Risk-based maintenance of critical and complex systems

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2016-2017.De nos jours, la plupart des systèmes dans divers secteurs critiques tels que l'aviation, le pétrole et les soins de santé sont devenus très complexes et dynamiques, et par conséquent peuvent à tout moment s'arrêter de fonctionner. Pour éviter que cela ne se reproduise et ne devienne incontrôlable ce qui engagera des pertes énormes en matière de coûts et d'indisponibilité; l'adoption de stratégies de contrôle et de maintenance s'avèrent plus que nécessaire et même vitale. Dans le génie des procédés, les stratégies optimales de maintenance pour ces systèmes pourraient avoir un impact significatif sur la réduction des coûts et sur les temps d'arrêt, sur la maximisation de la fiabilité et de la productivité, sur l'amélioration de la qualité et enfin pour atteindre les objectifs souhaités des compagnies. En outre, les risques et les incertitudes associés à ces systèmes sont souvent composés de plusieurs relations de cause à effet de façon extrêmement complexe. Cela pourrait mener à une augmentation du nombre de défaillances de ces systèmes. Par conséquent, un outil d'analyse de défaillance avancée est nécessaire pour considérer les interactions complexes de défaillance des composants dans les différentes phases du cycle de vie du produit pour assurer les niveaux élevés de sécurité et de fiabilité. Dans cette thèse, on aborde dans un premier temps les lacunes des méthodes d'analyse des risques/échec et celles qui permettent la sélection d'une classe de stratégie de maintenance à adopter. Nous développons ensuite des approches globales pour la maintenance et l'analyse du processus de défaillance fondée sur les risques des systèmes et machines complexes connus pour être utilisées dans toutes les industries. Les recherches menées pour la concrétisation de cette thèse ont donné lieu à douze contributions importantes qui se résument comme suit: Dans la première contribution, on aborde les insuffisances des méthodes en cours de sélection de la stratégie de maintenance et on développe un cadre fondé sur les risques en utilisant des méthodes dites du processus de hiérarchie analytique (Analytical Hierarchy Process (AHP), de cartes cognitives floues (Fuzzy Cognitive Maps (FCM)), et la théorie des ensembles flous (Fuzzy Soft Sets (FSS)) pour sélectionner la meilleure politique de maintenance tout en considérant les incertitudes. La deuxième contribution aborde les insuffisances de la méthode de l'analyse des modes de défaillance, de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) et son amélioration en utilisant un modèle AMDEC basée sur les FCM. Les contributions 3 et 4, proposent deux outils de modélisation dynamique des risques et d'évaluation à l'aide de la FCM pour faire face aux risques de l'externalisation de la maintenance et des réseaux de collaboration. Ensuite, on étend les outils développés et nous proposons un outil d'aide à la décision avancée pour prédire l'impact de chaque risque sur les autres risques ou sur la performance du système en utilisant la FCM (contribution 5).Dans la sixième contribution, on aborde les risques associés à la maintenance dans le cadre des ERP (Enterprise Resource Planning (ERP)) et on propose une autre approche intégrée basée sur la méthode AMDEC floue pour la priorisation des risques. Dans les contributions 7, 8, 9 et 10, on effectue une revue de la littérature concernant la maintenance basée sur les risques des dispositifs médicaux, puisque ces appareils sont devenus très complexes et sophistiqués et l'application de modèles de maintenance et d'optimisation pour eux est assez nouvelle. Ensuite, on développe trois cadres intégrés pour la planification de la maintenance et le remplacement de dispositifs médicaux axée sur les risques. Outre les contributions ci-dessus, et comme étude de cas, nous avons réalisé un projet intitulé “Mise à jour de guide de pratique clinique (GPC) qui est un cadre axé sur les priorités pour la mise à jour des guides de pratique cliniques existantes” au centre interdisciplinaire de recherche en réadaptation et intégration sociale du Québec (CIRRIS). Nos travaux au sein du CIRRIS ont amené à deux importantes contributions. Dans ces deux contributions (11e et 12e) nous avons effectué un examen systématique de la littérature pour identifier les critères potentiels de mise à jour des GPCs. Nous avons validé et pondéré les critères identifiés par un sondage international. Puis, sur la base des résultats de la onzième contribution, nous avons développé un cadre global axé sur les priorités pour les GPCs. Ceci est la première fois qu'une telle méthode quantitative a été proposée dans la littérature des guides de pratiques cliniques. L'évaluation et la priorisation des GPCs existants sur la base des critères validés peuvent favoriser l'acheminement des ressources limitées dans la mise à jour de GPCs qui sont les plus sensibles au changement, améliorant ainsi la qualité et la fiabilité des décisions de santé.Today, most systems in various critical sectors such as aviation, oil and health care have become very complex and dynamic, and consequently can at any time stop working. To prevent this from reoccurring and getting out of control which incur huge losses in terms of costs and downtime; the adoption of control and maintenance strategies are more than necessary and even vital. In process engineering, optimal maintenance strategies for these systems could have a significant impact on reducing costs and downtime, maximizing reliability and productivity, improving the quality and finally achieving the desired objectives of the companies. In addition, the risks and uncertainties associated with these systems are often composed of several extremely complex cause and effect relationships. This could lead to an increase in the number of failures of such systems. Therefore, an advanced failure analysis tool is needed to consider the complex interactions of components’ failures in the different phases of the product life cycle to ensure high levels of safety and reliability. In this thesis, we address the shortcomings of current failure/risk analysis and maintenance policy selection methods in the literature. Then, we develop comprehensive approaches to maintenance and failure analysis process based on the risks of complex systems and equipment which are applicable in all industries. The research conducted for the realization of this thesis has resulted in twelve important contributions, as follows: In the first contribution, we address the shortcomings of the current methods in selecting the optimum maintenance strategy and develop an integrated risk-based framework using Analytical Hierarchy Process (AHP), fuzzy Cognitive Maps (FCM), and fuzzy Soft set (FSS) tools to select the best maintenance policy by considering the uncertainties.The second contribution aims to address the shortcomings of traditional failure mode and effect analysis (FMEA) method and enhance it using a FCM-based FMEA model. Contributions 3 and 4, present two dynamic risk modeling and assessment tools using FCM for dealing with risks of outsourcing maintenance and collaborative networks. Then, we extend the developed tools and propose an advanced decision support tool for predicting the impact of each risk on the other risks or on the performance of system using FCM (contribution 5). In the sixth contribution, we address the associated risks in Enterprise Resource Planning (ERP) maintenance and we propose another integrated approach using fuzzy FMEA method for prioritizing the risks. In the contributions 7, 8, 9, and 10, we perform a literature review regarding the risk-based maintenance of medical devices, since these devices have become very complex and sophisticated and the application of maintenance and optimization models to them is fairly new. Then, we develop three integrated frameworks for risk-based maintenance and replacement planning of medical devices. In addition to above contributions, as a case study, we performed a project titled “Updating Clinical Practice Guidelines; a priority-based framework for updating existing guidelines” in CIRRIS which led to the two important contributions. In these two contributions (11th and 12th) we first performed a systematic literature review to identify potential criteria in updating CPGs. We validated and weighted the identified criteria through an international survey. Then, based on the results of the eleventh contribution, we developed a comprehensive priority-based framework for updating CPGs based on the approaches that we had already developed and applied success fully in other industries. This is the first time that such a quantitative method has been proposed in the literature of guidelines. Evaluation and prioritization of existing CPGs based on the validated criteria can promote channelling limited resources into updating CPGs that are most sensitive to change, thus improving the quality and reliability of healthcare decisions made based on current CPGs. Keywords: Risk-based maintenance, Maintenance strategy selection, FMEA, FCM, Medical devices, Clinical practice guidelines

Integrated Frameworks for Effective Multi-criteria Decision Making in Reliability Centred Maintenance of Industrial Machines

No abstract availabl

Data-driven system reliability and failure behavior modelling using FMECA

System reliability modelling needs a large amount of data to estimate the parameters. In addition, reliability estimation is associated with uncertainty. This paper aims to propose a new method to evaluate the failure behavior and reliability of a large system using failure modes, effects and criticality analysis (FMECA). Therefore, qualitative data based on the judgment of experts is used when data is not sufficient. The subjective data of failure modes and causes has been aggregated through the system to develop an overall failure index (OFI). This index not only represents the system reliability behavior but also prioritizes corrective actions based on improvements in system failure. In addition, two optimization models are presented to select optimal actions subject to budget constraint. The associated costs of each corrective action are considered in risk evaluation. Finally, a case study of a manufacturing line is introduced to verify the applicability of the proposed method in industrial environments. The proposed method is compared with conventional FMECA approach. It is shown that the proposed method has a better performance in risk assessment. A sensitivity analysis is provided on the budget amount and the results are discussed.Hadi A. Khorshidi, Indra Gunawan, and M. Yousef Ibrahi

ارزیابی ریسک های بالینی در بخش مراقبت های ویژه با استفاده از روش تحلیل حالات و اثرات خطا

زمینه و هدف: هدف از مدیریت خطاهای بالینی، ارتقاء کیفیت مراقبت سازمان های بهداشتی و درمانی و اطمینان از ایمنی بیماران می باشد. به این منظور، این مطالعه به شناسایی و ارزیابی حالات خطای ممکن در بخش مراقبت های ویژه (ICU) یکی از بیمارستان های تهران با رویکرد تحلیل حالات و اثرات خطا (FMEA) با هدف کاهش وقوع خطرات می پردازد. مواد و روش ها: پژوهش حاضر مطالعه ای توصیفی است که داده های آن به صورت کیفی و از طریق مشاهده مستقیم، بررسی سوابق و اسناد و بحث گروهی متمرکز (FGD) با صاحبان فرآیند در بخش مراقبت های ویژه یکی از بیمارستان های غیردولتی تهران در سال 93 گردآوری شده است. تحلیل داده ها مطابق با روش FMEA، بر اساس عدد اولویت ریسک (RPN) به صورت کمی انجام شده است. نتایج: طبق روش FMEA، 378 حالت خطای ممکن در 180 فعالیت بخش مراقبت های ویژه، شناسایی و ارزیابی گردید. سپس با تعیین قابلیت اطمینان 90%، مجموعاً 18 حالت خطا با 100RPN≥ به عنوان خطاهای با ریسک غیرقابل قبول شناسایی و تحلیل شدند. نتیجه گیری: شناسایی 18 خطا با ریسک غیرقابل قبول از بین 378 حالت خطاهای شناسایی شده، علت یابی آنها و ارائه اقدامات اصلاحی، همگی حاکی از قابلیت بالای روش FMEA در شناسایی، ارزیابی، الویت بندی و تحلیل خطاهای ممکن در بخش حساس و پیچیده ای نظیر بخش مراقبت های ویژه در بیمارستان می باشد

Economic impact failure mode and effects analysis

Failure mode and effects analysis (FMEA) is a method for reducing or eliminating failure modes in a system. A failure mode occurs when a system does not meet its specification. While FMEA is widely used in different industries, its multiple limitations can cause the method to be ineffective. One major limitation is the ambiguity of the risk priority number (RPN), which is used for risk prioritization and is the product of three ordinal variables: severity of effect, probability of occurrence, and likelihood of detection. There have been multiple attempts to address the RPN's ambiguity, but more work is still needed. Any new risk prioritization method needs to have a decision-support system to determine when to implement a corrective action or improvement.This research addresses some of the shortcomings of traditional FMEA through the creation of a new method called Economic Impact FMEA (EI-FMEA). EI-FMEA replaces the three ordinal values used in the RPN calculation with a new set of variables focusing on the expected cost of a failure occurring. A detailed decision-support system allows for the evaluation of corrective actions based on implementation cost, recurring cost, and adjusted failure cost. The RPN risk prioritization metric is replaced by the economic impact value (EIV) risk prioritization metric which ranks risks based on the impact of the corrective action through the largest reduction in potential failure cost. To help with resource allocation, the EIV only ranks risks where the corrective actions are economically sustainable.A comparison of three FMEA methods is performed on a product, and the risk prioritization metrics for each method are used to determine corrective action implementation. An evaluation of the FMEA methods are shown, based on the expected failure cost reduction, using the decision-support criteria of each method.The EI-FMEA method contributes to the body of knowledge by addressing the ambiguity of the RPN in FMEA by creating the EIV risk prioritization metric. This allows the EI-FMEA method to reduce failure cost by providing a decision-support system to determine when to implement a corrective action when both finite and infinite resources are available

Prioritization of patients' access to health care services

L'accès aux services de santé et les longs délais d'attente sont l’un des principaux problèmes dans la plupart des pays du monde, dont le Canada et les États-Unis. Les organismes de soins de santé ne peuvent pas augmenter leurs ressources limitées, ni traiter tous les patients simultanément. C'est pourquoi une attention particulière doit être portée à la priorisation d'accès des patients aux services, afin d’optimiser l’utilisation de ces ressources limitées et d’assurer la sécurité des patients. En fait, la priorisation des patients est une pratique essentielle, mais oubliée dans les systèmes de soins de santé à l'échelle internationale. Les principales problématiques que l’on retrouve dans la priorisation des patients sont: la prise en considération de plusieurs critères conflictuels, les données incomplètes et imprécises, les risques associés qui peuvent menacer la vie des patients durant leur mise sur les listes d'attente, les incertitudes présentes dans les décisions des cliniciens et patients, impliquant l'opinion des groupes de décideurs, et le comportement dynamique du système. La priorisation inappropriée des patients en attente de traitement a une incidence directe sur l’inefficacité des prestations de soins de santé, la qualité des soins, et surtout sur la sécurité des patients et leur satisfaction. Inspirés par ces faits, dans cette thèse, nous proposons de nouveaux cadres hybrides pour prioriser les patients en abordant un certain nombre de principales lacunes aux méthodes proposées et utilisées dans la littérature et dans la pratique. Plus précisément, nous considérons tout d'abord la prise de décision collective incluant les multiples critères de priorité, le degré d'importance de chacun de ces critères et de leurs interdépendances dans la procédure d'établissement des priorités pour la priorisation des patients. Puis, nous travaillons sur l'implication des risques associés et des incertitudes présentes dans la procédure de priorisation, dans le but d'améliorer la sécurité des patients. Enfin, nous présentons un cadre global en se concentrant sur tous les aspects mentionnés précédemment, ainsi que l'implication des patients dans la priorisation, et la considération des aspects dynamiques du système dans la priorisation. À travers l'application du cadre global proposé dans le service de chirurgie orthopédique à l'hôpital universitaire de Shohada, et dans un programme clinique de communication augmentative et alternative appelé PACEC à l'Institut de réadaptation en déficience physique de Québec (IRDPQ), nous montrons l'efficacité de nos approches en les comparant avec celles actuellement utilisées. Les résultats prouvent que ce cadre peut être adopté facilement et efficacement dans différents organismes de santé. Notamment, les cliniciens qui ont participé à l'étude ont conclu que le cadre produit une priorisation précise et fiable qui est plus efficace que la méthode de priorisation actuellement utilisée. En résumé, les résultats de cette thèse pourraient être bénéfiques pour les professionnels de la santé afin de les aider à: i) évaluer la priorité des patients plus facilement et précisément, ii) déterminer les politiques et les lignes directrices pour la priorisation et planification des patients, iii) gérer les listes d'attente plus adéquatement, vi) diminuer le temps nécessaire pour la priorisation des patients, v) accroître l'équité et la justice entre les patients, vi) diminuer les risques associés à l’attente sur les listes pour les patients, vii) envisager l'opinion de groupe de décideurs dans la procédure de priorisation pour éviter les biais possibles dans la prise de décision, viii) impliquer les patients et leurs familles dans la procédure de priorisation, ix) gérer les incertitudes présentes dans la procédure de prise de décision, et finalement x) améliorer la qualité des soins.Access to health care services and long waiting times are one of the main issues in most of the countries including Canada and the United States. Health care organizations cannot increase their limited resources nor treat all patients simultaneously. Then, patients’ access to these services should be prioritized in a way that best uses the scarce resources, and to ensure patients’ safety. In fact, patients’ prioritization is an essential but forgotten practice in health care systems internationally. Some challenging aspects in patients’ prioritization problem are: considering multiple conflicting criteria, incomplete and imprecise data, associated risks that threaten patients on waiting lists, uncertainties in clinicians’ decisions, involving a group of decision makers’ opinions, and health system’s dynamic behavior. Inappropriate prioritization of patients waiting for treatment, affects directly on inefficiencies in health care delivery, quality of care, and most importantly on patients’ safety and their satisfaction. Inspired by these facts, in this thesis, we propose novel hybrid frameworks to prioritize patients by addressing a number of main shortcomings of current prioritization methods in the literature and in practice. Specifically, we first consider group decision-making, multiple prioritization criteria, these criteria’s importance weights and their interdependencies in the patients’ prioritization procedure. Then, we work on involving associated risks that threaten patients on waiting lists and handling existing uncertainties in the prioritization procedure with the aim of improving patients’ safety. Finally, we introduce a comprehensive framework focusing on all previously mentioned aspects plus involving patients in the prioritization, and considering dynamic aspects of the system in the patients’ prioritization. Through the application of the proposed comprehensive framework in the orthopedic surgery ward at Shohada University Hospital, and in an augmentative and alternative communication (AAC) clinical program called PACEC at the Institute for Disability Rehabilitation in Physics of Québec (IRDPQ), we show the effectiveness of our approaches comparing the currently used ones. The implementation results prove that this framework could be adopted easily and effectively in different health care organizations. Notably, clinicians that participated in the study concluded that the framework produces a precise and reliable prioritization that is more effective than the currently in use prioritization methods. In brief, the results of this thesis could be beneficial for health care professionals to: i) evaluate patients’ priority more accurately and easily, ii) determine policies and guidelines for patients’ prioritization and scheduling, iii) manage waiting lists properly, vi) decrease the time required for patients’ prioritization, v) increase equity and justice among patients, vi) diminish risks that could threaten patients during waiting time, vii) consider all of the decision makers’ opinions in the prioritization procedure to prevent possible biases in the decision-making procedure, viii) involve patients and their families in the prioritization procedure, ix) handle available uncertainties in the decision-making procedure, and x) increase quality of care

Uncertain Multi-Criteria Optimization Problems

Most real-world search and optimization problems naturally involve multiple criteria as objectives. Generally, symmetry, asymmetry, and anti-symmetry are basic characteristics of binary relationships used when modeling optimization problems. Moreover, the notion of symmetry has appeared in many articles about uncertainty theories that are employed in multi-criteria problems. Different solutions may produce trade-offs (conflicting scenarios) among different objectives. A better solution with respect to one objective may compromise other objectives. There are various factors that need to be considered to address the problems in multidisciplinary research, which is critical for the overall sustainability of human development and activity. In this regard, in recent decades, decision-making theory has been the subject of intense research activities due to its wide applications in different areas. The decision-making theory approach has become an important means to provide real-time solutions to uncertainty problems. Theories such as probability theory, fuzzy set theory, type-2 fuzzy set theory, rough set, and uncertainty theory, available in the existing literature, deal with such uncertainties. Nevertheless, the uncertain multi-criteria characteristics in such problems have not yet been explored in depth, and there is much left to be achieved in this direction. Hence, different mathematical models of real-life multi-criteria optimization problems can be developed in various uncertain frameworks with special emphasis on optimization problems

Multi-criteria decision methods to support the maintenance management of complex systems

[ES] Esta tesis doctoral propone el uso de métodos de toma de decisiones multi-criterio (MCDM, por sus iniciales en inglés) como herramienta estratégica para apoyar la gestión del mantenimiento de sistemas complejos. El desarrollo de esta tesis doctoral se enmarca dentro de un acuerdo de cotutela entre la Università degli Studi di Palermo (UNIPA) y la Universitat Politècnica de València (UPV), dentro de sus respectivos programas de doctorado en 'Ingeniería de Innovación Tecnológica' y 'Matemáticas'. Estos programas están estrechamente vinculados a través del tópico MCDM, ya que proporciona herramientas cruciales para gestionar el mantenimiento de sistemas complejos reales utilizando análisis matemáticos serios. El propósito de esta sinergia es tener en cuenta de forma sólida la incertidumbre al atribuir evaluaciones subjetivas, recopilar y sintetizar juicios atribuidos por varios responsables de la toma de decisiones, y tratar con conjuntos grandes de esos elementos. El tema principal del presente trabajo de doctorado es el gestionamiento de las actividades de mantenimiento para aumentar los niveles de innovación tecnológica y el rendimiento de los sistemas complejos. Cualquier sistema puede ser considerado objeto de estudio, incluidos los sistemas de producción y los de prestación de servicios, entre otros, mediante la evaluación de sus contextos reales. Esta tesis doctoral propone afrontar la gestión del mantenimiento a través del desarrollo de tres líneas principales de investigación estrechamente vinculadas. ¿ La primera es el núcleo, e ilustra la mayoría de los aspectos metodológicos de la tesis. Se refiere al uso de métodos MCDM para apoyar decisiones estratégicas de mantenimiento, y para hacer frente a la incertidumbre que afecta a los datos/evaluaciones, incluso cuando están involucrados varios responsables (expertos en mantenimiento) en la toma de decisiones. ¿ La segunda línea desarrolla análisis de fiabilidad para sistemas complejos reales (también en términos de fiabilidad humana) sobre cuya base se debe implementar cualquier actividad de mantenimiento. Estos análisis consideran la configuración de fiabilidad de los componentes del sistema en estudio y las características específicas del entorno operativo. ¿ La tercera línea de investigación aborda aspectos metodológicos importantes de la gestión de mantenimiento y enfatiza la necesidad de monitorizar el funcionamiento de las actividades de mantenimiento y de evaluar su efectividad utilizando indicadores adecuados. Se ha elaborado una amplia gama de casos de estudio del mundo real para evaluar la eficacia de los métodos MCDM en el mantenimiento y así probar la utilidad del enfoque propuesto.[CA] Aquesta tesi doctoral proposa l'ús de mètodes de presa de decisions multi-criteri (MCDM, per les seves inicials en anglès) com a eina estratègica per donar suport a la gestió del manteniment de sistemes complexos. El desenvolupament d'aquesta tesi doctoral s'emmarca dins d'un acord de cotutela entre la Università degli Studi di Palermo (UNIPA) i la Universitat Politècnica de València (UPV), dins dels seus respectius programes de doctorat en 'Enginyeria d'Innovació Tecnològica' i ' Matemàtiques '. Aquests programes estan estretament vinculats a través del tòpic MCDM, ja que proporciona eines crucials per gestionar el manteniment de sistemes complexos reals utilitzant anàlisis matemàtics profunds. El propòsit d'aquesta sinergia és tenir en compte de forma sòlida la incertesa en atribuir avaluacions subjectius, recopilar i sintetitzar judicis atribuïts per diversos responsables de la presa de decisions, i tractar amb conjunts grans d'aquests elements en els problemes plantejats. El tema principal del present treball de doctorat es la gestió de les activitats de manteniment per augmentar els nivells d'innovació tecnològica i el rendiment dels sistemes complexos. Qualsevol sistema pot ser considerat objecte d'estudi, inclosos els sistemes de producció i els de prestació de serveis, entre d'altres, mitjançant l'avaluació dels seus contextos reals. Aquesta tesi doctoral proposa afrontar la gestió del manteniment mitjançant el desenvolupament de tres línies principals d'investigació estretament vinculades. ¿ La primera és el nucli, i il·lustra la majoria dels aspectes metodològics de la tesi. Es refereix a l'ús de mètodes MCDM per donar suport a decisions estratègiques de manteniment, i per fer front a la incertesa que afecta les dades/avaluacions, fins i tot quan estan involucrats diversos responsables (experts en manteniment) en la presa de decisions. ¿ La segona línia desenvolupa anàlisis de fiabilitat per a sistemes complexos reals (també en termes de fiabilitat humana) sobre la qual base s'ha d'implementar qualsevol activitat de manteniment. Aquestes anàlisis consideren la configuració de fiabilitat dels components del sistema en estudi i les característiques específiques de l'entorn operatiu. ¿ La tercera línia d'investigació aborda aspectes metodològics importants de la gestió de manteniment i emfatitza la necessitat de monitoritzar el funcionament de les activitats de manteniment i d'avaluar la seva efectivitat utilitzant indicadors adequats. S'ha elaborat una àmplia gamma de casos d'estudi del món real per avaluar l'eficàcia dels mètodes MCDM en el manteniment i així provar la utilitat de l'enfocament proposat.[EN] This doctoral thesis proposes using multi-criteria decision making (MCDM) methods as a strategic tool to support maintenance management of complex systems. The development of this doctoral thesis is framed within a cotutelle (co-tutoring) agreement between the Università degli Studi di Palermo (UNIPA) and the Universitat Politècnica de València (UPV), within their respective programmes of doctorates in 'Technological Innovation Engineering' and 'Mathematics'. Regarding this thesis, these programmes are closely linked through the topic of MCDM, providing crucial tools to manage maintenance of real complex systems by applying in-depth mathematical analyses. The purpose of this connection is to robustly take into account uncertainty in attributing subjective evaluations, collecting and synthetizing judgments attributed by various decision makers, and dealing with large sets of elements characterising the faced issue. The main topic of the present doctoral work is the management of maintenance activities to increase the levels of technological innovation and performance of the analysed complex systems. All kinds of systems can be considered as objects of study, including production systems and service delivery systems, among others, by evaluating their real contexts. Thus, this doctoral thesis proposes facing maintenance management through the development of three tightly linked main research lines. ¿ The first is the core and illustrates most of the methodological aspects of the thesis. It refers to the use of MCDM methods for supporting strategic maintenance decisions, and dealing with uncertainty affecting data/evaluations even when several decision makers are involved (experts in maintenance). ¿ The second line develops reliability analyses for real complex systems (also in terms of human reliability analysis) on the basis of which any maintenance activity must be implemented. These analyses are approached by considering the reliability configuration of both the components belonging to the system under study and the specific features of the operational environment. ¿ The third research line focuses on important methodological aspects to support maintenance management, and emphasises the need to monitor the performance of maintenance activities and evaluate their effectiveness using suitable indicators. A wide range of real real-world case studies has been faced to evaluate the effectiveness of MCDM methods in maintenance and then prove the usefulness of the proposed approach.Carpitella, S. (2019). Multi-criteria decision methods to support the maintenance management of complex systems [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/11911

Fuzzy Sets in Business Management, Finance, and Economics

This book collects fifteen papers published in s Special Issue of Mathematics titled “Fuzzy Sets in Business Management, Finance, and Economics”, which was published in 2021. These paper cover a wide range of different tools from Fuzzy Set Theory and applications in many areas of Business Management and other connected fields. Specifically, this book contains applications of such instruments as, among others, Fuzzy Set Qualitative Comparative Analysis, Neuro-Fuzzy Methods, the Forgotten Effects Algorithm, Expertons Theory, Fuzzy Markov Chains, Fuzzy Arithmetic, Decision Making with OWA Operators and Pythagorean Aggregation Operators, Fuzzy Pattern Recognition, and Intuitionistic Fuzzy Sets. The papers in this book tackle a wide variety of problems in areas such as strategic management, sustainable decisions by firms and public organisms, tourism management, accounting and auditing, macroeconomic modelling, the evaluation of public organizations and universities, and actuarial modelling. We hope that this book will be useful not only for business managers, public decision-makers, and researchers in the specific fields of business management, finance, and economics but also in the broader areas of soft mathematics in social sciences. Practitioners will find methods and ideas that could be fruitful in current management issues. Scholars will find novel developments that may inspire further applications in the social sciences