Kuondoa kaboni katika usafiri wa anga si suala la kutengeneza ndege yenye ufanisi zaidi au mafuta yenye kaboni kidogo pekee. Teknolojia inaweza kutoa faida ya kimazingira lakini ikawa ghali zaidi; wasifu wa safari unaopunguza kelele unaweza kuongeza muda wa operesheni; mafuta endelevu ya anga yanaweza kupunguza uzalishaji wa mzunguko wa maisha lakini yakakumbana na vikwazo vya malighafi, uwezo wa uzalishaji na miundombinu. Kwa hiyo maamuzi ya uendelevu katika anga yanahitaji tathmini ya wakati mmoja ya vigezo vya mazingira, uchumi, teknolojia, uendeshaji, kijamii na kitaasisi. Utafiti huu unachanganua tafiti 115 zilizochapishwa kati ya 2005–2025 na kusintetisha jinsi mbinu za usaidizi wa maamuzi ya vigezo vingi kama Multi-Criteria Decision-Making (MCDM), Multi-Criteria Decision Analysis (MCDA), Multi-Objective Optimization (MOO) na Data Envelopment Analysis (DEA) zimetumika katika anga endelevu. Fasihi imechunguzwa katika maeneo matano ya mnyororo wa thamani: mafuta endelevu ya anga na mifumo ya nishati, mifumo ya ndege na propulsion, operesheni na ufanisi wa mashirika ya ndege, miundombinu ya viwanja vya ndege na usimamizi wa trafiki ya anga, pamoja na sera, udhibiti na utawala. Waandishi pia wanatengeneza mfumo wa kijamii-teknolojia wenye mhimili miwili uitwao Sustainability Mechanisms–Impacts (SM–SI), unaotathmini nafasi ya tafiti kutoka miundombinu ya kiufundi hadi muundo mkuu wa kitaasisi na kutoka athari ya kimazingira hadi athari ya kiuchumi. Kati ya tafiti 50 wakilishi zilizochunguzwa, %44 ziko hasa katika kiwango cha kiufundi/miundombinu, huku %48 zikishughulikia kwa uwiano vigezo vya mazingira na uchumi. Kinyume chake, ni %34 pekee zinazotumia mchakato shirikishi au wazi wa uamuzi wenye wahusika wengi. Matokeo yanaonyesha kuwa mbinu za vigezo vingi zimeendelea vizuri katika uboreshaji wa kiufundi wa anga; hata hivyo, uthibitishaji, udhibiti, utawala, uratibu baina ya taasisi na ushiriki wa wadau bado haujaingizwa vya kutosha katika modeli za maamuzi katika maeneo mengi ya matumizi. Kwa hiyo utafiti unasema kuwa hatua inayofuata ya usaidizi wa maamuzi kwa anga endelevu haipaswi kuwa tu uboreshaji wa kiufundi ulioendelea zaidi, bali modeli zinazolenga mpito na kuunganisha teknolojia, uchumi, mazingira, sera na utawala wa wahusika wengi ndani ya tatizo moja.

Kwa nini anga endelevu ni tatizo la maamuzi ya vigezo vingi?

Katika anga endelevu, kuboresha kiashiria kimoja cha utendaji mara nyingi hakutoshi. Kunaweza kuwa na maelewano kati ya uzalishaji mdogo wa CO₂, gharama, usalama, ukomavu wa teknolojia, ulinganifu wa miundombinu, kelele, utekelezekaji wa operesheni na kukubalika kijamii. Usaidizi wa maamuzi ya vigezo vingi hulenga kufanya malengo haya tofauti yaonekane ndani ya muundo mmoja wa uamuzi na kutathmini kwa utaratibu ni mbadala gani unapendelewa chini ya kipaumbele gani.

Utafiti wa chanzo unatumia uendelevu hasa katika muktadha wa njia za mpito zenye kaboni kidogo zinazoboresha utendaji wa mazingira wa anga lakini pia huzingatia utekelezekaji wa kiuchumi, kiufundi, kiutendaji na kitaasisi. Kwa hiyo makala si kipimo cha jumla cha uendelevu kinachofunika kikamilifu viashiria vyote vya maendeleo endelevu.

Je, MC, MCDM, MCDA, MOO na DEA ni kitu kimoja?

Hapana. Ingawa utafiti unaziweka chini ya mwavuli mmoja wa “MC-family”, unatenganisha malengo yao ya uchanganuzi. MCDM na MCDA hutumiwa kupanga, kulinganisha na kupanga kwa nafasi mbadala chini ya vigezo vingi vinavyoshindana, huku MOO ikitafuta suluhisho za Pareto zenye ufanisi ambapo malengo kadhaa ya kiasi huboreshwa kwa wakati mmoja. DEA nayo hupima ufanisi wa jamaa wa vitengo vinavyolinganishwa kwa kutumia inputs na outputs nyingi kupitia mbinu ya frontier.

Fasihi iligawanywa katika maeneo gani matano ya anga?

Usaidizi wa maamuzi ya vigezo vingi unabadilisha nini katika mafuta endelevu ya anga?

Uchaguzi wa SAF hauwezi kufanywa kwa kuzingatia tu uzalishaji wa CO₂ wa mzunguko wa maisha. Tafiti pia hutathmini upatikanaji wa malighafi, ukubwa wa uzalishaji, ulinganifu wa mafuta, bei ya chini ya kuuza mafuta, gharama za mtaji na uendeshaji, matumizi ya maji na ardhi, miundombinu na masharti ya sera.

Katika fasihi iliyochunguzwa, HEFA, Fischer–Tropsch, Alcohol-to-Jet, Hydrothermal Liquefaction, Power-to-Liquid na njia nyingine zimefananishwa katika mazingira tofauti ya kikanda. Chanzo hakitangazi njia moja ya SAF kuwa mshindi wa kila mahali; kinaonyesha kuwa matokeo hubadilika kulingana na malighafi, jiografia, ukomavu wa teknolojia na vigezo vya uamuzi.

Kwa nini ubunifu wa ndege bado kwa kiasi kikubwa ni wa kiteknokratiki?

Tafiti wakilishi katika mifumo ya ndege na propulsion hutathmini vipimo kama matumizi ya mafuta, uzito, uzalishaji, kelele, masafa, gharama za moja kwa moja za uendeshaji, matumizi ya hidrojeni na utendaji wa kimuundo kwa mbinu za hali ya juu za MOO na MCDM. Hata hivyo, hakuna hata moja kati ya tafiti kumi wakilishi inayofikia eneo la SM=3–4 lenye uzito mkubwa wa utawala au lililo kamili kitaasisi.

Hii ina maana kwamba ingawa katika mchakato halisi wa maendeleo ya ndege uthibitishaji, udhibiti, miundombinu na kukubalika kitaasisi ni muhimu sana, modeli za kitaaluma za maamuzi mara nyingi huviacha kama masharti ya nje.

Mabadiliko muhimu zaidi katika operesheni za mashirika ya ndege ni yapi?

Tafiti za utendaji wa mashirika ya ndege zimepanuka kutoka ufanisi wa kifedha pekee hadi viashiria vipana zaidi kama uzalishaji, matumizi ya SAF, ubora wa huduma na ustahimilivu wa kiutendaji. DEA hutumiwa hasa kutathmini jinsi inputs kama mafuta, wafanyakazi na uwezo wa ndege zinavyobadilishwa kuwa passenger-kilometres, mapato na pia CO₂ kama output isiyotakikana.

Kwa nini viwanja vya ndege na ATM vina wasifu mchanganyiko zaidi wa kijamii-teknolojia?

Katika viwanja vya ndege na usimamizi wa trafiki ya anga, utendaji wa kiufundi, taasisi na wadau kwa kawaida huingiliana zaidi. Ugawaji wa slot, uwezo, kelele, kuchelewa, uzalishaji, athari kwa jamii ya eneo, usalama na gharama za uwekezaji vinaweza kuwa sehemu ya uamuzi mmoja. Kwa hiyo alama za SM za eneo hili zinasambaa katika wigo mpana zaidi kuliko ubunifu wa ndege wa kiufundi.

Kwa nini sera na utawala ni mojawapo ya fursa kubwa zaidi za utafiti?

Tafiti za sera zinaweza kutathmini ada za kaboni, biashara ya uzalishaji, motisha za mafuta, mifumo ya kelele, haki ya slot na sera za kitaifa za anga kwa namna ya vigezo vingi. Hata hivyo, tafiti hizi ni chache zaidi katika fasihi ya jumla kuliko matumizi ya kiufundi. Kwa hiyo makala inahitimisha kuwa MCDA bado haijatumika kikamilifu katika kutengeneza, kufanya stress-test na kuratibu sera za anga endelevu baina ya wahusika.

Mbinu na Matokeo

Tafiti 115 zilichaguliwaje?

Waandishi walifanya utafutaji kwa kipindi cha 2005–2025 katika ScienceDirect, Google Scholar, JSTOR, Taylor & Francis, Springer, Wiley Online Library na machapisho ya AIAA kwa kuunganisha familia za maneno muhimu kuhusu usaidizi wa maamuzi ya vigezo vingi na anga endelevu. Baada ya uchujaji wa awali, ni tafiti tu zilizotumia wazi mbinu ya MC-family katika tatizo la anga linalohusiana na uendelevu zilihifadhiwa, na tafiti 115 tofauti zikaunda korpasi ya uchanganuzi.

Kwa nini tafiti 50 wakilishi zilichaguliwa kando?

Tafiti kumi zilichaguliwa kutoka kila eneo la mnyororo wa thamani, na jumla ya tafiti 50 wakilishi zikakodishwa kwa kina katika Tables 2–6. Uchaguzi ulitokana na utofauti wa mbinu, utofauti wa vigezo vilivyotumika, uwakilishi wa nafasi tofauti katika anga ya SM–SI na kujumuishwa kwa tafiti zenye ushawishi mkubwa wa kihistoria. Kwa hiyo asilimia za SM–SI hapa chini si mgawanyo wa moja kwa moja wa frequency wa tafiti zote 115, bali ni matokeo ya subset hii wakilishi iliyopangwa ya tafiti 50.

Mgawanyo halisi wa namba wa SM–SI heatmap ni upi?

Mielekeo mikuu ya kimuundo ya fasihi ni ipi?

Katika maandishi ya Discussion ya chanzo, SM=2 imeandikwa %30 na SM≥3 %26. Hata hivyo, jumla ya seli za Figure 2 inatoa tafiti 13 na 15 mtawalia, hivyo mgawanyo wa kihisabati ni %26 na %30. Katika makala hii, thamani zinazoonekana kwenye heatmap zimechukuliwa kama source-of-truth.

Pengo kubwa zaidi la utafiti liko wapi?

Eneo ambalo waandishi wanalitaja kuwa fursa muhimu zaidi ya utafiti ni \(SM\geq3,\ SI\leq2\), ambapo mekanizimu thabiti za kitaasisi na utawala huzingatiwa pamoja na malengo ya kimazingira au yaliyosawazishwa kati ya mazingira na uchumi. Takribani %20 tu ya tafiti wakilishi ziko hapa.

Pengo hili linaashiria kuwa modeli za maamuzi za baadaye zinapaswa kushughulikia mifumo ya uthibitishaji, zana za sera, uratibu baina ya taasisi, hatari ya uwekezaji na upatanifu wa wadau si kama vikwazo vya nje pekee, bali kama vigezo vya ndani vya tatizo la uamuzi.

Matokeo yanayoungwa mkono na utafiti

• Usaidizi wa maamuzi ya vigezo vingi unatumiwa kwa upana katika mnyororo mzima wa thamani wa anga endelevu.
• Kiasi cha utafiti kiliongezeka kwa kiasi kikubwa katika kipindi cha 2020–2025.
• Tathmini ya pamoja ya vigezo vya mazingira na uchumi ni ya kawaida katika fasihi.
• Matatizo ya maamuzi ya kiufundi na miundombinu bado yanatawala.
• Katika mifumo ya ndege na operesheni za mashirika ya ndege, uundaji wazi wa modeli za taasisi, uthibitishaji na vipengele vya utawala ni mdogo.
• Fasihi ya SAF na uwanja wa ndege/ATM inaonyesha mgawanyo mpana zaidi kati ya vipengele vya kiufundi na kitaasisi.
• Alama za mekanizimu katika tafiti za sera na utawala ni kubwa lakini kiasi cha jumla cha utafiti ni kidogo.
• Miundo ya maamuzi shirikishi na yenye wahusika wengi ni wachache katika fasihi wakilishi.
• Eneo muhimu linalofuata la utafiti wa MCDA ni usaidizi wa maamuzi unaolenga mpito na kuunganisha teknolojia, uchumi, mazingira, taasisi na wadau.

Majumuisho yasiyoungwa mkono na utafiti

• Utafiti huu haupimi utendaji wa majaribio wa SAF mpya, ndege, injini au teknolojia ya uwanja wa ndege.
• Review haionyeshi kuwa njia fulani ya SAF ndiyo chaguo endelevu zaidi katika nchi zote.
• Hakuna meta-analysis ya kiasi ya effect-size iliyofanywa kwenye tafiti 115.
• SM–SI heatmap si ramani kamili ya frequency ya vyanzo vyote 115; inategemea tafiti 50 wakilishi.
• Alama za SM na SI si vipimo vya kimwili, bali ni classifications za ordinal za uchanganuzi.
• Chanzo hakiripoti metric ya inter-rater reliability.
• Utafiti haudai kuwa lengo la anga la net-zero la 2050 linaweza kuhakikishwa kwa mbinu fulani ya MCDA.
• Mbinu za MC hazipaswi kuonekana kuwa zana zisizo na thamani kabisa na zisizotegemea mapendeleo na uchaguzi wa vigezo wa mtoa uamuzi.

Maelezo ya Chanzo na Mbinu

Utafiti asilia:Multicriteria Decision Support for Sustainable Aviation: A Two-Decade Review.

Waandishi: Felipe Henao, Robert A. Edgell, Carlos A. Díaz González na William Durgin.

Taasisi: Felipe Henao, Robert A. Edgell na William Durgin — State University of New York Polytechnic Institute, Utica, New York, Marekani; Carlos A. Díaz González — Universidad Autónoma de Bucaramanga, Santander, Kolombia.

Mwandishi wa mawasiliano: Robert A. Edgell.

Jarida:Journal of Air Transportation, American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA).

DOI: 10.2514/1.D0605.

Hali ya uchapishaji: Faili ya kurasa 40 iliyopakiwa ni Author Accepted Manuscript. Ukurasa wa kwanza wa faili unaeleza kuwa version of record ya mwisho ilichapishwa katika Journal of Air Transportation mwaka 2026. Majarida ya AIAA ni majarida ya kiufundi yaliyopitiwa na wataalamu kwa mchakato wa single-blind peer review.

Kipindi cha mapitio: 2005–2025.

Korpasi yote: Tafiti 115 tofauti.

Subset ya kina wakilishi: Hadi tafiti 10 kutoka kila moja ya maeneo matano ya matumizi; jumla ya tafiti 50 katika Tables 2–6.

Vyanzo vya utafutaji: ScienceDirect, Google Scholar, JSTOR, Taylor & Francis, Springer, Wiley Online Library na machapisho ya AIAA.

Familia ya MC: Mbinu za usaidizi wa maamuzi ya vigezo vingi, ikijumuisha MCDM, MCDA, MOO na DEA.

SM–SI Framework: SM=0–4 ni alama za ordinal dominance kutoka miundombinu hadi muundo mkuu wa kitaasisi; SI=0–4 kutoka athari ya kimazingira hadi athari ya kiuchumi. Msimbo wa DM ni S=mtu mmoja/uchanganuzi unaotawala, P=mchakato wa uamuzi wa wengi/shirikishi.

Kikomo cha mbinu: Kwa kuwa search strings kamili za database, tarehe zote za utafutaji, idadi ya rekodi zilizopatikana awali na data ya kina ya exclusion-flow hazijaripotiwa, reproducibility huru ya bibliografia si kamili. Uchaguzi wa tafiti 50 wakilishi ni wa makusudi na heatmap haipaswi kufasiriwa kama jedwali la moja kwa moja la frequency la tafiti zote 115.

Kikomo cha coding: Uainishaji wa SM na SI ni tathmini za kutafsiri za ordinal dominance; chanzo hakiripoti coefficient ya inter-rater reliability.

Dokezo la heatmap ndani ya chanzo: Seli za Figure 2 zinatoa 13/50=%26 kwa SM=2 na 15/50=%30 kwa SM≥3, huku maandishi ya Discussion yakiandika asilimia hizi mbili kwa mpangilio uliogeuzwa.

Dokezo la jedwali ndani ya chanzo: Maelezo ya mbinu PROMETHEE/TOPSIS/VIKOR katika mstari [29] wa Table 2 yanaonekana kutolingana na rekodi ya A cognitive mapping approach to analyse stakeholders’ perspectives on sustainable aviation fuels iliyoorodheshwa kama [29] katika marejeo. Katika Table 4, AHP+VIKOR/TOPSIS imeandikwa kwa [15], huku simulizi kuu ikitaja AHP+EDAS+TOPSIS kwa utafiti huo huo. Ni vyema lebo hizi za bibliografia/mbinu zikakaguliwa kando dhidi ya version of record.

Ufadhili: Sustainable Aerospace Energy Center na Center for Business and Applied Ethics, College of Business, State University of New York Polytechnic Institute; Carlos A. Díaz pia anatamka msaada kutoka Universidad Autónoma de Bucaramanga Excellence in Research funding program 2025.

Mgongano wa maslahi: Waandishi wanatangaza kuwa hakuna maslahi ya kifedha yanayojulikana au uhusiano wa kibinafsi unaoweza kuathiri utafiti.

Taarifa ya matumizi ya AI: Waandishi wanaeleza kuwa zana za AI, ikijumuisha ChatGPT na Claude, zilitumiwa kwa kuchagua kusaidia tathmini ya consistency ya ndani, utofautishaji wa dhana, uandishi/uhariri, proofreading na maandalizi ya nyenzo za kuona; maudhui yote yaliyosaidiwa na AI yalipitiwa na kuthibitishwa, na wajibu wa kisayansi ukabaki kwa waandishi.

Hakimiliki na matumizi ya picha: Badala ya kunakili Figure 1 na Figure 2 za chanzo moja kwa moja, mnyororo wa thamani wa anga na mgawanyo wa SM–SI unapaswa kuchorwa upya kwa Verianla kwa michoro asilia ya kisayansi.