science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe de hulpverlening bij rampen kan worden verbeterd met speltheorie

Het aantal rampen is sinds de jaren tachtig wereldwijd verdubbeld, met de schade en verliezen die sinds het nieuwe millennium op gemiddeld 100 miljard dollar per jaar worden geschat, en het aantal getroffen mensen groeit ook.

Orkaan Katrina in 2005 was de duurste natuurramp in de VS, met schattingen tussen $ 100 miljard en $ 125 miljard. Over het dodental van Katrina wordt nog steeds gedebatteerd, maar we weten dat minstens 2, 000 werden gedood, en duizenden werden dakloos.

Wereldwijd, de tol is duizelingwekkend. De drievoudige ramp van een aardbeving, tsunami en kernsmelting die op 11 maart begon, 2011 in Fukushima, Japan doodde duizenden, net als de aardbeving in Haïti in 2010.

De uitdagingen voor rampenhulporganisaties, met inbegrip van niet-gouvernementele organisaties (NGO's), zijn immens. De meerderheid opereert onder één, gemeenschappelijk, humanitair principe om de kwetsbaren te beschermen, het verminderen van lijden en het ondersteunen van de kwaliteit van leven. Tegelijkertijd, ze moeten strijden om financiële fondsen van donoren om hun eigen duurzaamheid te waarborgen.

Deze competitie is intens. Het aantal geregistreerde Amerikaanse non-profitorganisaties steeg van 12, 000 in 1940 tot meer dan 1,5 miljoen in 2012. Elk jaar wordt ongeveer $ 300 miljard gedoneerd aan goede doelen in de Verenigde Staten.

Tegelijkertijd, veel belanghebbenden zijn van mening dat humanitaire hulp niet zo succesvol is geweest in het verwezenlijken van de doelstellingen als gevolg van een gebrek aan coördinatie tussen NGO's, wat resulteert in dubbele diensten.

Mijn team en ik hebben gekeken naar een nieuwe manier om de manier waarop we reageren op natuurrampen te verbeteren. Een oplossing zou speltheorie kunnen zijn.

Het is een hele klus om de juiste benodigdheden te krijgen voor mensen in nood

De behoefte aan verbetering is groot.

Binnen drie weken na de aardbeving van 2010 in Haïti, 1, 000 NGO's waren actief in Haïti. Nieuwsmedia-aandacht voor onvoldoende watervoorraden resulteerde in immense donaties aan het Dominicaanse Rode Kruis om zijn eilandbuur te helpen. Als resultaat, Port-au-Prince was verzadigd met vracht en geschenken in natura, zodat de zendingen vanuit de Dominicaanse Republiek meerdere dagen moesten worden stilgelegd. Na de ramp in Fukushima, er werden te veel dekens en kledingstukken verscheept en zelfs kapotte fietsen.

In feite, ongeveer 60 procent van de items die op een ramplocatie aankomen, zijn niet-prioritaire items. Reddingswerkers verspillen dan kostbare tijd aan het omgaan met deze niet-prioritaire voorraden, overwegende dat slachtoffers lijden omdat ze niet tijdig de benodigdheden voor de kritieke behoeften ontvangen.

De levering en verwerking van verkeerde leveringen draagt ​​ook bij aan de congestie op transport- en distributieknooppunten, overweldigt de opslagmogelijkheden en resulteert in verdere vertragingen van noodzakelijke items. De stortvloed aan geschonken ongeschikt materieel als reactie op een ramp wordt vaak de tweede ramp genoemd.

De economie van rampenbestrijding, aan de aanbodzijde, wordt uitgedaagd omdat mensen donaties moeten veiligstellen en de financiële duurzaamheid van hun organisaties moeten waarborgen. Aan de vraagzijde, de behoeften van de slachtoffers moeten tijdig worden vervuld, terwijl verspillend dubbel werk en opstoppingen op het gebied van logistiek worden vermeden.

Speltheorie bij rampen

Speltheorie is een krachtig hulpmiddel voor het modelleren en analyseren van complex gedrag van concurrerende besluitvormers. Het kreeg een enorme boost door de bijdragen van Nobelprijswinnaar John Nash.

Speltheorie is in tal van disciplines gebruikt, van economie, operationeel onderzoek en managementwetenschap, zelfs politieke wetenschappen.

In het kader van rampenbestrijding, echter, er is weinig werk verzet om de reikwijdte van de speltheorie te benutten. Het is, hoe dan ook, duidelijk dat rampenbestrijdingsorganisaties strijden om financiële fondsen en donoren reageren op de zichtbaarheid van de organisaties bij het leveren van hulpgoederen aan slachtoffers door middel van berichtgeving in de media over rampen.

We hebben de kosten voor het leveren van hulpgoederen gemodelleerd, inclusief congestie, de winst van het leveren van goederen (aangezien deze NGO's non-profitorganisaties zijn en ook goed willen doen), plus de financiële donaties die ze kunnen verwerven door media-aandacht op de ramplocaties en om voor te strijden.

Deze omvatten de "nutsfunctie" van elke NGO, die elk individueel probeerden te maximaliseren. De NGO's werden ook geconfronteerd met beperkingen in de hoeveelheid hulpgoederen die ze hadden voorbereid en konden verdelen onder de slachtoffers van de ramp.

We hebben twee scenario's onderzocht:

Toen de NGO's vrij waren van het voldoen aan de gemeenschappelijke minimum- en maximumbedragen van de hulpgoederen op punten van nood (een Nash Equilibrium-model);

Toen de NGO's ervoor moesten zorgen dat ze de minimaal benodigde voorraden op elk vraagpunt voor de slachtoffers leverden, maar de maximale hoeveelheden die door een organisatie op een hoger niveau waren vastgesteld niet overschreden.

Dergelijke beperkingen garanderen dat de slachtoffers op de juiste manier worden bediend, terwijl, tegelijkertijd, het minimaliseren van materiële convergentie en congestie in verband met onnodige voorraden (een gegeneraliseerd Nash-evenwichtsmodel vanwege de gemeenschappelijke/gedeelde beperkingen). Dergelijke grenzen zouden overeenkomen met beleid dat wordt opgelegd door een humanitaire of gouvernementele organisatie op een hoger niveau.

Beleid en implicaties

We gebruikten een case study van orkaan Katrina, vanwege het historische catastrofale karakter.

We hebben de modellen gebouwd met behulp van openbaar beschikbare gegevens, met de NGO's die overeenkomen met het Rode Kruis, het Leger des Heils en "Andere" NGO's gezamenlijk. Aangezien Louisiana de dupe is van de schade, wij selecteerden, als vraagpunten, 10 parochies in Louisiana.

Door computergebaseerde algoritmen toe te passen, we hebben de hulpgoederenstromen en de nutsvoorzieningen van de NGO's in de niet-coöperatieve spellen berekend zonder opgelegd beleid in de vorm van grenzen (Nash Equilibrium) en met (Generalized Nash Equilibrium).

Een bruikbaar kader voor besluitvormers van NGO's

Een vergelijking van de resultaten onder de Nash en Generalized Nash Equilibria toonde kwantificeerbaar aan dat coördinatie van cruciaal belang is voor het bereiken van betere resultaten bij humanitaire hulpoperaties.

De Generalized Nash-oplossing is niet alleen in staat om de mogelijkheid van onder- of overaanbod te elimineren, het garandeert - door middel van concurrentie - de efficiënte toewijzing van middelen zodra aan de minimumvereisten is voldaan.

Zonder dergelijke opgelegde grenzen, hulporganisaties kunnen een "gemakkelijke" route kiezen bij het leveren van hulpgoederen omdat het minder duur is, in plaats van de route die eindigt op een bestemming waar de nood het hoogst is.

Daarom, het raamwerk van de speltheorie heeft aanzienlijke voordelen voor zowel de slachtoffers van de rampen als voor de NGO's. In aanvulling, we hebben ook aangetoond dat onder bepaalde omstandigheden, de gegeneraliseerde Nash-oplossing kan meer donaties aantrekken dan de onbeperkte, concurrerende oplossing.

Onze studie heeft tal van implicaties om coördinerende autoriteiten te begeleiden. Het vormt een sterk argument voor het belang van deze coördinerende instanties bij succesvolle humanitaire hulpverlening.

specifiek, ons onderzoek toont aan dat, als de autoriteiten de beperkingen kunnen opleggen aan de bovenste en onderste vraag naar hulpgoederen, ze kunnen een effectief mechanisme bieden om de respons op rampen te verbeteren. Reactieteams hebben een bepaalde hoeveelheid voorraden nodig om levens te redden, maar niet zo veel dat dit leidt tot congestie en verspilling.

Overheidsinstanties of NGO's moeten samenkomen om deze waarden vast te stellen.

Het Generalized Nash Equilibrium Game Theory-model biedt managers van NGO's een strategisch kader om hun interacties met andere NGO's te analyseren, terwijl ze ook inzicht geven in hun eigen bedrijfsvoering. Bovendien, zoals onze studie onthult, het raamwerk geeft antwoord op fundamentele vragen die elke NGO moet beantwoorden:(1) Hoe en waar moeten we hulp bieden? en (2) Hoe kunnen we die operaties financieren? Een computergebaseerd model dat deze vragen kan beantwoorden, biedt een bruikbaar kader voor besluitvormers van NGO's.

Onze studie suggereert verder dat, ondanks de concurrentie tussen NGO's voor fondsenwerving, er zijn sterke redenen om samen te werken, waardoor hun respons op rampen wordt versterkt en betere resultaten worden bereikt voor mensen in nood. In feite, onze speltheorie-analyse laat kwantificeerbaar zien dat samenwerking tussen NGO's de financiële donaties aan alle NGO's kan verhogen.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.