• 제목/요약/키워드: stochastic model

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Robust Design Method for Complex Stochastic Inventory Model

  • Hwang, In-Keuk;Park, Dong-Jin
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회/대한산업공학회 1999년도 춘계공동학술대회:정보화시대의 지식경영
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    • pp.426-426
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    • 1999
  • ;There are many sources of uncertainty in a typical production and inventory system. There is uncertainty as to how many items customers will demand during the next day, week, month, or year. There is uncertainty about delivery times of the product. Uncertainty exacts a toll from management in a variety of ways. A spurt in a demand or a delay in production may lead to stockouts, with the potential for lost revenue and customer dissatisfaction. Firms typically hold inventory to provide protection against uncertainty. A cushion of inventory on hand allows management to face unexpected demands or delays in delivery with a reduced chance of incurring a stockout. The proposed strategies are used for the design of a probabilistic inventory system. In the traditional approach to the design of an inventory system, the goal is to find the best setting of various inventory control policy parameters such as the re-order level, review period, order quantity, etc. which would minimize the total inventory cost. The goals of the analysis need to be defined, so that robustness becomes an important design criterion. Moreover, one has to conceptualize and identify appropriate noise variables. There are two main goals for the inventory policy design. One is to minimize the average inventory cost and the stockouts. The other is to the variability for the average inventory cost and the stockouts The total average inventory cost is the sum of three components: the ordering cost, the holding cost, and the shortage costs. The shortage costs include the cost of the lost sales, cost of loss of goodwill, cost of customer dissatisfaction, etc. The noise factors for this design problem are identified to be: the mean demand rate and the mean lead time. Both the demand and the lead time are assumed to be normal random variables. Thus robustness for this inventory system is interpreted as insensitivity of the average inventory cost and the stockout to uncontrollable fluctuations in the mean demand rate and mean lead time. To make this inventory system for robustness, the concept of utility theory will be used. Utility theory is an analytical method for making a decision concerning an action to take, given a set of multiple criteria upon which the decision is to be based. Utility theory is appropriate for design having different scale such as demand rate and lead time since utility theory represents different scale across decision making attributes with zero to one ranks, higher preference modeled with a higher rank. Using utility theory, three design strategies, such as distance strategy, response strategy, and priority-based strategy. for the robust inventory system will be developed.loped.

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투자(投資)와 보험수요(保險需要)의 상관관계(相關關係)에 관한 재무경제학적(財務經濟學的) 연구(硏究) (A Financial Theory of the Demand for Insurance With Simultaneous Investment Opportunities)

  • ;홍순구
    • 재무관리연구
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    • 제9권1호
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    • pp.223-262
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    • 1992
  • 보험수요자(保險需要者)로서의 개인이나 기업은 보험증권과 함께 은행 예금과 같은 무위험자산, 혹은 실물자산 자본자산과 같은 위험자산을 보유하고 있는 것이 보통이다. 본 논문은 보험 수요자가 보유하는 전체 포트폴리오의 맥락에서 최적보험수요(最適保險需要)를 분석하는 데 목적이 있다. 이 연구에서 설정(設定)한 분석규모(分析規模)에서는 기대효용가설(期待效用假說)(expected utility hypothesis)에 기초하여 무위험자산과 위험자산에 대한 수요를 보험수요와 동시에 고려하여 보험료(保險料)의 기회비용이 균형보험료(均衡保險料) 개념에 명백히 반영되게 하였다. 이 경우 보험계약은 재난 재해에 대한 위험관리(危險管理)(insurable risk management) 방법의 하나로써 다른 투자기회들과 함께 경쟁관계에서 전체 포트폴리오의 위험을 감소시키는 역할을 담당한다. 본 모형의 분석 결과는 기존의 보험경제학설과 다음과 같은 근본적인 상이점을 보이고 있다. 첫째로, 투자자의 효용함수가 일정절대위험회피(一定絶對危險回避)(CARA)일 경우, 투자위험(投資危險)(speculative risk)과 재산 재해위험(財産 災害危險) (insurable risk)이 확률적으로 상호의존 관계에 있더라도, 최적보험수요(最適保險需要)는 다른 투자기회들과 분리(分離)(separation)결정될 수 있음을 보였다. 그러나 일반적으로 재산 재해위험이 투자위험과 확률적으로 독립분포되어 있더라도, 보험과 투자간의 상호작용 때문에, 최적보험수요는 다른 투자기회들과 분리결정 될 수 없음을 보였다. 이 논문에서는 특별히, 무위험자산 혹은 위험자산에 대한 투자가 재산 재해(財産 災害)의 위험(危險)(insurable risk)을 헷징(hedging)하는 데 기여하는 고유한 역할을 규명하였고, 또 그 역할을 보험 계약에 의해 중복될 수 없는 것임을 보였다. 둘째로, 베르누이 원칙(Bernoulli Principle)을 재검토하여 기존의 베르누이 원칙이 본(本) 분석모형에서는 제한적으로 성립함을 보였다. 이 논문에서는 보다 일반적으로 베르누이 기준이 유지 혹은 위배되는 충분조건을 제시하였고, 그 조건을 전체 포트폴리오 위험에 대한 평균보지확산(平均保持擴散)(mean preserving spread)의 개념을 도입해 직관적으로 해석하였다. 전통적으로 베르누이 원칙은 보험시장 존재근거에 대해 가장 강력한 이론적 타당성을 부여해 왔으나, 이 논문의 분석결과는 보험수요자의 투자에 대한 기회비용이 보험가격 책정에 반영되지 않으면 보험시장이 붕괴할 수 있음을 시사해 주고 있다.

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시계열 기온 분포도 작성을 위한 시공간 자기상관성 정보의 결합 (Use of Space-time Autocorrelation Information in Time-series Temperature Mapping)

  • 박노욱;장동호
    • 한국지역지리학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.432-442
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    • 2011
  • 기온, 강수와 같은 기후관측 자료들은 공간과 더불어 시간적인 변이를 동시에 나타낸다. 따라서 신뢰성 높은 시계열 분포도 작성을 위해 공간적 자기상관성만을 고려하는 기존 공간 내삽 기법에 시공간적 자기상관성 정보를 반영할 필요가 있다. 이 연구에서는 시계열 기온 분포도 제작을 위해 1개월 동안 1시간 간격으로 획득된 기온 관측소 자료를 대상으로 시공간 크리깅을 적용하였다. 우선 기온자료를 결정론적 경향 성분과 확률론적 잔차 성분으로 분해한 후에, 경향 성분 모델링 과정에 기온과 연관성이 높은 고도 자료를 부가 자료로 통합하여 지형 효과를 반영하는 경향 성분을 모델링하였다. 잔차 성분에 대한 시공간 베리오그램 모델링에는 곱-합 모델을 적용하여 시간과 공간 베리오그램의 상호 연관성을 반영하도록 하였다. 이러한 시공간 베리오그램 모델을 이용하여 시공간 정규 크리깅을 적용한 결과, 기존 공간적 자기상관성만을 고려하는 정규 크리깅과 고도 자료를 부가 자료로 이용하는 회귀분석 크리깅에 비해 상대적으로 높은 예측 능력을 보였다. 이러한 결과는 고도 자료와 더불어 시공간 자기상관성 정보의 이용이 중요함을 지시한다. 따라서 공간적으로 가용할 수 있는 자료의 수가 한계가 있지만 시계열적으로 자료 획득이 가능한 변수를 분석할 때, 시공간 크리깅이 유용한 내삽 방법론으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

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개선된 응답면기법에 의한 신뢰성 평가 (Reliability Assessment Based on an Improved Response Surface Method)

  • 조태준;김이현;조효남
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.21-31
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    • 2008
  • 응답면기법(RSM, Response surface method)은 복잡한 구조물의 매우 작은 발생확률이나 신뢰성해 석에서 폭넓게 사용된다. MCS(Monte-Carlo Simulation)방법은 어떤 시스템의 평가에서도 사용될 수 있으나 해석시간이 파괴확률의 역수에 비례하게 되어 발생확률이 매우 희박한 시스템의 평가에 불리하다. 확률유한요소해석법은 이러한 MCS의 한계점을 해결해 줄 수 있는 대안이 될 수 있다. 그러나 이 방법은 평균과 표준편차 등이 모델링 (내부 프로그래밍)된 특별한 프로그램에서만 적용 가능하며 임의의 범용소프트웨어의 응답을 모델링하거나 임의의 프로그램의 특성을 이용할 수가 없다. RSM방법은 복잡한 구조시스템에서 응답에 대한 회귀모델을 구성하여 효율적인 해석단계를 통해 시간과 노력을 획기적으로 절감시킬 수 있다. 그러나 RSM의 정확도는 한계상태방정식의 선형성과 축점간의 거리에 영향을 받게 된다. 이런 단점을 해결하기 위해 한계상태방정식의 선형성과 무관하게 정확한 수렴해를 구하기 위한 개선된 적응적 응답면기법을 개발하고 선형과 2차형식의 응답면방정식에 대한 2가지 예를 들어 검증하였다. 검증결과 가장 효율적인 RSM기법을 결정하였다. 개발된 선형적응적가중응답 면기법 (linear adaptive weighted response surface method, LAW-RSM)은 비적응적이거나 비가중형식의 2차 RSM기법에 비해서 정해의 신뢰성지수에 가장 근접한 정확성과 수렴성을 나타낸다.

에너지전환 정책하에 전기차 수요자원의 경제적 가치 분석: 9차 전력수급계획 중심으로 (The Economics Value of Electric Vehicle Demand Resource under the Energy Transition Plan)

  • 전우영;조상민;조일현
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제30권2호
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    • pp.237-268
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    • 2021
  • 에너지전환 정책의 가속화로 변동성 재생에너지가 가파르게 증가하면서 계통수용비용이 빠르게 상승하고 있다. 변동성 재생에너지 증가는 기존 전통적 발전자원의 이용률을 하락시켜서 전력공급에 비효율성을 가중시키는데 이에 대한 해결책으로 수요자원이 주목받고 있다. 본 연구에서는 수요자원 중 큰 잠재력을 가지고 있는 전기차 수요가 재생발전에 대한 유연성 자원으로 활용될 경우 전력공급비용을 얼마나 경감시킬 수 있는지 9차 전력수급계획을 반영하여 분석하였다. 분석모형으로 재생발전의 확률적 특성을 사실적으로 반영할 수 있는 확률적 전력시스템 최적화 모형을 적용해서 재생에너지가 유발하는 비용과 전기차 수요자원의 편익을 분석하였다. 분석결과 계시별 요금제보다 가상발전소 기반의 직접제어방식이 편익이 더 높고, 발전구성에서 재생에너지의 비중이 높아질수록 편익이 더 높아지는 것으로 나타났다. 전기차 수요자원의 구현비용인 중개사업자 수수료와 배터리마모비용을 고려한 순편익 추정결과, 충방전이 가능한 가상발전소 방식의 경우 월평균 운행비용의 67~85% 수준으로 나타났다. 이러한 수요자원 순편익이 소비자에게 효과적으로 분배되는 요금체계가 적용될 경우 시장참여유인이 높을 것으로 추정된다.

용담댐 기존운영에 대한 의사결정중심 기후변화 영향 평가 (A decision-centric impact assessment of operational performance of the Yongdam Dam, South Korea)

  • 김대하;김은희;이승철;김은지;신준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권3호
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    • pp.205-215
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    • 2022
  • 대기온실가스 증가로 인해 전지구 평균기온은 이미 1.0℃ 이상 상승했고 폭염, 가뭄, 홍수 등 극한 기상현상의 빈도는 점점 더 높아질 것으로 전망되고 있다. 본 연구에서는 전북·충청지역의 이·치수안전도 확보에 큰 역할을 하고 있는 용담댐의 기존 운영방식이 기후변화에 얼마나 취약한 지 의사결정 지표를 중심으로 평가하였다. 현실적인 기후 스트레스 테스트를 위해 GR6J 강우-유출 모형, Random Forests 댐운영 모형을 관측자료에 적합시켰고 추계학적 기법으로 생성된 294개의 기후스트레스 시계열을 모형에 입력해 연최대일방류량, 저수량신뢰도, 공급신뢰도의 변화를 분석하였다. 그 결과 2021~2040년 기간 용담댐 저수량신뢰도는 과도한 수준으로 증가할 것으로 전망되었고 이에 반해 공급신뢰도의 증가는 저수량 신뢰도에 미치지 못할 것으로 나타났다. 평균강수량과 강수변동성의 증가로 20년 빈도 연최대방류량은 50%의 확률로 43% 증가할 것으로 나타났다. 용담댐의 기존운영방식은 저수량 확보에 과도하게 치중되어 있는 것으로 판단되며 이 운영이 지속될 경우 용담댐 하류지역의 홍수위험은 더 가중될 것으로 예상된다.

안면도 지역 온실기체 기원에 따른 CO/CO2 비율 변동성 분석 연구 (Analysis of CO/CO2 Ratio Variability According to the Origin of Greenhouse Gas at Anmyeon-do)

  • 김재민;이해영;김수민;정주용;김연희;이그림;최경배;이윤곤
    • 대기
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    • 제31권5호
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    • pp.625-635
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    • 2021
  • South Korea established the 2050 Carbon Neutral Plan in response to the climate crisis, and to achieve this policy, it is very important to monitor domestic carbon emissions and atmospheric carbon concentration. Both CO2 and CO are emitted from fossil fuel combustion processes, but the relative ratios depend on the combustion efficiency and the strength of local emission regulations. In this study, the relationship between CO2 and CO was analyzed using ground observation data for the period of 2018~2020 at Anmyeon-do site and the CO/CO2 ratio according to regional origin during high CO2 cases was investigated based on the footprint simulated from Stochastic Time-Inverted Lagrangian Transport (STILT) model. CO2 and CO showed a positive correlation with correlation coefficient of 0.66 (p < 0.01), and averaged footprints during high CO2 cases confirmed that air particles mainly originated from eastern and north-eastern China, and inland of Korean Peninsula. In addition, it was revealed that among the cases of high CO2 concentration, when the CO/CO2 ratio is high, the industrial area of eastern China is greatly affected, and when the ratio is low, the contribution of the domestic region is relatively high. The ratio of CO2 and CO in this study is significant in that it can be used as a useful factor in determining the possibility of domestic and foreign origins of climate pollutants.

국내 제조기업의 경쟁력과 수출: 대기업과 중소기업의 비교를 중심으로 (Competitiveness and Export Performance in Korean Manufacturing Enterprises : Focusing on the Comparison of Conglomerates and SMEs)

  • 이동주
    • 무역학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.1-26
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    • 2018
  • 본 연구는 2000년부터 2016년까지 국내 제조기업 중 수출기업을 대상으로 기술적 효율성(TE) 및 총요소생산성(TFP)을 추정하고 TFP와 수출 간의 관계를 분석하였다. 특히 TFP는 기술진보(TC), 기술적 효율성 변화(TEC), 규모 효과(SE)로 분해하였으며, 각각에 대해 대기업과 중소기업을 구분하여 분석결과를 비교하였다. 먼저 기술적 효율성(TE)의 경우 2008년 금융위기 이후 대폭 하락하는 등 한국 경제가 외부충격에 매우 취약한 것으로 나타났으며, 현재 국내 경제의 성장을 견인하고 있는 전자, 자동차, 기계 부문 등의 효율성이 낮게 나타나 개선이 필요하다고 할 수 있다. 또한 비철을 제외한 대부분의 제조업 세부 산업에서 대기업의 효율성이 중소기업보다 높은 것으로 나타났다. 총요소생산성(TFP)의 경우 TFP 변화의 대부분은 기술진보(TC)에 의한 것으로 노동 및 자본의 효율적인 결합이나 규모의 효과는 거의 영향이 없는 것으로 나타나 기업 내부의 체질 개선이 시급하다고 할 수 있다. 또한 2008년 금융위기의 충격으로 인한 변동성이 대기업보다 중소기업에서 훨씬 크게 나타나 외부의 경제 충격은 대기업보다 중소기업에 더 큰 악영향을 미치는 것으로 나타났다. 그리고 TFP 분해요소 중 중소기업의 TC만 수출에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타나 수출 증대를 위해서는 중소기업의 경우 기술개발을 촉진하기 위한 R&D 지원이 필요하며, 대기업의 경우 효율성과 규모 효과를 수출과 연계하기 위한 수출 시장별, 경쟁 기업별, 품목별로 차별화된 전략을 마련할 필요가 있다.

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Demand Shifting or Ancillary Service?: 효율적 재생발전 수용을 위한 에너지저장장치 최적 자원 분배 연구 (Demand Shifting or Ancillary Service?: Optimal Allocation of Storage Resource to Maximize the Efficiency of Power Supply)

  • 전우영
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제33권2호
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    • pp.113-133
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    • 2024
  • 태양광과 풍력을 중심으로 한 변동성 재생발전(VRE)은 탄소중립 달성의 주요수단이지만 높은 변동성과 불확실성으로 인해 전력공급의 안정성을 훼손시킨다. 에너지저장장치(ESS)는 수요이전을 통해 재생발전의 출력제한을 경감시킬 뿐만아니라 보조서비스 제공을 통해 안정적인 전력시스템 운영에 기여할 수 있다. 본 연구는 VRE로 인한 문제점이 점점 본격화되는 상황에서 ESS자원을 수요이전 기능과 예비력 제공기능 간에 어떻게 분배하는 것이 전력공급 효율성 최대화에 기여할 수 있는지 분석한다. 분석모형으로 재생발전의 변동성과 불확실성을 현실적으로 모의할 수 있는 확률적 전력시스템 최적화 모형을 적용하였다. 분석시점은 2023년과 2036년으로 설정하여 재생발전 보급수준별 ESS 최적자원분배 전략과 편익을 분석하였다. 분석결과는 크게 다음의 3가지로 요약가능하다. 첫째, ESS는 수요이전과 예비력 제공 모두에 탁월한 기능을 제공하며, 예비력 가격이 높게 설정될수록 수요이전 기능은 제한하고 예비력 제공에 집중함을 확인할 수 있었다. 둘째, 재생발전 출력제한은 필요예비력에 대한 대체재 역할을 하며, 예비력 가격 수준이 높아질수록 출력제한은 증가하고 필요예비력은 감소하는 것이 비용 합리적이다. 셋째, 기회비용이 반영된 합리적인 예비력 가격이 적용될 경우 ESS는 가까운 미래에 경제성을 확보할 수 있으며, ESS의 경제성은 재생발전 비중이 높을수록 더 커짐을 확인할 수 있었다. 본 연구는 전력공급 자원이 효율적으로 분배될 수 있는 가격기능이 바로 설때 비용 효율적인 전력부문 저탄소 전환이 가능함을 시사한다.

R&D와 규모의 영세성이 산업별 총요소생산성에 미치는 영향 (Impacts of R&D and Smallness of Scale on the Total Factor Productivity by Industry)

  • 김정환;이동기;이부형;주원
    • 벤처창업연구
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    • 제2권4호
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    • pp.71-102
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    • 2007
  • 기존의 많은 연구에서는 R&D 투자를 포함한 기술진보 요인이 TFP의 결정요인으로 작용한다는 실증연구는 많았으나, 산업 분석에 있어서 규모의 경제가 TFP에 미치는 영향에 대한 실증분석이 많지 않고 또 이들 연구들의 대부분이 비모수적 멤퀴스트 생산성지수 분석이나 확률적 변경생산함수 모형을 사용함으로써 개별 독립변수가 TFP에 미치는 영향에 대한 실증분석이 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 기존의 성장회계방정식 요인 분해를 통해 산업별 TFP 증가율을 도출하고, 산업별 TFP의 영향 요인으로 R&D 투자와 규모의 경제(산업별 영세성)를 고려한 실증분석 모델을 구축하여 TFP 결정요인에 대해 실증 분석하였다. 우선 전체 15개 산업 기준 TFP 증가율을 보면 1993${\sim}$1997년 연평균 약 3.8%에 불과했으나, 외환위기 이후 1999${\sim}$2000년 연평균 7.8%로 상승하였다. 한편 1993${\sim}$2000년 사이의 산업별 TFP 연평균 증가율을 보면 IT 제조업 부문인 전기전자기기제조 부문이 11.6%로 가장 높게 나타났으며, 가구 및 기타 제품 제조는 -0.4%를 나타냈다. 서비스산업의 경우에는 운수 창고 통신 부문이 7.3%로 전기 수도 가스 2.9%, 도소매 음식 숙박-3.7%보다 훨씬 높은 TFP 증가율을 보였다. TFP의 결정요인에 대한 실증분석 결과, R&D와 TFP와의 상관관계는 전반적으로는 유의성이 검증되지 않은 정(+)의 상관관계로 나타났으나, 전체 종사자 중 자영업주 및 무급가족 종사자수를 산업별 영세성을 나타내는 대리변수로 사용한 모델에서의 유의한 부(-)의 상관관계를 보였다. 한편 산업별 고유의 규모의 영세도를 대리하는 변수들의 추정 계수의 부호는 일관되게 한 산업의 규모의 영세도가 높을수록 그 산업의 TFP 증가율이 낮아짐을 나타내는 결과를 얻을 수 있었다.

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