این حالت در شکل ۳-۱۹ نشان داده شده است، که در آن تصویر تا زمان مختلف، از شرایط اولیه مختلف نقطه یکسانی را روی خط (s) σ رهگیری کرده‌اند.
شکل ۳-۱۹: تصویر فاز سیستم تحت کنترل VSC نزدیک مبدأ. خطوط سیرهای مختلف به سمت خط لغزنده از شرایط متفاوت حرکت می‌کنند.
اگر فرکانس سوئیچینگ نامحدود وجود داشته باشد، حرکت به دام خواهد افتاد و یا محدود خواهد افتاد و یا محدود خواهد شد تا بر روی خط (s) σ باقی بماند. حرکت وقتی که بر روی خط (s) σ محدود گردد، معادله دیفرانسیلی بدست آمده از مرتب کردن مجدد معادله s(y,  )=۰ را ارضا می‌کند، یعنی:

این معادله بیانگر فروپاشی درجه اول می‌باشد و خط سیر در امتداد خط (s) σ به سمت مبدأ لغزش خواهد کرد، این حالت در شکل ۳-۲۰ نشان داده شده است. چنین رفتار دینامیکی‌ای به عنوان مد لغزش ایده‌آل یا یک حرکت لغزشی ایده‌آل مطلوب بوده و خط (s) σ به اصلاح صفحه لغزشی می‌باشد.
در طول حرکت لغزشی، سیستم همانند یک سیستم کاهش مرتبه یافته رفتار می‌کند که ظاهراً مستقل از کنترل می‌باشد. عمل کنترلی تضمین می‌کند به جای آنکه شرایط در معادله ۳-۱۴ برقرار شوند، معادله s(y,ẏ)=۰ برقرار باشد.
شکل ۳-۲۰: تصویر فاز یک حرکت لغزشی. قانون کنترل در معادله ۱۴ـ۳ این اطمینان را حاصل می‌کند که خط سیر به سمت صفحه لغزشی (s) σ حرکت کند.
۳-۱۰- خلاصه
این فصل بر روی روش‌های مختلف کنترلی (کنترل PID، کنترل هیسترزیس، کنترل تطبیق‌پذیر، کنترل با برنامه‌ریزی جریان، VSC و SMC) برای کنترل مبدل‌های DCبهDC تمرکز نمود. توضیحی در رابطه با هر روش کنترلی با مزایا و معایب آن داده شد. به طور کلی، روش‌های کنترلی توانست به عنوان روش‌های کنترل خطی و غیرخطی تقسیم‌بندی گردد.

مقایسه‌ای بین ویژگی‌‌های روش‌های کنترل خطی و غیرخطی در زیر داده شده است.
روش‌های کنترل خطی بستگی به این فرض کلیدی که عملکرد محدوده کوچک برای مدل خطی باید معتبر باشد، دارند. هنگامی که محدوده عملکرد مورد نیاز بزرگ است، کنترلر خطی به احتمال زیاد بسیار ضعیف و یا ناپایدار عمل خواهد نمود، به خاطر اینکه غیرخطی بودن سیستم را نمی‌توان به درستی برای کنترلرهای غیرخطی جبران نمود، از طرف دیگر، ممکن است غیرخطی بودن در محدوده عملکرد وسیع به طور مستقیم اداره گردد.
در طراحی کنترلر‌های خطی، ضروری است فرض شود که پارامترهای مدل سیستم به طور منطقی شناخته شده‌اند. با این وجود، تعدادی از مشکلات کنترلی شامل عدم قطعیت‌ها در پارامترهای مدل می‌باشند؛ این ممکن است ناشی از نوسان زمانی آهسته پارامترها باشد. یک کنترلر خطی براساس مقادیر ناصحیح یا مطلق از پارامترهای مدل ممکن است تنزل کارآیی قابل توجه یا حتی ناپایداری را نشان دهد. غیرخطی بودن می‌تواند عمداً به قسمت کنترلر یک سیستم کنترلی معرفی گردد به صورتی که عدم قطعیت‌های مدل بتواند قابل تحمل باشد.
کنترل خطی ممکن است نیاز به محرک‌های کیفیت بالا و سنسورهایی برای تولید رفتار خطی در محدوده عملکردی مشخص داشته باشند، در حالیکه غیرخطی بودن‌ها ممکن است اجازه استفاده از المان‌های ارزان‌تر با ویژگی‌های غیرخطی را بدهد.
طرح‌های کنترل غیرخطی خوب ممکن است ساده‌تر و شهودی‌تر از قسمت‌های کنترل خطی آنها باشند. این نتیجه از این حقیقت که طرح‌های کنترلر غیرخطی اغلب از فیدبک دستگاه ناشی می‌شود، قابل استنتاج است.
SMC در قسمت نهایی بحث گردید و دلیل انتخاب SMC به عنوان یک روش کنترلی در این تحقیق توضیح داده شد.
فصل چهارم
کنترل مدلغزشی
۴-۱- کنترل مد لغزشی برای مبدل های DCبه DC
همانطور که ذکر شد یکی از مهمترین ویژگی های رژیم مدلغزشی در VSS قابلیت رسیدن به جواب، مستقل از پارامترهای سیستم می باشد. از این نقطه نظر مبدل DCبه DC به طور ویژه ای برای به کاربستن SMC مناسب می باشد و این به دلیل حالت قابل کنترل بودن آن می باشد. سیستم قابل کنترل است اگ رهر متغیر حالت را بتوان توسط یک سیگنال ورودی تحت تاثیر قرار داد. ولتاژ خروجی مشتق آن هر دو پیوسته و برای اندازه گیری در دسترس می باشند.
برای مبدل هایDC بهDC که در عمل استفاده می شوند نرخ حرکت جریان خیلی سریع تر از نرخ حرکت ولتاژ می باشد. مساله کنترلی را می توان با بهره گرفتن از ساختار کنترلی آبشاری با دو حلقه کنترلی حل نمود، یک حلقه کنترل درونی جریان و یک حلقه کنترل بیرونی ولتاژ. حلقه های ترکیب شده نشان دهنده عملکرد SMC می باشند.
کنترل ولتاژ معمولاً با روش های کنترل خطی استاندارد تحقق می یابد، در حالیکه کنترل جریان با بهره گرفتن از PWM یا کنترل هسترزیس قابل پیاده سازی است. در اینجا روش مدلغزشی برای کنترل جریان سلف به کار می رود. شکل (۴-۱) ساختار کلی SMC برای مبدل های DCبه DC را نشان می دهد.
این روش کلی برای هر کدام از مبدل DCبهDCایزوله نشده قابل پیاده سازی است. (کاهنده، افزاینده و کاهنده-افزاینده). این موضوع می تواند توسط مقالات کارشده در رابطه با این موضوع تایید شود:
در مرجع ]۲۶[، کنترل به روش SMC در مبد های DCبهDC کاهنده وکاهنده-افزاینده با بهره گرفتن از MATLAB/SIMULINK پیاده سازی شده است.
در مرجع ] ۲۷SMC[ آنالوگ با بهره گرفتن از آپ- امپ به منظور کنترل مبدل DCبه DC کاهنده، پیاده سازی شده است.
با گسترش این روش SMC می‌توان آن را درمبدل‌های DCبهDC رزونانسی نیز پیاده سازی کرد. این موضوع را می‌توان در مراجع [۸] و [۹] مشاهده کرد. در این مراجع روش SMC در مبدل DCبهDC نیم موج با کلیدسزنی جریان ـ صفر، پیاده سازی شده است. به کار گیری این روش هم با شبیه سازی و هم به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته شده است.
مسأله اصلی این روش کنترلی این است که هیچ روش مستقیمی برای اندازه گیری بهره قسمت خطی وجود ندارد. که این می‌تواند به عنوان یک اشکال در نظر گرفته شود [۲]. یک راه‌حل ممکن به کارگیری پاسخ پله برای انتخاب بهره مناسب برای هر کاربرد خاص می‌باشد.

شکل ۴ ـ ۱ بلوک دیاگرام نشان دهنده ساختار SMC برای مبدل‌های DC به DC . ساختار کنترلی شامل دو حلقه کنترلی می‌باشد: یک حلقه ولتاژ خطی و یک حلقه جریان غیرخطی. ترکیب حلقه‌ها روش SMC می‌باشد.
۴ ـ ۱ ـ ۱ ـ توصیف طرح فاز^[۳۴] SMC برای مبدل DCبهDC کاهنده
برای مبدل‌های DCبهDC ، جریان سلف و ولتاژ خازن به عنوان متغیرهای حالت در نظر گرفته می‌شود. برای مبدل DCبهDC باک نشان داده شده در شکل ۴ ـ ۲ بهتر است توصیفی از سیستم داشته باشیم که شامل خطای خروجی و مشتق آن باشد ]۲۵[

شکل ۴ ـ ۲ ـ ساختار مبدل DCبهDC کاهنده، نشان دهنده اجزای استفاده شده در ساختار
و شیوه اتصال آنها به یکدیگر
که در آنV_ref بیانگر ولتاژ مرجع،V_o ولتاژ خروجی وI_c جریان خازن می‌باشد. با در نظر گرفتن عملکرد CCM،‌ معادله سیستم را برحسب متغیرهای حالتX₁,X₂ می‌توان به صورت زیر نوشت (به پیوست الف-۵ مراجعه کنید).
که شکل ماتریسی آن به صورت زیر می‌باشد:

که در آن u ورودی ناپیوسته می‌باشد که می‌توان مقادیر ۰ یا ۱ را برای آن در نظر گرفت. در فرم ماتریسی، ماتریس‌های A و B و D به صورت زیر می‌باشد.
خط سیر فاز مربوط به زیرساختارهای  و به ازای مقادیر مختلف حالت اولیه در شکل ۴ ـ ۳ نشان داده شده است.
بهتر است که سطح لغزش به صورتی ترکیب خطی از متغیرهای حالت انتخاب گردد تا مجر به سیستم‌های کنترل شود که به سادگی قابل پیاده سازی باشد و امکان استفاده از روش کنترل معادل برای توصیف دینامیک‌های سیستم در مد لغزش وجود داشته باشد، بنابراین:

که در آنC^T[c₁,1] بردار ضریب سطح لغزش مشابه G در رابطه (۱ ـ ۱۰) می‌باشند. بدون از دست رفتن کلیت،‌مقدارC₂=1 در نظر گرفته شده است. معادله (۴ ـ ۵) یک خط را در طرح فاز توصیف می‌کند که از مبدأ عبور می‌کند. که نشانگر یک نقطه کار پایدار برای این مبدل می‌باشد. خطای ولتاژ خروجی و ولتاژ آن صفر می‌باشند)
شکل ۴ ـ ۳:خط مسیر سیستم و خط لغزش در طرح فاز مبدل DCبهDC کاهنده، نقطه (A) نشان دهنده نقطه‌ای است که خط مسیرها وقتی که کلید در حالت روشن است، نقطه (B) نشان دهنده نقطه پایان خط مسیرها وقتی که کلید در حالت خاموش می‌باشد. از معادله ۴ ـ۱ x₁=v_o-v_re در حالی که.x₂=i_c/c
با جایگذاری معادله (۴ ـ ۲) در معادله (۴ ـ ۵) داریم:

که دینامیک سیستم را در مد لغزشی توصیف می‌کند. بنابراین در صورتی که شروط وجود و وصول SMC برآورده شوند، یک سیستم پایدار با انتخاب مقدار مثبتc₁ حاصل می‌گردد.
بر طبق معادلات (۱ ـ ۵) و (۱ ـ ۷) و استفاده از قانون کنترلی زیر

هر دو شرط وجود و وصول برآورده می‌شود. در حقیقت، به سادگی می‌توان دید که قانون کنترلی برای هر دو طرف خط لغزش و خط مسیرهای فاز زیر ساختارهای مربوطه، مستقیماً به طرف خط لغزش می‌باشد (حداقل در ناحیه کوچکی حول آن).
همان طور که در شکل (۴ ـ ۳) نشان داده شده است، ساختار واقعی دارای محدودیت‌هایی به علت خاصیت یکسوسازی دیود هرزگرد می‌باشد. در حقیقت، وقتی که کلید خاموش است، ‌جریان سلف i_L فقط می‌تواند مقدار غیرمنفی داشته باشد.
در عمل وقتی که i_L به صفر می‌رسد، مقدار آن روی صفر باقی می‌ماند و خازن خروجی به صورت نمائی دشارژ می‌گردد. این موقعیت مطابق با حالت DCM می‌باشد و یک قید را به متغیر حالت اعمال می‌کند.
مرز این ناحیه را می‌توان با بهره گرفتن از قید۰ i_L= بدست آورد که به صورت زیر می‌باشد (به پیوست الف-۶ مراجعه کنید).

که مطابق با یک خط مستقیم با شیب منفی-۱/R_Lc) ( می‌باشد و از نقطه) –V_ref,0 (می‌گذرد. همان طور که در شکل (۴ ـ ۳) نشان داده شده است همچنین خطx₁=-v_ref یک ناحیه دیگر را که از نظر فیزیکی قابل دسترس نمی‌باشد را نشان می‌دهدv_o<0.
۴ ـ ۱ ـ ۲ شرط وجود SMC برای مبدل DCبهDC کاهنده

سپس با بهره گرفتن از شبکه­ عصبی و SVR، بخش غیر­خطی به صورت زیر محاسبه می­گردد:

f: تابع غیرخطی برازش شده توسط شبکه­ عصبی
_: جزء اخلال
در نهایت با افزودن پیش‌بینی شبکه­ عصبی به پیش ­بینی مدل خطی خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته، پیش ­بینی مدل ترکیبی خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته و شبکه عصبی و با افزودن پیش‌بینی رگرسیون بردار پشتیبان به پیش ­بینی مدل خطی خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته مدل ترکیبی رگرسیون بردار پشتیبان و خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته برای سری زمانی  حاصل خواهد شد. در واقع داریم:

: پیش‌بینی مدل ترکیبی
: پیش‌بینی پسماندها توسط شبکه

۳-۷-۲) برازش مدل ترکیبی

بعد از برازش مدل خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته (ARIMA) برای مشاهدات ۱ تا ۱۱۹۱ برای سری­ بازده لگاریتمی شاخص پسماندهای حاصل از مدل خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته­ی بهینه به صورت ایستا محاسبه شده است، در واقع داریم:

: پیش‌بینی بازده­ لگایتمی شاخص توسط خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته
سپس به منظور مدل­سازی الگوی غیر­خطی در سری­های زمانی  این سری­ زمانی در ابتدا به شبکه­ عصبی داده شده و مانند روش به کار رفته در برازش مدل شبکه­ عصبی، بهترین شبکه­ عصبی معین و مقادر  ، بوسیله­ی آن پیش ­بینی گردیده، آن­گاه این مقادیر، به پیش ­بینی مدل خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته برای مشاهده ۱۱۹۲ام از سری­ زمانی  ، اضافه شده است در واقع داریم:

: پیش‌بینی بازده­ لگاریتمی شاخص
پیش بینی ناشی از این مدل در واقع پیش ­بینی مدل ترکیبی آریما و شبکه عصبی است. بنابراین پسماند­های حاصله از مدل آریما که به شبکه عصبی داده شد در این مرحله به SVR می شود و سپس پیش ­بینی ناشی از این مدل ( ) به پیش بینی مدل خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته اضافه می گردد تا پیش ­بینی مدل ترکیبی خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته و رگرسیون بردار پشتیبان ساخته شود.

بعد از پیش ­بینی مدل ­های ترکیبی این مقادیر با مقادیر واقعی برای مشاهده ی ۱۱۹۲ام از سری زمانی شاخص کل به منظور محاسبه­ی دو تابع زیان قدر مطلق خطا (AE) و درصد قدر مطلق خطا (APE) مقایسه گردیده است.
با اضافه کردن مشاهده­ ۱۱۹۲ام واقعی به سری زمانی  ، به منظور برازش مجدد مدل خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته، فرایند فوق برای پیش ­بینی سری زمانی شاخص و دو تابع زیان مذکور برای مشاهده ی ۱۱۹۳ام مجدداً تکرار خواهد شد.
* لازم به ذکر است مراحل فوق برای مدل ترکیبی همانند دو مدل قبل برای ۳۰ مرتبه تکرار شده است.

۳-۸) مقایسه عملکرد و آزمون فرضیه

به منظور بررسی و مقایسه عملکرد مدل ­ترکیبی خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته وشبکه عصبی نسبت به هر یک از مدل­های خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته و شبکه­ عصبی، مدل ترکیبی رگرسیون بردار پشتیبان و خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته نسبت به هر یک از مدل­های رگرسیون بردار پشتیبان و خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته ، مقایسه مدل­های ترکیبی با یکدیگر و انجام آزمون فرضیه ­های تحقیق مبنی بر افزایش دقت پیش ­بینی، از آزمون مقایسه­ زوجی^[۱۵۸] و نرم افزار SPSS بهره جسته شده است. در صورت معنادار بودن آزمون فرضیه مدلی که میانگین تابع زیان کمتری را دارا باشد دقیق­تر است.
۳-۹) آزمون دایبولد- ماریانو
برای مقایسه دقت پیش ­بینی مدل­های مذکور از آزمون دایبولد – ماریانو^[۱۵۹] نیز استفاده نمود. با در نظر گرفتن به عنوان یک سری­زمانی، اگر ، پیش بینی سری زمانی با مدل تلفیقی و ، پیش بینی سری­زمانی با بهره گرفتن از هر یک از مدل­های خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته و یا شبکه­ عصبی و یا رگرسیون بردار پشتیبان برای H مرحله پیش­رو باشد، خطای پیش بینی به صورت زیر بدست می آید:
از انجا که در پیش بینی های سری زمانی برای H مرحله پیش­رو از داده های روی هم افتاده استفاده می نماییم، خطای پیش بینی و به صورت سریالی همبستگی خواهد داشت. دقت هر پیش بینی بوسیله تابع زیان خاص^[۱۶۰] اندازه گرفته می شود:
تابع­های زیان خاص که معمولاً مورد استفاده قرار می­گیرند عبارتند از :
مجذور خطا :
قدر مطلق خطا :
برای تعیین اینکه آیا یک مدل بهتر از مدل دیگر پیش بینی می نماید می توانیم از فرضیه صفر ذیل استفاده نماییم:
و فرضیه جایگزین برابر خواهد بود با:
آزمون دایبولد – ماریانو براساس تفاضل این دو تابع است:
آماره دایبولد – ماریانو به صورت زیر بدست می آید:
، تخمین سازگاری از واریانس مجانبی است. دایبولد و ماریانو (۱۹۹۵) نشان می­ دهند که تحت فرضیه قدرت پیش ­بینی کنندگی یکسان داریم:
بنابراین فرضیه قدرت پیش بینی یکسان را در سطح ۹۵% زمانی رد می کنیم که داشته باشیم:
اما این آماره سال­های بعدها توسط هاروی – لیبورن- نیوبولد برای نمونه­های کوچک و تابع زیان خاص مجذور خطا به صورت زیر اصلاح گردید:
×
آماره­ی دارای توزیع t-student از درجه­ آزادی N-1 می­باشد.
در این تحقیق علاوه بر آزمون مقایسه زوجی از آماره­ی دایبولد-ماریانو و آماره­ی تعدیل شده آن­ها بوسیله­ی هاروی-لیبورن-نیوبولد به منظور انجام آرمون­های فرضیه تحقیق استفاده شده است.

۳-۱۰) جمع بندی

بعد از مانا کردن سری­ زمانی شاخص، ابتدا با ۱۱۹۱ مشاهده از سری­ مربوطه مدل خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته برازش شده و تابع زیان قدر مطلق خطا و درصد قدر مطلق خطا برای مشاهده ۱۱۹۲ام محاسبه گردیده است. سپس مشاهده ۱۱۹۲ام واقعی از سری­ زمانی مربوطه، به منظور برازش مجدد مدل خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته و توابع زیان مذکور برای مشاهده ۱۱۹۳ام به مدل اضافه شده و فرایند فوق برای ۳۰ مرتبه انجام پذیرفته است.
بعد از برازش هر مرتبه از مدل خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته (ARIMA)، با بهره گرفتن از شبکه­ عصبی و رگرسیون بردار پشتیبان الگوی غیرخطیِ پسماند­های حاصل از خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته مدل­سازی گردیده، آن­گاه پیش ­بینی پسماند­ها برای یک مرحله پیش­رو به پیش ­بینی مدل خطی خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته (ARIMA) به منظور بررسی دقت پیش ­بینی مدل ترکیبی آریما و شبکه عصبی و مدل ترکیبی آریما و رگرسیون بردار پشتیبان ، اضافه شده است.
به منظور بررسی دقت مدل ترکیبی میانگین متحرک انباشته و شبکه عصبی نسبت به دو مدل خودرگرسیو میانگین متحرک انباشته (ARIMA) و شبکه­ عصبی و مدل ترکیبی آریما و رگرسیون بردار پشتیبان نسبت به دو مدل آریما و رگرسیون بردار پشتیبان بعد از برازش هر مرتبه از مدل میانگین متحرک انباشته، بوسیله­ی بهترین شبکه­ عصبی برازش شده و بهترین رگرسیون بردار پشتیبان برازش شده، دقت پیش ­بینی مدل شبکه­ عصبی پیش­خور و مدل رگرسون بردار پشتیبان مورد ارزیابی قرار داده شده است.
در نهایت بعد برازش مدل های ترکیبی فرضیه ­های تحقیق بر مبنای دو روش مقایسه زوجی و آزمون دایبولد ماریانو و آماره تعدیل شده هاروی-نیوبولد-لیبورن مورد آزمون قرار می­گیرند.
فصل چهارم:
تجزیه و تحلیل داده ­ها

مقدمه ۴-۱)

۳-۸- محدودیت های تحقیق

۳-۸-۱- محدودیت های اعمال شده توسط محقق

۱- آزمودنی ها به دانش آموزان دبیرستانی شهرستان یزد محدود می شوند.
۲- این تحقیق به صورت طرح مقطعی انجام و داده ها در سال تحصیلی۹۲-۱۳۹۱ گردآوری شده است.
۳- برای گرد آوری اطلاعات از پرسشنامه های محقق ساخته استفاده شده است.

۳-۸-۲- محدودیت های خارج از کنترل محقق

۱- مسائل اجتماعی – فرهنگی و نژادی دانش آموزان متفاوت است.
۲- شرایط حاکم و ویژگی های هر یک از مدارس متفاوت است.
۳- شرایط دانش آموزان در مدارس متفاوت است.
۴- تجارب و سوابق ورزشی هر یک از دانش آموزان متفاوت است.

۳-۹- ملاحظات اخلاقی

جهت رعایت ملاحظه های اخلاقی پژوهش، اجازه و رضایت مدیران به منظور شرکت دانش آموزان در تحقیق گرفته شد. همچنین، قبل از جمع آوری اطلاعات رضایت تمامی دانش آموزان به صورت شفاهی گرفته شد. مشارکت دانش آموزان کاملاً اختیاری بود و هر کسی در هر زمانی جهت انصراف از تکمیل پرسشنامه ها آزاد بود. هنگام تکمیل پرسشنامه ها به شرکت کنندگان ازمحرمانه بودن آنها اطمینان داده شد.
فصل چهارم:
تجزیه تحلیل داده ها

مقدمه

داده‌های جمع‌ آوری شده اعداد و ارقامی بدون معنی می‌باشند که از آمار برای معنی‌دار کردن آنها به منظور تحقق اهداف پژوهشها و تحقیقات کمک گرفته می‌شود. تجزیه و تحلیل اطلاعات بعنوان بخشی ازفرآیند روش تحقیق علمی یکی از پایه‌های اصلی هر مطالعه وپژوهش به شمار می‌رود که بوسیله آن کلیه فعالیتهای تحقیقی تا رسیدن به یک نتیجه، کنترل وهدایت می‌شوند. به عبارتی در این بخش، پژوهشگر برای پاسخگویی به مسأله تدوین شده و یا تصمیم‌ گیری در مورد رد یا تأیید فرضیه یا فرضیاتیکه برای تحقیق در نظر گرفته است از روش های مختلف تجزیه و تحلیل استفاده می‌کند. لذا ذکر این نکته ضروری است که تجزیه وتحلیل داده‌های بدست آمده به تنهایی برای یافتن پاسخ پرسشهای پژوهش کافی نیست، تعبیر و تفسیر این داده‌ها نیزلازم است.
دراین فصل به منظور توصیف ویژگی‌های نمونه، ابتدا داده‌های جمع‌ آوری شده بااستفاده از شاخص‌های آمار توصیفی خلاصه وطبقه‌بندی می‌شود،سپس بااستفاده ازشاخص‌های آمار استنباطی به تأًیید یا رد فرضیات می‌پردازیم.

۴-۱- تحلیل توصیفی داده ها

در این قسمت تحلیل توصیفی داده های گروه نمونه شامل فراوانی و شاخص های مرکزی و پراکندگی روی هر یک از متغیرهای اسمی، طبقه ای و متغیرهای اصلی تحقیق آمده است.

۴-۱-۱- تحلیل متغیر های طبقه ای

جدول ۴-۱: فراوانی مطلق و فراوانی درصدی برای متغیر پایه تحصیلی

۲-۵) مطالعه تئوری ab initio بر روی عملکرد نانولوله های کربنی به عنوان یک جاذب مولکولی
در این مقاله محاسباتab initio بر روی نانولوله های کربنی با گروه عاملی OH که در دو انتهای نانولوله تک دیواره جانشین شده اند ارائه شده است. هدف از این گزارش بررسی تأثیر تغییر ضخامت نانولوله بر روی بار اتمی، جابه جایی شیمیایی مستقل هسته و همچنین خواص ساختاری و ترمودینامیکی است. این نتایج با محاسبات ab initio بر پایه نظریه HF بر روی نانولوله کربنی تک دیواره صندلی فرم (۳,۳)، (۴,۴)، (۵,۵)، (۶,۶) و (۷,۷) در چهار لایه هر نانولوله به دست آمده است. نتایج نشان می دهد که تغییرات شعاعی، تغییرات بنیادی در خواص الکتریکی و مغناطیسی هر نانولوله تک دیواره و افزایش عملکرد سطح نانولوله برای جذب گازهای شیمیایی را ایجاد می کند [۴۸].

۲-۶) مطالعه نظری کاتیون فلزهای قلیایی بر روی نانولوله های کربنی
با بهره گرفتن از دو روش محاسبات ab initio و مکانیک کوانتومی، برهمکنش بین دو نوع مختلف از نانولوله با کاتیون فلزات قلیایی بررسی شد. مشاهده شد که کاتیون قلیایی در رأس گروه فنیل نانولوله قرار می گیرد و در نتیجه یک برهمکنش قوی کاتیون – π رخ می دهد. این بر همکنش به نوع نانولوله و میزان انحنای آن بستگی ندارد [۴۹].
۲-۷) مطالعه ی نظری اثر طول و قطر نانولوله های کربنی بر واکنش های اپوکسیددار شدن
در این مقاله واکنش اپوکسیددار شدن نانولوله های تک دیواره و باز شدن حلقه ی اپوکسید ایجاد شده با آمینهای نوع اول بررسی شده و در هر دو مورد، اثر قطر و طول نانولوله مورد مطالعه قرار گرفته است. تمام محاسبات با بهره گرفتن از نرم افزار گوسین ۹۸ و روش B3LYP/6-31G*))ONIOM انجام شد. اطلاعات حاصل نشان می دهند که واکنش اپوکسیددار شدن نانولوله های تک دیواره واکنشی گرماده با G∆ مثبت است. در واکنش اپوکسیددار شدن، با افزایش قطر نانولوله، گرمای کمتری آزاد می شود. در مقابل، طول نانولوله اثر چندانی بر واکنش اپوکسیددار شدن ندارد. تغییرات آنتالپی باز شدن حلقه ی اپوکسید در تمام نانولوله ها مقدار مثبتی است. چنین به نظر می رسد که نانولوله های باریکتر تمایل کمتری برای انجام این واکنش دارند [۵۰].
۲-۸) اثر جذب هیدروژن اتمی بر خواص نانولوله های کربنی تک دیواره
دراین تحقیق جذب هیدروژن اتمی بر روی نانولوله های کربنی تک دیواره فلزی با بهره گرفتن از روش دینامیک مولکولی ab initio بررسی شد. براساس یافته ها خواص الکتریکی و ساختار هندسی نانولوله تک دیواره هیدروژنه شده شدیداً به وسیله پوشش های هیدروژنی متنوع تغییر می کند. مقطع گرد نانولوله کربنی با پوشش متفاوت هیدروژنی تغییر می کند. زمانی که هیدروژن به صورت جذب شیمیایی روی صفحه نانولوله کربنی قرار می گیرد، فاصله بین سطوح انرژی ظاهر می شود. دلیل این امر میزان هیبریداسیون sp³ و پوشش هیدروژنی است که می تواند فاصله بین پیوندهای نانولوله کربنی را کنترل کند [۵۱].
۲-۹) بررسی کوانتوم مکانیکی ab initio برهمکنش متان با سطوح گرافیتی و نانولوله تک لایه
انرژی بر همکنش بین متان ـ گرافیت و متان ـ نانولوله ی کربنی تک لایه بررسی و محاسبات با کاربرد تئوریMP2 و نرم افزار شیمی کوانتومی گوسین ۹۸ انجام شد. برای رفع خطای انطباق توابع پایه در اتصال های ضعیف، از روش آویزش استفاده شد. ساختار متان و گرافیت، با تابع پایه ی G31-6 بهینه و سپس متان بر روی سطح گرافیت و نانولوله ی کربنی قرارداده شد. پس از اسکن فاصله ی بین ِکربن متان و سطح گرافیت و نانولوله کربنی در ۲۰ مرحله، انرژی برهمکنش (ΔE®=E(A−B)−(E(A)−E(B) و انرژی اتصال متان بر روی سطح گرافیت و نانولوله کربنی محاسبه شد. پایدارترین حالت را مشخص کرده، سپس R وRp را برای هر سه حالت بدست آوردند. با این محاسبات، دریافتند که جذب متان بر روی سطح گرافیت بیشتر از جذب بر روی نانولوله کربنی می باشد [۵۲].
۲-۱۰) خواص الکتریکی نانولوله کربنی تک دیواره و گرافیت- مطالعات تابعی چگالی
روش تابعی چگالی برای طراحی کردن نانولوله کربنی تک دیواره و گرافیت استفاده شده است. نتایج نشان می دهد گرافیت سه بعدی یک نیمه فلز و گرافیت دو بعدی یک نیمه رسانا است. حالت چگالی و نمودار ساختاری پیوند نشان می دهد که نانولوله کربنی با کایرالیته (۱۰,۱۰) و (۹,۰) فلزی و نانولوله (۱۰,۰) نیمه رساناست [۵۳].
۲-۱۱) مطالعه ab initio بازسازی نانونوارهای گرافن به شکل نانولوله به روش تابعی چگالی
روش محاسبات تابعی چگالی برای تهیه نانولوله کربنی تک دیواره کنترل شده کایرال به وسیله متصل کردن لبه های نانونوار گرافن دولایه پیشنهاد شده است. نتایج نشان می دهد که نانونوار گرافن دولایه صندلی بسیار پایدار است و برای تشکیل نانولوله زیگزاگی تک دیواره به انرژی بسیار زیادی برای غلبه کردن بر این پایداری نیاز است. در حالی که نانونوارگرافن دولایه زیگزاگی بسیار ناپایدار است و به راحتی به شکل نانولوله کربنی تک دیواره صندلی در می آید. هیبریداسیون اتم های کربن در فرایند تشکیل نانولوله مجدداً بررسی شد. نتایج کلی نشان داد که تولید نانولوله تک دیواره کایرال خاصی با بهره گرفتن از این روش امکان پذیر است و از این نانولوله ها می توان برای کاربردهای دستگاهی در مقیاس نانو استفاده کرد [۵۴].
۲-۱۲) بهینه کردن نانولوله کربنی برای جذب گاز نیتروژن
نانولوله های کربنی یکی از مهم ترین موفقیت های نانو تکنولوژی است، زیرا کاربرد های مهمی در طراحی نانو ابزارهای الکترونیکی دارند. مطالعه خواص آنها به دلیل اهمیت زیاد آنهاست. در این تحقیق روش های DFT وHF برای مطالعه جذب اتم های نیتروژن بر سطح نانولوله کربنی (۵,۰) و (۴,۴) مورد استفاده قرار گرفت. ساختار الکترونی و گشتاور دو قطبی در هر دو هسته نیتروژن و کربن بررسی شد. نتایج محاسباتی نشان می دهد جذب بسیار قوی در نتیجه برهمکنش نیتروژن با نانولوله کربنی انجام می شود. گاهی پیوند C-N به وسیله شکستن پیوند C-C تشکیل می شود و یک اتم کربن در نانولوله با نیتروژن جانشین می شود. گاهی نیز اتم های نیتروژن به C-C متصل می شوند [۵۵].
۲-۱۳) مطالعه جابجایی شیمیایی ^۱۳C NMR در نانولوله های کربنی دارای گروه عاملی به روش تابعی چگالی
جابجایی شیمیایی ^۱۳C NMR در نانولوله های کربنی (۷,۰)، (۸,۰)، (۹,۰) و (۱۰,۰) با بهره گرفتن از روش تابعی چگالی مطالعه شد. گروه های عاملی NH ,NCH₃ ,NCH₂OH ,CH₂NHCH₂ انتخاب شده و درمکان های متفاوتی که جانشینی یا افزایش در آن ها اتفاق می افتد، بررسی شدند. جابجایی کربن ها مستقیماً به گروه هایی که حساس به پیوندهای دارای گروه عاملی وابسته است و برای تشخیص اینکه گروه عاملی به پیوند C-C موازی یا قطری واکنش می دهد استفاده می شود. افزایش NH به پیوند موازی، باعث تغییر هیبرید کربن های دارای گروه عاملی، مستقل از شعاع نانولوله، به sp³ می شود (با جابجایی درحدود ppm 44). واکنش با یک پیوند قطری فرم هیبرید sp² کربن های جانشین شده را حفظ می کند و جابجایی آنها کمی بیشتر یا کمتر از اتم های کربن جانشین نشده است. محاسبه جابجایی ^۱H NMR پروتون های گروه های عاملی وابسته به برهمکنش گروه عاملی با نانولوله است. با کاهش میزان فعالسازی برای سیستم هایی که گروه عاملی شان به پیوند موازی متصل شده میانگین جابجایی شیمیایی برای کربن های بدون گروه عاملی به یکدیگر نزدیک شده و به اندازه نانولوله اولیه در می آید. از طرف دیگر، جابجایی کربن های دارای گروه عاملی مستقل از میزان فعالسازی باقی می ماند. برای نانولوله های کربنی که به گروه N-R متصل هستند، میانگین جابجایی کربن sp² حساس به گروه R نیست. علاوه بر این جابجایی کربن هایsp³ دارای گروه عاملی و همچنین کربن های بدون گروه نیز مستقل از شعاع نانولوله است. نتایج نشان می دهد که اطلاعات زیادی را می توان از ^۱۳C NMR نانولوله های دارای گروه عاملی به دست آورد [۵۶].
۲-۱۴) خواص الکترونیکی بلور حالت جامد fcc-C₆₀
در این مقاله با بهره گرفتن از محاسبات خودسازگار بر پایه نظریه تابعی چگالی و پتانسیل، طول پیوندهای یگانه و دوگانه تعادلی مولکول C₆₀ به دست آمد. پس از مطالعه ساختار هندسی مولکول C₆₀ آن را درون ساختار بلوری fcc قرار داده و به بررسی خواص ساختاری بلور حاصل پرداخته شد. با اثر میدان بلوری بر تقارن مولکول ها مشاهده شد که طول پیوندها و ثابت شبکه محاسبه شده، با مقادیر تجربی سازگاری خوبی دارد [۵۷].
فصل سوم
روش های محاسباتی
۳-۱) مقدمه
شیمی محاسباتی شاخه ای نظری است که با بهره گرفتن از رایانه، سیستم های شیمیایی مورد مطالعه را مدل سازی می کند [۵۸]. در این روش رایانه به عنوان ابزار اولیه تحقیق به شمار می رود و می توان به وسیله آن نه تنها مقادیر تجربی مربوط به مولکول، مانند انرژی تشکیل و پتانسیل یونشی، بلکه مقادیر غیر قابل دسترسی توسط روش های تجربی مانند، وضعیت هندسی^[۳۶]، حالت های گذار^[۳۷] و یا ساختمان دقیق مایعات را ارزیابی کرد. پیشرفت روزافزون تکنولوژی رایانه و دسترسی آسان تر به آن سبب شده است که روش های محاسباتی در کنار روش های آزمایشگاهی در مطالعات و تحقیقات کاربرد وسیعی پیدا کند و به این شکل یک محقق فرصت می یابد تا بدون اتلاف وقت با روش های آزمایشگاهی ابتدا محاسبات رایانه ای را ارائه دهد و بعد با روش های عملی مطالعات خود را تکمیل کند. باید توجه داشت که محاسبات فوق برای مولکول های بزرگ نیاز به یک ابر رایانه^[۳۸] دارد.
۳-۱-۱) مروری بر شیمی محاسباتی
دو بخش وسیع در شیمی محاسباتی وجود دارد که به ساختار مولکول ها و واکنش پذیری آن ها اختصاص می یابد: مکانیک مولکولی و تئوری ساختار الکترونی [۵۹]. هر دوی این روش ها، محاسبات اساسی مشابهی را انجام می دهند:
- محاسبه انرژی یک ساختار مولکولی مخصوص(آرایش فضایی اتم ها یا هسته ها و الکترون ها).
- محاسبه فرکانس های ارتعاشی حاصل از حرکت یا جنبش بین اتمی در مولکول ها. فرکانس ها به مشتق دوم انرژی که به ساختار اتمی بستگی دارند، پیش بینی می شوند. محاسبات فرکانس برای تمام روش های شیمی محاسباتی، ممکن نیست.
۳-۱-۲) شیمی انفورماتیک
شیمی انفورماتیک علم استفاده از رایانه و تکنیک های علمی و به کارگیری آن در رشته شیمی است. این تکنیک های رایانه ای از طریق کارخانه های تولید دارو در کشف دارو برای بیمارهای مختلف به کار گرفته می شود. این رشته بسیار جدید بوده که در دهه ۱۹۹۰ معرفی شده و هنوز یک توافق کامل بر روی این رشته وجود ندارد، با این حال خیلی از تکنیک هایی که امروزه در این رشته استفاده می شود نتیجه تحقیقات متمادی و مداوم علمی، آزمایشگاهی و صنعتی است. یکی از مشخصات این رشته این است که تمامی تکنیک ها باید بر روی تعداد زیادی مولکول انجام شود تا نتیجه دلخواه به دست آید. با تأکید بر این موضوع که این روش ها باید با روش های رایانه ای بر روی ساختار شیمیایی دو و سه بعدی ادغام شود. علم بیوانفورماتیک معمولاً با ساختار و عملکرد مولکول های بزرگ فعل و انفعال ایجاد کرده و به عنوان لیگاند، کوفاکتور و تنظیم کننده عمل می کنند. شیمی انفورماتیک علمی است که با تجزیه و تحلیل این مولکول ها سرو کار دارد [۵۹].
۳-۱-۳) زیست انفورماتیک و شیمی انفورماتیک
توانایی در جهت آنالیز، ساخت و جستجو در تمام رشته های ژنتیکی ارگانیزم های متعدد، هدف عالی زیست انفورماتیک است. تعمیم همه انواع آنالیز ها در قالب بانک اطلاعاتی های بزرگ گردآوری شده از مولکول های زیستی، هدف عالی شیمی انفورماتیک است. هدف زیست انفورماتیک این است که کشف ژن، تابع ژن، طراحی دارو، توسعه دارو، را در قالب الگویی مناسب ترکیب کند. زیست انفورماتیک و شیمی انفورماتیک مبتنی بر فهرست گیری، ذخیره سازی، دستکاری و آنالیز گسترده وسیعی از اطلات ژن ها، توصیف ژن ها، و پروتئین های سازنده است و می تواند اثری را که هر یک از ریز مولکول ها ممکن است برDNA یا RNA داشته باشد را اندازه گیری کند. شیمی محاسباتی و مدل سازی بخشی از حوزه دانش انفورماتیک هستند [۵۹].
۳-۲) مکانیک مولکولی
شبیه سازی های مکانیک مولکولی از قوانین فیزیک کلاسیک برای پیش بینی ساختارها و خواص مولکول ها استفاده می کند. روش های مکانیک مولکولی در بسیاری از برنامه های رایانه ای، شامل MM3، هایپرکم^[۳۹]، کوانتا^[۴۰]، سی بی^[۴۱] و آلکمی^[۴۲] موجودند. روش های مکانیک مولکولی مختلفی وجود دارند که هر یک توسط میدان نیروی مخصوص خود شناسایی و تشخیص داده می شوند [۵۹]. یک میدان نیرو اجزای زیر را دارد:
- یک مجموعه از معادلات که چگونه انرژی پتانسیل یک مولکول با طرز قرار گیری یا جایگزینی اتم ها اجزایش تغییر می کند را تعریف می نماید.
- یک مجموعه از انواع اتم ها، که مشخصه های یک عنصر را در یک زمینه شیمیایی مخصوص تعریف می کنند. انواع اتم ها مشخصه های مختلف و رفتار یک عنصر بسته به محیط آن را تعیین می کنند. برای مثال یک اتم کربن در یک کربونیل، متفاوت از یک کربن پیوند شده به ۳ هیدروژن، رفتار می کند. نوع اتم به هیبریداسیون، بار و انواع دیگر از اتم هایی که به آن پیوند خورده است، بستگی دارد.
- یک مجموعه پارامتر، معادلات و انواع اتم را با داده های تجربی متناسب می گرداند. مجموعه های پارامتر، ثابت های نیرو هستند که مقادیر مورد استفاده در معادلات، برای ارتباط مشخصه های اتمی به اجزای انرژی و داده های ساختاری از قبیل طول ها و زوایای پیوند را تعریف می کنند. محاسبات مکانیک مولکولی صریحاً به الکترون ها در یک سیستم مولکولی نمی پردازند. در عوض، محاسباتی بر اساس برهمکنش ها از بین هسته ها را انجام می دهند. تأثیرات الکترونی شامل میدان های نیرو از طریق پارامتر یابی هستند. این تقریب باعث می شود محاسبات مکانیک مولکولی، کاملاً از لحاظ محاسباتی ارزان باشد و به آن ها این اجازه را می دهد که برای سیستم های خیلی بزرگ شامل هزاران اتم، استفاده شوند. با این حال، محدودیت هایی دارد که مهمترین آن ها شامل موارد زیر هستند:
- هر میدان نیرو، نتایج خوبی را فقط برای یک دسته از مولکول های محدود می دهد. هیچ میدان نیرویی نمی تواند برای تمام سیستم های مولکولی استفاده شود.
- در نظر نگرفتن الکترون ها به این معناست که روش های مکانیک مولکولی نمی توانند مشکلات شیمیایی را در حالی که تأثیرات الکترونی غالبند رفع کنند. آن ها نمی توانند فرآیندهایی را که شامل تشکیل پیوند یا شکستن پیوند هستند توضیح دهند. همچنین خواص مولکولی که به جزئیات الکترونی دقیق بستگی دارد توسط روش های مکانیک مولکولی قابل نمایش نیستند.
۳-۳) روش های ساختار الکترونی
اساس محاسبات روش های ساختار الکترونی استفاده از قوانین مکانیک کوانتومی است. مکانیک کوانتوم، انرژی و دیگر خواص مربوط به یک مولکول را با حل معادله شرودینگر بیان می کند [۵۹]. برای هر سیستم به غیر از کوچکترین سیستم ها، حل دقیق معادله شرودینگر از لحاظ محاسباتی ممکن نیست. روش های ساختار الکترونی توسط تقریب های مختلف ریاضی برای حل این معادله شناسایی شده اند. دو دسته از روش های ساختار الکترونی وجود دارند:
- روش های نیمه تجربی، از قبیل AM1، MINDO/3 و PM3، در برنامه هایی مثل MOPAC، AMPAC، هایپرکم و گوسین^[۴۳] انجام می شوند که از پارامترهای به دست آمده از داده های تجربی برای ساده کردن محاسبات استفاده می کنند. این برنامه ها یک فرم تقریبی از معادله شرودینگر را حل می کنند که به داشتن پارامترهای مناسب برای انواع سیستم های شیمیایی تحت بررسی موجود است.
- روش های آغازین^[۴۴] برخلاف روش های مکانیک مولکولی یا نیمه تجربی، از پارامترهای تجربی در محاسبات استفاده نمی کند. این محاسبات بر اساس قوانین مکانیک کوانتوم- اصول اولیه به نام آغازین و بر اساس ثابت های فیزیکی، پایه گذاری شده اند:
- سرعت نور
- جرم ها و بارهای الکترون ها و هسته ها
- ثابت پلانک
گوسین، محدوده کامل از روش های ساختار الکترونی را پیشنهاد می کند. روش های آغازین، راه حل های معادله شرودینگر را با بهره گرفتن از یک مجموعه از تقریب های ریاضی محاسبه می کند. روش های نیمه تجربی و آغازین از نظر هزینه های محاسباتی و نتایج داده ها فرق می کنند. محاسبات نیمه تجربی نسبتاً از انرژی ها و ساختارهای سیستم ها در جایی که مجموعه پارامترهای خوب وجود دارند، فراهم می کنند. در مقایسه، محاسبات آغازین پیش بینی های کمی با کیفیت بالا را برای یک محدوده وسیع از سیستم ها فراهم می کنند. این محاسبات به هیچ سیستم خاصی محدود نمی شوند. گوسین می تواند انرژی ها و خواص مربوط به سیستم ها شامل اتم های سنگین را مقایسه کند. این برنامه می تواند ساختارهای مولکولی دارای چند صد اتم را پیش بینی کند. سیستم های بزرگ تر، می توانند روی سیستم های ابر رایانه بر اساس مشخصه های اجرایی cpu، کنترل و ارائه شود.
روش های آغازین در گوسین، قادر به کنترل هر نوع از اتم شامل فلزات هستند. گوسین خواص مولکولی متنوعی را علاوه بر انرژی ها و ساختارها محاسبه می کند و می تواند مولکول ها را در حالت های برانگیخته و در محلول بررسی کند.
۳-۴) روش های پر کاربرد

چنگ (۲۰۰۵) به مطالعه اثرات کالایی و اثر کل انحراف نرخ ارز بر شاخص حمایت از تولیدکننده در دو کشور هند و چین پرداخت. وی در مرحله نخست نرخ ارز حقیقی را محاسبه و سپس ارتباط و اهمیت نرخ ارز تعادلی و عدم تعادل در محاسبه شاخص حمایت از تولیدکننده برای دو کشور هند و چین مورد بحث قرار داد. نتایج محاسبه شاخص‌های حمایت، شامل حمایت قیمتی بازار و شاخص حمایت از تولیدکننده برای محصولات مختلف، نشان داد که سطح حمایت های کشاورزی نسبت به فروض جایگزین نرخ ارز حساس است. به علاوه، انحراف نرخ ارز می تواند اثر مستقیم سیاست های بخشی کشاورزی را خنثی نموده و یا تقویت نماید. افزون بر این، نتایج محاسبه شاخص حمایت از تولیدکننده در مورد کالاهای خاص نشان داد که اثر نرخ ارز به اهمیت نسبی اجزای تشکیل دهنده شاخص حمایت از تولیدکننده نیز بستگی دارد.

چنگ و اردن (۲۰۰۷) به بررسی اثر تنظیم نرخ ارز در فاصله سال های ۲۰۰۲-۱۹۸۵ بر شاخص حمایت از تولیدکننده در این کشور، پرداختند. در این مطالعه نرخ ارز تعادلی روپیه هند محاسبه و در محاسبه شاخص حمایت از تولیدکننده مورد استفاده قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد که نرخ ارز پیش از بحران مالی و اصلاحات کلان اقتصادی در اوایل دهه ۹۰ میلادی انحراف قابل توجهی داشته است و متعاقبا بر شاخص حمایت از تولیدکننده اثر غیرمستقیمی برجای گذارده است.
ویگفوسان و همکاران (۲۰۰۷) در کار تحقیقی درباره ی نفوذ نرخ ارز بر قیمت های صادراتی به این نتیجه رسیدند که قیمت محصول صادراتی به ایالات متحده نسبت به قیمت صادرات به سایر نقاط واکنش بیشتری به نرخ ارز نشان می دهد.
یازیچی (۲۰۰۸) با بررسی و مقایسه واکنش تراز تجاری سه بخش کشاورزی، صنعت و معدن در کشور ترکیه، به تغییرات نرخ ارز، نشان داد که واکنش هر سه این بخش‌ها به کاهش ارزش پول داخلی، به صورت سیکلی از افزایش- کاهش- افزایش بوده است. اما، علیرغم واکنش یکسان این سه بخش به تغییرات نرخ ارز در کوتاه‌مدت، واکنش بلندمدت یا کلی این بخش‌ها متفاوت بود، به این ترتیب که در حالی که تراز تجاری صنعت و معدن در نتیجه کاهش ارزش پول داخلی در بلندمدت بهبود یافت اما تراز تجاری کشاورزی واکنشی منفی داشت.
مطیعی (۱۳۷۴) به مطالعه دو کالای اساسی بخش کشاورزی یعنی برنج و گندم پرداخت. نتایج این پژوهش نشان داد که کاهش نرخ ارز می‌تواند ترکیب قیمت نهاده‌های داخلی و وارداتی را به نفع نهاده های وارداتی تغییر دهد. در صورت کاهش ارزش پول ملی، نهاده‌های وارداتی در مقایسه با نهاده های داخلی گرانتر شده و باعث جایگزینی نهاده های داخلی (عمدتا نیروی کار) به جای نهاده های وارداتی می گردد. این جایگزینی که در اثر تغییرات نرخ ارز به وجود آمده است، موجب تغییر در سطح تکنولوژی می شود. محاسبات صورت گرفته نشان داد که هزینه هر ساعت تراکتور و کمباین با احتساب نرخ ارز هر دلار ۷۰ ریال به ترتیب ۱۶۸۲ و ۴۳۸۳ ریال و با احتساب هر دلار ۷۰۰ ریال به ترتیب ۳۳۲۰ و ۱۵۰۳۰ ریال است. بنابراین مشاهده می شود که کاهش ارزش پول ملی به میزان ده برابر باعث افزایش ۲ و ۴/۳ برابری هزینه های تراکتور و کمباین می شود. وی در ادامه اقدام به برآورد توابع سطح زیرکشت و عملکرد گندم و برنج نموده نتایج این برآوردها نشان داد که نرخ ارز آزاد با یک وقفه بر سطح زیرکشت و واردات گندم اثر می گذارد، اما نرخ رسمی ارز فاقد تاثیر بر سطح زیرکشت و واردات گندم است. در مورد برنج، هیچکدام از نرخ های رسمی و آزاد بر سطح زیرکشت و عملکرد تاثیر معنی داری ندارد اما نرخ ارز آزاد با وقفه یک بر واردات برنج اثرگذار ارزیابی شد.
حسینی (۱۳۷۵) ضریب انحراف تجاری، پارامتر انتقالی و کشش‌های عرضه و تقاضای کشاورزی نسبت به نرخ ارز موثر را اندازه‌گیری نمود. نتایج این مطالعه نشان داد که در کل اقتصاد، جهتگیری تجاری، منافع صادراتی را بیشتر از منافع وارداتی در نظر داشته است. اما در زیرگروه کشاورزی، ضریب انحراف تجاری بیانگر این است که کالاهای جایگزین واردات بخش کشاورزی به طور نسبی حمایت بیشتری را نسبت به کالاهای صادراتی این بخش به خود اختصاص داده اند. علاوه بر این کشش عرضه صادرات و تقاضای واردات کشاورزی نسبت به نرخ ارز پایین بوده و به ترتیب در حدود ۵۲/۰ و ۱۸/۰ می باشد. با توجه به اینکه مجموع کشش ها کوچکتر از یک است، کاهش ارزش پول ملی ممکن است باعث بدتر شدن کسری تراز پرداخت ها گردد. به علاوه، اثر پارامتر انتقالی واردات غلات در مقایسه با صادرات میوه‌جات حدود ۵/۰ بوده و حکایت از این دارد که بیش از نیمی از سنگینی بار حمایت از تولید داخلی محصولات راهبردی و اساسی غذایی (غلات) را تولید کالاهای صادراتی کشاورزی (میوه‌جات) بر دوش می کشند.
فطرس(۱۳۷۵) در مطالعه خود به بررسی اثر سیاست های پولی و مالی بر ارزش افزوده، سرمایه گذاری و صادرات بخش کشاورزی طی دوره ۱۳۷۰-۱۳۵۰ پرداخت. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که سیاست های مالی و پولی بر ارزش افزوده بخش کشاورزی اثر مثبت و بر سرمایه گذاری بخش کشاورزی اثر منفی دارد.
سلمان پور (۱۳۷۶) به بررسی تاثیر نرخ ارز رسمی و نسبت شاخص قیمتهای خارجی به داخلی بر واردات و صادرات غیرنفتی کشور (۱۳۴۰-۱۳۷۳) پرداخته و بیان می دارد یکی از دلایل عمده تضعیف قدرت رقابتی خارجی، در غالب کشورهای در حال توسعه، نرخ بالای تورم داخلی همراه با اعمال سیاست حفظ نرخ ثابت رسمی ارز می‌باشد طی برآوردی معلوم شد که اثرات نرخ اسمی ارز و نسبت شاخص قیمت‌ها روی واردات در یک جهت (منفی) بوده و با توجه به آزمون انجام شده اثرات یکسانی روی واردات می‌گذارند و اختلاف موجود در مقادیر پارامتر برآورد شده اختلاف معنی‌داری نیست . همچنین اثرات این دو متغیر روی صادرات غیرنفتی هم جهت (مثبت) می‌باشد و اختلاف موجود در ضرایب با توجه به آزمون انجام شده معنی‌دار نیست.
مقدسی و یزدانی(۱۳۷۹) رابطه متغیرهای اصلی اقتصادی بخش کشاورزی با سیاست های پولی و مالی را بررسی کرده و چنین نتیجه گیری نمودندکه اثر سیاست های پولی و مالی برارزش افزوده، قیمت و صادرات بخش کشاورزی مثبت و اثر مربوط به میزان سرمایه گذاری در بخش کشاورزی منفی است.
در مطالعه هژبرکیانی و نیک اقبالی (۱۳۷۹) به منظور بررسی متغیرهای کمی موثر بر عرضه صادرات محصولات کشاورزی، از مدل نورالسلام و سابرامانیان استفاده شد. در این تحقیق متغیر انحراف نرخ واقعی ارز از مسیر تعادلی بلندمدت آن، با بهره گرفتن از مدل کوتانی، کاوالو و خان (۱۹۹۰) و بی‌ثباتی نرخ واقعی ارز، با بهره گرفتن از مدل پری و اشتاینر (۱۹۸۹) مورد برآورد قرار گرفت. نتایج این بررسی نشان داد که انحراف نرخ واقعی ارز نسبت به مسیر تعادلی بلندمدت آن، نوسانات نرخ واقعی ارز و فشار تقاضای داخلی برای کالاهای قابل صدور، بر عرضه صادرات محصولات کشاورزی اثر منفی و قیمت نسبی محصولات صادراتی کشاورزی، تغییرات ناگهانی در تولیدات کشاورزی و پیشرفت‌های فنی بر عرضه صادرات محصولات کشاورزی اثر مثبت دارند.
رحیمی(۱۳۸۰) در مطالعه ی خود در ارتباط با بررسی تأثیر تغییرات نرخ ارز بر قیمت صادراتی و تراز تجاری در ایران به این نتیجه رسید که کاهش ارزش ریال، قیمت صادراتی بر حسب پول خارجی را کاهش می دهدریا؛ اما در نتیجه ی کاهش ارزش پول ملی، قیمت صادرات بر حسب پول داخلی افزایش می یابد؛ بنابراین این رابطه انتقالی نرخ ارز ناقص است.
مودت(۱۳۸۰) به بررسی تأثیر نرخ ارز بر ساختار روابط واردات و صادرات ایران طی سال های ۱۳۷۶-۱۳۴۰ پرداخته، نتایج به دست آمده از این پژوهش این گونه بیان شدا است: صادرات غیر نفتی و واردات تحت تأثیر نرخ ارز بازار آزاد قرار می گیرند و در بخش های کشاورزی و صنعت نیز این حساسیت وجود دارد در پایان در راستای نتایج تحقیق پیشنهاد می گردد که دولت با هدایت غیر مستقیم از نوسانات نرخ ارز در بازار آزاد بکاهد.
شهام (۱۳۸۱) به مطالعه اثرات نرخ ارز بر تجارت محصولات کشاورزی در ایران پرداخت. نتایج این پژوهش نشان داد که عامل مهم در صادرات محصولات کشاورزی ایران، درآمد و شاخص هزینه زندگی در کشورهای واردکننده است. اعمال سیاست ترجیحی-رقابتی، پیمان‌سپاری ارزی و نرخ ارز در بازار آزاد، از جمله سیاست‌های ارزی و تجاری تاثیرگذار بر صادرات کشاورزی می‌باشند. علاوه بر این، اعمال نرخ ترجیحی و سیستم‌های چندنرخی ارز، اثر معنی‌داری بر رشد صادرات بخش کشاورزی نشان نداد.
گودرزی (۱۳۸۲) به بررسی تاثیر نرخ موثر واقعی ارز بر صادرات محصولات منتخب (موردی فرش، پسته، خرما، کشمش، زعفران و خاویار) برای دوره ۱۳۸۰-۱۳۵۳ پرداخت. نتایج این مطالعه نشان داد که نرخ موثر واقعی ارز بر صادرات خرما، زعفران و خاویار تاثیر معنی‌داری ندارد اما این نرخ بر صادرات پسته، فرش و کشمش اثر مثبت و معنی‌دار نشان داد.
مقدسی و فرهادی(۱۳۸۲) به بررسی تأثیرگذاری سیاست های پولی و مالی بر بخش کشاورزی پرداختند. نتایج حاصل از مطالعه آنها نشان داد که تأثیر سیاست های مالی بر رشد تولید بخش کشاورزی بیشتر از سیاست های مالی است، حال آنکه سیاست های مالی در بلند مدت اثر قابل ملاحظه ای بر سطح قیمت ها اعمال می نماید. همچنین، بروز نوسان و بی ثباتی در سیاست های پولی و مالی اثرات بازدارنده ای بر سرمایه گذاری، تولید و صادرات بخش کشاورزیبر جای می گذارد.
ترکمانی و طرازکار (۱۳۸۴) در تحقیق خود در زمینه ی اثر تغییرات نرخ ارز بر قیمت صادراتی پسته طی دوره ی ۱۳۷۹-۱۳۵۰ نشان دادند که تغییرات نرخ ارز در کوتاه مدت و بلندمدت مهم ترین عامل مؤثر قیمت صادراتی پسته است؛ همچنین قیمت صادراتی پسته تحت تأثیر مقدار صادرات این محصول نیز قرار دارد، و ارتباط بین تولید داخلی و قیمت صادراتی پسته در کوتاه مدت منفی و معنی دار است.
ترکمانی و پریزن (۱۳۸۴) با بهره گرفتن از روش های همجمعی نشان دادند که سطح قیمت ها نسبت به تغییر در حجم پول در بلندمدت حساسیت منفی و در کوتاه مدت حساسیت مثبت دارد و در هر دو حالت حساسیت سطح قیمت ها نسبت به تغییرات در قیمت کل بیشتر از دیگر متغیرها است.
علیخانی و پیکانی(۱۳۸۴( چگونگی ارتباط بین تغییرات عرضه پول،نرخ بهره، تولید و قیمت های غیر کشاورزی با قیمت ها و تولید کشاورزی را مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد که علیت یک طرفه وجود داراد و از سوی متغیرهای کلان بر بخش کشاورزی می باشد که این موضوع به وسیله توابع واکنش آنی مورد تأیید قرار گرفت. در حالی که مشخص گردید واکنش های تولید و قیمت های کشاورزی به منبع تکانه در بخش غیرکشاورزی وابسته است.
صبوحی و پیری (۱۳۸۴) در مطالعه ای به نام بررسی تأثیر نوسانات نرخ ارز بر قیمت صادراتی زعفران، اثر تغییرات کوتاه مدت و بلند مدت نرخ ارز بر قیمت صادراتی زعفران ایران با بهره گرفتن از الگوی خودرگرسیون با وقفه های توزیعی(ARDL) را مورد بررسی قرار دادند و نتایج به دست آمده نشان می دهد که تغییرات نرخ ارز در کوتاه مدت و بلندمدت نسبت به سایر متغیرهای مدل، تأثیر مثبت بیشتری بر روی قیمت صادراتی زعفران داشته است و اعمال سیاست های کنترل و تثبیت نرخ ارز و در نتیجه افزایش میزان صادرات زعفران امری ضروری می باشد.
پهلوانی و همکاران(۱۳۸۶) در مطالعه خود اثر درآمد ملی، نرخ ارز و قیمت های نسبی صاداراتی بر تابع تقاضای واردات و همچنین اثر درآمد جهانی، نرخ ارز و قیمت های نسبی صادراتی بر تابع تقاضای صادرات با بهره گرفتن از روش همگرایی خود توضیحی با وقفه های گسترده ARDL طی دوره ۸۵-۱۳۳۸ بررسی کردند. نتایج مطالعه نشان داد، درآمد ملی تأثیر مثبت و معنا دار بر تابع تقاضای واردات دارد. همچنین در تابع تقاضای صادرات متغیر درآمد جهانی و نرخ ارز تأثیر مثبت و معنا دار و قیمت نسبی صادرات متغیر های درآمد جهانی و نرخ ارز تأثیر مثبت و معنا دار و قیمت های نسبی صادراتی، تأثیر منفی و معنا دار بر تابع صادرات دارد. سرعت تعدیل در تابع تقاضای صادرات و تابع تقاضای واردات بالا بدست آورد.
حقیقت و حسین پور(۱۳۸۷) در مطالعه ای به نام اثر انتقالی نرخ ارز بر قیمت صادراتی کشمش در ایران اثرات انتقالی نرخ ارز بر قیمت صادراتی کشمش ایران با بهره گرفتن از الگوی خودرگرسیونی با وقفه های توزیعی(ARDL) را مورد بررسی قرار دادند و نتایج حاصل از این مطالعه نشان می دهد که در بلندمدت تغییرات نرخ ارز مهم ترین عامل مؤثر بر قیمت صادراتی کشمش است.
دادرس مقدم و زیبایی(۱۳۸۸)در مطالعه خود به ارتباط متغیر های کلان اقتصادی و بخش کشاورزی ایران پرداختند. این مطالعه با هدف بررسی اثر سیاست های پولی و نرخ ارز بر عرضه، قیمت و صادرات بخش کشاورزی ایران با بهره گرفتن از تحلیل هم جمعی و توابع واکنش ضربه ای انجام شد. برای این منظور از متغیرهای منتخب تولید و صادرات بخش کشاورزی، نرخ بهره، نرخ تورم، قیمت نهاده ها و محصولات کشاورزی، نرخ آزاد سازی تجاری، عرضه پول و نرخ ارز، تولید ناخالص داخلی استفاده کردند. نتایج حاصل از مطالعه نشان داد که برای مهار تورم و افزایش قیمت محصولات کشاورزی نبایستی تنها بر سیاست های پولی تکیه کرد، بلکه در بلند مدت باید متمم متغیرهای اقتصاد کلان را مد نظر قرار داد. همچنین تغییرات متغیرهای اقتصاد کلان بر بخش کشاورزی مؤثر ارزیابی شد، عکس آن صادق نبود.
با بررسی مطالعات صورت گرفته مشخص می‌شود که مهمترین عوامل موثر بر صادرات محصولات کشاورزی متغیرهای قیمت صادراتی، تولید داخلی و نرخ ارز و بهترین مدل به منظور تجزیه و تحلیل اثر این متغیر ها بر یکدیگر روش همجمعی موسوم به ARDL می باشد. از آنجایی که گروه خشکبار بویژه فرآورده های حاصل از محصول انجیر سهم ناچیزی از درآمد صادراتی کشور را به خود اختصاص داده اند لذا، می توان با سنجش اقتصادی عوامل موثر یاد شده، میزان صادرات این محصول مفید کشاورزی را افزایش داد.
فصل دوم
مبانی نظری و روش تحقیق
۲- تئوری تحقیق
در فصل حاضر سعی شده است تا با ارائه یک الگوی مناسب اقتصادی به بررسی عوامل موثر بر صادرات انجیر خشک در ایران با تأکید بر نقش قیمت و نرخ ارز پرداخته شود.
۲-۱- تئوری تحقیق
بر اساس مبانی نظری، قیمت مواد غذایی به طور همزمان و با توجه به عوامل عرضه و تقاضا و واکنش متقابل تولیدکنندگان و مصرف کنندگان تعیین می​شود. چنانچه عوامل مؤثر بر تقاضا و عرضه را به ترتیب با  و  نشان دهیم، با توجه به همزمانی تاثیر این عوامل بر قیمت موادغذایی، رابطه ضمنی این متغیر و سایر متغیرها را می​توان در چارچوب توابع عرضه، تقاضا و شرط تعادل به صورت روابط شماره (۲-۱) تا (۲-۳) نشان داد (گجراتی، ۱۳۷۸):
(۲-۱)
(۲-۲)
(۲-۳)
با توجه به مداخله دولت از طریق NGO ها و اتحادیه های باغداران انجیر در رابطه با عرضه این محصول، شاخص قیمت علاوه بر عوامل داخلی تحت تاثیر عوامل خارجی نیز قرار دارد. با توجه به این واقعیت، عرضه علاوه بر تولید و قیمت، تحت تاثیر سیاست های دولت در ارتباط با صادرات موادغذایی و سایر متغیرهای اثرگذار بر صادرات از جمله نرخ ارز قرار خواهند داشت.
بر اساس مطالعات صورت گرفته عرضه محصول انجیر تابعی از متغیرهای شاخص قیمت نسبی آن در حال حاضر (نسبت قیمت صادراتی به قیمت عمده فروشی) و متغیرهای با وقفه آن، شاخص تولید سرانه مواد غذایی، شاخص درجه باز بودن اقتصاد و شاخص نرخ ارز به عنوان عامل منعکس کننده تاثیر سیاست​های دولت بر صادرات مواد غذایی در نظر گرفت (اعظم زاده،۱۳۹۰). همچنین با بررسی مطالعات صورت گرفته، در طرف تقاضا علاوه بر متغیرهای یاد شده عامل درآمد سرانه نیز لحاظ شده​است (هراتی،۱۳۸۵).
بر پایه نظریات اقتصادی، به منظور بررسی تأثیر عوامل مختلف بر صادرات انجیر می توان از معادله صادراتی زیر که از شرط حداکثر سود بنگاه در شرایط انحصاری استخراج شده استفاده کرد (تامبی، ۱۹۹۹). و انتظار بر این است که علامت کشش صادرات نسبت به نرخ ارز و مقدار صادرات مثبت باشد.
(۲-۴) Ln(EX)= α_۰ + α_۱ Ln (ER) + α_۲ Ln (DP) + α_۳ Ln (P) + α_۴ Ln(Y) +U_t
در رابطه (۲-۴):
EX: صادرات
ER: نرخ ارز واقعی
DP: میزان تولید داخلی
P: قیمت تولید کننده
Y: درآمد واقعی
در این تحقیق نرخ ارز واقعی^[۲] از طریق رابطه (۲-۵) محاسبه شد:
(۲-۵)
در این رابطه؛ NER نرخ ارز اسمی، P_u شاخص قیمت مصرف کننده آمریکا وP_i شاخص قیمت مصرف کننده داخلی است.
پس از شناسایی متغیرهای مدل لازم است ابتدا مانایی (ایستایی) تمامی متغیرهای توضیحی توسط آزمونهای دیکی- فولر و دیکی- فولر تعمیم یافته که کاربرد گسترده‌تری نیز دارند مورد بررسی قرار گیرد. اگر معادله تخمینی مشتمل بر پاره‌ای از متغیرها باشد که در سطح مانا نیستند صرفاً ناظر بر روابط بلندمدت خواهد بود و لازم است روابط متغیرهای دیگری نیز که قادرند تأثیر خود را در کوتاه‌مدت اعمال نمایند مورد بررسی قرار گیرد. روش انگل- گرنجر از جمله رهیافت هایی است که در بررسی روابط بلندمدت متغیرهای هم‌جمع کاربرد فراوانی داشته است. اما برخی از نواقص این روش و همچنین نیاز به اطلاع از روابط کوتاه‌مدت منجر به انجام کوشش ها و نهایتاً ارائه مدلهایی موسوم به تصحیح خطا (ECM) شد. این مدل ها امکان بررسی توأم اثرات بلندمدت و کوتاه‌مدت میان متغیرها را فراهم می‌کنند. الگوهای تصحیح خطا نوسانات کوتاه‌مدت متغیرها را به مقادیر تعادلی بلندمدت آنها ارتباط می‌دهند (نوفرستی، ۱۳۷۸). محدودیت های تحلیل های هم‌جمعی مبتنی بر روش انگل- گرنجر باعث شد تا برخی از مطالعات به منظور غلبه بر نواقص روش فوق در جهت دستیابی به رهیافتی بهتر برای تحلیل رابطه درازمدت بین متغیرها برآیند. از جمله این مطالعات می‌توان به مطالعه پسران و همکاران (۱۹۹۶) و پسران و شین (۱۹۹۵)اشاره نمود.
رهیافت ارائه شده توسط ایشان علاوه بر رفع نیاز به اطلاع از جهت رابطه بین متغیرها، امکان بررسی توأم رابطه میان متغیرها در حالتی که پاره‌ای از آن ها در سطح مانا هستند و پاره‌ای دیگر با یک بار تفاضل مانا می‌شوند را فراهم می‌کند. این رهیافت موسوم به رهیافت ARDL است. مزیت عمده این استراتژی تخمین این است که میتوان آن را بدون توجه به مانا بودن متغیرها در سطح یا مانا بودن پس از یک بار تفاضلگیری به کار گرفت و این مزیت باعث میشود، مشکل تفکیک متغیرها به گروه های هم جمع مانا در سطح و مانا پس از یک بار تفاضلگیری که در تحلیل همجمعی استاندارد اهمیت دارد، بوجود نیاید (پسران و پسران، ۱۹۹۷). این روش توانایی تخمین اجزای کوتاه‌مدت و بلندمدت را به طور همزمان دارا می‌باشد و ضمناً به دلیل اینکه این مدلها عموماً عاری از مشکلاتی چون خودهمبستگی سریالی و درون‌زایی هستند تخمینهای به دست آمده از آنها نااریب و کارآ خواهند بود (سیدیکی، ۲۰۰۰).
برای تخمین رابطه بلندمدت می‌توان از یک روش دو مرحله‌ای استفاده نمود. در مرحله اول وجود یک رابطه بلندمدت بین متغیرهای مدل را که به وسیله تئوری بیان می‌شود مورد بررسی قرار می گیرد. اگر وجود رابطه بلندمدت بین متغیرها در اثبات شد پارامترهای کوتاه‌مدت و بلندمدت در مرحله دوم مورد تخمین قرار می‌گیرند.فرض کنید در مرحله اول تئوری پیش‌بینی می‌کند که یک رابطه بلندمدت بین متغیرهای y و x و z برقرار است. حال جهت آزمون وجود رابطه بلندمدت می‌توان از آماره F استفاده نمود. فرضیه صفر برای آزمون عدم وجود رابطه بلندمدت اول عبارت است از:
(۲-۶)
آماره F به دست آمده را بایستی با مقادیر بحرانی آماره F محاسبه شده توسط پسران و همکاران (۱۹۹۶) و پسران و شین (۱۹۹۵) مقایسه و نسبت به پذیرش و یا عدم پذیرش فرضیه صفر اقدام نمود. به طور مشابه می‌توان این آزمون را برای روابط بلندمدت دوم و سوم تکرار نمود. اگر F محاسباتی خارج از محدوده بحرانی قرار بگیرد، تصمیم نهایی می‌تواند بدون نیاز به اطلاع از درجه ‌جمعی متغیرها اتخاذ شود. اگر F محاسباتی مابین دو حد بحرانی قرار گیرد در این صورت برای تصمیم‌گیری در مورد رابطه بلندمدت ما به اطلاعاتی در مورد درجه‌ هم‌جمعی متغیرهای مدل نیاز خواهیم داشت. اگر وجود رابطه پایدار بلندمدت بین متغیرهای مدل در مرحله اول اثبات شود در مرحله دوم جهت تخمین پارامترهای مدل از یک فرایند دو قسمتی استفاده می‌شود. در گام اول درجه هم‌جمعی متغیرها با بهره گرفتن از شاخصهای آکائیک (Akaike) و یا شوارتز- بیزین (Schwars-Bayesian) تعیین می‌شود و سپس در گام دوم مدل انتخابی به وسیله OLS مورد تخمین قرار می‌گیرد.