Study of some physical properties of biodegradable films based on blends of gelatin and poly(vinyl alcohol) using a response-surface methodology

The aim of this work was to study the effect of the hydrolysis degree (HD) and the concentration (C(PVA)) Of two types of poly(vinyl alcohol) (PVA) and of the type (glycerol and sorbitol) and the concentration (C(P)) of plasticizers on some physical properties of biodegradable films based on blends of gelatin and PVA Using a response-surface methodology. The films were prepared with a film forming solutions (FFS) with 2 g of macromolecules (gelatin+PVA)/100 g de FFS. The responses analyzed were the mechanical properties, the solubility, the moisture Content. the color difference and the opacity. The linear model was statistically significant and predictive for puncture force and deformation. elongation at break, solubility in water, Moisture content and opacity. The CPVA affected strongly the elongation at break of the films. The interaction of the HD and the C(P) affected this property. Moreover. the puncture force was affected slightly by the C(PVA). Concerning the Solubility in water, the reduction of the HD increased it and this effect was greater for high CPVA Values. In general. the most important effect observed in the physical properties of the films was that of the plasticizer type and concentration. The PVA hydrolysis degree and concentration have an important effect only for the elongation at break, puncture deformation and solubility in water. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Fluctuating abundance of humpback whales (Megaptera novaeangliae) in a calving ground off coastal Brazil

The humpback whale (Megaptera novaeangliae) population that uses Abrolhos Bank, off the east coast of Brazil as a breeding ground is increasing. To describe temporal changes in the relative abundance of humpback whales around Abrolhos, seven years (1998-2004) of whale count data were collected during July through to November. During one-hour-scans, observers determined group size within 9.3 km (5 n.m.) of a land-based observing station. A total Of 930 scans, comprising 7996 sightings of adults and 2044 calves were analysed using generalized linear models that included variables for time of day, day of the season, years and two-way interactions as possible predictors. The pattern observed was the gradual build-up and decline in whale counts within seasons. Patterns and peaks of adult and calf counts varied among years. Although fluctuation was observed, there was generally an increasing trend in adult counts among years. Calf counts increased only in 2004. These fluctuations may have been caused by some environmental conditions in humpback whales` summering grounds and also by changes in spatial-temporal concentrations in Abrolhos Bank. The general pattern observed within the study area mirrored what was observed in the whole Abrolhos Bank. Knowledge of the consistency with which humpback whales use this important nursing area should prove beneficial for designing future monitoring programmes especially related to whale watching activities around Abrolhos Archipelago.

The constrained compartmentalized knapsack problem: mathematical models and solution methods

The constrained compartmentalized knapsack problem can be seen as an extension of the constrained knapsack problem. However, the items are grouped into different classes so that the overall knapsack has to be divided into compartments, and each compartment is loaded with items from the same class. Moreover, building a compartment incurs a fixed cost and a fixed loss of the capacity in the original knapsack, and the compartments are lower and upper bounded. The objective is to maximize the total value of the items loaded in the overall knapsack minus the cost of the compartments. This problem has been formulated as an integer non-linear program, and in this paper, we reformulate the non-linear model as an integer linear master problem with a large number of variables. Some heuristics based on the solution of the restricted master problem are investigated. A new and more compact integer linear model is also presented, which can be solved by a branch-and-bound commercial solver that found most of the optimal solutions for the constrained compartmentalized knapsack problem. On the other hand, heuristics provide good solutions with low computational effort. (C) 2011 Elsevier BM. All rights reserved.

Job rotation in assembly lines employing disabled workers

In this paper we consider the programming of job rotation in the assembly line worker assignment and balancing problem. The motivation for this study comes from the designing of assembly lines in sheltered work centers for the disabled, where workers have different task execution times. In this context, the well-known training aspects associated with job rotation are particularly desired. We propose a metric along with a mixed integer linear model and a heuristic decomposition method to solve this new job rotation problem. Computational results show the efficacy of the proposed heuristics. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Transformed symmetric models

For the first time, we introduce a class of transformed symmetric models to extend the Box and Cox models to more general symmetric models. The new class of models includes all symmetric continuous distributions with a possible non-linear structure for the mean and enables the fitting of a wide range of models to several data types. The proposed methods offer more flexible alternatives to Box-Cox or other existing procedures. We derive a very simple iterative process for fitting these models by maximum likelihood, whereas a direct unconditional maximization would be more difficult. We give simple formulae to estimate the parameter that indexes the transformation of the response variable and the moments of the original dependent variable which generalize previous published results. We discuss inference on the model parameters. The usefulness of the new class of models is illustrated in one application to a real dataset.

Cutpoint selection for discretizing a continuous covariate for generalized estimating equations

We consider consider the problem of dichotomizing a continuous covariate when performing a regression analysis based on a generalized estimation approach. The problem involves estimation of the cutpoint for the covariate and testing the hypothesis that the binary covariate constructed from the continuous covariate has a significant impact on the outcome. Due to the multiple testing used to find the optimal cutpoint, we need to make an adjustment to the usual significance test to preserve the type-I error rates. We illustrate the techniques on one data set of patients given unrelated hematopoietic stem cell transplantation. Here the question is whether the CD34 cell dose given to patient affects the outcome of the transplant and what is the smallest cell dose which is needed for good outcomes. (C) 2010 Elsevier BM. All rights reserved.

Asymptotic Skewness in Exponential Family Nonlinear Models

In this article, we give an asymptotic formula of order n(-1/2), where n is the sample size, for the skewness of the distributions of the maximum likelihood estimates of the parameters in exponencial family nonlinear models. We generalize the result by Cordeiro and Cordeiro ( 2001). The formula is given in matrix notation and is very suitable for computer implementation and to obtain closed form expressions for a great variety of models. Some special cases and two applications are discussed.

Novel Statistical Methods in Quantitative Genetics : Modeling Genetic Variance for Quantitative Trait Loci Mapping and Genomic Evaluation

This thesis develops and evaluates statistical methods for different types of genetic analyses, including quantitative trait loci (QTL) analysis, genome-wide association study (GWAS), and genomic evaluation. The main contribution of the thesis is to provide novel insights in modeling genetic variance, especially via random effects models. In variance component QTL analysis, a full likelihood model accounting for uncertainty in the identity-by-descent (IBD) matrix was developed. It was found to be able to correctly adjust the bias in genetic variance component estimation and gain power in QTL mapping in terms of precision.  Double hierarchical generalized linear models, and a non-iterative simplified version, were implemented and applied to fit data of an entire genome. These whole genome models were shown to have good performance in both QTL mapping and genomic prediction. A re-analysis of a publicly available GWAS data set identified significant loci in Arabidopsis that control phenotypic variance instead of mean, which validated the idea of variance-controlling genes.  The works in the thesis are accompanied by R packages available online, including a general statistical tool for fitting random effects models (hglm), an efficient generalized ridge regression for high-dimensional data (bigRR), a double-layer mixed model for genomic data analysis (iQTL), a stochastic IBD matrix calculator (MCIBD), a computational interface for QTL mapping (qtl.outbred), and a GWAS analysis tool for mapping variance-controlling loci (vGWAS).

Genetic heterogeneity of within-family variance of body weight in Atlantic salmon (Salmo salar)

BACKGROUND: Canalization is defined as the stability of a genotype against minor variations in both environment and genetics. Genetic variation in degree of canalization causes heterogeneity of within-family variance. The aims of this study are twofold: (1) quantify genetic heterogeneity of (within-family) residual variance in Atlantic salmon and (2) test whether the observed heterogeneity of (within-family) residual variance can be explained by simple scaling effects. RESULTS: Analysis of body weight in Atlantic salmon using a double hierarchical generalized linear model (DHGLM) revealed substantial heterogeneity of within-family variance. The 95% prediction interval for within-family variance ranged from ~0.4 to 1.2 kg2, implying that the within-family variance of the most extreme high families is expected to be approximately three times larger than the extreme low families. For cross-sectional data, DHGLM with an animal mean sub-model resulted in severe bias, while a corresponding sire-dam model was appropriate. Heterogeneity of variance was not sensitive to Box-Cox transformations of phenotypes, which implies that heterogeneity of variance exists beyond what would be expected from simple scaling effects. CONCLUSIONS: Substantial heterogeneity of within-family variance was found for body weight in Atlantic salmon. A tendency towards higher variance with higher means (scaling effects) was observed, but heterogeneity of within-family variance existed beyond what could be explained by simple scaling effects. For cross-sectional data, using the animal mean sub-model in the DHGLM resulted in biased estimates of variance components, which differed substantially both from a standard linear mean animal model and a sire-dam DHGLM model. Although genetic differences in canalization were observed, selection for increased canalization is difficult, because there is limited individual information for the variance sub-model, especially when based on cross-sectional data. Furthermore, potential macro-environmental changes (diet, climatic region, etc.) may make genetic heterogeneity of variance a less stable trait over time and space.

Aspectos do mercado eleitoral brasileiro: análise econométrica do impacto dos gastos de campanha nas eleições para a Câmara e o Senado de 2002

Esta dissertação de mestrado em economia foi motivada por uma questão complexa bastante estudada na literatura de economia política nos dias de hoje: as formas como campanhas políticas afetam votação em uma eleição. estudo procura modelar mercado eleitoral brasileiro para deputados federais senadores. Através de um modelo linear, conclui-se que os gastos em campanha eleitoral são fatores decisivos para eleição de um candidato deputado federal. Após reconhecer que variável que mede os gastos em campanha possui erro de medida (devido ao famoso "caixa dois", por exemplo), além de ser endógena uma vez que candidatos com maiores possibilidades de conseguir votos conseguem mais fontes de financiamento -, modelo foi estimado por variáveis instrumentais. Para senadores, utilizando modelos lineares modelos com variável resposta binaria, verifica-se também importância, ainda que em menor escala, da campanha eleitoral, sendo que um fator mais importante para corrida ao senado parece ser uma percepção priori da qualidade do candidato.

Influência de um programa de intervenção motora inclusiva no desenvolvimento motor e social de crianças com atrasos motores

O objetivo desta pesquisa, de delineamento quase-experimental, foi verificar a influência de um Programa de Intervenção Motora Inclusiva (PIMI) no desenvolvimento motor (DM) e social (DS) de crianças, portadoras (PNEE) e não portadoras de necessidades educacionais especiais (n-PNEE), com atrasos motores. A amostra desta pesquisa foi não probabilística, intencional, composta por 76 crianças (43 meninos e 33 meninas), com idades de 4 a 10 anos (M=7,00, DP=1,44), sendo 24 (31,6%) crianças PNEE e 52 (68,4%) crianças n-PNEE, que apresentaram desempenho motores inferiores a seus pares, configurando atrasos motores, avaliados por meio do Test of Gross Motor Development- 2 (TGMD-2) (ULRICH, 2000). Trinta e cinco crianças constituíram o Grupo de Intervenção (GI) e quarenta e uma crianças constituíram o Grupo Controle (GC). Para a avaliação do DM das crianças dos grupos foi utilizado o TGMD-2 e para a avaliação do DS das crianças do GI foi utilizado a estrutura de Níveis de Responsabilidade Social e Pessoal (HELLISON, 2003). O PIMI foi desenvolvido em 14 semanas, implementando os princípios do Contexto Motivacional para a Maestria e os pressupostos da estrutura TARGET. General Linear Model com medidas repetidas no fator tempo foi conduzida para avaliar os efeitos do PIMI no DM das crianças. Para a análise do DS foi utilizado o teste de Friedman. Os resultados indicaram que (1) crianças, PNEE e n- PNEE, do GI demonstraram ganhos significantes em habilidades de locomoção e de controle de objeto do pré-teste para o pós-teste, enquanto que para as crianças, PNEE e n-PNEE, do GC mudanças significativas não foram encontradas, (2) crianças, PNEE e n-PNEE, do GI demonstraram desempenho significantemente superior em habilidades de locomoção e de controle de objeto comparadas as crianças, PNEE e n-PNEE, do GC no pós-teste, (3) crianças PNEE, do GI, demonstraram padrões de mudanças positivas e significativas do pré-teste para o pós-teste nas habilidades de locomoção e de controle de objeto semelhantes aos seus pares n-PNE do mesmo grupo, (4) crianças PNEE, do GI, demonstraram no pós-teste desempenho significantemente superior nas habilidades de locomoção e controle de objetos comparadas aos seus pares PNEE do GC, (5) crianças n-PNEE, do GI, demonstraram no pós-teste desempenho significantemente superior nas habilidades de locomoção e de controle de objeto comparadas aos seus pares n-PNEE do GC, (6) crianças, PNEE e n-PNEE, do GI, demonstraram mudanças positivas e significativas no DS no contexto de aprendizagem por meio da conquista de níveis de responsabilidade social e pessoal mais elevados, no decorrer do PIMI, (7) crianças PNEE, do GI, demonstraram padrões de mudanças positivas e significativas no DS semelhantes aos seus pares n-PNEE do mesmo grupo. E mais, a implementação do Contexto Motivacional para a Maestria possibilitou a participação cooperativa e efetiva de todas as crianças indiferentemente dos níveis de habilidade motora.

Publicidade televisiva de cerveja e ocorrência de acidentes de trânsito na cidade de Lima

Uma das características mais ressaltantes nos últimos anos é a variedade de publicidade com as quais as empresas produtoras de bebidas alcoólicas tratam de influenciar os consumidores para comercializar seus produtos. Neste contexto surgem duas posições em relação aos efeitos da publicidade de bebidas alcoólicas no consumo desmedido e suas conseqüências na sociedade: por um lado, as empresas produtoras investem em publicidade só como um recurso para induzir o consumidor à compra do produto que oferecem em comparação aos oferecidos por seus concorrentes, e não necessariamente para promover condutas irresponsáveis no consumo de seus produtos, como dirigir alcoolizado depois de consumir bebidas alcoólicas. Por outro lado, na literatura da saúde pública opina-se o contrário: os acidentes de trânsito são vistos como uma das conseqüências do consumo desmedido e irresponsável destas bebidas, muitas vezes devido a uma publicidade de bebidas alcoólicas. Assim, a pergunta central da pesquisa é: qual é a influência da publicidade de cerveja nos acidentes de trânsito provocados por motoristas ou pedestres em estado de embriagues na cidade de Lima? Para responder a pergunta se usará um modelo log-linear estimado pelo método de Mínimos Quadrados Ordinário (MQO), tendo como variável dependente o número de acidentes de trânsito acontecidos entre o período 1999-2003. O modelo também leva em conta variáveis independentes como o montante investido em publicidade televisada de cervejas, assim como a legislação feita para modificar o comportamento das pessoas em relação ao fato de dirigir em estado de embriaguez. O resultado do modelo rodado confirma a existência de uma relação positiva entre os acidentes de trânsito e a publicidade televisada de cervejas, assim como uma relação negativa entre a legislação e os acidentes de trânsito acontecidos na cidade de Lima no período 1999 até o 2003.

Indicadores de renda baseados em consumo de energia elétrica: abordagens domiciliar e regional na perspectiva da estatística espacial

Com o objetivo de avaliar o uso do consumo de energia elétrica como indicador socioeconômico, esta pesquisa analisa informações em dois níveis de agregação geográfica. No primeiro, sob perspectiva territorial, investiga indicadores de Renda e Consumo de Energia Elétrica agregados por áreas de ponderação (conjunto de setores censitários) do município de São Paulo e utiliza os microdados do Censo Demográfico 2000 em conjunto com a base de domicílios da AES Eletropaulo. Aplica modelos de Spatial Auto-Regression (SAR), Geographically Weighted Regression (GWR), e um modelo inédito combinado (GWR+SAR), desenvolvido neste estudo. Diversas matrizes de vizinhança foram utilizadas na avaliação da influência espacial (com padrão Centro-Periferia) das variáveis em estudo. As variáveis mostraram forte auto-correlação espacial (I de Moran superior a 58% para o Consumo de Energia Elétrica e superior a 75% para a Renda Domiciliar). As relações entre Renda e Consumo de Energia Elétrica mostraram-se muito fortes (os coeficientes de explicação da Renda atingiram valores de 0,93 a 0,98). No segundo nível, domiciliar, utiliza dados coletados na Pesquisa Anual de Satisfação do Cliente Residencial, coordenada pela Associação Brasileira dos Distribuidores de Energia Elétrica (ABRADEE), para os anos de 2004, 2006, 2007, 2008 e 2009. Foram aplicados os modelos Weighted Linear Model (WLM), GWR e SAR para os dados das pesquisas com as entrevistas alocadas no centróide e na sede dos distritos. Para o ano de 2009, foram obtidas as localizações reais dos domicílios entrevistados. Adicionalmente, foram desenvolvidos 6 algoritmos de distribuição de pontos no interior dos polígonos dos distritos. Os resultados dos modelos baseados em centróides e sedes obtiveram um coeficiente de determinação R2 em torno de 0,45 para a técnica GWR, enquanto os modelos baseados no espalhamento de pontos no interior dos polígonos dos distritos reduziram essa explicação para cerca de 0,40. Esses resultados sugerem que os algoritmos de alocação de pontos em polígonos permitem a observação de uma associação mais realística entre os construtos analisados. O uso combinado dos achados demonstra que as informações de faturamento das distribuidoras de energia elétrica têm grande potencial para apoiar decisões estratégicas. Por serem atuais, disponíveis e de atualização mensal, os indicadores socioeconômicos baseados em consumo de energia elétrica podem ser de grande utilidade como subsídio a processos de classificação, concentração e previsão da renda domiciliar.

Modelagem do produto interno bruto brasileiro utilizando modelos não lineares

O trabalho tem como objetivo aplicar uma modelagem não linear ao Produto Interno Bruto brasileiro. Para tanto foi testada a existência de não linearidade do processo gerador dos dados com a metodologia sugerida por Castle e Henry (2010). O teste consiste em verificar a persistência dos regressores não lineares no modelo linear irrestrito. A seguir a série é modelada a partir do modelo autoregressivo com limiar utilizando a abordagem geral para específico na seleção do modelo. O algoritmo Autometrics é utilizado para escolha do modelo não linear. Os resultados encontrados indicam que o Produto Interno Bruto do Brasil é melhor explicado por um modelo não linear com três mudanças de regime, que ocorrem no inicio dos anos 90, que, de fato, foi um período bastante volátil. Através da modelagem não linear existe o potencial para datação de ciclos, no entanto os resultados encontrados não foram suficientes para tal análise.

Três ensaios sobre política monetária e crédito

In the first essay, "Determinants of Credit Expansion in Brazil", analyzes the determinants of credit using an extensive bank level panel dataset. Brazilian economy has experienced a major boost in leverage in the first decade of 2000 as a result of a set factors ranging from macroeconomic stability to the abundant liquidity in international financial markets before 2008 and a set of deliberate decisions taken by President Lula's to expand credit, boost consumption and gain political support from the lower social strata. As relevant conclusions to our investigation we verify that: credit expansion relied on the reduction of the monetary policy rate, international financial markets are an important source of funds, payroll-guaranteed credit and investment grade status affected positively credit supply. We were not able to confirm the importance of financial inclusion efforts. The importance of financial sector sanity indicators of credit conditions cannot be underestimated. These results raise questions over the sustainability of this expansion process and financial stability in the future. The second essay, “Public Credit, Monetary Policy and Financial Stability”, discusses the role of public credit. The supply of public credit in Brazil has successfully served to relaunch the economy after the Lehman-Brothers demise. It was later transformed into a driver for economic growth as well as a regulation device to force private banks to reduce interest rates. We argue that the use of public funds to finance economic growth has three important drawbacks: it generates inflation, induces higher loan rates and may induce financial instability. An additional effect is the prevention of market credit solutions. This study contributes to the understanding of the costs and benefits of credit as a fiscal policy tool. The third essay, “Bayesian Forecasting of Interest Rates: Do Priors Matter?”, discusses the choice of priors when forecasting short-term interest rates. Central Banks that commit to an Inflation Target monetary regime are bound to respond to inflation expectation spikes and product hiatus widening in a clear and transparent way by abiding to a Taylor rule. There are various reports of central banks being more responsive to inflationary than to deflationary shocks rendering the monetary policy response to be indeed non-linear. Besides that there is no guarantee that coefficients remain stable during time. Central Banks may switch to a dual target regime to consider deviations from inflation and the output gap. The estimation of a Taylor rule may therefore have to consider a non-linear model with time varying parameters. This paper uses Bayesian forecasting methods to predict short-term interest rates. We take two different approaches: from a theoretic perspective we focus on an augmented version of the Taylor rule and include the Real Exchange Rate, the Credit-to-GDP and the Net Public Debt-to-GDP ratios. We also take an ”atheoretic” approach based on the Expectations Theory of the Term Structure to model short-term interest. The selection of priors is particularly relevant for predictive accuracy yet, ideally, forecasting models should require as little a priori expert insight as possible. We present recent developments in prior selection, in particular we propose the use of hierarchical hyper-g priors for better forecasting in a framework that can be easily extended to other key macroeconomic indicators.