מודלים מתמטיים - גם למען הנזקקים

שנת 2020 הביאה לפתחנו, ללא כל ספק, שלל אתגרים בלתי צפויים. ההתמודדות עם נסיבות החיים המשתנות במהירות הבליטה את תרומתם חסרת התקדים של מודלים מתמטיים מתוחכמים, אשר הביאו לשיפור משמעותי בהיבטים רבים בחיינו: כלים סטטיסטיים מורכבים מסוגלים לחזות בדיוק רב התפרצויות עתידיות של נגיף הקורונה כבסיס לקביעת מדיניות; שיטות חישוב מתקדמות משבצות את הזמנות המזון שלנו כמשימות לשליחים במטרה להבטיח הפצה יעילה שלהן; וכל הסימנים מצביעים על כך שבקרוב מכוניות תבוניות עצמאיות יגדשו את כבישינו.

ההכרה ביכולותיהם הגבוהות של אלגוריתמים לשפר את חיינו אכן מוצדקת, אך יש גם להודות כי יכולת זו אינה מיושמת בצורה אחידה על פני כל המגזרים: בעוד שבמגזר העסקי והציבורי קיימות אפשרויות להשקיע משאבים רבים במחקר ופיתוח, נראה שבמגזר השלישי, הכולל ארגונים הומניטריים, שיטות חישוביות מתקדמות נוטות פחות להכות שורש.

טבעי לצפות שארגונים שמטרתם להציל חיי אדם ולהקל על סבל אנושי, אשר פועלים לרוב תחת אילוצים תקציביים דוחקים ובדחיפות משימתית גבוהה, יבכרו להשקיע בפעילותם השוטפת ולא ב"צעקה האחרונה" במדע. אך בשנים האחרונות אכן התרחשה קפיצת מדרגה מחקרית גם בכלים המפותחים לטובת מגזר זה.

בעידן שבו מספר הנזקקים הולך וגדל במדינת ישראל, בעיקר בשל משבר הקורונה, מתעצם הצורך בניצול המשאבים העומדים לרשות מחסני המזון, מספקי התרומות לעמותות השונות. אין ספק ששימוש נכון במאגרים התרומות יביא לרווחה משמעותית יותר בקרב הנזקקים.

שליש מתוצרת המזון בעולם אבדה או בוזבזה

על פי הנתונים שפרסם האו"ם לאחרונה, אחד מכל עשרה אנשים ברחבי העולם סבל בשנת 2019 מחוסר ביטחון תזונתי ברמה חמורה, בעוד ששליש מכלל תוצרת המזון הגלובלית אבדה או בוזבזה.

השילוב של שתי התופעות הללו מצדיק את ההשקעה בהצלת המזון בארגון ופיקוח של בנקי מזון (בארץ מוכרים "לתת" ו-"לקט ישראל"), אשר משמשים ארגוני-גג בעבור עמותות הסיוע (רק בישראל פועלות כ-200 עמותות כאלו). במסגרת פעילותם הם מתמודדים עם אתגרים לוגיסטיים מורכבים, המתבטאים בצורך לתכנן מדי יום ביומו מסלולים עבור צי הרכבים שלהם על מנת לאסוף את תרומות המזון ולהעביר אותן ישירות לעמותות הסיוע, שמצידן מעבירות אותן לנזקקים.

תרומות המזון מורכבות ממגוון מוצרים יבשים, מוצרים מצוננים ומתוצרת חקלאית טרייה, ולטיפול בכל אחד מסוגים אלו נילווים שיקולים מיוחדים שיש לקחת בחשבון. .

לאור הנתונים הקשים הללו, שגורמים בסופו של דבר עוול חמור דווקא לאוכלוסיות מוחלשות, דווקא לאלו שנמצאים בקצה ונשכחים, החלטתי, בצוותא עם אחרים לחקור את הנושא ולפתח שיטה שתוביל בסופו של דבר לכך, שהמזון שלא השתמשו בו מסיבות שונות והוא עדיין טרי ובר שימוש, לא ייזרק למכולות האשפה אלא יגיע בסופו של דבר למי שזקוק לו באמת, למי שמשבר הקורונה פגע בו בצורה בלתי מבוטלת.

האתגרים של בנקי המזון

מחקר שביצענו בשנים האחרונות במחלקה להנדסת תעשייה באוניברסיטת תל אביב, בתמיכת הקרן הלאומית למדע, מרכז מאנה לבטיחות ולאבטחת מזון ומכון שלמה שמלצר לתחבורה חכמה, התמקד באתגרים התפעוליים של בנקי מזון.

המחקר כלל תכנון אופטימלי של מסלולי איסוף והפצה ע"י כלי רכב ייעודיים וכן תכנון של חלוקת המזון בין עמותות הסיוע. תכנון אופטימלי כזה הוא משימה קשה לביצוע מבחינה חישובית, ועל כן נעשה שימוש בכלים מתמטיים כדי לגבש מדדי ביצוע חדשניים למדידת "היעילות" של פעילות בנק המזון תוך התחשבות במטרות ובשיקולים הייחודיים שלה.

כמו כן, פותחו אלגוריתמים מתוחכמים לזיהוי פתרונות יעילים המתבססים על שיטות מתקדמות מתחום האופטימיזציה המתמטית. בשונה מבעיות עסקיות רגילות, שיטות הפתרון הללו אינן מכוונות להגדלת הרווחיות הכלכלית של מקבל ההחלטות, אלא מאפשרות להעניק רמת שירות גבוהה ל-"לקוחות", קרי: להביא את היכולת של בנקי מזון לספק לנזקקים מזון טרי ואיכותי לרמת מיצוי גבוהה בהינתן המשאבים הלוגיסטיים המוגבלים העומדים לרשותם.

אני סבור כי באמצעות השקעה לא גדולה במחקר ופיתוח ניתן יהיה לאפשר לאקדמיה להמשיך לסייע לשיפור פעילותם של ארגונים הומניטריים באמצעות ניתוח הבעיות התפעוליות המורכבות שהם מתמודדים עימן והטמעת כלים חדשניים לפתרונן. סוגיות רבות עדיין עומדות על הפרק מבחינת פעילותם של ארגונים אלו, כגון: תכנון ותפעול של מחסנים ייעודיים ושל הציוד שייאסף בהם לקראת אסונות טבע שעלולים להתרחש; רכישה ופרישה של פתרונות דיור לנפגעי סופות; הפעלה יעילה של מערכי בדיקות וחיסונים באזורים מוכי-מחלות, ועוד. היקף הסבל האנושי הדורש מענה ברחבי העולם וכן מגוון הגורמים לו רק הולכים ומתרחבים, כך שעבור אנשי השטח והחוקרים, הזמן קצר והמלאכה בהחלט מרובה.

בסופו של דבר, אין לי כל צל של ספק, ששימוש בשיטות שפיתחנו יצמצמו את הדיווחים על כך שאפילו העמותות המסייעות למוחלשים שבחברה נמצאות על סף קריסה. השיטה שפיתחנו מעידה יותר מכל שמספיקה חשיבה נכונה וניהול נכון של התרומות שמונחות ממש לפיתחן של העמותות יפחית בצורה משמעותית את מראות העוני ואת הסטטיסטיקה העגומה.

אי אפשר, לעניות דעתי, לבוא ולהפנות אצבע מאשימה כלפי כל העולם על מחסור ועל עוני, טוב מקביל לדעת, כפי שמעיד המחקר שביצענו, שהמזון שלא השתמשו בו מסיבות שונות ועדיין ראוי למאכל, פשוט נזרק אך ורק בשל היעדר כלים נכונים לאיסופו ולניודו. 

הכותב הוא חוקר במכון שלמה שמלצר לתחבורה חכמה, הפקולטה להנדסה באוניברסיטת תל אביב וכן מרצה באפקה - המכללה האקדמית להנדסה בתל אביב