Optimale Kontrolle von Drogenepidemien
Optimal Control of Illicit Drug Epidemics
Wissenschaftsdisziplinen
Gesundheitswissenschaften (10%); Mathematik (90%)
Keywords
-
Drug Policy Modeling,
Public Sector Operations Research,
Dynamic Cost-Benefit Analysis,
Optimal Control,
Illicit Drug Epidemics,
Nonlinear Dynamical Systems
Das vorliegende Projekt konzentriert sich auf intertemporale Kosten-Nutzen-Analysen von Instrumenten zur Kontrolle des Drogenkonsums. Insbesondere geht es dabei um die Ermittlung der optimalen Kombination von Interventionen sowohl auf der Nachfrage- als auch auf der Angebotsseite, wie Prävention, therapeutische Behandlung und polizeiliche Maßnahmen. In einem vorangegangenen Forschungsprojekt (FWF P14060 `Dynamik und Kontrolle illegalen Drogenkonsums`) haben wir uns mit Politiken zur Eindämmung von Drogenepidemien beschäftigt. Der gegenwärtige Antrag setzt diese Analyse für weitere Klassen höherdimensionaler Compartment-Modelle fort. Wesentlich ist dabei die epidemische Struktur der zugrundeliegenden Prozesse. Soziale Interaktionsmechanismen manifestieren sich durch den Einfluss von Prävalenzraten auf das Individualverhalten. Vorläufige Überlegungen zeigen, dass die Einführung Drogengefährdeter (Suszeptibler) zu einer realistischeren Beschreibung des tatsächlichen Drogenkonsums führen kann. Eine adäquate Parametrisierung mehr-dimensionaler Modelle kann sich dabei als politik-relevant erweisen. Ein häufig beanstandeter Mangel an Realitätsbezogenheit bisher analysierter Drogen-Modelle ist die Beschränkung auf jeweils nur eine Substanz. Ein Ziel unseres Projektes ist die Validierung und Analyse geeigneter Modelle zum Konsum mehrerer Drogen. Ferner erweitern wir ein bekanntes Modell, das zwischen `light` und `heavy use` unterscheidet, durch die zusätzliche Einbeziehung moderater sowie früherer Konsumenten. Das resultierende Vier-Zustands-Modell ist in der Lage, empirisch beobachtete Abfolgen von Oszillationen mit niedriger und hoher Frequenz zu beschreiben. In einem weiteren Modell untersuchen wir die Auswirkungen einer plötzlichen Änderung im Angebotspreis von Drogen. Zu einer solchen Situation ist es in den vergangenen Jahren nicht nur in Afghanistan, sondern auch in Australien und in einigen Andenstaaten gekommen. Das vorgeschlagene Modell enthält die Anbaufläche von Mohn bzw. Coca-Sträuchern. Unsere Vorarbeiten haben gezeigt, dass die Entwicklung entsprechender Modelle zur Kontrolle epidemischer Prozesse auch in einer Reihe anderer Problemkreise innovative Beiträge leisten kann. Wir erwähnen hier nicht- drogenbezogene Kriminalität (z.B. Korruption), die Kontrolle der Ausbreitung ansteckender Krankheiten (z.B. HIV/AIDS), die Bekämpfung terroristischer Aktivitäten sowie Marketing-Diffusionsprozesse. Ein wichtiges gemeinsames Band dieser inhaltlich verschiedenen Gebiete ist das Paradigma sozialer Interaktion. Neben substantiellen Resultaten erwarten wir, dass unsere Bemühungen auch zu methodischen Fortschritten führen, insbesondere im Bereich multipler langfristiger Gleichgewichte und DNS-Kurven, welche deren Einzugsbereiche separieren.
Das vorliegende Projekt konzentrierte sich auf intertemporale Kosten-Nutzen-Analysen von Instrumenten zur Kontrolle des Drogenkonsums. Insbesondere ging es dabei um die Ermittlung der optimalen Kombination von Interventionen sowohl auf der Nachfrage- als auch auf der Angebotsseite, wie Prävention, therapeutische Behandlung oder polizeiliche Maßnahmen. In einem vorangegangenen Forschungsprojekt (FWF P14060 `Dynamik und Kontrolle illegalen Drogenkonsums`) hatten wir uns mit Politiken zur Eindämmung von Drogenepidemien beschäftigt. Das gegenwärtige Projekt setzte diese Analyse für weitere Klassen höherdimensionaler Compartment- Modelle fort. Wesentlich ist dabei die epidemische Struktur der zugrunde liegenden Prozesse. Soziale Interaktionsmechanismen manifestieren sich durch den Einfluss von Prävalenzraten auf das Individualverhalten. Die erzielten Resultate zeigen, dass die Einführung Drogengefährdeter (Suszeptibler) zu einer realistischeren Beschreibung des tatsächlichen Drogenkonsums führt. Eine adäquate Parametrisierung mehrdimensionaler Modelle kann sich dabei als politik-relevant erweisen. Ein häufig beanstandeter Mangel an Realitätsbezogenheit vor diesem Projekt analysierter Drogen-Modelle war die Beschränkung auf jeweils nur eine Substanz. Ein Ergebnis unseres Projektes ist die Validierung und Analyse geeigneter Modelle zum Konsum mehrerer Drogen. Ferner erweiterten wir ein bekanntes Modell, das zwischen `light` und `heavy use` unterscheidet, durch die zusätzliche Einbeziehung moderater sowie früherer Konsumenten. Das resultierende Vier-Zustands-Modell ist in der Lage, empirisch beobachtete Abfolgen von Oszillationen mit niedriger und hoher Frequenz zu beschreiben. In einem weiteren Modell untersuchten wir die Auswirkungen einer plötzlichen Änderung im Angebotspreis von Drogen. Zu einer solchen Situation ist es in den vergangenen Jahren nicht nur in Afghanistan, sondern auch in Australien und in einigen Andenstaaten gekommen. Das betrachtete Modell enthält die Anbaufläche von Mohn bzw. Coca- Sträuchern. Unsere Arbeiten im Rahmen dieses Projektes haben gezeigt, dass die Entwicklung entsprechender Modelle zur Kontrolle epidemischer Prozesse auch in einer Reihe anderer Problemkreise innovative Beiträge leisten kann. Wir erwähnen hier nicht-drogenbezogene Kriminalität (z.B. Korruption), die Kontrolle der Ausbreitung ansteckender Krankheiten (z.B. HIV/AIDS), die Bekämpfung terroristischer Aktivitäten sowie Marketing-Diffusionsprozesse. Ein wichtiges gemeinsames Band dieser inhaltlich verschiedenen Gebiete ist das Paradigma sozialer Interaktion. Neben substantiellen Resultaten führten unsere Bemühungen auch zu methodischen Fortschritten, insbesondere im Bereich multipler langfristiger Gleichgewichte und DNSS-Kurven, welche deren Einzugsbereiche separieren.
- Technische Universität Wien - 100%
- Jerzy Filar, University of Flinders - Australien
- Helmut Maurer, Westfälische Wilhelms-Universität - Deutschland
- Steffen Jorgensen, University of Southern Denmark - Dänemark
- Peter M. Kort, Tilburg University - Niederlande
- Jonathan P. Caulkins, Carnegie Mellon University - Vereinigte Staaten von Amerika
Research Output
- 54 Zitationen
- 4 Publikationen
-
2009
Titel Optimal timing of use reduction vs. harm reduction in a drug epidemic model DOI 10.1016/j.drugpo.2009.02.010 Typ Journal Article Autor Caulkins J Journal International Journal of Drug Policy Seiten 480-487 -
2010
Titel When in a drug epidemic should the policy objective switch from use reduction to harm reduction? DOI 10.1016/j.ejor.2009.03.015 Typ Journal Article Autor Caulkins J Journal European Journal of Operational Research Seiten 308-318 -
2010
Titel Keeping Options Open: an Optimal Control Model with Trajectories That Reach a DNSS Point in Positive Time DOI 10.1137/080719741 Typ Journal Article Autor Zeiler I Journal SIAM Journal on Control and Optimization Seiten 3698-3707 -
2011
Titel Optimal control of interacting systems with DNSS property: The case of illicit drug use DOI 10.1016/j.jebo.2010.12.008 Typ Journal Article Autor Zeiler I Journal Journal of Economic Behavior & Organization Seiten 60-73 Link Publikation