A presente dissertação aborda a otimização de processos industriais através da utilização de projeto de experimentos. Em experimentos planejados, variáveis de respostas são usualmente consideradas como normalmente distribuídas. No entanto, em algumas situações, tal suposição é violada; por exemplo, quando respostas expressam contagens, podendo assumir somente valores inteiros e não-negativos. Nesses casos, é mais provável que as respostas sigam uma distribuição de Poisson e, em sua modelagem, deve-se utilizar os modelos lineares generalizados (MLG), adequados para respostas da chamada família exponencial, à qual pertence a distribuição de Poisson. Se ainda persiste a dúvida quanto ao comportamento das respostas, o modelo de quase-verossimilhança também é uma alternativa possível. Esta dissertação apresenta a reanálise de um experimento, apresentado em Arriba (2005), onde algumas respostas são categóricas. Na análise original do experimento, respostas categóricas foram modeladas através de regressão dos mínimos quadrados ordinários, desconsiderando a violação do pressuposto de normalidade das respostas. Na reanálise aqui apresentada, as variáveis são corretamente abordadas usando-se os modelos lineares generalizados. Como o objetivo do trabalho de Arriba (2005) era a otimização de um processo descrito por múltiplas respostas, comparam-se os resultados da otimização mediante as duas estratégias de modelagem das respostas, além de se propor um método alternativo, mais simplificado, de otimização experimental. / This dissertation deals with the optimization of industrial processes using Design of Experiments. In designed experiments, response variables are often considered as normally distributed. However, in some situations, such assumption is violated; for example, when responses express counts, and only non-negative integers numbers may come up as outcomes. In these cases, it is likely that responses follow a Poisson distribution which is then modeled by generalized linear models (GLM), since such distribution is a member of the exponential family. If a question still holds on the responses behavior, their modeling through the quasi-likelihood method is another option that should be considered. This dissertation analyses an experiment performed by Arriba (2005), where some responses are of categorical nature. In the original analysis presented by Arriba (2005), categorical responses were modeled using ordinary least squares regression, violating the normality assumption associated with that method. In the analysis presented here, variables are appropriately modeled using GLM. Since the objective in Arriba (2005) was optimizing a multiresponse process, results from the two optimization processes are compared. In addition, an alternative experimental optimization method, simpler than the one in Arriba (2005), is also presented.

Para dados provenientes de bioensaios entomol´ogicos, na maioria das vezes, ´e necess´ario levar em considera¸cao a ocorrencia de mortalidade natural e a superdispers ao. Para incorporar a mortalidade natural, pode-se utilizar a f´ormula de Abbott, que associada ao modelo binomial, caracteriza o modelo padrao de mortalidade natural. Modelos padroes de superdispersao incluem os modelos beta-binomial, log´stico normal, misturas discretas e o uso do fator de heterogeneidade. Como alternativa aos modelos padrao de mortalidade natural, e de mortalidade natural com o fator de heterogeneidade, foi desenvolvido o modelo de mortalidade natural com a inclusao de um efeito aleat´orio no preditor linear, para melhor acomodar a superdispersao. Para obter as estimativas dos parametros desse novo modelo, foram usados os algoritmos de Newton Raphson e EM. Para a verifica¸cao dos ajustes dos modelos foram usados gr´aficos semi-normais de probabilidade com envelopes de simula¸cao, e para realizar a compara¸cao entre os modelos foram utilizados o teste da razao de verossimilhan¸cas e o crit´eiro AIC. A seguir, foram calculadas as estimativas das doses efetivas. Os procedimentos foram todos implementados no software R. Como aplica¸cao, foram analisados tres conjuntos de dados, provenientes de ensaios entomol´ogicos. Para os tres conjuntos de dados, concluiu-se que o modelo de mortalidade natural com efeito aleat´orio ´e superior aos procedimentos padroes, geralmente, utilizados. / When fitting dose-response models to entomological data it is often necessary to take account of natural mortality and/or overdispersion. The standard approach to handle natural mortality is to use Abbotts formula, which allows for a constant underlying mortality rate. Standard overdispersion models include beta-binomial models, logistic-normal, discrete mixtures and the use of the heterogeneity factor. We extend the standard natural mortality model and include a random effect to handle the overdispersion. To obtain the parameters estimates of this new model, two algorithms were used: the Newton Raphson and the EM. For the application, were used three data sets. We introduce the likelihood ratio test, effective dose, and simulated envelope for the natural mortality model with a random effect. The procedures are implemented in the R system. For the three the data sets studied, a significant further improvement in the fit is possible by using the random-effect model.

A presente dissertação aborda a otimização de processos industriais através da utilização de projeto de experimentos. Em experimentos planejados, variáveis de respostas são usualmente consideradas como normalmente distribuídas. No entanto, em algumas situações, tal suposição é violada; por exemplo, quando respostas expressam contagens, podendo assumir somente valores inteiros e não-negativos. Nesses casos, é mais provável que as respostas sigam uma distribuição de Poisson e, em sua modelagem, deve-se utilizar os modelos lineares generalizados (MLG), adequados para respostas da chamada família exponencial, à qual pertence a distribuição de Poisson. Se ainda persiste a dúvida quanto ao comportamento das respostas, o modelo de quase-verossimilhança também é uma alternativa possível. Esta dissertação apresenta a reanálise de um experimento, apresentado em Arriba (2005), onde algumas respostas são categóricas. Na análise original do experimento, respostas categóricas foram modeladas através de regressão dos mínimos quadrados ordinários, desconsiderando a violação do pressuposto de normalidade das respostas. Na reanálise aqui apresentada, as variáveis são corretamente abordadas usando-se os modelos lineares generalizados. Como o objetivo do trabalho de Arriba (2005) era a otimização de um processo descrito por múltiplas respostas, comparam-se os resultados da otimização mediante as duas estratégias de modelagem das respostas, além de se propor um método alternativo, mais simplificado, de otimização experimental. / This dissertation deals with the optimization of industrial processes using Design of Experiments. In designed experiments, response variables are often considered as normally distributed. However, in some situations, such assumption is violated; for example, when responses express counts, and only non-negative integers numbers may come up as outcomes. In these cases, it is likely that responses follow a Poisson distribution which is then modeled by generalized linear models (GLM), since such distribution is a member of the exponential family. If a question still holds on the responses behavior, their modeling through the quasi-likelihood method is another option that should be considered. This dissertation analyses an experiment performed by Arriba (2005), where some responses are of categorical nature. In the original analysis presented by Arriba (2005), categorical responses were modeled using ordinary least squares regression, violating the normality assumption associated with that method. In the analysis presented here, variables are appropriately modeled using GLM. Since the objective in Arriba (2005) was optimizing a multiresponse process, results from the two optimization processes are compared. In addition, an alternative experimental optimization method, simpler than the one in Arriba (2005), is also presented.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Oceanografia Biológica, Instituto de Oceanografia, 2012. / Submitted by Cristiane Gomides (cristiane_gomides@hotmail.com) on 2013-10-10T12:33:04Z No. of bitstreams: 1 Janaina.pdf: 2012096 bytes, checksum: 4f1cd64c5d678bc0fba18e3aed35cffb (MD5) / Approved for entry into archive by Sabrina Andrade (sabrinabeatriz@ibest.com.br) on 2013-10-17T03:14:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Janaina.pdf: 2012096 bytes, checksum: 4f1cd64c5d678bc0fba18e3aed35cffb (MD5) / Made available in DSpace on 2013-10-17T03:14:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Janaina.pdf: 2012096 bytes, checksum: 4f1cd64c5d678bc0fba18e3aed35cffb (MD5) Previous issue date: 2012 / As pesquisas sísmicas em geofísica através do uso de air guns têm sido amplamente empregadas na prospecção de petróleo e gás no meio marinho. Essa tecnologia é classificada como uma das principais fontes de ruído subaquático, em que ainda é pouco conhecido seus efeitos sobre as pescarias, em particular na pesca artesanal. Efeitos de redução e incremento da produção pesqueira já foram observados, porém estes variam entre espécies e artes-depesca empregada. No Brasil, monitoramentos de desembarques pesqueiros estão sendo realizados como condicionantes do licenciamento ambiental das atividades sísmicas. Desta forma, o objetivo deste estudo foi identificar efeitos desta atividade sobre a produção de peixes desembarcados, incluindo nas análises dados de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) e concentração de Clorofila-a (Chla). Através de Modelos Lineares Generalizados (MLG) foram avaliadas por habitat, três espécies de peixes capturadas no litoral oriental do Rio de Janeiro: tainha (pelágica costeira), dourado (pelágica oceânica) e goete (demersal costeira); e quatro espécies no litoral sul: sardinha-verdadeira (pelágica costeira), dourado (pelágica oceânica), pargo-rosa (demersal costeira) e batata (demersal oceânica). Verificou-se que as variáveis ambientais e a atividade sísmica pouco contribuíram para a variabilidade do rendimento das pescarias, porém foram observadas tendências diretas e inversas já documentadas entre as capturas e as variáveis ambientais, principalmente para as espécies pelágicas. A metodologia de coleta de dados de desembarque atualmente empregada apresentou sérias falhas que prejudicaram a qualidade das análises, dentre estas podemos citar a falta de informações espaciais dos locais de capturas e de um maior detalhamento do esforço de pesca. Recomenda-se desta forma que seja reavaliada a exigência do uso de monitoramentos de desembarques como ferramenta para identificar os impactos da atividade sísmica sobre a pesca artesanal. / The seismic studies in geophysics using air guns have been widely used in the oil and gas prospecting. This technology is classified as a main source of underwater noise, with still unknown effects on fisheries, particularly the artisanal fisheries. Reduction and increase in fishery production have been already observed, but these effects varying among species and used fishing gears. In Brazil, monitoring of fishing landings has being done as a condition of environmental licensing of seismic activity. Thus, the objective of the study was to identify effects of this activity on the fishing landings, including in the analysis covariates Sea Surface Temperature (SST) and Chlorophyll-a concentrations (Chla). By Generalized Linear Models (GLM), it was evaluated, by habitat, three fish species cought in the oriental littoral of Rio de Janeiro: mullet (coastal pelagic), dolphinfish (oceanic pelagic), jamaica weakfish (coastal demersal); and four species from south littoral: brazilian sardine (coastal pelagic), dolphinfish (oceanic pelagic), red porgy (coastal demersal), tile fish (oceanic demersal). It was found that the environmental variables and seismic activity have low effect in landings productivity variability, although it was verified direct and inverse trends already described among catches and environmental variables, mainly for pelagic species. Current methodology of data collection showed serious flaws that have damaged the quality of the analysis, among them, the lack of spatial information from catch locations and a fishing effort further detailed. Therefore a revaluation of the requirement of monitoring of fishing landings as a tool to identify the impacts of seismic activity on artisanal fishery is recommended.

A morbimortalidade patrocinada pelos acidentes de trÃnsito se constitui em grave problema de saÃde pÃblica, exigindo vigilÃncia e monitoramento das aÃÃes de prevenÃÃo deste agravo. Os acidentes de trÃnsito no mundo sÃo reconhecidamente um fenÃmeno de grande magnitude e de elevada complexidade, representando uma expressÃo da interaÃÃo entre seres humanos, via, veÃculo e legislaÃÃo. A dinÃmica desta relaÃÃo, por sua vez, encontra na realidade brasileira, diferentes espaÃos de expressÃo. Este trabalho teve como objetivo analisar a epidemiologia dos acidentes de trÃnsito em Fortaleza. Para tanto analisa a tendÃncia da mortalidade nas Ãltimas trÃs dÃcadas e explora os fatores que envolvem os acidentes e suas vitimas a partir da vinculaÃÃo das bases de dados oficiais do MunicÃpio de Fortaleza para o perÃodo de 2004 a 2008. A vinculaÃÃo de bases de dados realizada baseou-se em tÃcnicas probabilÃsticas e determinÃsticas aplicadas aos bancos de dados oficiais, referentes aos registros das DeclaraÃÃes de Ãbito do Sistema de InformaÃÃo sobre Mortalidade, Boletins de OcorrÃncia de Acidentes de TrÃnsito da Autarquia Municipal de TrÃnsito e Cidadania, AutorizaÃÃes de InternaÃÃo Hospitalar e, cadastro oficial de veÃculos e habilitados. Os modelos estatÃsticos utilizados foram suficientes para detectar riscos e identificar diferenciais no tempo, no espaÃo, sexo, faixa etÃria e tipos de acidentes. Os resultados indicam padrÃes espaciais e temporais especÃficos e diferenciados segundo o tipo do acidente e as caracterÃsticas das vÃtimas, apontando para a enorme potencialidade das informaÃÃes georreferenciadas geradas e das tÃcnicas dos Modelos Lineares Generalizados utilizadas para a construÃÃo do conhecimento sobre o tema e consequente orientaÃÃo de polÃticas e planejamento urbano. Ãs vÃtimas pedestres, ciclistas e motociclistas foram bastante representativas no conjunto das vÃtimas estudadas, apresentaram riscos importantes de se acidentar e, uma vez ocorridos os acidentes, foram graves, resultando em maior risco de Ãbito. Diante dessa realidade à fundamental levar em consideraÃÃo as necessidades e especificidades de todos os tipos de usuÃrios do sistema viÃrio no planejamento de aÃÃes que visem à reduÃÃo dos acidentes. / The mortality sponsored by traffic accidents is a serious public health problem, requiring surveillance and monitoring of prevention of this disease. Traffic accidents in the world are recognized as a phenomenon of great magnitude and highly complex, representing an expression of the interaction between humans, route, vehicle and legislation. The dynamics of this relationship, in turn, finds in the Brazilian reality, different spaces of expression. This study aimed to analyze the epidemiology of traffic accidents in Fortaleza. For both analyzes the trends in mortality over the past three decades and explores the factors involved in accidents and their victims from the linkage of administrative databases in the city of Fortaleza in the period 2004 to 2008. Linking databases were constructed based on deterministic and probabilistic techniques applied to databases official, referring to records of death certificates in the Mortality Information System, Bulletin of Occurrence of Traffic Accidents Authority of the City Traffic and Citizenship , Hospital Admissions Authorizations and official registration of vehicles and enabled. The statistical models used were sufficient to detect risks and identify differences in time, space, sex, age and types of accidents. The results indicate spatial and temporal patterns specific and differentiated by type of accident and the characteristics of victims, pointing to the enormous potential of geo-referenced information generated and the techniques of generalized linear models used for the construction of knowledge on the subject and subsequent guidance policies and urban planning. To pedestrians, cyclists and motorcyclists were fairly representative of all victims studied presented a substantial risk of suffering an accident, and since the accident occurred, were severe, resulting in increased risk of death. Faced with this reality is crucial to consider the needs and specificities of all types of road users in the planning of actions aimed at reducing accidents.

Neste trabalho, trˆes modelos foram ajustados a um conjunto de dados obtido de um ensaio de controle biol´ogico para Diatraea saccharalis, uma praga comum em planta¸c˜oes de cana-de-a¸c´ucar. Usando a distribui¸c˜ao binomial como modelo de probabilidade, um ajuste adequado n˜ao pode ser obtido, devido `a superdispers˜ao gerada pela variabililidade dos dados e pelo excesso de zeros. Nesse caso, o modelo binomial inflacionado de zeros (ZIB) superdisperso ´e mais flex´ývel e eficiente para a modelagem desse tipo de dados. Entretanto, quando o interesse maior est´a sobre os valores positivos das propor¸c˜oes, pode-se utilizar o modelo binomial truncado superdisperso. Uma abordagem alternativa eficiente que foi utilizada para a modelagem desse tipo de dados foi a Bayesiana, sendo o ajuste do modelo realizado usando as t´ecnicas de simula¸c˜ao Monte Carlo em Cadeias de Markov, atrav´es do algoritmo Metropolis-Hastings e a sele¸c˜ao dos modelos foi feita usando o DIC (Deviance Information Criterion) e o fator de Bayes. Os modelos foram implementados no procedimento IML (Iteractive Matrix Linear) do programa SAS (Statistical Analysis System) e no programa WinBUGS e a convergˆencia das estimativas foi verificada atrav´es da an´alise gr´afica dos valores gerados e usando os diagn´osticos de Raftery & Lewis e de Heidelberger & Welch, implementado no m´odulo CODA do programa R. / In general the standard binomial regression models do not fit well to proportion data from biological control assays, manly when there is excess of zeros and overdispersion. In this work a zero-inflated binomial model is applied to a data set obtained from a biological control assay for Diatraea saccharalis, a commom pest in sugar cane. A parasite (Trichogramma galloi) was put to parasitize 128 eggs of the Anagasta kuehniella, an economically suitable alternative host (Parra, 1997), with a variable number of female parasites (2, 4, 8,..., 128), each with 10 replicates in a completely randomized experiment. When interest is only in the positive proportion data, a model can be based on the truncated binomial distribution. A Bayesian procedure was formulated using a simulation technique (Metropolis Hastings) for estimation of the posterior parameters of interest. The convergence of the Markov Chain generated was monitored by visualization of the trace plot and using Raftery & Lewis and Heidelberg & Welch diagnostics presented in the module CODA of the software R.

As distribuições de probabilidade gama, normal inversa, Weibull, log-normal e exponencial são uma boa alternativa para modelar observações associadas ao tempo, pois, em geral, a variável tempo possui assimetria à esquerda ou à direita, o que caracteriza as distribuições citadas anteriormente. O objetivo deste trabalho constitui-se em avaliar o comportamento dos predadores, Euborellia annulipes (\"Tesourinha\") e Harmonia axyridis (\"Joaninha\"), em relação à praga conhecida como Aphis gossypii (\"Pulgão\"). Outra pretensão deste trabalho é a aplicação da modelagem estatística, dando ênfase as técnicas dos modelos lineares generalizados e análise de sobrevivência, as quais foram aplicadas aos dados provenientes de um experimento, instalado no Laboratório de Ecologia de Insetos da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ). O experimento foi composto por 21 repetições, sendo cada repetição efetuada por meio de uma placa de Petri medido 60 X 15 mm. Em cada placa foi liberado um pulgão adulto áptero na parte central, tendo três pesquisadores responsáveis por observar a varável definida como tempo de ataque. Inicialmente, foram ajustados os modelos com distribuição gama e diferentes funções de ligação, e o modelo com a distribuição normal inversa com função de ligação canônica. Esses modelos foram ajustados aos dados desconsiderando as censuras, em que por meio do gráfico half-normal plot e testes de hipóteses, verificou que o modelo com a distribuição normal inversa com função de ligação canônica, apresentou o melhor ajuste. Posteriormente, foram ajustados os modelos exponencial, Weibull e log-normal para os dados considerando as censuras, os quais foram avaliados mediante o teste de razão de verossimilhança, sendo o modelo log-normal mais apropriado aos dados. / The probability density function of gamma, inverse normal, Weibull, log-normal and exponential distributions are good alternatives for modelling observations related with time, since, in general, the time variable has left or right asymmetry, which characterizes the distributions previously mentioned . The aim of this work is the application of statistical modeling, emphasizing the techniques of generalized linear models and survival analysis, which were applied to data from an experiment, installed in the Laboratory of Insect Ecology of the \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture (ESALQ), in which the goal of this experiment was to evaluate the behavior of predators, Euborellia annulipes (\"ring-legged earwig\") and Harmonia axyridis (\"Ladybird\"), in relation to the pest known as Aphis. The experiment was composed of 21 replicates, each replicate being done by means of a petri dish measured 60 X 15 mm. On each plate an adult aphid was released in the central part, with three researchers responsible. The model with distribution was used to determine the variance, which was defined as the attack time. Normal distribution with canonical link function. These models were adjusted to the data disregarding censorship, in which through the half-normal plot and hypothesis tests, verified that the model with the normal inverse distribution with canonical link function, presented the best fit. Subsequently, the exponential, Weibull and log-normal models were adjusted for the data considering the censorship, which were evaluated by the likelihood ratio test, the log-normal model being more appropriate to the data.

This presented thesis deals with applications of Tweedie compound Poisson model in non-life insurance pricing and claims reserving. Tweedie models are exponen- tial dispersion models with power mean-variance relationships and compound Poisson distribution is a particular Tweedie model. The interest in Tweedie com- pound Poisson model is motivated by its applications to generalized linear models (GLMs) and generalized estimation equations (GEE). The purpose of this thesis is to construct pricing and claims reserving models in which the response variables follow Tweedie compound Poisson model. Theoretical approaches are applied on the real datasets. 1

This Diploma thesis concern with generalized linear models and their application in bank practice. Especially to analyze retail loan repayment. First of all we see into theoretical viewpoint of generalized linear models. We shortly try to summarize problems of clasical linear model restrictions and after that we apply to theory on which generalized models are based. We introduce an overview of generalized linear models and after that we concern models, where dependent variable have multinomial and gamma distribution in detail. Main part this thesis is dedicated to data analysis about bank retail loans repayments. In this analysis we use those early mentioned models. We try to create good statistical models on which base the risk ratio of current bank clients could be predicted. The risk ratio is measured by two main indicators, which are: "overdue time" and "overdue amount". For analysis is used statistical software SAS.

Orientadores: Caio Lucidius Naberezny Azevedo, Filidor Edilfonso Vilca Labra / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-26T22:33:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chaves_NathaliaLima_M.pdf: 3044792 bytes, checksum: 8fea3cd9d074997b605026a7a4526c35 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A classe de modelos Birnbaum-Saunders (BS) foi desenvolvida a partir de problemas que surgiram na área de confiabilidade de materiais. Tais problemas, em geral, são ligados ao estudo de fadiga de materiais. No entanto, nos últimos tempos, essa classe de modelos tem sido aplicada em áreas fora do referido contexto como, por exemplo, em ciências da saúde, ambiental, florestal, demográficas, atuariais, financeira, entre outras, devido à sua grande versatilidade. Neste trabalho desenvolvemos a distribuição Birnbaum-Saunders (BS) baseada na normal assimétrica padrão sob a parametrização centrada (BSNAC) que, além de representar uma extensão da distribuição BS usual, apresenta diversas vantagens em relação à distribuição BS baseada na distribuição normal assimétrica sob a parametrização usual. Desenvolvemos também um modelo de regressão linear log-Birnbaum-Saunders. Apresentamos, tanto para a distribuição BSNAC quanto para o respectivo modelo de regressão, diversas propriedades. Desenvolvemos procedimentos de estimação sob os enfoques frenquentista e bayesiano, bem como ferramentas de diagnóstico para os modelos propostos, contemplando análise residual e medidas de influência. Realizamos estudos de simulação, considerando diferentes cenários, com o intuito de comparar as estimativas frequentistas e bayesianas, bem como avaliar o desempenho das medidas de diagnóstico. A metodologia aqui proposta foi ilustrada tanto com dados provenientes de estudos de simulação, quanto com conjuntos de dados reais / Abstract: The class of Birnbaum-Saunders (BS) models was developed from problems that arose in the field of material reliability. These problems generally are related to the study of material fatigue. However, in the last years, this class of models has been applied in areas outside that context, such as in health sciences, environmental, forestry, demographic, actuarial, financial, among others, due to its great versatility. In this work, we developed the skew-normal Birnbaum-Saunders distribution under the centered parameterization (BSNAC), which also represents an extension of the usual BS distribution and presents several advantages over the BS distribution based on the skew-normal distribution under the usual parameterization. We also developed a log-Birnbaum-Saunders linear regression model. We present several properties of both BSNAC distribution and the related regression model. We develop estimation procedures under the frequentist and Bayesian approaches, as well as diagnostic tools for the proposed models, contemplating residual analysis and measures of influence. We conducted simulation studies considering different scenarios, in order to compare the frequentist and Bayesian estimates and evaluate the performance of diagnostic measures. The methodology proposed here is illustrated with data sets from both simulation studies and real data sets / Mestrado / Estatistica / Mestra em Estatística