Decisión multicriterio. Metodología AHP. Elección de un vehículo ligero multipropósito.

1. Introducción

La toma de decisiones es siempre un aspecto crucial para cualquier equipo directivo, como puede ser el dedicado a la alta gestión logística. Por ello, esta problemática es sujeto de estudio continuo, lo que permite disponer de una amplia gama de métodos y herramientas de ayuda a la decisión. Dentro de ellas se encuentra el Proceso Analítico Jerarquizado, abreviado habitualmente como AHP (Analytic Hierarchy Process) objeto del presente trabajo.

Esta metodología permite, en pocos pasos y de forma sencilla, confrontar distintas alternativas de solución con los criterios que se consideran importantes por el centro director, sustentándose en un método matemático robusto (ROMERO, 1996).

Disponer de un procedimiento riguroso, a la vez que sencillo, para elegir los criterios con los que se van a valorar los sistemas de armas a adquirir y, posteriormente, poder estudiar cómo los materiales existentes en el mercado responden a los mismos, permite que los encargados de la logística no caigan en improvisaciones y subjetividades que lleven a que la elección final no sea todo lo objetiva que se desearía. En consecuencia, la herramienta AHP se presenta como una candidata a tener en cuenta durante los proceses de obtención.

En el presente trabajo, con el objetivo de mostrar un ejemplo de aplicación de esta metodología, se presenta un estudio para la elección de un Vehículo Ligero Multipropósito (VLM) que pueda sustituir a los automóviles de la familia SANTANA ANIBAL que actualmente se encuentran en servicio en el Ejército de Tierra (ET) y cuyo ciclo de vida está llegando a su finalización. En este sentido, se significa que el alcance del presente trabajo ha requerido la introducción de ciertas simplificaciones, tanto en el número de alternativas a estudiar como en los criterios utilizados. En consecuencia, el resultado del estudio no debe considerarse como representativo de la realidad, sino como un mero ejercicio académico.

2. Elección de un vehículo ligero multipropósito

2.1. Definición del problema

Uno de los materiales más extendidos dentro de la flota de vehículos del Ejército de Tierra (ET) es el Camión Ligero Todo Terreno de 1 tonelada de carga útil Santana Aníbal (CNLTT 1 TM SANTANA ANIBAL).

En la actualidad, la vida de este sistema ronda los 20 años de antigüedad por lo que, hace unos años, se iniciaron los estudios preceptivos para proceder a su sustitución paulatina. Dentro de los mismos, la primera cuestión que se planteó fue qué tipo de vehículo debe suceder al CNLTT 1 TM SANTANA ANIBAL. La respuesta a esta pregunta no es sencilla ya que el mercado ofrece una variedad muy amplia de vehículos sustitutos: desde los más cercanos a los automóviles puramente civiles hasta versiones ampliamente militarizadas. Además, dado que se calcula que el número de vehículos que podrían ser necesarios puede rondar las 3.000 unidades, la problemática alcanza una mayor amplitud, dado el coste económico que supondrá para el ET.

En este sentido, si se observa la utilización actual de los SANTANA ANIBAL en las distintas Unidades, Centros y Organismos (UCO) del Ejército, se puede constatar que entorno al 20% tienen un uso que ha requerido militarizar en mayor o menor medida la plataforma vehicular base, mientras que el 80% tiene un perfil de utilización muy similar a los vehículos puramente civiles, requiriendo de una muy leve militarización (por ejemplo, pintado de color caqui).

Es por ello, que dentro del ET se planteó como posibilidad el adquirir dos tipos de vehículos sustitutos del ANIBAL: uno más ligado a las plataformas puramente comerciales y otro con un mayor grado de militarización (con cierta similitud con los Vehículo Ligeros Táctico Polivalente del Ejército de Tierra Francés). Esta decisión no es baladí, dado que el coste de los primeros vehículos es mucho menor, mientras que el coste de los segundos es bastante mayor y, además, el proceso de adecuación a las necesidades tácticas del ET puede suponer una importante carga de trabajo de ingeniería (NAVARRO, 2017).

Este trabajo, se centra en la elección de los vehículos más ligados a las versiones civiles, habitualmente llamados Vehículos Ligeros Multipropósito (VLM) que, como se ha comentado, estarían entorno al 80% de las nuevas adquisiciones, para los que el mercado ofrece múltiples variedades y versiones. En este sentido, cabe destacar que, para la realización de este trabajo académico, el número de alternativas se ha limitado a tres (si bien en el mercado existe una variedad muy amplia de vehículos de este tipo): el NISSAN NAVARA NP3000 de 160 CV, el FORD RANGER de 170 CV y el MITSUBISHI L200.

2.2. Datos técnicos de las alternativas

Como resumen de las tres alternativas utilizadas para este trabajo, se presentan distintas tablas en las que se pueden comparar las características técnicas de los vehículos, relacionadas con sus principales parámetros de funcionamiento:

a) Pesos y dimensiones generales:

b) Cotas de movilidad todo terreno:

c) Motorización y potencia:

d) Capacidad de carga:

e) Precio:

2.3. Aplicación de la metodología

Uno de los aspectos que hace más útil al método AHP es que no hace falta tener información exhaustiva sobre el valor que cada alternativa tiene en relación con cada uno de los criterios y subcriterios empleados en la evaluación (FIGUEROA, 2012). En efecto, como se verá a lo largo del trabajo, los juicios de valor de los participantes en los diversos grupos de trabajo serán los que llevarán a un resultado final que será útil para que el centro decisor correspondiente elija la alternativa que crea más oportuna.

Para conseguir una clasificación de las tres alternativas contempladas en este estudio se han seguido cuatro etapas diferenciadas:

1. Identificación de los criterios y subcriterios de evaluación.
2. Priorización de los criterios y subcriterios de evaluación.
3. Evaluación de las alternativas.
4. Resultado de la aplicación del algoritmo de evaluación.

2.3.1. Identificación de los criterios y subcriterios de evaluación

Una vez decidido el objetivo del estudio, la elección de un Vehículo Ligero Multipropósito, se formó un Grupo de Expertos de Alta Dirección integrado por dos Oficiales de Cuerpo de Ingenieros Politécnicos del Ejército de Tierra (CIPET) destinados en:

• La Sección de Planeamiento de Recursos Materiales (SPRM) de la División de Logística (DIVLOG) del Estado Mayor del Ejército (EME).
• La Sección de Ingeniería de Plataformas y Equipamiento Especial (SIPEE) de la Jefatura de Ingeniería del Mando de Apoyo Logístico del Ejército (JIMALE).

El objetivo del Grupo de Expertos de Alta Dirección era:

• Determinar las alternativas que se emplearán para el estudio, cuyos detalles se han dado anteriormente y que, dada la envergadura del trabajo, se han reducido a tres: el NISSAN NAVARA NP3000 de 160 CV, el FORD RANGER de 170 CV y el MITSUBISHI L200.
• Determinar los criterios y subcriterios que se utilizarán, posteriormente, para evaluar las distintas alternativas contempladas. Dicho de otra forma, se tenían que definir los parámetros bajo los que se haría el estudio.

Para relacionarse con los miembros de este Grupo de Expertos y realizar las tareas se utilizó el método Delphi. Para ello, en primer lugar, se remitió un correo electrónico a los miembros en el que se solicitaba que cada uno, por separado, estableciese y definiese criterios y subcriterios a aplicar para la elección del vehículo ligero multipropósito según el siguiente esquema:

La respuesta dada por los dos miembros del Grupo de Expertos de Alta Dirección se concreta en las dos siguientes tablas:

Analizadas las respuestas de los dos expertos se pueden observar similitudes entre las mismas, por lo que se elaboró una tabla que unificase amblas posturas y se remitió en un segundo correo electrónico a los miembros del Grupo de Expertos de Alta Dirección para que mostrasen, por separado, su conformidad o disconformidad:

Ambos expertos expresaron su conformidad a esta tabla de consenso, por lo que el problema a resolver quedó resumido según el siguiente esquema:

2.3.2. Priorización de los criterios y subcriterios de evaluación

El siguiente paso, dentro de la metodología AHP, consiste en la priorización de los criterios y subcriterios seleccionados por el Grupo de Expertos de Alta Dirección, con el objetivo de asignarles un peso relativo dentro de la evaluación de las alternativas. En el caso que aquí se presenta, los criterios de alto nivel fueron priorizados por este mismo grupo de expertos. Para ello, de nuevo se empleó la comunicación mediante correos electrónicos (método Delphi) con sus integrantes, a los que se pidió que comparasen la importancia relativa de los criterios seleccionados (adquisición, operación y logística) por parejas. Para ello, se utilizó como referencia la escala de Saaty, en la que se asigna un valor numérico que refleja el resultado de la confrontación de los criterios:

En este caso, los miembros del Grupo de Expertos de Alta Dirección coincidieron en sus respuestas, obteniéndose el siguiente resultado de la comparación de criterios de alto nivel:

Estos valores fueron introducidos un Programa de Ayuda a la Decisión AHP¹ y tras aplicar el algoritmo de cálculo (Anexo A) se obtuvieron los pesos relativos mostrados en la imagen:

Para confrontar los subcriterios y, posteriormente las alternativas, se creó un nuevo equipo de trabajo formado por personal con conocimiento específico en cada uno de los criterios de alta dirección seleccionados anteriormente. Así, se formó el Grupo de Expertos Especializados integrado por tres Oficiales del CIPET destinados en la Unidad de Ingeniería (UING) del Parque y Centro de Mantenimiento de Vehículos de Ruedas nº 1 (PCMVR nº 1) del ET, concretamente pertenecientes a las Secciones de Gestión Integral, Ingeniería de Apoyo en Servicio y Apoyo Técnico.

Se utilizó la comunicación por correo electrónico para solicitar a los integrantes que comparasen cada uno de los subcriterios de su área de especialidad, de nuevo por parejas, utilizando la escala de Saaty. El resultado entregado por los expertos es el que se encuentra en las siguientes tablas:

Introduciendo estos datos en un Programa de Ayuda a la Decisión AHP se alcanzaron los pesos relativos de los subcriterios mostrados en la imagen:

2.3.3. Evaluación de las alternativas

El siguiente paso, dentro de la metodología AHP, consiste en confrontar las alternativas dos a dos con cada uno de los subcriterios seleccionados, para lo que se utilizó también la escala de Saaty. Dicha comparación fue realizada por el Grupo de Expertos Especializados obteniéndose los siguientes resultados:

Introduciendo estos datos en un Programa de Ayuda a la Decisión AHP se alcanzaron los pesos relativos de las distintas alternativas para cada uno de los subcriterios (Anexo A) mostrados en la siguiente imagen:

2.3.4. Resultado de la aplicación del algoritmo de evaluación

El paso final de esta técnica de ayuda a la decisión consiste en realizar las agregaciones de las comparaciones de las alternativas obtenidas para los subcriterios mediante ponderación lineal, de forma que se agrupen en los criterios de primer nivel seleccionados inicialmente por el Grupo de Expertos de Alta Dirección (Anexo A). De la agregación de los resultados conseguidos para cada criterio se alcanza la jerarquización final de las alternativas.

Como se observa en la matriz de decisión, el NISSAN NAVARA sería el vehículo que ocuparía la primera posición en la clasificación de las alternativas, seguido del MITSUBISHI L200 y del FORD RANGER.

2.4. Análisis de los resultados

El resultado del estudio muestra que los criterios operativos (63%) presentan un peso muy superior respecto a los criterios logísticos (26%) y a los de adquisición (11%). Dentro de estos criterios operativos la capacidad de carga presenta una importancia muy superior a las prestaciones técnicas, lo que demuestra lo significativo que para el usuario es el poder transportar la mayor cantidad posible de elementos en su quehacer diario. En lo relativo a la logística, la mantenibilidad es el subcriterio que se impone, lo que da a entender que un menor mantenimiento y una mayor facilidad para ejecutarlo se consideran claves durante el ciclo de vida del vehículo. Finalmente, en lo relativo a criterios de adquisición, el coste de la plataforma tiene la mayor importancia, ya que su repercusión sobre el presupuesto asignado a las FAS es un elemento siempre a tener en cuenta y que, en caso de escasez, puede modificar de forma significativa la estrategia de contratación.

En lo relativo a las alternativas consideradas para el estudio, el NISSAN NAVARA es el vehículo que se lleva la mayor puntuación, obteniendo la mayor nota en lo relativo a operación (63%) y logística (61%) con una distancia considerable frente al resto de alternativas. Sin embargo, en lo que respecta a adquisición, esta alternativa es la que obtiene una peor posición, obteniendo sólo un 9% de la puntuación, lo que la convierte en la opción más cara.

En el caso del FORD RANGER, no logra imponerse en ninguno de los tres criterios principales de decisión, sin embargo, obtiene la peor clasificación en los criterios operativos. Por su parte, el MITSUBISHI L200 se impone claramente a las otras alternativas en los aspectos relacionados con la adquisición (65%) dado su menor coste, mientras que obtiene la peor posición frente a los aspectos logísticos y una posición intermedia en lo concerniente a la operación.

3. Conclusiones y propuestas de mejora

De la aplicación del método AHP a la elección de un Vehículo Ligero Multipropósito se pueden extraer las siguientes conclusiones:

1. El método AHP constituye una herramienta de apoyo a la decisión de fácil aplicación que permite considerar aspectos tanto cualitativos como cuantitativos.
2. Es un método cuya mecánica de trabajo es de fácil comprensión para los participantes, aunque requiere de un facilitador que conduzca el estudio.
3. Para la aplicación de la metodología AHP resulta indispensable que el personal que establece los parámetros sobre los que se realizará el estudio sea independiente del personal que evalúa las alternativas, para mantener la consistencia del resultado.
4. El resultado del estudio es sencillo de interpretar y permite que el decisor final pueda ponerse en distintas situaciones antes de decantarse por una alternativa.

Por ello, el uso de la herramienta AHP puede representar una gran mejora en el momento de determinar bajo qué criterios se valorará un material a adquirir. De este modo se evitan improvisaciones y, a la vez, se logra atender la necesidad, ampliamente expuesta por los órganos de contratación, de contar con varios conceptos que permitan seleccionar el sistema más adecuado para el usuario durante un proceso de licitación.

Además, durante los estudios de mercado que se realizan durante la fase exploratoria de una obtención, el uso de técnicas de decisión multicriterio, como el AHP, ayuda a los centros decisores a saber cómo el mercado responde a los criterios que ellos consideran más importantes, lo que supone otra importante mejora, dado que les ayuda a saber cómo sus expectativas se ven satisfechas por la oferta existente.

Finalmente, estas mejoras que permite conseguir el AHP se logran de un modo sencillo, fácil de aplicar y económico, lo que no supone una merma de los siempre escasos recursos económicos, materiales y personales, lo que hace que su aplicación real sea totalmente plausible con un mínimo de formación.

Bibliografía

FIGUEROA, P. (2012) “Aplicación de métodos multicriterio para la elección de un vehículo de combate”, Boletín de Estadística UNSET, 92, pp. 27-38.

MILITARY-TODAY (2023) “ACMAT VLTP-NP Light Utility Vehicle”. Disponible en: http://www.military-today.com/trucks/acmat_vltp_np.htm [Consultado: 30-03-2024].

NAVARRO, J.M (2017) “3.700 vehículos basados en un todo terreno Ford para el Ejército francés”. Defensa.com, 18 de enero. Disponible en: https://www.defensa.com/africa-asia-pacifico/n-3700-vehiculos-basados-todo-terreno-ford-para-ejercito-frances [Consultado: 30-03-2024].

MILINFO.ORG (2020) “Le VLTP NP - VT4 de l'Armée de terre”. Disponible en: http://www.milinfo.org/2016/06/vehicules-et-materiels-le-vehicule-terrestre-tactique-polyvalent-non-protege-vltp-np.html [Consultado: 30-03-2024].

ROMERO, C. (1996) Análisis de las decisiones multicriterio. 1ª ed. Madrid: Publicaciones de Ingeniería de Sistemas, ISDEFE.

Anexo A: fundamento matemático de la metodología AHP

La herramienta de decisión multicriterio utilizada en este trabajo es la metodología denominada Proceso Analítico Jerarquizado, más conocida por sus siglas en inglés AHP (Analytic Hierarchy Process). Este método se introdujo por Thomas L. Saaty en la década de los 70 del siglo anterior y considera que los conocimientos y experiencias de los individuos tienen tanto valor como los datos que se utilizan en un proceso de evaluación.

Básicamente, esta técnica utiliza varios criterios de valoración con los que elegir entre varias alternativas posibles que puedan solucionar un problema. Así, la situación a resolver se divide en variables y éstas se jerarquizan para, posteriormente, asignar valores numéricos a los juicos que realizan expertos en la materia sobre cara una de estas variables, lo que lleva a su priorización. Posteriormente, las distintas alternativas se enfrentan a estas variables, consiguiéndose un ranking final de las mismas, lo que supone una importante ayuda a la decisión.

El primer paso para aplicar la metodología consiste en representar gráficamente el problema, mostrando el objetivo a conseguir, los criterios y subcriterios que se utilizarán para la evaluación y las alternativas entre las que hay que decidirse.

En el esquema se pueden añadir tantos niveles y elementos en cada nivel como sean necesarios.

La siguiente etapa se centra en evaluar los criterios que se van a utilizar durante la valoración, para lo que se empieza calculando los pesos de los criterios de valoración. Para ello, se forma una matriz A comparando los diferentes criterios dos a dos, con el objetivo de estimar la importancia relativa que existe entre ellos (cuánto más importante es uno respecto a otro). A cada una de estas comparaciones se le asigna un valor siguiendo la escala de Saaty.

Con estos valores ya se puede construir la matriz A, antes comentada, teniendo en cuenta que para los dos criterios comparados siempre se cumple: a12 = 1/a21 .

Esta matriz se normaliza obteniéndose A’:

Tras la normalización de la matriz A ya se puede proceder a la estimación de los pesos relativos de los distintos criterios W (la media aritmética de cada fila de la matriz A’ da la ponderación final de cada criterio).

Una vez determinados los pesos de los criterios, el método procede a calcular un indicador que refleja el grado de consistencia de las valoraciones asignadas a los distintos criterios. Este parámetro se llama Razón de Inconsistencia (RI) y su fórmula es la siguiente:

En esta expresión aparecen dos conceptos, necesarios para el cálculo de RI:

• La Consistencia Aleatoria (CA) que Saaty obtiene utilizando la tabla:

  

• El Índice de Consistencia (IC), que se obtiene con la siguiente expresión:

  

  
  El cálculo se obtiene de multiplicar la matriz de criterios A con el vector ponderado de pesos W, calculados anteriormente. El resultado de esta multiplicación se divide por el vector W, lográndose el resultado. El valor final es la media de los valores del vector:

  

• Un valor de RI entre 0,1 y 0,2 se considera apto.

Este proceso se repite para los distintos niveles de subcriterios que se hayan definido, obteniéndose los pesos de los mismos y las RI preceptivas, para asegurar que las valoraciones son consistentes.

En la siguiente etapa del método se comparan las alternativas entre sí respecto a cada uno de los criterios y subcriterios definidos: estas comparaciones se hacen tomando las alternativas también de dos a dos y utilizando la escala de Saaty. Tras esta comparación se vuelven a calcular los pesos relativos y la RI, del mismo modo que se ha explicado anteriormente.

Finalmente, se realizan las agregaciones de las comparaciones de las alternativas obtenidas para los criterios y subcriterios mediante ponderación lineal. De esta agregación se logra la jerarquización final de las alternativas que se suele representar en forma de tabla.