Эффективная раздача излишков вакцины против Covid

Эффективнаяраздачаизлишковвакциныпротивcovid

Изучение оптимизации логистики в контексте пожертвований на вакцинацию COVID

Каан Карамете, Саиф Ахмед, Мэтт Браун, Кайл Саттон и Чад Мели

О проекте

Мы все слышали о Задаче Коммивояжера, это одна из наиболее распространенных проблем Graph, которая имеет множество реализаций. Однако на практике проблемы намного сложнее. В мире логистики более реалистичным вариантом обычно является оптимизация цепочки спроса на несколько поставок (MSDO), когда существует несколько источников и приемников, и мы ищем наиболее оптимальные маршруты доставки. Общий обзор можно увидеть здесь: https://www.kinetica.com/blog/kinetica-graph-analytics-multiple-supply-demand-chain- optimisation-msdo-graph-solver /.

Чтобы продемонстрировать оптимизацию множественной цепочки спроса на поставку (MSDO) с немедленной проблемой, с которой мы сталкиваемся во всем мире, мы смоделировали проблему пожертвований вакцин. В США имеется избыток вакцины, срок действия которого истекает со временем. Если срок поставки истекает, лучше сдать его за границу до истечения срока, как можно быстрее. Белый дом этим занимается. Но можно ли это сделать более эффективно?

Это сложная проблема:

  • У нас есть несколько пунктов снабжения (каждый штат или регион), которые могут обслуживать крупные международные аэропорты
  • У нас есть несколько сайтов спроса (во многих странах), многие из которых отчаянно нуждаются в дополнительных поставках вакцины
  • У нас есть временные ограничения, так как накопление, транспортировка и распределение должны быть быстрее чем сроки истечения
  • Все вышеизложенное динамично – спрос и предложение постоянно изменения в связи с широким распространением и тенденциями заражения

У нас есть проблема множественной оптимизации цепочки спроса на поставку (MSDO)! Мы смоделировали спрос, предложение, маршруты и подготовили все для работы в базе данных (чтобы реагировать на ежедневные изменения глобального спроса и предложения). Документацию по настройке можно увидеть по адресу https://docs.kinetica.com/7.1/guides/match_graph_dc_multi_supply_demand/ , но ниже будет более поучительно запустить его самостоятельно. Все, что ниже, будет работать в Developer Edition ( https://www.kinetica.com/try/ ) или в Kinetica Cloud ( https://www.kinetica.com/kinetica-as-a-service-on-azure/ )

Начиная

Импорт из GitHub:

 git clone git@github.com: kineticadb / community-Vacines.git cd community-Vacines 

Настроить python зависимости:

 pip install -r requirements.txt 

Настраивать Kinetica Developer Edition или Kinetica Cloud и экспортируйте свои учетные данные как переменные среды. . Блокнот Jupyter проведет вас от начала до конца!

Быстрый тестовый запуск: один источник -> несколько пунктов назначения

Вы можете увидеть некоторые результаты ниже, но мы рекомендуем вам запустите это самостоятельно и настройте оптимизацию по своему вкусу. Лучший способ – запустить Jupyter Notebook https://github.com/kineticadb/community-vaccines /blob/master/start-here.ipynb Наконец, мы составляем полную маршрут, который мы будем использовать для поездки туда и обратно:

caption Постепенное улучшение: два источника -> несколько пунктов назначения

Это хорошо, но давайте продолжим его уточнять. Мы можем добавить второй узел отправления в США для маршрутизации поставок вакцины с юга, давайте настроим как IAD (аэропорт Вашингтон-Даллес), так и DFW (аэропорт Даллас-Форт-Уэрт). Здесь есть много возможностей, и вы можете настройте это как хотите – лучше всего запустить Блокнот Jupyter https://github.com/kineticadb/community-vaccines/blob/master/start-here.ipynb

caption

Дальнейшее развитие

Реальная жизнь сложна. Чтобы делать прогнозы или решения, мы создаем модели, которые наилучшим образом отражают реальность, находя баланс между правильностью и сложностью. До сих пор мы сделали ряд упрощающих предположений, но мы можем продолжить уточнение модели, чтобы добавить больше функций и устранить нюансы. Вот некоторые разумные следующие шаги:

Свяжитесь с нами

Источники данных

  • Данные ежедневного распределения вакцины ( США) CDC
  • Глобальная статистика COVID из Наш мир в Данные

Использованная литература

    1. Проблема коммивояжера
    2. Белый дом Информационный бюллетень: президент Байден объявляет о важной вехе в глобальных усилиях администрации по вакцинации : Больше, чем 100 Миллион США COVID-⁠ 380 Дозы вакцины, переданные и отправленные за границу
    3. Оптимизация множественной цепочки спроса на поставку (MSDO)
    4. YouTube: краткое введение в сетевую аналитику графов
    5. YouTube: Обзор сетевого анализа графов с помощью Kinetica