In or around 2010, a nationwide reevaluation of the allowable properties for southern pine dimension lumber was initiated. This led to a 2013 reduction in the design values of visually graded southern pine dimension lumber and a resulting decrease in its commercial and utility value. This change compelled researchers and industry professionals to ponder what could be done to shore up the value of solid-sawn southern pine products going forward and potentially increase design values if appropriate. In pursuit of this question, this dissertation looks closely at three areas: 1) the possibility this reduction in mechanical performance is not merely limited to southern pine structural lumber but can also be observed in other solid-sawn softwood products and species, 2) flaws that might exist in commonly utilized statistical models for estimating allowable properties in lumber, and 3) the feasibility of using existing technologies to begin to compensate for the economic and/or utility losses attributed to the recent reduction in design values. This work is comprised of an introduction, a conclusion, and three independent content chapters utilizing a variety of statistical techniques to investigate whether strength and stiffness reduction might also be occurring in southern pine (and Douglasir) utility crossarms, evaluate the propriety of using a Weibull distribution model for estimating allowable properties in dimension lumber, and gauge the suitability of nondestructive testing methods for potentially identifying high-value premium grades in solid-sawn softwood products.

Neste trabalho propomos a distribuição Weibull-Binomial-Negativa (WBN) considerando uma estrutura de ativação latente para explicar a ocorrência do evento de interesse, em que o número de causas competitivas é modelado pela distribuição Binomial Negativa, e os tempos não observados devido às causas seguem a distribuição Weibull. Em geral, as causas competitivas podem ter diferentes mecanismos de ativação, sendo assim os casos de primeira ativação, última ativação e ativação aleatória foram considerados no estudo. Desse modo o modelo proposto inclui uma ampla distribuição, tais como Weibull-Geométrico (WG) e Exponencial-Poisson Complementar (EPC), introduzidas por Barreto-Souza et al. (2011) e G. et al. (2011), respectivamente. Baseando-nos na mesma estrutura, consideramos o modelo de regressão locação-escala baseado na distribuição proposta (WBN) e o modelo para dados de sobrevivência com fração de cura. Os principais objetivos deste trabalho é estudar as propriedades matemáticas dos modelos propostos e desenvolver procedimentos de inferências desde uma perspectiva clássica e Bayesiana. Além disso, as medidas de diagnóstico Bayesiana baseadas na \'psi\'-divergência (Peng & Dey, 1995; Weiss, 1996), que inclui como caso particular a medida de divergência Kullback-Leibler (K-L), foram consideradas para detectar observações influentes / In this work we propose the Weibull-Negative-Binomial (WNB) considering a latent activation structure to explain the occurrence of an event of interest, where the number of competing causes are modeled by the Negative Binomial distribution and the no observed time due to the causes following the Weibull distribution. In general, the competitive causes may have different activation mechanisms, cases of first, last and random activation were considered in the study. Thus, the proposed model includes a wide distribution such as Weibull-Geometric distribution (WG) and Exponential-Poisson complementary (EPC) introduced by (Barreto-Souza et al., 2011) and (G. et al., 2011) respectively. Based on the same structure, we propose a location-scale regression model based on the proposed distribution (WNB) and the model for survival data with cure fraction. The main objectives of this work is to study the mathematical properties of the proposed models and develop procedures inferences from a classical and Bayesian perspective. Moreover, the Bayesian diagnostic measures based on the \'psi\'-divergence (Peng & Dey, 1995; Weiss, 1996), which includes Kullback-Leibler (K-L) divergence measure as a particular case, were considered to detect influential observations

A resistência à ruptura de materiais frágeis como o concreto de granulometria fina é fortemente dependente de sua heterogeneidade, do tamanho da amostra e da heterogeneidade das tensões. A partir de uma abordagem probabilista, fundamentada no modelo de Weibull, este trabalho trata da influência de tais efeitos sobre a resistência à tração de painéis compósitos formados por concreto de granulometria fina e telas soldadas. Desde que as armaduras se mantenham em regime elástico, mostra-se que o modelo de Weibull de dois parâmetros pode ser empregado com sucesso na previsão da ruptura dos painéis compósitos em estudo. Os parâmetros foram então identificados com medidas de ensaios de flexão em três e em quatro pontos de barras de concreto de granulometria fina de dois tamanhos diferentes. A utilização do modelo de Weibull confirmou, por outro lado, a validade da teoria de misturas como ferramenta para estimar as resistências de rupturas locais correspondentes a diferentes níveis de formação de fissuras / The rupture strength of brittle materials such as the microconcrete is strongly dependent on the microstructural heterogeneity, the sample size and the stress heterogeneity. Using a probabilistic approach, based on the Weibull distribution, this work deals with the influence of such effects on the tensile strength of composite panels formed by microconcrete and welded wire grids. Provide the reinforcements behaves in elastic regime, it is shown that the model of Weibull of two parameters can be used with success to predict the failure of the composite panels studied. The parameters were then identified from measurements of flexural tests in three and in four points of two different sizes of microconcrete samples. The feasibility of the Weibull model validates, as well, the rule of mixture as a satisfactory tool to estimate local failure strengths of related to different levels of cracking

Muitos equipamentos utilizados para quantificar substâncias, como toxinas em alimentos, freqüentemente apresentam deficiências para quantificar quantidades baixas. Em tais casos, geralmente indicam a ausência da substância quando esta existe, mas está abaixo de um valor pequeno \'ksi\' predeterminado, produzindo valores iguais a zero não necessariamente verdadeiros. Em outros casos, detectam a presença da substância, mas são incapazes de quantificá-la quando a quantidade da substância está entre \'ksai\' e um valor limiar \'tau\', conhecidos. Por outro lado, quantidades acima desse valor limiar são quantificadas de forma contínua, dando origem a uma variável aleatória contínua X cujo domínio pode ser escrito como a união dos intervalos, [ómicron, \"ksai\'), [\"ksai\', \'tau\' ] e (\'tau\', ?), sendo comum o excesso de valores iguais a zero. Neste trabalho, são propostos modelos que possibilitam discriminar a probabilidade de zeros verdadeiros, como o modelo de mistura com dois componentes, sendo um degenerado em zero e outro com distribuição contínua, sendo aqui consideradas as distribuições: exponencial, de Weibull e gama. Em seguida, para cada modelo, foram observadas suas características, propostos procedimentos para estimação de seus parâmetros e avaliados seus potenciais de ajuste por meio de métodos de simulação. Finalmente, a metodologia desenvolvida foi ilustrada por meio da modelagem de medidas de contaminação com aflatoxina B1, observadas em grãos de milho, de três subamostras de um lote de milho, analisados no Laboratório de Micotoxinas do Departamento de Agroindústria, Alimentos e Nutrição da ESALQ/USP. Como conclusões, na maioria dos casos, as simulações indicaram eficiência dos métodos propostos para as estimações dos parâmetros dos modelos, principalmente para a estimativa do parâmetro \'delta\' e do valor esperado, \'Epsilon\' (Y). A modelagem das medidas de aflatoxina, por sua vez, mostrou que os modelos propostos são adequados aos dados reais, sendo que o modelo de mistura com distribuição de Weibull, entretanto, ajustou-se melhor aos dados. / Much equipment used to quantify substances, such as toxins in foods, is unable to measure low amounts. In cases where the substance exists, but in an amount below a small fixed value \'ksi\' , the equipment usually indicates that the substance is not present, producing values equal to zero. In cases where the quantity is between \'\'ksi\' and a known threshold value \'tau\', it detects the presence of the substance but is unable to measure the amount. When the substance exists in amounts above the threshold value ?, it is measure continuously, giving rise to a continuous random variable X whose domain can be written as the union of intervals, [ómicron, \"ksai\'), [\"ksai\', \'tau\' ] and (\'tau\', ?), This random variable commonly has an excess of zero values. In this work we propose models that can detect the probability of true zero, such as the mixture model with two components, one being degenerate at zero and the other with continuous distribution, where we considered the distributions: exponential, Weibull and gamma. Then, for each model, its characteristics were observed, procedures for estimating its parameters were proposed and its potential for adjustment by simulation methods was evaluated. Finally, the methodology was illustrated by modeling measures of contamination with aflatoxin B1, detected in grains of corn from three sub-samples of a batch of corn analyzed at the laboratory of of Mycotoxins, Department of Agribusiness, Food and Nutrition ESALQ/USP. In conclusion, in the majority of cases the simulations indicated that the proposed methods are efficient in estimating the parameters of the models, in particular for estimating the parameter ? and the expected value, E(Y). The modeling of measures of aflatoxin, in turn, showed that the proposed models are appropriate for the actual data, however the mixture model with a Weibull distribution fits the data best.

In this thesis work, electricty generation modeling of the wind energy -one type of the renewable energy sources- is studied. The wind energy characteristics and the distribution of wind speed in a specific region is also examined. In addition, the power curves of the wind turbines are introduced and the relationship between the wind speed and wind power is explained. The generation characteristics of the wind turbines from various types of producers are also investigated. In this study, the main wind power forecasting methods are presented and the advantages and disadvantages of the methods are analyzed. The physical approaches, statistical methods and the Artificial Neural Network (ANN) methods are introduced. The parameters that affect the capacity factor, the total energy generation and the payback period are examined. In addition, the wind turbine models and their effect on the total energy generation with different wind data from various sites are explained. As a part of this study, a MATLAB-based software about wind speed and energy modelling and payback period calculation has been developed. In order to simplify the calculation process, a Graphical User Interface (GUI) has been designed. In addition, a simple wind energy persistence model for wind power plant operator in the intra-day market has been developed.

Progressive Type-II censoring was introduced by Cohen (1963) and has since been the topic of much research. The question stands whether it is sensible to use this sampling plan by design, instead of regular Type-II right censoring. We introduce an asymptotic progressive censoring model, and find optimal censoring schemes for location-scale families. Our optimality criterion is the determinant of the 2x2 covariance matrix of the asymptotic best linear unbiased estimators. We present an explicit expression for this criterion, and conditions for its boundedness. By means of numerical optimization, we determine optimal censoring schemes for the extreme value, the Weibull and the normal distributions. In many situations, it is shown that these progressive schemes significantly improve upon regular Type-II right censoring.

To determine the economic design of control charts and the specification limits with minimum cost are two separate issues in previous research areas. In this study, we proposed a method to determine the optimal design parameters of X control charts and the specification limits simultaneously from an economic viewpoint. We also consider two types of X control charts: one is the economic X control chart and the other is the economic statistical X control chart. We obtain the optimal results by minimizing the expected cost per unit time for the-larger-the-better quality characteristic with a Weibull distribution. We consider the asymmetric control limits because of the asymmetric feature of theWeibull distribution. Also, we are considering the difference between monitoring the process by using an economic statistical X control chart and conducting a complete inspection plan. Which way is better, process control or inspection plan? In our data analysis of the two types of X control chart, we find that the optimal expected cost per unit time with complete inspection is lower than without complete inspection. This is because the coefficient of Taguchi’s quadratic loss function we set is too small. And the analysis shows us the significant parameters for the optimal expected cost per unit time and design parameters. At last, in our numerical examples for two different types of X control chart, we find that the performance of the economic X control chart is as good as the economic statistical one. However, we suggest the producer use the economic statistical X control chart with a complete inspection plan to obtain a lower expected cost per unit time and larger power of the control chart.

Resumo: No Brasil, existem poucos estudos sobre longevidade de vacas de corte, principalmente utilizando ferramentas de análise de sobrevivência na estimação de parâmetros genéticos. Todavia, os critérios para avaliar esta característica são vários, tal que em alguns destes nem todos os registros das vacas nos rebanhos podem ser levados em consideração, devido à metodologia de análise utilizada. Uma variável que é de fácil mensuração e já faz parte da maioria dos controles zootécnicos das fazendas é a idade da vaca ao último parto (IVUP). Neste trabalho, objetivo foi avaliar a longevidade das vacas nos rebanhos utilizando a variável IVUP, por meio da metodologia de análise de sobrevivência. Esta variável foi utilizada mediante um critério para analisar a longevidade produtiva de vacas nos rebanhos. O critério adotado foi a diferença entre a data em relação ao último parto de cada vaca e a data do último parto de cada fazenda. Se esta diferença foi superior a 36 meses, a vaca falhou e foi considerada descartada. Caso contrário, esta vaca foi censurada, indicando que esta ainda poderia ter futuras parições. O critério de 36 meses foi proposto por ser período suficiente para a ocorrência de um novo parto. A metodologia de análise de sobrevivência foi utilizada por considerar dados censurados e não censurados. As variáveis: estação e ano de nascimento de cada vaca, a fazenda e a idade ao primeiro parto foram utilizadas para as análises da variável IVUP. Um estudo prévio por meio de curvas de Kaplan-Meier e o modelo de Cox, utilizando a distribuição gama para os touros, desconsiderando o parentesco entre eles, foram realizados. O software Survival Kit foi empregado para estimação dos parâmetros genéticos, levando em consideração o parentesco entre os animais. Verificou-se que a IVUP apresentou herdabilidade de 0,25, e que seu uso permite avaliar a ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In Brazil, there are few studies about stayability, especially using tools of survival analysis in the estimation of breeding values and heritability. The criteria for evaluating this characteristic are different, such that in some of these not all information in the herds of cows can be taken into consideration, because the method of analysis used. In addition, the definitions that consider the date of disposal of the animal affect the use of information obtained in practice, because until the cows come out of the flock may take years, thus the evaluation of their parents is impaired, since the goal is selection. A variable that is easy to measure and is already part of most controls husbandry farms are cow age at last birth (IVUP). This variable was used by one criterion to analyze the productive longevity of cows in herds. The criterion was the difference between the date from the last delivery date of each cow and the last part of each farm. If this difference was more than 36 months, the cow was considered failed and discarded. Otherwise, this cow was censored, indicating that this could still have further parities. The criterion of 36 months was proposed to be sufficient time for the occurrence of a new birth. The methodology of survival analysis was used. The variables season and year of birth of each cow, farm and age at first birth were used for analysis of variable IVUP. The objective of this study was to evaluate the performance of the variable IVUP through estimates of genetic and fixed effect, to study the longevity of cows in the herd. A previous study by Kaplan-Meier and Cox model using the gamma distribution for the bulls, disregarding the relationship between them, were performed. The Survival Kit software was used to estimate the genetic parameters, taking into account the relationship between the animals. It was found that the heritability of 0.25 for IVUP ... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Danísio Prado Munari / Coorientador: Claudia Cristina Paro da Paz / Coorientador: Raysildo Barbosa Lobo / Banca: João Ademir de Oliveira / Banca: Henrique Nunes De Oliveira / Banca: Roberto Carvalheiro / Banca: Lenira El Faro Zadra / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-05Bitstream added on 2014-06-13T18:43:23Z : No. of bitstreams: 1 caetano_sl_dr_jabo.pdf: 775583 bytes, checksum: a57f6e271b7d34656d680987f933ba7d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / No Brasil, existem poucos estudos sobre longevidade de vacas de corte, principalmente utilizando ferramentas de análise de sobrevivência na estimação de parâmetros genéticos. Todavia, os critérios para avaliar esta característica são vários, tal que em alguns destes nem todos os registros das vacas nos rebanhos podem ser levados em consideração, devido à metodologia de análise utilizada. Uma variável que é de fácil mensuração e já faz parte da maioria dos controles zootécnicos das fazendas é a idade da vaca ao último parto (IVUP). Neste trabalho, objetivo foi avaliar a longevidade das vacas nos rebanhos utilizando a variável IVUP, por meio da metodologia de análise de sobrevivência. Esta variável foi utilizada mediante um critério para analisar a longevidade produtiva de vacas nos rebanhos. O critério adotado foi a diferença entre a data em relação ao último parto de cada vaca e a data do último parto de cada fazenda. Se esta diferença foi superior a 36 meses, a vaca falhou e foi considerada descartada. Caso contrário, esta vaca foi censurada, indicando que esta ainda poderia ter futuras parições. O critério de 36 meses foi proposto por ser período suficiente para a ocorrência de um novo parto. A metodologia de análise de sobrevivência foi utilizada por considerar dados censurados e não censurados. As variáveis: estação e ano de nascimento de cada vaca, a fazenda e a idade ao primeiro parto foram utilizadas para as análises da variável IVUP. Um estudo prévio por meio de curvas de Kaplan-Meier e o modelo de Cox, utilizando a distribuição gama para os touros, desconsiderando o parentesco entre eles, foram realizados. O software Survival Kit foi empregado para estimação dos parâmetros genéticos, levando em consideração o parentesco entre os animais. Verificou-se que a IVUP apresentou herdabilidade de 0,25, e que seu uso permite avaliar a... / In Brazil, there are few studies about stayability, especially using tools of survival analysis in the estimation of breeding values and heritability. The criteria for evaluating this characteristic are different, such that in some of these not all information in the herds of cows can be taken into consideration, because the method of analysis used. In addition, the definitions that consider the date of disposal of the animal affect the use of information obtained in practice, because until the cows come out of the flock may take years, thus the evaluation of their parents is impaired, since the goal is selection. A variable that is easy to measure and is already part of most controls husbandry farms are cow age at last birth (IVUP). This variable was used by one criterion to analyze the productive longevity of cows in herds. The criterion was the difference between the date from the last delivery date of each cow and the last part of each farm. If this difference was more than 36 months, the cow was considered failed and discarded. Otherwise, this cow was censored, indicating that this could still have further parities. The criterion of 36 months was proposed to be sufficient time for the occurrence of a new birth. The methodology of survival analysis was used. The variables season and year of birth of each cow, farm and age at first birth were used for analysis of variable IVUP. The objective of this study was to evaluate the performance of the variable IVUP through estimates of genetic and fixed effect, to study the longevity of cows in the herd. A previous study by Kaplan-Meier and Cox model using the gamma distribution for the bulls, disregarding the relationship between them, were performed. The Survival Kit software was used to estimate the genetic parameters, taking into account the relationship between the animals. It was found that the heritability of 0.25 for IVUP ... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AdrianoSB_TESE.pdf: 4047692 bytes, checksum: 5b0ec3af1fa350ee85a33e2b05f88fc7 (MD5) Previous issue date: 2012-11-30 / The static and cyclic assays are common to test materials in structures.. For cycling assays to assess the fatigue behavior of the material and thereby obtain the S-N curves and these are used to construct the diagrams of living constant. However, these diagrams, when constructed with small amounts of S-N curves underestimate or overestimate the actual behavior of the composite, there is increasing need for more testing to obtain more accurate results. Therewith, , a way of reducing costs is the statistical analysis of the fatigue behavior. The aim of this research was evaluate the probabilistic fatigue behavior of composite materials. The research was conducted in three parts. The first part consists of associating the equation of probability Weilbull equations commonly used in modeling of composite materials S-N curve, namely the exponential equation and power law and their generalizations. The second part was used the results obtained by the equation which best represents the S-N curves of probability and trained a network to the modular 5% failure. In the third part, we carried out a comparative study of the results obtained using the nonlinear model by parts (PNL) with the results of a modular network architecture (MN) in the analysis of fatigue behavior. For this we used a database of ten materials obtained from the literature to assess the ability of generalization of the modular network as well as its robustness. From the results it was found that the power law of probability generalized probabilistic behavior better represents the fatigue and composites that although the generalization ability of the MN that was not robust training with 5% failure rate, but for values mean the MN showed more accurate results than the PNL model / Quando da utiliza??o de materiais em estruturas ? comum ? realiza??o de ensaios est?ticos e c?clicos. Para os ensaios c?clicos avalia-se o comportamento ? fadiga do material e com isso obt?m-se as curvas S-N e estas s?o utilizadas para construir os diagramas de vida constante. Por?m, estes diagramas, quando constru?dos com pequenas quantidades de curvas S-N, subestimam ou sobrestimam o comportamento real do comp?sito, havendo necessidade crescente de se fazer mais ensaios para a obten??o de maior precis?o nos resultados. Pensando assim, uma forma de diminuir custos ? a an?lise estat?stica do comportamento ? fadiga. Assim, este trabalho possui o intuito de avaliar o comportamento probabil?stico ? fadiga de materiais comp?sitos e foi dividido em tr?s partes. A primeira parte consiste em como associar a equa??o de probabilidade de Weilbull ?s equa??es comumente utilizadas no modelamento da curva S-N de mat?rias comp?sitos, quais sejam, a equa??o exponencial e a lei de pot?ncia e suas respectivas generaliza??es. Na segunda parte utilizou-se os resultados obtidos pela equa??o que melhor representa as curvas S-N de probabilidade e treinou-se uma rede modular ? 5% de falha. Na terceira parte, realizou-se um estudo comparativo dos resultados obtidos usando o modelo n?o linear por partes (PNL) com os resultados de uma arquitetura de rede modular (MN) na an?lise do comportamento ? fadiga. Para tanto utilizouse uma base de dados com dez materiais obtidos da literatura para se avaliar a capacidade de generaliza??o da rede modular, bem como sua robustez. A partir dos resultados verificou-se que a lei de pot?ncia generalizada de probabilidade representa melhor o comportamento probabil?stico ? fadiga de comp?sitos e que apesar da capacidade de generaliza??o da MN esta n?o se mostrou robusta para um treinamento com 5% de falha, por?m para valores m?dios a MN apresentou resultados mais precisos que o modelo PNL