A critical review of multi-criteria decision making methods with special reference to forest management and planning

This paper provides a review of research contributions on forest management and planning using multi-criteria decision making (MCDM) based on an exhaustive literature survey. The review primarily focuses on the application aspects  highlighting theoretical underpinnings and controversies. It also examines the nature of the problems addressed and incorporation of risk into forest  management and planning decision making. The MCDM techniques covered in this review belong to several schools of thought. For each technique, a variety of empirical applications including recent studies has been reviewed. More than 60 individual studies were reviewed and classified by the method used, country of origin, number and type of criteria and options evaluated. The review serves as a guide to those interested in how to use a particular MCDM approach. Based on the review, some recent trends and future research directions are also highlighted.

Multi-criteria content adaptation service selection broker

In this paper, we propose a service-oriented content adaptation framework and an approach to the Content Adaptation Service Selection (CASS) problem. In particular, the problem is how to assign adaptation tasks (e.g., transcoding, video summarization, etc) together with respective content segments to appropriate adaptation services. Current systems tend to be mostly centralized suffering from single point failures. The proposed algorithm consists of a greedy and single objective assignment function that is constructed on top of an adaptation path tree. The performance of the proposed service selection framework is studied in terms of efficiency of service selection execution under various conditions. The results indicate that the proposed policy performs substantially better than the baseline approach.

Generalized Bonferroni mean operators in multi-criteria aggregation

In this paper we provide a systematic investigation of a family of composed aggregation functions which generalize the Bonferroni mean. Such extensions of the Bonferroni mean are capable of modeling the concepts of hard and soft partial conjunction and disjunction as well as that of k-tolerance and k-intolerance. There are several interesting special cases with quite an intuitive interpretation for application.

Evaluation of housing developments for sustainability using a multi-criteria approach

New housing developments in Australia, particularly on Greenfield sites on the edge of existing urban centres, need to be sustainable in environmental and social terms if long term problems are to be avoided. Sustainability is multi-dimensional and existing analyses have been found to be inadequate in assessing housing developments holistically. This paper describes research which has used five criteria (energy use, resource use, neighbourhood character, neighbourhood connectivity and diversity), representing 31 indicators, to assess three housing precincts of a regional city in southern Australia. The method has been found to produce useful assessments of sustainability. The method has the potential to inform future housing developments and to be used to improve existing suburbs.

Sparse representation with multi-manifold analysis for texture classification from few training images

Texture classification is one of the most important tasks in computer vision field and it has been extensively investigated in the last several decades. Previous texture classification methods mainly used the template matching based methods such as Support Vector Machine and k-Nearest-Neighbour for classification. Given enough training images the state-of-the-art texture classification methods could achieve very high classification accuracies on some benchmark databases. However, when the number of training images is limited, which usually happens in real-world applications because of the high cost of obtaining labelled data, the classification accuracies of those state-of-the-art methods would deteriorate due to the overfitting effect. In this paper we aim to develop a novel framework that could correctly classify textural images with only a small number of training images. By taking into account the repetition and sparsity property of textures we propose a sparse representation based multi-manifold analysis framework for texture classification from few training images. A set of new training samples are generated from each training image by a scale and spatial pyramid, and then the training samples belonging to each class are modelled by a manifold based on sparse representation. We learn a dictionary of sparse representation and a projection matrix for each class and classify the test images based on the projected reconstruction errors. The framework provides a more compact model than the template matching based texture classification methods, and mitigates the overfitting effect. Experimental results show that the proposed method could achieve reasonably high generalization capability even with as few as 3 training images, and significantly outperforms the state-of-the-art texture classification approaches on three benchmark datasets. © 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

Reliability and validity of the Alberta context tool (ACT) with professional nurses: Findings from a multi-study analysis

Although organizational context is central to evidence-based practice, underdeveloped measurement hindersitsassessment. The Alberta Context Tool, comprised of 59 items that tap10 modifiable contextual concepts, was developed to address this gap. The purpose of this study to examine the reliability and validity of scores obtained when the Alberta Context Tool is completed by professional nurses across different healthcare settings. Five separate studies (N = 2361 nurses across different care settings) comprised the study sample. Reliability and validity were assessed. Cronbach's alpha exceeded 0.70 for9/10 Alberta Context Tool concepts. Item-total correlations exceeded acceptable standards for 56/59items. Confirmatory Factor Analysescoordinated acceptably with the Alberta Context Tool's proposed latent structure. The mean values for each Alberta Context Tool concept increased from low to high levels of research utilization(as hypothesized) further supporting its validity. This study provides robust evidence forreliability and validity of scores obtained with the Alberta Context Tool when administered to professional nurses.

Optimization of in situ derivatization SPME by experimental design for GC-MS multi-residue analysis of pharmaceutical drugs in wastewater

This paper presents the development of a procedure, which enables the analysis of nine pharmaceutical drugs in wastewater using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) associated with solid-phase microextraction (SPME) for the sample preparation. Experimental design was applied to optimize the in situ derivatization and the SPME extraction conditions. Ethyl chloroformate (ECF) was employed as derivatizing agent and polydimethylsiloxane-divinylbenzene (PDMS-DVB) as the SPME fiber coating. A fractional factorial design was used to evaluate the main factors for the in situ derivatization and SPME extraction. Thereafter, a Doehlert matrix design was applied to find out the best experimental conditions. The method presented a linear range from 0.5 to 10 mu g/L, and the intraday and interday precision were lower than 16%. Applicability of the method was verified from real influent and effluent samples of a wastewater treatment plant, as well as from samples of an industry wastewater and a river.

Paleoenvironmental reconstruction of a Late Quaternary lagoon system in southern Brazil (Jaguaruna region, Santa Catarina state) based on multi-proxy analysis

This paper provides a paleoenvironmental reconstruction of a Late Quaternary lagoon system in the Jaguaruna region of Santa Catarina state, southern Brazil. Integrated results of bulk sedimentary organic matter characterization (delta C-13, delta N-15 and C/N), microfossil (pollen and diatom) and grain-size analysis from three shallow cores (similar to 2.5m depth) allowed us to propose an evolving paleogeographic scenario in this coastal region for the last ca. 5500 cal a BP. The lagoonal system in this area was more extensive during the mid-Holocene than today, with a gradual and continuous lagoon-sea disconnection until the present. We add to the debate regarding relative sea-level (RSL) variations for the Brazilian coast during the Holocene and discuss the importance of sedimentary dynamics for interpreting changes in coastal ecosystems. The multi-proxy analysis suggests that changes in coastal ecosystems could be directly related to local sedimentary processes, which are not necessarily linked to RSL fluctuations and/or to climatic variations. Copyright (c) 2011 John Wiley & Sons, Ltd.

A general framework for multi-compartmental analysis of drug chemotherapy dynamics in human immunodeficiency virus type-1 infected individuals

An optimal control strategy for the highly active antiretroviral therapy associated to the acquired immunodeficiency syndrome should be designed regarding a comprehensive analysis of the drug chemotherapy behavior in the host tissues, from major viral replication sites to viral sanctuary compartments. Such approach is critical in order to efficiently explore synergistic, competitive and prohibitive relationships among drugs and, hence, therapy costs and side-effect minimization. In this paper, a novel mathematical model for HIV-1 drug chemotherapy dynamics in distinct host anatomic compartments is proposed and theoretically evaluated on fifteen conventional anti-retroviral drugs. Rather than interdependence between drug type and its concentration profile in a host tissue, simulated results suggest that such profile is importantly correlated with the host tissue under consideration. Furthermore, the drug accumulative dynamics are drastically affected by low patient compliance with pharmacotherapy, even when a single dose lacks. (C) 2012 Elsevier Inc. All rights reserved.

A three-pronged approach to social business: a Brazilian multi-case analysis

Social businesses present a new paradigm to capitalism, in which private companies, non-profit organizations and civil society create a new type of business with the main objective of solving social problems with financial sustainability and efficiency through market mechanisms. As any new phenomenon, different authors conceptualize social businesses with distinct views. This article aims to present and characterize three different perspectives of social business definitions: the European, the American and that of the emerging countries. Each one of these views was illustrated by a different Brazilian case. We conclude with the idea that all the cases have similar characteristics, but also relevant differences that are more than merely geographical. The perspectives analyzed in this paper provide an analytical framework for understanding the field of social businesses. Moreover, the cases demonstrate that in the Brazilian context the field of social business is under construction and that as such it draws on different conceptual influences to deal with a complex and challenging reality.

Evaluation of a multi variated analysis for the selection of t-tbar multijet events in the current CMS implemented environment at LHC

In the present study we are using multi variate analysis techniques to discriminate signal from background in the fully hadronic decay channel of ttbar events. We give a brief introduction to the role of the Top quark in the standard model and a general description of the CMS Experiment at LHC. We have used the CMS experiment computing and software infrastructure to generate and prepare the data samples used in this analysis. We tested the performance of three different classifiers applied to our data samples and used the selection obtained with the Multi Layer Perceptron classifier to give an estimation of the statistical and systematical uncertainty on the cross section measurement.

Tecnologie appropriate per la gestione delle georisorse nei paesi in via di sviluppo e nei paesi dell'America Latina. Creazione di una metodologia multi criteria per la valutazione dei progetti di sviluppo umano

Benessere delle popolazioni, gestione sostenibile delle risorse, povertà e degrado ambientale sono dei concetti fortemente connessi in un mondo in cui il 20% della popolazione mondiale consuma più del 75% delle risorse naturali. Sin dal 1992 al Summit della Terra a Rio de Janeiro si è affermato il forte legame tra tutela dell’ambiente e riduzione della povertà, ed è anche stata riconosciuta l’importanza di un ecosistema sano per condurre una vita dignitosa, specialmente nelle zone rurali povere dell’Africa, dell’Asia e dell’America Latina. La natura infatti, soprattutto per le popolazioni rurali, rappresenta un bene quotidiano e prezioso, una forma essenziale per la sussistenza ed una fonte primaria di reddito. Accanto a questa constatazione vi è anche la consapevolezza che negli ultimi decenni gli ecosistemi naturali si stanno degradando ad un ritmo impressionate, senza precedenti nella storia della specie umana: consumiamo le risorse più velocemente di quanto la Terra sia capace di rigenerarle e di “metabolizzare” i nostri scarti. Allo stesso modo aumenta la povertà: attualmente ci sono 1,2 miliardi di persone che vivono con meno di un dollaro al giorno, mentre circa metà della popolazione mondiale sopravvive con meno di due dollari al giorno (UN). La connessione tra povertà ed ambiente non dipende solamente dalla scarsità di risorse che rende più difficili le condizioni di vita, ma anche dalla gestione delle stesse risorse naturali. Infatti in molti paesi o luoghi dove le risorse non sono carenti la popolazione più povera non vi ha accesso per motivi politici, economici e sociali. Inoltre se si paragona l’impronta ecologica con una misura riconosciuta dello “sviluppo umano”, l’Indice dello Sviluppo Umano (HDI) delle Nazioni Unite (Cfr. Cap 2), il rapporto dimostra chiaramente che ciò che noi accettiamo generalmente come “alto sviluppo” è molto lontano dal concetto di sviluppo sostenibile accettato universalmente, in quanto i paesi cosiddetti “sviluppati” sono quelli con una maggior impronta ecologica. Se allora lo “sviluppo” mette sotto pressione gli ecosistemi, dal cui benessere dipende direttamente il benessere dell’uomo, allora vuol dire che il concetto di “sviluppo” deve essere rivisitato, perché ha come conseguenza non il benessere del pianeta e delle popolazioni, ma il degrado ambientale e l’accrescimento delle disuguaglianze sociali. Quindi da una parte vi è la “società occidentale”, che promuove l’avanzamento della tecnologia e dell’industrializzazione per la crescita economica, spremendo un ecosistema sempre più stanco ed esausto al fine di ottenere dei benefici solo per una ristretta fetta della popolazione mondiale che segue un modello di vita consumistico degradando l’ambiente e sommergendolo di rifiuti; dall’altra parte ci sono le famiglie di contadini rurali, i “moradores” delle favelas o delle periferie delle grandi metropoli del Sud del Mondo, i senza terra, gli immigrati delle baraccopoli, i “waste pickers” delle periferie di Bombay che sopravvivono raccattando rifiuti, i profughi di guerre fatte per il controllo delle risorse, gli sfollati ambientali, gli eco-rifugiati, che vivono sotto la soglia di povertà, senza accesso alle risorse primarie per la sopravvivenza. La gestione sostenibile dell’ambiente, il produrre reddito dalla valorizzazione diretta dell’ecosistema e l’accesso alle risorse naturali sono tra gli strumenti più efficaci per migliorare le condizioni di vita degli individui, strumenti che possono anche garantire la distribuzione della ricchezza costruendo una società più equa, in quanto le merci ed i servizi dell’ecosistema fungono da beni per le comunità. La corretta gestione dell’ambiente e delle risorse quindi è di estrema importanza per la lotta alla povertà ed in questo caso il ruolo e la responsabilità dei tecnici ambientali è cruciale. Il lavoro di ricerca qui presentato, partendo dall’analisi del problema della gestione delle risorse naturali e dal suo stretto legame con la povertà, rivisitando il concetto tradizionale di “sviluppo” secondo i nuovi filoni di pensiero, vuole suggerire soluzioni e tecnologie per la gestione sostenibile delle risorse naturali che abbiano come obiettivo il benessere delle popolazioni più povere e degli ecosistemi, proponendo inoltre un metodo valutativo per la scelta delle alternative, soluzioni o tecnologie più adeguate al contesto di intervento. Dopo l’analisi dello “stato del Pianeta” (Capitolo 1) e delle risorse, sia a livello globale che a livello regionale, il secondo Capitolo prende in esame il concetto di povertà, di Paese in Via di Sviluppo (PVS), il concetto di “sviluppo sostenibile” e i nuovi filoni di pensiero: dalla teoria della Decrescita, al concetto di Sviluppo Umano. Dalla presa di coscienza dei reali fabbisogni umani, dall’analisi dello stato dell’ambiente, della povertà e delle sue diverse facce nei vari paesi, e dalla presa di coscienza del fallimento dell’economia della crescita (oggi visibile più che mai) si può comprendere che la soluzione per sconfiggere la povertà, il degrado dell’ambiente, e raggiungere lo sviluppo umano, non è il consumismo, la produzione, e nemmeno il trasferimento della tecnologia e l’industrializzazione; ma il “piccolo e bello” (F. Schumacher, 1982), ovvero gli stili di vita semplici, la tutela degli ecosistemi, e a livello tecnologico le “tecnologie appropriate”. Ed è proprio alle Tecnologie Appropriate a cui sono dedicati i Capitoli successivi (Capitolo 4 e Capitolo 5). Queste sono tecnologie semplici, a basso impatto ambientale, a basso costo, facilmente gestibili dalle comunità, tecnologie che permettono alle popolazioni più povere di avere accesso alle risorse naturali. Sono le tecnologie che meglio permettono, grazie alle loro caratteristiche, la tutela dei beni comuni naturali, quindi delle risorse e dell’ambiente, favorendo ed incentivando la partecipazione delle comunità locali e valorizzando i saperi tradizionali, grazie al coinvolgimento di tutti gli attori, al basso costo, alla sostenibilità ambientale, contribuendo all’affermazione dei diritti umani e alla salvaguardia dell’ambiente. Le Tecnologie Appropriate prese in esame sono quelle relative all’approvvigionamento idrico e alla depurazione dell’acqua tra cui: - la raccolta della nebbia, - metodi semplici per la perforazione di pozzi, - pompe a pedali e pompe manuali per l’approvvigionamento idrico, - la raccolta dell’acqua piovana, - il recupero delle sorgenti, - semplici metodi per la depurazione dell’acqua al punto d’uso (filtro in ceramica, filtro a sabbia, filtro in tessuto, disinfezione e distillazione solare). Il quinto Capitolo espone invece le Tecnolocie Appropriate per la gestione dei rifiuti nei PVS, in cui sono descritte: - soluzioni per la raccolta dei rifiuti nei PVS, - soluzioni per lo smaltimento dei rifiuti nei PVS, - semplici tecnologie per il riciclaggio dei rifiuti solidi. Il sesto Capitolo tratta tematiche riguardanti la Cooperazione Internazionale, la Cooperazione Decentrata e i progetti di Sviluppo Umano. Per progetti di sviluppo si intende, nell’ambito della Cooperazione, quei progetti che hanno come obiettivi la lotta alla povertà e il miglioramento delle condizioni di vita delle comunità beneficiarie dei PVS coinvolte nel progetto. All’interno dei progetti di cooperazione e di sviluppo umano gli interventi di tipo ambientale giocano un ruolo importante, visto che, come già detto, la povertà e il benessere delle popolazioni dipende dal benessere degli ecosistemi in cui vivono: favorire la tutela dell’ambiente, garantire l’accesso all’acqua potabile, la corretta gestione dei rifiuti e dei reflui nonché l’approvvigionamento energetico pulito sono aspetti necessari per permettere ad ogni individuo, soprattutto se vive in condizioni di “sviluppo”, di condurre una vita sana e produttiva. È importante quindi, negli interventi di sviluppo umano di carattere tecnico ed ambientale, scegliere soluzioni decentrate che prevedano l’adozione di Tecnologie Appropriate per contribuire a valorizzare l’ambiente e a tutelare la salute della comunità. I Capitoli 7 ed 8 prendono in esame i metodi per la valutazione degli interventi di sviluppo umano. Un altro aspetto fondamentale che rientra nel ruolo dei tecnici infatti è l’utilizzo di un corretto metodo valutativo per la scelta dei progetti possibili che tenga presente tutti gli aspetti, ovvero gli impatti sociali, ambientali, economici e che si cali bene alle realtà svantaggiate come quelle prese in considerazione in questo lavoro; un metodo cioè che consenta una valutazione specifica per i progetti di sviluppo umano e che possa permettere l’individuazione del progetto/intervento tecnologico e ambientale più appropriato ad ogni contesto specifico. Dall’analisi dei vari strumenti valutativi si è scelto di sviluppare un modello per la valutazione degli interventi di carattere ambientale nei progetti di Cooperazione Decentrata basato sull’Analisi Multi Criteria e sulla Analisi Gerarchica. L’oggetto di questa ricerca è stato quindi lo sviluppo di una metodologia, che tramite il supporto matematico e metodologico dell’Analisi Multi Criteria, permetta di valutare l’appropriatezza, la sostenibilità degli interventi di Sviluppo Umano di carattere ambientale, sviluppati all’interno di progetti di Cooperazione Internazionale e di Cooperazione Decentrata attraverso l’utilizzo di Tecnologie Appropriate. Nel Capitolo 9 viene proposta la metodologia, il modello di calcolo e i criteri su cui si basa la valutazione. I successivi capitoli (Capitolo 10 e Capitolo 11) sono invece dedicati alla sperimentazione della metodologia ai diversi casi studio: - “Progetto ambientale sulla gestione dei rifiuti presso i campi Profughi Saharawi”, Algeria, - “Programa 1 milhão de Cisternas, P1MC” e - “Programa Uma Terra e Duas Águas, P1+2”, Semi Arido brasiliano.

Elaborazione di un indicatore multi criteria di virtuosita nella gestione dei rifiuti, destinato agli enti locali

Essendo la percentuale di raccolta differenziata un indicatore che preso singolarmente risulta insufficiente a misurare la virtuosità di un Comune nella gestione dei rifiuti, si è elaborato un indicatore multi criteria che amplia l'orizzonte dell'analisi agli altri aspetti inerenti la gestione dei rifiuti. I criteri individuati sono otto: -Percentuale di raccolta differenziata -Produzione pro capite di rifiuti indifferenziati -Produzione pro capite di rifiuti totali -Impatto ambientale del sistema di raccolta e trattamento dei rifiuti -Costi del servizio -Tracciabilità dei rifiuti domestici -Coinvolgimento della popolazione -Comodità per il cittadino. Ad ogni Comune analizzato (il caso di studio è l'Unione Terre di Castelli) viene attribuito un punteggio per ogni criterio, in seguito moltiplicato per il peso attribuito al criterio stesso. I punteggi dati da ciascun criterio sono stati poi normalizzati in una scala da 0 a 1 con l'intervento di figure di esperti di ciascun ambito; i pesi sono stati determinati con la metodologia della Pairwise Comparison (T.Saaty, 1980) dai Sindaci e dagli Amministratori di tutti i Comuni del caso di studio. L'indicatore così costruito è stato poi applicato ai Comuni del caso di studio mostrando risultati, in termini di virtuosità, differenti da quelli prodotti dal solo indicatore di raccolta differenziata, evidenziando così l'importanza di un approccio multi disciplinare al tema dei rifiuti. L'indicatore, mostrando i punteggi ed il margine di miglioramento relativo a ciascun criterio, si è poi rivelato un efficace strumento di supporto alle decisioni per i Comuni nell'indirizzo degli investimenti in materia di gestione dei rifiuti.