، حيث تقدم إطار عمل منظم لصنع القرار يتضمن مدخلات معرفية من الخبراء ويعكس بدقة عدم اليقين في عملية التطوير. بينما تحدد بنجاح العوائق الحرجة وتقترح استراتيجيات قابلة للتنفيذ، تعترف الدراسة بالقيود مثل عدم وجود تحليل مقارن مع الأساليب الحالية والتحديات في الوصول إلى الوثائق القانونية الأساسية. يتم تشجيع الأبحاث المستقبلية لاستكشاف هذه القيود والنظر في العوامل غير القانونية التي قد تؤثر على تطوير النقل بالسكك الحديدية عبر الحدود.

مقدمة

تسلط مقدمة الورقة الضوء على الدور الحاسم للبنية التحتية للنقل عبر الحدود في تعزيز التكامل الإقليمي والتجارة، لا سيما داخل مجتمع شرق إفريقيا (EAC). يركز مجتمع شرق إفريقيا حاليًا على تحسين خمسة ممرات نقل لمواجهة التحديات الإقليمية في النقل، خاصة في ضوء اتفاق منطقة التجارة الحرة القارية الأفريقية (AfCFTA)، الذي يركز على تطوير البنية التحتية. ومع ذلك، فإن الأطر المؤسسية والقانونية الحالية لتطوير السكك الحديدية في شرق إفريقيا غير كافية، مما يؤدي إلى عمليات مجزأة وغياب الاتصال عبر الحدود. تحدد الورقة الحاجة إلى إطار مؤسسي قوي لدعم أنظمة السكك الحديدية المستدامة، حيث تعيق الجهود الحالية بسبب الموارد المحدودة والأنظمة القانونية المختلفة بين الدول الأعضاء.

لمعالجة هذه التحديات، يقترح المؤلفون استخدام نهج صنع القرار متعدد المعايير (MCDM)، من خلال تطبيق مجموعات ضبابية حدسية ذات قيم فاصلة (IVIFS) للتنقل بين التعقيدات وعدم اليقين المتأصل في صنع القرار متعدد الجنسيات. تهدف الدراسة إلى سد فجوة كبيرة في الأدبيات من خلال تطبيق هذا الإطار لتقييم البدائل للتغلب على العوائق أمام تطوير السكك الحديدية عبر الحدود. تحدد أهداف البحث المحددة، بما في ذلك تحديد العوائق المؤسسية والقانونية وتقديم بدائل مناسبة لتعزيز تطوير السكك الحديدية. من المتوقع أن توفر النتائج رؤى قيمة لصانعي السياسات وأصحاب المصلحة في مجتمع شرق إفريقيا، مما يسهل اتخاذ قرارات مستنيرة في سياق مشاريع السكك الحديدية عبر الحدود.

الطرق

تدمج المنهجية المقترحة أساليب SWARA و VIKOR لصنع القرار متعدد المعايير (MCDM)، وهي منظمة في سلسلة من الخطوات. في البداية، يتم استخدام طريقة SWARA لتحديد أوزان المعايير ضمن إطار ضبابي حدسي ذو قيم فاصلة (IVIF)، حيث تعالج التحديات التي تطرحها الزيادة الأسية في المقارنات الزوجية مع زيادة عدد المعايير. يمكن أن تؤثر هذه الزيادة على اتساق التقييمات؛ ومع ذلك، تخفف طريقة SWARA من هذه المشكلة من خلال إلزام ترتيب المعايير بترتيب تنازلي من حيث الأهمية، مما يضمن بشكل ضمني الاتساق دون الحاجة إلى عملية تحقق منفصلة.

بعد تحديد أوزان المعايير، يتم إجراء ترتيب البدائل باستخدام نهج IVIF VIKOR. تبدأ المنهجية بتجميع مجموعة من الخبراء، بما في ذلك الأكاديميين والمتخصصين في النقل، الذين يقيمون الاستراتيجيات بناءً على المعايير المحددة. يهدف هذا النهج المنظم إلى تعزيز موثوقية وفعالية اتخاذ القرار في السيناريوهات المعقدة التي تتضمن معايير متعددة.

النتائج

في هذا القسم، تحدد الدراسة العوائق الحرجة أمام تطوير النقل بالسكك الحديدية عبر الحدود داخل مجتمع شرق إفريقيا (EAC)، مع التركيز على آثارها النظرية والإدارية والسياسية. كشفت تحليل شامل للأدبيات والتقارير وآراء الخبراء عن سبع عوائق كبيرة، حيث تم استخدام منهجية IVIF-SWARA لتحديد أوزانها. كانت العائق الأكثر إلحاحًا هو آليات التمويل غير المناسبة، والتي تم تعيين وزن لها قدره 0.186، بينما حصلت معايير العمليات المتنوعة على أقل اهتمام، بوزن قدره 0.110. يتماشى هذا الاكتشاف مع المادة 11 من اتفاقية النقل والعبور في الممر الشمالي، التي تشير إلى عدم كفاية جهود التمويل المحلي وتأثير النزاعات السياسية على تخصيص الموارد.

لتجاوز هذه التحديات، تقترح الدراسة أن يعزز مجتمع شرق إفريقيا إدارة المالية عبر الدول الأعضاء، مما يسهل تجميع الموارد في صندوق بنية تحتية إقليمي مخصص. تدعو إلى زيادة التعاون مع القطاع الخاص ومجتمعات الشتات لتأمين تمويل المشاريع من خلال شراكات عامة وخاصة قابلة للتمويل (PPPs) وسندات الشتات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يقلل إنشاء مؤسسات مشتركة ومراكز خدمات موحدة من التكاليف المرتبطة بإنشاء مؤسسات جديدة. كما تسلط الدراسة الضوء على الثغرات التنظيمية كعائق كبير، موصية بأن تطور الدول الأعضاء لوائح لتحسين التنسيق المؤسسي، والوضوح القانوني، والتكامل الإقليمي لأنظمة السكك الحديدية عبر الحدود في مجتمع شرق إفريقيا.

المناقشة

في قسم المناقشة من الورقة البحثية، يستكشف المؤلفون أهمية إجراءات صنع القرار المتعلقة بالبنية التحتية للنقل عبر الحدود، لا سيما في سياق شرق إفريقيا. يبرزون أن المشاريع عبر الحدود يجب أن تظهر قيمة مضافة تتجاوز مجرد الاتصال، مع وجود أدلة تشير إلى أن تحسين البنية التحتية يمكن أن يحفز التجارة والنمو الاقتصادي. يتم الإشارة إلى منهجيات مختلفة، مثل طرق VIKOR و SWARA، لتطبيقاتها في عمليات صنع القرار عبر قطاعات مختلفة، بما في ذلك تقييم المخاطر واختيار الأفراد. يؤكد المؤلفون على الحاجة إلى إطار استراتيجي لمعالجة العوائق المؤسسية والقانونية التي تعيق تطوير أنظمة السكك الحديدية عبر الحدود، مما يبرز جدّة نهجهم في دمج هذه الطرق ضمن سياق ضبابي حدسي.

تحدد الورقة عدة فجوات بحثية، ولا سيما نقص الدراسات الشاملة التي تركز على التحديات المؤسسية والقانونية المحددة لتطوير السكك الحديدية عبر الحدود في شرق إفريقيا. يقترح المؤلفون تسع استراتيجيات عملية للتغلب على هذه العوائق، والتي تشمل مراجعات قانونية، وتوحيد عمليات السكك الحديدية، وإنشاء صندوق بنية تحتية إقليمي. كما يحددون سبعة معايير رئيسية تلخص التحديات المالية والتشغيلية والمؤسسية والقانونية التي تواجه هذا المجال. تشير النتائج إلى أن معالجة هذه العوائق من خلال تقييمات مدفوعة بالخبراء وإطارات استراتيجية يمكن أن تعزز بشكل كبير من كفاءة واستدامة أنظمة السكك الحديدية عبر الحدود في المنطقة.

Journal: Cognitive Computation, Volume: 18, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1007/s12559-026-10551-4
Publication Date: 2026-03-03
Author(s): Mouhamed Bayane Bouraima et al.
Primary Topic: Multi-Criteria Decision Making

Overview

This research paper introduces a novel interval-valued intuitionistic fuzzy group decision model to prioritize alternatives for cross-border railway transportation development. The model integrates Step-Wise Weight Assessment Ratio Analysis (SWARA) and VlseKriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje (VIKOR) within an interval-valued intuitionistic fuzzy (IVIF) framework. The study evaluates nine alternatives and identifies seven key barriers, including inefficient funding mechanisms, regulatory gaps, and unfavorable concessioning arrangements. The IVIF-SWARA method is employed to assign weights to these barriers, while the IVIF-VIKOR method ranks the alternatives. Proposed strategies to address the identified barriers include conducting legal reviews and establishing supranational institutions. A sensitivity analysis further validates the model’s reliability, making it a valuable tool for policymakers in the East African Community.

In conclusion, this study marks a significant advancement in prioritizing cross-border railway transportation alternatives, offering a structured decision-making framework that incorporates expert cognitive input and accurately reflects uncertainties in the development process. While it successfully identifies critical barriers and proposes actionable strategies, the study acknowledges limitations such as the lack of comparative analysis with existing approaches and challenges in accessing essential legal documents. Future research is encouraged to explore these limitations and consider non-legal factors that may influence the development of cross-border railway transportation.

Introduction

The introduction of the paper highlights the critical role of cross-border transportation infrastructure in enhancing regional integration and trade, particularly within the East African Community (EAC). The EAC is currently focused on improving five transportation corridors to tackle regional transportation challenges, especially in light of the African Continental Free Trade Area (AfCFTA) agreement, which emphasizes infrastructure development. However, existing institutional and legal frameworks for railway development in East Africa are inadequate, leading to fragmented operations and insufficient cross-border connectivity. The paper identifies the need for a robust institutional framework to support sustainable railway systems, as current efforts are hampered by limited resources and differing legal systems among member states.

To address these challenges, the authors propose utilizing a multi-criteria decision-making (MCDM) approach, specifically through the application of interval-valued intuitionistic fuzzy sets (IVIFS) to navigate the complexities and uncertainties inherent in multinational decision-making. The study aims to fill a significant gap in the literature by applying this framework to evaluate alternatives for overcoming barriers to cross-border railway development. It outlines specific research objectives, including the identification of institutional and legal barriers and the presentation of suitable alternatives for promoting railway development. The findings are expected to provide valuable insights for policymakers and stakeholders in the EAC, facilitating informed decision-making in the context of cross-border railway projects.

Methods

The proposed methodology integrates the SWARA and VIKOR multi-criteria decision-making (MCDM) approaches, structured into a series of steps. Initially, the SWARA method is employed for criteria weighting under an Intuitionistic Fuzzy Interval (IVIF) framework, addressing the challenges posed by the exponential increase in pairwise comparisons as the number of criteria grows. This increase can compromise the consistency of evaluations; however, the SWARA method mitigates this issue by mandating that criteria be ranked in descending order of importance, thus inherently ensuring consistency without the need for a separate verification process.

Following the criteria weighting, the alternative ranking is conducted using the IVIF VIKOR approach. The methodology begins with assembling a group of experts, including academicians and transport specialists, who evaluate the strategies based on the established criteria. This structured approach aims to enhance the reliability and effectiveness of decision-making in complex scenarios involving multiple criteria.

Results

In this section, the study identifies critical barriers to the development of cross-border railway transportation within the East African Community (EAC), emphasizing their theoretical, managerial, and policy implications. A comprehensive analysis of literature, reports, and expert opinions revealed seven significant barriers, with the IVIF-SWARA methodology employed to determine their weights. The most pressing barrier identified was unsuitable funding mechanisms, assigned a weight of 0.186, while diversified operations criteria received the least attention, with a weight of 0.110. This finding aligns with Article 11 of the Northern Corridor Transit and Transport agreement, which notes the inadequacy of local funding efforts and the impact of political disputes on resource allocation.

To overcome these challenges, the study suggests that the EAC enhance financial management across member states, facilitating resource pooling into a dedicated regional infrastructure fund. It advocates for increased collaboration with the private sector and diaspora communities to secure project financing through bankable public-private partnerships (PPPs) and diaspora bonds. Additionally, the establishment of joint institutions and consolidated service centers can reduce costs associated with new institutional setups. The study also highlights regulatory gaps as a significant barrier, recommending that member nations develop regulations to improve institutional coordination, legal clarity, and regional integration of the EAC’s cross-border railway systems.

Discussion

In the discussion section of the research paper, the authors explore the significance of decision-making procedures related to cross-border transportation infrastructures, particularly in the context of East Africa. They highlight that cross-border projects must demonstrate added value beyond mere connectivity, with evidence suggesting that enhanced infrastructure can stimulate trade and economic growth. Various methodologies, such as the VIKOR and SWARA methods, are noted for their applications in decision-making processes across different sectors, including risk evaluation and personnel selection. The authors emphasize the need for a strategic framework to address institutional and legal barriers that impede the development of cross-border railway systems, underscoring the novelty of their approach in integrating these methods within the Intuitionistic Fuzzy context.

The paper identifies several research gaps, notably the lack of comprehensive studies focusing on the institutional and legal challenges specific to East African cross-border railway development. The authors propose nine pragmatic strategies to overcome these barriers, which include legal reviews, harmonization of railway operations, and the establishment of a regional infrastructure fund. They also outline seven key criteria that encapsulate the financial, operational, institutional, and legal challenges faced in this domain. The findings suggest that addressing these barriers through expert-driven evaluations and strategic frameworks can significantly enhance the efficiency and sustainability of cross-border railway systems in the region.