Un modello di ottimizzazione "unico nel suo genere" sviluppato dagli ingegneri della Lehigh's P.C. Il Rossin College of Engineering and Applied Science sta aiutando il Department of Corrections (PADOC) della Pennsylvania a semplificare l'assegnazione dei detenuti ai 25 istituti di correzione dello stato.
I funzionari del PADOC affermano che il Sistema di supporto alle decisioni per l'assegnazione dei detenuti (IADSS) ha "trasformato" il processo di assegnazione dei detenuti in Pennsylvania e può fare lo stesso per le agenzie correttive statali negli Stati Uniti. A lungo termine, dicono, il sistema potrebbe abbreviare la permanenza in carcere e ridurre la recidiva - il tasso con cui i prigionieri rilasciati commettono nuovi crimini - dando ai detenuti un accesso più tempestivo ai programmi di trattamento di cui hanno bisogno per ottenere la libertà vigilata.
Attualmente sono 46, 800 detenuti negli istituti di correzione dello stato. Le spese annuali del PADOC ammontano a circa 2,5 miliardi di dollari, o circa l'8 per cento del budget totale dello stato.
IADSS può eseguire centinaia di incarichi di detenuto in pochi minuti, un'attività che richiede ore se eseguita manualmente da esseri umani. Il sistema è il prodotto di cinque anni di lavoro di studenti laureati e docenti del dipartimento di ingegneria industriale e dei sistemi. I suoi sviluppatori affermano che IADSS rappresenta la prima applicazione della ricerca operativa all'assegnazione dei detenuti.
I funzionari del PADOC utilizzano IADSS da 10 mesi per aiutare ad assegnare i detenuti e hanno in programma di passare ad esso completamente all'inizio del prossimo anno. IADSS è stato utilizzato anche per aiutare a riassegnare 2, 000 detenuti dello State Correctional Institute di Pittsburgh, che è stato recentemente chiuso, ad altre carceri statali.
In un rapporto pubblicato il 1 settembre, I funzionari del PADOC hanno affermato che IADSS ha consentito al dipartimento delle correzioni di ottenere risparmi sui costi e miglioramenti in quattro aree:
"Sulla base di questi quattro criteri, "diceva il rapporto, "crediamo che lo IADSS abbia salvato il PADOC, e così salvò i contribuenti della Pennsylvania, circa $ 2,9 milioni durante il primo anno, che si tradurrà in circa 19,2 milioni di dollari di risparmi nei prossimi cinque anni".
Nel frattempo, il gruppo che ha inventato IADSS è stato nominato finalista per il Premio Daniel H. Wagner per l'eccellenza nella ricerca operativa. Il premio internazionale viene assegnato ogni anno dall'Istituto per la ricerca operativa e le scienze gestionali (INFORMS), la principale associazione professionale per l'analisi e la ricerca operativa. Il premio di quest'anno verrà assegnato il 24 ottobre alla conferenza annuale INFORMS a Houston.
"[IADSS] è il primo modello del suo genere nella nazione, e affronta un problema importante che tutti i grandi reparti correzionali devono affrontare, Il segretario del PADOC John E. Wetzel ha scritto in una lettera di raccomandazione al comitato di selezione del Premio Wagner.
"Ogni anno, il mio dipartimento riceve circa 11, 000 nuovi detenuti che devono essere assegnati a una delle nostre 25 carceri in tutto lo stato... [IADSS] ha completamente trasformato i nostri processi e sta già portando a significativi miglioramenti e risparmi in termini di efficienza.
"So che anche i miei colleghi in tutto il paese che dirigono altre agenzie correttive statali trarranno enormi benefici da [questo] modello".
Il gruppo che ha sviluppato IADSS è guidato da Tamas Terlaky, il George N. e Soteria Kledaras '87 Doted Chair Professor nel dipartimento di ingegneria industriale e dei sistemi. Il gruppo comprende anche Lou Plebani e George Wilson, professori del dipartimento; Mohammad Shahabsafa, un dottorato di ricerca candidato; Anshul Sharma, uno studente laureato; Dan Li '13 Ph.D. e Chatainya Gudapati '17 M.S.
Il cuore di IADSS, dice Shahabsafa, che ogni due settimane si reca a Mechanicsburg per conferire con i funzionari del PADOC, è il suo modulo di ottimizzazione, che può assegnare centinaia di detenuti agli istituti di correzione in pochi minuti. Un'interfaccia utente grafica consente l'accesso alle informazioni sui detenuti nel database PADOC, consente agli utenti di rivedere e approvare l'assegnazione ottimale, e fornisce diverse misure per valutare le raccomandazioni di assegnazione.
Il modulo di ottimizzazione consente a IADSS di assegnare i detenuti, e di tenere conto di una serie di fattori rilevanti, simultaneamente, dice Shahabsafa. Questi fattori includono l'età del prigioniero, città natale, offesa, informazioni sulla condanna, livello di stabilità, livello di rischio, date minime e massime di rilascio, e le esigenze mediche e di programmazione, nonché la capacità e il livello delle risorse disponibili presso ciascuna istituzione. IADSS tiene conto anche delle limitazioni funzionali dei detenuti, sia che abbiano problemi di udito o vista o utilizzino una sedia a rotelle, eccetera.
William Nicklow, Direttore PADOC della gestione della popolazione, afferma che i detenuti sono stati precedentemente assegnati agli istituti di correzione della Pennsylvania in un processo sequenziale da dipendenti del DOC che considerano ciascuno di questi fattori per un detenuto alla volta.
Oltre ai nuovi detenuti, il DOC sovrintende anche al trasferimento dei detenuti all'interno del sistema carcerario statale, dice Nicklow.
"Ogni anno, riceviamo circa 50, 000 petizioni dei nostri istituti di correzione che chiedono il trasferimento di un detenuto. Prima che il modello di Lehigh fosse sviluppato, abbiamo esaminato ogni detenuto individualmente e valutato separatamente tutti i fattori relativi a quel detenuto. Questo è un processo piuttosto complicato".
Nell'assegnazione e nel trasferimento dei detenuti, dice Nicklow, IADSS considera le esigenze di ogni detenuto e le risorse:letti vuoti, livello di sicurezza, programmi di trattamento e posti vacanti, che sono disponibili presso ciascuna delle istituzioni correzionali dello stato.
"Il modello Lehigh considera tutto simultaneamente e in modo olistico. Fornisce la raccomandazione più appropriata per tutti in base alle risorse disponibili in quel momento.
"Con l'attuale processo, ci vogliono sette persone per la maggior parte di una settimana per farlo. Ora l'intero lavoro può essere svolto con la semplice pressione di un pulsante, e i risultati sono effettivamente migliori. Stiamo prendendo decisioni migliori e stiamo soddisfacendo tutti i requisiti per gli incarichi dei detenuti".
IADSS ha anche aiutato PADOC a ridurre il tempo che i detenuti devono attendere per le aperture nei programmi di trattamento che sono tenuti a completare per qualificarsi per la libertà vigilata o il rilascio anticipato, dice Nicklow.
"Il nostro problema più difficile è la lista d'attesa del programma di trattamento. Il modello Lehigh ci aiuta a prepararci per le udienze per la libertà vigilata. Ci piace iniziare a programmare circa 10 mesi prima della data minima di condanna in modo che tutti i programmi siano completati quando un detenuto viene rilasciato, e così ciò che un detenuto apprende da un programma è fresco nella sua mente quando viene rilasciato.
"Come risultato del modello Lehigh, l'ora di inizio per l'inserimento dei programmi è stata diminuita. Il modello ci aiuterà ad assicurarci che nessuno avvii un programma appena prima della libertà vigilata. E ci aiuterà a evitare di dover trasferire i detenuti da una struttura all'altra per entrare in un programma".
IADSS ha anche aiutato PADOC a ridurre l'errore umano nell'assegnazione dei detenuti, Wetzel ha scritto nella sua lettera a INFORMS.
"Prima di lavorare con la Lehigh University su questo progetto, " scrisse, "i nostri processi interni per eseguire questi incarichi si basavano sul giudizio umano, e ha portato a molte decisioni di collocamento subottimali."
Il dipartimento di ingegneria industriale e dei sistemi ha iniziato a studiare le assegnazioni dei detenuti cinque anni fa, quando Li ha svolto uno stage presso il PADOC e ha sviluppato un albero decisionale che identifica i fattori coinvolti nell'assegnazione dei detenuti. Li ha conseguito il dottorato di ricerca. nel 2013 e il progetto è stato ripreso da Shahabsafa.
IADSS, dice Shahabsafa, si basa sull'ottimizzazione lineare intera mista (MILO), un metodo che è stato applicato quasi tre decenni fa alla programmazione degli equipaggi delle compagnie aeree e in altri settori, ma non era stato precedentemente provato con le assegnazioni dei detenuti negli istituti penitenziari.
Shahabsafa sta scrivendo il suo dottorato di ricerca. tesi su un progetto finanziato dall'Aeronautica Militare che prevede l'ottimizzazione della progettazione strutturale.
La collaborazione con PADOC, lui dice, è stato particolarmente gratificante.
"È stata una grande opportunità per me lavorare su un'applicazione del mondo reale. Da tre anni vado al PADOC con cadenza bisettimanale.
"Avendo dedicato molto tempo ed energie a questo progetto, è un onore per me vedere che il prodotto viene utilizzato nell'effettivo processo quotidiano del Dipartimento di Correzione e che il nostro articolo è stato riconosciuto come finalista per il prestigioso Premio Wagner."
