دانلود ترجمه مقاله مدل تخصیص منابع بازسازی برای افزایش انعطاف‌پذیری سیستم‌های زیرساخت

1. مقدمه 2. انعطاف‌پذیری سیستم‌های زیرساخت 3. مدل تخصیص منابع برای افزایش انعطاف‌پذیری 4. روش حل 5. مثال عددی 6. نتیجه گیری

چکیده – افزایش انعطاف‌پذیری سیستم‌های زیرساخت، برای پایداری جامعه علیه رویدادهای مختل‌کننده‌ی مختلف، حیاتی است. این مقاله، یک رویکرد را برای تخصیص منابع بازسازی برای ارتقای انعطاف‌پذیری سیستم‌های زیرساخت وابسته، فراهم می‌کند. طبق مدل ورودی-خروجی غیرقابل‌بهره‌برداری‌بودن، یک معیار انعطاف‌پذیری برای سیستم‌های زیرساخت توسعه می‌یابد که در آن، کاهش عملکرد سیستم‌های زیرساخت در نتیجه‌ی یک رویداد مختل‌کننده، بر اساس زیان اقتصادی و غیرقابل‌بهره‌برداری‌بودن اندازه‌گیری می‌شود. مدلی برای تعیین تخصیص بهینه‌ی منابع بازسازی زیرساخت، با هدف حداکثر انعطاف‌پذیری، پیشنهاد می‌شود. وابستگی متقابل زیرساخت، با مدل ورودی-خروجی غیرقابل‌بهره‌برداری‌بودن پویا (DIIM)، که یک مدل اقتصادی پذیرفته شده برای توصیف رابطه‌ی متقابل بخش‌های صنعت است، مدل‌سازي می‌شود. برای بررسی سومندی مدل تخصیص منابع بازسازی، تجزیه و تحلیل عددی با مثالِ به دست آمده از داده‌های ارائه شده توسط دایره‌ی تحلیل اقتصادی ایالات متحده، انجام می‌شود. نتایج نشان می‌دهند که: (1) تخصیص بهینه‌ی منابع بازسازی، با تغییر بودجه‌ی منابع، تغییر می‌کند؛ (2) برای یک رویداد مختل‌کننده‌ی خاص، یک بودجه‌ی منابع بهینه وجود دارد که می‌تواند مجموع هزینه‌های بازسازی و کاهش عملکرد سیستم زیرساخت را به حداقل برساند؛ و (3) اهمیت عواملی از قبیل غیرقابل‌بهره‌برداری‌بودن اولیه‌ی سیستم‌های زیرساخت در تخصیص بهینه. مدل پیشنهادی می‌تواند در این موارد به تصمیم گیرندگان کمک کند: (الف) درک بهتر اثرات تخصیص منابع، و (ب) تصمیم‌گیری در مورد این‌که کدام استراتژی‌های تخصیص باید پس از یک رویداد مختل‌کننده، مورد استفاده قرار گیرند.

Enhancing the resilience of infrastructure systems is critical to the sustainability of the society against multiple disruptive events. This paper develops an approach for allocating restoration resources to enhance resilience of interdependent infrastructure systems. According to Inoperability Input–Output Model, a resilience metric for infrastructure systems is developed, in which the performance loss of infrastructure systems resulting from a disruptive event is measured in economic loss and inoperability. Model for determining the optimal infrastructure restoration resources allocation is proposed with the objective of maximizing resilience. Infrastructure interdependence is modeled by the Dynamic Inoperability Input-Output Model (DIIM), which is an accepted economic model for describing the interconnected relationship of industry sectors. To investigate the utility of the restoration resource allocation model, numerical analysis is conducted with an example derived from the data provided by the US Bureau of Economic Analysis. The results show that: (1) the optimal restoration resource allocation varies with the resource budget; (2) for a specific disruptive event, there exists an optimal resource budget which can minimize the sum of restoration cost and the performance loss of infrastructure system; and (3) the significance of factors such as initial inoperability of infrastructure systems on the optimal allocation. The proposed model can assist the decision makers in (i) better understand the effects of resource allocation, and (ii) deciding which allocation strategies should be used following a disruptive event.