An Estimate of the Probability Pr(X

2000 Mathematics Subject Classification: 33C90, 62E99

Shiftwork, sleep disturbance and the metabolic syndrome among female hospital workers

Background: Shiftwork is associated with increased sleep disturbance and cardiovascular and metabolic disease risk. This thesis will focus on shiftwork-related sleep disturbance and the potential mediating role of reduced sleep duration in the relationship between a current rotational shiftwork schedule and the metabolic syndrome among female hospital employees. Objectives: 1) To describe sleep patterns in relation to different shiftwork exposure metrics (current status, cumulative exposure, number of consecutive night shifts); 2) To assess the association between shiftwork metrics and sleep duration; 3) To determine whether sleep duration on work shifts mediates the relationship between a current rotational shiftwork pattern and the metabolic syndrome; and 4) To assess whether cumulative shiftwork exposure and the number of consecutive night shifts are associated with the metabolic syndrome. Methods: 294 female hospital employees (142 rotating shiftworkers, 152 dayworkers) participated in a cross-sectional study. Shiftwork parameters were determined through self-report. Sleep was measured for one week with the ActiGraph GT3X+, a tri-axial accelerometer. The metabolic syndrome was defined according to the Joint Interim Studies Consensus Statement. Sleep was described by shiftwork exposure parameters, and multivariable linear regression was used to determine associations between shiftwork variables and sleep duration. Regression path analysis was used to assess whether sleep duration was a mediator between a current shiftwork schedule and the metabolic syndrome, and the significance of the indirect (mediating) effect was tested with bootstrap confidence intervals. Logistic regression was used to determine associations between cumulative shiftwork exposure, number of consecutive night shifts, and the metabolic syndrome. Results: Current shiftworkers slept less on work shifts, more on free days, and were more likely to nap compared to dayworkers. Sleep duration on work shifts was a strong intermediate in the relationship between a current shiftwork pattern and the metabolic syndrome. Cumulative shiftwork exposure and the number of consecutive night shifts did not affect sleep or the metabolic syndrome. Conclusions: A current shiftwork pattern disrupts sleep, and reduced sleep duration is an important intermediate between shiftwork and the metabolic syndrome among female hospital employees.

Precision of distances and ordering of microsatellite markers in consensus linkage maps of chromosomes 1, 3 and 4 from two reciprocal chicken populations using bootstrap sampling

Some factors complicate comparisons between linkage maps from different studies. This problem can be resolved if measures of precision, such as confidence intervals and frequency distributions, are associated with markers. We examined the precision of distances and ordering of microsatellite markers in the consensus linkage maps of chromosomes 1, 3 and 4 from two F 2 reciprocal Brazilian chicken populations, using bootstrap sampling. Single and consensus maps were constructed. The consensus map was compared with the International Consensus Linkage Map and with the whole genome sequence. Some loci showed segregation distortion and missing data, but this did not affect the analyses negatively. Several inversions and position shifts were detected, based on 95% confidence intervals and frequency distributions of loci. Some discrepancies in distances between loci and in ordering were due to chance, whereas others could be attributed to other effects, including reciprocal crosses, sampling error of the founder animals from the two populations, F(2) population structure, number of and distance between microsatellite markers, number of informative meioses, loci segregation patterns, and sex. In the Brazilian consensus GGA1, locus LEI1038 was in a position closer to the true genome sequence than in the International Consensus Map, whereas for GGA3 and GGA4, no such differences were found. Extending these analyses to the remaining chromosomes should facilitate comparisons and the integration of several available genetic maps, allowing meta-analyses for map construction and quantitative trait loci (QTL) mapping. The precision of the estimates of QTL positions and their effects would be increased with such information.

Essays on bootstrap in econometrics

Ma thèse est composée de trois essais sur l'inférence par le bootstrap à la fois dans les modèles de données de panel et les modèles à grands nombres de variables instrumentales #VI# dont un grand nombre peut être faible. La théorie asymptotique n'étant pas toujours une bonne approximation de la distribution d'échantillonnage des estimateurs et statistiques de tests, je considère le bootstrap comme une alternative. Ces essais tentent d'étudier la validité asymptotique des procédures bootstrap existantes et quand invalides, proposent de nouvelles méthodes bootstrap valides. Le premier chapitre #co-écrit avec Sílvia Gonçalves# étudie la validité du bootstrap pour l'inférence dans un modèle de panel de données linéaire, dynamique et stationnaire à effets fixes. Nous considérons trois méthodes bootstrap: le recursive-design bootstrap, le fixed-design bootstrap et le pairs bootstrap. Ces méthodes sont des généralisations naturelles au contexte des panels des méthodes bootstrap considérées par Gonçalves et Kilian #2004# dans les modèles autorégressifs en séries temporelles. Nous montrons que l'estimateur MCO obtenu par le recursive-design bootstrap contient un terme intégré qui imite le biais de l'estimateur original. Ceci est en contraste avec le fixed-design bootstrap et le pairs bootstrap dont les distributions sont incorrectement centrées à zéro. Cependant, le recursive-design bootstrap et le pairs bootstrap sont asymptotiquement valides quand ils sont appliqués à l'estimateur corrigé du biais, contrairement au fixed-design bootstrap. Dans les simulations, le recursive-design bootstrap est la méthode qui produit les meilleurs résultats. Le deuxième chapitre étend les résultats du pairs bootstrap aux modèles de panel non linéaires dynamiques avec des effets fixes. Ces modèles sont souvent estimés par l'estimateur du maximum de vraisemblance #EMV# qui souffre également d'un biais. Récemment, Dhaene et Johmans #2014# ont proposé la méthode d'estimation split-jackknife. Bien que ces estimateurs ont des approximations asymptotiques normales centrées sur le vrai paramètre, de sérieuses distorsions demeurent à échantillons finis. Dhaene et Johmans #2014# ont proposé le pairs bootstrap comme alternative dans ce contexte sans aucune justification théorique. Pour combler cette lacune, je montre que cette méthode est asymptotiquement valide lorsqu'elle est utilisée pour estimer la distribution de l'estimateur split-jackknife bien qu'incapable d'estimer la distribution de l'EMV. Des simulations Monte Carlo montrent que les intervalles de confiance bootstrap basés sur l'estimateur split-jackknife aident grandement à réduire les distorsions liées à l'approximation normale en échantillons finis. En outre, j'applique cette méthode bootstrap à un modèle de participation des femmes au marché du travail pour construire des intervalles de confiance valides. Dans le dernier chapitre #co-écrit avec Wenjie Wang#, nous étudions la validité asymptotique des procédures bootstrap pour les modèles à grands nombres de variables instrumentales #VI# dont un grand nombre peu être faible. Nous montrons analytiquement qu'un bootstrap standard basé sur les résidus et le bootstrap restreint et efficace #RE# de Davidson et MacKinnon #2008, 2010, 2014# ne peuvent pas estimer la distribution limite de l'estimateur du maximum de vraisemblance à information limitée #EMVIL#. La raison principale est qu'ils ne parviennent pas à bien imiter le paramètre qui caractérise l'intensité de l'identification dans l'échantillon. Par conséquent, nous proposons une méthode bootstrap modifiée qui estime de facon convergente cette distribution limite. Nos simulations montrent que la méthode bootstrap modifiée réduit considérablement les distorsions des tests asymptotiques de type Wald #$t$# dans les échantillons finis, en particulier lorsque le degré d'endogénéité est élevé.

A pilot investigation of the relationship between climate variability and milk compounds under the bootstrap technique

This study analyzes the linear relationship between climate variables and milk components in Iran by applying bootstrapping to include and assess the uncertainty. The climate parameters, Temperature Humidity Index (THI) and Equivalent Temperature Index (ETI) are computed from the NASA-Modern Era Retrospective-Analysis for Research and Applications (NASA-MERRA) reanalysis (2002–2010). Milk data for fat, protein (measured on fresh matter bases), and milk yield are taken from 936,227 milk records for the same period, using cows fed by natural pasture from April to September. Confidence intervals for the regression model are calculated using the bootstrap technique. This method is applied to the original times series, generating statistically equivalent surrogate samples. As a result, despite the short time data and the related uncertainties, an interesting behavior of the relationships between milk compound and the climate parameters is visible. During spring only, a weak dependency of milk yield and climate variations is obvious, while fat and protein concentrations show reasonable correlations. In summer, milk yield shows a similar level of relationship with ETI, but not with temperature and THI. We suggest this methodology for studies in the field of the impacts of climate change and agriculture, also environment and food with short-term data.

Application of a double bootstrap to investigation of determinants of technical efficiency of farms in Central Europe

The paper provides one of the first applications of the double bootstrap procedure (Simar and Wilson 2007) in a two-stage estimation of the effect of environmental variables on non-parametric estimates of technical efficiency. This procedure enables consistent inference within models explaining efficiency scores, while simultaneously producing standard errors and confidence intervals for these efficiency scores. The application is to 88 livestock and 256 crop farms in the Czech Republic, split into individual and corporate.

Application of a double bootstrap to investigation of determinants of technical efficiency of farms in Central Europe

The paper provides one of the first applications of the double bootstrap procedure (Simar and Wilson 2007) in a two-stage estimation of the effect of environmental variables on non-parametric estimates of technical efficiency. This procedure enables consistent inference within models explaining efficiency scores, while simultaneously producing standard errors and confidence intervals for these efficiency scores. The application is to 88 livestock and 256 crop farms in the Czech Republic, split into individual and corporate.

Estimation of population profiles of two strains of the fly Megaselia scalaris (Diptera: Phoridae) by bootstrap simulation

A partir de perfis populacionais experimentais de linhagens do díptero forídeo Megaselia scalaris, foi determinado o número mínimo de perfis amostrais que devem ser repetidos, via processo de simulação bootstrap, para se ter uma estimativa confiável do perfil médio populacional e apresentar estimativas do erro-padrão como medida da precisão das simulações realizadas. Os dados originais são provenientes de populações experimentais fundadas com as linhagens SR e R4, com três réplicas cada, e que foram mantidas por 33 semanas pela técnica da transferência seriada em câmara de temperatura constante (25 ± 1,0ºC). A variável usada foi tamanho populacional e o modelo adotado para cada perfíl foi o de um processo estocástico estacionário. Por meio das simulações, os perfis de três populações experimentais foram amplificados, determinando-se, dessa forma, o tamanho mínimo de amostra. Fixado o tamanho de amostra, simulações bootstrap foram realizadas para construção de intervalos de confiança e comparação dos perfis médios populacionais das duas linhagens. Os resultados mostram que com o tamanho de amostra igual a 50 inicia-se o processo de estabilização dos valores médios.

Precision of distances and ordering of microsatellite markers in consensus linkage maps of chromosomes 1, 3 and 4 from two reciprocal chicken populations using bootstrap sampling

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

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.

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.

Rock fracture mean trace length estimation and confidence interval calculation using maximum likelihood methods

There has been a resurgence of interest in the mean trace length estimator of Pahl for window sampling of traces. The estimator has been dealt with by Mauldon and Zhang and Einstein in recent publications. The estimator is a very useful one in that it is non-parametric. However, despite some discussion regarding the statistical distribution of the estimator, none of the recent works or the original work by Pahl provide a rigorous basis for the determination a confidence interval for the estimator or a confidence region for the estimator and the corresponding estimator of trace spatial intensity in the sampling window. This paper shows, by consideration of a simplified version of the problem but without loss of generality, that the estimator is in fact the maximum likelihood estimator (MLE) and that it can be considered essentially unbiased. As the MLE, it possesses the least variance of all estimators and confidence intervals or regions should therefore be available through application of classical ML theory. It is shown that valid confidence intervals can in fact be determined. The results of the work and the calculations of the confidence intervals are illustrated by example. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Species richness and community structure of arboreal spider assemblages in fragments of three vegetational types at Banhado Grande wet plain, Gravataí River, Rio Grande do Sul, Brazil

The taxonomic composition, observed and estimated species richness, and patterns of community structure of arboreal spider assemblages in eleven sites surrounding the "Banhado Grande" wet plain in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, are presented. These sites represent three different vegetational types: hillside (four sites), riparian (five sites) and flooded forests (two sites). The spiders were captured by beating on foliage and "aerial litter". A sample was defined as the result of beating on twenty bushes, tree branches or "aerial litter" clusters, which roughly corresponds to one-hour search effort per sample. Fifty five samples (five per site) were obtained, resulting in an observed richness of 212 species present as adult or identifiable juveniles. The total richness for all samples was estimated to be between 250 (Bootstrap) to 354 species (Jackknife 2). Confidence intervals of both sample and individual-based rarefaction curves for each vegetation type clearly indicated that flooded forest is the poorest vegetation type with respect to spider species richness, with hillside and riparian forests having a similar number of species. The percentage complementarity between the eleven sites indicated that all sites contain a distinct set of species, irrespective of their vegetation types. Nevertheless, the spider assemblages in riparian and hillside forests are more similar with respect to each other than when compared to flooded forest. Both cluster and nonmetric multidimensional scaling analyses showed no strong correspondence between the spider arboreal fauna and the three vegetation types. Moreover, a Mantel test revealed no significant association between species composition and geographic distance among sites.

Cross-validation of bioelectrical impedance analysis for the assessment of body composition in a representative sample of 6- to 13-year-old children.

BACKGROUND/OBJECTIVES: (1) To cross-validate tetra- (4-BIA) and octopolar (8-BIA) bioelectrical impedance analysis vs dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) for the assessment of total and appendicular body composition and (2) to evaluate the accuracy of external 4-BIA algorithms for the prediction of total body composition, in a representative sample of Swiss children. SUBJECTS/METHODS: A representative sample of 333 Swiss children aged 6-13 years from the Kinder-Sportstudie (KISS) (ISRCTN15360785). Whole-body fat-free mass (FFM) and appendicular lean tissue mass were measured with DXA. Body resistance (R) was measured at 50 kHz with 4-BIA and segmental body resistance at 5, 50, 250 and 500 kHz with 8-BIA. The resistance index (RI) was calculated as height(2)/R. Selection of predictors (gender, age, weight, RI4 and RI8) for BIA algorithms was performed using bootstrapped stepwise linear regression on 1000 samples. We calculated 95% confidence intervals (CI) of regression coefficients and measures of model fit using bootstrap analysis. Limits of agreement were used as measures of interchangeability of BIA with DXA. RESULTS: 8-BIA was more accurate than 4-BIA for the assessment of FFM (root mean square error (RMSE)=0.90 (95% CI 0.82-0.98) vs 1.12 kg (1.01-1.24); limits of agreement 1.80 to -1.80 kg vs 2.24 to -2.24 kg). 8-BIA also gave accurate estimates of appendicular body composition, with RMSE < or = 0.10 kg for arms and < or = 0.24 kg for legs. All external 4-BIA algorithms performed poorly with substantial negative proportional bias (r> or = 0.48, P<0.001). CONCLUSIONS: In a representative sample of young Swiss children (1) 8-BIA was superior to 4-BIA for the prediction of FFM, (2) external 4-BIA algorithms gave biased predictions of FFM and (3) 8-BIA was an accurate predictor of segmental body composition.

Intervals between response choices on a single-item measure of quality of life.

BACKGROUND: A single overall rating of quality of life (QoL) is a sensitive method that is often used in population surveys. However, the exact meaning of response choices is unclear. In particular, uneven spacing may affect the way QoL ratings should be analyzed and interpreted. This study aimed to determine the intervals between response choices to a single-item QoL assessment. METHODS: A secondary analysis was conducted on data from the Lc65+ cohort study and two additional, population-based, stratified random samples of older people (N = 5,300). Overall QoL was rated as excellent, very good, good, fair or poor. A QoL score (range 0-100) was derived from participants' answers to a 28-item QoL assessment tool. A transformed QoL score ranging from 1 (poor) to 5 (excellent) was calculated. The same procedure was repeated to compute seven domain-specific QoL subscores (Feeling of safety; Health and mobility; Autonomy; Close entourage; Material resources; Esteem and recognition; Social and cultural life). RESULTS: Mean (95 % confidence intervals) QoL scores were 96.23 (95.81-96.65) for excellent, 93.09 (92.74-93.45) for very good, 81.45 (80.63-82.27) for good, 65.44 (62.67-68.20) for fair and 54.52 (45.31-63.73) for poor overall QoL, corresponding to transformed QoL scores of respectively 5.00, 4.70, 3.58, 2.05, and 1.00. Ordinality of the categories excellent to poor was preserved in all seven QoL subscores. CONCLUSIONS: The excellent-to-poor rating scale provides an ordinal measure of overall QoL. The intervals between response choices are unequal, but an interval scale can be obtained after adequate recoding of excellent, very good, good, fair and poor.