Perfiles

ROBUSTEZ Y POTENCIA DE LA T-STUDENT PARA INFERENCIA DE UNA MEDIA ANTE LA PRESENCIA DE DATOS ATÍPICOS

RESUMEN Estudios previos revelan que las muestras con datos atípicos, alteran el error tipo I y tipo II de la prueba t-Student para inferencia sobre una media. La metodología que estos trabajos usan para simular datos extremos consiste en mezclar dos normales distintas con el fin de contaminar los datos. Pensamos que esta técnica no es la más adecuada, puesto que esta nueva muestra no es necesariamente una normal, con lo cual se está incumpliendo con el principal supuesto de la prueba. En el presente trabajo se repite esta metodología con el fin de comprobar los problemas descritos, pero además se generan datos atípicos a partir de una sola normal sin necesidad de realizar ninguna contaminación, usando esta última metodología y mediante un proceso de simulación estocástica se estima la probabilidad de error tipo I y tipo II, a partir de lo cual, contrario a los estudios previos, se concluye que la t-Student es una prueba robusta ante la presencia de datos atípicos y que su potencia no depende del número de datos extremos generados en la muestra.

ABSTRACT Previous studies reveal that samples with outliers alter the type I and type II error of a t-Student test for inference of a mean. The methodology that these works use to simulate extreme data consists of mixing two different normal in order to contaminate the data. We think that this technique is not the most appropriate, since, when making this process, the result is not a new normal, which is breaching the main assumption of the test. In this work, this methodology is repeated in order to verify the problems described, but atypical data are also generated from a single normal without the need for any contamination. Using this last methodology, and with a stochastic simulation process, the probability of type I and type II error is estimated, from which it is concluded that the t-Student is a robust test against the presence of outliers and its power does not depend of the number of extreme data generated in the sample.

DETERMINACIÓN DE PUNTOS DE OPTIMIZACIÓN A TRAVÉS DE BALANCE DE EXERGÍA EN LA PLANTA DE PASTEURIZACIÓN DE LECHE “ESTACIÓN EXPERIMENTAL TUNSHI (RIOBAMBA - ECUADOR)”

ABSTRACT The exergy determines the loss of real energy more accurately than a traditional energy balance; In addition, economic-energy management becomes an aspect of great relevance, which correlates technical and optimization criteria. The objetive of this study was to perform an exergy analysis of the milk pasteurization plant in the Tunshi Experimental Station, - Chimborazo for the determination of points of greater destruction of exergy in the main lines of pasteurization of the station which are standardization and pasteurization, steam generation and cold system. The data of each line of the process was collected during a month in normal operation and taking the equations of the complete system using the program engineer equation solver. The results indicated that the highest destruction rate of exergy in the pasteurization line was in the plate heat exchanger (29.42 kJ s-1), due to temperature differences in the heat shock for pasteurization, in the steam generation line was in the boiler due to heat losses (5.14 kJ s-1) and in the cooling system line was given in the ice bank by rapid heat transfer (0.21 kJ s-1). According to the results of the present study, the parameters of performance and sustainability of the dairy processing plants can be better evaluated and improved; As suggested through the use of better thermal insulator oriented and optimizing heat exchangers.

RESUMEN La exergía determina la pérdida de energía real con mayor precisión que un balance de energía tradicional; además, el manejo económico - energético se convierte en un aspecto de gran relevancia, que correlaciona criterios técnicos y de optimización. El objetivo de este estudio fue realizar un análisis exergético de la planta pasteurizadora de leche en la Estación Experimental Tunshi,- Chimborazo para la determinación de puntos de mayor destrucción de exergía en las líneas principales de pasteurización de la estación las que son estandarización y pasteurización, generación de vapor y sistema de frio. Los datos de cada línea del proceso se recolectaron durante un mes en operación normal y sacando las ecuaciones del sistema completo utilizando el programa enginner equation solver. Los resultados indicaron que la mayor tasa de destrucción de exergía en la línea de pasteurización estuvo en el intercambiador de calor de placas (29,42 kJ s-1), debido a las diferencias de temperatura en el choque térmico para la pasteurización, en la línea de generación de vapor fue en la caldera debido a las pérdidas de calor (5,14 kJ s-1) y en la línea del sistema de enfriamiento se dio en el banco de hielo por la transferencia de calor rápida (0,21 kJ s-1). De acuerdo con los resultados del presente estudio, los parámetros de desempeño y sostenibilidad de las plantas procesadoras de productos lácteos pueden ser mejor evaluados y mejorados; como se sugiere a través de la utilización de mejor aislante térmico orientado y optimizando los intercambiadores de calor.

SMOTEMD: UN ALGORITMO DE BALANCEO DE DATOS MIXTOS PARA BIG DATA EN R

RESUMEN Analizar muestras con datos desbalanceados es un desafío para quien debe utilizarlos en términos de modelización. Un contexto en el que esto sucede es cuando la variable de respuesta es binaria y una de sus clases es muy pequeña en proporción respecto al total. Para la modelización de variables binarias se suele usar modelos de probabilidad como logit o probit. No obstante, estos modelos presentan problemas cuando la muestra no es balanceada y se desea elaborar la matriz de confusión de donde se evalúa el poder predictivo del modelo. Una técnica que permite balancear los datos observados es el algoritmo SMOTE, el cual trabaja con datos numéricos exclusivamente. Este trabajo es una extensión de SMOTE tal que permite el uso de datos mixtos (numéricos y categóricos). Al usar datos mixtos, la presente propuesta también permite superar la barrera de 65536 observaciones que tiene el software R cuando trabaja con distancias de datos categóricos. Mediante un estudio de simulación, se logra verificar las bondades del algoritmo propuesto: SMOTEMD para datos mixtos.

ABSTRAC Analyzing samples with unbalanced data is a challenge for those who should use them in terms of modeling. A context in which this happens is when the response variable is binary and one of its classes is very small in proportion to the total. For the modeling of binary variables, probability models such as logit or probit are usually used. However, these models present problems when the sample is not balanced and it is desired to elaborate the confusion matrix from which the predictive power of the model is evaluated. One technique that allows the observed data to be balanced is the SMOTE algorithm, which works with numerical data exclusively. This work is an extension of SMOTE such that it allows the use of mixed data (numerical and categorical). By using mixed data, this proposal also makes it possible to overcome the barrier of 65536 observations that the R software has when working with categorical data distances. Through a simulation study, it is possible to verify the benefits of the proposed algorithm: SMOTEMD for mixed data.

DIAGNÓSTICO SOCIOECONÓMICO DE LA PARROQUIA PUNGALÁ

RESUMEN En este estudio se muestra los resultados obtenidos del diagnóstico socioeconómico de la parroquia Pungalá, realizado dentro del proyecto de Vinculación denominado “Desarrollo de servicios básicos relacionados con el ciclo del agua, la energía renovable y la salud pública de las comunidades rurales, mediante la implementación de baterías sanitarias autónomas y cocinas ecológicas en la parroquia de Pungalá”, con el fin de conocer la línea base de partida del proyecto. La recolección de información primaria se realizó mediante entrevistas aleatorias puerta a puerta a 292 jefes de hogar que habitan en las 26 comunidades de la parroquia, se aplicó un muestreo mixto con afijación proporcional de acuerdo a la densidad poblacional, la guía de entrevista tuvo alcance sobre: vivienda, propiedades, abastecimiento de agua, cultivo de terrenos, crianza de animales, gasto mensual familiar e información personal del hogar. Se realizó un análisis descriptico y de correspondencia al 95% de confiabilidad y un 5% de error en el cálculo del tamaño muestral. Se identificó que Pungalá está en el grupo socioeconómico D (bajo) según la encuesta de estratificación socioeconómica del INEC 2011.

ABSTRACT This study shows the results obtained from the socioeconomic diagnosis of the Pungalá parish, carried out within the project called “Development of basic services related to the water cycle, renewable energy and public health in rural communities, through the implementation of autonomous sanitary batteries and ecological kitchens in the parish of Pungalá”. I order to know the starting baseline of the project, the primary information collection performed through door-to-door random interviews with 292 household heads living in the 26 communities of the parish. A mixed sampling was applied with proportional allocation according to the population density, the interview scope was about: housing, other properties, water supply, land cultivation, animal husbandry, monthly family expenses and personal information. A descriptive and correspondence analysis was performed with 95% reliability and 5% error in the sample size calculation. With this study we identified that Pungalá under low socioeconomic group (Group D) according to the socioeconomic stratification survey (INEC 2011).

MANEJO INTEGRAL DE RESIDUOS HOSPITALARIOS PELIGROSOS -“CASO DE ESTUDIO PADRE ALBERTO BUFONNI, ECUADOR”

RESUMEN Se elaboró una propuesta para el manejo de desechos generados en el Hospital Padre Alberto Bonilla. Para ello se dividió al hospital en 7 áreas y se identificó las actividades generadoras de desechos. Para cada área se cuantificó los residuos, obteniéndose así sus pesos, volúmenes y densidades. Posteriormente se evaluaron los impactos ambientales ocasionados por la mala disposición de desechos mediante una matriz causa-efecto. Finalmente se estructuró la propuesta técnica que permita dar solución a los impactos negativos identificados. Como resultados, se determinó que el hospital genera 69,07 kg/día de desechos, siendo las áreas de mayor incidencia la de hospitalización con una producción de 25 kg/día de desechos, seguida por la cocina con una producción de 19 kg/día. El volumen total diario y la densidad de los desechos fueron de 0,83 m3 y 70,8 kg/m3 respectivamente, y en cuanto a la composición; esta depende del área. Conforme a la matriz causa-efecto, las áreas de hospitalización, emergencia y laboratorio son las de mayor impacto en cuanto a la problemática de los desechos peligrosos. Se recomienda la implementación de la propuesta técnica para el manejo de los desechos, la cual contribuirá al desarrollo sostenible de la institución de salud.

ABSTRACT A proposal for the management of wastes generated at the “Padre Alberto Bonilla” hospital was developed. To do this, the hospital was divided into 7 areas and waste-generating activities were identified. For each area, it was quantified hazardous wastes, thus their weights, volumes and densities were obtained. Subsequently, environmental impacts caused by an incorrect disposal of hazardous waste were valued by means of cause-and-effect matrix. Finally, the technical proposal was structured to provide solution to the negative impacts identified. As a result, it was determined that the hospital generates 69.07 kg/day of waste, being the areas of greater incidence of hospitalization with a production of 25 kg/day of waste, followed by the kitchen with a production of 19 kg/day. The total daily volume on a basis and the density of the wastes were of 0.83 m3 and 70.8 kg/m3, respectively; and in terms of composition, it depends on the area. According to the cause-effect matrix, the hospital, emergency and laboratory areas have the greatest impact on the problem of hazardous waste. The implementation of the technical proposal for waste management, which will contribute to the sustainable development of the health institution, is recommended.

CALIDAD MICROBIOLÓGICA DE LA SALMUERA UTILIZADA EN EL PROCESO DE ELABORACIÓN DE QUESOS FRESCOS ARTESANALES EN UNA QUESERA DE QUIMIAG-CHIMBORAZO

RESUMEN Se analizó la calidad microbiológica de la salmuera empleada en una quesera artesanal de la parroquia rural Quimiag -Chimborazo, considerando que el salado es un punto crítico durante la elaboración de quesos. Se muestrearon los insumos y materiales utilizados para la elaboración de la salmuera, los utensilios, manipuladores y el ambiente de producción desde su preparación hasta el día que se descarta esta solución. Los recuentos microbianos de la sal nueva y reutilizada sobrepasaron los límites de la norma ecuatoriana para sal de consumo humano, excepto E. coli en la sal nueva, mientras que en el agua se identificó S. aureus aún después del calentamiento recibido previo uso; los valores del ATP medido en utensilios y manipuladores se encontraron entre 86,5 a 5279,7 URL; y, el conteo microbiano en el ambiente excedió lo establecido por la Asociación Americana de Salud Pública de Estados Unidos. El nivel de S. aureus en la salmuera supera el límite de la normativa nacional para quesos frescos desde su elaboración, y para E. coli y aerobios mesófilos alcanza el máximo permitido al día 5, evidenciándose una corta vida útil, falta de prácticas correctas de higiene y el uso de materia prima contaminada durante el salado.

ABSTRACT The microbiological quality of the brine used in an artisan cheese factory in the rural parish of Quimiag of the province of Chimborazo, was analyzed, considering that salting process is a critical point during the artisan cheese production. The supplies and materials used for the preparation of the brine, the tools, manipulators and the production environment were sampled from its preparation until the day this solution is discarded. The microbial counts of the new and reused salt exceeded the limits of the Ecuadorian standard for human consumption salt, except for E. coli in the new salt, while S. aureus was identified in the water even after heating received prior use. ATP values measured in tools and manipulators were found between 86.5 to 5279.7 URL, and, the microbial count in the environment exceeded that established by the American Public Health Association of the United States. The level of S. aureus in the brine exceeds the limit of the national regulations for fresh cheeses from the day of its elaboration, and for E. coli and aerobic mesophiles it reaches the maximum allowed on day 5, showing a short shelf life, lack of correct practices of hygiene and the use of contaminated raw materials during brining.

APLICACIÓN DEL CÁLCULO FRACCIONAL A UNA SERIE DE TEMPERATURAS DE LA ZONA ANDINA

RESUMEN Una aproximación para entender los fenómenos con dinámica compleja es el análisis de datos. El escalado multidimensional permite visualizar el comportamiento de los sistemas y capturar su evolución espaciotemporal. Mientras que el cálculo fraccional, aplicado mediante Fractional State Space Portrait permite identificar clústeres en grupos de datos, incluyendo variables meteorológicas como la temperatura. Para ello se ha utilizado la información mutua multivariante para encontrar el orden de derivada óptima que ha dado como resultado una visualización mejorada del sistema dinámico de temperaturas en 11 estaciones meteorológicas de la provincia de Chimborazo durante el año 2015. En el mapa del Fractional State Space Potrait se ha logrado identificar dos grandes clústeres que representan las dos estaciones típicas de un clima tropical ecuatorial. Tales clústeres se encuentran fuertemente influenciados por los diversos microclimas presentes en un territorio heterogéneo.

ABSTRACT Data analysis is an approach to understand phenomena with complex dynamics. Multidimensional Scaling allows the visualization of systems behavior and also captures its space-time evolution. While fractional calculation, applied through Fractional State Space Portrait permits to identify clusters in data groups, including meteorological variables such as temperature. Aimed at this, the mutually multivariate information has been used to find the optimal derivative order that has resulted in an improved revealing of the dynamic temperature system in 11 meteorological stations in the province of Chimborazo during 2015. On the map of the State Space Fractional Portrait two large clusters that represent the two typical seasons of an equatorial tropical climate can be identified. Such clusters are strongly influenced by the numerous microclimates present in this heterogeneous territory.

MODELO DE POISSON PARA LA ESTIMACIÓN DE DELITOS ADUANEROS EN EL ECUADOR

RESUMEN La elaboración de este modelo busca relacionar los delitos aduaneros con factores y covariables que influyen y faciliten el cometimiento de este tipo penal, por medio de la estimación de un modelo de Poisson. Para este estudio se relaciona el comportamiento de los indicadores socioeconómicos que se tiene en Ecuador, así como también, las devaluaciones del Peso colombiano y del Sol peruano, logrando identificar factores que generan el cometimiento de estos y como intervenir desde diversos ámbitos, tanto de control como prevención, en campos como social, control en territorio e intervención que fomenten la economía legal en ciudades de frontera.

ABSTRACT The elaboration of this model seeks to relate customs crimes with factors and covariates that influence and facilitate the commitment of this criminal type, through the estimation of a Poisson model. For this study the behavior of the socioeconomic indicators that are had is related in Ecuador, as well as, the devaluations of the Colombian Peso and the Peruvian Sun, managing to identify factors that generate their commitment and how to intervene from various fields, both control and prevention, in fields such as social, control in territory and intervention that promote the legal economy in border cities.

APLICACIONES DE NUEVAS METODOLOGÍAS PARA EL MONITOREO MULTIVARIADO DEL RENDIMIENTO ESTUDIANTIL UTILIZANDO GRÁFICOS DE CONTROL Y SISTEMAS UMBRAL

RESUMEN Este trabajo usa el concepto de profundidad de datos, así como la carta de control no paramétrica r desarrollada por Regina Liu, para monitorear el desempeño estudiantil en un grupo de materias en una institución educativa en un período determinado de tiempo. La metodología usa un conjunto de referencia obtenido de los resultados mismos en lugar de estándares ideales. Este conjunto de referencia sirve para calibrar la carta de control y así monitorear datos subsecuentes. El concepto de profundidad de datos permite crear un índice univariado a partir, en este caso de dos variables, para generar un ordenamiento de “adentro” hacia “afuera” de la nube de puntos, siendo el punto más central el de mayor profundidad. El posterior cálculo del rango a partir de las profundidades es la base de la carta r.

ABSTRACT This paper uses the concept of data depth as well as the nonparametric control chart developed by Regina Liu, to monitor student performance in a group of subjects at an educational institution over a given period of time. The methodology uses a reference set obtained from the results themselves rather than ideal standards. This reference set serves to calibrate the control chart and therefore monitor subsequent data. The concept of data depth allows creating a univariate index from, in this case, two variables, to generate an order from "inside" to "outside" the point cloud, the most central point being the deepest. The subsequent calculation of the range from the depths is the basis of the chart r.

POTENCIAL ENERGÉTICO RENOVABLE DE ALTA ENTALPÍA DE LA CUENCA ALTA DEL RÍO PASTAZA

RESUMEN Es importante que Ecuador realice diagnósticos del potencial energético renovable que posee, por lo que el presente trabajo se realizó con datos obtenidos de estaciones meteorológicas y con ayuda del software desarrollado por la National Renewable Energy Laboratory, denominado Modelo de Asesor del Sistema (SAM), en el se diseñó sistemas de alta entalpía con colectores parabólicos en varias zonas de la cuenca alta del río Pastaza, para la generación de energía eléctrica, basándose en el potencial energético solar y al área disponible, para poder predecir lugares de posible emplazamiento de centrales termosolares que no cause impacto negativo al ambiente. Los lugares escogidos se encuentran cercanos a vías principales, afluentes de agua, a la red interconectada nacional y no existe intervención del hombre, estas condiciones favorables tienen las zonas de Tunshi, ESPOCH, Chingazo, Chimborazo Sur y Chimborazo Norte. Las zonas que generan mayor energía eléctrica en promedio, fueron Chimborazo Sur y Chimborazo Norte y por último el análisis financiero nos proporciona una recuperación de inversión a 20 años con el precio de generación de energía eléctrica actual establecido por Ecuador, que se pagaría la deuda de inversión, por tanto el proyecto es viable y generará un impacto positivo en el país.

ABSTRACT It is important that Ecuador carries out a diagnosis of its renewable energy potential; therefore, the following study was executed with data obtained from meteorological stations and with the help of software developed by the National Laboratory for Renewable Energy, Model System Advisor (SAM ), where high enthalpy systems with parabolic collectors were designed in various areas of the upper basin of the Pastaza River, based on its solar energy potential and available area, to generate electrical energy and to predict possible locations for solar thermal power plants that do not cause a negative impact on the environment. Selected places are close to main roads, water sources, the national interconnected electric network and there is no human intervention, these favorable conditions are found in Tunshi, Escuela Superior Politecnica de Chimborazo (ESPOCH), Chingazo, South of Chimborazo and North of Chimborazo areas. Areas with the highest energy production on average, were South of Chimborazo and North of Chimborazo and finally the financial analysis show a 20-year investment recovery with the current electric energy price established by Ecuador, at which the investment debt would be paid, therefore the project is feasible and will generate a positive impact in the country.

DEPURACIÓN DE AGUA CONTAMINADA CON HIDROCARBUROS EN EL RÍO RUMIYACU, MEDIANTE HUMEDALES ARTIFICIALES EN LA PROVINCIA DE FRANCISCO DE ORELLANA

RESUMEN La construcción de humedales artificiales para el tratamiento de aguas provenientes de cuerpos hídricos como el Río Rumiyacu, tiene como propósito disminuir la cantidad de contaminantes orgánicos e inorgánicos de ecosistemas lóticos mediante procesos primarios, tales como la sedimentación, degradación enzimática, absorción y volatilización de compuestos. En este proceso de biorremediación se emplearon especies vegetales (gramíneas) de la zona como: Echynochloa polystachya, Pennisetum purpureum, Panicum máximum, y Arvenses sp. Se determinó el caudal hídrico (0,58 m3/s) por el método del flotador, y mediante un muestreo compuesto (alícuotas) se diseñaron los humedales. Se aplicó la prueba estadística de análisis de varianzas (ANOVA) para determinar las especies de mayor remoción de contaminantes como: níquel, hierro, demanda química de oxígeno, demanda bioquímica de oxígeno, coliformes totales e hidrocarburos totales de petróleo. En su conjunto, la remoción de cargas contaminantes representa el 44,53%, en dependencia de las diferentes eficiencias de cada especie en cada parámetro, por lo que, se recomienda monitorear y evaluar ambientalmente a los tributarios del río.

ABSTRACT The construction of artificial wetlands for the water treatment from water bodies such as the “Rumiyacu” River, has the purpose of reducing organic and inorganic pollutants from lotic ecosystems through primary processes, such as sedimentation, enzymatic degradation, absorption and volatilization of compounds. For this, in this bioremediation process, plant species (grasses) of the area were used, such as: Echynochloa polystachya, Pennisetum purpureum, Panicum máximum, and Arvenses sp. The water flow (0.58 m3/s) was determined by the float method, and using composite sampling (aliquots) the wetlands were designed. The statistical test of analysis of variances was applied to determine the species with the highest removal of pollutants such as: nickel, iron, chemical oxygen demand, biochemical oxygen demand, total coliforms and total oil hydrocarbons. As a whole, the removal of contaminating loads represents 44.53%, depending on the different efficiencies of each species in each parameter. Therefore, the tributaries of the river should be monitored and environmentally evaluated.