Fəlakət zamanı təxliyə planı hazırlamaq yalnız “ən qısa müddətdə ən çox insanı çıxaraq” problemi deyil. Yol tutumu məhduddur, sığınacaqlara çıxış bərabər deyil, bəzi qruplar yaşlılıq, əlillik, hamiləlik, uşaqlıq, evsizlik və ya aşağı hərəkət qabiliyyəti səbəbindən daha həssasdır. Buna görə fəlakət təxliyəsi eyni zamanda həm texniki, həm də etik qərar problemidir.

Bu tədqiqat təxliyə şəbəkəsinin planlaşdırılmasında beş fərqli etik prinsipi riyazi meyara çevirir: utilitarizm, deontologiya, ədalət/bərabərlik, ehtiyac əsaslı prioritet və müqaviləçilik. Utilitarizm ümumi təxliyə səmərəliliyinə, deontologiya həssas qrupları qoruma öhdəliyinə, ədalət qruplar arasında balanslı təxliyə imkanına, ehtiyac əsaslı prioritet ən təcili ehtiyacı olan qruplara üstünlük verilməsinə, müqaviləçilik isə qruplar arasında qəbul edilə bilən fərqlərin qalmasına fokuslanır.

Müəlliflər bu etik meyarları vahid çəkili bala sıxışdırmaq əvəzinə, aralarındakı ziddiyyətləri birbaşa modelləşdirməyi təklif edirlər. Bunun üçün çoxməqsədli max-min və min-max strukturlarından istifadə olunur. Max-min yanaşması ən zəif vəziyyətdə qalan meyarı yaxşılaşdırmağa çalışır; min-max yanaşması isə ən yüksək balanssızlığı azaltmağı hədəfləyir. Beləliklə model yalnız sürətli təxliyə deyil, etik baxımdan daha izah edilə bilən və balanslı təxliyə qərarları yaratmağı məqsəd qoyur.

Problem nədir?

Fəlakət təxliyəsinin planlaşdırılmasında klassik optimallaşdırma modelləri adətən müddəti azaltmaq, ümumi təxliyə olunan insan sayını artırmaq və ya şəbəkə tutumundan səmərəli istifadə etmək kimi məqsədlərə fokuslanır. Lakin real həyatda təxliyə qərarları yalnız səmərəlilik hesabından ibarət deyil. Eyni anda bu suallar yaranır: ən çox insanı ən sürətli şəkildə təxliyə etmək lazımdırmı? Hərəkət qabiliyyəti aşağı olan şəxslərə üstünlük verilməlidirmi? Bütün qruplara bərabər imkan yaradılmalıdırmı? Ən çox ehtiyacı olanlara üstünlük verilməlidirmi? Yoxsa heç bir qrupun həddindən artıq geridə qalmadığı kompromis axtarılmalıdır?

Bu suallar bir-biri ilə ziddiyyət təşkil edə bilər. Məsələn, ümumi təxliyə səmərəliliyini artırmaq həssas qruplara ayrılan resursları azalda bilər. Həssas qruplara prioritet vermək ümumi təxliyə müddətini uzada bilər. Hər qrupa eyni nisbət ayırmaq isə bəzi qrupların daha təcili ehtiyaclarını nəzərdən qaçıra bilər. Buna görə fəlakət təxliyəsi yalnız mühəndislik problemi deyil, həm də etik prioritetlərin necə balanslaşdırılması problemidir.

Tədqiqatın tənqid etdiyi məqam mövcud modellərin çoxunun bu etik ziddiyyətləri açıq göstərməməsi və fərqli dəyərləri vahid birləşik funksiyaya endirməsidir. Tək çəkili bal istifadə olunanda qərarverici hansı etik prinsipin hansı vəziyyətdə qurban verildiyini aydın görə bilməyə bilər. Bu tədqiqat etik prinsipləri müstəqil meyarlar kimi saxlayaraq aralarındakı ziddiyyətləri görünən etməyi hədəfləyir.

Metod nə təklif edir?

Tədqiqat fəlakətdən əvvəl təxliyə şəbəkəsinin dizaynı üçün iki səviyyəli modelləşdirmə quruluşu yaradır. İki səviyyəli proqramlaşdırma qərar problemini yuxarı və aşağı səviyyələrə ayıran optimallaşdırma yanaşmasıdır. Yuxarı səviyyədə planlaşdırıcı etik məqsədləri qiymətləndirir; aşağı səviyyədə isə təxliyə olunan şəxslərin marşrut seçimi və şəbəkədə trafik tarazlığı formalaşır.

Aşağı səviyyədə istifadəçi tarazlığı yanaşmasından istifadə olunur. İstifadəçi tarazlığı sadə şəkildə heç bir təxliyə olunan şəxsin təkbaşına marşrutu dəyişərək daha qısa səyahət müddəti əldə edə bilmədiyi vəziyyətdir. Bu yanaşma təxliyə axınlarının yol sıxlığından asılı olaraq necə paylandığını təmsil edir.

Modeli birbaşa həll etmək çətin olduğu üçün aşağı səviyyəli problem Karush-Kuhn-Tucker şərtləri ilə birsəviyyəli formaya çevrilir. Karush-Kuhn-Tucker şərtləri məhdudiyyətli optimallaşdırma problemlərində optimal nöqtəni müəyyən etmək üçün istifadə olunan riyazi şərtlərdir. Beləliklə iki səviyyəli, qeyri-xətti və etik məqsədləri ehtiva edən mürəkkəb quruluş daha həll edilə bilən hala gətirilir.

Daha sonra beş etik ziddiyyət modeli yaradılır. Model 1 utilitarizm ilə deontologiyanı, Model 2 ədalətlə ehtiyac əsaslı prioriteti, Model 3 müqaviləçiliklə utilitarizmi, Model 4 deontologiya ilə ədaləti, Model 5 isə ehtiyac əsaslı prioritetlə müqaviləçiliyi balanslaşdırır. Bu modellər Improved Evolutionary Algorithm (IEA) adlı təkmilləşdirilmiş təkamül alqoritmi ilə həll olunur. Təkamül alqoritmi mümkün həlləri populyasiya kimi götürüb seçim, çarpazlama, mutasiya və elitizm addımları ilə daha yaxşı həllərə yaxınlaşan evristik optimallaşdırma üsuludur.

Formullar nəyi izah edir?

Tədqiqatda formulalar intensiv istifadə olunub. Bəzi PDF formulaları mətn çıxarışında parçalı görünsə də, əsas simvol quruluşu və mənası qorunaraq aşağıda MathJax uyğun şəkildə təqdim edilib.

İlk meyar utilitarizmi təmsil edən Təxliyə Səmərəliliyi İndeksidir. Burada w_i qrup çəkisini, G_i təxliyə olunan insan sayını, T_{evacuation} ümumi təxliyə müddətini göstərir.

Bu formula vahid zamanda çəkiləndirilmiş neçə nəfərin təxliyə olunduğunu ölçür. Daha yüksək dəyər daha yüksək ümumi səmərəlilik deməkdir.

Deontologiya prinsipini təmsil edən həssas əhalinin qorunma nisbəti ümumi qrupdan başqa həssas qrupların nə dərəcədə təxliyə olunduğunu ölçür.

Burada G_{total,i} müvafiq qrupdakı ümumi insan sayıdır. Ümumi qrup əvəzinə yaşlı, hamilə, əlil, uşaq, evsiz kimi həssas qruplara fokuslanır.

Ədalət və bərabərlik meyarı qrupların təxliyənin tamamlanma nisbətləri arasındakı ən aşağı və ən yüksək dəyəri müqayisə edir.

Burada \xi sıfıra bölünmənin qarşısını almaq üçün istifadə olunan kiçik müsbət sabitdir. Dəyər 1-ə yaxınlaşdıqca qruplar arasındakı təxliyə nisbətləri daha balanslı olur.

Ehtiyac əsaslı prioritet üçün istifadə olunan balanssızlıq indeksi çəkili təxliyə nisbətlərinin nə qədər ayrıldığını göstərir. Bu meyarda aşağı dəyər daha yaxşıdır.

Bu formula ehtiyac prioritetləri nəzərə alındıqda qruplar arasında nə qədər balanssızlıq qaldığını ölçür.

Müqaviləçilik meyarı həm insan sayı, həm də zaman baxımından qruplar arasındakı fərqləri birlikdə qiymətləndirir.

Burada x və y müvafiq olaraq say fərqi və zaman fərqi komponentlərinin çəkiləridir.

Bu iki formula qruplar arasında təxliyə nisbəti və təxliyə müddəti fərqlərinin nə qədər böyüdüyünü göstərir. Müqaviləçi yanaşma heç bir qrupun həddindən artıq geridə qalmamasını hədəfləyir.

Tədqiqatın ən mühüm yeniliklərindən biri etik ziddiyyətlərin max-min və ya min-max strukturu ilə formulalaşdırılmasıdır. Məsələn, utilitarizm ilə deontologiya arasındakı ziddiyyət belə yazılır:

Bu ifadə yalnız səmərəliliyi və ya yalnız həssas qrupların qorunmasını artırmağa çalışmır. İki meyardan daha zəif olanı yüksəldərək balanslı həll axtarır.

Deontologiya ilə ədalət arasındakı ziddiyyət belə təmsil olunur:

Bu model həm həssas qrupların qorunmasını, həm də qruplar arasında təxliyə nisbətlərinin bərabərliyini birlikdə yaxşılaşdırmağa çalışır.

Ehtiyac əsaslı prioritetlə müqaviləçilik arasındakı ziddiyyət isə min-max yanaşması ilə verilir:

Burada məqsəd ən pis balanssızlıq amilini azaltmaqdır. Beləliklə ehtiyacların qarşılanması və qruplar arasında müqaviləçi qəbul edilə bilmə eyni anda nəzarətdə saxlanılır.

Max-min çevrilməsinin əsas məntiqi bu sadə bərabərliklə izah edilə bilər:

Bu çevrilmə “iki məqsəddən daha aşağı olanı mümkün qədər yüksəlt” fikrini həll edilə bilən optimallaşdırma məhdudiyyətlərinə çevirir.

Qrafik, cədvəl və sxemin əsas mesajı

Tədqiqatın ilk sxemi təcrübə dizaynının üçmərhələli quruluşunu göstərir. Əvvəlcə kiçik benchmark şəbəkəsində model doğrulaması aparılır. Daha sonra orta və böyük miqyaslı şəbəkələrdə modelin davranışı sınaqdan keçirilir. Sonda fərqli etik məqsəd kombinasiyalarının səmərəlilik, bərabərlik və ehtiyac prioritetinə təsirləri müqayisə olunur. Bu dizayn modelin yalnız nəzəri deyil, müxtəlif şəbəkə ölçülərində də necə davrandığını görməyə imkan verir.

Nguyen-Dupuis şəbəkə sxemi kiçik miqyaslı test şəbəkəsi kimi istifadə olunub. Düyünlər və əlaqələr təxliyənin başlanğıc nöqtələri ilə təxliyə mərkəzləri arasındakı yol seçimlərini təmsil edir. Bu şəbəkədə beş etik modelin yaratdığı təxliyə nəticələri, qrup üzrə təxliyə sayları və əlaqə axınları müqayisə edilib.

Model nəticələrini göstərən cədvəllər etik seçimin trafik bölgüsünü birbaşa dəyişdirdiyini ortaya qoyur. Məsələn, Model 1 həssas qrupların qorunmasında güclü nəticə verdiyi halda, Model 4 həssas qrup qorunması ilə bərabərlik arasında daha balanslı görünür. Model 5 isə qruplar arasındakı fərqləri azaldır, lakin bəzi həssas qrupların ümumi təxliyə nisbətinin aşağı düşməsinə səbəb ola bilər.

İstilik xəritəsi etik hədd dəyərləri artdıqca modelin daha məhdud hala gəldiyini və ümumi məqsəd dəyərinin azaldığını göstərir. Bu, fəlakət planlaşdırılmasında gözlənilən nəticədir: daha sərt ədalət və qoruma şərtləri tətbiq ediləndə şəbəkə tutumu daha ehtiyatla bölüşdürülür; bu da səmərəliliklə etik təminat arasında açıq kompromis yaradır.

Alqoritm müqayisə qrafikləri IEA alqoritminin standart təkamül alqoritmi, simulyasiya edilmiş soyutma, qarışqa koloniyası optimallaşdırması və tabu axtarışı ilə müqayisədə daha sürətli və daha keyfiyyətli həllər yaratdığını göstərir. Şəbəkə miqyası böyüdükcə IEA-nın üstünlüyü daha aydın görünür.

Təcrübələr necə aparılıb?

Tədqiqat üç təcrübə mərhələsindən istifadə edir. Əvvəlcə Nguyen-Dupuis benchmark şəbəkəsində beş etik model sınaqdan keçirilir. Bu kiçik şəbəkə modelin həll edilə bilməsini, metriklərin tutarlılığını və alqoritmin əsas performansını görmək üçün istifadə olunur.

İkinci mərhələdə 100 orta və böyük miqyaslı şəbəkə nümunəsi yaradılır. Orta miqyaslı nümunələrdə 10–20 düyün və 20–50 əlaqə, böyük miqyaslı nümunələrdə 40–60 düyün və 100–200 əlaqə istifadə olunur. Bu nümunələr Python-dakı NetworkX kitabxanası ilə yaradılır. Beləliklə modelin yalnız kiçik nümunədə deyil, daha mürəkkəb şəbəkə strukturlarında necə performans göstərdiyi araşdırılır.

Üçüncü mərhələdə alqoritm performansı müqayisə olunur. IEA standart Evolutionary Algorithm, Simulated Annealing, Ant Colony Optimisation və Tabu Search ilə müqayisə edilir. Müqayisə iterasiya sayı, işləmə müddəti, yekun məqsəd funksiyasının dəyəri, yaxınlaşma sürəti və həll keyfiyyəti əsasında aparılır.

Bundan əlavə həssaslıq analizləri aparılır. 64 fərqli etik hədd kombinasiyası və 29 fərqli qrup çəkisi quruluşu sınaqdan keçirilir. Beləliklə hədd dəyərləri, həssas qrupların qorunma şərtləri və qrup çəkiləri dəyişəndə modelin necə reaksiya verdiyi ölçülür.

Nəticələr nə göstərir?

Kiçik benchmark şəbəkəsində Model 1 utilitarizmlə həssas qrupların qorunması arasında balanslı həll yaradır. WVPPR dəyərinin yüksək olması həssas qrupların güclü qorunduğunu; EEI dəyərinin orta səviyyədə qalması isə bunun müəyyən səmərəlilik xərcinin olduğunu göstərir.

Model 2 ədalətlə ehtiyac əsaslı prioritet arasında tarazlıq yaratmaqda zəif görünür. Orta miqyaslı şəbəkələrdə dalğalanma yüksəkdir; böyük miqyaslı şəbəkələrdə daha sabit olsa da, etik performans baxımından məhdud nəticələr verir. Tədqiqat Model 2-ni beş model arasında praktik tətbiq qabiliyyəti ən zəif model kimi qiymətləndirir.

Model 3 səmərəlilik baxımından yüksək dəyərlər yarada bilər, lakin bu vəziyyət müqaviləçi ədalət və qruplar arasındakı fərqlər baxımından zəifləmə yarada bilər. Başqa sözlə, daha yüksək təxliyə səmərəliliyi bəzi qruplar arasında qəbul edilə bilmə problemlərinə səbəb ola bilər.

Model 4 xüsusilə orta miqyaslı şəbəkələrdə güclü və balanslı nəticələr verir. Həssas qrupların qorunması ilə təxliyə bərabərliyi eyni anda nəzərə alınır. Lakin böyük şəbəkələrdə performans daha dəyişkən olur; bu da şəbəkə mürəkkəbliyi artdıqca etik tarazlıq yaratmağın çətinləşdiyini göstərir.

Model 5 böyük miqyaslı və ehtiyac yönümlü təxliyə ssenarilərində daha tutarlı nəticə verir. NFII və CCDI kimi balanssızlıq meyarlarını daha sabit şəkildə nəzarətdə saxlayır. Buna görə böyük miqyaslı fəlakətlərdə qruplar arasındakı fərqləri azaltmaq və ehtiyac yönümlü tarazlıq yaratmaq baxımından güclü seçim kimi qiymətləndirilir.

Alqoritm baxımından IEA ən yaxşı performansı göstərir. Nguyen-Dupuis şəbəkəsində digər alqoritmlərlə müqayisədə daha qısa müddətdə və daha yüksək məqsəd dəyəri ilə nəticə verir. Orta və böyük miqyaslı şəbəkələrdə də bu üstünlük davam edir. Tədqiqata görə IEA-nın həll keyfiyyəti üstünlüyü orta miqyaslı şəbəkələrdə 7,06%-ə, böyük miqyaslı şəbəkələrdə isə 11,56%-ə qədər yüksəlir.

Bu niyə vacibdir?

Fəlakət təxliyəsinin planlaşdırılmasında qərarlar çox vaxt çox qısa müddətdə verilir, lakin bu qərarların təsiri birbaşa insan həyatına və ictimai etibara toxunur. Plan yalnız ümumi təxliyə müddətini azaldırsa, amma yaşlıları, əlilləri, evsizləri və ya hərəkət qabiliyyəti aşağı insanları geridə qoyursa, texniki baxımdan səmərəli, etik baxımdan isə problemli ola bilər.

Bu tədqiqat etik prinsipləri abstrakt müzakirə səviyyəsindən çıxarıb ölçülə bilən qərar meyarlarına çevirməyə çalışır. Bu mühüm addımdır, çünki fəlakət idarəetməsində sadəcə “ədalətli olaq” demək kifayət deyil. Ədalətin hansı meyara görə qiymətləndiriləcəyi, hansı qrupun hansı şəraitdə prioritet alacağı və bu prioritetin ümumi təxliyə səmərəliliyinə necə təsir edəcəyi açıq görünməlidir.

Tədqiqat qərarvericilərə vahid “ən yaxşı model” də təqdim etmir. Bunun əvəzinə fərqli etik ssenarilər üçün fərqli modellərin daha uyğun ola biləcəyini göstərir. Məqsəd həssas qrupları qoruyarkən ümumi səmərəliliyi çox azaltmamaqdırsa Model 1 önə çıxır. Orta miqyaslı şəbəkədə bərabərlik və həssas qrup qorunması birlikdə istənilirsə Model 4 uyğun ola bilər. Böyük miqyaslı və ehtiyac yönümlü təxliyə söhbətidirsə Model 5 daha uyğun görünə bilər.

Diqqət edilməli məqamlar

Bu tədqiqat preprint olduğu üçün nəticələr ehtiyatla şərh edilməlidir. Ekspert rəyindən keçməmiş tədqiqatlar metod və nəticələr baxımından dəyərli ola bilər, lakin yekun akademik sübut kimi təqdim edilməməlidir.

Model etik prinsipləri riyazi metriklərə çevirir, lakin real həyatda etik qərarlar yalnız formula səviyyəsində həll edilə bilməz. İnsan davranışı, panika, natamam informasiya, mədəni həssaslıq, dil maneəsi, etibar problemi, yerli idarəetmə qabiliyyəti və infrastruktur zədələnməsi kimi amillər təxliyə qərarlarına təsir göstərir.

Tədqiqatda həssas qrupların bir-birini istisna edən kateqoriyalar kimi götürülməsi praktik sadələşdirmədir. Halbuki real həyatda bir insan eyni anda yaşlı, əlil, aşağı gəlirli və xarici dil danışan şəxs ola bilər. Bu üst-üstə düşən həssaslıqlar modelin gələcəkdə inkişaf etdirilməli tərəflərindən biridir.

Aşağı səviyyədə istifadəçi tarazlığı fərziyyəsindən istifadə olunur. Bu fərziyyə insanların marşrut seçimində rasional davrandığını və informasiyaya çıxışı olduğunu qəbul edir. Fəlakət anında isə informasiya çatışmazlığı, panika, yolun bağlanması və rəsmi yönləndirmələrə etibar səviyyəsi bu davranışı dəyişə bilər.

IEA güclü nəticələr versə də, evristik alqoritmdir və qlobal optimuma zəmanət vermir. Buna görə real tətbiqlərdə model nəticələri sahə məlumatı, yerli fəlakət planları, ekspert qiymətləndirməsi və cəmiyyət nümayəndələrinin iştirakı ilə birlikdə şərh edilməlidir.

Nəticə

Bu tədqiqat fəlakət təxliyəsinin planlaşdırılmasında etik ziddiyyətləri görünən və ölçülə bilən hala gətirməyə çalışan mühüm model təklifi təqdim edir. Əsas töhfəsi etik prinsipləri vahid bala sıxışdırmaq əvəzinə müstəqil metriklər kimi qorumaq və aralarındakı gərginliyi max-min və min-max strukturları ilə birbaşa modelləşdirməkdir.

Nəticələr fərqli etik prioritetlərin fərqli təxliyə nümunələri yaratdığını aydın göstərir. Daha çox səmərəlilik həmişə daha çox ədalət demək deyil. Həssas qrupları qorumaq bəzi hallarda ümumi təxliyə sürətini azalda bilər. Qruplar arasındakı fərqləri azaltmaq isə müəyyən qrupların prioritetli təxliyəsini məhdudlaşdıra bilər. Buna görə fəlakət planlaşdırılmasında texniki optimallaşdırma ilə etik şərh birlikdə düşünülməlidir.

Verianla baxımından bu tədqiqat mühəndislik modellərinin yalnız rəqəmsal səmərəlilik deyil, sosial dəyərlər baxımından da dizayn edilməli olduğunu göstərən güclü nümunədir. Fəlakət anında yol, zaman və tutum qədər mühüm olan başqa amil hansı etik prinsipin nə vaxt önə çıxarılacağıdır.

Mənbə və metod qeydi

Bu yazı Junxiang Xu, Divya Jayakumar Nair və S. Travis Waller tərəfindən hazırlanmış “Ethical trade-offs in disaster evacuation network planning: A worst-case optimisation framework” adlı preprint tədqiqat əsasında hazırlanıb. Tədqiqat fəlakət təxliyə şəbəkəsinin planlaşdırılmasında etik prinsipləri ölçülə bilən metriklərə çevirən və çoxməqsədli max-min/min-max optimallaşdırma strukturları ilə modelləşdirən texniki araşdırmadır.

Bu məzmun sözbəsöz tərcümə deyil; tədqiqatın əsas fikri Verianla yayın xəttinə uyğun şəkildə sadələşdirilib və orijinal redaksiya məqaləsinə çevrilib.

Bu məzmun fəlakət idarəetməsi, dövlət siyasəti və ya mühəndislik tətbiqi üçün birbaşa tövsiyə deyil. Real fəlakət planlaşdırılması yerli qanunvericilik, sahə məlumatları, ekspert qiymətləndirməsi, qurumlararası koordinasiya və cəmiyyət nümayəndələrinin iştirakı ilə aparılmalıdır.