ارایه مدل بهینه سازی اختصاص منابع اقتصادی به منظور کاهش ریسک لرزه ای

بهترین راه مقابله و روبرو شدن با زلزله ها ی شدید آینده برنامه ها ی پیشگیری و کاهش ریسک معقول و مقرون به صرفه، مانند ایجاد آیین‎نامه ها ی ساختمانی با ضوابط سختگیرانه‎تر، ارتقای سطح طراحی ساختمانها و زیرساختها، تقویت ساختمانها و زیرساختهای موجود، افزایش سطح آمادگی جامعه در شرایط بحرانی از طریق افزایش آگاهی عمومی و ایجاد سیستمهای هشدار سریع می باشد. از این رو تدوین مدلی اختصاص منابع اقتصادی (بودجه) جهت اقدامات کاهش ریسک لرزه‎ای(مقاوم سازی ساختمانها) به گونه‎ای که محدودیتهای کشورهای در حال توسعه نظیر محدودیت منابع اقتصادی برای مقاوم سازی‎ و بازسازی و توزیع ناعادلانه منابع اقتصادی را مدنظر قرار دهد، برای رساله دکتری برگزیده شده‎است. به منظور ایجاد بینشی مناسب، نسبت به اندرکنش ها و پیچیدگی ها ی مساله کاهش ریسک لرزه‎ای پیشنهاد شده که الگوریتمی متناسب با نیازهای کشور و به صورت بومی طراحی و ارایه شود. برای این منظور در این رساله مدلها و الگوریتم‎های موجود در این رابطه مورد بررسی قرار گرفته و تلاش شده که به هر سه عامل اساسی موثر در رابطه با برنامه ها و راهکارهای مدیریت و کاهش ریسک و اختصاص منابع عمومی یعنی موثر بودن، سودمندی (کارایی) و برابری توجه شود. مدلهای پیشین ارایه شده تاکنون تنها به دو عامل اول پرداخته‎اند؛ لذا در نظر گرفتن اثر برابری و در نظرگیری توازن میان ریسک و برابری در این مدل یکی از دستاوردهای این رساله می‎باشد. چهار مدل بهینه‎سازی در این رساله ارایه شده است که در هر کدام بحث برابری به شکلهای مختلف در نظر گرفته شده است. دستاورد دیگر ارایه مدل بهینه‎سازی تصادفی دو مرحله ای می‎باشد که به منظور وارد کردن عدم قطعیتهای مربوط به زلزله ها در مدلسازی استراتژی های تصمیم گیری در رابطه با نحوه سرمایه‎گذاری برای اقدامات کاهش ریسک لرزه ای منطقه ای، فرمول بندی شده است. به عنوان بخشی از این رساله مدلسازی زلزله‎های احتمالی نیز مد نظر بوده است که مدل بهینه‎سازی نوینی برای تولید زلزله‎های سازگار با خطر مبتنی بر بهینه‎سازی نیز ارایه شده است. مدل ارایه شده سعی در رسیدن به بیشترین بهره وری از منابع اقتصادی موجود، در انجام اقدامات کاهش ریسک می‎باشد، به گونه ای که هزینه ها ی مقاوم سازی، بازسازی، خسارت اقتصادی ناشی از تعداد کشته ها و زخمی ها به کمترین مقدار ممکن برسند. به علاوه در این مدل از ریسک اقتصادی شدید و تعداد کشته‎های زیاد اجتناب شده است. در این مدل، لرزه‎خیزی، وضعیت ساختمانهای موجود از منظر کیفیت و ارزش مقاوم‏سازی، راهکارهای کاهش ریسک، شرایط و قدرت اقتصادی موجود، توزیع جمعیتی کشور و الگوریتمهای مدلسازی آن، روابط آسیب پذیری ساختمانی و تلفات انسانی، الگوریتمهای برآورد خسارت ناشی از اختلال در کسب و کار، الگوریتم مدل‎‎سازی برابری در توزیع منابع اقتصادی و عدم قطعیت کلیه این موارد در نظر گرفته شده است. از جمله اقداماتی که در این رساله انجام شده، تهیه نرم‎افزار کامپیوتری برای تحلیل مدل و انجام مطالعه موردی می باشد. این برنامه تحت gis توسعه داده شده، که به کاربر قابلیت استفاده از تمامی ابزارهای موجود در gis را در کنار تحلیل برنامه می دهد. به علاوه نمایش و بررسی نتایج با توجه به این قابلیت نیز بسیار آسانتر و بهتر می شود. به عنوان بخشی از رساله، مطالعه موردی بر روی شهر تهران با استفاده از هر یک از چهار مدل توسعه داده شده صورت پذیرفته است. انجام مطالعه موردی بخش مهمی از این رساله است زیرا با توجه به داده های در دسترس می توان قابلیتهای این مدل را نشان داده و از آن برای برنامه ریزی ها ی کاهش ریسک در حوزه شهری و منطقه‎ای استفاده نمود. به علاوه برای تحلیل مدل بهینه‎سازی می‎بایست کلیه این داده‎ها و اطلاعات برای منطقه مورد مطالعه جمع‎آوری و یا تهیه شود. این امر نشان می‎دهد که انجام مطالعه موردی صحیح و پیاده کردن این مدل برای یک شرایط واقعی کار اندکی نیست و نیازمند دقت و پیش اقدامات فراوان است. تهیه برخی از این داده‎ها و اطلاعات مورد نیاز، مستلزم انجام تحلیلهای جداگانه بوده و برای تهیه آنها می‎بایست به بحث افزایش دقت مورد نیاز از یک طرف و کاهش تقاضای محاسباتی توجه نموده و تعادلی میان این دو امر برقرار نمود. بنابراین یکی از چالشهای این رساله شامل ارایه روشهایی برای تهیه داده‎های ورودی در یک مدل بهینه‎سازی اختصاص منابع اقتصادی بوده است. دیگر دستاورد ارایه انواع مختلف نتایجی است که می‎توان از این مدل استخراج نمود و نمایش کاربرد آنها در درک بهتر طراحی اولویت‎بندی و بودجه بندی برنامه‎ها و استراتژی‎های کاهش ریسک می‎باشد. همچنین انجام این تحلیل و نتایج آن به شناخت اثرات زلزله‎های گوناگون، محدودیت‎های بودجه، محدودیت ها ی آیین نامه ها، ریسک کشته شده ها ی بیش از حد، ریسک خسارت اقتصاد ی بیش از حد، پارامترهای برابری و توزیع عادلانه، کاربری ها ی انواع ساختمانها بر پیشنهادهای مقاوم سازی و بازسازی کمک می‎کند. نتایج این مطالعه می‎تواند در ایجاد یک بینش مناسب نسبت به اندرکنش ها و پیچیدگی ها ی مساله‎ی تصمیم گیری کاهش ریسک لرزه‎ای زلزله موثر واقع شود. یکی از کاربردهای مهم این نتایج، استفاده از آنها در مراکز تصمیم ‎گیرنده در رابطه با اختصاص بودجه کشوری برای اقدامات کاهش ریسک، مانند وزارت کشور، وزارت مسکن و شهرسازی، شهرداری ها و فرمانداری‎ها و معاونت مدیریت و برنامه ریزی می باشد. با این وجود به دلیل مشارکت کلیه وزارتخانه ها و سایر نهادها در امر کاهش ریسک لرزه ای، نتایج چنین تحلیلهایی می تواند مورد استفاده کلیه این نهادها قرار بگیرد.