Testing Spatial Autocorrelation in Weighted Networks : the Modes Permutation Test

In a weighted spatial network, as specified by an exchange matrix, the variances of the spatial values are inversely proportional to the size of the regions. Spatial values are no more exchangeable under independence, thus weakening the rationale for ordinary permutation and bootstrap tests of spatial autocorrelation. We propose an alternative permutation test for spatial autocorrelation, based upon exchangeable spatial modes, constructed as linear orthogonal combinations of spatial values. The coefficients obtain as eigenvectors of the standardised exchange matrix appearing in spectral clustering, and generalise to the weighted case the concept of spatial filtering for connectivity matrices. Also, two proposals aimed at transforming an acessibility matrix into a exchange matrix with with a priori fixed margins are presented. Two examples (inter-regional migratory flows and binary adjacency networks) illustrate the formalism, rooted in the theory of spectral decomposition for reversible Markov chains.

Exact and approximate stepdown methods for multiple hypothesis testing

Consider the problem of testing k hypotheses simultaneously. In this paper,we discuss finite and large sample theory of stepdown methods that providecontrol of the familywise error rate (FWE). In order to improve upon theBonferroni method or Holm's (1979) stepdown method, Westfall and Young(1993) make eective use of resampling to construct stepdown methods thatimplicitly estimate the dependence structure of the test statistics. However,their methods depend on an assumption called subset pivotality. The goalof this paper is to construct general stepdown methods that do not requiresuch an assumption. In order to accomplish this, we take a close look atwhat makes stepdown procedures work, and a key component is a monotonicityrequirement of critical values. By imposing such monotonicity on estimatedcritical values (which is not an assumption on the model but an assumptionon the method), it is demonstrated that the problem of constructing a validmultiple test procedure which controls the FWE can be reduced to the problemof contructing a single test which controls the usual probability of a Type 1error. This reduction allows us to draw upon an enormous resamplingliterature as a general means of test contruction.

Statistics in archaeology: New directions

Connections between Statistics and Archaeology have always appeared veryfruitful. The objective of this paper is to offer an outlook of somestatistical techniques that are being developed in the most recentyears and that can be of interest for archaeologists in the short run.

Análise faunística de Calliphoridae (Diptera) da Reserva Biológica do Tinguá, Nova Iguaçu, Rio de Janeiro

O presente estudo investiga a fauna de califorídeos na Reserva Biológica do Tinguá usando como meios os índices faunísticos. Realizaram-se coletas mensais com armadilhas contendo sardinha expostas por 48 horas, nos pontos: A- borda da mata; B- 1000 metros para interior da mata; C- 500 metros para interior da mata. Objetivou-se estudar a entomofauna califorídica em ambiente florestal através de índices faunísticos. Foram coletadas 26 espécies de califorídeos ao longo do experimento. Definiram-se espécies Singletons, Doubletons, Uniques e Duplicates, intermediárias e comuns; calcularam-se riqueza e projeção da riqueza (estimadores Chao 1 e 2, Jackknife 1 e 2, Ace, Ice e Bootstrap); diversidade (Índice Shannon-Wiener); equidade (Índice Pielou) e similaridade dos pontos (quociente Sorensen e porcentagem de similaridade Southwood). Os pontos A e B mostraram o mesmo número de espécies de califorídeos (23), maior que C (16), diferindo apenas nas espécies raras, intermediárias e comuns. Em A foi registrado grande número de espécies consideradas intermediárias. Em B o número de espécies raras, intermediárias e comuns foi similar. Em C, o número de espécies raras foi menor que de intermediárias e comuns. Jackknife 2 no ponto B gerou a maior riqueza, indicando possibilidade de serem coletadas mais cinco espécies na reserva além das coletadas neste estudo, e em A e C mais três espécies. Ace e Bootstrap apresentaram-se seguros para estimativa de riqueza de Calliphoridae. A diversidade foi maior em B. A equidade foi semelhante nos pontos. B e C foram mais semelhantes em relação às espécies (dendograma): Laneela nigripes e Mesembrinella bellardiana, principais destes dois pontos aparecem agrupadas; Chrysomya albiceps, Chrysomya megacephala e Hemilucilia semidiaphana, principais espécies em A aparecem unidas.

A low dimensional Kalman filter for systems with lagged observables

This note describes how the Kalman filter can be modified to allow for thevector of observables to be a function of lagged variables without increasing the dimensionof the state vector in the filter. This is useful in applications where it is desirable to keepthe dimension of the state vector low. The modified filter and accompanying code (whichnests the standard filter) can be used to compute (i) the steady state Kalman filter (ii) thelog likelihood of a parameterized state space model conditional on a history of observables(iii) a smoothed estimate of latent state variables and (iv) a draw from the distribution oflatent states conditional on a history of observables.

Validation procedures in radiological diagnostic models. Neural network and logistic regression

The objective of this paper is to compare the performance of twopredictive radiological models, logistic regression (LR) and neural network (NN), with five different resampling methods. One hundred and sixty-seven patients with proven calvarial lesions as the only known disease were enrolled. Clinical and CT data were used for LR and NN models. Both models were developed with cross validation, leave-one-out and three different bootstrap algorithms. The final results of each model were compared with error rate and the area under receiver operating characteristic curves (Az). The neural network obtained statistically higher Az than LR with cross validation. The remaining resampling validation methods did not reveal statistically significant differences between LR and NN rules. The neural network classifier performs better than the one based on logistic regression. This advantage is well detected by three-fold cross-validation, but remains unnoticed when leave-one-out or bootstrap algorithms are used.

Which is the optimal sampling strategy for habitat suitability modelling

Designing an efficient sampling strategy is of crucial importance for habitat suitability modelling. This paper compares four such strategies, namely, 'random', 'regular', 'proportional-stratified' and 'equal -stratified'- to investigate (1) how they affect prediction accuracy and (2) how sensitive they are to sample size. In order to compare them, a virtual species approach (Ecol. Model. 145 (2001) 111) in a real landscape, based on reliable data, was chosen. The distribution of the virtual species was sampled 300 times using each of the four strategies in four sample sizes. The sampled data were then fed into a GLM to make two types of prediction: (1) habitat suitability and (2) presence/ absence. Comparing the predictions to the known distribution of the virtual species allows model accuracy to be assessed. Habitat suitability predictions were assessed by Pearson's correlation coefficient and presence/absence predictions by Cohen's K agreement coefficient. The results show the 'regular' and 'equal-stratified' sampling strategies to be the most accurate and most robust. We propose the following characteristics to improve sample design: (1) increase sample size, (2) prefer systematic to random sampling and (3) include environmental information in the design'

Estimation of percentage body fat in 6- to 13-year-old children by skinfold thickness, body mass index and waist circumference.

We evaluated the accuracy of skinfold thicknesses, BMI and waist circumference for the prediction of percentage body fat (PBF) in a representative sample of 372 Swiss children aged 6-13 years. PBF was measured using dual-energy X-ray absorptiometry. On the basis of a preliminary bootstrap selection of predictors, seven regression models were evaluated. All models included sex, age and pubertal stage plus one of the following predictors: (1) log-transformed triceps skinfold (logTSF); (2) logTSF and waist circumference; (3) log-transformed sum of triceps and subscapular skinfolds (logSF2); (4) log-transformed sum of triceps, biceps, subscapular and supra-iliac skinfolds (logSF4); (5) BMI; (6) waist circumference; (7) BMI and waist circumference. The adjusted determination coefficient (R² adj) and the root mean squared error (RMSE; kg) were calculated for each model. LogSF4 (R² adj 0.85; RMSE 2.35) and logSF2 (R² adj 0.82; RMSE 2.54) were similarly accurate at predicting PBF and superior to logTSF (R² adj 0.75; RMSE 3.02), logTSF combined with waist circumference (R² adj 0.78; RMSE 2.85), BMI (R² adj 0.62; RMSE 3.73), waist circumference (R² adj 0.58; RMSE 3.89), and BMI combined with waist circumference (R² adj 0.63; RMSE 3.66) (P < 0.001 for all values of R² adj). The finding that logSF4 was only modestly superior to logSF2 and that logTSF was better than BMI and waist circumference at predicting PBF has important implications for paediatric epidemiological studies aimed at disentangling the effect of body fat on health outcomes.

The role of migration and domestic transmission in the spread of HIV-1 non-B subtypes in Switzerland.

BACKGROUND: By analyzing human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) pol sequences from the Swiss HIV Cohort Study (SHCS), we explored whether the prevalence of non-B subtypes reflects domestic transmission or migration patterns. METHODS: Swiss non-B sequences and sequences collected abroad were pooled to construct maximum likelihood trees, which were analyzed for Swiss-specific subepidemics, (subtrees including ≥80% Swiss sequences, bootstrap >70%; macroscale analysis) or evidence for domestic transmission (sequence pairs with genetic distance <1.5%, bootstrap ≥98%; microscale analysis). RESULTS: Of 8287 SHCS participants, 1732 (21%) were infected with non-B subtypes, of which A (n = 328), C (n = 272), CRF01_AE (n = 258), and CRF02_AG (n = 285) were studied further. The macroscale analysis revealed that 21% (A), 16% (C), 24% (CRF01_AE), and 28% (CRF02_AG) belonged to Swiss-specific subepidemics. The microscale analysis identified 26 possible transmission pairs: 3 (12%) including only homosexual Swiss men of white ethnicity; 3 (12%) including homosexual white men from Switzerland and partners from foreign countries; and 10 (38%) involving heterosexual white Swiss men and females of different nationality and predominantly nonwhite ethnicity. CONCLUSIONS: Of all non-B infections diagnosed in Switzerland, <25% could be prevented by domestic interventions. Awareness should be raised among immigrants and Swiss individuals with partners from high prevalence countries to contain the spread of non-B subtypes.

Desenvolupament d'una aplicació per a la creació de pressupostos on-line

En aquests moments, el mercat no es troba en una bona situació, per aquest motiu les empreses han de buscar noves maneres de créixer, expandir-se i noves formes d’interactuar amb els clients. La idea original d’aquest projecte sorgeix de la necessitat de disposar d’una manera diferent de promocionar-se i oferir nous serveis a través d’internet mitjançant una pàgina web. Degut a la situació actual, el preu és un aspecte molt important i influent a l’hora de realitzar una obra. Per aquest motiu es va pensar que seria molt interessant que el client pogués demanar de forma fàcil i ràpida un pressupost, i a l’instant tingués un preu orientatiu del que li pot costar la obra. D’aquesta manera l’interessat s’estalvia i agilitza molts passos previs abans de començar una obra. Després d’analitzar quina era la millor manera de portar a terme el projecte informàtic, s’ha determinat que la pàgina web es desenvoluparà utilitzant els llenguatges HTML i PHP combinant-lo amb el framework CodeIgniter. El disseny de la web es realitzarà mitjançant fulles d’estil CSS conjuntament amb el framework BootStrap. Per realitzar l’aplicació web que realitza els pressupostos s’utilitzarà AJAX i jQuery perquè d’aquesta manera el procés sigui dinàmic. L’entorn de desenvolupament escollit és el NetBeans i per provar el projecte s’utilitza el XAMPP. Un usuari només necessitarà un navegador i connexió a internet per fer servir totes les funcions de la web. Podrà realitzar pressupostos, concertar visites, contactar i per suposat veure tota la part informativa de la pàgina.

Trends in indices of daily precipitation extremes in Catalonia (NE Spain), 1951-2003

The aim of this paper is to quantitatively characterize the climatology of daily precipitation indices in Catalonia (northeastern Iberian Peninsula) from 1951 to 2003. This work has been performed analyzing a subset of the ETCCDI (Expert Team on Climate Change Detection and Indices) precipitation indices calculated from a new interpolated dataset of daily precipitation, namely SPAIN02, regular at 0.2° horizontal resolution (around 20 km) and from two high-quality stations: the Ebro and Fabra observatories. Using a jack-knife technique, we have found that the sampling error of the SPAIN02 regional averaged is relatively low. The trend analysis has been implemented using a Circular Block Bootstrap procedure applicable to non-normal distributions and autocorrelated series. A running trend analysis has been applied to analyze the trend persistence. No general trends at a regional scale are observed, considering the annual or the seasonal regional averaged series of all the indices for all the time windows considered. Only the consecutive dry days index (CDD) at annual scale shows a locally coherent spatial trend pattern; around 30% of the Catalonia area has experienced an increase of around 2¿3 days decade¿1. The Ebro and Fabra observatories show a similar CDD trend, mainly due to the summer contribution. Besides this, a significant decrease in total precipitation (around ¿10 mm decade¿1) and in the index "highest precipitation amount in five-day period" (RX5DAY, around ¿5 mm decade¿1), have been found in summer for the Ebro observatory.

Anàlisi multivariada craniomètrica de les poblacions catalano-balears del passat

S'ha portat a terme una analisi estadística de les dades craniometriques de les principals poblacions catalano-balears del passat, des de J'Edat del Bronze fins a l'Edat Mitjana, i posteriorment s'han integrat les poblacions en un context peninsular més ampli. S'han analitzalles relacions entre poblacions per mitja d'un analisi d'agrupament (cluster), emprant els algoritmes UPGMA i del "veí més proper" i la distancia euclídea al quadrat. Així mateix, s'ha realitzat un re-mostreig (bootstrap) per comprovar la robustes de les agrupacions obtingudes i un test de Mantel per comprovar el grau de concordan~a entre les poblacions femenines i masculines. Els resultats mostren que, a nivell peninsular, els Bascos són la població més diferenciada de la resta des d'un punt de vista morfologic, la qual cosa pot estar relacionada amb una major antiguitat d'aquesta població, potser present des de temps pre-neolítics. La segona font de variació peninsular la constitueixen dues poblacions amb possibles influencies foranies d'origen africa: jueus i musulmans. La resta de poblacions, incloent-hi les de Mallorca, són notablement homogenies a pesar de la seva heterogene'itat cultural, temporal i geogràtfica. Finalment, es conclou que no hi ha cap analisi estadística que objectivament recolzi I'existencia deIs tipus racials tradicionalmcnt descrits a la Península Iberica, i que responen a una visió tipologica i estatica de la diversitat humana.

Citizens' control and the efficiency of local public services

Està àmpliament acceptat que la descentralització fiscal incrementa el control dels ciutadans sobre els polítics, fomenta el rendiment de comptes i augmenta l¿eficiència. Aquest treball té per objectiu identificar les característiques socio-econòmiques dels ciutadans (votants potencials) que generen un major control sobre els responsables polítics locals provocant, així, un major nivell d'eficiència en un context descentralitzat.També s'analitzen les característiques fiscals dels governs locals que fomenten aquest control i eficiència. L'estudi s'ha aplicat a una mostra de municipis catalans seguint la metodologia convencional basada en l'estimació en dues etapes. A la primera etapa s'estima l'eficiència en que operen els municipis mitjançant la tècnica DEA. La novetat rau en el càlcul d'una nova versió d'indicador global d¿output municipal. En la segona etapa, a través d¿una estimació tipus Tobit (models censurats) i de mètodes bootstrap, es mostra com els factors abans comentats poden influir sobre l¿eficiència. Els resultats suggereixen que la forta presencia de comerciants, jubilats i persones amb dret a vot afavoreixen el control dels ciutadans, el rendiment de comptes i l¿eficiència. Un factor que facilita aquest control, i per tant una major eficiència, és la presència de baixos costos d'oportunitat d'obtenir informació sobre la gestió local dels serveis públics.

Bootstrapping pairs in Distance-Based Regression

La regressió basada en distàncies és un mètode de predicció que consisteix en dos passos: a partir de les distàncies entre observacions obtenim les variables latents, les quals passen a ser els regressors en un model lineal de mínims quadrats ordinaris. Les distàncies les calculem a partir dels predictors originals fent us d'una funció de dissimilaritats adequada. Donat que, en general, els regressors estan relacionats de manera no lineal amb la resposta, la seva selecció amb el test F usual no és possible. En aquest treball proposem una solució a aquest problema de selecció de predictors definint tests estadístics generalitzats i adaptant un mètode de bootstrap no paramètric per a l'estimació dels p-valors. Incluim un exemple numèric amb dades de l'assegurança d'automòbils.

Citizens' control and the efficiency of local public services

Està àmpliament acceptat que la descentralització fiscal incrementa el control dels ciutadans sobre els polítics, fomenta el rendiment de comptes i augmenta l¿eficiència. Aquest treball té per objectiu identificar les característiques socio-econòmiques dels ciutadans (votants potencials) que generen un major control sobre els responsables polítics locals provocant, així, un major nivell d'eficiència en un context descentralitzat.També s'analitzen les característiques fiscals dels governs locals que fomenten aquest control i eficiència. L'estudi s'ha aplicat a una mostra de municipis catalans seguint la metodologia convencional basada en l'estimació en dues etapes. A la primera etapa s'estima l'eficiència en que operen els municipis mitjançant la tècnica DEA. La novetat rau en el càlcul d'una nova versió d'indicador global d¿output municipal. En la segona etapa, a través d¿una estimació tipus Tobit (models censurats) i de mètodes bootstrap, es mostra com els factors abans comentats poden influir sobre l¿eficiència. Els resultats suggereixen que la forta presencia de comerciants, jubilats i persones amb dret a vot afavoreixen el control dels ciutadans, el rendiment de comptes i l¿eficiència. Un factor que facilita aquest control, i per tant una major eficiència, és la presència de baixos costos d'oportunitat d'obtenir informació sobre la gestió local dels serveis públics.