Toma de decisiones para el desarrollo sostenible de los recursos naturales*
Decision making for sustainable developement of natural resources
Ignacio Sánchez Cohen1§, Gabriel Díaz Padilla2, Rafael Guajardo Panes3 e Hilario Macías Rodríguez1
1Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Relaciones Agua Suelo Planta Atmósfera. INIFAP. Canal Sacramento, km 6.5. Zona Industrial, Gómez Palacio, Durango. C. P. 35140. Tel. 01 871 1590105. (macias.hilario@inifap.gob.mx). §Autor para correspondencia: sanchez.ignacio@inifap.gob.mx.
]]> 2Sitio Experimental Teocelo. INIFAP. Cotaxtla, Veracruz. Tel. 01 228 8125744. (diaz.gabriel@inifap.gob.mx), (panes.rafael@inifap.gob.mx).
* Recibido: enero de 2011
Aceptado: agosto de 2011
RESUMEN
El deterioro gradual y persistente al que están sujetos los ecosistemas, indican que la aproximación de estudio para proveer de soluciones holísticas, debe ser el manejo integrado de recursos naturales. Éste enfoque va más allá de sumar partes, más bien busca la integración de componentes en uno o más objetivos de beneficio común. El diseño de estrategias para este fin, debe incluir a una amplia gama de actores principalmente a aquellos que serán beneficiarios del proceso; es decir, en un proceso incluyente, diverso y multi objetivo. En el presente estudio se dilucida un método para resolver el triángulo de desarrollo sustentable, que implica un crecimiento económico, equitativo y no degradante de los recursos naturales. Las alternativas propuestas consideran tres aspectos fundamentales: 1) transformación productiva; 2) servicios sociales; y 3) conservación de recursos naturales. Los criterios para evaluar estas alternativas, son aquellos que describen a los catetos de este triángulo: 1) equidad; 2) sustentabilidad; y 3) crecimiento económico. Cada uno de estos criterios es dividido en sub criterios: 1) social; 2) ambiental; y 3) económico. El algoritmo es sistematizado en un sistema de ayuda para la toma de decisiones (DSS definite). Los resultados indican que las alternativas capacitación y acceso al crédito, son los mejores cursos de acción independientemente del orden jerárquico impuesto a los criterios. También el análisis de sensibilidad, muestra que las alternativas son más sensibles al cambio de peso en el criterio sustentabilidad, que en los criterios equidad y crecimiento económico.
Palabras clave: decisión, manejo, multi objetivo, prácticas.
ABSTRACT
]]> The gradual and persistent deterioration bound to the ecosystems, indicate that the study's approach to provide holistic solutions, must be the integrated natural resource management. This outlook goes beyond summing parts; moreover, it seeks the integration of components and objectives for the common good. Designing strategies with this goal in mind implies to including a vast array of agents, especially those that will benefit themselves during this process; i. e. diverse and multi-objective processes. The present study proposes a method to meet the challenge of the sustainable development triangle encompassing economic growth along with equity and without degrading the environment. Suggested alternatives include three main aspects: 1) a shift in productive schemes; 2) social services; and 3) conservation of natural resources. Criteria to evaluate these alternatives are, thus, those that define the catheti of the triangle, namely: 1) equity; 2) sustainability; and 3) economic growth. Each of these divided in sub-categories: 1) social; 2) environmental; and 3) economic. The algorithm is systematized with a decision support system (DSS definite). The results show that access to credits and training are the best alternatives, independently of the hierarchy for organizing criteria. Also, sensitivity analysis shows that alternatives are more sensible to weight changes in the sustainability criteria than in the case of equity and economic growth.Key words: decision, management, multi-objective processes, practices.
INTRODUCCIÓN
En el manejo integral de los recursos naturales, es necesario reconocer tanto las características del ciclo hidrológico y su interacción con los ecosistemas, partiendo del punto central que el agua es un recurso finito y el uso sustentable no puede lograrse, si se analizan y se administran por separado las demandas de los diferentes usos, incluyendo el ambiental, o si estas demandas no se contrastan en su conjunto con la oferta limitada del líquido (Sánchez, 1995).
Por otro lado, los recursos naturales debieran percibirse como recursos dinámicos, cuya condición es vital para la sobrevivencia y la conservación del ambiente (Barrios et al., 2001). En esta tesitura, las técnicas de planeación multi objetivo para la toma de decisiones, analizan el entorno productivo considerando agua, suelo, planta, clima y las acciones del hombre, aspectos que deben ser considerados necesariamente en el manejo integrado del agua a nivel y escala que se trate.
Queda entonces claro que toda acción que se desarrolle en las partes altas de las cuencas hidrológicas, donde se produce gran parte de las disponibilidades de agua de las regiones, impactan invariablemente a las partes bajas en donde habita la mayoría de la población. A esto se tiene que añadir las acciones locales en el gradiente que define a las cuencas, para que se manifieste el impacto real.
En términos generales, el manejo integrado de los recursos naturales, es una aproximación para la solución de problemas en la obtención de cambios estructurales de manera que sea económicamente eficiente, socialmente equitativo y ambientalmente sostenible. Conceptualmente la aproximación del manejo integrado del recurso hidráulico promueve el desarrollo y manejo coordinado del agua, suelo y recursos relacionados, para maximizar el beneficio económico y bienestar de manera equitativa, sin comprometer la sustentabilidad de los ecosistemas (Krautkraemer, 1985; Kates et al., 2005).
Operacionalmente involucra la aplicación de conocimiento de varias disciplinas, así como puntos de vista de diversos actores para diseñar e implementar soluciones equitativas, eficientes y sustentables a problemas del agua y el desarrollo (Ananda y Herath, 2003; Sánchez, 2006; Sánchez et al., 2010).
También ha quedado de manifiesto que los problemas de deterioro de los recursos naturales son comunes en todos los países, por lo que las experiencias en la materia de su manejo pueden ser documentadas y compartidas bajo esquemas de desarrollo de interés común. Por otro lado, la incertidumbre climática que ha caracterizado los ecosistemas áridos, donde se ubican los principales distritos de riego del país, ha manifestado vulnerabilidad de estos con mayor énfasis en el norte del país. En esta porción del territorio nacional vive 76% de la población total, están establecidas 70% de las industrias y se localiza 40% de las tierras arables, cuyo máximo potencial se ubica en los distritos y unidades de riego (Sánchez, 2005).
]]> El problema de conciliar intereses en el manejo de recursos naturales es complejo, ya que los usuarios de los recursos naturales manifiestan múltiples objetivos, con el consecuente impacto en el corto plazo (Sánchez, 2005). Este conflicto de intereses, el mercado del agua y otras situaciones características de los diferentes lugares, indican que la aproximación debe ser de carácter multi objetivo y con la participación de los usuarios en el proceso de planeación (Anselin et al., 1989). La teoría de decisión multiobjetivo viene a solventar parcialmente la situación, al considerar todos los intereses, opciones e impactos de posibles acciones (Saaty y Vargas, 1984; Heilman et al., 2003; Macías, 2005; Saaty, 2006).
MATERIALES Y METODOS
Método de aproximación
La Figura 1 señala los diferentes aspectos que se debieran considerar en el proceso de toma de decisiones, cuando hay objetivos en conflicto. La estrategia no consiste en sumar partes, sino en integrar componentes en uno o más objetivos de beneficio común, en donde estén en armonía el crecimiento económico con equidad y sin deteriorar (Dourojeanni, 2000; Sánchez et al., 2010). En este proceso no se busca el dominio de una opinión con respecto de otras, se trata de integrar puntos de vista en acuerdo con las experiencias de los participantes, las cuales pueden ser de magnitud diversa estableciendo así una adecuada plataforma, para la toma de decisiones consensuadas.
Cuando el grupo de decisión llega a un acuerdo de las dimensiones involucradas en el problema, se está en punto de inicio adecuado para todo el proceso y seguramente se arribará a decisiones consensuadas, incluyentes, multidisciplinarias y sobre todo, multi objetivo. Los objetivos esenciales del manejo integral del agua contemplan tres grandes dimensiones, que involucra los aspectos arriba mencionados: dimensión económica (crecimiento económico), dimensión social (crecimiento equitativo) y dimensión ambiental (crecimiento sustentable), pero no existe un común denominador de evaluación y medición, se manejan y evalúan de manera independiente (Figura 2).
La Figura 2 muestra el triángulo de equilibrio para el desarrollo sustentable; sin embargo, acorde a Dourojeanni (2000) éste es difícil evaluar dadas las diferentes unidades para expresar los objetivos señalados. Ante esta situación, es pertinente el uso de esquemas que contemplen la estandarización de las variables en aras de hacerlas comparables. Los sistemas de auxilio para la toma de decisiones (DSS), constituyen una herramienta para lograr tal fin (Sánchez, 2006). Considerando las interacciones antes anotadas, resulta pertinente que la definición de los problemas así como los cursos de acción, sean planteados por los usuarios de la cuenca, para su posterior evaluación. Existen diversos métodos para ésta definición de problemas; sin embargo, el objetivo final es la construcción de la matriz de problemas y posibles soluciones para ser evaluadas por el DSS.
Los sistemas de auxilio en la toma de decisiones
]]> Una de las herramientas para jerarquizar prácticas de manejo en la conservación de los recursos naturales, son los sistemas de auxilio en la toma de decisiones, también llamados sistemas multi objetivo para la toma de decisiones (Heilman et al., 2003).El significado y utilidad de los DSS depende del objetivo y los usuarios; así, existen dos categorías generales de los DSS: 1) apreciación cualitativa (principalmente fundamentada en formatos de papel), de los efectos de las prácticas de manejo sobre la permanencia de los recursos naturales; y 2) sistemas basados en programas computacionales que combinan bases de datos, modelos de simulación, teoría de decisión multi objetivo y una interfase gráfica con el usuario.
Estos últimos sistemas tienen la capacidad de trabajar con información proveniente de modelos de simulación, datos medidos y opinión de expertos. Así, los modelos de simulación que se utilicen para parametrizar variables de decisión, deberán tener la capacidad de cuantificar las variables de interés. Sin embargo, acorde a Lawrence (1996), la complejidad de los modelos de simulación (medida está en función del número de variables que involucra) y la disponibilidad de datos, son aspectos que se deben considerar al parametrizar variables de decisión.
Estos factores afectan la eficiencia de los DSS. En éste método, el efecto de cada sistema de manejo en cada variable de decisión es cuantificado usando tres fuentes de información: 1) mediciones de campo; 2) opinión de expertos; y 3) modelos de simulación.
Solución del triangulo de desarrollo sustentable en el manejo integral del agua
La matriz de decisión
Las alternativas para la evaluación del triángulo de desarrollo sustentable descrito arriba, deben considerar tres aspectos fundamentales: 1) transformación productiva; 2) servicios sociales; y 3) conservación de recursos naturales. Los criterios para evaluar estas alternativas son aquellos que describen a los catetos de este triángulo; es decir: 1) equidad,
Por lo tanto, se busca identificar aquellos cursos de acción, que propicien el crecimiento económico equitativo sin deteriorar o comprometer los recursos naturales. La solución se encuentra circunscrita en el triángulo interior de la Figura 2. En esta tesitura y en términos de la integración de información para el uso de los DSS, es necesario el diseño de una matriz de decisión, en donde se plasmen los problemas y posibles alternativas de solución.
Las alternativas consideradas en cada aspecto mencionado son: 1) transformación productiva (nuevas especies, cambio de patrón de cultivos y cambio de vocación de la tierra); 2) servicios sociales (acceso a servicios, acceso a crédito y aplicación de la ley); y 3) conservación de recursos naturales (capacitación y servicios ambientales). Cada una de estas alternativas es evaluada a la luz de cada criterio (equidad, sustentabilidad y crecimiento económico).
Solución de la matriz de decisión
]]> Dado que se pretende encontrar el punto de equilibrio del triángulo de desarrollo sustentable, es necesario jerarquizar los criterios en un determinado orden de importancia y evaluar las alternativas acordemente; posteriormente, se cambia el orden de jerarquía y se evalúa la matriz. El mejor caso es donde una alternativa predomina persistentemente e independiente del orden jerárquico impuesto.Para esto, si Vij es el escore de la alternativa j evaluada con respecto al criterio i en el orden de importancia, y wi es un factor de peso asociado con el criterio i, entonces el escore más alto o bajo y el mejor o peor, para la alternativa j en congruencia con el orden de importancia, se encuentra resolviendo el siguiente problema lineal descrito para los pesos wi (Yakowitz, 1983).
De la ecuación 1 para ambos casos minimizar ó maximizar, la primera restricción normaliza la suma de los pesos a 1; de igual manera, la segunda restricción hace que la solución sea consistente con el orden de importancia y fuerza a que los pesos sean positivos. La solución de los dos problemas arroja el rango completo de posibles escores dado el orden de importancia. Así, cualquier vector de pesos consistente con el orden de importancia, producirá un escore que se ubica entre el mejor y peor escore (Heilman et al., 2003; Heilman et al., 2004). Para el planteamiento y solución de la matriz de efectos físicos en el presente estudio, se utilizó el software Definte® (Janssen et al., 2006).
RESULTADOS
Para evaluar las alternativas con los diferentes criterios, se convocó a especialistas en las diferentes áreas que involucra el desarrollo sustentable. El ejercicio consistió en calificar de manera objetiva a cada alternativa bajo la luz de los diferentes criterios especificados. Cabe aclarar que las alternativas pueden variar en función de la problemática local o de interés. El resultado de este ejercicio se muestra en el Cuadro 1. La aportación del presente documento es sobre el método para dilucidar el mejor curso de acción, acorde al triángulo de desarrollo sustentable.
En la escala de evaluación mostrada "+" significa poco impacto positivo y "+++++" gran impacto positivo. Para la estandarización de los escores originales se utilizó el método "valor ideal", en donde los escores son interpolaciones lineales entre un mínimo (0) y un máximo (1). En el caso de los criterios cuya función es "más es mejor" (como el presente estudio en donde todos los criterios caen en esa categoría), la estandarización procedió como sigue: STD= (escore-valor mínimo)/(valor ideal-valor mínimo).
Para el debido proceso de estandarización de los valores asignados a las alternativas y para la aplicación de la ecuación 1, se eligió el siguiente orden jerárquico: sustentabilidad, equidad y finalmente crecimiento económico; los resultados de los pesos se muestran en el Cuadro 2 y el ranqueo en la Figura 3.
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De la Figura 3 se puede observar que las alternativas capacitación, acceso al crédito y aplicación de la ley serían las más adecuadas para lograr el desarrollo sustentable acorde a los criterios utilizados y a la jerarquía de éstos. Se puede observar también que el criterio sustentabilidad fue el que más aportó, para que las alternativas señaladas se posicionaran como las más favorables.
Al variar el orden jerárquico de los criterios dándole más peso al criterio económico seguido de la equidad y sustentabilidad, permanecen las tres alternativas anteriores como las más adecuadas, variando el orden de las otras alternativas que se subordinan a éstas. Por ejemplo, la alternativa servicios ambientales se posiciona en cuarto lugar y la alternativa nuevas especies pasa al último (Cuadro 3 y Figura 4).
Al variar la jerarquía de los criterios cambia el orden de las alternativas, por lo que es pertinente ensayar las combinaciones posibles y si fuera el caso, regresar a reevaluar la matriz de efectos reconsiderando los escores. Considerando la naturaleza multi objetivo en el proceso de solución del triángulo de desarrollo sustentable, es importante la participación multi disciplinaria para que las alternativas sean propuestas por los usuarios de la cuenca, y con ellas construir la matriz de problemas y posibles soluciones para ser evaluadas por el DSS. Para parametrizar variables de decisión en el proceso de evaluación de alternativas, es importante considerar los resultados de investigación, la participación de expertos y consultas a bases de datos, (Macías, 2005; Sánchez et al., 2006; Sánchez et al., 2008, Sánchez et al., 2010).
Análisis de sensibilidad de los criterios
Todo proceso de decisión está sujeto a vicisitudes que pudieran cambiar el curso de acción; así resulta pertinente analizar los rangos de variación de los criterios, para obtener una apreciación de lo que pudiera esperarse del Ranqueo de las alternativas, si cambiara el peso asignado a éstos en el proceso de formación de la matriz de decisión. Este procedimiento determina los escores de las alternativas para el peso específico de un criterio. Puesto que la suma de los criterios es siempre igual a la unidad (ecuación 1), los pesos de los otros criterios también cambian, pero la proporción entre todos los demás criterios se mantiene constante.
Las Figuras 5, 6 y 7 muestran el resultado del análisis de sensibilidad para los tres criterios del estudio, que constituyen los catetos del triangulo de sostenibilidad (es pertinente aclarar que solo se realiza el análisis de sensibilidad para el segundo orden jerárquico ensayado de los criterios: crecimiento económico, equidad y sustentabilidad). En dichas figuras, se presenta el valor de las alternativas en el eje de las "Y" y en el eje de las "X", se presenta el posible rango de variación del peso para el criterio en cuestión que oscila entre 0 y 1. La línea vertical muestra el valor del peso original (0.111 para el criterio sustentabilidad, 0.278 para el criterio equidad y 0.611 para el criterio crecimiento económico) (Cuadro 3).
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El análisis de sensibilidad para el criterio sustentabilidad, muestra que a mayor valor de peso del criterio el escore de casi todas las alternativas, tiende a disminuir a excepción de nuevas especies y cambio del patrón de cultivos; las alternativas cambio en la vocación de la tierra, acceso a servicios permanecen relativamente constantes. Cuando el peso del criterio alcanza un valor de 0.3, la alternativa capacitación deja de ser la mejor y es sustituida por la alternativa acceso al crédito. De igual manera si el criterio sustentabilidad redujera su valor a 0.06, la alternativa aplicación de la ley dejaría de ser la segunda mejor y sería sustituida por acceso al crédito. Esto manifiesta la gran sensibilidad del criterio al cambio de peso, por lo que tendría que ponerse especial atención en el diseño de la matriz de decisión, con el fin de elegir el orden jerárquico de éstos.
Para el criterio equidad (Figura 6), las alternativas capacitación y aplicación de la ley, no presentarían competencia alguna al variar el valor de peso del criterio; sin embargo, se darían fuertes fluctuaciones en el valor del resto de las alternativas. En lo que respecta al análisis de sensibilidad para el criterio crecimiento económico (Figura 7), es el que presenta menor sensibilidad al cambio en el peso del criterio. El mayor cambio en el escore de las alternativas se darían a valores altos de peso de este criterio; así, las alternativas capacitación y aplicación de la ley alcanzarían el valor de la unidad, cambio en el patrón de cultivos, servicios ambientales y cambio en la vocación de la tierra alcanzaría el valor de 0.5 y el resto de las alternativas contabilizarían el valor de 0.
CONCLUSIONES
Garantizar la sustentabilidad de los recursos naturales requiere de acciones viables y consensuadas con los usuarios de estos recursos. El triángulo del desarrollo indica que las acciones para el uso de los recursos naturales debe propiciar crecimiento económico equitativo y sin deteriorar la condición de los recursos. Las alternativas para lograr esto pueden variar y ser función del problema central a tratar que propicie el desbalance entre equidad, economía y sustentabilidad.
]]> También las alternativas son variantes en tiempo; así, su dinamismo obedece al cambio de intereses, la condición del lugar y a los potenciales problemas, que se pueden suscitar si una determinada alternativa se aplica de manera consistente aunque haya cumplido su cometido. El análisis de sensibilidad de los criterios, ha mostrado que la mayor variación en el valor de las alternativas sucedería al variar el peso del criterio sustentabilidad, indicando que es el cateto más "sensible" del triángulo de sustentabilidad, por lo que se deberá poner especial atención en el orden de jerarquía de los criterios, para el diseño de alternativas tendientes a minimizar el deterioro de los recursos naturales.
LITERATURA CITADA
Ananda, J. and Herath, G. 2003. Incorporating stakeholder values into regional forest planning: a value function approach. Ecol. Econ. 45:189-206. [ Links ]
Anselin, A.; Meire, P. M. and Anselin, L. 1989, Multi-criteria techniques in ecological evaluation: an example using the analytic hierarchy processes. Biol. Conservation. 49:215-229. [ Links ]
Barrios, E. M.; Bekunda, R.; Delve, A.; Esilaba, M. and Jeremiah, P. 2001. Participatory methods for decision making in natural resources management. International Center for Tropical Agriculture. CIAT Colombia. 55 p. [ Links ]
Dourojeanni, A. 2000. Procedimientos para el desarrollo sustentable. Naciones Unidas, CEPAL, ECLAC. División de Recursos Naturales e Infraestructura. Santiago de Chile. 372 p. [ Links ]
Janssen, R. M; van Herwinjen, J. and Beniat, E. 2006. Definite 3.1. Institute for Environmental Studies Universit eit Amsterdam. [ Links ]
Heilman, P.; Stone, J.; Sánchez, C. I.; Macias, R. H. and Roy, S. M. 2003. Working Smarter: In: Ars/inifap binational symposium on modeling and remote sensing in agriculture. Aguascalientes, México. [ Links ]
Heilman, P.; Hatfield, J. L.; Adkins, M.; Porter, J. and Kurth, R. 2004. Field scale multiobjective decision-making: a case study from western Iowa. J. Am. Water Res. Assoc. 40(2):333-346. [ Links ]
Kates, R. W.; Parris, T. M. and Leiserowitz, A. A. 2005. Environment: Science and Policy for Sustainable Development. 47(3): 8-21. [ Links ]
Krautkraemer, J. A. 1985. Optimal growth, resource amenities and the preservation of natural environments. Review Econ. Studies. 52(1): 153-170. [ Links ]
Lawrence, P. A. 1996. The role of data sources and simulation model complexity in using a prototype decision support system. Ph. D. Dissertation. School of renewable natural resources. The University of Arizona. Tucson, Az. 332 p. [ Links ]
Macías, R. H. 2005. Uso de un sistema para el auxilio en la toma de decisiones relativas al manejo integral del agua en el DR 017. Coahuila y Durango. Tesis de Maestría. Ciencias en Recursos Naturales y Medio Ambiente en Zonas Áridas. Universidad Autónoma Chapingo. Unidad Regional Universitaria de Zonas Áridas. Bermejillo, Durango, México. 31 p. [ Links ]
Saaty, T. L. and Vargas, L. G. 1984. Comparison of eigenvalue and logarithmic least squares and least squares methods in estimating ratios. Math. Modelling. 5:309-324. [ Links ]
Saaty, T. L. 2006. A framework for making a better decision. Research review. University of Pittsburg, Katz School of Business. 13(4):328-340. [ Links ]
Sánchez, C. I.2005. Fundamentos para el aprovechamiento integral del agua. Una aproximación de simulación de procesos. INIFAP-CENID-RASPA. Gómez Palacio, Durango. Libro científico. Núm. 22. 72 p. [ Links ]
Sánchez, C. I.; Estrada, J. y Cueto, W. J. A. 2008. Toma de decisiones en grupo para el manejo de los recursos naturales. Métodos de análisis y criterios de selección. INIFAP-CENID-RASPA. Folleto científico. Núm. 24. 73 p. [ Links ]
Sánchez, C. I.; Macias, H. R. P.; Heilman, G.; González, C. S. F.; Mendoza, M. M. A. Inzunza, I. y Estrada, A. J. 2006. Planeación multiobjetivo en los Distritos de Riego de México. Aplicación de un sistema de auxilio para la toma de decisiones. Ingeniería Hidráulica en México. XXI(3): 101-111. [ Links ]
Sánchez, C. I.; Díaz, G. P. J. L.; González, B. and Oswald, S. U. 2010. Integrated management of water in hydrological basins. Multidiscipline and multi institutionality as an action paradigm. In: water research in Mexico. Scarcity, Degradation, Stress, Conflicts, Management and Policy. Springall. Book in press. [ Links ]
Sánchez, C. I.; Díaz, P. G. H.; Macías, H. R. P. y Estrada, A. J. 2002. Proceso jerárquico analítico para la toma de decisiones en el manejo de los recursos naturales. Rev. Mex. Cien. Agrí. 1(3):297-311. [ Links ]
Sánchez, C. I. 1995. Erosión potencial en la Comarca Lagunera. Gómez Palacio, Durango, México. Serie folletos INIFAP-ORSTOM. Núm. 4. 30 p. [ Links ]
Sánchez, C. I.2006. Manejo integral del agua: incertidumbre climática y toma de decisiones. El Pays de La Laguna. Universidad Iberoamericana. Torreón Coahuila. 31 p. [ Links ]
Yakowitz, D. S.; Lane, L. J. and Szidarovsky, F. 1993. Multi-attribute decision making: dominance with respect to an importance order of attributes. Appl. Math. Comput. 54:167-181. [ Links ]
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