Modern statistics typically deals with complex data, in particular where the ambient dimension of the problem p may be of the same order as, or even substantially larger than, the sample size n. It has now become well understood that even in this type of high-dimensional scaling, statistically consistent estimators can be achieved provided one imposes structural constraints on the statistical models. In spite of great success over the last few decades, we are still experiencing bottlenecks of two distinct kinds: (I) in multivariate modeling, data modeling assumption is typically limited to instances such as Gaussian or Ising models, and hence handling varied types of random variables is still restricted, and (II) in terms of computation, learning or estimation process is not efficient especially when p is extremely large, since in the current paradigm for high-dimensional statistics, regularization terms induce non-differentiable optimization problems, which do not have closed-form solutions in general. The thesis addresses these two distinct but highly complementary problems: (I) statistical model specification beyond the standard Gaussian or Ising models for data of varied types, and (II) computationally efficient elementary estimators for high-dimensional statistical models. / text

[pt] Mavroeidis (2005) alertou que equações de equlíbrio motivadas por modelos macroeconômicos com expectatvas racionais poderiam ser fracamente identificados devido ao uso de instrumentos fracos. Eu argumento que, embora tais preocupações sejam legítimas, elas não são empiricamente graves, contanto que instrumentos sejam devidamente selecionados. Eu utilizo um modelo DSGE estimado de média escala como laboratório para avaliar estimação uniequacional de condições de equilíbrio macroeconômicas. Apresento estimadores baseados no LASSO que selecionam instrumentos e tem boa performance em amostra finita, que argumento funcionam melhor em relações que incluem termos de expectativa, como a Curva de Phillips Novo Keynesiana. Por último, faço uma aplicação empírica para a Curva de Phillips da economia dos Estados-Unidos e as estimativas validam um componente de expectativa predominante. / [en] Mavroeidis (2005) alerted that equilibrium conditions from typical rational expectations macroeconomic models could be weakly identified due to the use of poor instruments. I argue that, although such concerns are legitimate, they are not empirically severe, provided instruments are properly selected. I use an estimated medium scale DSGE model as a laboratory to assess single-equation estimation of macroeconomic equilibrium conditions. I present LASSO-based estimators to select instruments that perform well in finite samples, which I argue have a better chance of performing for forward-looking relationships, such as the New Keynesian Phillips Curve. Finally, I provide an empirical application of the estimators for the US economy s Phillips Curve and show that it validates a dominant forward looking behavior.

La classe des M-estimateurs engendre des estimateurs classiques d’un paramètre de localisation multidimensionnel tels que l’estimateur du maximum de vraisemblance, la moyenne empirique et la médiane spatiale. Huber (1964) introduit les M-estimateurs dans le cadre de l’étude des estimateurs robustes. Parmi la littérature dédiée à ces estimateurs, on trouve en particulier les ouvrages de Huber (1981) et de Hampel et al. (1986) sur le comportement asymptotique et la robustesse via le point de rupture et la fonction d’influence (voir Ruiz-Gazen (2012) pour une synthèse sur ces notions). Plus récemment, des résultats sur la convergence et la normalité asymptotique sont établis par Van der Vaart (2000) dans le cadre multidimensionnel. Nevalainen et al. (2006, 2007) étudient le cas particulier de la médiane spatiale pondérée et non-pondérée dans le cas clusterisé. Nous généralisons ces résultats aux M-estimateurs pondérés. Nous étudions leur convergence presque sûre, leur normalité asymptotique ainsi que leur robustesse dans le cas de données clusterisées. / M-estimators were first introduced by Huber (1964) as robust estimators of location and gave rise to a substantial literature. For results on their asymptotic behavior and robustness (using the study of the influence func- tion and the breakdown point), we may refer in particular to the books of Huber (1981) and Hampel et al. (1986). For more recent references, we may cite the work of Ruiz-Gazen (2012) with a nice introductory presentation of robust statistics, and the book of Van der Vaart (2000) for results, in the independent and identically distributed setting, concerning convergence and asymptotic normality in the multivariate setting considered throughout this paper. Most of references address the case where the data are independent and identically distributed. However clustered, and hierarchical, data frequently arise in applications. Typically the facility location problem is an important research topic in spatial data analysis for the geographic location of some economic activity. In this field, recent studies perform spatial modelling with clustered data (see e.g. Liao and Guo, 2008; Javadi and Shahrabi, 2014, and references therein). Concerning robust estimation, Nevalainen et al. (2006) study the spatial median for the multivariate one-sample location problem with clustered data. They show that the intra-cluster correlation has an impact on the asymptotic covariance matrix. The weighted spatial median, introduced in their pioneer paper of 2007, has a superior efficiency with respect to its unweighted version, especially when clusters’ sizes are heterogenous or in the presence of strong intra-cluster correlation. The class of weighted M-estimators (introduced in El Asri, 2013) may be viewed as a generalization of this work to a broad class of estimators: weights are assigned to the objective function that defines M-estimators. The aim is, for example, to adapt M-estimators to the clustered structures, to the size of clusters, or to clusters including extremal values, in order to increase their efficiency or robustness. In this thesis, we study the almost sure convergence of unweighted and weighted M-estimators and establish their asymptotic normality. Then, we provide consistent estimators of the asymptotic variance and derived, numerically, optimal weights that improve the relative efficiency to their unweighted versions. Finally, from a weight-based formulation of the breakdown point, we illustrate how these optimal weights lead to an altered breakdown point.

O aumento dos fluxos globais comerciais e financeiros, a partir da década de 90, e as diversas crises ocorridas até o atual período fizeram da avaliação de contágio um tema extremamente relevante, tanto para investidores quanto para formuladores de política. Nesse sentido, a presente dissertação tem como objetivo testar a hipótese de contágio financeiro para os mercados de Brasil, Inglaterra e Espanha em face à última crise americana de 2008. Para tanto, desenvolveu-se o artigo que integra o Capítulo 2 - a espinha dorsal deste trabalho - com dados diários dos retornos dos índices de Jan/2004 a Jun/2011. No âmbito da metodologia de cópulas, adotou-se uma estratégia empírica com base em duas etapas: i) a estimativa não paramétrica de cópulas, via kernel, utilizando o método desenvolvido em Fermanian et al. (2002) e a avaliação através de uma abordagem de bootstrap, sobre a ocorrência de um aumento significativo nas medidas de dependência delas extraídas; ii) testes sobre a igualdade entre cópulas empíricas, conforme proposto por Remillard e Scaillet (2009), a fim de verificar se houve mudança na estrutura de dependência a partir da crise. Os resultados obtidos nas duas etapas da estratégia empírica são semelhantes e sugerem a existência de contágio financeiro para os países analisados no período estudado. / The increase in global trade and financial flows since the 90’s, and the various crises in the current period until these days made contagion an extremely important issue for both investors and policy makers. Accordingly, this dissertation aims to test the hypothesis of financial contagion between USA and markets in Brazil, England and Spain in the face of the last USA crisis of 2008. To this end, we produce the article in Chapter 2 - the backbone of this work - with daily data of index-returns from Jan/2004 to Jun/2011. Under the scope of copula methodology, we addopt an empirical strategy based on two steps: i) estimating nonparametric copulas via kernel, using the method developed in Fermanian et al. (2002) and assessing through a bootstrap approach whether a significant change in dependence measures extracts thereof, ii) testing whether two empirical estimated copulas are the same, as proposed by Remillard e Scaillet (2009), to check again whether dependence structures change with crisis. The results obtained in these two steps of the empirical strategy are similar and suggest the existence of financial contagion between the countries analysed in the studied period.

Submitted by FABIANA DA SILVA FRANÇA (fabiana21franca@gmail.com) on 2017-12-20T15:35:24Z No. of bitstreams: 1 Arquivo Total.pdf: 2319057 bytes, checksum: 95f09094d5df62a489fc14021d023153 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-20T15:35:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivo Total.pdf: 2319057 bytes, checksum: 95f09094d5df62a489fc14021d023153 (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / The family Membracidae comprises about 3.200 described species and is distributed worldwide (with the exception of the Arctic and Antarctic). Although the greatest diversity is found in the Neotropics, few ecological studies have been directed to this group in Brazil. The present study aimed to establish a sampling protocol, as well as to inventory and analyze the similarity of the fauna of treehoppers in areas of the Atlantic Forest of Paraíba. The protocol was standardized in 100 sampling units and four sampling techniques were used: active collection (30 units), yellow adhesive cards placed in the understory (30 units) and in the canopy (30 units) and light trap (10 units). Samples were collected in four representative areas of Atlantic Forest in the state: REBIO Guaribas (3,016ha), RPGN Engenho Gargaú (1,058.6ha), RPPN Fazenda Pacatuba (266,53ha) and RVS Mata do Buraquinho (519,75ha). To evaluate the efficiency of the protocol, the performance was analyzed through rarefaction, and the complementary of the methods was analyzed through the Jaccard index. Species accumulation curves were also made using the Chao 1 and Chao 2 estimators and the sample sufficiency was calculated in each area. The similarity between the areas was evaluated for abundance (ANOVA) and richness (ANOSIM). The richness of the Atlantic Forest was estimated through Chao 1 and Chao2. In total, 2,612 individuals belonging to 85 species were collected. The methods showed high complementarity with values varying from 63% to 78%. The richness sampled in the areas varied between 34 and 58 species, with an average of 85.2% of sample sufficiency. The RPPN Engenho Gargaú and REBIO Guaribas differed (p = 0.034) with regard to species abundance. The results show that the taxocenosis of treehoppers among sampled areas are similar both in composition and patterns is species distribution and abundance. / A família Membracidae compreende cerca de 3.200 espécies descritas e tem distribuição cosmopolita (com exceção do Ártico e Antártico). Apesar de a maior diversidade ser encontrada nos Neotrópico, poucos estudos de cunho ecológico têm sido direcionados a este grupo no Brasil. O presente estudo objetivou o estabelecimento de um protocolo de amostragem, bem como, inventariar e analisar a similaridade da fauna de membracídeos em áreas da Mata Atlântica da Paraíba. O protocolo foi padronizado em 100 unidades amostrais e foram utilizados quatro métodos de coleta, sendo: coleta ativa (30 unidades), cartões adesivos amarelos aplicados no sub-bosque (30 unidades) e no dossel (30 unidades) e armadilha luminosa (10 unidades). Foram realizadas coletas em quatro áreas representativas de Mata Atlântica do estado: REBIO Guaribas (3.016ha), RPPN Engenho Gargaú (1.058,6ha), RPPN Fazenda Pacatuba (266,53ha) e RVS Mata do Buraquinho (519,75ha). Para avaliar a eficiência do protocolo, foi analisado o desempenho, através da rarefação, e a complementaridade dos métodos por meio do índice Jaccard. Também foram feitas curvas de acumulação de espécies utilizando os estimadores Chao 1 e Chao 2 e calculada a suficiência amostral em cada área. A similaridade entre as áreas foi avaliada quanto à abundância (ANOVA) e riqueza (ANOSIM). A riqueza da Mata Atlântica foi estimada através de Chao 1 e Chao 2. No total foram coletados 2.612 indivíduos pertencentes a 85 espécies. Os métodos apresentaram alta complementaridade com valores variando de 63% a 78%. A riqueza amostrada nas áreas variou entre 34 e 58 espécies, com média de 85,2% de suficiência amostral. A RPPN Engenho Gargaú e REBIO Guaribas diferiram (p= 0.034) com relação a abundância de indivíduos. Os resultados mostram que a taxocenose de membracídeos entre as áreas de estudo são similares tanto na composição quanto no padrão de distribuição de abundância

Resumo: O objetivo deste estudo foi investigar a existência de variabilidade genética aditiva sobre a variância residual do ganho de peso do nascimento à desmama (GND) de bovinos Nelore e as perspectivas de se explorar diferenças entre genótipos para variância residual para a obtenção de maior uniformidade de produção, por meio de seleção. Diferentes abordagens, implementadas em dois passos, foram estudadas: Inicialmente, avaliaram-se três modelos para análise de medidas de dispersão dos resíduos associados às observações de GND da progênie de touros Nelore. O modelo considerado mais promissor foi empregado em estudo subsequente, em que foi investigado o impacto do tamanho de progênie dos touros nas estimativas obtidas para variância aditiva sobre a dispersão residual e estimadores de dispersão em diferentes escalas foram comparados. A confiabilidade de tal abordagem foi verificada por meio de simulação de Monte Carlo. Um último estudo avaliou a possibilidade de se considerarem, simultaneamente, efeitos aditivos e ambientais sobre a variância residual de GND, empregando-se diferentes modelos para análise do logaritmo natural do quadrado do resíduo associado a cada observação. Concluiu-se que, ao se considerar famílias de grande tamanho, seria possível obter predições acuradas do mérito genético dos touros para a variância residual e alguma resposta em termos de uniformidade de produção, sendo a abordagem do último estudo considerada a mais adequada para este fim. Desconsiderar efeitos ambientais sobre a variância residual no segundo passo das análises pode levar a superestimação da variância aditiva sobre a dispersão residual, bem como da resposta esperada à seleção / Abstract: This study was carried out to investigate the existence of genetic variability on residual variance of beef cattle production traits and to evaluate the opportunity for improvement in uniformity of such traits by selecting for lower residual variance. Different two-step approaches were studied to address these questions: Firstly, three models were employed to analyze different measures associated with residual dispersion of weight gain from birth to weaning (GND) in the progeny of Nellore sires. The model that performed best was employed in a subsequent study to access the impact of progeny size on estimates of additive variance for residual dispersion, also aiming to compare dispersion estimators of different scales and to predict selection response in each situation. Reliability of this approach was verified by Monte Carlo simulation. The possibility of considering, simultaneously, additive and environmental effects on residual variance of GND was investigated by analyzing log squared residuals associated with each observation according to different models. It was concluded that, by considering large sire families, accurate estimates of genetic merit of sires for residual variance could be obtained as well as some improvement in uniformity of GND. Analyzing log squared residuals associated with each observation was considered the most promising approach for this task. Ignoring environmental effects at the level of residual variance could lead to inflated estimates of additive variance of residual dispersion, therefore implying in overestimation of response to selection / Orientador: Sandra Aidar de Queiroz / Coorientador: Roberto Carvalheiro / Banca: Vanerlei Mozaquatro Roso / Banca: Henrique Nunes de Oliveira / Mestre

O aumento dos fluxos globais comerciais e financeiros, a partir da década de 90, e as diversas crises ocorridas até o atual período fizeram da avaliação de contágio um tema extremamente relevante, tanto para investidores quanto para formuladores de política. Nesse sentido, a presente dissertação tem como objetivo testar a hipótese de contágio financeiro para os mercados de Brasil, Inglaterra e Espanha em face à última crise americana de 2008. Para tanto, desenvolveu-se o artigo que integra o Capítulo 2 - a espinha dorsal deste trabalho - com dados diários dos retornos dos índices de Jan/2004 a Jun/2011. No âmbito da metodologia de cópulas, adotou-se uma estratégia empírica com base em duas etapas: i) a estimativa não paramétrica de cópulas, via kernel, utilizando o método desenvolvido em Fermanian et al. (2002) e a avaliação através de uma abordagem de bootstrap, sobre a ocorrência de um aumento significativo nas medidas de dependência delas extraídas; ii) testes sobre a igualdade entre cópulas empíricas, conforme proposto por Remillard e Scaillet (2009), a fim de verificar se houve mudança na estrutura de dependência a partir da crise. Os resultados obtidos nas duas etapas da estratégia empírica são semelhantes e sugerem a existência de contágio financeiro para os países analisados no período estudado. / The increase in global trade and financial flows since the 90’s, and the various crises in the current period until these days made contagion an extremely important issue for both investors and policy makers. Accordingly, this dissertation aims to test the hypothesis of financial contagion between USA and markets in Brazil, England and Spain in the face of the last USA crisis of 2008. To this end, we produce the article in Chapter 2 - the backbone of this work - with daily data of index-returns from Jan/2004 to Jun/2011. Under the scope of copula methodology, we addopt an empirical strategy based on two steps: i) estimating nonparametric copulas via kernel, using the method developed in Fermanian et al. (2002) and assessing through a bootstrap approach whether a significant change in dependence measures extracts thereof, ii) testing whether two empirical estimated copulas are the same, as proposed by Remillard e Scaillet (2009), to check again whether dependence structures change with crisis. The results obtained in these two steps of the empirical strategy are similar and suggest the existence of financial contagion between the countries analysed in the studied period.

O aumento dos fluxos globais comerciais e financeiros, a partir da década de 90, e as diversas crises ocorridas até o atual período fizeram da avaliação de contágio um tema extremamente relevante, tanto para investidores quanto para formuladores de política. Nesse sentido, a presente dissertação tem como objetivo testar a hipótese de contágio financeiro para os mercados de Brasil, Inglaterra e Espanha em face à última crise americana de 2008. Para tanto, desenvolveu-se o artigo que integra o Capítulo 2 - a espinha dorsal deste trabalho - com dados diários dos retornos dos índices de Jan/2004 a Jun/2011. No âmbito da metodologia de cópulas, adotou-se uma estratégia empírica com base em duas etapas: i) a estimativa não paramétrica de cópulas, via kernel, utilizando o método desenvolvido em Fermanian et al. (2002) e a avaliação através de uma abordagem de bootstrap, sobre a ocorrência de um aumento significativo nas medidas de dependência delas extraídas; ii) testes sobre a igualdade entre cópulas empíricas, conforme proposto por Remillard e Scaillet (2009), a fim de verificar se houve mudança na estrutura de dependência a partir da crise. Os resultados obtidos nas duas etapas da estratégia empírica são semelhantes e sugerem a existência de contágio financeiro para os países analisados no período estudado. / The increase in global trade and financial flows since the 90’s, and the various crises in the current period until these days made contagion an extremely important issue for both investors and policy makers. Accordingly, this dissertation aims to test the hypothesis of financial contagion between USA and markets in Brazil, England and Spain in the face of the last USA crisis of 2008. To this end, we produce the article in Chapter 2 - the backbone of this work - with daily data of index-returns from Jan/2004 to Jun/2011. Under the scope of copula methodology, we addopt an empirical strategy based on two steps: i) estimating nonparametric copulas via kernel, using the method developed in Fermanian et al. (2002) and assessing through a bootstrap approach whether a significant change in dependence measures extracts thereof, ii) testing whether two empirical estimated copulas are the same, as proposed by Remillard e Scaillet (2009), to check again whether dependence structures change with crisis. The results obtained in these two steps of the empirical strategy are similar and suggest the existence of financial contagion between the countries analysed in the studied period.

In this work we address the problem of friction compensation in a pneumatic control valve. It is proposed a nonlinear control law that uses algebraic estimators in its structure, in order to adapt the controller to the aging of the valve. For that purpose we estimate parameters related to the valve\'s Karnopp model, necessary to friction compensation, online. The estimators and the controller are validated through simulations. / Nessa pesquisa, estudamos o problema de compensação de atrito em válvulas pneumáticas. É proposta uma lei de controle não linear que tem estimadores algébricos em sua estrutura, para adaptar o controlador ao envelhecimento da válvula. Para isso, estimam-se os valores de parâmetros relacionados ao modelo de Karnopp da válvula, necessários à compensação do atrito, de maneira online. Os estimadores e o controlador são validados através de simulações.

The problem of estimating mean and covariances of a multivariate normal distributedrandom vector has been studied in many forms. This thesis focuses on the estimatorsproposed in [15] for a banded covariance structure with m-dependence. It presents theprevious results of the estimator and rewrites the estimator when m = 1, thus makingit easier to analyze. This leads to an adjustment, and a proposition for an unbiasedestimator can be presented. A new and easier proof of consistency is then presented.This theory is later generalized into a general linear model where the correspondingtheorems and propositions are made to establish unbiasedness and consistency. In thelast chapter some simulations with the previous and new estimator verifies that thetheoretical results indeed makes an impact.