Sistema de soporte para la toma de decisiones en casos de

Oscar Esteban Rodríguez Espíndola
Aston University
Doctorado en Administración (Logística)
[email protected]
Sistema de soporte para la toma de decisiones en casos de inundación en México
Abstract
Los desastres naturales han afectado notablemente a nuestro país a lo largo de los años, pero entre la
plétora de fenómenos naturales que posan mayor riesgo para las comunidades en México, debido a la
vulnerabilidad de varias poblaciones mexicanas y las terribles experiencias en eventos recientes. Las
inundaciones de Tabasco y Chiapas en 2007 tuvieron afectaciones catastróficas para el país y por ende
la inversión en medidas de mitigación ha sido cuantiosa, sin embargo desafortunados eventos como los
ocurridos recientemente por los huracanes Manuel e Ingrid han mostrado que varias zonas del país
siguen siendo susceptibles a inundaciones.
Frente a una situación de inundación, es fundamental establecer la mejor ubicación para abrir
albergues y centros de distribución para proteger a la población y abastecerla de los insumos básicos
para su supervivencia, respectivamente. De la misma manera, contar con productos para satisfacer las
necesidades básicas de las personas afectadas es muy importante.
Por otra parte, es importante
establecer una política de distribución en búsqueda de utilizar eficientemente los recursos disponibles
pero buscando satisfacer los requerimientos mínimos de la población.
Ante esta situación, el Sistema Nacional de Protección Civil funge como organismo coordinador de
diversas entidades gubernamentales para tratar de proveer protección y alivio para las víctimas de
inundaciones. Sin embargo, experiencias en distintos eventos dan muestra de que existe la necesidad de
proveer a las autoridades de mejores herramientas para la planeación y toma de decisiones en casos de
inundación, debido a que se han presentado problemáticas en estos tres rubros que llaman a reevaluar
las prácticas actualmente utilizadas.
De esta forma, la presente investigación propone desarrollar un sistema de soporte para la toma de
decisiones aglomerando actividades de preparación y respuesta en casos de inundación en México. Esta
investigación propone el uso de un sistema de información geográfica (SIG) para evaluar el daño
ocasionado por la inundación y dar soporte a dos modelos de optimización que se encargan de llevar a
cabo la toma de decisión.
Introducción
Acorde con el banco mundial, aproximadamente 2.6 billones de personas han sido afectadas por
desastres naturales de 1994 a 2003. Desafortunadamente México ha sido vinculado como uno de los
países con gran afectación a causa de los desastres globalmente, como se puede apreciar en la Tabla 1.
Tabla 1. Países con mayor afectación a causa de desastres en 2011
País
No. victimas
País
No. victimas
(millones)
(millones)
China P Rep
159.3
Ethiopia
4.8
India
12.8
Kenya
4.4
Philippines
11.7
Somalia
4
Thailand
11.2
Brazil
3.7
Pakistan
5.4
Mexico
3.7
Fuente: (Guha-Sapir et al., 2012)
Entre la gran variedad de desastres que se presentan año con año a nivel mundial, las inundaciones
se han presentado como uno de los desastres más significativos. Según estimaciones, en el siglo XX
unas 3.2 millones de personas han muerto a causa de inundaciones, lo cual representa más de la mitad
de los fallecidos por desastres naturales en el mundo (Quass, 2006). El impacto de las inundaciones se
puede asociar a tres vertientes fundamentales: el número de desastres acontecidos en el país, el daño
económico que han acarreado y la cantidad de personas afectadas. Profundizando en el número de
eventos acontecidos en México, en el pasado reciente existe una gran cantidad de alertas emitidas por
la Secretaría General de Protección Civil y desastres en diversos Estados del país. La Tabla 2 muestra
el porcentaje de desastres acontecidos en México en el periodo de 1999 – 2007, donde los fenómenos
hidrometeorológicos abarcan en promedio cerca del 90% de todos los eventos registrados.
Tabla 2. Desastres en México de 1999 – 2007.
Fenómeno
Hidrometeorológicos
Geológicos
Químicos, sanitarios
Otros
1999
75.0
25.0
-
2000
99.0
1.0
-
2001
99.0
0.5
0.5
-
2002
97.0
0.0
2.0
1.0
Año
2003
60.2
18.5
21.2
0.1
2004
85.4
0.1
14.5
0.0
2005
99.3
0.0
0.6
0.1
2006
92.8
0.0
5.6
1.6
2007
99.5
0.0
0.4
0.1
Fuente: (Garcia, 2008)
Esto se ha dado como resultado de la ubicación geográfica del país, ya que de acuerdo con el
director general adjunto de ordenación del territorio de la Secretaría de Desarrollo Social (SEDESOL),
Juan Zentella, 34.4% de la población total a nivel nacional se encuentra expuesta a ciclones tropicales y
33.2 % de la población es susceptible a inundación (Zentella, 2010). Además, analizando los diez
desastres que han tenido un mayor número de damnificados en nuestro país de 2000 a 2011 existieron
7.3 millones de afectados repartidos entre diez desastres, resaltando que únicamente el sismo en Colima
de 2003 no se encuentra relacionado con fenómenos hidrometeorológicos.
Por otra parte, el impacto económico ha sido altamente significativo. Por ejemplo, las inundaciones
en Tabasco en 2007 representaron pérdidas de alrededor de 31,800 millones de pesos ($2.4 billones de
dólares) (Zapata et al., 2011), un impacto muy importante para la economía del Estado.
La conjunción de los factores mencionados establece la importancia de analizar el caso mexicano, el
cual cuenta con la particularidad de que aunque México representa la segunda más grande economía en
Latinoamérica, cerca del 50% de la población vive en situación de pobreza (World_Bank, 2013). Eso
quiere decir que por un lado se cuenta con una gran población en riesgo pero por el otro que se trata de
un país que cuenta con los recursos para establecer planes de preparación y respuesta que permitan
mitigar el impacto de las inundaciones y proteger a la población de la mejor manera posible.
Gestión de los desastres en México
Dentro del país existen organismos enfocados a la prevención y atención de desastres, entre los
cuales destacan organizaciones integrantes del Sistema Nacional de Protección Civil (SINAPROC) que
se dividen en la coordinación ejecutiva, la coordinación técnica y la coordinación operativa
(SINAPROC, 2013).
Mientras que la coordinación ejecutiva y la coordinación técnica se involucran más a la toma de
decisiones y evaluación de la situación, la coordinación operativa se compone de secretarías
gubernamentales que se encargan de rescatar, resguardar y proteger a la población en casos de desastre.
Las fuerzas armadas como la Secretaría de la Defensa Nacional (SEDENA) y la Secretaría de Marina
(SEMAR) cuentan con planes específicos para la respuesta en casos de desastre. Usualmente, cuando
se identifica un desastre de gran magnitud la SEDENA activa el plan DN-III (SEDENA, 2011) y la
SEMAR el plan Marina (SEMAR, 2013), buscando auxiliar a la población en riesgo. Como resultado
las fuerzas armadas se encuentran fuertemente involucradas en el apoyo a la zona afectada y se
coordinan con otras secretarías como la Secretaría de Salud, la Secretaría de Seguridad Pública,
Secretaría de Desarrollo Social, entre otras, buscando apoyar a la población afectada.
Desafortunadamente, las experiencias vividas en distintos eventos han arrojado una serie de
problemáticas en la toma de decisiones, entre las que destacan la insuficiencia de albergues preparados
al momento de la inundación (Barbozay and Morales, 2007, Notimex, 2007), situaciones donde la
demanda de albergues mayor fue mayor a la oferta de las autoridades (Barbozay and Morales, 2007,
Notimex, 2007, OCHA, 2007, Santos-Reyes et al., 2010), la existencia de albergues inundados o
inaccesibles (Santos-Reyes et al., 2010, Santos-Reyes and Beard, 2011), la escasez de alimentos
(Dudley, 2007, OCHA, 2007, Santos-Reyes et al., 2010, Santos-Reyes and Beard, 2011), medicinas
(Notimex, 2007) y bienes complementarios (Notimex, 2007) que derivó en algunos casos en episodios
de robo (Santos-Reyes et al., 2010, Santos-Reyes and Beard, 2011), la distribución dentro de los
albergues de alimentos en malas condiciones (Barbozay and Morales, 2007) así como la carencia de
personal para la distribución de ayuda (Barbozay and Morales, 2007) y la cobertura tendenciosa y
desigual a la hora de distribuir los bienes entre la población (Dudley, 2007, Hernández, 2009). Como se
puede apreciar, muchos de los problemas logísticos asociados con las inundaciones están relacionados
con la distribución espacial de las instalaciones así como los procedimientos de distribución y la
planeación previa de las necesidades de la población.
Los problemas anteriores establecen la necesidad de contar con sistemas que permitan apoyar la
toma de decisiones para proveer del mejor cuidado posible a la población. De esta forma, el objetivo de
la presente investigación es proveer un sistema de soporte para la toma de decisiones que permita
establecer una ubicación adecuada de albergues para la población y centros de distribución para el
envío de ayuda, así como para determinar la cantidad de bienes necesarios para apoyar a la población
en distintos eventos y la política de distribución que permita facilitar la entrega de bienes con los
recursos con los que se cuenta.
Sistema de soporte para la toma de decisiones para casos de inundación en México
En búsqueda de poder mejorar el mecanismo utilizado actualmente por las autoridades para la toma
de decisiones logísticas en casos de desastre. Para lograr esto, se utilizará una combinación de dos
modelos de optimización con un sistema de información geográfica (SIG) en virtud de obtener las
ventajas de ambos enfoques. El SIG será utilizado para involucrar las características geográficas y
topográficas de la región, mientras que los modelos de optimización servirán para establecer la toma de
decisiones que permita utilizar de la manera más adecuada los recursos disponibles.
Sistema de información geográfica
Las inundaciones son un fenómeno que va fuertemente ligado a la geografía y a la topografía de una
región. Hay que considerar que uno de los factores a tomar en cuenta en la selección de instalaciones es
la vulnerabilidad de cada una de ellas a encontrarse en una zona inundable frente a diferentes
escenarios, por lo cual se busca incluir consideraciones del peligro potencial de inundación para cada
una de las instalaciones que van a ser evaluadas.
Para poder considerar esta perspectiva en el análisis, se hará uso de SIG vectorial y raster. "Un SIG
es una herramienta que permite obtener, almacenar, manipular, desplegar, analizar y modelar
escenarios de la realidad geográfica de una manera más versátil y fácil de entender, agilizando y
fundamentando la toma de decisiones" (Gobierno_de_Campeche, 2011), el cual consta de estructuras
de datos bidimensionales (modelo vector y modelo raster) y estructuras de datos tridimensionales.
El SIG vector se utilizará para el pre-procesamiento de datos y el análisis de redes, buscando poder
alimentar de información tanto al SIG raster como a ambos modelos de optimización. Por otra parte, el
SIG raster se utilizará para llevar a cabo el análisis de los diferentes escenarios de inundación con base
en la profundidad del agua y el procedimiento descrito por Martin (1993). A través de la inclusión de
la profundidad de inundación, el procedimiento se basa en el uso de un Modelo digital de elevación
(MDE) para analizar el impacto del incremento en el nivel del agua en la zona de estudio, evaluando de
esta manera la proporción de zonas afectadas, el impacto en la red vial y la eliminación de instalaciones
en zonas inundables a través del uso de álgebra de mapas.
Modelo de optimización de preparación
En el área de logística de emergencias, los modelos de optimización representan la metodología
predominante para la toma de decisiones en la literatura académica (Altay and Green, 2006, Caunhye et
al., 2012). La razón es debido a que los modelos de optimización permiten analizar situaciones sujetas
a diversas restricciones y obtener una respuesta que maximice o minimice alguna medida de
desempeño. Dentro de la presente investigación se incorporarán dos modelos de optimización: uno
relacionado con las actividades previas al azote de la inundación y otro enfocado a las actividades a
realizar tras el desastre.
En lo que respecta al modelo de preparación, el trabajo considera un modelo con dos funciones
objetivo con base en la complexidad de los desastres y la dificultad asociada para encontrar una medida
de desempeño que permita englobar las necesidades de las operaciones de emergencia. La primera
función objetivo se encuentra asociada a la maximización de cobertura, buscando que cada albergue
seleccionado atienda a la mayor cantidad de personas posibles a la vez que cada centro de distribución
pueda atender al mayor número de albergues posibles, todo esto buscando proveer de un adecuado
nivel de servicio a la población. Por el otro lado, la segunda función objetivo consta de la minimización
del costo asociado a las actividades de emergencia, en virtud de distribuir de la mejor manera posible el
uso de los recursos escasos con los que se cuenta. En cuanto a las restricciones, se plantean
restricciones de capacidad de las instalaciones, de transporte tras el desastre, de cobertura y
presupuestarias.
Los resultados del modelo de optimización se presentan en términos de la ubicación de las
instalaciones de emergencia (tanto albergues como centros de distribución), la cantidad de bienes que
se deben pre-posicionar en cada centro de distribución previo al desastre para satisfacer las necesidades
inmediatas de la población después de la inundación, así como la asignación de servicio (el albergue al
que se deben dirigir las personas de cada región y el centro de distribución al que le corresponde
atender a cada albergue).
Modelo de optimización de respuesta
Con los resultados del modelo de preparación, el modelo de respuesta se encuentra enfocado
fundamentalmente a establecer la política de distribución tras el azote de la inundación en búsqueda de
minimizar la escasez de bienes en cada uno de los albergues. El modelo de respuesta sirve para
establecer la política de distribución durante la inundación hasta que la situación de emergencia sea
normalizada, partiendo de una corrección de los parámetros iniciales del plan (establecidos por el
modelo de preparación) con respecto a la información real del evento y utilizando todos los demás
resultados provistos por el sistema para la toma de decisiones.
El modelo de respuesta es un modelo de una sola función objetivo, que se encarga de minimizar la
escasez de bienes de emergencia en cada uno de los puntos de servicio, para tratar de satisfacer las
necesidades de la mayor cantidad de damnificados posibles con los recursos disponibles para las
autoridades. El modelo cuenta con restricciones de capacidad de los centros de distribución, vehículos
disponibles, personal disponible, de envío y de modo de transporte. De manera prescriptiva el modelo
puede determinar la cantidad de bienes necesarios para satisfacer las necesidades de la población por
periodo, pero en casos de restricciones presupuestarias o de abasto permite buscar la mejor póliza para
minimizar el desbasto en las zonas más afectadas. Además de esto, los resultados del modelo de
respuesta son la asignación de servicio entre centros de distribución y albergues, el modo de transporte
para la distribución (debido a que a causa de la inundación algunos caminos pueden no encontrarse
disponibles), la cantidad de bienes a enviar por modo y el número de vehículos necesarios para llevar a
cabo la distribución por periodo.
Casos de estudio
En lo que respecta al país, sin duda se trata de uno de los desastres naturales más frecuentes e
impactantes, y un peligro latente en zonas vulnerables tales como Tabasco (Rivera-Trejo et al., 2010),
Veracruz (Garnica and Alcántara, 2004), Chiapas (Montoya et al., 2008), entre otros. El objetivo de la
investigación es poder apoyar en casos de inundación en distintas partes del país, por lo cual se busca
utilizar las condiciones de tres zonas afectadas fuertemente por inundaciones. Los tres casos ya
mencionados han sido trascendentales en la historia reciente de México, por lo cual se ha propuesto el
utilizar los 3 casos para poder aplicar el sistema y establecer conclusiones acerca de su aplicabilidad.
Conclusiones
A través de la investigación realizada, es notable que existe una necesidad de fomentar una cultura
de preparación en comunidades mexicanas. Pese a grandes esfuerzos económicos para establecer
medidas de mitigación, los episodios de inundación siguen aconteciendo en las mismas zonas del país y
esto llama a la necesidad de establecer planes de acción adecuados que permitan aminorar el impacto
de las inundaciones. Para ello, se requiere dotar a las autoridades mexicanas con herramienta para la
toma de decisiones en casos de inundación que les permita llevar a cabo una decisión informada
considerando las limitantes presentes en las situaciones de emergencia, debido a que una adecuada
planeación puede ser la diferencia en el impacto de cualquier desastre.
En lo que respecta a la metodología, el uso de SIG puede incorporar una perspectiva integral para la
toma de decisiones considerando tanto las características inherentes de las inundaciones como una
herramienta de toma de decisiones como es la optimización. El analizar de cerca esta combinación
puede derivar en sistemas que mejoren las actividades actualmente realizadas por autoridades
mexicanas.
El modelo de preparación permitirá evaluar los niveles de planificación en las comunidades
mexicanas y mejorar la planeación de futuros eventos, mientras que el modelo de respuesta auxiliará a
las autoridades para proveer bienes a las zonas más necesitadas de la mejor manera posible. En
resumen, el sistema de soporte para la toma de decisiones propuesto servirá como base para establecer
la viabilidad del uso de estas herramientas para inundaciones en México, buscando proveer de
alternativas útiles a las autoridades.
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