Implications de l’hétérogénéité comportementale et biologique pour la vaccination contre les virus du papillome humain au niveau de la population : modélisation mathématique, revue systématique et méta-analyse

Objectifs : Dans plusieurs pays la couverture vaccinale contre les virus du papillome humain (VPH) est associée aux déterminants sociaux des comportements sexuels et la participation au dépistage du cancer du col utérin. Ces vaccins protègent uniquement contre certains types de VPH, donc leur impact futur sur les VPH nonvaccinaux demeure incertain. L’hétérogénéité comportementale entre individus et biologique entre types de VPH affectera l’efficacité populationnelle de la vaccination contre les VPH. Les objectifs spécifiques de cette thèse étaient 1) de modéliser comment une couverture vaccinale inégale entre filles préadolescentes qui différeront selon leur activité sexuelle et leur participation au dépistage du cancer du col affectera l’efficacité populationnelle de la vaccination, 2) faire une synthèse et comparer les estimés d’efficacité croisée des vaccins contre les VPH dans des populations ADN-négatives aux VPH et 3) d’identifier, avec la modélisation, les devis d’étude épidémiologique qui réduisent les biais dans l’estimation des interactions biologiques entre types de VPH. Méthode : Nous avons utilisé des modèles de transmission dynamique et une revue systématique de la littérature pour répondre aux objectifs. 1) Nous avons modélisé une couverture vaccinale inégale entre filles qui différeront selon leur activité sexuelle et leur participation au dépistage, et examiné les changements postvaccination dans l’inégalité dans la prévalence des VPH et l’incidence des carcinomes malpighien (SCC) du col de l’utérus entre femmes ayant différents comportements. 2) Nous avons effectué une revue systématique et méta-analyse des efficacités croisées des vaccins contre les VPH estimées dans des populations ADNnégatives aux VPH. 3) Nous avons développé des modèles de transmission dynamique et d’interaction de deux types de VPH pour simuler les études épidémiologiques d’interactions entre les VPH. Résultats : Pour l’objectif 1), notre modèle de transmission prédit que l’efficacité populationnelle du vaccin dépendra de la distribution du vaccin dans la population. Après la vaccination, les inégalités absolues dans l’incidence de l’infection et des SCC entre groupes de femmes qui diffèrent selon leur activité sexuelle et leur participation au dépistage devraient diminuer. Inversement, les inégalités relatives pourraient augmenter si les femmes plus sexuellement actives et celles qui ne se font jamais dépister ont une couverture vaccinale moins élevée que les autres. Le taux d’incidence des SCC demeurera élevé chez les femmes qui ne sont jamais dépistées après la vaccination. L’efficacité croisée vaccinale et les interactions biologiques entre VPH ne sont pas encore assez bien caractérisées pour pouvoir prédire l’impact du vaccin sur les types de VPH nonvaccinaux. Pour l’objectif 2), notre méta-analyse des essais cliniques des vaccins suggère que le vaccin bivalent a une efficacité croisée significativement plus élevée que le quadrivalent contre les infections persistantes et lésions précancéreuses avec les VPH-31, 33 et 45. Les essais cliniques plus longs estiment une efficacité croisée plus faible. La modélisation des études épidémiologiques d’interactions pour l’objectif 3) montre que l’estimation des interactions biologiques entre types de VPH dans les études épidémiologiques est systématiquement biaisée par la corrélation entre le temps à risque d’infection avec un type de VPH et le temps à risque d’infection avec d’autres types de VPH. L’ajustement pour des marqueurs d’activité sexuelle ne réussit pas à contrôler ce biais. Une mesure valide des interactions biologiques entre types de VPH peut être obtenue uniquement avec des études épidémiologiques prospectives qui restreignent les analyses à des individus susceptibles ayant des partenaires sexuels infectés. Conclusion : L’hétérogénéité comportementale entre individus et l’hétérogénéité biologique entre VPH affecteront l’efficacité populationnelle du vaccin contre les VPH. Dans les contextes où les déterminants sociaux des comportements sexuels et la participation au dépistage sont aussi associés à la couverture vaccinale chez les préadolescentes, l’inégalité relative dans l’incidence des SCC risque d’augmenter. Ces comportements demeureront des facteurs de risque importants du cancer du col à l’avenir. L’effet à long terme du vaccin sur les types de VPH non-vaccinaux demeure incertain. Quoique nos résultats suggèrent que les vaccins offrent une efficacité croisée contre certains types de VPH, celle-ci pourrait diminuer après quelques années. Des interactions compétitives entre VPH pourraient exister malgré les associations observées entre les incidences des infections VPH, donc une augmentation post-vaccination de la prévalence des VPH non-vaccinaux demeure possible. Des devis d’analyse plus complexes sont nécessaires pour mesurer de façon valide les interactions biologiques entre les VPH dans les études épidémiologiques.

Pricing derivatives with stochastic volatility

This Ph.D. thesis contains 4 essays in mathematical finance with a focus on pricing Asian option (Chapter 4), pricing futures and futures option (Chapter 5 and Chapter 6) and time dependent volatility in futures option (Chapter 7). In Chapter 4, the applicability of the Albrecher et al.(2005)'s comonotonicity approach was investigated in the context of various benchmark models for equities and com- modities. Instead of classical Levy models as in Albrecher et al.(2005), the focus is the Heston stochastic volatility model, the constant elasticity of variance (CEV) model and the Schwartz (1997) two-factor model. It is shown that the method delivers rather tight upper bounds for the prices of Asian Options in these models and as a by-product delivers super-hedging strategies which can be easily implemented. In Chapter 5, two types of three-factor models were studied to give the value of com- modities futures contracts, which allow volatility to be stochastic. Both these two models have closed-form solutions for futures contracts price. However, it is shown that Model 2 is better than Model 1 theoretically and also performs very well empiri- cally. Moreover, Model 2 can easily be implemented in practice. In comparison to the Schwartz (1997) two-factor model, it is shown that Model 2 has its unique advantages; hence, it is also a good choice to price the value of commodity futures contracts. Fur- thermore, if these two models are used at the same time, a more accurate price for commodity futures contracts can be obtained in most situations. In Chapter 6, the applicability of the asymptotic approach developed in Fouque et al.(2000b) was investigated for pricing commodity futures options in a Schwartz (1997) multi-factor model, featuring both stochastic convenience yield and stochastic volatility. It is shown that the zero-order term in the expansion coincides with the Schwartz (1997) two-factor term, with averaged volatility, and an explicit expression for the first-order correction term is provided. With empirical data from the natural gas futures market, it is also demonstrated that a significantly better calibration can be achieved by using the correction term as compared to the standard Schwartz (1997) two-factor expression, at virtually no extra effort. In Chapter 7, a new pricing formula is derived for futures options in the Schwartz (1997) two-factor model with time dependent spot volatility. The pricing formula can also be used to find the result of the time dependent spot volatility with futures options prices in the market. Furthermore, the limitations of the method that is used to find the time dependent spot volatility will be explained, and it is also shown how to make sure of its accuracy.

Méthodes de Bootstrap pour les modèles à facteurs

Cette thèse développe des méthodes bootstrap pour les modèles à facteurs qui sont couram- ment utilisés pour générer des prévisions depuis l'article pionnier de Stock et Watson (2002) sur les indices de diffusion. Ces modèles tolèrent l'inclusion d'un grand nombre de variables macroéconomiques et financières comme prédicteurs, une caractéristique utile pour inclure di- verses informations disponibles aux agents économiques. Ma thèse propose donc des outils éco- nométriques qui améliorent l'inférence dans les modèles à facteurs utilisant des facteurs latents extraits d'un large panel de prédicteurs observés. Il est subdivisé en trois chapitres complémen- taires dont les deux premiers en collaboration avec Sílvia Gonçalves et Benoit Perron. Dans le premier article, nous étudions comment les méthodes bootstrap peuvent être utilisées pour faire de l'inférence dans les modèles de prévision pour un horizon de h périodes dans le futur. Pour ce faire, il examine l'inférence bootstrap dans un contexte de régression augmentée de facteurs où les erreurs pourraient être autocorrélées. Il généralise les résultats de Gonçalves et Perron (2014) et propose puis justifie deux approches basées sur les résidus : le block wild bootstrap et le dependent wild bootstrap. Nos simulations montrent une amélioration des taux de couverture des intervalles de confiance des coefficients estimés en utilisant ces approches comparativement à la théorie asymptotique et au wild bootstrap en présence de corrélation sérielle dans les erreurs de régression. Le deuxième chapitre propose des méthodes bootstrap pour la construction des intervalles de prévision permettant de relâcher l'hypothèse de normalité des innovations. Nous y propo- sons des intervalles de prédiction bootstrap pour une observation h périodes dans le futur et sa moyenne conditionnelle. Nous supposons que ces prévisions sont faites en utilisant un ensemble de facteurs extraits d'un large panel de variables. Parce que nous traitons ces facteurs comme latents, nos prévisions dépendent à la fois des facteurs estimés et les coefficients de régres- sion estimés. Sous des conditions de régularité, Bai et Ng (2006) ont proposé la construction d'intervalles asymptotiques sous l'hypothèse de Gaussianité des innovations. Le bootstrap nous permet de relâcher cette hypothèse et de construire des intervalles de prédiction valides sous des hypothèses plus générales. En outre, même en supposant la Gaussianité, le bootstrap conduit à des intervalles plus précis dans les cas où la dimension transversale est relativement faible car il prend en considération le biais de l'estimateur des moindres carrés ordinaires comme le montre une étude récente de Gonçalves et Perron (2014). Dans le troisième chapitre, nous suggérons des procédures de sélection convergentes pour les regressions augmentées de facteurs en échantillons finis. Nous démontrons premièrement que la méthode de validation croisée usuelle est non-convergente mais que sa généralisation, la validation croisée «leave-d-out» sélectionne le plus petit ensemble de facteurs estimés pour l'espace généré par les vraies facteurs. Le deuxième critère dont nous montrons également la validité généralise l'approximation bootstrap de Shao (1996) pour les regressions augmentées de facteurs. Les simulations montrent une amélioration de la probabilité de sélectionner par- cimonieusement les facteurs estimés comparativement aux méthodes de sélection disponibles. L'application empirique revisite la relation entre les facteurs macroéconomiques et financiers, et l'excès de rendement sur le marché boursier américain. Parmi les facteurs estimés à partir d'un large panel de données macroéconomiques et financières des États Unis, les facteurs fortement correlés aux écarts de taux d'intérêt et les facteurs de Fama-French ont un bon pouvoir prédictif pour les excès de rendement.

Dinâmica das pescas e gestão participativa do polvo vulgar (Octopus vulgaris) capturado pela frota de covos e alcatruzes no sul de Portugal

Tese de Doutoramento, Ciências do Mar, da Terra e do Ambiente, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015

Photovoltaic power forecast modeling with artificial neural networks

Dissertação de Mestrado, Engenharia Eletrónica e Telecomunicações, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2016

School Anxiety Inventory: Reliability and Validity Evidence in a Sample of Slovenian Adolescents

The purpose of this study was to examine the reliability and validity of the School Anxiety Inventory (SAI) using a sample of 646 Slovenian adolescents (48% boys), ranging in age from 12 to 19 years. Single confirmatory factor analyses replicated the correlated four-factor structure of scores on the SAI for anxiety-provoking school situations (Anxiety about School Failure and Punishment, Anxiety about Aggression, Anxiety about Social Evaluation, and Anxiety about Academic Evaluation), and the three-factor structure of the anxiety response systems (Physiological Anxiety, Cognitive Anxiety, and Behavioral Anxiety). Equality of factor structures was compared using multigroup confirmatory factor analyses. Measurement invariance for the four- and three-factor models was obtained across gender and school-level samples. The scores of the instrument showed high internal reliability and adequate test–retest reliability. The concurrent validity of the SAI scores was also examined through its relationship with the Social Anxiety Scale for Adolescents (SASA) scores and the Questionnaire about Interpersonal Difficulties for Adolescents (QIDA) scores. Correlations of the SAI scores with scores on the SASA and the QIDA were of low to moderate effect sizes.

Recent advances in explaining hedge fund returns:implicit factors and exposures

We survey articles covering how hedge fund returns are explained, using largely non-linear multifactor models that examine the non-linear pay-offs and exposures of hedge funds. We provide an integrated view of the implicit factor and statistical factor models that are largely able to explain the hedge fund return-generating process. We present their evolution through time by discussing pioneering studies that made a significant contribution to knowledge, and also recent innovative studies that examine hedge fund exposures using advanced econometric methods. This is the first review that analyzes very recent studies that explain a large part of hedge fund variation. We conclude by presenting some gaps for future research.

An application of two techniques for the analysis of short, multivariate non-stationary time-series of Mauritanian trawl survey data

Min/max autocorrelation factor analysis (MAFA) and dynamic factor analysis (DFA) are complementary techniques for analysing short (> 15-25 y), non-stationary, multivariate data sets. We illustrate the two techniques using catch rate (cpue) time-series (1982-2001) for 17 species caught during trawl surveys off Mauritania, with the NAO index, an upwelling index, sea surface temperature, and an index of fishing effort as explanatory variables. Both techniques gave coherent results, the most important common trend being a decrease in cpue during the latter half of the time-series, and the next important being an increase during the first half. A DFA model with SST and UPW as explanatory variables and two common trends gave good fits to most of the cpue time-series. (c) 2004 International Council for the Exploration of the Sea. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Authentic Leadership Questionnaire: invariance between samples of Brazilian and Portuguese employees

The Authentic Leadership Questionnaire (ALQ) is used to assess authentic leadership (AL). Although ALQ is often used in empirical research, cross-cultural studies with this measure are scarce. Aiming to contribute to filling this gap, this study assesses the invariance of the ALQ measure between samples of Brazilian (N = 1019) and Portuguese (N = 842) employees. A multi-group confirmatory factor analysis was performed, and the results showed the invariance of the first- and second-order factor models between the Brazilian and Portuguese samples. The results are discussed considering their cultural setting, with the study’s limitations and future research directions being pointed out.

Anomaly Detection in Random Graph

La presenti tesi ha come obiettivo lo studio di due algoritmi per il rilevamento di anomalie all' interno di grafi random. Per entrambi gli algoritmi sono stati creati dei modelli generativi di grafi dinamici in modo da eseguire dei test sintetici. La tesi si compone in una parte iniziale teorica e di una seconda parte sperimentale. Il secondo capitolo introduce la teoria dei grafi. Il terzo capitolo presenta il problema del rilevamento di comunità. Il quarto capitolo introduce possibili definizioni del concetto di anomalie dinamiche e il problema del loro rilevamento. Il quinto capitolo propone l' introduzione di un punteggio di outlierness associato ad ogni nodo sulla base del confronto tra la sua dinamica e quella della comunità a cui appartiene. L' ultimo capitolo si incentra sul problema della ricerca di una descrizione della rete in termini di gruppi o ruoli sulla base della quale incentrare la ricerca delle anomalie dinamiche.

Self-dynamic structure factor of dense liquids: Theory and simulation

The self-intermediate dynamic structure factor Fs(k,t) of liquid lithium near the melting temperature is calculated by molecular dynamics. The results are compared with the predictions of several theoretical approaches, paying special attention to the Lovesey model and the Wahnstrm and Sjgren mode-coupling theory. To this end the results for the Fs(k,t) second memory function predicted by both models are compared with the ones calculated from the simulations.

Dynamic Performance Evaluation of Canadian Fixed-Income Funds using Markov Regime Switching Models

This thesis examines the performance of Canadian fixed-income mutual funds in the context of an unobservable market factor that affects mutual fund returns. We use various selection and timing models augmented with univariate and multivariate regime-switching structures. These models assume a joint distribution of an unobservable latent variable and fund returns. The fund sample comprises six Canadian value-weighted portfolios with different investing objectives from 1980 to 2011. These are the Canadian fixed-income funds, the Canadian inflation protected fixed-income funds, the Canadian long-term fixed-income funds, the Canadian money market funds, the Canadian short-term fixed-income funds and the high yield fixed-income funds. We find strong evidence that more than one state variable is necessary to explain the dynamics of the returns on Canadian fixed-income funds. For instance, Canadian fixed-income funds clearly show that there are two regimes that can be identified with a turning point during the mid-eighties. This structural break corresponds to an increase in the Canadian bond index from its low values in the early 1980s to its current high values. Other fixed-income funds results show latent state variables that mimic the behaviour of the general economic activity. Generally, we report that Canadian bond fund alphas are negative. In other words, fund managers do not add value through their selection abilities. We find evidence that Canadian fixed-income fund portfolio managers are successful market timers who shift portfolio weights between risky and riskless financial assets according to expected market conditions. Conversely, Canadian inflation protected funds, Canadian long-term fixed-income funds and Canadian money market funds have no market timing ability. We conclude that these managers generally do not have positive performance by actively managing their portfolios. We also report that the Canadian fixed-income fund portfolios perform asymmetrically under different economic regimes. In particular, these portfolio managers demonstrate poorer selection skills during recessions. Finally, we demonstrate that the multivariate regime-switching model is superior to univariate models given the dynamic market conditions and the correlation between fund portfolios.

Dynamic models for computer viruses

Computer viruses are an important risk to computational systems endangering either corporations of all sizes or personal computers used for domestic applications. Here, classical epidemiological models for disease propagation are adapted to computer networks and, by using simple systems identification techniques a model called SAIC (Susceptible, Antidotal, Infectious, Contaminated) is developed. Real data about computer viruses are used to validate the model. (c) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Two dimensional computational fluid dynamic models for waste stabilisation ponds

Traditional waste stabilisation pond (WSP) models encounter problems predicting pond performance because they cannot account for the influence of pond features, such as inlet structure or pond geometry, on fluid hydrodynamics. In this study, two dimensional (2-D) computational fluid dynamics (CFD) models were compared to experimental residence time distributions (RTD) from literature. In one of the-three geometries simulated, the 2-D CFD model successfully predicted the experimental RTD. However, flow patterns in the other two geometries were not well described due to the difficulty of representing the three dimensional (3-D) experimental inlet in the 2-D CFD model, and the sensitivity of the model results to the assumptions used to characterise the inlet. Neither a velocity similarity nor geometric similarity approach to inlet representation in 2-D gave results correlating with experimental data. However. it was shown that 2-D CFD models were not affected by changes in values of model parameters which are difficult to predict, particularly the turbulent inlet conditions. This work suggests that 2-D CFD models cannot be used a priori to give an adequate description of the hydrodynamic patterns in WSP. (C) 1998 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Analysis of dynamic models for structural insight and model reduction .2. A multi-stage compressor shutdown case-study

In this second paper, the three structural measures which have been developed are used in the modelling of a three stage centrifugal synthesis gas compressor. The goal of this case study is to determine the essential mathematical structure which must be incorporated into the compressor model to accurately model the shutdown of this system. A simple, accurate and functional model of the system is created via three structural measures. It was found that the model can be correctly reduced into its basic modes and that the order of the differential system can be reduced from 51(st) to 20(th). Of the 31 differential equational 21 reduce to algebraic relations, 8 become constants and 2 can be deleted thereby increasing the algebraic set from 70 to 91 equations. An interpretation is also obtained as to which physical phenomena are dominating the dynamics of the compressor add whether the compressor will enter surge during the shutdown. Comparisons of the reduced model performance against the full model are given, showing the accuracy and applicability of the approach. Copyright (C) 1996 Elsevier Science Ltd