A unified framework for building ontological theories with application and testing in the field of clinical trials

The objective of this research programme is to contribute to the establishment of the emerging science of Formal Ontology in Information Systems via a collaborative project involving researchers from a range of disciplines including philosophy, logic, computer science, linguistics, and the medical sciences. The re­searchers will work together on the construction of a unified formal ontology, which means: a general framework for the construction of ontological theories in specific domains. The framework will be constructed using the axiomatic-deductive method of modern formal ontology. It will be tested via a series of applications relating to on-going work in Leipzig on medical taxonomies and data dictionaries in the context of clinical trials. This will lead to the production of a domain-specific ontology which is designed to serve as a basis for applications in the medical field

The Welfare Effects of Greenhouse Gas Emissions in German Pork Production

Greenhouse gas (GHG) emissions are an externality of the pork production process. To respond to climate change concerns and reduce GHG emissions, internalizing this external effect using a market-based economic instrument would be economically efficient. We calculate the welfare effects of GHG emissions using a partial equilibrium model of the German pork market. Sensitivity analysis is used to investigate the impacts of emission prices and emission rates on the welfare effects of reducing GHG emissions. Potential overall welfare gains amount to roughly € 360,000 in the base setting and increase to roughly € 3 million when emission prices are tripled. This sensitivity highlights the need for more dependable estimates of key parameters such as emission prices and emission rates. However, even the largest estimates of these welfare gains are relatively small. By contrast, the distributional effects of internalizing GHG externalities in pork production for producers, consumers and the state are large in all scenarios. The large redistribution effects that follow from even a small pork price increase as a result of internalizing GHG emissions indicate that attempts to tie German pork production into such policies would be highly controversial but may create incentives to invest in technologies which mitigate GHG emissions.Welfare effects, greenhouse gas emissions, pork production, partial equilibrium model, Environmental Economics and Policy, Food Consumption/Nutrition/Food Safety, H23, Q18, Q54,

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Internationale Wettbewerbsfähigkeit der ökologischen Getreide-, Ölsaaten- und Körnerleguminosenproduktion und Strategien zur Produktionsausdehnung in Deutschland

Die Nachfrage nach ökologisch erzeugten Ackerbauerzeugnissen ist in Deutschland in den letzten Jahren stark gewachsen. Dieser Wachstumstrend spiegelte sich lange Zeit allerdings nur bedingt in der Entwicklung der heimischen Erzeugung wider. Da bisher unzureichend geklärt ist, wie die deutsche Öko‐Getreide‐, Ölsaaten‐ und Körnerleguminosenproduktion im internationalen Vergleich ökonomisch dasteht und eine weitere Ausdehnung politisch angestrebt und vom deutschen Handel gewünscht wird, ist das Ziel dieser Arbeit, die internationale Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Öko‐Ackerbauproduktion im Vergleich zu ausgewählten Hauptkonkurrenzländern zu analysieren. Hierzu wurden die sektorspezifische Rahmenbedingungen und die ökonomischen Kennzahlen von typischen Öko‐Ackerbaubetrieben in Deutschland und in ausgewählten Fallstudienländern analysiert. Als wichtige Produktions‐ und Lieferländer ackerbaulicher Erzeugnisse für den deutschen Biomarkt wurden Italien, Rumänien, Ukraine, Russland und Litauen ausgewählt. Die Auswertung der Sektordaten zeigt, dass die sechs Fallstudienländer sich erheblich im Hinblick auf den Umfang der ökologisch bewirtschafteten Fläche und den Handelsumsatz mit ökologischen Erzeugnissen unterscheiden. So ist die Produktion und Nachfrage nach ökologischen Erzeugnissen in Deutschland und Italien wesentlich grösser als in der Ukraine und Russland. Ein heterogenes Bild zeigt sich auch bezüglich des Umfangs und die Bedeutung einzelner Bio‐Ackerbaukulturen. Der Anbau von Getreide und Körnerleguminosen ist in Deutschland, Italien und Litauen besonders stark verbreitet. Der Anteil der Ölsaatenproduktion ist wiederum in der Ukraine, Rumänien und Russland relativ hoch. Die Auswertung der Importdaten zwischen 2012/13 und 2016/17 hat gezeigt, dass die Konkurrenzsituation je nach Kulturart unterschiedlich zu bewerten ist. Während der Importdruck für Ölsaaten gegenwärtig hoch und deshalb der internationale Wettbewerbsdruck für hiesige landwirtschaftliche Unternehmen ebenfalls hoch ist, wird der überwiegende Anteil des in Deutschland vermarkteten Öko‐Getreides in Deutschland produziert (wobei die Importe in den letzten vier Jahren zugenommen haben). Die in den Untersuchungsländern definierten typischen Öko Ackerbaubetriebe weisen unterschiedliche Produktionsstrukturen auf. Die Flächenausstattung der deutschen Betriebe ist mit einer landwirtschaftlich genutzten Fläche von 109 bis 350 ha vergleichbar mit der Betriebsgröße in Rumänien. Deutliche Unterschiede gibt es hingegen bei der Flächenausstattung im Vergleich zu den Betrieben in Italien und Litauen (34 bis 100 ha) und der Ukraine (890 bis 2 000 ha). Die Anzahl der Fruchtfolgeglieder variiert zwischen drei und zehn Kulturen. Der Vergleich der Produktionserlöse und ‐kosten zeigt, dass trotz vergleichsweise weniger günstigen klimatischen Bedingungen, die Erträge in Deutschland in der Tendenz höher sind als in Osteuropa. Höhere Verkaufserlöse erzielen die deutschen Öko‐Ackerbaubetriebe bei Weizen, Mais und Futtererbsen. Weniger eindeutig ist das Ergebnis hingegen bei Dinkel, Gerste und Sonnenblumen. Aufgrund relativ hoher Erzeugerpreise können bei diesen Kulturen insbesondere die ukrainischen Betriebe vergleichbare Verkaufserlöse realisieren. Ein komparativer Vorteil für die osteuropäischen Betriebe ergibt sich gemäß der ausgewerteten Daten in erster Linie durch deutlich niedrigere Produktionskosten, die die Differenz bei den Einnahmen mehr als ausgleichen. Bedingt durch eine höhere finanzielle Förderung der landwirtschaftlichen Produktion erzielen die Betriebe in Deutschland allerdings dennoch höhere Einnahmen. Sollte die Marktnachfrage nach ökologischen Ackerbauerzeugnissen wie bisher zunehmen, ist zu erwarten, dass sich die hiesige ökologische Ackerbauproduktion weiterhin am Markt behaupten kann ‐ auch wenn der Konkurrenzdruck aus Osteuropa zunimmt. Folglich erscheint eine weitere Produktionsausdehnung gegenwärtig weniger eine Frage der internationalen Wettbewerbsfähigkeit sondern vielmehr der relativen Vorzüglichkeit gegenüber der konventionellen Produktion zu sein. Um eine weitere Ausdehnung des ökologischen Ackerbaus zu ermöglichen, bedarf es aus heutiger Sicht keiner weiteren politischen Strategien. Vielmehr sollten die bestehenden oder geplanten Förderinstrumente und –konzepte konsequent umgesetzt werden

Young’s Modulus and Volume Porosity Relationships for Additive Manufacturing Applications

Recent advancements in additive manufacturing (or rapid prototyping) technologies allow the fabrication of end-use components with defined porous structures. For example, one area of particular interest is the potential to modify the flexibility (bending stiffness) of orthopedic implants through the use of engineered porosity (i.e., design and placement of pores) and subsequent fabrication of the implant using additive manufacturing processes. However, applications of engineered porosity require the ability to accurately predict mechanical properties from knowledge or characterization of the pore structure and the existence of robust equations characterizing the property–porosity relationships. As Young’s modulus can be altered by variations in pore shape as well as pore distribution, numerous semi-analytical and theoretical relationships have been proposed to describe the dependence of mechanical properties on porosity. However, the utility and physical meaning of many of these relationships is often unclear as most theoretical models are based on some idealized physical microstructure, and the resulting correlations often cannot be applied to real materials and practical applications. This review summarizes the evolution and development of relationships for the effective Young’s modulus of a porous material and concludes that verifiable equations yielding consistently reproducible results tied to specific pore structures do not yet exist. Further research is needed to develop and validate predictive equations for the effective Young’s modulus over a volume porosity range of 20–50 %, the range of interest over which existing equations, whether based on effective medium theories or empirical results, demonstrate the largest disparity and offers the greatest opportunity for beneficial modification of bending stiffness in orthopedic applications using currently available additive manufacturing techniques