Bayesian Analysis for Nonlinear Regression Model Under Skewed Errors, with Application in Growth Curves

We have considered a Bayesian approach for the nonlinear regression model by replacing the normal distribution on the error term by some skewed distributions, which account for both skewness and heavy tails or skewness alone. The type of data considered in this paper concerns repeated measurements taken in time on a set of individuals. Such multiple observations on the same individual generally produce serially correlated outcomes. Thus, additionally, our model does allow for a correlation between observations made from the same individual. We have illustrated the procedure using a data set to study the growth curves of a clinic measurement of a group of pregnant women from an obstetrics clinic in Santiago, Chile. Parameter estimation and prediction were carried out using appropriate posterior simulation schemes based in Markov Chain Monte Carlo methods. Besides the deviance information criterion (DIC) and the conditional predictive ordinate (CPO), we suggest the use of proper scoring rules based on the posterior predictive distribution for comparing models. For our data set, all these criteria chose the skew-t model as the best model for the errors. These DIC and CPO criteria are also validated, for the model proposed here, through a simulation study. As a conclusion of this study, the DIC criterion is not trustful for this kind of complex model.

Bayesian Analysis for the Generalized Lognormal Distribution Applied to Failure Time Analysis

There are several versions of the lognormal distribution in the statistical literature, one is based in the exponential transformation of generalized normal distribution (GN). This paper presents the Bayesian analysis for the generalized lognormal distribution (logGN) considering independent non-informative Jeffreys distributions for the parameters as well as the procedure for implementing the Gibbs sampler to obtain the posterior distributions of parameters. The results are used to analyze failure time models with right-censored and uncensored data. The proposed method is illustrated using actual failure time data of computers.

Chinese Basic Pension Substitution Rate: A Monte Carlo Demonstration of the Individual Account Model

At the end of 2005, the State Council of China passed ”The Decision on adjusting the Individual Account of Basic Pension System”, which adjusted the individual account in the 1997 basic pension system. In this essay, we will analyze the adjustment above, and use Life Annuity Actuarial Theory to establish the basic pension substitution rate model. Monte Carlo simulation is also used to prove the rationality of the model. Some suggestions are put forward associated with the substitution rate according to the current policy.

Price discovery using a regime-sensitive cointegration approach

This work proposes a method to examine variations in the cointegration relation between preferred and common stocks in the Brazilian stock market via Markovian regime switches. It aims on contributing for future works in "pairs trading" and, more specifically, to price discovery, given that, conditional on the state, the system is assumed stationary. This implies there exists a (conditional) moving average representation from which measures of "information share" (IS) could be extracted. For identification purposes, the Markov error correction model is estimated within a Bayesian MCMC framework. Inference and capability of detecting regime changes are shown using a Montecarlo experiment. I also highlight the necessity of modeling financial effects of high frequency data for reliable inference.

Estimativa de parâmetros genéticos da habilidade de permanência aos 48, 60 e 72 meses de idade em vacas da raça Caracu

Objetivou-se estimar a herdabilidade da característica habilidade de permanência (HP) em um rebanho de bovinos da raça Caracu visando sua utilização como critério de seleção. A característica em estudo foi definida como a probabilidade de a vaca estar presente no rebanho aos 48 (HP48), aos 60 (HP60) e aos 72 (HP72) meses, desde que possuíssem registros de pelo menos duas lactações nas específicas idades. Observações binárias, com zero (0 = fracasso) e um (1 = sucesso) foram designadas aos animais. Para análise da HP, foram utilizados dados de 5.487, 4.947 e 4.308 animais aos 48, 60 e 72 meses, respectivamente. Os componentes de variância e as herdabilidades foram estimados mediante inferência Bayesiana, via amostragem de Gibbs, pelo programa MTGSAM - threshold, utilizando-se um modelo touro. Foram utilizadas como variáveis explanatórias grupo de contemporâneos, classe de produção de leite na primeira lactação, classe de idade ao primeiro parto e sua interação. As análises forneceram estimativas médias de herdabilidade iguais a 0,28 ± 0,07 para HP48, 0,27 ± 0,07 para HP60 e 0,23 ± 0,07 para HP72. Os resultados evidenciaram que a característica HP apresentou variação aditiva em todas as idades estudadas e, portanto, pode ser empregada como critério de seleção para longevidade produtiva.

Testicular traits as selection criteria for young Nellore bulls

The objective of this study was to evaluate the possible use of biometric testicular traits as selection criteria for young Nellore bulls using Bayesian inference to estimate heritability coefficients and genetic correlations. Multitrait analysis was performed including 17,211 records of scrotal circumference obtained during andrological assessment (SCAND) and 15,313 records of testicular volume and shape. In addition, 50,809 records of scrotal circumference at 18 mo (SC18), used as an anchor trait, were analyzed. The (co) variance components and breeding values were estimated by Gibbs sampling using the Gibbs2F90 program under an animal model that included contemporary groups as fixed effects, age of the animal as a linear covariate, and direct additive genetic effects as random effects. Heritabilities of 0.42, 0.43, 0.31, 0.20, 0.04, 0.16, 0.15, and 0.10 were obtained for SC18, SCAND, testicular volume, testicular shape, minor defects, major defects, total defects, and satisfactory andrological evaluation, respectively. The genetic correlations between SC18 and the other traits were 0.84 (SCAND), 0.75 (testicular shape), 0.44 (testicular volume), -0.23 (minor defects), -0.16 (major defects), -0.24 (total defects), and 0.56 (satisfactory andrological evaluation). Genetic correlations of 0.94 and 0.52 were obtained between SCAND and testicular volume and shape, respectively, and of 0.52 between testicular volume and testicular shape. In addition to favorable genetic parameter estimates, SC18 was found to be the most advantageous testicular trait due to its easy measurement before andrological assessment of the animals, even though the utilization of biometric testicular traits as selection criteria was also found to be possible. In conclusion, SC18 and biometric testicular traits can be adopted as a selection criterion to improve the fertility of young Nellore bulls.

Análise genética de escores de avaliação visual de bovinos com modelos bayesianos de limiar e linear

O objetivo deste trabalho foi comparar as estimativas de parâmetros genéticos obtidas em análises bayesianas uni-característica e bi-característica, em modelo animal linear e de limiar, considerando-se as características categóricas morfológicas de bovinos da raça Nelore. Os dados de musculosidade, estrutura física e conformação foram obtidos entre 2000 e 2005, em 3.864 animais de 13 fazendas participantes do Programa Nelore Brasil. Foram realizadas análises bayesianas uni e bi-características, em modelos de limiar e linear. de modo geral, os modelos de limiar e linear foram eficientes na estimação dos parâmetros genéticos para escores visuais em análises bayesianas uni-características. Nas análises bi-características, observou-se que: com utilização de dados contínuos e categóricos, o modelo de limiar proporcionou estimativas de correlação genética de maior magnitude do que aquelas do modelo linear; e com o uso de dados categóricos, as estimativas de herdabilidade foram semelhantes. A vantagem do modelo linear foi o menor tempo gasto no processamento das análises. Na avaliação genética de animais para escores visuais, o uso do modelo de limiar ou linear não influenciou a classificação dos animais, quanto aos valores genéticos preditos, o que indica que ambos os modelos podem ser utilizados em programas de melhoramento genético.

Estimativas de correlações genéticas entre escores visuais e características de carcaça medidas por ultrassonografia em bovinos Nelore utilizando modelos bayesianos linear-limiar

O objetivo neste estudo foi estimar as correlações genéticas entre escores visuais e características de carcaça medidas por ultrassonografia em bovinos da raça Nelore utilizando a estatística bayesiana por meio da Amostragem de Gibbs, sob modelo animal linear-limiar. Foram estudadas as características categóricas morfológicas de musculosidade, estrutura física, conformação e sacro, avaliadas aos 15 e 22 meses de idade. Para as características de carcaça, foram avaliadas as características área de olho-de-lombo, espessura de gordura subcutânea, espessura de gordura subcutânea na garupa e altura na garupa. Os escores visuais devem ser empregados como critérios de seleção para aumentar o progresso genético para a característica área de olhode-lombo e, consequentemente, melhorar o rendimento de carcaça. As estimativas de correlação genética obtidas para musculosidade com espessura de gordura subcutânea e espessura de gordura subcutânea na garupa indicaram que a seleção para musculosidade pode levar a animais com melhor acabamento de carcaça. A seleção para a estrutura física e conformação aos 15 e 22 meses de idade pode promover resposta correlacionada para o aumento da altura na garupa.

Avaliação genética de características de escores visuais de bovinos da raça Nelore da desmama até a maturidade

Os objetivos neste estudo foram estimar parâmetros genéticos das características categóricas musculosidade, estrutura física, aspectos raciais, conformação, ônfalo, pigmentação e sacro e predizer os valores genéticos utilizando-se a estatística bayesiana sob modelo animal de limiar, considerando diferentes idades de bovinos da raça Nelore. As informações de escores visuais foram obtidas nos anos de 2000 a 2005 de bovinos provenientes de 13 fazendas participantes do Programa Nelore Brasil. Nas análises bicaracterísticas, foram utilizados 500.000 até 1.100.000 ciclos para alcançar a convergência da cadeia de Gibbs. O descarte inicial e o intervalo amostral foram de 100.000 e 1.000 ciclos, respectivamente. As características de escores visuais avaliadas aos 8 e 22 meses de idade apresentaram estimativas de herdabilidades moderadas, indicando resposta rápida à seleção direta. Os escores visuais indicaram possibilidade de resposta rápida à seleção direta e, portanto, devem ser incorporados em programas de melhoramento genético como critérios de seleção. As estimativas de correlações genéticas entre musculosidade, estrutura física e conformação também indicam que a seleção direta para uma destas características trará progresso genético às outras. Recomenda-se utilizar os escores visuais como critérios de seleção em pelo menos duas fases de vida do animal, na desmama e ao sobreano.

Características reprodutivas e suas associações com outras características de importância econômica na raça Nelore

Objetivou-se com este trabalho estimar as herdabilidades (h²) e as correlações genéticas (r g) entre idade ao primeiro parto (IPP) e primeiro intervalo de partos (PIEP) e outras características como peso (PS) ao ano (A) e ao sobreano (S), altura do posterior (ALT) e perímetro escrotal (PE450) em animais da raça Nelore. Os parâmetros genéticos foram estimados em uma análise multicaracterística por modelo animal, utilizando-se a inferência bayesiana via algoritmo de Gibbs Sampling. Os parâmetros genéticos estimados sugerem a existência de variabilidade genética para IPP (h² = 0,26), sendo que a seleção para a diminuição da IPP de fêmeas Nelore deve responder à seleção individual, sem causar antagonismo do valor genético dos animais para PS (r g = -0,22 (A) e -0,44 (S)) e PE450 (r g = 0,02). A seleção para a diminuição da IPP, no longo prazo, pode levar a um aumento da ALT dos animais, embora essa associação seja relativamente baixa (-0,35). A estimativa de herdabilidade a posteriori para a característica PIEP foi baixa, 0,11±0,03. As r g entre PIEP e as demais características estudadas indicam que a seleção para essas características de crescimento não afetará o PIEP.

Análise bayesiana na estimação de correlações genéticas entre escores visuais e características reprodutivas de bovinos Nelore utilizando modelos linear-limiar

Estimaram-se as correlações genéticas entre os escores visuais e as características reprodutivas, utilizando a estatística bayesiana sob modelo animal linear-limiar, em bovinos da raça Nelore. Foram estudadas características categóricas morfológicas, avaliadas visualmente aos oito, 15 e 22 meses de idade; e características contínuas de perímetro escrotal padronizado aos 365 e 450 dias de idade, além da idade ao primeiro parto. As estimativas de correlações genéticas foram de sentido favorável à seleção, apresentando magnitudes moderadas, sugerindo que a seleção de animais para um biótipo desejável pode levar a animais com maior fertilidade e precocidade sexual. As estimativas de correlação genética para o perímetro escrotal padronizado aos 450 dias e a idade ao primeiro parto com as características morfológicas avaliadas aos 22 meses de idade foram maiores do que as obtidas entre as características de escores visuais avaliadas aos oito e 15 meses de idade. A utilização de escores visuais como critério de seleção trará progresso genético também para as características reprodutivas.

Influence of data structure on the estimation of the additive genetic direct and maternal covariance for early growth traits in Nellore cattle

The objective of the present study was to investigate the effect of data structure on estimated genetic parameters and predicted breeding values of direct and maternal genetic effects for weaning weight (WW) and weight gain from birth to weaning (BWG), including or not the genetic covariance between direct and maternal effects. Records of 97,490 Nellore animals born between 1993 and 2006, from the Jacarezinho cattle raising farm, were used. Two different data sets were analyzed: DI_all, which included all available progenies of dams without their own performance; DII_all, which included DI_all + 20% of recorded progenies with maternal phenotypes. Two subsets were obtained from each data set (DI_all and DII_all): DI_1 and DII_1, which included only dams with three or fewer progenies; DI_5 and DII_5, which included only dams with five or more progenies. (Co)variance components and heritabilities were estimated by Bayesian inference through Gibbs sampling using univariate animal models. In general, for the population and traits studied, the proportion of dams with known phenotypic information and the number of progenies per dam influenced direct and maternal heritabilities, as well as the contribution of maternal permanent environmental variance to phenotypic variance. Only small differences were observed in the genetic and environmental parameters when the genetic covariance between direct and maternal effects was set to zero in the data sets studied. Thus, the inclusion or not of the genetic covariance between direct and maternal effects had little effect on the ranking of animals according to their breeding values for WW and BWG. Accurate estimation of genetic correlations between direct and maternal genetic effects depends on the data structure. Thus, this covariance should be set to zero in Nellore data sets in which the proportion of dams with phenotypic information is low, the number of progenies per dam is small, and pedigree relationships are poorly known. (c) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Genetic associations of conformation, finishing precocity and muscling visual scores with mature weight in Nelore cattle

Were estimate (co)variance and genetic associations between conformation, finishing precocity and muscling visual scores measured at weaning (SCW, SFW and SMW, respectively) and yearling (SCY. SFY and SMY, respectively) with mature weight (MW) in Nelore cows, in order to predict the possible changes that inclusion of visual scores in beef cattle selection indices would bring to female mature weight. The data set contained records of 36,757 females, born between 1993 and 2006, belonging to the Jacarezinho cattle raising farm. (Co)variance components were estimated by bivariate animal models using Bayesian inference method through Gibbs sampling, assuming a linear model for MW and a nonlinear (threshold) model for conformation, finishing precocity and muscling visual scores. The first 10,000 rounds were considered as the burn-in period and discarded. The posterior means of direct heritability distributions were: 0.16 +/- 0.02 (SCW); 0.20 +/- 0.02 (SFW); 0.19 +/- 0.02 (SMW); 0.24 +/- 0.02 (SCY); 0.31 +/- 0.02 (SFY); 0.32 +/- 0.02 (SMY) and 0.46 +/- 0.04 (MW). Estimates of genetic correlations between visual scores and MW were positive and moderate, ranging from 0.27 +/- 0.06 to 0.36 +/- 0.04. Visual scores and MW should respond favorably to direct selection. Mature weight can be used in Nelore breeding programs designed to monitor the cows' size. Selection of animals with higher conformation, finishing precocity and muscling scores, especially at yearling, should promote an increase in cows' mature weight. (c) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Genetic parameters for buffalo milk yield and milk quality traits using Bayesian inference

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

Genetic and environmental effects on sexual precocity traits in Nellore cattle

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)