Systems Analysis in Forestry and Forest Industries

The purpose of this book is to present a variety of articles revealing the state of the art of applications of systems analysis techniques to problems of the forest sector. Such applications cover a vast range of issues in forestry and the forest industry. They include the dynamics of the forest ecosystem, optimal forest management, the roundwood market, forest industrial strategy, regional and national forest sector policy as well as international trade in forest products. Forest industrial applications at mill level, such as optimal paper trimming, cutting, and production scheduling, are however, excluded

DATA-DRIVEN DECISION-MAKING AND ITS APPLICATION TO THE CORPORATE CASH MANAGEMENT PROBLEM

Esta tesis investiga el problema de gestión de tesorería desde un punto de vista multidimensional. La gestión de tesorería trata de equilibrar la cantidad que se mantiene en efectivo y la que se dedica a inversiones a corto plazo. Normalmente, los tesoreros toman decisiones basándose en el nivel óptimo de tesorería por motivos operativos y de precaución. En esta tesis exploramos las oportunidades para mejorar la toma decisiones derivadas de modelar la incertidumbre presente en los flujos de caja con la ayuda de procedimientos basados en datos en un entorno multiobjetivo. Por un lado, los tesoreros pueden conseguir ahorros a través de la previsión de tesorería. Para ello, realizamos un estudio empírico con el objetivo de aprovechar las más recientes técnicas de aprendizaje automático como paso clave para conectar el análisis de los datos disponibles con los procesos de optimización en la gestión de tesorería. Por otro lado, los tesoreros pueden estar interesados no solo en el coste sino también en al riesgo asociado a sus decisiones. Por esta razón, tratamos el problema de gestión de tesorería desde una perspectiva multiobjetivo, considerando tanto el coste como el riesgo. Además, debido a la cambiante situación financiera actual, exploramos la selección de modelos de gestión de tesorería en función de diferentes condiciones operativas y de su robustez. También demostramos la utilidad de las previsiones a través de un nuevo modelo de gestión de tesorería que mejora el estado del arte al garantizar soluciones óptimas. Como la mayoría de las empresas trabaja con sistemas de tesorería con múltiples cuentas bancarias, desarrollamos un marco para la formulación y solución del problema de gestión de tesorería con múltiples cuentas bancarias. Finalmente, en un intento de acercar teoría y práctica, también ofrecemos una librería de software en Python para usuarios interesados en la construcción de sistemas de ayuda a la toma de decisiones en gestión de tesorería.This thesis investigates the cash management problem from a multidimensional perspective. Cash management focuses on finding the balance between cash holdings and short-term investments. Typically, cash managers make decisions based usually on a firm's optimal cash balance for operational and precautionary purposes. We here explore the opportunities for improved decision-making derived from modeling cash flow uncertainty with the help of data-driven procedures within a multiobjective context. On the one hand, cash managers may achieve cost savings by forecasting future cash flows. To this end, we perform an empirical analysis of daily cash flow time-series to take advantage of modern machine learning techniques as a key step to connect data analysis and optimization methods in cash management. On the other hand, cash managers may be interested not only in the cost but also in the risk associated to decision-making. Thus, we address the cash management problem from a multiobjective perspective focusing on both cost and risk. In addition, under the current situation of time-varying financial circumstances, the selection of cash management models according to operating conditions and its robustness are worth considering questions. We also show the utility of forecasts through a new cash management model which outperforms the state-of-the-art by guaranteeing optimal solutions. Since most firms usually deal with cash management systems with multiple accounts, we develop a framework to formulate and solve the multiple bank accounts cash management problem. Finally, in an attempt to fill the gap between theory and practice, we also provide a software library in Python for practitioners interested in building decision support systems for cash management.Esta tesi investiga el problema de gestió de tresoreria des d'un punt de vista multidimensional. La gestió de tresoreria tracta d'equilibrar la quantitat que es manté en efectiu i la que es dedica a inversions a curt termini. Normalment, el tresorers prenen decisions basant-se en el nivell òptim de tresoreria per motius operatius i de precaució. En aquesta tesi explorem les oportunitats per millorar la presa de decisions derivades de modelitzar la incertesa present en els fluxos de caixa amb l'ajuda de procediments basats en dades. Per un costat, els tresorers poden aconseguir estalvis de costos mitjançant la previsió de tresoreria. Per tal d'aconseguir-ho, realitzem d'un estudi empíric amb l'objectiu d'aprofitar les més recents tècniques d'aprenentatge automàtic per connectar l'anàlisi de les dades disponbiles amb els procesos d'optimització en la gestió de tresoreria. Per altra banda, els tresorers poden estar interessats no sols en el cost sinó també en el risc associat a les seues decisions. Per tant, tractem el problema de gestió de tresoreria des d'un punt de vista multiobjectiu, fixant-se tant en el cost com en el risc. A més a més, degut a la canviant situació financera actual, explorem la selecció de models de gestió de tresoreria en funció de diferents condicions operatives i de la seua robustesa. També demostrem la utilitat de les previsions mitjançant un nou model de tresoreria que millora l'estat de l'art al garantir solucions òptimes. Com que la majoria d'empreses treballa amb sistemes de tresoreria amb múltiples comptes bancaris, desenvolupem un marc per a la formulació i solució del problema de gestió de tresoreria amb múltiples comptes bancaris. Finalment, en un intent d'apropar teoria i pràctica, també oferim un llibreria en Python per a usuaris interessats en la construcció de sistemes d'ajuda a la presa de decisions en la gestió de tresoreria.Salas Molina, F. (2017). DATA-DRIVEN DECISION-MAKING AND ITS APPLICATION TO THE CORPORATE CASH MANAGEMENT PROBLEM [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/95408TESI

Agroecological Landscape Modelling as a Deliberative Tool, Learning from Social Metabolism Assessment of Historical Transitions to Industrial Agriculture for Future Sustainable Food System

[eng] The fundamental objective of this thesis is setting up a model to optimize the functioning of agricultural activity at the landscape level. It is a thesis with a strong methodological component. However, to base how the functioning of agrarian systems would have to improve their efficiency in the use of natural resources, as well as their organic logic, I base myself on the study of agrarian systems in historical perspective. Thus, in the first three chapters of this doctoral thesis I analyze the socio-metabolic transition from organic to industrial agriculture using the methodology of social metabolism and the analysis of material and energy flows (chapter 2) as well as incorporating the analysis in terms of landscape ecology (chapter 3) and food systems analysis (chapter 4). I apply it for a case study located in the Catalan pre-littoral Mediterranean (the historical region of Vallés), in three different historical moments: i) around 1860, in a context of viticultural specialization and in full development of agrarian capitalism; ii) in 1956, just at the time of the departure of the autarchic period in Spain and in a transition prior to the Green Revolution; iii) in 1999, after the Green Revolution and in a situation of livestock specialization, derived from the integration of local agriculture in the global regime. Once the keys to the functioning of the agrarian systems prior to the green revolution have been identified, I have laid the foundations for the second part of the doctoral thesis. In it I propose first (chapter 5) the theoretical development of an optimization model that allows us to analyze what would have been (or could be in the future) the most optimal functioning of the various assets of agroecosystems that allow to meet certain objectives social. In chapter 6 I apply this model in the case of Sentmenat (El Vallès) for 1860, to see what would have been, in a context of non-existence of inequality, the best way to have organized the territory in order to meet different objectives: minimize the amount of surface needed per family, minimize the amount of work required, or deepen the specialization by maximizing the amount of vineyard that existed in the territory and could be maintained in a sustainable manner. Finally, chapter 7 is dedicated to applying the model again but at a prospective level of future agroecological scenarios. This allows us to characterize the limits of agroecological landscape strategies, basically due to the prevailing condition of closing the nutrient cycles. In spite of this, if a rational use of the nutrient stocks of the soil were made, it would be possible to reach sustainable population densities of up to more than 150 people / km2 with a depletion horizon of the phosphorus stock of about 1000 years. In addition, we verified how the current diet strongly limits the sustainable population density (around 70 people / km2) due to the high consumption of animal products. Thus, following a Mediterranean diet, which allows a balance between the wills of the consumer and the capacity of the territory, would achieve levels of satisfaction of much higher needs. Lastly, the strategy of maximizing production instead of meeting local needs could allow an increase of up to 30% in the final product (in terms of metabolizable energy). With this, we consider that this new proposed methodology opens a new tool that facilitates these social debates, taking into account the complexity of the functioning of the agrarian systems and without trying to simplify them to purely technical decisions.[spa] El objetivo fundamental de esta tesis es la generación de un modelo de optimización del funcionamiento de la actividad agraria a nivel de paisaje. Se trata de una tesis con un fuerte componente metodológico. Sin embargo, para fundamentar cómo tendría que ser el funcionamiento de los sistemas agrarios para que mejoraran su eficiencia en el uso de los recursos naturales, así como su lógica orgánica, me baso en el estudio de los sistemas agrarios en perspectiva histórica. Así, en los tres primeros capítulos de esta tesis doctoral analizo la transición socio-metabólica de las agriculturas orgánicas a las industriales haciendo uso de la metodología del metabolismo social y el análisis de flujos de materiales y energía (capítulo 2) así como incorporando el análisis en términos de ecología del paisaje (capítulo 3) y de sistema alimentario (capítulo 4). Lo aplico para un caso de estudio situado en el pre-litoral mediterráneo catalán (la comarca histórica del Vallés), en tres momentos históricos distintos: cerca de 1860, en 1956 y 1999. Una vez identificadas las claves del funcionamiento de los sistemas agrarios previos a la revolución verde, he sentado las bases para la segunda parte de la tesis doctoral. En ella propongo en primer lugar (capítulo 5), el desarrollo teórico de un modelo de optimización que permite analizar cuál hubiera sido (o podría ser en un futuro) el funcionamiento más óptimo de los distintos bienes fondo de los agroecosistemas que permitan satisfacer determinados objetivos sociales. En primer lugar lo aplico como análisis contrafactual de las posibles configuraciones del territorio bajo un contexto de desigualdad en las agriculturas orgánicas avanzadas, para 1860 (capítulo 6). Posteriormente se aplica a nivel prospectivo de futuros escenarios agroecológicos (capítulo 7). Esto nos permite caracterizar los límites de las estrategias a nivel agroecológico de paisaje, básicamente debidos al condicionante imperante del cierre de ciclos de nutrientes. Con ello, consideramos que esta nueva metodología propuesta abre una nueva herramienta que facilite estos debates sociales, teniendo en cuenta la complejidad del funcionamiento de los sistemas agrarios y sin pretender simplificarlos a decisiones puramente técnicas

Nineteenth Annual Conference on Manual Control

No abstract availabl

Nonadditivity index and capacity identification method in the context of multicriteria decision making

Nonadditivity is an essential property of the capacities defined on the sets of decision criteria. Nonadditivity extends the additivity of traditional probability measures and enables capacities to flexibly represent the interaction phenomenon between the decision criteria. We propose the nonadditivity index to quantify the degree and kind of nonadditivity of a capacity, discuss some properties of this index, and present some tools to help decision makers determine the nonadditivity index of given subset. The nonadditivity index based capacity identification method is proposed and formulated in terms of linear constraints representing the decision makers’ explicit or implicit preferences. A linear programming model is formulated as an aid for an optimal capacity identification. The proposed capacity identification method is illustrated on an example. © 2018 Elsevier Inc

Nonadditivity index and capacity identification method in the context of multicriteria decision making

Nonadditivity is an essential property of the capacities defined on the sets of decision criteria. Nonadditivity extends the additivity of traditional probability measures and enables capacities to flexibly represent the interaction phenomenon between the decision criteria. We propose the nonadditivity index to quantify the degree and kind of nonadditivity of a capacity, discuss some properties of this index, and present some tools to help decision makers determine the nonadditivity index of given subset. The nonadditivity index based capacity identification method is proposed and formulated in terms of linear constraints representing the decision makers’ explicit or implicit preferences. A linear programming model is formulated as an aid for an optimal capacity identification. The proposed capacity identification method is illustrated on an example. © 2018 Elsevier Inc