Survival analysis: a tool in the study of post-harvest diseases in peaches

Survival analysis is applied when the time until the occurrence of an event is of interest. Such data are routinely collected in plant diseases, although applications of the method are uncommon. The objective of this study was to use two studies on post-harvest diseases of peaches, considering two harvests together and the existence of random effect shared by fruits of a same tree, in order to describe the main techniques in survival analysis. The nonparametric Kaplan-Meier method, the log-rank test and the semi-parametric Cox's proportional hazards model were used to estimate the effect of cultivars and the number of days after full bloom on the survival to the brown rot symptom and the instantaneous risk of expressing it in two consecutive harvests. The joint analysis with baseline effect, varying between harvests, and the confirmation of the tree effect as a grouping factor with random effect were appropriate to interpret the phenomenon (disease) evaluated and can be important tools to replace or complement the conventional analysis, respecting the nature of the variable and the phenomenon.

Desenvolvimento do sistema de tracção de um veículo eléctrico ecológico com travagem regenerativa

Nesta dissertação descreve-se uma metodologia de dimensionamento do sistema de tracção para equipar um veículo eléctrico ecológico (VEECO) com inclusão de um sistema de travagem regenerativa. Apresenta-se uma perspectiva geral de diversas topologias de sistemas de tracção utilizadas nos veículos eléctricos e realiza-se a sua comparação através do estudo e análise dos acionamentos electromecânicos que podem ser utilizados nesses sistemas de tracção eléctrica. Utilizando ferramentas de simulação numérica, estuda-se o modelo matemático de um veículo eléctrico com travagem regenerativa. A partir deste modelo matemático é adoptado uma possível configuração para o seu sistema de tracção eléctrica e são obtidas características teóricas de desempenho do veículo eléctrico, através da análise de testes padrão ao veículo. Em banco de ensaios, constrói-se um sistema de tracção eléctrica que permite a validação experimental do modelo matemático do veículo eléctrico. Para a construção deste banco de ensaios foram concebidos os sistemas de tracção eléctrica, de carga mecânica e de controlo e monitorização do banco de ensaios. A validação experimental realiza-se através dos mesmos testes padrão ao veículo eléctrico, como o teste NEDC (New European Driving Cycle), o teste de aceleração entre 0 e 100km/h e o teste de gradeabilidade. Desenvolve-se o dimensionamento do sistema de tracção eléctrica a equipar o VEECO, através da componente de modelação paramétrica do modelo matemático do veículo eléctrico. Com esta metodologia é adoptado um conjunto de variáveis paramétricas relacionadas com os elementos que constituem o sistema de tracção eléctrica do VEECO. Estuda-se a influência destas variáveis paramétricas nas características de desempenho pretendidas para o VEECO. Como resultado da análise de modelação paramétrica é apresentada uma solução para o sistema de tracção eléctrica do VEECO que cumpre a execução do NEDC, apresenta um tempo de aceleração entre 0 e 100km/h inferior a 10 segundos, supera uma gradeabilidade de 10% e uma autonomia de 200 km. O sistema de tracção do VEECO também permite realizar a travagem regenerativa com rendimento até 33%. Possui controlo de tracção e anti bloqueio da roda motora, através de uma unidade de controlo que permite reduzir a potência transmitida ao veio, quando a velocidade da roda de tracção difere do valor de referência da velocidade do veículo. Os conhecimentos adquiridos através do processo de investigação e desenvolvimento, para a realização da presente dissertação permitem apresentar perspectivas de desenvolvimento futuro com aplicação nos sistemas de tracção de veículos eléctricos rodoviários.

A evolução de um modelo BIM de construção para gestão de empreendimentos

A implementação da evolução tecnológica no setor da construção tem se caracterizado pelo aparecimento de novas tecnologias que dinamizam os processos de troca de informação entre os vários intervenientes no ciclo de vida do empreendimento. O surgimento da tecnologia Building Information Modeling - BIM assente na modelação paramétrica e na interoperabilidade suportada em ficheiros de padrão aberto (IFC) pressupõem um novo paradigma na forma como são tratados os processos de troca de informação entre os vários intervenientes no ciclo de vida dos empreendimentos. Com base no BIM o Construction Operations Building Information Exchange – COBie, é outra tecnologia recente que recolhe informações não geométricas associadas ao modelo e em conjunto com a informação geométrica produzida pelo BIM fazem parte dos documentos de entrega para a fase Facility Management – FM. O objetivo da presente dissertação centrou-se no estudo da evolução de um modelo BIM de construção para a gestão de empreendimento. Foi desenvolvido o estudo de um modelo protótipo que incidiu na utilização de softwares para verificação e aplicação das tecnologias COBie e BIM e também foi sincronizado com a fase FM. Da aplicação dos requisitos COBie e modelação BIM foram extraídas informações geométricas e não geométricas preenchidas nas folhas de trabalho COBie. As principais conclusões do estudo realizado foram que as tecnologias COBie e BIM têm pouca implantação a nível nacional e a sua integração dinamiza os processos, reduzindo custos e aumentando a qualidade da informação fornecida.

Implementação de metodologias BIM na Direção de Engenharia de Barragens da EDP: casos de estudo de projeto de estruturas em obras hidroelétricas

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Prior selection for panel vector autoregressions

There is a vast literature that specifies Bayesian shrinkage priors for vector autoregressions (VARs) of possibly large dimensions. In this paper I argue that many of these priors are not appropriate for multi-country settings, which motivates me to develop priors for panel VARs (PVARs). The parametric and semi-parametric priors I suggest not only perform valuable shrinkage in large dimensions, but also allow for soft clustering of variables or countries which are homogeneous. I discuss the implications of these new priors for modelling interdependencies and heterogeneities among different countries in a panel VAR setting. Monte Carlo evidence and an empirical forecasting exercise show clear and important gains of the new priors compared to existing popular priors for VARs and PVARs.

School composition effects in Spain

Drawing on PISA data of 2006, this study examines the impact of socio-economic school composition on science test score achievement for Spanish students in compulsory secondary schools. We define school composition in terms of the average parental human capital of students in the same school. These contextual peer effects are estimated using a semi-parametric methodology, which enables the spillovers to affect all the parameters of the educational production function. We also deal with the potential problem of self-selection of student into schools, using an artificial sorting that we argue to be independent from unobserved student’s abilities. The results indicate that the association between socio-economic school composition and test score results is clearly positive and significantly higher when computed with the semi-parametric approach. However, we find that the endogenous sorting of students into schools plays a fundamental role, given that the spillovers are significantly reduced when this selection process is ruled out from our measure of school composition effects. Specifically, the estimations suggest that the contextual peer effects are moderately positive only in those schools where the socio-economic composition is considerably elevated. In addition, we find some evidence of asymmetry of how the external effects and the sorting process actually operate, which seem affect in a different way males and females as well as high and low performance students.

Fixed-term contracts and the duration distribution of unemployment

In the mid-1980s, many European countries introduced fixed-term contracts.Since then their labor markets have become more dynamic. This paper studiesthe implications of such reforms for the duration distribution ofunemployment, with particular emphasis on the changes in the durationdependence. I estimate a parametric duration model using cross-sectionaldata drawn from the Spanish Labor Force Survey from 1980 to 1994 to analyzethe chances of leaving unemployment before and after the introduction offixed-term contracts. I find that duration dependence has increased sincesuch reform. Semi-parametric estimation of the model also shows that forlong spells, the probability of leaving unemployment has decreased sincesuch reform.

Finance versus costs for teaching hospitals in Spain

In this paper we analyse the observed systematic differences incosts for teaching hospitals (THhenceforth) in Spain. Concernhas been voiced regarding the existence of a bias in thefinancing of TH s has been raised once prospective budgets arein the arena for hospital finance, and claims for adjusting totake into account the legitimate extra costs of teaching onhospital expenditure are well grounded. We focus on theestimation of the impact of teaching status on average cost. Weused a version of a multiproduct hospital cost function takinginto account some relevant factors from which to derive theobserved differences. We assume that the relationship betweenthe explanatory and the dependent variables follows a flexibleform for each of the explanatory variables. We also model theunderlying covariance structure of the data. We assumed twoqualitatively different sources of variation: random effects andserial correlation. Random variation refers to both general levelvariation (through the random intercept) and the variationspecifically related to teaching status. We postulate that theimpact of the random effects is predominant over the impact ofthe serial correlation effects. The model is estimated byrestricted maximum likelihood. Our results show that costs are 9%higher (15% in the case of median costs) in teaching than innon-teaching hospitals. That is, teaching status legitimatelyexplains no more than half of the observed difference in actualcosts. The impact on costs of the teaching factor depends on thenumber of residents, with an increase of 51.11% per resident forhospitals with fewer than 204 residents (third quartile of thenumber of residents) and 41.84% for hospitals with more than 204residents. In addition, the estimated dispersion is higher amongteaching hospitals. As a result, due to the considerable observedheterogeneity, results should be interpreted with caution. From apolicy making point of view, we conclude that since a higherrelative burden for medical training is under public hospitalcommand, an explicit adjustment to the extra costs that theteaching factor imposes on hospital finance is needed, beforehospital competition for inpatient services takes place.

Reaaliaikainen virtuaalihydrauliikka osana todellista konejärjestelmää

Diplomityössä tutkittiin hydrauliikan reaaliaikasimulointia ja sen mahdollisuuksia tuotekehityksen apuvälineenä. Työssä käytettiin dSPACE:n reaaliaikasimulointiin valmistamia laitteita ja ohjelmia. Työssä luotiin Matlab/Simulink –ympäristöön tyypillisimmistä hydrauliikkakomponenttien puoliempiirisistä malleista koostuva komponenttikirjasto, joista kootut hydrauliikkapiirien mallit voitiin kääntää reaaliaikaympäristöön. Työn tavoitteena oli kehittää menetelmä, jonka avulla voidaan nopeuttaa ja helpottaa hydraulismekaanisten konejärjestelmien suunnittelua ja tuotekehitystä. Kehitetyt menetelmät perustuvat todellisen konejärjestelmän osaksi kytketyn reaaliaikaisen virtuaalihydrauliikan avulla laskettuun uuteen ohjaussignaaliin, jonka avulla voidaan todellisella hydrauliikalla kuvata virtuaalisen hydrauliikan vaikutukset todelliseen järjestelmään. Näin ollen muutokset voidaan siis tehdä virtuaaliseen hydrauliikkaan ja niiden vaikutukset nähdä todellisen järjestelmän käyttäytymisessä.

Factors affecting hospital admission and recovery stay duration of in-patient motor victims in Spain

Hospital expenses are a major cost driver of healthcare systems in Europe, with motor injuries being the leading mechanism of hospitalizations. This paper investigates the injury characteristics which explain the hospitalization of victims of traffic accidents that took place in Spain. Using a motor insurance database with 16.081 observations a generalized Tobit regression model is applied to analyse the factors that influence both the likelihood of being admitted to hospital after a motor collision and the length of hospital stay in the event of admission. The consistency of Tobit estimates relies on the normality of perturbation terms. Here a semi-parametric regression model was fitted to test the consistency of estimates, concluding that a normal distribution of errors cannot be rejected. Among other results, it was found that older men with fractures and injuries located in the head and lower torso are more likely to be hospitalized after the collision, and that they also have a longer expected length of hospital recovery stay.

Virtuaalimallin hyödyntäminen harvesteripään tuotekehityksessä

Virtuaalimallinnuksella tarkoitetaan koneen simulointia, jossa huomioidaan koneen mekaniikka, toimilaitteet ja ohjausjärjestelmä. Työn tavoitteena oli luoda virtuaalimalli harvesteripäästä. Kyseinen virtuaalimalli sisälsi harvesteripään tärkeimmät mekaaniset osat, pituusmittalaitteen hydrauliikkapiirin ja tämän ohjauksen. Luodussa virtuaalimallissa huomioitiin myös harvesteripään ja puun väliset kontaktit. Lisäksi työssä tutkittiin mahdollista virtuaalimallinnuksen implementoimista osaksi yrityksen tuotekehitysprosessia. Työssä suoritettiin verifiointimittaukset pituusmittalaitteen hydrauliikkapiirille sekä virtuaalimallin hydrauliikkakomponentit parametrisoitiin. Mittauksista saatuja tuloksia verrattiin virtuaalimallista saatuihin tuloksiin. Työssä esitellään myös ehdotus kuinka virtuaalimallinnusta kannattaisi hyödyntää osana yrityksen tuotekehitysprosessia. Virtuaalimallin eri osa-alueilla saavutetut tulokset osoittavat, että virtuaalimallinuksen hyödyntäminen tuotekehitysprosessin aikana mahdollistaa harvesteripään toimintojen tarkastelun ennen prototyypin rakentamista ja testaamista. Lisäksi hydrauliikkapiirin parametrisoimisella pystytään tutkimaan parametrien vaikutusta kokonaisuuteen.

Effect of air pollution on diabetes and cardiovascular diseases in São Paulo, Brazil

Type 2 diabetes increases the risk of cardiovascular mortality and these patients, even without previous myocardial infarction, run the risk of fatal coronary heart disease similar to non-diabetic patients surviving myocardial infarction. There is evidence showing that particulate matter air pollution is associated with increases in cardiopulmonary morbidity and mortality. The present study was carried out to evaluate the effect of diabetes mellitus on the association of air pollution with cardiovascular emergency room visits in a tertiary referral hospital in the city of São Paulo. Using a time-series approach, and adopting generalized linear Poisson regression models, we assessed the effect of daily variations in PM10, CO, NO2, SO2, and O3 on the daily number of emergency room visits for cardiovascular diseases in diabetic and non-diabetic patients from 2001 to 2003. A semi-parametric smoother (natural spline) was adopted to control long-term trends, linear term seasonal usage and weather variables. In this period, 45,000 cardiovascular emergency room visits were registered. The observed increase in interquartile range within the 2-day moving average of 8.0 µg/m³ SO2 was associated with 7.0% (95%CI: 4.0-11.0) and 20.0% (95%CI: 5.0-44.0) increases in cardiovascular disease emergency room visits by non-diabetic and diabetic groups, respectively. These data indicate that air pollution causes an increase of cardiovascular emergency room visits, and that diabetic patients are extremely susceptible to the adverse effects of air pollution on their health conditions.

Efficient estimation using the characteristic function : theory and applications with high frequency data

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Statistiques appliquées en chirurgie cardiaque adulte : analyses de survie et applications du “propensity score”

L'objectif principal de ce travail est d’étudier en profondeur certaines techniques biostatistiques avancées en recherche évaluative en chirurgie cardiaque adulte. Les études ont été conçues pour intégrer les concepts d'analyse de survie, analyse de régression avec “propensity score”, et analyse de coûts. Le premier manuscrit évalue la survie après la réparation chirurgicale de la dissection aigüe de l’aorte ascendante. Les analyses statistiques utilisées comprennent : analyses de survie avec régression paramétrique des phases de risque et d'autres méthodes paramétriques (exponentielle, Weibull), semi-paramétriques (Cox) ou non-paramétriques (Kaplan-Meier) ; survie comparée à une cohorte appariée pour l’âge, le sexe et la race utilisant des tables de statistiques de survie gouvernementales ; modèles de régression avec “bootstrapping” et “multinomial logit model”. L'étude a démontrée que la survie s'est améliorée sur 25 ans en lien avec des changements dans les techniques chirurgicales et d’imagerie diagnostique. Le second manuscrit est axé sur les résultats des pontages coronariens isolés chez des patients ayant des antécédents d'intervention coronarienne percutanée. Les analyses statistiques utilisées comprennent : modèles de régression avec “propensity score” ; algorithme complexe d'appariement (1:3) ; analyses statistiques appropriées pour les groupes appariés (différences standardisées, “generalized estimating equations”, modèle de Cox stratifié). L'étude a démontrée que l’intervention coronarienne percutanée subie 14 jours ou plus avant la chirurgie de pontages coronariens n'est pas associée à des résultats négatifs à court ou long terme. Le troisième manuscrit évalue les conséquences financières et les changements démographiques survenant pour un centre hospitalier universitaire suite à la mise en place d'un programme de chirurgie cardiaque satellite. Les analyses statistiques utilisées comprennent : modèles de régression multivariée “two-way” ANOVA (logistique, linéaire ou ordinale) ; “propensity score” ; analyses de coûts avec modèles paramétriques Log-Normal. Des modèles d’analyse de « survie » ont également été explorés, utilisant les «coûts» au lieu du « temps » comme variable dépendante, et ont menés à des conclusions similaires. L'étude a démontrée que, après la mise en place du programme satellite, moins de patients de faible complexité étaient référés de la région du programme satellite au centre hospitalier universitaire, avec une augmentation de la charge de travail infirmier et des coûts.

Les modèles vectoriels et multiplicatifs avec erreurs non-négatives de séries chronologiques.

L'objectif du présent mémoire vise à présenter des modèles de séries chronologiques multivariés impliquant des vecteurs aléatoires dont chaque composante est non-négative. Nous considérons les modèles vMEM (modèles vectoriels et multiplicatifs avec erreurs non-négatives) présentés par Cipollini, Engle et Gallo (2006) et Cipollini et Gallo (2010). Ces modèles représentent une généralisation au cas multivarié des modèles MEM introduits par Engle (2002). Ces modèles trouvent notamment des applications avec les séries chronologiques financières. Les modèles vMEM permettent de modéliser des séries chronologiques impliquant des volumes d'actif, des durées, des variances conditionnelles, pour ne citer que ces applications. Il est également possible de faire une modélisation conjointe et d'étudier les dynamiques présentes entre les séries chronologiques formant le système étudié. Afin de modéliser des séries chronologiques multivariées à composantes non-négatives, plusieurs spécifications du terme d'erreur vectoriel ont été proposées dans la littérature. Une première approche consiste à considérer l'utilisation de vecteurs aléatoires dont la distribution du terme d'erreur est telle que chaque composante est non-négative. Cependant, trouver une distribution multivariée suffisamment souple définie sur le support positif est plutôt difficile, au moins avec les applications citées précédemment. Comme indiqué par Cipollini, Engle et Gallo (2006), un candidat possible est une distribution gamma multivariée, qui impose cependant des restrictions sévères sur les corrélations contemporaines entre les variables. Compte tenu que les possibilités sont limitées, une approche possible est d'utiliser la théorie des copules. Ainsi, selon cette approche, des distributions marginales (ou marges) peuvent être spécifiées, dont les distributions en cause ont des supports non-négatifs, et une fonction de copule permet de tenir compte de la dépendance entre les composantes. Une technique d'estimation possible est la méthode du maximum de vraisemblance. Une approche alternative est la méthode des moments généralisés (GMM). Cette dernière méthode présente l'avantage d'être semi-paramétrique dans le sens que contrairement à l'approche imposant une loi multivariée, il n'est pas nécessaire de spécifier une distribution multivariée pour le terme d'erreur. De manière générale, l'estimation des modèles vMEM est compliquée. Les algorithmes existants doivent tenir compte du grand nombre de paramètres et de la nature élaborée de la fonction de vraisemblance. Dans le cas de l'estimation par la méthode GMM, le système à résoudre nécessite également l'utilisation de solveurs pour systèmes non-linéaires. Dans ce mémoire, beaucoup d'énergies ont été consacrées à l'élaboration de code informatique (dans le langage R) pour estimer les différents paramètres du modèle. Dans le premier chapitre, nous définissons les processus stationnaires, les processus autorégressifs, les processus autorégressifs conditionnellement hétéroscédastiques (ARCH) et les processus ARCH généralisés (GARCH). Nous présentons aussi les modèles de durées ACD et les modèles MEM. Dans le deuxième chapitre, nous présentons la théorie des copules nécessaire pour notre travail, dans le cadre des modèles vectoriels et multiplicatifs avec erreurs non-négatives vMEM. Nous discutons également des méthodes possibles d'estimation. Dans le troisième chapitre, nous discutons les résultats des simulations pour plusieurs méthodes d'estimation. Dans le dernier chapitre, des applications sur des séries financières sont présentées. Le code R est fourni dans une annexe. Une conclusion complète ce mémoire.