مقدمه:
تکنیک درخت حل مسائل یک روش قدرتمند برای حل مسائل پیچیده است که در مختلف زمینه‌های علمی و فنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این تکنیک ابتدا مسئله را به شکل یک درخت مسائل مدل می‌کند، سپس با پیمایش این درخت و اعمال قوانین و شرایط مربوطه، به رسیدن به جواب نهایی می‌پردازد. در این مقاله، به مروری بر این تکنیک، مزایا، کاربردها و روش‌های اجرایی آن پرداخته می‌شود.

۱. مفهوم تکنیک درخت حل مسائل:
تکنیک درخت حل مسائل یک روش ساختار یافته برای حل مسائل پیچیده است که ابتکاری و قابل تعمیم به مسائل مختلف است. این تکنیک بر مبنای مدل‌سازی مسئله به صورت یک درخت مسائل استوار است. در این درخت، هر گره یا راس مسئله‌ای از مسئله اصلی را نمایان می‌کند و هر یال ارتباطات بین این مسائل را نمایان می‌سازد.

تکنیک درخت مساله به درخت منطق نیز معروف است. این تکنیک برای حل مساله مفید است به گونه ای که از طریق آن می توان دلایل ریشه ای ایجاد مشکل و همچنین راهکارهای رفع آن را شناسایی نمود. درخت مساله دارای دو نوع می باشد. یکی درخت تشخیص مساله و دیگری درخت اهداف/راهکار. درخت تشخیص روی سوال “چرا” تمرکز دارد و دلایل ریشه ای محتمل را شناسایی می کند. درخت راهکار روی سوال “چگونه” تاکید دارد و راهکارهای ممکن برای رفع مشکل را شناسایی می کند.

۲. مزایا و معایب:

• مزایا:
  الف. ساختار مرتب و سلسله مراتبی: استفاده از ساختار درختی، سازماندهی بهتر و ردیابی دقیق‌تر مسائل را فراهم می‌کند.
  ب. قابلیت اعمال قوانین و شرایط: با توجه به اینکه هر گره درخت مسئله را می‌توان به صورت مستقل مدل کرد، اعمال قوانین و شرایط به صورت دقیق و کارآمد ممکن می‌شود.
  ج. قابلیت حل مسائل پیچیده: با پیشروی درخت به سمت گره‌های پایانی، مسائل پیچیده‌تر نیز قابل حل می‌شوند.
• معایب:
  الف. پیچیدگی محاسباتی: در صورتی که مسئله دارای تعداد زیادی حالت یا شرایط باشد، ساخت و پیمایش درخت ممکن است با پیچیدگی محاسباتی مواجه شود.
  ب. خطر گره‌های تکراری: در ساختار درخت، امکان وجود گره‌های تکراری وجود دارد که ممکن است باعث افزایش زمان و حافظه مصرفی شود.

۳. کاربردها:

• مهندسی نرم‌افزار: در تحلیل و طراحی سیستم‌های پیچیده، تکنیک درخت حل مسائل به عنوان یک ابزار مدل‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• هوش مصنوعی: در الگوریتم‌های جستجو و بهینه‌سازی، استفاده از ساختار درختی برای جستجوی فضاهای حالت مختلف بسیار مفید است.
• برنامه‌ریزی عملیاتی: در مسائل برنامه‌ریزی و بهینه‌سازی منابع، استفاده از تکنیک درخت حل مسائل به منظور یافتن بهترین راه حل ممکن استفاده می‌شود.
• این تکنیک برای برنامه ریزی و رفع مساله بسیار مناسب است. کمک می کند که درک بهتری نسبت به مساله داشته باشیم. مشکل به اجزای قابل مدیریت و قابل تعریفی تقسیم بشود که خود موجب شفافیت بیشتر در اولویت بندی فاکتورهای موثر در مشکل و تمرکز بر اهداف مدنظر دارد.

۴. روش‌های اجرایی:
برای اجرای تکنیک درخت حل مسائل، مراحل زیر را می‌توان دنبال کرد:

• مدل‌سازی مسئله به صورت درخت مسائل.
• اعمال قوانین و شرایط مربوطه به هر گره درخت.
• پیمایش درخت به صورت عمقی یا سطحی و بررسی هر گره به صورت دقیق.
• انتخاب بهترین جواب از میان جواب‌های به دست آمده در گره‌های پایانی.

بهتر است این فعالیت در گروه های متمرکز ۶ تا ۸ نفره استفاده بشود. در ابتدا بحث و توافق بر سر عنوان مساله می باشد. نگران کلی بودن عنوان مساله نباشید زیرا در ادامه کار، مساله مطرح خرد و جزیی می شود. بنابراین یک درخت ترسیم کنید و مشکل/مساله شناسایی شده در تنه درخت نوشته می شود. ریشه ها باید علت موضوع را نشان دهند و شاخه ها باید پیامدها/اثرات آن مشکل را نشان دهند. می توان از ماژیک، کارت یا برگه های پوستیت برای نوشتن در ریشه ها و شاخه ها استفاده نمود. هر دلیل و اثر آن می توانند به صورت جفت نوشته بشوند. در برخی مواقع یک دلیل می تواند چندین اثر داشته باشد. یا یک دلیل می تواند از چند دلیل عمقی تر نشات گرفته شود. در چنین مواردی می توان ریشه ها و شاخه های فرعی ترسیم کرد.

همچنین اين درخت (مشکل یا مسأله) مي تواند به راحتي تبديل به درخت اهداف/راهکار شود. برای ترسیم درخت اهداف، ابتدا یک درخت دوم ترسیم می کنیم. این درخت همان درخت اهداف است. برای درخت جدید، ابتدا به ریشه های درخت مسأله نگاه می کنیم، و یکی یکی هر یک از ریشه ها را تبدیل به فعالیت می کنیم. فعالیت ها در ریشه های درخت اهداف نوشته می شود. برای مثال اگر در ریشه درخت مسئله نوشته شده است : بیکاری میان جوانان محله، در درخت اهداف در ریشه ها خواهیم نوشت: اشتغال جوانان محله. در واقع مورد منفی در ریشه درخت مسأله، تبدیل به یک مورد مثبت در ریشه درخت هدف می شود. این کار را یکی یکی برای تمام مواردی که در ریشه های درخت مسأله آمده است انجام می دهیم.

اینک به سراغ تنه می آییم. در تنه درخت مسأله، مسئله اصلی را نوشته ایم. در درخت اهداف، مسأله را تبدیل به یک هدف می کنیم. برای مثال، مسأله می تواند چنین باشد: مصرف روزافزون مواد مخدر در میان جوانان محله. در این صورت برای تبدیل آن به یک هدف و وارد کردن در تنه درخت اهداف چنین عمل می کنیم: کاهش روزافزون مواد مخدر در میان جوانان محله.
سپس به سراغ پیامدها در شاخسار درخت مسأله می آییم. پیامدها یکی یکی، مثبت شده و  تبدیل به دستاوردها در درخت اهداف می شوند. به این ترتیب درخت دومی شکل می گیرد که در ریشه های آن، فعالیت ها درج شده است، در تنه هدف اصلی وارد شده است و در شاخسار هم دستاوردها مشخص شده است. رابطه بین این سه بخش، رابطه علت و معلولی است. فعالیت ها، علت هستند برای هدف (یعنی هدف ما معلول انجام فعالیت ها هستند)، هدف خود علت است برای دستاوردها و دستاورد ها هم معلول تحقق هدف.

به یاد داشته باشید که اساس این فعالیت مباحثه، مناظره و گفت و گو است که در طی شناسایی آیتم های مختلف بایستی صورت بگیرد. به افراد اجاز دهید دلایل و احساسات شان را مطرح کنند.

مثال درخت حل مسائل برای مسائل شهرسازی:

بیایید یک نمونه از درخت مسائل در مورد شهرسازی را ایجاد کنیم. فرض کنید ما می‌خواهیم یک شهر را برنامه‌ریزی کنیم و درخت مسائل را برای این مسئله بسازیم.

۱. شهرسازی:
الف. طراحی سیستم حمل و نقل عمومی
ب. برنامه‌ریزی مناطق مسکونی و تجاری
ج. مدیریت فضاهای سبز و پارک‌ها
د. مدیریت پسماندها و بازیافت
ه. برنامه‌ریزی برای حفاظت از محیط زیست

۲. طراحی سیستم حمل و نقل عمومی:
الف. برنامه‌ریزی خطوط اتوبوس و مترو
ب. ارتقاء سیستم هوشمند حمل و نقل عمومی
ج. ایجاد ایستگاه‌های ترانزیت و پارکینگ‌های عمومی

۳. برنامه‌ریزی مناطق مسکونی و تجاری:
الف. ایجاد نقاط مرکزی تجاری و مراکز خرید
ب. برنامه‌ریزی مناطق مسکونی با توجه به نیازهای جمعیتی
ج. ایجاد فضاهای تفریحی و فرهنگی

۴. مدیریت فضاهای سبز و پارک‌ها:
الف. ایجاد پارک‌های شهری و فضاهای سبز
ب. نگهداری و بهبود فضاهای سبز موجود
ج. ایجاد مسیرهای دوچرخه‌سواری و پیاده‌روها

۵. مدیریت پسماندها و بازیافت:
الف. برنامه‌ریزی سیستم جمع‌آوری و دفع پسماندها
ب. ایجاد ایستگاه‌های بازیافت و بازیافت مواد قابل بازیافت

۶. برنامه‌ریزی برای حفاظت از محیط زیست:
الف. کاهش آلودگی هوا و آب
ب. حفاظت از منابع طبیعی مانند جنگل‌ها و رودخانه‌ها

این یک نمونه ساده از یک درخت مسائل در حوزه شهرسازی است. هر یک از زیرمسائل مطرح شده می‌توانند به زیرمسائل دیگری تقسیم شده و هرکدام از آنها قابلیت اجرای مجموعه‌ای از راه‌حل‌ها و استراتژی‌ها را دارند.

یک نمونه گرافیکی از درخت حل مسائل شهرسازی:

نمونه پرامپت با کمک هوش مصنوعی ویژه انجمن شهرسازی ایران Urbanity.ir که البته مفهوم علمی ندارد و بیشتر گرافیک آن مورد توجه است!

تصور کنید که وظیفه دارید یک درخت حل مسئله برای برنامه ریزی شهری را به تصویر بکشید. تصویر شما باید ساختار سلسله مراتبی مسائل و راه حل های مربوط به توسعه شهری را به تصویر بکشد. با موضوع کلی برنامه ریزی شهری شروع کنید و به زیرمجموعه های خاصی مانند زیرساخت های حمل و نقل، منطقه بندی مسکونی و تجاری، مدیریت فضاهای سبز و پارک ها، مدیریت زباله و بازیافت، و حفاظت از محیط زیست تقسیم کنید. هر شاخه باید بیشتر به موضوعات یا چالش‌های مرتبط تقسیم شود و دیدی جامع از ماهیت چندوجهی برنامه‌ریزی شهری ارائه دهد. برای انتقال روابط بین سطوح مختلف درخت و تاکید بر پیوستگی عناصر مختلف برنامه ریزی شهری، حتماً از برچسب زدن و نشانه های بصری واضح استفاده کنید. تصویر شما باید به عنوان یک نقشه راه بصری برای درک و پرداختن به موضوع پیچیده توسعه شهری باشد

نتیجه‌گیری:
تکنیک درخت حل مسائل یکی از روش

‌های موثر و قدرتمند برای حل مسائل پیچیده است که در مختلف زمینه‌های علمی و فنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از ساختار درختی و اعمال قوانین مربوطه، این تکنیک به حل مسائل به صورت ساختار یافته و دقیق کمک می‌کند و قابلیت اعمال بهینه‌سازی‌های مختلف را نیز داراست.