Nytænkning af brand med dataanalyse og systemdesign

Fra rekordstore brande i det vestlige USA til de ødelæggende og stadig flammende bushbrande i Australien, det bliver mere og mere tydeligt, at samfundet skal skabe et nyt forhold til ild. Faktorer, der inkluderer klimaændringer, udvidelse af menneskelig udvikling, og akkumulering af brændstoffer betyder, at der er behov for nye tilgange, og mange eksperter opfordrer til at øge modstandskraften ved at undertrykke færre brande og fremskynde genopretning af skov.

Ja, du læste det rigtigt - undertrykker færre brande.

Videnskabelige beviser, der er akkumuleret i årtier, peger på, hvordan undertrykkelse af ild fører til usunde skove. Løbende forskning fra U.S. Forest Service, et agentur for det amerikanske landbrugsministerium, viser, hvordan kortsigtet gevinst ved undertrykkelse kan betinge landskabet for fremtiden, endnu større brande, der brænder under ekstreme forhold, og MIT Sloan Executive Education har været med til at omsætte den tankegang til handling.

Matthew Thompson er forskningsskovfoged ved U.S. Forest Service, hvor han arbejder i programmet Human Dimensions på Rocky Mountain Research Station i Colorado og fokuserer på den menneskelige dimension af problemer med naturressourcer. En ingeniør ved uddannelse, med en ph.d. fra Oregon State University i skovteknik, Thompson har arbejdet med agenturet i omkring et årti. Kernen i hans arbejde er at forstå, hvordan man bedst kan katalysere ønskede ændringer i brandlederens adfærd med hensyn til individuelle brandhændelser og over tid. Han mener, at ændringer i brandlederens beslutninger vedrørende indsatsstrategier og taktikker vil være nødvendige for at ændre brandudfald. Til det formål, Thompson tilmelder sig lederuddannelseskurser, når tiden tillader det, for at drage indsigt fra den seneste tænkning i skæringspunktet mellem ledelse og videnskab.

"Risikostyring og ledelsesvidenskab udvikler sig, "siger Thompson." Jeg har fundet den bedste måde at holde mig ajour på er ved hjælp af efter- og lederuddannelse. "

Bringe analyser til brandstyring

Thompsons stræben efter faglig udvikling blev til dels drevet frem af at opnå Presidential Early Career Award for Scientists and Engineers i 2016. Den finansiering, han modtog som et resultat af denne pris, gjorde det muligt for ham at tilmelde sig kurser over flere år, herunder forståelse og løsning af komplekse forretningsproblemer og analysestyring:Erhvervslektioner fra Sports Data Revolution på MIT Sloan Executive Education.

"Jeg synes, det er rimeligt at sige, at begge kurser var meget indflydelsesrige i forhold til min tankegang og karriereforløb, " siger Thompson, som deltog i programmerne med sin kollega David Calkin, så de kunne anvende de begreber, de lærte i klasseværelset, direkte på deres arbejde og dele et fælles sprog til deres problemløsning.

"Nogle vil hævde, at ild i sidste ende er unik, men i disse kurser stødte vi på så mange analogier til det, vi ser i brandhåndteringsverdenen, " siger Thompson, "herunder andre discipliner, der har en tendens til at lægge vægt på reaktiv løsning af problemer frem for forebyggelse, for eksempel. Jo mere vi talte med ledere og tog kurser, jo mere stødte vi på fælles problemer og proaktive løsninger."

Thompsons tilstedeværelse i Analytics Management i 2018 var en del af bestræbelserne på at bringe datadrevne beslutninger til håndtering af vildmark.

"Ben Shields introducerede en analysestyringsramme og gav os muligheder for at arbejde gennem denne ramme praktisk, " siger Thompson. "Vi var i stand til tydeligere at definere udfordringerne ved at bringe dataanalyse til udtryk i vores respektive organisationer som et resultat af denne øvelse. Dave og jeg var der for at løse et problem, og muligheden for at arbejde sammen i dette miljø med støtte fra fakultetet var uvurderlig." Thompson tilføjede, at han og hans kollega gik ud til øl efter undervisningen i Cambridge, Massachusetts, og fortsatte med at arbejde gennem rammerne, samle notater og strategier, der ville vise sig nyttige i den næste fase af deres arbejde. Shields er lektor i ledelseskommunikation ved Sloan School of Management.

Thompson, Calkin, og deres kolleger forfattede for nylig et papir, "Risikostyring og analyse i Wildfire Response, ", hvor de demonstrerer den virkelige verden anvendelse af analyser til at understøtte svarbeslutninger og organisatorisk læring.

"Når det kommer til brandhåndtering, vi forsøger ikke at udelukke kulturen med erfaringsbaseret læring, hvilket selvfølgelig er kritisk, "siger Thompson." Men i Ben Shields 'analyseforløb, vi så en direkte parallel mellem de indsigelser, som sportsholdsspejdere rejste, 20 år siden, til statistik og brandlederne, der tvivler på, hvordan statistik kan hjælpe. I sport, som i ild, Beslutningstagning var et job, der i vid udstrækning var forbeholdt de trænede øjne og mave-instinkter fra grisede veteraner."

Thompson og hans kolleger argumenterer for en stærkere vedtagelse af datadrevne beslutninger i brandstyring, som de i daglig tale omtaler som "'Moneyball' for brand, " med henvisning til bogen fra 2003 af Michael Lewis, der beskriver Oakland Athletics' brug af avanceret statistik. I papiret introducerer de kerneanalysebegreber, citere Ben Shields' analytics management framework, og lave observationer om implementering af en analysedagsorden i organisationer.

Skovvæsenet udvikler nu Risk Management 101-kurser for brandfolk og udformer ny risikostyringsdoktrin til at vejlede agenturet. I brandsæsonen, de eksperimenterer med analysehold til rådighed for at hjælpe hændelsesledere. Brandchefer kan bruge data til at hjælpe med at prioritere, hvor de lægger ressourcer og bestemme, hvor undertrykkelsesindsatsen sandsynligvis er en succes. De gør støt fremskridt i retning af at designe den ideelle reaktion på en brand afhængigt af hvornår og hvor den sker.

En systemtænkning til naturbrande

Thompson og Calkin var tidligere medforfatter til flere papirer om anvendelse af virksomhedens risikostyring og systemtænkning til forvaltning af brande efter at have gennemført John Stermans to-dages systemtænkningskursus. Sterman er Jay W. Forrester professor i ledelse ved MIT Sloan School of Management.

I "Rethinking the Wildland Fire Management System, Forfatterne forklarer, hvordan systemtænkning kan hjælpe brandledelsessamfundet med at være proaktivt snarere end reaktivt ved mere fuldstændig at karakterisere det miljø, hvor brandhåndteringsbeslutninger træffes, og forudse faktorer, der kan føre til kompromitteret beslutningstagning.

"I brandsamfundet, mennesker har bevæget sig mod dette systemperspektiv over tid, men mange analyser og perspektiver ser på det sociale og økologiske perspektiv - udtynding af skove, reducere brændbart materiale, engagerende husejere og lokalsamfund, osv. Mange af disse social-økologiske perspektiver har undladt at tage højde for selve brandstyringssystemet, når brandhåndteringen i virkeligheden er det sted, hvor den største forandring skal komme fra. En del af det er fordi, i det vestlige USA, vi har været så gode til at undertrykke, vi har skabt skove, der ser helt anderledes ud, end de plejede at se ud, og vi kan ikke behandle vores vej ud af problemet. Vi skal opportunistisk styre tændinger på forskellige måder, bruge analyser til at forudsige, hvor i landskabet vi kan skabe kuraterede brande, der vil have den rigtige størrelse, inden for forudbestemte grænser. Der kommer succeshistorier ud af det sydvestlige, for eksempel, hvor de har kunnet skabe og kontrollere brande, der har købt landskabet en genopretningsbehandling, der er god de næste 10-20 år. Dette kan være en meget mere effektiv løsning end at logge, for eksempel."

Himlen er grænsen for brandhåndteringsløsninger

Thompson er optimistisk.

"Ingeniøren i mig er mest interesseret i de tekniske udfordringer, og der er store muligheder for vækst på det område. Med fremskridt inden for fjernmålingsteknologi, AI, ML, der er ingen grænser. For eksempel, nyere lovgivning blev vedtaget for at udstyre undertrykkelsesressourcer med sporingsteknologi. Med dette tidsmæssige, data i høj opløsning, vi kan udvide universet af, hvad vi ved om nuværende bestræbelser på at håndtere brand og graden af ​​effektivitet af disse bestræbelser. Dette vil være en enorm forbedring i forhold til den i øjeblikket begrænsede mængde af troværdige data, vi har."

Thompson er også opmuntret af mængden og kvaliteten af ​​forskning og ressourcedeling mellem Forest Service, andre agenturer, og lande som Australien. "Og vi er også meget heldige at have lige ansat Nicholas McCarthy, en naturbranddataforsker fra Australien, der er ekspert i bushfire-tordenvejr og AI-applikationer til naturbrande."

Thompson siger, at folk ofte omtaler ild som et ondt problem uden en løsning. Og selvom han har tillid til data og teknologi, han indser, at det ikke er en sølvkugle. Han advarer også om, at man ikke kan afkoble det sociale fra det tekniske. "Klimaændringer er helt klart et problem, der er menneskedrevet, og adfærdsændring er central for at afbøde. Vedtagelsen af ​​risikostyringsmetoder og dataanalyse er også baseret på et kulturelt skift. Hvis vi i morgen kunne spore alle brandmænd og vurdere undertrykkelseseffektiviteten, det ændrer måske intet. Du har brug for ledere til at værdsætte rollen som datadrevet beslutningstagning og holde andre ansvarlige over for det."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), et populært websted, der dækker nyheder om MIT-forskning, innovation og undervisning.