science >> Wetenschap >  >> Natuur

Vuur heroverwegen met data-analyse en systeemontwerp

Krediet:CC0 Publiek Domein

Van recordbranden in het westen van de Verenigde Staten tot de verwoestende en nog steeds laaiende bosbranden in Australië, het wordt steeds duidelijker dat de samenleving een nieuwe relatie met vuur moet aangaan. Factoren zoals veranderend klimaat, uitbreiding van de menselijke ontwikkeling, en het accumuleren van brandstoffen betekent dat er nieuwe benaderingen nodig zijn, en veel experts pleiten voor meer veerkracht door minder branden te onderdrukken en bosherstel te versnellen.

Ja, u leest het goed:minder branden onderdrukken.

Wetenschappelijk bewijs dat zich al tientallen jaren verzamelt, wijst op de manieren waarop het onderdrukken van vuur tot ongezonde bossen leidt. Lopend onderzoek door de U.S. Forest Service, een agentschap van het Amerikaanse ministerie van landbouw, laat zien hoe kortetermijnwinst door onderdrukking het landschap kan conditioneren voor de toekomst, nog grotere branden in extreme omstandigheden, en MIT Sloan Executive Education heeft een hand gehad bij het vertalen van dat denken in actie.

Matthew Thompson is onderzoeksboswachter bij de U.S. Forest Service, waar hij werkt in het Human Dimensions Program bij Rocky Mountain Research Station in Colorado en zich richt op de menselijke dimensie van problemen met natuurlijke hulpbronnen. Een ingenieur van opleiding, met een Ph.D. van de Oregon State University in bosbouwkunde, Thompson werkt al ongeveer tien jaar met het bureau. De kern van zijn werk is begrijpen hoe de gewenste veranderingen in het gedrag van brandmanagers het beste kunnen worden gekatalyseerd in termen van individuele brandgebeurtenissen en in de loop van de tijd. Hij is van mening dat veranderingen in beslissingen van brandmanagers met betrekking tot reactiestrategieën en -tactieken nodig zullen zijn om de brandresultaten te veranderen. Daartoe, Thompson schrijft zich in voor cursussen voor leidinggevenden wanneer de tijd het toelaat om inzichten te putten uit de nieuwste denkwijzen op het snijvlak van management en wetenschap.

"Risicobeheer en managementwetenschap evolueert, "zegt Thompson. "Ik heb gevonden dat de beste manier om up-to-date te blijven, is door middel van permanente educatie en executive education."

Analyses naar brandbeheer brengen

Thompsons streven naar professionele ontwikkeling werd gedeeltelijk gestimuleerd door het behalen van de Presidential Early Career Award for Scientists and Engineers in 2016. De financiering die hij als resultaat van deze prijs ontving, stelde hem in staat zich gedurende meerdere jaren in te schrijven voor cursussen, inclusief het begrijpen en oplossen van complexe zakelijke problemen en analysebeheer:zakelijke lessen uit de sportdatarevolutie bij MIT Sloan Executive Education.

"Ik denk dat het eerlijk is om te zeggen dat beide cursussen zeer invloedrijk waren in termen van mijn denken en loopbaantraject, " zegt Thompson, die de programma's bijwoonde met zijn collega David Calkin, zodat ze de concepten die ze in de klas hebben geleerd direct op hun werk konden toepassen en een gemeenschappelijke taal konden delen voor het oplossen van problemen.

"Sommigen zullen beweren dat vuur uiteindelijk uniek is, maar in deze cursussen kwamen we zoveel analogieën tegen met wat we zien in de wereld van brandbestrijding, " zegt Thompson, "inclusief andere disciplines die de neiging hebben om de nadruk te leggen op het reactief oplossen van problemen in plaats van preventie, bijvoorbeeld. Hoe meer we spraken met managers en cursussen volgden, hoe meer we veelvoorkomende problemen en proactieve oplossingen tegenkwamen."

Thompsons deelname aan Analytics Management in 2018 maakte deel uit van een poging om datagestuurde besluitvorming naar natuurbrandbeheer te brengen.

"Ben Shields introduceerde een analytisch managementraamwerk en gaf ons de mogelijkheid om hands-on door dat raamwerk te werken, ", zegt Thompson. "Als resultaat van deze oefening konden we de uitdagingen van het toepassen van data-analyse in onze respectievelijke organisaties duidelijker definiëren. Dave en ik waren daar om een ​​probleem op te lossen, en de mogelijkheid om in deze omgeving samen te werken met de steun van de faculteit was van onschatbare waarde." Thompson voegde eraan toe dat hij en zijn collega na de les in Cambridge bier gingen drinken, Massachusetts, en bleef werken door het raamwerk, het samenstellen van aantekeningen en strategieën die nuttig zouden kunnen zijn in de volgende fase van hun werk. Shields is hoofddocent managementcommunicatie aan de Sloan School of Management.

Thompson, Calkin, en hun collega's hebben onlangs een paper geschreven, "Risicobeheer en analyse in reactie op natuurbranden, " waarin ze de real-world toepassing van analyse demonstreren om responsbeslissingen en organisatorisch leren te ondersteunen.

"Als het om brandbestrijding gaat, we proberen de cultuur van ervaringsleren niet te negeren, wat natuurlijk van cruciaal belang is, ", zegt Thompson. "Maar in de analysecursus van Ben Shields, we zagen een directe parallel tussen de bezwaren van sportteamscouts, 20 jaar geleden, tot statistieken en de brandweermannen die twijfelen hoe statistieken kunnen helpen. bij sport, als in vuur, besluitvorming was een taak die grotendeels was voorbehouden aan de getrainde ogen en het instinct van grijze veteranen."

Thompson en zijn collega's pleiten voor een sterkere acceptatie van datagestuurde beslissingen in brandbeheer, die ze in de volksmond "'Moneyball' voor vuur, " verwijzend naar het boek uit 2003 van Michael Lewis waarin het gebruik van geavanceerde statistieken door de Oakland Athletics wordt beschreven. In het artikel introduceren ze kernanalyseconcepten, citeer het analysebeheerkader van Ben Shields, en observaties doen over het implementeren van een analyseagenda binnen organisaties.

De Forest Service ontwikkelt nu Risk Management 101-cursussen voor brandweerlieden en ontwerpt een nieuwe risicobeheerdoctrine om het bureau te begeleiden. Tijdens het brandseizoen, ze experimenteren met oproepbare analyseteams om commandanten van incidenten te assisteren. Brandweermanagers kunnen gegevens gebruiken om prioriteiten te stellen waar ze middelen inzetten en om te bepalen waar onderdrukkingsinspanningen het meest kans van slagen hebben. Ze boeken gestaag vooruitgang bij het ontwerpen van de ideale reactie op een brand, afhankelijk van waar en wanneer het gebeurt.

Een systeemdenkende benadering van bosbranden

Thompson en Calkin waren eerder co-auteur van verschillende artikelen over de toepassing van bedrijfsrisicobeheer en systeemdenken op natuurbrandbeheer na het voltooien van de tweedaagse cursus systeemdenken van John Sterman. Sterman is de Jay W. Forrester Professor of Management aan de MIT Sloan School of Management.

In "Een nieuwe kijk op het beheersysteem voor bosbranden, "De auteurs leggen uit hoe systeemdenken de brandmanagementgemeenschap kan helpen om proactief te zijn in plaats van reactief door de omgeving waarin beslissingen over brandmanagement worden genomen vollediger te karakteriseren en te anticiperen op factoren die kunnen leiden tot gecompromitteerde besluitvorming.

"In de brandweer mensen zijn in de loop van de tijd in de richting van dit systeemperspectief gegaan, maar veel van de analyses en perspectieven kijken naar het sociale en ecologische perspectief:het uitdunnen van bossen, het verminderen van brandbaar materiaal, het betrekken van huiseigenaren en gemeenschappen, enz. Veel van die sociaal-ecologische perspectieven hebben geen rekening gehouden met het brandbeheersysteem zelf, terwijl in feite brandmanagement misschien wel de plek is waar de meeste verandering vandaan moet komen. Een deel daarvan is omdat, in het westen van de VS, we zijn zo goed geweest in onderdrukking dat we bossen hebben gecreëerd die er heel anders uitzien dan ze er vroeger uitzagen, en we kunnen onze uitweg uit het probleem niet behandelen. We moeten ontstekingen opportunistisch op een andere manier beheren, gebruik analyses om te voorspellen waar in het landschap we samengestelde branden kunnen maken die de juiste grootte zullen hebben, binnen vooraf vastgestelde grenzen. Er komen succesverhalen uit het zuidwesten, bijvoorbeeld, waar ze branden hebben kunnen creëren en beheersen die het landschap een restauratiebehandeling hebben gegeven die goed is voor de komende 10-20 jaar. Dit kan een veel effectievere oplossing zijn dan loggen, bijvoorbeeld."

De lucht is de limiet voor oplossingen voor brandbeheer

Thompson is optimistisch.

"De ingenieur in mij is het meest geïnteresseerd in de technische uitdagingen, en er zijn enorme groeimogelijkheden op dat gebied. Met de vooruitgang in teledetectietechnologie, AI, ML, de hemel is de limiet. Bijvoorbeeld, recente wetgeving is aangenomen om onderdrukkingsmiddelen uit te rusten met volgtechnologie. Met deze tijdelijke hoge resolutie gegevens, we kunnen het universum uitbreiden van wat we weten over de huidige inspanningen om brand te beheersen en de mate van efficiëntie van deze inspanningen. Dit zal een enorme verbetering zijn ten opzichte van de momenteel beperkte hoeveelheid geloofwaardige gegevens die we hebben."

Thompson is ook aangemoedigd door de hoeveelheid en kwaliteit van onderzoek en het delen van bronnen tussen de Forest Service, andere instanties, en landen als Australië. "En we hebben ook veel geluk dat we net Nicholas McCarthy hebben aangenomen, een wildvuurdatawetenschapper uit Australië die een expert is op het gebied van bosbrandonweersbuien en AI-toepassingen voor natuurbranden."

Thompson zegt dat mensen vuur vaak een slecht probleem noemen zonder één oplossing. En hoewel hij vertrouwen heeft in data en technologie, hij beseft dat het geen wondermiddel is. Hij waarschuwt ook dat men het sociale niet kan loskoppelen van het technische. "Klimaatverandering is duidelijk een probleem dat door mensen wordt aangestuurd, en gedragsverandering staat centraal bij mitigatie. De adoptie van risicobeheerbenaderingen en data-analyse is ook gebaseerd op een culturele verschuiving. Als we morgen elke brandweerman kunnen volgen en de effectiviteit van de onderdrukking kunnen beoordelen, het zou misschien niets kunnen veranderen. Je hebt leiders nodig die de rol van datagedreven besluitvorming waarderen en anderen daarop aanspreken."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), een populaire site met nieuws over MIT-onderzoek, innovatie en onderwijs.