Avaliação de diferentes prioris na estimação dos parâmetros da distribuição GEV e na predição de quantis extremos

dc.contributor.advisorBeijo, Luiz Alberto
dc.contributor.advisor-co1Marques, Reinaldo Antônio Gomes
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8194104388434526por
dc.contributor.referee1Targino , Rodrigo Dos Santos
dc.contributor.referee2Liska , Gilberto Rodrigues
dc.creatorCosta, Matheus De Souza
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3705381782937920por
dc.date.accessioned2022-04-29T19:28:53Z
dc.date.issued2022-12-15
dc.description.abstractThe Bayesian approach has been widely applied in studies of extreme values ​​due to the possibility of reducing uncertainty in the estimates. However, the way to elicit an informative a priori structure, when dealing with extreme values ​​adjusted through the generalized distribution of extreme values ​​(GEV), is not yet fully established. Thus, the objective of this work was to evaluate different prior structures in a Bayesian approach of the GEV distribution fitted to maximum data from simulation and real data of maximum precipitation. The prior structures used were: Trivariate Normal distributions with variance and covariance matrices multiplied by 1, 4, non-informative Trivariate Normal distribution; Gamma distribution for extreme quantile differences, with different variabilities. For the case with simulated data, the estimation of parameters and quantiles was evaluated with the GEV model associated with each of these prior structures, with respect to the respective real values, through bias and percentage relative mean bias in different simulation scenarios and sample sizes. And for the real data, the objective was to evaluate, through the accuracy and precision of the estimates of the levels of return, the performance of the referred prior structures in a Bayesian approach to the GEV distribution fitted to data of maximum daily precipitations of São João da Boa Vista- SP, from 1971 to 2017. Data of maximum annual rainfall from Lavras-MG and Silvianópolis- MG were used as prior, comparing the deviance information criterion (DIC), accuracy, mean prediction error and interval mean amplitude of the models' maximum precipitation predictions. As for the main results of the simulated case, it was observed that prior structures with less variability produce more accurate estimates of all parameters of the GEV distribution, considering small sample sizes. In the scenarios in which precipitation data were simulated, the model with Gamma prior structure showed lower parameter bias and return levels. For the real data, by the DIC criterion, there were no substantial differences between the models. The model with a trivariate normal prior structure with a matrix of variances and covariances multiplied by 4, with prior information from Silvianópolis, provided more precise and accurate estimates of return levels.eng
dc.description.resumoA abordagem bayesiana tem sido muito aplicada em estudos de valores extremos devido a possibilidade da redução da incerteza nas estimativas. Contudo, a maneira de se elicitar uma estrutura a priori informativa, quando se trata de valores extremos ajustados por meio da distribuição generalizada de valores extremos (GEV), ainda não está completamente estabelecida. Deste modo, objetivou-se, neste trabalho, avaliar diferentes estruturas a priori em uma abordagem Bayesiana da distribuição GEV ajustada à dados de máximos provenientes de simulação e de dados reais de precipitação máxima. As estruturas a priori utilizadas foram: distribuições Normais Trivariadas com matrizes de variância e covariância multiplicadas por 1, 4, distribuição Normal Trivariada não-informativa; distribuição Gama para diferenças de quantis extremos, com diferentes variabilidades. Para o caso com dados simulados, avaliou-se a estimação dos parâmetros e de quantis com o modelo GEV associado a cada uma dessas estruturas a priori, com respeito aos respectivos valores reais, através de viés e viés médio relativo percentual em diferentes cenários de simulação e tamanhos amostrais. E para os dados reais, objetivou-se avaliar, através de acurácia e precisão das estimativas dos níveis de retorno, o desempenho das referidas estruturas a priori em uma abordagem Bayesiana para ajustar a distribuição GEV a dados de precipitações diárias máximas anuais de São João da Boa Vista-SP, no período de 1971 a 2017. Utilizou-se como priori dados de precipitação máxima anual de Lavras-MG e Silvianópolis-MG, comparando- se o critério de informação deviance (DIC), acurácia, erro médio de predição e amplitude média intervalar das predições de precipitações máximas dos modelos. Quanto aos principais resultados do caso simulado, observou-se que distribuições a priori com menor variabilidade, produzem estimativas mais precisas de todos os parâmetros da distribuição GEV, considerando pequenos tamanhos amostrais. Nos cenários em que se simulou dados de precipitação o modelo com priori Gama apresentou menor viés de parâmetros e níveis de retorno. Para os dados reais, pelo critério DIC, não houve diferenças substanciais entre os modelos. O modelo com estrutura a priori normal trivariada com matriz de variâncias e covariâncias multiplicada por 4, com informações a priori de Silvianópolis, forneceu estimativas de níveis de retorno mais precisas e acuradas.por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationCOSTA, Matheus de Souza. Avaliação de diferentes prioris na estimação dos parâmetros da distribuição GEV e na predição de quantis extremos. 2022. 56 f. Dissertação (Mestrado em Estatística Aplicada e Biometria) - Universidade Federal de Alfenas, Alfenas, MG, 2021.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.unifal-mg.edu.br/handle/123456789/1987
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Alfenaspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências Exataspor
dc.publisher.initialsUNIFAL-MGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Estatística Aplicada e Biometriapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectTeoria de valores extremospor
dc.subjectEstrutura a priori informativapor
dc.subjectNível de retornopor
dc.subjectAcuráciapor
dc.subjectErro médio de predição.por
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::PROBABILIDADE E ESTATISTICApor
dc.titleAvaliação de diferentes prioris na estimação dos parâmetros da distribuição GEV e na predição de quantis extremospt-BR
dc.typeDissertaçãopor

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