This thesis is a collection of three essays on inflation expectations, forecasting uncertainty, and the role of uncertainty in sequential auctions, all using experimental approach. Chapter 1 studies how individuals forecast inflation in fictitious macroeconomic setup and analyzes the effect of monetary policy rules on their decisions. Results display heterogeneity in inflation forecasting rules and demonstrate the importance of adaptive learning forecasting if model switching is assumed. Chapter 2 extends the analysis from Chapter 1 by analyzing individual inflation forecasting uncertainty. Results show that confidence intervals depend on inflation variance and business cycle phase, have a strong inertia, and are often asymmetric. Finally, Chapter 3 analyzes the role of uncertainty about the number of bidders for the behavior of subjects in a sequential auction experiment. Uncertainty does not aggravate price decline, but it changes individual bidding strategies and auction efficiency. / Esta tesis consta de tres ensayos sobre las expectativas de inflación, la incertidumbre de la predicción, y la importancia de la incertidumbre en subastas secuenciales. Todos ellos utilizan un método experimental. El capítulo 1 estudia cómo los individuos predicen la inflación en la economía ficticia y analiza el efecto de las reglas de política monetaria en sus decisiones. Los resultados revelan la heterogeneidad en las reglas de predicción de la inflación y demuestran la importancia del mecanismo de aprendizaje adaptivo si el cambio entre los modelos se supone. Capítulo 2 continúa el análisis del capítulo 1, analiza la incertidumbre individual de las expectativas de inflación. Los resultados muestran que los intervalos de confianza dependen de varianza de la inflación y la fase del ciclo económico, tienen una fuerte inercia, y son frecuentemente asimétricos. Por último, el capítulo 3 analiza la influencia de la incertidumbre sobre el número de oferentes en el comportamiento de los individuos en un experimento de la subasta secuencial. La incertidumbre no agrava la caída de los precios, pero cambia las estrategias de los oferentes y la eficiencia de la subasta.

This thesis incorporates three studies that analyze how information is presented in various contexts, how these different modes of presentation affect decision makers’ perceptions and how to improve communication of information to eliminate distortions. Chapter 1 features a scenario where experts make inferences given different presentations of a regression analysis, a widely used statistical method. Chapter 2 introduces an experience-based presentation mode and tests its effectiveness on decision makers with varying statistical abilities, across multiple probabilistic tasks. Chapter 3 demonstrates the effects of presentation mode and the number of available options on the amounts and distributions of donations to NGOs and their campaigns. Overall, the findings suggest that presentation mode is an important determinant of judgments and decisions, and they can be restructured to improve the accuracy of inferences. / Esta tesis incluye tres estudios que analizan cómo la información se presenta en varios contextos, cómo estos diferentes modos de presentación influyen las percepciones de los tomadores de decisiones y cómo mejorar la comunicación de la información para eliminar distorsiones. Capítulo 1 analiza una situación donde expertos hacen inferencias utilizando diferentes presentaciones de un análisis de regresión, un método de estadística ampliamente utilizado. Capítulo 2 introduce un modo de presentación basado en experiencia y pone a prueba su eficacia a través de múltiples problemas probabilísticas. Capítulo 3 demuestra los efectos del modo de presentación y el número de opciones disponibles sobre las cantidades y la distribución de las donaciones a las ONG y sus campañas. En general, los resultados sugieren que el modo de presentación es un determinante importante de las percepciones y decisiones, y pueden ser reestructuradas para mejorar la precisión de las inferencias.

En esta tesis doctoral se aborda el control de sistemas no lineales mediante el empleo de controladores predictivos generalizados (GPCs) en espacio de estados. En primer lugar se realiza una revisión de la metodología de diseño del GPC en la versión entrada/salida (E/S). Partiendo de esta revisión se propone un modelo CARIMA en espacio de estados para el GPC que permite diseñar al mismo utilizando una menor cantidad de memoria y un menor tiempo de cómputo, así como de reducir la complejidad asociada la formulación E/S. Para la estimación de los estados del modelo CARIMA se propone el uso de un observador de rango completo que se diseña por asignación de polos, estableciéndose un importante resultado: los polos de este observador coinciden con las raíces de los polinomios de filtrado utilizados en la formulación E/S. Posteriormente se analizan las propiedades de observabilidad y controlabilidad del modelo CARIMA propuesto en espacio de estados, llegándose a la conclusión de que se trata de una realización mínima bajo condiciones no demasiado restrictivas, lo cual supone que la predicción se basa en un modelo con el mínimo orden posible. Tras esto, se presenta una metodología de análisis y diseño estable para el GPC mediante el uso del índice de coste como función de Lyapunov, y para el caso con restricciones de la teoría de conjuntos invariantes aplicada al GPC. Seguidamente, se presenta una metodología de diseño robusto para el GPC mediante el empleo de las desigualdades lineales matriciales (LMIs) y de algoritmos genéticos. En concreto, se analiza el caso de sistemas con incertidumbre invariante y variante con el tiempo de tipo lineal fraccional, una de las más complejas y generales utilizadas en la literatura analizada. Finalmente se presenta el controlador GPC-LPV una extensión del GPC en espacio de estados. Se trata de un controlador variante con el tiempo que presenta dependencia lineal fraccional con respecto de las señales de salida medibles. Su diseño es / Salcedo Romero De Ávila, JV. (2005). GPCs en espacio de estados para el control de sistemas no lineales [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1882 / Palancia

Actualmente, una de las necesidades y trabajos en los que las escuelas deben poner más énfasis, es en la atención de las posibles situaciones de riesgo a los que se enfrenta, todo ello en base al liderazgo de un director que sepa saber abordar este problema. Ahora, esta situación ocurre debido a que por lo general son espacios en los que directamente recae el impacto de una comunidad la cual hace que esta entre en contexto y se encuentren vulnerables al riesgo o situación de emergencia. Para ello, se define el liderazgo directivo como aquella persona que mantiene los sistemas de comunicación y participación de la comunidad educativa para generar un cambio cultural y asumir la responsabilidad pública de los resultados (Uribe, 2007). En esa misma línea, se entiende por el plan de gestión de riesgos como un proceso social en el cual reducen, previenen y controlan el riesgo de desastre de una comunidad para el cual se formulan e implementan estrategias, acciones e instrumentos (Lavell, 2006). Para finalizar, se ha identificado que la buena ejecución del plan de Gestión del Riesgo va a depender del buen liderazgo del director con el apoyo y participación de todos los miembros de las institución. / Currently, one of the most important jobs that schools need to emphasize on is the need for attention to the possible risk situations that they face, all based on the leadership of a director who knows how to deal with this type of problem. Now, this situation tends to occur since these are generally spaces in which the impact the community falls directly onto them, which makes them enter into context and are subjects to being vulnerable to any risk or an emergency situation. To do this, directive leadership is defined as a person who is capable of maintaining communication and participation systems of the educational community to then generate cultural change and assume public responsibility for the results in the institution (Uribe, 2007). Along the same lines, the Risk Management plan is understood as a social process in which they reduce, prevent and control the risk of disaster in a community for which strategies, actions and instruments have been formulated and implemented previously (Lavell, 2006). All in all, it has been identified that the good execution of the Risk Management plan will depend on the good leadership of the director alongside the support and participation of all the institutional members. / Trabajo de investigación

[ES] La Evaluación Ambiental Estratégica (EAE) proporciona el marco para la articulación de los proyectos de forma coherente y respetuosa con el medio ambiente, condiciones sociales, políticas y económicas (Arce y Gullón, 2000) y aunque comúnmente se le conoce a la EAE como una herramienta, esta representa un proceso que puede mejorar la toma de decisiones y propiciar el desarrollo sostenible (Bidstrup y Hansen, 2014). El análisis de alternativas es una de las áreas más débiles de la EAE, debido a que no se ha investigado suficientemente qué funciona y qué no en el desarrollo, evaluación y selección de alternativas. Estas investigaciones deben incluir enfoques sistemáticos para la identificación y el desarrollo de alternativas, para involucrar plenamente a las partes interesadas en su definición y evaluación, y proporcionar detalles suficientes al documentar el proceso de la selección (González et al., 2018). A estas debilidades se añade la dificultad de desarrollar una metodología que sea adaptable a diferentes con-textos. Estos condicionantes han encauzado la construcción de la metodología desarrollada en esta tesis y así, lograr minimizar estas brechas, planteando un método analítico, simple y flexible. La metodología denominada "Índice de Selección de Alternativas Estratégicas Ambientales (ISAEA) y sus incertidumbres", parte de la utilización de indicadores simples construidos en base a las metas que se plantean en el instrumento evaluado en la EAE. Al construir los indicadores partiendo de los criterios de los propios objetivos o metas del Plan, Proyecto o Programa (PPP), se disminuye la complejidad y ambigüedad que típicamente existe en la construcción y/o selección de indicadores ambientales, pues queda claro la dirección que debe seguirse en la construcción del indicador. Los criterios de construcción permiten optimizar la calidad del indicador, ya que el mismo describe el objetivo y, por ende, se manejan indicadores que son los adecuados para ese PPP en particular, es decir, adaptado al contexto preciso del PPP. El ISAEA se complementa con un análisis de incertidumbre, que ofrece al tomador de decisiones herramientas completas para proceder a seleccionar con información cuantitativa, la alternativa que más conveniente para el PPP estudiado. De este modo, la metodología propuesta proporciona un índice que representa en qué medida se acerca la alternativa a la meta planteada, aportando además una adaptación de los análisis de incertidumbre al uso de indicadores compuestos. La experiencia de la aplicación de esta metodología en ambos de sus componentes principales, el ISAEA y el análisis de incertidumbre, deja de manifiesto la importancia de la cooperación abierta de la entidad promotora del PPP para garantizar el flujo de información y más importante aún, de información confiable. Tras el desarrollo de la presente investigación se concluye que la metodología desarrollada aporta una herramienta valiosa, que puede ser utilizada de forma simple y a la vez permite reflejar las circunstancias propias del PPP. A la vez, la metodología ofrece resultados en un lenguaje matemático llano, fácilmente entendible para los tomadores de decisiones. La metodología que se aporta en esta investigación doctoral llega a minimizar una brecha en la temática de selección de alternativas en la EAE, ya que se basa en información cuantitativa y a la vez ha asumido un desafío pendiente en evaluaciones ambientales al incorporar el análisis de incertidumbre como un criterio de acompañamiento al ISAEA, que permite realizar una selección de alternativas estratégicas en base a criterios científicos. / [CA] L'Avaluació Ambiental Estratègica (AAE) proporciona el marc per a l'articulació dels projectes de forma coherent i respectuosa amb el medi ambient, condicions socials, polítiques i econòmiques (Arce i Gullón, 2000) i encara que comunament se li coneix a la AAE com una eina, aquesta representa un procés que pot millorar la presa de decisions i propiciar el desenvolupament sostenible (Bidstrup i Hansen, 2014). L'anàlisi d'alternatives és una de les àrees més febles de la AAE, pel fet que no s'ha investigat prou què funciona i què no en el desenvolupament, avaluació i selecció d'alternatives. Aquestes investigacions han d'incloure enfocaments sistemàtics per a la identificació i el desenvolupament d'alternatives, per involucrar plenament a les parts interessades en la seva definició i avaluació, i proporcionar detalls suficients al documentar el procés de la selecció (González et al., 2018). A aquestes debilitats s'afegeix la dificultat de desenvolupar una metodologia que sigui adaptable a diferents contextos. Aquests condicionants han canalitzat la construcció de la metodologia desenvolupada en aquesta tesi i així, aconseguir minimitzar aquestes bretxes, plantejant un mètode analític, simple i flexible. La metodologia anomenada "Índex de Selecció d'Alternatives Estratègiques Ambientals (ISAEA) i les seves incerteses", part de la utilització de indicadors simples construïts en base a les metes que es plantegen en el instrument avaluat en l'AAE. Al construir els indicadors partint dels criteris dels propis objectius o metes de el Pla, Projecte o Programa (PPP), es disminueix la complexitat i ambigüitat que típicament existeix en la construcció i/o selecció d'indicadors ambientals, ja que queda clar la direcció que ha de seguirse en la construcció de l'indicador. Els criteris de construcció permeten optimitzar la qualitat de l'indicador, ja que el mateix descriu el objectiu i, per tant, es manegen indicadors que són els adequats per a aquest PPP en particular, és a dir, adaptat al context precís de l'PPP. L'ISAEA es complementa amb una anàlisi d'incertesa, que ofereix al prenedor de decisions eines completes per a procedir a seleccionar amb informació quantitativa, l'alternativa que més convenient per al PPP estudiat. D'aquesta manera, la metodologia proposada proporciona un índex que representa en quina mesura s'acosta l'alternativa a la meta plantejada, aportant a més una adaptació de les anàlisis d'incertesa a l'ús d'indicadors com-llocs. L'experiència de l'aplicació d'aquesta metodologia en tots dos dels seus components principals, l'ISAEA i l'anàlisi d'incertesa, deixa de manifest la importància de la cooperació oberta de l'entitat promotora de l'PPP per garantir el flux d'informació i, més important encara, d'informació ambfiable. Després de concloure la present investigació queda demostrat que la metodologia desenvolupada aporta una eina valuosa, que pot ser utilitzada de forma simple i alhora permet reflectir les circumstàncies pròpies de l'PPP. Alhora, la metodologia ofereix resultats en un llenguatge matemàtic pla, fàcilment comprensible per als prenedors de decisions. La metodologia que s'aporta en aquesta tesi doctoral arriba a minimitzar una bretxa en la temàtica de selecció d'alternatives a l'EAE, ja que es basa en informació quantitativa i alhora ha assumit un repte pendent en avaluacions ambientals a l'incorporar el anàlisi d'incertesa com un criteri d'acompanyament a l'ISAEA, que permet realitzar una selecció d'alternatives estratègiques en base a criteris científics / [EN] Strategic Environmental Assessment (SEA) provides the framework for the articulation of projects in a coherent and respectful way with the environment, social, political and economic conditions (Arce and Gullón, 2000). Although SEA is commonly known as a tool, it represents a process that can improve decision-making and promote sustainable development (Bidstrup and Hansen, 2014). The analysis of alternatives is one of the weakest areas of SEA, because what works and what does not in the development, evaluation and selection of alternatives has not been sufficiently investigated. These investigations should include systematic ap-proaches for the identification and development of alternatives, to fully involve stake-holders in their definition and evaluation, and provide sufficient detail when documenting the selection process (González et al., 2018). Besides these weaknesses, the difficulty of developing a methodology that is adaptable to different contexts appears. These conditioning factors have guided the construction of the methodology developed in this thesis and thus, manage to minimize these gaps, proposing an analytical, simple and flexible method. The methodology called "Selection Index for Strategic Environmental Alternatives (ISAEA) and its uncertainties", starts from the use of simple indicators built on the basis of the goals set out in the instrument evaluated by the SEA. By constructing the indicators based on the criteria of the objectives or goals of the Plan, Project or Program (PPP), the complexity and ambiguity that typically exists in the construction and/or selection of environmental indicators is reduced, since the direction to be followed in the construction of the indicator. The construction criteria allow optimizing the quality of the indicator, since it describes the objective and, therefore, indicators are used that are appropriate for that particular PPP, that is, adapted to the precise context of each PPP. The ISAEA is complemented with an uncertainty analysis, which offers the decision maker complete tools to proceed to select with quantitative information, the most convenient alternative for the PPP studied. Therefore, the proposed methodology provides an index that represents to what extent the alternative approaches the proposed goal, also providing an adaptation of the uncertainty analyzes to the use of composite indicators. The experience of applying this methodology in both of its main components, the ISAEA and the uncertainty analysis, shows the importance of the open cooperation of the PPP promoter to guarantee the flow of information and, more importantly, reliable information. After the development of this research, it is concluded that the developed methodology provides a valuable tool, which can be used in a simple way while allowing reflecting the circumstances of the PPP. At the same time, the methodology offers results in plain mathematical language, easily understood by decision makers. The methodology provided in this doctoral research minimizes a gap in the subject of selecting alternatives in SEA, since it is based on quantitative information and at the same time has assumed a pending challenge in environmental evaluations by incorporating the uncertainty analysis as an accompanying criterion to the ISAEA, which allows a selection of strategic alternatives based on scientific criteria. / González González, RL. (2022). Metodología analítica para el análisis de alternativas en la evaluación ambiental estratégica y sus incertidumbres en la toma de decisiones [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/183152 / TESIS

La globalidad de la problemática a través de diferentes niveles jerárquicos, funciones y roles del conjunto de empleados lleva al análisis de un conjunto limitado de factores relacionados con la retribución enmarcado en el ámbito de empresas españolas cotizadas y directamente en el papel de la retribución y de las diferencias retributivas a nivel del equipo de alta dirección. Este trabajo estudia factores contextuales que mayor influencia tienen sobre la fijación del nivel retribución del equipo de alta dirección, considerando las características del trabajo de esos mismos –posición jerárquica, discrecionalidad, interdependencia de tareas, e incertidumbre– y cómo dichas características pueden influir en las diferencias salariales entre los propios miembros del equipo de alta dirección. Completado por la verificación del efecto del gobierno corporativo y el papel de los mecanismos de supervisión para controlar a los directivos (el marco de la teoría de la agencia) se enriquece este trabajo sobre el contexto de dispersión retributiva y resultados de la empresa. / The globality of the problem through different hierarchical levels, functions and roles of all employees takes to the analysis of a limited set of factors related to compensation in the context of listed Spanish companies and directly on the role of pay and the pay differences at the top management team. This paper examines the contextual factors of main influence on establishing remuneration levels of top management team, considering the nature of their working activities- hierarchical position, discretion, task interdependence, and uncertainty-and how these characteristics may influence pay differences between the members of the top management team. Completed by the exploration of effects of corporate governance and the role of supervision mechanisms to control managers in the agency theory context this paper is enriched in the topic concerning pay differences and operating results.

La implementació de la Directiva Europea 91/271/CEE referent a tractament d'aigües residuals urbanes va promoure la construcció de noves instal·lacions al mateix temps que la introducció de noves tecnologies per tractar nutrients en àrees designades com a sensibles. Tant el disseny d'aquestes noves infraestructures com el redisseny de les ja existents es va portar a terme a partir d'aproximacions basades fonamentalment en objectius econòmics degut a la necessitat d'acabar les obres en un període de temps relativament curt. Aquests estudis estaven basats en coneixement heurístic o correlacions numèriques provinents de models determinístics simplificats. Així doncs, moltes de les estacions depuradores d'aigües residuals (EDARs) resultants van estar caracteritzades per una manca de robustesa i flexibilitat, poca controlabilitat, amb freqüents problemes microbiològics de separació de sòlids en el decantador secundari, elevats costos d'operació i eliminació parcial de nutrients allunyant-les de l'òptim de funcionament. Molts d'aquestes problemes van sorgir degut a un disseny inadequat, de manera que la comunitat científica es va adonar de la importància de les etapes inicials de disseny conceptual. Precisament per aquesta raó, els mètodes tradicionals de disseny han d'evolucionar cap a sistemes d'avaluació mes complexos, que tinguin en compte múltiples objectius, assegurant així un millor funcionament de la planta. Tot i la importància del disseny conceptual tenint en compte múltiples objectius, encara hi ha un buit important en la literatura científica tractant aquest camp d'investigació. L'objectiu que persegueix aquesta tesi és el de desenvolupar un mètode de disseny conceptual d'EDARs considerant múltiples objectius, de manera que serveixi d'eina de suport a la presa de decisions al seleccionar la millor alternativa entre diferents opcions de disseny. Aquest treball de recerca contribueix amb un mètode de disseny modular i evolutiu que combina diferent tècniques com: el procés de decisió jeràrquic, anàlisi multicriteri, optimació preliminar multiobjectiu basada en anàlisi de sensibilitat, tècniques d'extracció de coneixement i mineria de dades, anàlisi multivariant i anàlisi d'incertesa a partir de simulacions de Monte Carlo. Això s'ha aconseguit subdividint el mètode de disseny desenvolupat en aquesta tesis en quatre blocs principals: (1) generació jeràrquica i anàlisi multicriteri d'alternatives, (2) anàlisi de decisions crítiques, (3) anàlisi multivariant i (4) anàlisi d'incertesa. El primer dels blocs combina un procés de decisió jeràrquic amb anàlisi multicriteri. El procés de decisió jeràrquic subdivideix el disseny conceptual en una sèrie de qüestions mes fàcilment analitzables i avaluables mentre que l'anàlisi multicriteri permet la consideració de diferent objectius al mateix temps. D'aquesta manera es redueix el nombre d'alternatives a avaluar i fa que el futur disseny i operació de la planta estigui influenciat per aspectes ambientals, econòmics, tècnics i legals. Finalment aquest bloc inclou una anàlisi de sensibilitat dels pesos que proporciona informació de com varien les diferents alternatives al mateix temps que canvia la importància relativa del objectius de disseny.El segon bloc engloba tècniques d'anàlisi de sensibilitat, optimització preliminar multiobjectiu i extracció de coneixement per donar suport al disseny conceptual d'EDAR, seleccionant la millor alternativa un cop s'han identificat decisions crítiques. Les decisions crítiques són aquelles en les que s'ha de seleccionar entre alternatives que compleixen de forma similar els objectius de disseny però amb diferents implicacions pel que respecte a la futura estructura i operació de la planta. Aquest tipus d'anàlisi proporciona una visió més àmplia de l'espai de disseny i permet identificar direccions desitjables (o indesitjables) cap on el procés de disseny pot derivar. El tercer bloc de la tesi proporciona l'anàlisi multivariant de les matrius multicriteri obtingudes durant l'avaluació de les alternatives de disseny. Específicament, les tècniques utilitzades en aquest treball de recerca engloben: 1) anàlisi de conglomerats, 2) anàlisi de components principals/anàlisi factorial i 3) anàlisi discriminant. Com a resultat és possible un millor accés a les dades per realitzar la selecció de les alternatives, proporcionant més informació per a una avaluació mes efectiva, i finalment incrementant el coneixement del procés d'avaluació de les alternatives de disseny generades. En el quart i últim bloc desenvolupat en aquesta tesi, les diferents alternatives de disseny són avaluades amb incertesa. L'objectiu d'aquest bloc és el d'estudiar el canvi en la presa de decisions quan una alternativa és avaluada incloent o no incertesa en els paràmetres dels models que descriuen el seu comportament. La incertesa en el paràmetres del model s'introdueix a partir de funcions de probabilitat. Desprès es porten a terme simulacions Monte Carlo, on d'aquestes distribucions se n'extrauen números aleatoris que es subsisteixen pels paràmetres del model i permeten estudiar com la incertesa es propaga a través del model. Així és possible analitzar la variació en l'acompliment global dels objectius de disseny per a cada una de les alternatives, quines són les contribucions en aquesta variació que hi tenen els aspectes ambientals, legals, econòmics i tècnics, i finalment el canvi en la selecció d'alternatives quan hi ha una variació de la importància relativa dels objectius de disseny. En comparació amb les aproximacions tradicionals de disseny, el mètode desenvolupat en aquesta tesi adreça problemes de disseny/redisseny tenint en compte múltiples objectius i múltiples criteris. Al mateix temps, el procés de presa de decisions mostra de forma objectiva, transparent i sistemàtica el perquè una alternativa és seleccionada en front de les altres, proporcionant l'opció que més bé acompleix els objectius marcats, mostrant els punts forts i febles, les principals correlacions entre objectius i alternatives, i finalment tenint en compte la possible incertesa inherent en els paràmetres del model que es fan servir durant les anàlisis. Les possibilitats del mètode desenvolupat es demostren en aquesta tesi a partir de diferents casos d'estudi: selecció del tipus d'eliminació biològica de nitrogen (cas d'estudi # 1), optimització d'una estratègia de control (cas d'estudi # 2), redisseny d'una planta per aconseguir eliminació simultània de carboni, nitrogen i fòsfor (cas d'estudi # 3) i finalment anàlisi d'estratègies control a nivell de planta (casos d'estudi # 4 i # 5). / The implementation of EU Directive 91/271/EEC concerning urban wastewater treatment promoted the construction of new facilities and the introduction of nutrient removal technologies in areas designated as sensitive. The need to build at a rapid pace imposed economically sound approaches for the design of the new infrastructures and the retrofit of the existing ones. These studies relied exclusively on the use of heuristic knowledge and numerical correlations generated from simplified activated sludge models. Hence, some of the resulting wastewater treatment plants (WWTPs) were characterized by a lack of robustness and flexibility, bad controller performance, frequent microbiology-related solids separation problems in the secondary settler, high operating and maintenance costs and/or partial nutrient removal, which made their performance far from optimal. Most of these problems arose because of inadequate design, making the scientific community aware of the crucial importance of the conceptual design stage. Thus, these traditional design approaches should turn into more complex assessment methods in order to conduct integrated assessments taking into account a multiplicity of objectives an hence ensuring a correct plant performance. Despite the importance of this fact only a few methods in the literature addressed the systematic evaluation of conceptual WWTP design alternatives using multiple objectives. Yet, the decisions made during this stage are of paramount importance in determining the future plant structure and operation. The main objective pursued in this thesis targets the development of a systematic conceptual design method for WWTP using multiple objectives, which supports decision making when selecting the most desirable option amongst several generated alternatives. This research work contributes with a modular and evolutionary approach combining techniques from different disciplines such as: a hierarchical decision approach, multicriteria decision analysis, preliminary multiobjective optimization using sensitivity functions, knowledge extraction and data mining techniques, multivariate statistical techniques and uncertainty analysis using Monte Carlo simulations. This is accomplished by dividing the design method into 4 different blocks: (1) hierarchical generation and multicriteria evaluation of the design alternatives, (2) analysis of critical decisions, (3) multivariate analysis and, finally, (4) uncertainty analysis. The first block of the proposed method, supports the conceptual design of WWTP combining a hierarchical decision approach with multicriteria analysis. The hierarchical decision approach breaks down the conceptual design into a number of issues that are easier to analyze and to evaluate while the multicriteria analysis allows the inclusion of different objectives at the same time. Hence, the number of alternatives to evaluate is reduced while the future WWTP design and operation is greatly influenced by environmental, technical, economical and legal aspects. Also, the inclusion of a sensitivity analysis facilitates the study of the variation of the generated alternatives with respect to the relative importance of the objectives. The second block, analysis of critical decisions, is tackled with sensitivity analysis, preliminary multiobjective optimization and knowledge extraction to assist the designer during the selection of the best alternative amongst the most promising alternatives i.e. options with a similar overall degree of satisfaction of the design objectives but with completely different implications for the future plant design and operation. The analysis provides a wider picture of the possible design space and allows the identification of desirable (or undesirable) WWTP design directions in advance.The third block of the proposed method, involves the application of multivariate statistical techniques to mine the complex multicriteria matrixes obtained during the evaluation of WWTP alternatives. Specifically, the techniques used in this research work are i) cluster analysis, ii) principal component/factor analysis, and iii) discriminant analysis. As a result, there is a significant improvement in the accessibility of the information needed for effective evaluation of WWTP alternatives, yielding more knowledge than the current evaluation methods to finally enhance the comprehension of the whole evaluation process. In the fourth and last block, uncertainty analysis of the different alternatives is further applied. The objective of this tool is to support the decision making when uncertainty on the model parameters used to carry out the analysis of the WWTP alternatives is either included or not. The uncertainty in the model parameters is introduced, i.e input uncertainty, characterising it by probability distributions. Next, Monte Carlo simulations are run to see how those input uncertainties are propagated through the model and affect the different outcomes. Thus, it is possible to study the variation of the overall degree of satisfaction of the design objectives, the contributions of the different objectives in the overall variance to finally analyze the influence of the relative importance of the design objectives during the selection of the alternatives. Thus, in comparison with the traditional approaches the conceptual design method developed in this thesis addresses design/redesign problems with respect to multiple objectives and multiple performance measures. Also, it includes a more reliable decision procedure that shows in a systematic, objective and transparent fashion the rationale way a certain alternative is selected and not the others. The decision procedure provides to the designer/decision maker with the alternative that best fulfils the defined objectives, showing its main advantages and weaknesses, the different correlations between the alternatives and evaluation criteria and dealing with the uncertainty prevailing in some of the model parameters used during the analysis. A number of case studies, selection of biological nitrogen removal process (case study #1), optimization of the setpoints in two control loops (case study #2), redesign to achieve simultaneous organic carbon, nitrogen and phosphorus removal (case study #3) and evaluation of control strategies at plant wide level (case studies #4 and #5), are used to demonstrate the capabilities of the conceptual design method.

Tesis por compendio / [ES] El flujo anular es uno de los regímenes de flujo bifásico más importantes y se caracteriza por que una fracción de líquido muy pequeña conocida como película de líquido que viaja cerca de la pared y un núcleo gaseoso. El flujo anular se puede observar durante la operación de plantas nucleares y en diferentes escenarios transitorios, aunque también en muchas otras aplicaciones industriales. La película de líquido es determinante en muchas de ellas ya que posee una alta capacidad de transferencia de masa, momento y energía. Parte de estas propiedades se deben a que la película presenta un comportamiento interfacial no linear con desarrollo de ondas interfaciales. Además, en determinadas instalaciones donde se la película de líquido actúa como refrigerante, es esencial conocer su comportamiento tanto por motivos de optimización como por razones de seguridad. Para estudiar los fundamentos del comportamiento de la película de líquido se han llevado a cabo una serie de experimentos en una instalación diseñada para generar flujo anular aire-agua en tubería circular vertical. En esta instalación se ha medido la evolución temporal del espesor de la película de líquido bajo diferentes condiciones y subrégimenes, como flujo en caída libre o flujo en cocorriente ascendente y descendente. El sistema de medida empleado se ha diseñado y construido para esta aplicación y consiste en sondas de conductancia de 3 electrodos rasantes a la pared y dispuestas en diferentes partes de la sección de test. Tanto el sistema electrónico como el dispositivo de calibración se diseñaron específicamente para trabajar con estas son-das de conductancia. La instalación cuenta con dos diámetros diferentes para poder comparar también el efecto del diámetro de la tubería así como aumentar el rango de medidas disponibles en bases de datos. Una de las características más particulares de la película de líquido son sus ondas interfaciales. Las principales ondas que se pueden diferenciar son las disturbance waves, ondas coherentes de gran calibre; y las ripple waves, ondas de pequeño tamaño, no coherentes que se generan constantemente antes de desaparecer al ser absorbidas por otras ondas. Las variables principales de la película de líquido que se han analizado en la instalación experimental son el espesor medio, la altura y frecuencia de las disturbance waves, la altura de las ripple waves y la altura de líquido no perturbado. Se han lleva-do a cabo diferentes estudios experimentales con objeto de añadir un valor adicional a las medidas. Para flujo anular descendente se ha estudiado el desarrollo de la película a través de diferentes zonas de medida y se han comparado las secciones de test de diferente diámetro. Además, múltiples correlaciones se han propuesto y los resultados se han comparado con estudios similares de otros autores. Para el análisis del flujo anular ascendente, se ha añadido un estudio del efecto de la tensión superficial en las variables de la película de líquido mediante la adición de pequeñas cantidades de 1-butanol. Es objeto de esta tesis también la modelación del flujo anular mediante análisis numérico. Los códigos de fluidodinámica computacional (CFD) son herramientas computacionales que permiten analizar el comportamiento de los fluidos. Han experimentado una fuerte evolución a lo largo de los últimos años gracias a los avances tecnológicos y los resultados que se obtienen de su correcta utilización son muy prometedores. No obstante, el flujo multifásico sigue siendo difícil de modelar y es necesario contrastar las predicciones de los códigos CFD con medidas experimentales. Por lo tanto, la fenomenología de flujo anular desarrollado se ha estudiado también mediante el código ANSYS CFX. Existe un importante vacío de conocimiento en la cuantificación de la incertidumbre (UQ) de dichos códigos CFD. Esta tesis también presenta los fundamentos del método UQ Polynomial Chaos Expansion (PCE) aplicado a dos casos prácticos. / [CA] El flux anular és un dels règims de flux bifàsic més importants i es caracteritza perquè la fracció de líquid és molt xicoteta coneguda com a pel·lícula de líquid. El flux anul·lar es pot observar durant l'operació de plantes nuclears i en diferents escenaris transitoris, encara que també en moltes altres aplicacions industrials. La pel·lícula de líquid és determinant en moltes d'elles ja que posseeix una alta capacitat de transferència de massa, moment i energia. Part d'aquestes propietats es deuen al fet que la pel·lícula presenta un comportament interfacial no linear amb desenvolupament d'ones interfacials. A més, en determinades instal·lacions on li la pel·lícula de líquid actua com a refrigerant, és essencial conéixer el seu comportament tant per motius d'optimització com per raons de seguretat. Per a estudiar els fonaments del comportament de la pel·lícula de líquid s'han dut a terme una sèrie d'experiments en una instal·lació dissenyada per a generar flux anular aïre-aigua en canonada circular vertical. En aquesta instal·lació s'ha mesurat l'evolució temporal de la grossària de la pel·lícula de líquid sota diferents condicions i subrégimenes, com a flux en caiguda lliure o flux en cocorriente ascendent i descendent. El sistema de mesura emprat s'ha dissenyat i construït per a aquesta aplicació i consisteix en sondes de conductància de 3 elèctrodes i disposades en diferents parts de la secció de test. Tant el sistema electrònic com el dispositiu de calibratge es van dissenyar específicament per a treballar amb aquestes sondes de conductància. La instal·lació compta amb dos diàmetres diferents per a poder comparar també l'efecte del diàmetre de la canonada així com augmentar el rang de mesures disponibles en bases de dades. Una de les característiques més particulars de la pel·lícula de líquid són les seues ones interfacials. Les principals ones que es poden diferenciar són les disturbance waves, ones coherents de gran calibre; i les ripple waves, ones de xicoteta grandària, no coherents que es generen constantment abans de desaparéixer en ser absorbides per altres ones. Les variables principals de la pel·lícula de líquid que s'han analitzat en la instal·lació experimental són la grossària mitjana, l'altura i freqüència de les disturbance waves, l'altura de les ripple waves i l'altura de líquid no pertorbat. S'han dut a terme diferents estudis experimentals a fi d'afegir un valor addicional a les mesures. Per a flux anul·lar descendent s'ha estudiat el desenvolupament de la pel·lícula a través de diferents zones de mesura i s'han comparat els diferents diàmetres. A més, múltiples correlacions s'han proposat i els resultats s'han comparat amb estudis similars d'altres autors. Per a l'anàlisi del flux anul·lar ascendent, s'ha afegit un estudi de l'efecte de la tensió superficial en les variables de la pel·lícula de líquid mitjançant l'addició de xicotetes quantitats de 1-butanol. És objecte d'aquesta tesi també el modelatge del flux anul·lar mitjançant anàlisi numèrica. Els codis de fluidodinámica computacional (CFD) són eines computacionals que permeten analitzar el comportament dels fluids. Han experimentat una forta evolució al llarg dels últims anys gràcies als avanços tecnològics i els resultats que s'obtenen de la seua correcta utilització són molt prometedors. No obstant això, el flux multifásico continua sent difícil de modelar i és necessari contrastar les prediccions dels codis CFD amb mesures experimentals. Per tant, la fenomenologia de flux anular desenvolupat s'ha estudiat també mitjançant el codi ANSYS CFX. Existeix un important buit de conei-xement en la quantificació de la incertesa d'aquests codis CFD. En aquesta tesi es mostren els fonaments del Polynomial Chaos Expansion (PCE) com a mètode per a calcular la incertesa dels resultats de simulació mitjançant propagació. El PCE per quadratura de Gauss-Hermite s'ha aplicat a les simulacions de dos experiments. / [EN] Annular flow is one of the most important two-phase flow regimes and is characterized by a very small liquid fraction known as a liquid film travelling close to the wall and a gas core. Annular flow can be observed during the operation of nuclear plants, in different transient scenarios, and many other industrial applications. The liquid film is decisive in many of them as it has a high mass, momentum and energy transfer capacity. Many of these properties are due to the film exhibiting nonlinear interfacial behavior with the generation of interfacial waves. In addition, in certain facilities where the liquid film acts as a coolant, it is essential to know its behavior both for optimization and safety reasons. In order to study the fundamentals of the liquid film, a series of experiments have been carried out in a facility designed to generate air-water annual flow in a vertical circular pipe. In this facility, the time evolution of the liquid film thickness has been measured under different conditions and sub-regimes, such as free-fall flow or upward and downward cocurrent flow. The measurement system used has been designed and built for this application and consists of 3-electrode conductance probes mounted flush to the wall and arranged at different distances from the entrance of the test section. Both the electronics and the calibration device were specifically designed to work with these conductance probes. The facility has two different diameters to compare the effect of the pipe diameter and increase the range of measurements available in databases. One of the main characteristics of the liquid film is its interfacial waves. The two primary types of waves that can be distinguished are the disturbance waves, which are large coherent waves, and the ripple waves, small, non-coherent waves that are constantly generated before disappearing when absorbed by other waves. The main variables of the liquid film analyzed in the experimental setup are the mean film thickness, the height and frequency of the disturbance waves, the height of the ripple waves and the height of the unperturbed liquid. Different experimental studies have been carried out to add additional value to the measurements. For downward annular flow, the development of the film through different measuring zones has been studied, and the different test section diameters have been compared. In addition, multiple correlations have been proposed, and the results have been compared with similar studies by other authors. To analyze the upward annular flow, a study of the effect of surface tension on the liquid film variables by adding small amounts of 1-butanol has been added. The modelling of annular flow by numerical analysis is also the subject of this thesis. Computational Fluid Dynamics (CFD) codes are computational tools that allow the analysis of fluid behavior. They have undergone a strong evolution over the last few years thanks to technological advances, and the results obtained from their correct use are very promising. However, multiphase flow remains challenging to model, and it is necessary to contrast the predictions of CFD codes with experimental measurements. Therefore, the developed annular flow phenomenology has also been studied using the ANSYS CFX code. There is a significant knowledge gap in the uncertainty quantification of CFD codes. Some methodologies are available, although many are in the early stages or have not been explored by researchers. All applications of CFD codes in nuclear safety require extensive knowledge of the uncertainty of the predictions, so developing these methodologies is crucial. This thesis shows the fundamentals of Polynomial Chaos Expansion (PCE) as a method to calculate the uncertainty of simulation results by propagation. The PCE by Gauss-Hermite quadrature has also been applied to the simulations of two experiments: the experimental setup of this thesis, and an international benchmark. / I would like to acknowledge the support provided by the Ministerio de Economía, Industria y Competitividad and the Agencia Nacional de Investigación under the FPI grant BES-2017-080031, which provided funding for my research. / Rivera Durán, Y. (2023). Experimental and Modelling Study of Interfacial Phenomena in Annular Flow with Uncertainty Quantification [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/194606 / Compendio

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Es presenta un esquema únic per a la síntesi i anàlisi audiovisual personalitzable realista de seqüències audiovisuals de cares parlants i seqüències visuals de llengua de signes en àmbit domèstic. En el primer cas, amb animació totalment sincronitzada a través d'una font de text o veu; en el segon, utilitzant la tècnica de lletrejar paraules mitjançant la ma. Les seves possibilitats de personalització faciliten la creació de seqüències audiovisuals per part d'usuaris no experts. Les aplicacions possibles d'aquest esquema de síntesis comprenen des de la creació de personatges virtuals realistes per interacció natural o vídeo jocs fins vídeo conferència des de molt baix ample de banda i telefonia visual per a les persones amb problemes d'oïda, passant per oferir ajuda a la pronunciació i la comunicació a aquest mateix col·lectiu. El sistema permet processar seqüències llargues amb un consum de recursos molt reduït, sobre tot, en el referent a l'emmagatzematge, gràcies al desenvolupament d'un nou procediment de càlcul incremental per a la descomposició en valors singulars amb actualització de la informació mitja. Aquest procediment es complementa amb altres tres: el decremental, el de partició i el de composició. / Se presenta un esquema único para la síntesis y análisis audiovisual personalizable realista de secuencias audiovisuales de caras parlantes y secuencias visuales de lengua de signos en entorno doméstico. En el primer caso, con animación totalmente sincronizada a través de una fuente de texto o voz; en el segundo, utilizando la técnica de deletreo de palabras mediante la mano. Sus posibilidades de personalización facilitan la creación de secuencias audiovisuales por parte de usuarios no expertos. Las aplicaciones posibles de este esquema de síntesis comprenden desde la creación de personajes virtuales realistas para interacción natural o vídeo juegos hasta vídeo conferencia de muy bajo ancho de banda y telefonía visual para las personas con problemas de oído, pasando por ofrecer ayuda en la pronunciación y la comunicación a este mismo colectivo. El sistema permite procesar secuencias largas con un consumo de recursos muy reducido gracias al desarrollo de un nuevo procedimiento de cálculo incremental para la descomposición en valores singulares con actualización de la información media. / A shared framework for realistic and personalizable audiovisual synthesis and analysis of audiovisual sequences of talking heads and visual sequences of sign language is presented in a domestic environment. The former has full synchronized animation using a text or auditory source of information; the latter consists in finger spelling. Their personalization capabilities ease the creation of audiovisual sequences by non expert users. The applications range from realistic virtual avatars for natural interaction or videogames to low bandwidth videoconference and visual telephony for the hard of hearing, including help to speech therapists. Long sequences can be processed with reduced resources, specially storing ones. This is allowed thanks to the proposed scheme for the incremental singular value decomposition with mean preservation. This scheme is complemented with another three: the decremental, the split and the composed ones.