Tesis Doctorales

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An Integrated Framework for the Representation and Solution of Stochastic Energy Optimization Problems
(Universidad Rey Juan Carlos, 2014) López Cano, Emilio
La importancia de la optimización de sistemas energéticos es creciente debido a la liberalización del sector energético, así como del establecimiento de objetivos como el 20-20-20 de la Unión Europea, que a su vez desembocan en nuevas regulaciones. Esta situación lleva a nuevos modelos estocásticos dinámicos incluyendo decisiones estratégicas (en el largo plazo) que deben ser tomadas teniendo en cuenta el desempeño de los sistemas y las decisiones operacionales (en el corto plazo). Estas decisiones incluyen tanto inversión en tecnologías como opciones de mercado y financieras. Así, los propietarios y gestores de edificios tienen el reto de tomar decisiones para obtener el conjunto óptimo de tecnologías y contratos, y adoptar un papel activo en los mercados energéticos. Además, estas decisiones se tienen que tomar bajo condiciones inherentes de incertidumbre. Los procesos de toma de decisiones como el abordado en esta tesis, a menudo se realizan bajo condiciones de incertidumbre. En estos procesos de decisión, se buscará lógicamente la mejor decisión posible, es decir, se tratará de optimizar un valor determinado, por ejemplo minimizar el coste total para un determinado sistema. Estos problemas de optimización se pueden formular mediante modelos de programación matemática, donde una serie de parámetros son fijos, y ciertas variables de decisión son desconocidas. Dichos parámetros fijos suelen estar sujetos a incertidumbre, es decir, no se conoce su valor exacto. Una forma de tratar esta incertidumbre es estimar los parámetros y resolver el problema para los valores medios. Esta forma de resolver el problema resulta en la mejor solución para el escenario promedio. Pero la mayoría de las veces, esta solución no es óptima para el valor real de los parámetros una vez se desvela la incertidumbre, especialmente en modelos estratégicos a largo plazo. Incluso esa solución óptima para los valores promedio puede ser realmente mala para el escenario real, o peor aún, la solución puede ser no factible para el escenario que finalmente tiene lugar, incurriendo así en determinados riesgos. Téngase en cuenta además que el escenario promedio normalmente nunca ocurre. Una forma más efectiva de tratar la incertidumbre en problemas de optimización es la Programación Estocástica. Mediante Programación Estocástica se obtiene la solución óptima para el problema de optimización teniendo en cuenta la distribución de probabilidad de los parámetros estocásticos, es decir, sujetos a incertidumbre, y no sólo sus valores medios sino también su variabilidad. De hecho, la solución no es óptima para ningún escenario en particular, sino una solución robusta frente a todos los escenarios posibles. Esto es especialmente importante en modelos estratégicos a largo plazo en general, y en planificación energética en particular. En esta tesis se desarrollan modelos novedosos de optimización estocástica capaces de tratar la incertidumbre a largo plazo. Para abordar el proceso de toma de decisiones descrito, el uso de Sistemas de Ayuda a la Decisión (SAD) es inevitable. Esta tesis presenta una visión de los SAD más allá del puro programa informático, dando especial relevancia al modelo. El modelo es la base para la toma de decisiones basada en el Análisis, y por tanto en la evidencia científica. Otro aspecto importante del marco de trabajo propuesto es la importancia del diálogo entre stakeholders (actores involucrados), en el que el modelo vuelve a tener un papel importante, pero también otros aspectos que facilitan este diálogo, como la investigación reproducible. Así, dentro del marco de trabajo se integran el modelo mediante el llamado SMS (Symbolic Model Specification, especificación del modelo simbólico); los datos, mediante la definición de clases y estructuras lógicas; y el diálogo entre stakeholders mediante interfaces adecuados. En esta tesis se propone un marco de trabajo integrado capaz de tratar el problema de decisión abordado, y se realiza una implementación del mismo con los modelos desarrollados y con datos de edificios reales. La figura 2.5 resume el marco de trabajo propuesto.
Análisis estadístico y evidencia empírica de la relación entre los efectos "dotación o pertenencia" (Endowment Effect) y "tiempo de pertenencia" (Duration of Current Ownership Effect) en el ámbito empresarial.
(Universidad Rey Juan Carlos, 2012) Espina Hellín, Javier
El propósito de este trabajo de investigación y tesis doctoral es analizar la toma de decisiones y el comportamiento que los individuos presentan en su faceta de decisores, para evidenciar diferentes anomalías en esa toma de decisiones: el efecto dotación o permanencia (Endowment Effect) y la posible incidencia que en él tenga si aumentamos el tiempo de permanencia (Duration of Current Ownership Effect) en bienes complejos que no pertenezcan al gran consumo y, en concreto, dentro del ámbito empresarial . La tesis doctoral se compone, esencialmente, de dos partes: la primera, es un análisis documental que transcurre desde la importancia de la psicología en la toma de decisiones, el efecto dotación o pertenencia, y los factores que influyen en la toma de decisiones hasta conceptos como emprendedor/a, creación de empresas y sus diferentes sistemas de valoración. La segunda, se centra en la realización de dos experimentos. El primero, que observa la metodología utilizada en estudios anteriores realizados por otros autores (Knetsch, 1989 y List, 2004), y que evidencia el propio efecto dotación y la relación que éste tiene con el tiempo de permanencia como anomalías en la toma de decisiones, al tiempo que nos sirve como punto de partida para el segundo de los experimentos, en donde se estudia la aparición de ambos efectos y su incidencia en la toma de decisiones del gerente y dueño de una empresa. En concreto, cuando éste, accionista mayoritario o único propietario, se enfrenta a la fijación del precio de venta de su empresa. Por tanto, se establece un marco teórico que busca sus fundamentos en la teoría neoclásica, donde el decisor se ayuda de métodos estadísticos y matemáticos para modular sus percepciones y configurar sus creencias. El hombre que describe Mc Fadden (Mc Fadden, 1995) es perfectamente racional, omnisciente y busca su propio interés. Es un hombre maximizador, optimizador. Es el que se denomina "hombre de Chicago" o modelo convencional de racionalidad en la percepción, preferencias y procesos. Sin embargo, ese comportamiento racional a través de la Teoría de Utilidad Esperada, TUE, (Newman y Morgenstern, 1947) presenta diferentes "paradojas" o errores que se apartan del real comportamiento de los individuos al enfrentarse a la toma de decisiones, en situaciones de riesgo. La descripción del entorno teórico de la Función Asimétrica de Valor, FAV, y de su teoría general, Teoría Prospectiva, (Kahneman y Tversky, 1979), permitirá identificar determinadas anomalías en la toma de decisiones como la aversión a las pérdidas "Loss Aversion", el efecto dotación "Endowment Effect", el Default y el sesgo de Estaus Quo. Se ha procurado abordar este proceso desde una doble perspectiva, cómo se produce la toma de decisiones, por qué se toman esas decisiones, de manera general y cómo se aborda la toma de decisiones individual. Existen aspectos emocionales, que modulan nuestro comportamiento en la toma de decisiones. La sola posesión de un bien puede hacer que el número de individuos dispuestos a "intercambiar" dos bienes, homogéneos en utilidad y valor, sea considerablemente menor. Cada una de las anomalías referidas son caracterizadas en un experimento, diseñado a tal efecto, en el que se analizarán el efecto dotación, "Endowment Effect", y el efecto de la duración de la propiedad, "Duration of Current Ownership Effect", para bienes de consumo, en dos momentos: el primero, que se desarrolla en el mismo instante en el que la prueba se presenta y, el segundo, pasada una semana desde el primer momento de elección (Strahilevitz y Loewenstein (1998). El objetivo que se persigue con el segundo de los experimentos es demostrar que el efecto dotación o pertenecia (Endowment Effect) y el efecto de tiempo de permanencia (Duration of Current Ownership Effect) se presentan cuando se trata de la valoración de un bien "complejo", como es el caso de una sociedad empresarial donde el sujeto del estudio experimental es dueño del todo o una parte significativa de las acciones o participaciones de la sociedad. Por esta razón, y por entender que la propia definición de los objetivos constituye un factor limitante (que el sujeto de estudio sea el dueño del todo o una parte significativa de la sociedad) se determinó actuar sobre un colectivo, conocido, que se ajustaba perfectamente a estos criterios. Micropymes y pequeñas empresas fruto del emprendimiento de un colectivo de mujeres beneficiarias de un microcrédito y participantes de una acción de asesoramiento y tutorización. Teniendo datos de la constitución del empresa y de su valoración económica al comienzo de la aventura empresarial, tan solo necesitaríamos saber el valor por el que estaría dispuesta, la empresaria analizada, a vender su empresa y si este valor es superior a la valoración, en términos de mercado, de la misma (Kahneman, Knestch, Thaler, 1991), (Wood, 2001), (List, 2004) el efecto dotación o permanencia (Endowment Effect) queda demostrado.
Una Arquitectura de Apoyo a la Participación Electrónica
(Universidad Rey Juan Carlos, 2013) Alfaro Gimeno, César
Durante los últimos años, se viene promoviendo la necesidad de realizar procesos de participación ciudadana en los que se permita identificar e incorporar las preocupaciones, necesidades y valores de los distintos actores involucrados en la toma de decisiones. Así, han surgido movimientos ciudadanos como el 15-M o Democracia Real Ya! que solicitan un cambio en el modelo político actual, en el que los ciudadanos desempeñen un papel más importante y se tengan en cuenta sus demandas. El objetivo de esta tesis es describir una metodología que, con el uso de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) y los métodos del Análisis de Decisiones, permita abordar el problema de la participación dotando a los ciudadanos de una herramienta para tomar decisiones sobre los temas que más les afectan. En primer lugar, analizamos diversos tipos de democracia, la participación ciudadana, cuáles son sus objetivos y veremos en qué puntos puede ayudar el uso de las nuevas tecnologías para mejorar la participación. Veremos algunos mecanismos físicos de participación utilizados en todo el mundo y cómo cada vez va teniendo más acogida la participación remota frente a la presencial. Seguidamente, pasamos a estudiar algunos mecanismos de participación, observando que todos ellos se pueden descomponer en tareas participativas que, combinadas entre sí, dan lugar a la mayoría de mecanismos que existen actualmente, pudiendo además crearse nuevos instrumentos. De este modo, se propone una arquitectura que permite implementar cualquier instrumento participativo, dividida en módulos cada uno de los cuales se encarga de dar solución a una o varias tareas participativas. Debido a esta separación en módulos de la arquitectura, a continuación, utilizaremos XML como mecanismo de intercambio de información entre los anteriores módulos debido a la gran cantidad de ventajas que aporta. Presentaremos varias formas de crear las reglas sintácticas por las que se rige un documento XML, los motivos que nos llevan a utilizar esquemas XML como lenguaje de esquema y las partes más características del esquema XML diseñado para participación. Una vez presentada la arquitectura y el mecanismo de intercambio de información, parece evidente que el paso siguiente debe ser el diseño de un proceso participativo. Por ello, pensamos que sería necesario que éste fuera lo más sencillo posible, permitiendo a cualquier usuario construir un proceso. Basándonos en los sistemas de gestión de procesos de negocio y, especialmente, en el estándar de notación BPM (BPMN), proponemos un método que permita diseñar procesos participativos mediante la comunicación de una serie parámetros permitiendo, posteriormente, su modificación a través de una interfaz gráfica. Con todo esto, consideramos que uno de los puntos más importantes de la participación es la explicación de las decisiones tomadas a los ciudadanos independientemente de su nivel cultural o socio-económico. Basándonos en los sistemas de explicación y diversas técnicas de minería de textos, presentamos una metodología multifase que nos permita extraer opiniones y generar informes explicativos de forma comprensible para cualquier individuo. Finalizamos con las conclusiones obtenidas y problemas abiertos como futuras posibles mejoras que se podrían implementar.
Contribuciones Metodológicas y Tecnológicas a la Elaboración de Presupuestos Participativos
(Universidad Rey Juan Carlos, 2013) Gómez Miguel, Javier
En los últimos años, la ciudadanía ha venido demandando de forma creciente una mayor participación en la toma de las decisiones que les atañen, especialmente en el ámbito local. Esta demanda ha conducido a la creación de una gran variedad de instrumentos participativos. Un ejemplo muy relevante son los presupuestos participativos. Su idea principal radica en que los ciudadanos tengan oportunidad de participar, de manera vinculante, en la gestión de los recursos públicos. El objeto de esta tesis doctoral es abordar el problema de esta demanda de mayor participación ciudadana en la toma de decisiones políticas, centrándonos en los presupuestos participativos, aportando una serie de contribuciones metodológicas y tecnológicas encaminadas a mejorar los procesos existentes hasta el momento e incrementar la transparencia de los mismos. Así, en esta tesis, explicaremos, en primer lugar, algunas cuestiones básicas sobre este instrumento participativo y cómo desde su aparición en 1989 en la ciudad brasileña de Porto Alegre, ha experimentado un notable crecimiento, extendiéndose rápidamente por todo el mundo. Para ello, revisaremos la literatura sobre el tema y algunas de las numerosas experiencias de presupuestos participativos, poniendo especial énfasis en varias de las desarrolladas en nuestro país. Más tarde, analizaremos, desde el punto de vista de la toma de decisiones las principales tareas que comprenden estos procesos, llegando a la conclusión de que existe un determinado número de ellas común a todas las experiencias estudiadas. Una vez realizado esto, presentaremos una arquitectura configurable de apoyo a la elaboración de presupuestos participativos. Así, posibilitaríamos la introducción de las TIC en la participación ciudadana, en especial Internet, ya que podríamos desarrollar las tareas participativas en este marco, haciéndolas mucho más eficientes con el consiguiente aumento de la legitimidad, la cercanía y la transparencia en las decisiones públicas. Posteriormente, desarrollamos una metodología para diseñar el proceso de presupuestos participativos más adecuado para una situación concreta. Dado un problema participativo y conociendo las principales tareas, resolveremos el problema desde la perspectiva del Análisis de Decisiones. Para ello, debemos tener en cuenta una serie de restricciones de tipo logístico y metodológico sobre las tareas, como su orden lógico, su compatibilidad, etc que reducirán el número de tareas que debemos utilizar en cada proceso, además de ordenarlas y estructurarlas dentro del mismo. A continuación, formulamos un modelo de presupuestos participativos con incertidumbre, con el fin de adaptar dicho proceso a un contexto económico similar al actual influenciado por la inestabilidad inherente a la crisis económica. Esto complica la previsión de partidas presupuestarias, especialmente las destinadas a inversión pública, que son las que frecuentemente sufren mayores recortes. Más tarde, proponemos un método de determinación de tendencias de opinión que podría emplearse para guiar varias de las etapas que abarca la elaboración de los presupuestos participativos. Su objetivo principal es, por un lado, proporcionar al dueño del problema una visión general sobre importantes cuestiones relacionadas con el proceso, desde su diseño hasta la evaluación del mismo. De esta forma, podría disponer de manera semiautomática de un barómetro social que le facilite la evaluación continua del proceso. Por otro lado, en lo referente a la explicación de resultados proporcionaría a los ciudadanos información valiosa para comprender mejor las decisiones tomadas facilitando, de esta forma, que éstos las acepten. Finalizamos con un capítulo que sirve como resumen y conclusiones, además de plantear algunas cuestiones para futuros trabajos.
Contributions to distributed innovation management environments
(Universidad Rey Juan Carlos, 2013) Arévalo Nieto, Gonzalo
En los últimos años venimos asistiendo a un cambio de paradigma en el proceso por el cual los individuos, las empresas, e incluso los países afrontan sus principales problemas. Existe cierta tendencia a que este proceso se realice de manera más participativa, haciendo cada vez mayor uso de entornos y procesos abiertos. En este sentido, el objetivo de este trabajo es plantear el uso de métodos del análisis de decisiones multi-criterio, y por tanto teniendo en cuenta diferentes puntos de vista, como herramienta para los procesos de toma de decisiones en proyectos o acciones de innovación. Precisamente, el estar en un entorno innovador hace que el componente de incertidumbre sea doble pues por un lado, está la incertidumbre asociada a cualquier toma de decisiones, pero por otro lado, la incertidumbre más difícil de tratar, es aquella intrínseca, asociada a la innovación, y que supone un cambio respecto a las prácticas habituales. Con objeto de tratar este problema, se plantea todo un proceso desde la identificación, selección, hasta el filtrado y seguimiento de proyectos, todo ello en el marco de una herramienta web que facilita esta participación. Para ello, además de procesos de autoevaluación, se crea una función de utilidad, a la cual se le someten las restricciones pertinentes de acuerdo al problema estudiado, con objeto de encontrar la mejor solución, primero individual y, posteriormente colectiva, a la que se llega haciendo uso de esquemas participativos: arbitraje, negociación y votación, principalmente.
D3CMAIC: Un entorno para la aplicación sistemática de la metodología seis sigma en proyectos de mejora
(Universidad Rey Juan Carlos, 2012) Prieto Corcoba, Mariano
A pesar de que Seis Sigma es probablemente la más poderosa metodología disponible para la mejora de procesos, adolece de algunas debilidades provenientes tanto de sus fundamentos teóricos como de la forma en que se la aplica para la resolución de los problemas reales (ciclo DMAIC). Entre estas debilidades se puede mencionar la dificultad para su aplicación en los primeros proyectos de mejora de una empresa, las diferencias en el desarrollo del proyectos según la experiencia del Black Belt, y la incómoda sensación de que cada problema es diferente y único en sí mismo. El principal objetivo de esta tesis es el de introducir una mejora en la metodología, orientada a resolver las debilidades identificadas y, al mismo tiempo, reforzar la base científica en que se fundamenta Seis Sigma. La mejora que se propone a la metodología consiste en el desarrollo de un método general de clasificación de los proyectos de mejora, junto con un método general predefinido de solución para cada caso. El nuevo método ha sido denominado D3CMAIC, nombre en el que ¿3C¿ corresponde a las tres nuevas etapas: ¿Categorize¿, ¿Collect¿ y ¿Compose¿ que siguen a la Etapa de Definición del proyecto y permiten efectuar una aplicación dirigida de la metodología. El nuevo método se ha aplicado con éxito a tres complejos proyectos reales, provenientes del campo de la energía nuclear. En estas aplicaciones, el nuevo método fue capaz bien de permitir alcanzar un mayor conocimiento del proceso o bien de alcanzar un conocimiento equivalente con un menor coste experimental.
Risk Analysis and Safety Decision-Making in Commercial Air Transport Operations
(Universidad Rey Juan Carlos, 2013) Sánchez Ayra, Eduardo
El primer vuelo de la aviación comercial tuvo lugar el 1 de enero de 1914 en Florida, EE.UU. Casi 100 años después, aterrizan a diario en el mundo unos 100,000 vuelos, convirtiéndose la aviación, además, en el medio de transporte más seguro. Según la Asociación Internacional de Transporte Aéreo (IATA), el año 2012 presentó la tasa de accidentes más baja de la historia de la aviación, con 1 accidente por cada 5 millones de operaciones. Desafortunadamente, dicha tasa de accidentes no está homogéneamente distribuida en las diferentes regiones del mundo: la tasa más baja corresponde a EE.UU, y la más alta, casi 30 veces superior, al continente africano. Además, en lo que respecta al estudio y análisis de dichos sucesos, la aviación comercial presenta un desafío adicional: los incidentes y accidentes aéreos son eventos poco probables, pero de consecuencias que pueden llegar a ser potencialmente catastróficas. En este contexto, la industria aeronáutica, considerada estratégica por la inmensa mayoría de los estados, prevé que el número de pasajeros transportados se duplique en 2030, llegando a los 6,000 millones. Por ello, es de vital importancia para la sociedad que se siga incrementando continuamente el nivel de seguridad operacional (safety). Sin embargo, en los últimos años la tasa de accidentes a nivel mundial presenta un comportamiento relativamente estable. Para algunos autores, como Vasigh et al. (2008), esto podría deberse a que se ha alcanzado el equilibrio económico en materia de seguridad operacional, es decir, un punto tal que los beneficios que potencialmente podrían aportar las medidas encaminadas a incrementar los actuales niveles de seguridad se ven contrarrestados por los costes económicos de implementación. Junto a esto, y aunque ha habido una clara evolución en cuanto a la gestión de la seguridad operacional se refiere, algunos autores critican el actual enfoque sobre gestión del riesgo adoptada por la Organización de Aviación Civil Internacional (ICAO, en sus siglas en inglés), tachándolo de simplista y poco fundamentado desde el punto de vista científico, véase, por ejemplo, Thomas (2012). Por todas las razones previamente mencionadas, parece necesario abrir nuevas vías de investigación, aportando nuevas ideas y herramientas metodológicas, dando de esta forma un nuevo impulso al análisis de riesgos y la toma de decisiones en el ámbito de la seguridad operacional.
Service quality measurement: A new methodology
(Universidad Rey Juan Carlos, 2010-04) Redchuk, Andrés
The aim of this work is to present a new methodology to measure the quality of a service. A nonparametric model is developed in which customers evaluate the overall service quality and a set of dimensions or attributes that determine this service quality. The model assumes that overall service quality is determined by a linear combination of attributes evaluations with some unknown weights and that different customers may have different weights for the attributes. The nonparametric techniques are based in Nearest Neighbours combined with Restricted Least Squared methods. The model is applied to several simulated data sets where we know the true value of the parameters of the model. Then we have applied the methodology to a specific set of data from CABINTEC ("Intelligent cabin truck for road transport"). Finally, the methodology is applied to the measurement of the quality of the postgraduate courses of a public Spanish University. The methodology, that we call ALR Adaptive Local Regression, have demonstrate be able to treat these kind of data. ALR permits to calculate the weight that customer assigns to each quality attribute of the service.

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Examinando Tesis Doctorales por Materia "1209.01 Estadística Analítica"