التخطيط الديناميكي للقدرة لتصميم أنظمة رعاية المشردين على نطاق واسع Time-varying capacity planning for designing large-scale homeless care systems

شارك:
المجلة: IISE Transactions، المجلد: 58، العدد: 12
DOI: https://doi.org/10.1080/24725854.2026.2628655
تاريخ النشر: 2026-03-05
المؤلف: Graham Burgess وآخرون
الموضوع الرئيسي: التشرد والقضايا الاجتماعية

نظرة عامة

تتناول الأبحاث القضية الملحة للتشرد في منطقة خليج سان فرانسيسكو، وخاصة من خلال عدسة نظام الدخول المنسق في مقاطعة ألاميدا. تسلط الضوء على الحاجة الملحة لكل من الإسكان الدائم والمأوى المؤقت، مقترحة نموذج طوابير لتحليل تدفق البالغين العازبين من خلال هذه الأنظمة. يهدف النموذج إلى تحسين تخصيص الموارد بين الإسكان والمأوى من خلال زيادة سعات الخوادم وصياغة مشكلات تحسين تأخذ في الاعتبار قيود التكلفة وقيود الشكل المستندة إلى السياسات. يسمح هذا النهج بتخصيص ديناميكي للموارد مع مرور الوقت، مما يعكس واقع القيود الميزانية والتنفيذية التي تواجهها خدمات القطاع العام.

تؤكد الاستنتاجات على عدم كفاية نماذج التخطيط التقليدية ذات المرحلة الواحدة، داعية إلى إطار عمل أكثر واقعية يستوعب التوسع التدريجي في السعة. يوفر نموذج طوابير تدفق السوائل المطور رؤى حول ديناميات السكان غير المأوى والاستثمارات اللازمة في الإسكان والمأوى. بينما يبسط النموذج العديد من التعقيدات، فإنه يوضح بفعالية عواقب نقص الموارد والحاجة الملحة لوحدات سكنية إضافية. تشمل اتجاهات البحث المستقبلية استكشاف وظائف الهدف البديلة، والقيود، ودمج نماذج المحاكاة للأحداث المنفصلة لتعزيز فهم أنظمة الطوابير المعقدة في التشرد وما بعدها.

مقدمة

تسلط مقدمة الورقة الضوء على القضية الحرجة للتشرد في مقاطعة ألاميدا، كاليفورنيا، حيث يعاني حوالي 8,000 فرد من التشرد ليلاً. استجابةً لذلك، أنشأت المقاطعة مكتب رعاية المشردين والتنسيق في عام 2020 لتعزيز القيادة والتخطيط الاستراتيجي لاستمرارية الرعاية (CoC)، التي تهدف إلى مساعدة الأفراد والعائلات المشردة في الانتقال إلى الإسكان المستقر. ينبع تركيز المقاطعة على العدالة العرقية من البيانات التي تشير إلى تمثيل غير متناسب لبعض المجموعات العرقية ضمن السكان المشردين. تشير التحليلات إلى أن الاستثمارات المستهدفة في أنواع الإسكان المحددة ضرورية لتخفيف التشرد ومعالجة الفجوات العرقية في الوصول إلى الإسكان.

تحدد الورقة مصدرين رئيسيين لدعم الأفراد المشردين: الإسكان الدائم والإسكان الانتقالي (أو المأوى الطارئ). يتميز الإسكان الدائم بأنه إسكان قائم على المجتمع بدون مدة إقامة محددة، وغالبًا ما يكون مصحوبًا بخدمات دعم لتعزيز الحياة المستقلة. في المقابل، يوفر الإسكان الانتقالي استقرارًا مؤقتًا ودعمًا للأفراد الذين ينتظرون حلول الإسكان الدائم. يهدف المؤلفون إلى تحسين قرارات الاستثمار المتعلقة بهذه الموارد، مع التركيز على الديناميات بين توفر الإسكان، واحتلال المأوى، وعدد الأفراد غير المأوى. سيستخدم نموذج التحسين متغيرات القرار التي تمثل مخزون الإسكان والمأوى مع مرور الوقت، بهدف تقليل عدد السكان غير المأوى وتعزيز أداء النظام بشكل عام.

النتائج

في قسم النتائج، يقدم المؤلفون تحليلًا شاملاً لنموذجهم العددي لتحسين تخصيصات الإسكان والمأوى استجابةً لمعدلات الوصول المتغيرة وسعات الخدمة. يبرزون مرونة إطار عملهم، مما يسمح بإجراء تعديلات على معدلات الوصول ومعدلات الخدمة بناءً على البيانات المحدثة، وهو أمر حاسم للتخطيط الفعال للسعة. تشمل معلمات النموذج، المستمدة من بيانات مقاطعة ألاميدا، استراتيجية تخصيص الميزانية التي تؤكد على الاستثمار الفوري في الإسكان مع مراعاة الآثار طويلة الأجل لاستخدام المأوى. يظهر المؤلفون أن اختيار الأوزان في عقوبة المأوى التربيعية يؤثر بشكل كبير على التوازن بين الحلول قصيرة الأجل وطويلة الأجل، مع تفضيل الإسكان في المراحل الأولية من الاستثمار.

تُظهر النتائج من خلال أشكال وجداول متنوعة، مما يبرز ديناميات السكان غير المأوى تحت صيغ مختلفة (Φ₀، Φ₁، وΦ₂). تعكس كل صيغة استراتيجيات متميزة لتخصيص الميزانية وتوسيع السعة، حيث تفضل Φ₀ الاستثمار الفوري في الإسكان، وتسمح Φ₁ بمزيج من الإسكان والمأوى، وتفرض Φ₂ قيود الشكل التي تعزز الزيادات التدريجية في سعة الإسكان. يكشف التحليل أنه بينما تقلل جميع الاستراتيجيات في البداية من طابور غير المأوى، فإن الاستقرار على المدى الطويل يعتمد على دقة توقعات معدلات الوصول واستجابة معدلات الخدمة. يؤكد المؤلفون على أهمية التحديثات المستمرة للبيانات لتحسين مدخلات النموذج وضمان التخطيط الفعال، خاصة في ضوء الفجوات المحتملة بين مستويات الموارد المتوقعة والفعلية.

المناقشة

تستعرض قسم المناقشة من ورقة البحث الأدبيات الموجودة حول التخطيط للسعة لأنظمة الطوابير، وخاصة في سياقات الرعاية الصحية والتشرد. تسلط الضوء على التبادلات التقليدية بين الأنظمة المدفوعة بالجودة والأنظمة المدفوعة بالكفاءة في أنظمة الخدمة، مع التأكيد على نظام الجودة والكفاءة المدفوعة (QED) كنقطة توازن. تم تحديد قاعدة سلامة الجذر التربيعي (SRS) كطريقة رئيسية لتحديد السعة، على الرغم من ملاحظتها لقيودها في السياقات المكانية. يجادل المؤلفون لصالح نهج تخطيط السعة على المدى الطويل الذي يستوعب التحديات الفريدة للتشرد، مثل عدم القدرة على التحكم في معدلات الوصول والخدمة، والحاجة إلى نمذجة واسعة النطاق بسبب المدة الطويلة التي يقضيها العملاء في النظام.

تناقش الورقة أيضًا تطبيق نماذج تدفق السوائل لتحسين خطط السعة طويلة الأجل لأنظمة الإسكان والمأوى. تفترض أنه، نظرًا للاختلالات الحالية في تخصيص موارد المشردين في مقاطعة ألاميدا، يمكن لنموذج تدفق السوائل أن يقترب بفعالية من ديناميات حركة العملاء عبر النظام. يسمح هذا النموذج بتقييم استراتيجيات الاستثمار في الإسكان والمأوى، بهدف تقليل عدد السكان غير المأوى مع مرور الوقت. يقترح المؤلفون صيغ تحسين تأخذ في الاعتبار قيود الميزانية ومعدلات البناء الدنيا، بهدف تحقيق توازن بين احتياجات كل من السكان غير المأوى والمأوى مع ضمان زيادة مستدامة في السعة.

Journal: IISE Transactions, Volume: 58, Issue: 12
DOI: https://doi.org/10.1080/24725854.2026.2628655
Publication Date: 2026-03-05
Author(s): Graham Burgess et al.
Primary Topic: Homelessness and Social Issues

Overview

The research addresses the pressing issue of homelessness in the San Francisco Bay Area, particularly through the lens of Alameda County’s coordinated entry system. It highlights the critical need for both permanent housing and temporary shelter, proposing a queueing model to analyze the flow of single adults through these systems. The model aims to optimize resource allocation between housing and shelter by increasing server capacities and formulating optimization problems that consider cost constraints and policy-based shape constraints. This approach allows for a dynamic allocation of resources over time, reflecting the realities of budgetary and implementation limitations faced by public sector services.

The conclusions emphasize the inadequacy of traditional single-stage capacity planning models, advocating for a more realistic framework that accommodates gradual capacity expansion. The developed fluid flow queueing model provides insights into the unsheltered population’s dynamics and the necessary investments in housing and shelter. While the model simplifies many complexities, it effectively illustrates the consequences of resource shortages and the urgent need for additional housing units. Future research directions include exploring alternative objective functions, constraints, and the integration of discrete-event simulation models to enhance the understanding of complex queueing systems in homelessness and beyond.

Introduction

The introduction of the paper highlights the critical issue of homelessness in Alameda County, California, where approximately 8,000 individuals experience homelessness nightly. In response, the county established the Office of Homeless Care and Coordination in 2020 to enhance leadership and strategic planning for the Continuum of Care (CoC), which aims to assist homeless individuals and families in transitioning to stable housing. The county’s focus on racial equity stems from data indicating disproportionate representation of certain racial groups within the homeless population. The analysis suggests that targeted investments in specific housing types are essential for alleviating homelessness and addressing racial disparities in housing access.

The paper identifies two primary resources for supporting homeless individuals: permanent housing and transitional housing (or emergency shelter). Permanent housing is characterized as community-based housing without a designated length of stay, often coupled with supportive services to promote independent living. In contrast, transitional housing provides temporary stability and support for individuals awaiting permanent housing solutions. The authors aim to optimize investment decisions regarding these resources, focusing on the dynamics between housing availability, shelter occupancy, and the number of unsheltered individuals. The optimization model will utilize decision variables representing housing and shelter inventory over time, with the goal of minimizing the unsheltered population and enhancing overall system performance.

Results

In the results section, the authors present a comprehensive analysis of their numerical model for optimizing housing and shelter allocations in response to varying arrival rates and service capacities. They highlight the flexibility of their framework, allowing for adjustments in arrival rates and service rates based on updated data, which is crucial for effective capacity planning. The model parameters, derived from Alameda County data, include a budget allocation strategy that emphasizes immediate investment in housing while also considering the long-term implications of shelter usage. The authors demonstrate that the choice of weights in the quadratic shelter penalty significantly influences the balance between short-term and long-term solutions, with a preference for housing in the initial phases of the investment.

The results are illustrated through various figures and tables, showcasing the dynamics of unsheltered populations under different formulations (Φ₀, Φ₁, and Φ₂). Each formulation reflects distinct strategies for budget allocation and capacity expansion, with Φ₀ favoring immediate housing investment, Φ₁ allowing for a mix of housing and shelter, and Φ₂ enforcing shape constraints that promote gradual increases in housing capacity. The analysis reveals that while all strategies initially reduce the unsheltered queue, long-term stabilization is contingent on the accuracy of arrival rate predictions and the responsiveness of service rates. The authors emphasize the importance of ongoing data updates to refine model inputs and ensure effective planning, particularly in light of potential discrepancies between anticipated and actual resource levels.

Discussion

The discussion section of the research paper reviews existing literature on capacity planning for queueing systems, particularly in healthcare and homelessness contexts. It highlights the traditional trade-offs between quality-driven and efficiency-driven regimes in service systems, emphasizing the Quality and Efficiency Driven (QED) regime as a balance point. The Square Root Safety (SRS) rule is identified as a key method for determining capacity, although its limitations in spatial contexts are noted. The authors argue for a long-term capacity planning approach that accommodates the unique challenges of homelessness, such as the inability to control arrival and service rates, and the need for large-scale modeling due to the extended duration clients spend in the system.

The paper also discusses the application of fluid flow models to optimize long-term capacity plans for housing and shelter systems. It posits that, given the current inefficiencies in the homeless resource allocation in Alameda County, a fluid flow model can effectively approximate the dynamics of client movement through the system. This model allows for the evaluation of investment strategies in housing and shelter, aiming to reduce the unsheltered population over time. The authors propose optimization formulations that consider budget constraints and minimum build rates, with the goal of balancing the needs of both unsheltered and sheltered populations while ensuring a sustainable increase in capacity.