Uso de herramientas de optimización para atender problemáticas generadas por el COVID- 19

Abstract

The COVID-19 pandemic has caused crises in all fields in which the human race develops. Due to this, the development of optimization strategies and mathematical models to face the adversities produced by the COVID-19 pandemic play a determining role in areas such as vaccine logistics, energy consumption, environmental impact, economic impact, and management of medical resources. This work presents different multi-objective optimization strategies for the preservation of quality of life in pandemic conditions. The applicability of each of the strategies depends on a diverse series of factors related to different parameters of public health. The strategies presented can be compatible with each other, generating a higher profit. The first strategy that is presented consists of the fair distribution of vaccines considering social and public health parameters where different justice schemes are used, which, depending on the context of the region where it is applied, can obtain better results, being the scheme of Nash justice suitable for low epidemiological risk levels, the Rawls justice scheme for medium risk levels and finally the social economy scheme for high epidemiological risk levels. As a second strategy, a circular structure is presented for the revaluation of urban solid waste, using an industrial park that is responsible for processing all types of waste, the mathematical model used selects the technologies to be implemented and their respective processing capacities based on the proposed goal. The results show that the strategy is viable and the incorporation of green taxes promotes the processing of waste with low economic potential, generating a greater environmental and social benefit.

La pandemia de COVID-19 ha provocado crisis en todos los campos en los que se desarrolla la raza humana. Debido a esto, el desarrollo de estrategias y modelos matemáticos de optimización para enfrentar las adversidades producidas por la pandemia COVID-19 juegan un papel determinante en áreas como la logística de vacunas, el consumo de energía, el impacto ambiental, el impacto económico y la gestión de los recursos médicos. Este trabajo presenta distintas estrategias de optimización multi-objetivo para la preservación de la calidad de vida en condiciones de pandemia. La aplicabilidad de cada una de las estrategias depende de una serie diversa de factores relacionados con diferentes parámetros de salud pública. Las estrategias presentadas pueden ser compatibles entre sí, generando un mayor beneficio. La primera estrategia que se presenta consiste en la distribución justa de vacunas considerando parámetros sociales y de salud pública en donde se emplean distintos esquemas de justicia, que, según el contexto de la región donde se aplique, puede obtener mejores resultados, siendo el esquema de justicia de Nash adecuado para niveles de riesgo epidemiológico bajo, el esquema de justicia de Rawls para niveles medios de riesgo y finalmente el esquema de economía social para niveles altos de riesgo epidemiológico. Como segunda estrategia se presenta una estructura circular para la revalorización de residuos sólidos urbanos, empleando un parque industrial que se encarga del procesamiento de todos los tipos de residuos, el modelo matemático empleado selecciona las tecnologías a implementar y sus respectivas capacidades de procesamiento en función del objetivo propuesto. Los resultados muestran que la estrategia es viable y la incorporación de impuestos verdes promueve el procesamiento de residuos con bajo potencial económico, generando un mayor beneficio ambiental y social.