A New Model for Designing a Product Line Using TURF Analysis

This paper introduces the approach of using TURF analysis to design a product line through a binary linear programming model. This improves the efficiency of the search for the solution to the problem compared to the algorithms that have been used to date. Furthermore, the proposed technique enables the model to be improved in order to overcome the main drawbacks presented by TURF analysis in practice.

Network revenue management with product-specific no-shows

Revenue management practices often include overbooking capacity to account for customerswho make reservations but do not show up. In this paper, we consider the network revenuemanagement problem with no-shows and overbooking, where the show-up probabilities are specificto each product. No-show rates differ significantly by product (for instance, each itinerary andfare combination for an airline) as sale restrictions and the demand characteristics vary byproduct. However, models that consider no-show rates by each individual product are difficultto handle as the state-space in dynamic programming formulations (or the variable space inapproximations) increases significantly. In this paper, we propose a randomized linear program tojointly make the capacity control and overbooking decisions with product-specific no-shows. Weestablish that our formulation gives an upper bound on the optimal expected total profit andour upper bound is tighter than a deterministic linear programming upper bound that appearsin the existing literature. Furthermore, we show that our upper bound is asymptotically tightin a regime where the leg capacities and the expected demand is scaled linearly with the samerate. We also describe how the randomized linear program can be used to obtain a bid price controlpolicy. Computational experiments indicate that our approach is quite fast, able to scale to industrialproblems and can provide significant improvements over standard benchmarks.

Measuring and explaining farm inefficiency in a panel data set of mixed farms

This paper aims to estimate a translog stochastic frontier production function in the analysis of a panel of 150 mixed Catalan farms in the period 1989-1993, in order to attempt to measure and explain variation in technical inefficiency scores with a one-stage approach. The model uses gross value added as the output aggregate measure. Total employment, fixed capital, current assets, specific costs and overhead costs are introduced into the model as inputs. Stochasticfrontier estimates are compared with those obtained using a linear programming method using a two-stage approach. The specification of the translog stochastic frontier model appears as an appropriate representation of the data, technical change was rejected and the technical inefficiency effects were statistically significant. The mean technical efficiency in the period analyzed was estimated to be 64.0%. Farm inefficiency levels were found significantly at 5%level and positively correlated with the number of economic size units.

Optimization of multiclass queueing networks with changeover times via the achievable region method: Part II, the multi-station case

We address the problem of scheduling a multi-station multiclassqueueing network (MQNET) with server changeover times to minimizesteady-state mean job holding costs. We present new lower boundson the best achievable cost that emerge as the values ofmathematical programming problems (linear, semidefinite, andconvex) over relaxed formulations of the system's achievableperformance region. The constraints on achievable performancedefining these formulations are obtained by formulatingsystem's equilibrium relations. Our contributions include: (1) aflow conservation interpretation and closed formulae for theconstraints previously derived by the potential function method;(2) new work decomposition laws for MQNETs; (3) new constraints(linear, convex, and semidefinite) on the performance region offirst and second moments of queue lengths for MQNETs; (4) a fastbound for a MQNET with N customer classes computed in N steps; (5)two heuristic scheduling policies: a priority-index policy, anda policy extracted from the solution of a linear programmingrelaxation.

Integrating detection probabilities in species distribution models of amphibians breeding in Mediterranean temporary ponds

Aim  The imperfect detection of species may lead to erroneous conclusions about species-environment relationships. Accuracy in species detection usually requires temporal replication at sampling sites, a time-consuming and costly monitoring scheme. Here, we applied a lower-cost alternative based on a double-sampling approach to incorporate the reliability of species detection into regression-based species distribution modelling.Location  Doñana National Park (south-western Spain).Methods  Using species-specific monthly detection probabilities, we estimated the detection reliability as the probability of having detected the species given the species-specific survey time. Such reliability estimates were used to account explicitly for data uncertainty by weighting each absence. We illustrated how this novel framework can be used to evaluate four competing hypotheses as to what constitutes primary environmental control of amphibian distribution: breeding habitat, aestivating habitat, spatial distribution of surrounding habitats and/or major ecosystems zonation. The study was conducted on six pond-breeding amphibian species during a 4-year period.Results  Non-detections should not be considered equivalent to real absences, as their reliability varied considerably. The occurrence of Hyla meridionalis and Triturus pygmaeus was related to a particular major ecosystem of the study area, where suitable habitat for these species seemed to be widely available. Characteristics of the breeding habitat (area and hydroperiod) were of high importance for the occurrence of Pelobates cultripes and Pleurodeles waltl. Terrestrial characteristics were the most important predictors of the occurrence of Discoglossus galganoi and Lissotriton boscai, along with spatial distribution of breeding habitats for the last species.Main conclusions  We did not find a single best supported hypothesis valid for all species, which stresses the importance of multiscale and multifactor approaches. More importantly, this study shows that estimating the reliability of non-detection records, an exercise that had been previously seen as a naïve goal in species distribution modelling, is feasible and could be promoted in future studies, at least in comparable systems.

Examination of Highway Maintenance Garages in the U.S. 30 Corridor between Ames and Cedar Rapids, 1988

A linear programming model is used to optimally assign highway segments to highway maintenance garages using existing facilities. The model is also used to determine possible operational savings or losses associated with four alternatives for expanding, closing and/or relocating some of the garages in a study area. The study area contains 16 highway maintenance garages and 139 highway segments. The study recommends alternative No. 3 (close Tama and Blairstown garages and relocate new garage at Jct. U.S. 30 and Iowa 21) at an annual operational savings of approximately $16,250. These operational savings, however, are only the guidelines for decisionmakers and are subject to the required assumptions of the model used and limitations of the study.

Jatkuvavaletun teräksen leikkaussuunnitelman optimointi

Teollisuuden tuotannon eri prosessien optimointi on hyvin ajankohtainen aihe. Monet ohjausjärjestelmät ovat ajalta, jolloin tietokoneiden laskentateho oli hyvin vaatimaton nykyisiin verrattuna. Työssä esitetään tuotantoprosessi, joka sisältää teräksen leikkaussuunnitelman muodostamisongelman. Valuprosessi on yksi teräksen valmistuksen välivaiheita. Siinä sopivaan laatuun saatettu sula teräs valetaan linjastoon, jossa se jähmettyy ja leikataan aihioiksi. Myöhemmissä vaiheissa teräsaihioista muokataan pienempiä kokonaisuuksia, tehtaan lopputuotteita. Jatkuvavaletut aihiot voidaan leikata tilauskannasta riippuen monella eri tavalla. Tätä varten tarvitaan leikkaussuunnitelma, jonka muodostamiseksi on ratkaistava sekalukuoptimointiongelma. Sekalukuoptimointiongelmat ovat optimoinnin haastavin muoto. Niitä on tutkittu yksinkertaisempiin optimointiongelmiin nähden vähän. Nykyisten tietokoneiden laskentateho on kuitenkin mahdollistanut raskaampien ja monimutkaisempien optimointialgoritmien käytön ja kehittämisen. Työssä on käytetty ja esitetty eräs stokastisen optimoinnin menetelmä, differentiaalievoluutioalgoritmi. Tässä työssä esitetään teräksen leikkausoptimointialgoritmi. Kehitetty optimointimenetelmä toimii dynaamisesti tehdasympäristössä käyttäjien määrittelemien parametrien mukaisesti. Työ on osa Syncron Tech Oy:n Ovako Bar Oy Ab:lle toimittamaa ohjausjärjestelmää.

Monitoimipystysorvin NC- ohjelmoinnin kehittäminen CAM käyttöönotolla

Diplomityön tavoitteena oli tehostaa venttiilipesien koneistuksessa käytettävän monitoimipystysorvin NC - ohjelmointia CAM - ohjelman käyttöönotolla. Tutkimus on osa laajempaa kokonaisuutta liittyen koneistusalihankinnan kehittämiseen ja yrityksen kilpailukyvyn ylläpitoon ja parantamiseen liiketoiminta-alueella, jolla on tällä hetkellä hyvät kasvunäkymät. Tavoite rajattiin yritykseen jo aiemmin hankitun WinCAM - ohjelman päivittämiseen ja hyödyntämiseen monitoimipystysorvin NC - ohjelmoinnissa. Tutkimuksen käytännön tavoitteena oli selvittää CAM - ohjelmoinnin käyttömahdollisuudet, sekä luoda CAM - ohjelmistoon pohjautuva, räätälöity NC - ohjelmointikonsepti pilottikohteeseen. Tutkimuksen kokeellisen osuuden muodostivat tällöin nykyisen tuotannon ongelmakohtien löytäminen, koneen ohjelmointitarpeiden kartoitus,sekä menetelmäkehitys. Tutkimuksen päämääränä oli tuotannon tasolla käytettävä järjestelmä, jolla koneen ohjelmointi olisi mahdollista myös vähemmällä konekohtaisella kokemuksella. Nykyisen toimintatavan ongelmina olivat yhtenäisen NC - ohjelmointikäytännön puute, niin valmiiden ohjelmien käytössä kuin uusienkin ohjelmien tekemisessä. Tähän olivat syynä NC - ohjauksen heikko käytettävyys erityisesti sorvauksen osalta. Nämä tekijät yhdistettynä monitoimityöstökoneessa tarvittavaan koordinaatiston hallintaan vaikeuttivat ohjelmointia. Työntekijäkohtaiset erot NC - ohjelmien käytössä, sekä laadultaan vaihtelevat valuaihiot aiheuttivat tuotannon läpäisyaikaan merkittävää vaihtelua. Siten myös koneen kuormituksen säätely oli vaikeaa. Uuden ohjelmointikonseptin toteutuksessa pidettiin etusijalla hyvää käytettävyyttä, sekä uuden menetelmän aukotonta liittymistä olemassa oleviin tuotantojärjestelmiin. Ohjelmointikonseptin toteutuksessa, osaperheestä haettiin selkeästi parametroitaviksi soveltuvat työvaiheet, jotka voitiin hallita yleiskäyttöisillä aliohjelmilla. Tuotteiden muidengeometrioiden hallintaan laadittiin geometriakirjasto, jota voitiin käyttää tavanomaisen graafisen ohjelmoinnin pohjana. Vanhaa toimintatapaa ja diplomityön aikana kehitettyä CAM - ohjelmointijärjestelmää vertailtiin perustuen NC - ohjelmien tehokkuuteen, jota tarkasteltiin saman työvaiheen työstöaikaan perustuen. Tämän lisäksi tärkeän tuloksen muodostavat myös kvalitatiivisetseikat, jotka liittyvät ohjelmointiympäristön käytettävyyteen. CAM - ohjelmoinnin kehittäminen ja käyttöönotto pilottikohteessa sujui pääosin hyvin ja laaditunsuunnitelman mukaisesti. Aiemmin hankalasti ohjelmoitavat työvaiheet, kuten erilaisten laippatasopintojen ja reikäpiirien ohjelmointi muutettiin makrokäyttöön soveltuviksi. Sorvauksessa ongelmia aiheuttaneen tiivistelilan koneistukseen sovellettiin graafista ohjelmointia. Koko tuotannon mittakaavassa NC - ohjelmoinninosuus oli kuitenkin vähäinen, mistä johtuen koneen tuottavuuteen ei tutkimuksenajanjaksolla voitu vaikuttaa. Sen sijaan tuotannon sujuvuuteen oleellisesti vaikuttavaa työtekijöiden 'hiljaisen tiedon' määrää voitiin vähentää vakioimalla ohjelmointia ja siirtämällä tehokkaiksi havaitut menetelmät ohjelmointijärjestelmään.

Meesauunin polttovyöhykkeen lämmönsiirron ja palamisen mallinnus

Tälle diplomityölle on antanut alkusysäyksen tarve kehittää käytössä olevaa meesauunin simulointiohjelmaa. Simulointiohjelma mallintaa meesauunin stationaaritilan toimintaa. Sillä voidaan tutkia uunin konstruktion muutosten vaikutuksia uunin toimintaan. Ohjelma on tehty 1980-luvun alkupuolella. Sen aikaisten tietokoneiden laskentatehojen vuoksi ohjelman käyttämään laskentamalliin on jouduttu tekemään joukko erilaisia yksinkertaistuksia laskenta-ajan lyhentämiseksi. Tässä diplomityössä keskityttiin tutkimaan meesauunin polttovyöhykkeen lämmönsiirron ja palamisen mallinnusta. Työssä luotiin aluksi tarvittavat massa- ja energiataseet sekä esitettiin tarvittavat lämmönsiirtoyhtälöt. Sen jälkeen kehitettiin uusi polttoaineen 1D-palamismalli. Palamismalli tehtiin VTT:n tekemien 3D-mallinnusten perusteella. Polttoaineina käytettiin maakaasua ja polttoöljyä. Uusi palamismalli lisättiin simulointiohjelmaan. Lisäksi simulointiohjelmasta muutettiin savukaasun emissiviteetin laskenta ja lämmönsiirto uunin ulkopinnasta ympäristöön. Tuloksena saatiin aikaan uusi tarkempi kuvaus lämmönsiirrosta ja palamisesta meesauunissa.

Disseny, layout i planificació d'una empresa de producció d'equips foraborda elèctrics

Aquest projecte es basa en l'aplicació de models de simulació de processos a un exemple d'empresa de producció i la seva adaptació en dimensió i recursos al mercat en un entorn de poca capacitat d'inversió i finançament, de forma que l'entorn de simulació digital aporti valor a la presa de decisions emmarcada en l'estratègia de l'empresa en cada escenari de mercat en que aquesta es trobi. Es realitza el treball sobre el cas d'una empresa, INNOVANAUTIC, dedicada a la innovació, desenvolupament i producció de sistemes de propulsió d'embarcacions. La simulació es una tècnica que permet optimitzar els processos, representant-ne i comprovant el funcionament dels processos, tant entorns físics, de producció com dels serveis associats o subcontractacions de diferents processos i els seus impactes en la disponibilitat de recursos, espais i terminis d'entrega, sense haver de recórrer a procediments de prova i error sobre sistemes reals que impliquen costos a tots nivells en l'empresa. Aquestes metodologies son habitualment emprades en d'altres països o també en el nostre país però en empreses de gran tamany. El present treball, emmarcat dins un entorn socioeconòmic convuls, amb grans limitacions financeres i de recursos per les empreses, demostra com la utilització d'eines de simulació és útil per a PIMES en aquest entorn i permet el dimensionament i la modelització dels processos de forma que es permeti trobar els punts òptims en els que l'empresa ha de donar un pas de creixement en alguns dels paràmetres. La metodologia amb que s'elabora el present treball es la de plantejar una simulació complerta del procés, i definir diversos escenaris de mercat per als productes fabricats, cercant els punt òptims de canvi de dimensió de l'empresa atenent a espai físic, sotscontractació de processos, personal i recursos.

Anonymizing Graphs: Measuring Quality for Clustering

Peer-reviewed

Identifying strategies for mitigating the global warming impact of the EU-25 economy using a multi-objective input-output approach

Global warming mitigation has recently become a priority worldwide. A large body of literature dealing with energy related problems has focused on reducing greenhouse gases emissions at an engineering scale. In contrast, the minimization of climate change at a wider macroeconomic level has so far received much less attention. We investigate here the issue of how to mitigate global warming by performing changes in an economy. To this end, we make use of a systematic tool that combines three methods: linear programming, environmentally extended input output models, and life cycle assessment principles. The problem of identifying key economic sectors that contribute significantly to global warming is posed in mathematical terms as a bi criteria linear program that seeks to optimize simultaneously the total economic output and the total life cycle CO2 emissions. We have applied this approach to the European Union economy, finding that significant reductions in global warming potential can be attained by regulating specific economic sectors. Our tool is intended to aid policymakers in the design of more effective public policies for achieving the environmental and economic targets sought.

Matemática económica con programación lineal

La percepción del joven estudiante de economía es que la práctica con ejercicios es lo único que debe saber. Ésta percepción se puede cambiar con la Programación Lineal ya que unimos teoría y práctica y, al mismo tiempo, mejoramos la capacidad de modelar situaciones económicas y además, hacemos énfasis en el uso de las matemáticas como herramienta eficaz en la mejora de las actividades propias.

G+: Enhanced Traffic Grooming in WDM Mesh Networks using Lighttours

In this article, a new technique for grooming low-speed traffic demands into high-speed optical routes is proposed. This enhancement allows a transparent wavelength-routing switch (WRS) to aggregate traffic en route over existing optical routes without incurring expensive optical-electrical-optical (OEO) conversions. This implies that: a) an optical route may be considered as having more than one ingress node (all inline) and, b) traffic demands can partially use optical routes to reach their destination. The proposed optical routes are named "lighttours" since the traffic originating from different sources can be forwarded together in a single optical route, i.e., as taking a "tour" over different sources towards the same destination. The possibility of creating lighttours is the consequence of a novel WRS architecture proposed in this article, named "enhanced grooming" (G+). The ability to groom more traffic in the middle of a lighttour is achieved with the support of a simple optical device named lambda-monitor (previously introduced in the RingO project). In this article, we present the new WRS architecture and its advantages. To compare the advantages of lighttours with respect to classical lightpaths, an integer linear programming (ILP) model is proposed for the well-known multilayer problem: traffic grooming, routing and wavelength assignment The ILP model may be used for several objectives. However, this article focuses on two objectives: maximizing the network throughput, and minimizing the number of optical-electro-optical conversions used. Experiments show that G+ can route all the traffic using only half of the total OEO conversions needed by classical grooming. An heuristic is also proposed, aiming at achieving near optimal results in polynomial time

Determinação voltamétrica por redissolução anódica de Cu(II) em águas residuárias empregando um eletrodo de pasta de carbono modificado com quitosana

The electrochemical applications of a CPE modified with chitosan for the determination of Cu(II) in wastewater samples using anodic stripping voltammetry are described. The best voltammetric response was observed for a paste containing 25% m/m of chitosan. A 0.10 mol L-1 NaNO3 solution (pH 6.5) as supporting electrolyte, a pre-concentration potential of -0.20 V, pre-concentration time of 270 s and a scan rate of 25 mV s-1 were selected. The calibration graph was linear in the Cu(II) concentration range from 2.0 x 10-7 to 7.4 x 10-6 mol L-1, with a detection limit of 8.3 x 10-8 mol L-1.