Hvordan katastrofehjælp kan forbedres med spilteori

Antallet af katastrofer er fordoblet globalt siden 1980'erne, med skader og tab anslået til i gennemsnit 100 milliarder dollars om året siden det nye årtusinde, og antallet af berørte mennesker vokser også.

Orkanen Katrina i 2005 var den dyreste naturkatastrofe i USA, med skøn mellem 100 og 125 milliarder dollars. Katrinas dødstal debatteres stadig, men vi ved, at mindst 2, 000 blev dræbt, og tusinder blev efterladt hjemløse.

I hele verden, vejafgiften er svimlende. Den tredobbelte katastrofe ved et jordskælv, tsunami og nuklear nedsmeltning, der startede den 11. marts 2011 i Fukushima, Japan dræbte tusinder, ligesom jordskælvet i Haiti i 2010.

Udfordringerne til katastrofehjælpsorganisationer, herunder ikke -statslige organisationer (NGO'er), er enorme. Størstedelen opererer under en enkelt, almindelige, humanitære princip om beskyttelse af de sårbare, reducere lidelse og støtte livskvaliteten. På samme tid, de skal konkurrere om finansielle midler fra donorer for at sikre deres egen bæredygtighed.

Denne konkurrence er intens. Antallet af registrerede amerikanske nonprofitorganisationer steg fra 12, 000 i 1940 til mere end 1,5 millioner i 2012. Cirka 300 milliarder dollars doneres til velgørende formål i USA hvert år.

På samme tid, mange interessenter mener, at humanitær bistand ikke har været så vellykket med at nå sine mål på grund af manglende koordinering mellem NGO'er, hvilket resulterer i dobbeltarbejde.

Mit team og jeg har set på en ny måde at forbedre, hvordan vi reagerer på naturkatastrofer. En løsning kan være spilteori.

At få de rigtige forsyninger til dem, der har brug for det, er skræmmende

Behovet for forbedringer er stort.

Inden for tre uger efter jordskælvet i Haiti i 2010, 1, 000 NGO'er opererede i Haiti. Nyhedsmediernes opmærksomhed på utilstrækkelige vandforsyninger resulterede i enorme donationer til Den Dominikanske Røde Kors for at hjælpe sin ø -nabo. Som resultat, Port-au-Prince var mættet med last og naturalier, så forsendelser fra Den Dominikanske Republik måtte standses i flere dage. Efter Fukushima -katastrofen, der var for mange tæpper og beklædningsgenstande afsendt og endda ødelagte cykler.

Faktisk, omkring 60 procent af de genstande, der ankommer til et katastrofested, er genstande uden prioritet. Redningsarbejdere spilder derefter dyrebar tid med at håndtere disse forsyninger uden prioritet, der henviser til, at ofre lider, fordi de ikke modtager de kritiske behov i tide.

Levering og behandling af forkerte forsyninger øger også overbelastningen på transport- og distributionsnoder, overvælder lagermuligheder og resulterer i yderligere forsinkelser af nødvendige varer. Oversvømmelsen af ​​doneret upassende materiel som reaktion på en katastrofe omtales ofte som den anden katastrofe.

Økonomien i katastrofehjælp, på forsyningssiden, udfordres, da folk har brug for at sikre donationer og sikre deres organisationers økonomiske bæredygtighed. På efterspørgselssiden, ofrenes behov skal opfyldes rettidigt, samtidig med at man undgår spildende dobbeltarbejde og overbelastning hvad angår logistik.

Spelteori i katastrofer

Spelteori er et stærkt værktøj til modellering og analyse af komplekse adfærd hos konkurrerende beslutningstagere. Det modtog et enormt løft fra bidragene fra nobelpristageren John Nash.

Spelteori er blevet brugt i mange discipliner, fra økonomi, operationsforskning og ledelsesvidenskab, til endda statsvidenskab.

I forbindelse med katastrofehjælp, imidlertid, der har været lidt arbejde med at udnytte omfanget af spilteori. Det er, alligevel, klart, at katastrofehjælpsorganisationer konkurrerer om finansielle midler, og donorer reagerer på organisationernes synlighed i levering af nødhjælpsforsyninger til ofre gennem mediedækning af katastrofer.

Vi modellerede omkostningerne ved levering af nødhjælp, herunder trængsel, gevinsten ved at levere varer (da disse NGO'er er nonprofitorganisationer og også ønsker at gøre godt), plus de økonomiske donationer, de kommer til at skaffe fra medieeksponering på katastrofestederne og konkurrere om.

Disse omfattede hver NGO's "nytte" -funktion, som hver forsøgte individuelt at maksimere. NGOerne stod også over for begrænsninger i mængden af ​​nødhjælpsforsyninger, som de havde præpositioneret og kunne distribuere til ofrene for katastrofen.

Vi undersøgte to scenarier:

Når NGO'erne var fri for at opfylde fælles minimums- og maksimumsbeløb for nødhjælpspostkravene på behovspunkter (en Nash -ligevægtsmodel);

Når NGO'erne skulle sikre, at de leverede de mindst nødvendige forsyninger på hvert efterspørgselspunkt til ofrene, men ikke oversteg de maksimale beløb, der blev fastsat af en højere organisation.

Sådanne begrænsninger garanterer, at ofrene ville blive betjent passende, mens, på samme tid, minimering af materielkonvergens og overbelastning forbundet med unødvendige forsyninger (en generaliseret Nash -ligevægtsmodel på grund af de fælles/delte begrænsninger). Sådanne grænser svarer til politikker pålagt af en humanitær eller regeringsorganisation på højere niveau.

Politikker og konsekvenser

Vi brugte et casestudie af orkanen Katrina, på grund af dens historiske katastrofale karakter.

Vi byggede modellerne ved hjælp af offentligt tilgængelige data, med de NGO'er, der svarer til Røde Kors, Frelsesarmeen og "Andre" NGO'er samlet. Da Louisiana led mest af skaderne, vi valgte, som efterspørgsel, 10 sogne i Louisiana.

Anvendelse af computerbaserede algoritmer, vi beregnede nødhjælpspoststrømmene og forsyningsselskabernes hjælpeprogrammer i de ikke -samarbejdende spil uden pålagte politikker i form af grænser (Nash -ligevægt) og med (Generaliseret Nash -ligevægt).

En praktisk ramme for NGO's beslutningstagere

En sammenligning af resultaterne under Nash og Generalized Nash Equilibria viste kvantitativt, at koordinering er afgørende for at opnå bedre resultater i humanitære nødhjælpsoperationer.

Den generaliserede Nash-løsning er ikke kun i stand til at eliminere muligheden for at have under- eller overforsyning, det garanterer - gennem konkurrence - en effektiv allokering af ressourcer, når minimumskravene er opfyldt.

Uden sådanne pålagte grænser, nødhjælpsorganisationer kan vælge en "let" rute til levering af forsyninger, fordi det er billigere, frem for den rute, der ender på en destination, hvor der er mest brug for det.

Derfor, spilteoriens ramme har betydelige fordele både for katastrofeofrene og for NGO'erne. Ud over, vi demonstrerede også, at under visse omstændigheder, den generaliserede Nash -løsning er i stand til at tiltrække flere donationer end de ubegrænsede, konkurrencedygtig løsning.

Vores undersøgelse har mange konsekvenser for at guide koordinerende myndigheder. Det giver et stærkt argument for betydningen af ​​disse koordinerende organer i en vellykket humanitær nødhjælpsindsats.

Specifikt, vores forskning viser, at hvis myndighederne kan pålægge øvre og lavere efterspørgsel efter nødhjælp, de kan tilbyde en effektiv mekanisme til at forbedre katastrofeberedskabet. Responsteam har brug for en vis mængde forsyninger for at redde liv, men ikke så meget, at det resulterer i overbelastning og spild.

Regeringsorganer eller NGO'er skal gå sammen om at sætte disse værdier.

Den generaliserede Nash Equilibrium Game Theory -model giver ledere af NGO'er en strategisk ramme til at analysere deres interaktioner med andre NGO'er, samtidig med at de giver indsigt i deres egen drift. I øvrigt, som vores undersøgelse afslører, rammen besvarer grundlæggende spørgsmål, som enhver NGO skal løse:(1) Hvordan og hvor skal vi yde bistand? og (2) Hvordan kan vi finansiere disse operationer? En computerbaseret model, der kan besvare disse spørgsmål, udgør en praktisk ramme for NGO's beslutningstagere.

Vores undersøgelse tyder endvidere på, at trods konkurrencen mellem NGO'er om fundraising, der er stærke grunde til, at de samarbejder, derved styrke deres katastrofeberedskab og opnå bedre resultater for dem i nød. Faktisk, vores spilteorianalyse viser kvantitativt, at samarbejde mellem NGO'er kan øge økonomiske donationer til alle NGO'er.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation. Læs den originale artikel.