On the throughput-WIP trade-off in queueing systems, diminishing returns and the threshold property: A linear programming approach

We present a new unifying framework for investigating throughput-WIP(Work-in-Process) optimal control problems in queueing systems,based on reformulating them as linear programming (LP) problems withspecial structure: We show that if a throughput-WIP performance pairin a stochastic system satisfies the Threshold Property we introducein this paper, then we can reformulate the problem of optimizing alinear objective of throughput-WIP performance as a (semi-infinite)LP problem over a polygon with special structure (a thresholdpolygon). The strong structural properties of such polygones explainthe optimality of threshold policies for optimizing linearperformance objectives: their vertices correspond to the performancepairs of threshold policies. We analyze in this framework theversatile input-output queueing intensity control model introduced byChen and Yao (1990), obtaining a variety of new results, including (a)an exact reformulation of the control problem as an LP problem over athreshold polygon; (b) an analytical characterization of the Min WIPfunction (giving the minimum WIP level required to attain a targetthroughput level); (c) an LP Value Decomposition Theorem that relatesthe objective value under an arbitrary policy with that of a giventhreshold policy (thus revealing the LP interpretation of Chen andYao's optimality conditions); (d) diminishing returns and invarianceproperties of throughput-WIP performance, which underlie thresholdoptimality; (e) a unified treatment of the time-discounted andtime-average cases.

Exact tests for correlation and for the slope in simple linear regressions without making assumptions

We present an exact test for whether two random variables that have known bounds on their support are negatively correlated. The alternative hypothesis is that they are not negatively correlated. No assumptions are made on the underlying distributions. We show by example that the Spearman rank correlation test as the competing exact test of correlation in nonparametric settings rests on an additional assumption on the data generating process without which it is not valid as a test for correlation.We then show how to test for the significance of the slope in a linear regression analysis that invovles a single independent variable and where outcomes of the dependent variable belong to a known bounded set.

Currículo-Sem-Tempo: a (Re)Construção da Educação de Infância

O currículo é, indubitavelmente, o mentor da aprendizagem. Produzido pelos educadores de infância, é importante que, ao contextualizá-lo, reflitam, de forma crítica e construtiva, sobre que conhecimentos, importantes ou válidos, merecem fazer parte do currículo, e se é importante dar tempo às crianças para interiorizarem as aprendizagens. Assim, o trabalho começa por apresentar uma revisão literária sobre a essência dos conceitos aludidos, passando, de seguida, para uma reflexão sobre a (re)construção do currículo ancorado na proposta de um currículo-sem-tempo, por forma a dar tempo às crianças para construírem a sua identidade, subjetividade, interesses e aprendizagens.

A test of the predictive validity of non-linear QALY models using time trade-off utilities

This paper presents a test of the predictive validity of various classes ofQALY models (i.e., linear, power and exponential models). We first estimatedTTO utilities for 43 EQ-5D chronic health states and next these states wereembedded in health profiles. The chronic TTO utilities were then used topredict the responses to TTO questions with health profiles. We find that thepower QALY model clearly outperforms linear and exponential QALY models.Optimal power coefficient is 0.65. Our results suggest that TTO-based QALYcalculations may be biased. This bias can be avoided using a power QALY model.

Implementing TURF analysis through binary linear programming

This paper introduces the approach of using Total Unduplicated Reach and Frequency analysis (TURF) 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. The results obtained through our exact algorithm are presented, and this method shows to be extremely efficient both in obtaining optimal solutions and in computing time for very large instances of the problem at hand. Furthermore, the proposed technique enables the model to be improved in order to overcome the main drawbacks presented by TURF analysis in practice.

Restless bandits, linear programming relaxations and a primal-dual index heuristic

We develop a mathematical programming approach for the classicalPSPACE - hard restless bandit problem in stochastic optimization.We introduce a hierarchy of n (where n is the number of bandits)increasingly stronger linear programming relaxations, the lastof which is exact and corresponds to the (exponential size)formulation of the problem as a Markov decision chain, while theother relaxations provide bounds and are efficiently computed. Wealso propose a priority-index heuristic scheduling policy fromthe solution to the first-order relaxation, where the indices aredefined in terms of optimal dual variables. In this way wepropose a policy and a suboptimality guarantee. We report resultsof computational experiments that suggest that the proposedheuristic policy is nearly optimal. Moreover, the second-orderrelaxation is found to provide strong bounds on the optimalvalue.

O Movimento Migratório da CEDEAO para Cabo Verde nos Anos 2006 a 2010: Perfil de Imigrantes da Guiné-Bissau, Nigéria e Senegal e Relação Imigração-Criminalidade nesse Período

Entre os anos 2006 e 2010 houve um crescente fluxo migratório de cidadãos da Guiné-Bissau, Nigéria e Senegal (GNS) para Cabo Verde, em situação regular e clandestina, de forma incisiva em relação ao de imigrantes dos demais países da CEDEAO. Os dados oficiais sobre o número desses imigrantes são inconsistentes e os serviços responsáveis não têm podido acompanhar a entrada e permanência desses imigrantes, devido à inexistência de condições para o efeito. Ademais, desconhece-se o perfil desses imigrantes. O senso comum associa o aumento da criminalidade por parte de cidadãos africanos, em particular os considerados no estudo, com o aumento da imigração. Foi objectivo geral da investigação caracterizar o perfil dos imigrantes desses países, de 2006 a 2010, e correlacionar a imigração e a criminalidade no período. Participaram imigrantes em situação de liberdade e os reclusos na Cadeia central da Praia (CCP) ou Cadeia de São Martinho. Fez-se a análise de documentos jurídicos relativos ao estrangeiro no território nacional e outros respeitantes à circulação de pessoas na CEDEAO, e acedeu-se a publicações sobre a insegurança, violência, criminalidade e imigração. A recolha de dados ocorreu na Direcção de Estrangeiros e Fronteiras da Polícia Nacional, na Procuradoria-Geral da República e nos serviços penitenciários da CCP do Ministério da Justiça. De um universo de 3 475 imigrantes, constituiu-se uma amostra de 180, sendo 60 de cada um dos países. Desses imigrantes, 20 eram reclusos na CCP. Para o perfil dos imigrantes, elaborou-se um questionário para as entrevistas e que teve em conta o idioma da nacionalidade dos participantes. Recorreu-se ao coeficiente de correlação de Pearson para verificar a eventual correlação linear entre imigração e criminalidade referidas. Constatou-se que os imigrantes são predominantemente masculinos e jovens, com uma renda familiar inferior à de cabo-verdianos em circunstância similar. São maioritariamente solteiros, com escolaridade ao nível do secundário, inseridos na economia informal e destituídos da segurança social. São maioritariamente cristãos, o que desmistifica a avaliação de que os muçulmanos constituem ameaça para Cabo Verde. Dificuldades económicas nos países de origem foram o motivo mais premente para a imigração e em conjunto com a impossibilidade de irem a outro lugar foram decisivos para os imigrantes permanecerem em Cabo Verde. A ajuda de parentes ou amigos no país de acolhimento foi o que mais pesou na organização da emigração, sugerindo existir, para isso, uma rede social de apoio. A maioria é discriminada e maltratada pelos cabo-verdianos, não obstante ocupar o tempo livre com eles, tê-los como amigos e estar satisfeita com a vida no país. Não se obteve correlação significativa entre imigração e criminalidade em Cabo Verde envolvendo os imigrantes, no período do estudo, V indicando não contribuírem no incremento da criminalidade e, por conseguinte, na insegurança interna. Destaca-se a necessidade de os serviços governamentais reverterem a inconsistência de dados estatísticos sobre o fluxo migratório, em particular, de cidadãos da CEDEAO para Cabo Verde, a pertinência de estes serem sensibilizados sobre os limites da livre circulação prevista na legislação, e a pertinência de regulamentação dos aspectos fundamentais concernentes ao referido fluxo migratório.

O Movimento Migratório da CEDEAO para Cabo Verde nos Anos 2006 a 2010: Perfil de Imigrantes da Guiné-Bissau, Nigéria e Senegal e Relação Imigração-Criminalidade nesse Período

Entre os anos 2006 e 2010 houve um crescente fluxo migratório de cidadãos da Guiné-Bissau, Nigéria e Senegal (GNS) para Cabo Verde, em situação regular e clandestina, de forma incisiva em relação ao de imigrantes dos demais países da CEDEAO. Os dados oficiais sobre o número desses imigrantes são inconsistentes e os serviços responsáveis não têm podido acompanhar a entrada e permanência desses imigrantes, devido à inexistência de condições para o efeito. Ademais, desconhece-se o perfil desses imigrantes. O senso comum associa o aumento da criminalidade por parte de cidadãos africanos, em particular os considerados no estudo, com o aumento da imigração. Foi objectivo geral da investigação caracterizar o perfil dos imigrantes desses países, de 2006 a 2010, e correlacionar a imigração e a criminalidade no período. Participaram imigrantes em situação de liberdade e os reclusos na Cadeia Central da Praia (CCP) ou Cadeia de São Martinho. Fez-se a análise de documentos jurídicos relativos ao estrangeiro no território nacional e outros respeitantes à circulação de pessoas na CEDEAO, e acedeu-se a publicações sobre a insegurança, violência, criminalidade e imigração. A recolha de dados ocorreu na Direcção de Estrangeiros e Fronteiras da Polícia Nacional, na Procuradoria-Geral da República e nos serviços penitenciários da CCP do Ministério da Justiça. De um universo de 3 475 imigrantes, constituiu-se uma amostra de 180, sendo 60 de cada um dos países. Desses imigrantes, 20 eram reclusos na CCP. Para o perfil dos imigrantes, elaborou-se um questionário para as entrevistas e que teve em conta o idioma da nacionalidade dos participantes. Recorreu-se ao coeficiente de correlação de Pearson para verificar a eventual correlação linear entre imigração e criminalidade referidas. Constatou-se que os imigrantes são predominantemente masculinos e jovens, com uma renda familiar inferior à de cabo-verdianos em circunstância similar. São maioritariamente solteiros, com escolaridade ao nível do secundário, inseridos na economia informal e destituídos da segurança social. São maioritariamente cristãos, o que desmistifica a avaliação de que os muçulmanos constituem ameaça para Cabo Verde. Dificuldades económicas nos países de origem foram o motivo mais premente para a imigração e em conjunto com a impossibilidade de irem a outro lugar foram decisivos para os imigrantes permanecerem em Cabo Verde. A ajuda de parentes ou amigos no país de acolhimento foi o que mais pesou na organização da emigração, sugerindo existir, para isso, uma rede social de apoio. A maioria é discriminada e maltratada pelos cabo-verdianos, não obstante ocupar o tempo livre com eles, tê-los como amigos e estar satisfeita com a vida no país. Não se obteve correlação significativa entre imigração e criminalidade em Cabo Verde envolvendo os imigrantes, no período do estudo, IX indicando não contribuírem no incremento da criminalidade e, por conseguinte, na insegurança interna. Destaca-se a necessidade de os serviços governamentais reverterem a inconsistência de dados estatísticos sobre o fluxo migratório, em particular, de cidadãos da CEDEAO para Cabo Verde, a pertinência de estes serem sensibilizados sobre os limites da livre circulação prevista na legislação, e a pertinência de regulamentação dos aspectos fundamentais concernentes ao referido fluxo migratório.

Diagnóstico de Acessibilidade da UNICV em Relação aos Estudantes de Santiago

O Estudo sobre o tema diagnóstico de acessibilidade geográfica da Universidade pública de Cabo Verde em relação aos estudantes da ilha de Santiago foi movido com intuito de propiciar uma contribuição relevante, no sentido de subsidiar as políticas públicas e privadas, bem como os usuários, na organização e melhor uso do espaço, do sistema de transporte e melhoria do sistema viário, assim como incentivar a discussão teórica nesta matéria. Assim, com o presente estudo pretende-se saber se UNCV está geograficamente acessível aos estudantes da ilha de Santiago. O objectivo deste trabalho foi fazer um diagnóstico analítico de Acessibilidade geográfica da Universidade de Cabo Verde em relação aos estudantes da ilha de Santiago, analisando suas opiniões sobre a distância que percorrem da residência à universidade, o tempo e o custo gastos na trajectória diária e comparar com a acessibilidade de dados reais. Utilizou-se as seguintes metodologias: aplicação de questionário aos estudante e tratamento estatístico dos dados com uso do SPSS 17.0, produção de mapas síntese de acessibilidade através de álgebra de mapas e método de combinação linear ponderada dos atributos e mapas de acessibilidade de integração das vias, usando o método sintaxe espacial, em ambos os casos recorreu-se ao uso dos softwares SIG. Da análise dos três tipos de acessibilidades, acessibilidade de dados de opinião, acessibilidade de dados reais (custo real e tempo médio gasto nas deslocações) e acessibilidade da integração das vias, surgiram três resultados diferentes. No primeiro caso, o concelho mais acessível foi o da Ribeira Grande, no segundo o da Praia e o terceiro o de S. Domingos, sendo o concelho do Tarrafal surge como o menos acessível em todas as situações analisadas, ficando os demais concelhos na situação intermédia de acessibilidade.

On heuristic and linear models of judgment: Mapping the demand for knowledge

Research on judgment and decision making presents a confusing picture of human abilities. For example, much research has emphasized the dysfunctional aspects of judgmental heuristics, and yet, other findings suggest that these can be highly effective. A further line of research has modeled judgment as resulting from as if linear models. This paper illuminates the distinctions in these approaches by providing a common analytical framework based on the central theoretical premise that understanding human performance requires specifying how characteristics of the decision rules people use interact with the demands of the tasks they face. Our work synthesizes the analytical tools of lens model research with novel methodology developed to specify the effectiveness of heuristics in different environments and allows direct comparisons between the different approaches. We illustrate with both theoretical analyses and simulations. We further link our results to the empirical literature by a meta-analysis of lens model studies and estimate both human andheuristic performance in the same tasks. Our results highlight the trade-off betweenlinear models and heuristics. Whereas the former are cognitively demanding, the latterare simple to use. However, they require knowledge and thus maps of when andwhich heuristic to employ.

O Primal e o Dual na programação Linear

O tema da Programação Linear, com as suas particularizações do Problema dos Transportes e do Problema da Afectação de Recursos, é hoje estudado em cursos diversos onde uma disciplina de Investigação Operacional esteja presente. Trata-se, em última análise, de um problema de cálculo de extremos condicionados, seja de máximo ou de mínimo, que apresenta características muito particulares e de grande elegância simbólica. Também os Problemas dos Transportes e da Afectação de Recursos se podem resolver como problemas de Programação Linear, através do Algoritmo Simplex, embora seja preferível o recurso a algoritmos próprios, de muitíssimo maior simplicidade: o Algoritmo dos Transportes e o Algoritmo Húngaro, respectivamente. De molde a facilitar a compreensão do que realmente está em jogo, consideram-se aqui dois casos de determinação de extremos e de extremos condicionados, mas ao nível do final do ensino secundário.

Suscetibilidade à compactação de um latossolo vermelho-escuro e de um podzólico vermelho-amarelo

A compactação de solos agrícolas resulta de interações máquina-solo que influenciam as propriedades físicas e biológicas do solo, bem como o crescimento e produtividade das plantas. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi determinar o índice de compressão, a pressão de preconsolidação e a deformação de um Latossolo Vermelho-Escuro (LE) e de um Podzólico Vermelho-Amarelo (PV), com diferentes estados iniciais de compactação e de grau de saturação em água. Para tal, foram utilizadas amostras indeformadas, coletadas em dois solos e em duas profundidades, em sistema plantio direto e preparo convencional de solo, em vários pontos e épocas, dentro de cada área e tipo de manejo. Com isso, obteve-se ampla variação natural dos valores de densidade do solo, correspondentes aos diferentes estados iniciais de compactação e grau de saturação. As amostras indeformadas foram submetidas ao ensaio de compressão uniaxial, realizado com aplicação de pressões estáticas de 12,5; 25; 50; 100; 200; 400 e 800 kPa, mantendo cada pressão constante por cinco minutos. Esse tempo foi determinado em pré-testes, observando-se que 99% da deformação máxima ocorreu nesse tempo. A deformação do solo apresentou comportamento diferenciado para cada solo. No LE, sob baixos graus de saturação (< 30%), a relação entre deformação e densidade inicial foi curvilínea, enquanto, para graus de saturação mais elevados, foi praticamente linear. Já no PV, aquela relação foi curvilinear para graus de saturação menores que 30% e maiores que 60%, enquanto, nas saturações intermediárias (30 a 60%), o comportamento observado foi linear. O índice de compressão relacionou-se negativamente com a densidade do solo inicial nos dois solos e com o grau de saturação no solo PV. Para níveis de densidade do solo inicial maiores que 1,45 Mg m-3, o LE apresentou maior suscetibilidade à compactação em grau de saturação próximo a 70%, enquanto, quando menos compactado (densidade do solo inicial < 1,30 Mg m-3), a maior suscetibilidade ocorreu sob menores saturações, próximas a 50%. As equações de regressão múltipla para a pressão de preconsolidação, utilizando somente valores de densidade do solo inicial e grau de saturação, apresentaram coeficientes de determinação (R²) baixos (0,28, para o PV, e 0,32, para o LE), apesar de significativos, indicando a necessidade de incorporação de outras variáveis nesses modelos.

Mineralização do C e do N em amostras armazenadas de solo cultivado com cana-de-açúcar, ao longo de dez anos, com e sem fertilização nitrogenada

As taxas de mineralização do C e do N foram estimadas em amostras de um Podzólico Vermelho-Amarelo latossólico álico textura arenosa, retiradas nas profundidades de 0-20, 20-40 e 40-60 cm, ao longo dos 10 anos de um experimento de campo com cana-de-açúcar, de parcelas com e sem fertilização nitrogenada (60 kg ha-1 de N na forma de uréia). A mineralização do N foi medida por meio da técnica de incubação com percolação periódica e a do C pela quantidade de C-CO2 absorvida em solução de NaOH 1 mol L-1, por titulação potenciométrica. Em geral, apenas na camada superficial, o N total mineralizado acumulado durante as 20 semanas de incubação foi maior, 13% a mais no tratamento fertilizado que no não fertilizado. Entre épocas de amostragem, ao longo dos 10 anos, dentro de cada tratamento, houve diferenças significativas nas três profundidades. No entanto, as épocas de maiores mineralizações não foram as mesmas para todas as profundidades e tratamentos e não mostraram nenhuma tendência mais consistente. O C total mineralizado não diferiu significativamente entre os tratamentos (fertilizado e não fertilizado). As curvas de mineralização de C seguiram uma tendência mais linear que as do N, indicando uma possível estabilização nas taxas de mineralização entre 8 e 20 semanas. Os valores de produção média de C e N mineralizados foram de 611 e 26, 411 e 17 e 427 e 15 mg kg-1 de solo, para as profundidades de 0-20, 20-40 e 40-60 cm, respectivamente. O resultado mais importante foi a manutenção do potencial de mineralização de N do solo ao longo dos 10 anos de cultivo com cana, mesmo nas amostras provenientes das parcelas sem fertilização.

Análise de modelos matemáticos aplicados ao estudo de chuvas intensas

A estimativa de chuvas intensas máximas é de grande importância para o dimensionamento de projetos agrícolas, tais como: terraços para controle de erosão, obras de barragens de terra e drenagem em solo agrícola. As chuvas são caracterizadas pela sua intensidade (mm h-1), pelo tempo de duração (min) e pelo período de retorno (anos). O modelo básico tem sido usado para determinação da intensidade de precipitação máxima diária a ser aplicada no dimensionamento de estruturas de contenção, fixando-se o período de retorno e a duração da chuva. O tempo de concentração em bacias hidrográficas, que normalmente fica entre 60 e 120 min para bacias consideradas pequenas, tem sido usado como tempo de duração na estimativa de chuvas intensas. Nesse intervalo, existem outros modelos que propiciam melhores ajustes e, conseqüentemente, maior confiabilidade na estimativa da chuva a ser usada nos dimensionamentos de estruturas de contenção. Assim, este trabalho teve como objetivo ajustar dois outros modelos para a estimativa de chuvas intensas: um exponencial e um linear, além do modelo básico. Esses modelos foram ajustados com base em dados de precipitação máxima diária anual da região de Lavras (MG), empregando-se dados de chuvas diárias do período de 1914 a 1991. Os dados foram transformados em intensidades de precipitação, com tempo de retorno variando de 2 a 100 anos e duração entre 5 e 1.440 min. Verificou-se que o modelo exponencial proposto proporcionou melhores ajustes, com menores erros na estimativa, para chuvas variando de 5 a 240 min, sendo, portanto, recomendável a bacias em que o tempo de concentração se enquadre nesta faixa de tempo; o modelo básico mostrou-se mais aplicável a bacias em que o tempo de duração seja maior que 240 min, enquanto o modelo linear não se mostrou confiável para a estimativa de chuvas intensas.