Optimal two-sided tests for instrumental variables regression with heteroskedastic and autocorrelated errors

This paper considers two-sided tests for the parameter of an endogenous variable in an instrumental variable (IV) model with heteroskedastic and autocorrelated errors. We develop the nite-sample theory of weighted-average power (WAP) tests with normal errors and a known long-run variance. We introduce two weights which are invariant to orthogonal transformations of the instruments; e.g., changing the order in which the instruments appear. While tests using the MM1 weight can be severely biased, optimal tests based on the MM2 weight are naturally two-sided when errors are homoskedastic. We propose two boundary conditions that yield two-sided tests whether errors are homoskedastic or not. The locally unbiased (LU) condition is related to the power around the null hypothesis and is a weaker requirement than unbiasedness. The strongly unbiased (SU) condition is more restrictive than LU, but the associated WAP tests are easier to implement. Several tests are SU in nite samples or asymptotically, including tests robust to weak IV (such as the Anderson-Rubin, score, conditional quasi-likelihood ratio, and I. Andrews' (2015) PI-CLC tests) and two-sided tests which are optimal when the sample size is large and instruments are strong. We refer to the WAP-SU tests based on our weights as MM1-SU and MM2-SU tests. Dropping the restrictive assumptions of normality and known variance, the theory is shown to remain valid at the cost of asymptotic approximations. The MM2-SU test is optimal under the strong IV asymptotics, and outperforms other existing tests under the weak IV asymptotics.

Towards an ontology for mathematical modeling with application to epidemiology

EMAp - Escola de Matemática Aplicada

Assessing global economic activity linkages: an empirical exercise based on global autoregressive regression

Economic performance increasingly relies on global economic environment due to the growing importance of trade and nancial links among countries. Literature on growth spillovers shows various gains obtained by this interaction. This work aims at analyzing the possible e ects of a potential economic growth downturn in China, Germany and United States on the growth of other economies. We use global autoregressive regression approach to assess interdependence among countries. Two types of phenomena are simulated. The rst one is a one time shock that hit these economies. Our simulations use a large shock of -2.5 standard deviations, a gure very similar to what we saw back in the 2008 crises. The second experiment simulate the e ect of a hypothetical downturn of the aforementioned economies. Our results suggest that the United States play the role of a global economy a ecting countries across the globe whereas Germany and China play a regional role.

Modelos matemáticos para estimativa do consumo máximo de oxigênio pela ventilometria de esforço em indivíduos saudáveis

The relation between metabolic demand and maximal oxygen consumption during exercise have been investigated in different areas of knowledge. In the health field, the determination of maximal oxygen consumption (VO2max) is considered a method to classify the level of physical fitness or the risk of cardiocirculatory diseases. The accuracy to obtain data provides a better evaluation of functional responses and allows a reduction in the error margin at the moment of risk classification, as well as, at the moment of determination of aerobic exercise work load. In Brasil, the use of respirometry associated to ergometric test became an opition in the cardiorespiratory evaluation. This equipment allows predictions concerning the oxyredutase process, making it possible to identify physiological responses to physical effort as the respiratory threshold. This thesis focused in the development of mathematical models developed by multiple regression validated by the stepwise method, aiming to predict the VO2max based on respiratory responses to physical effort. The sample was composed of a ramdom sample of 181 healthy individuals, men and women, that were randomized to two groups: regression group and cross validation group (GV). The voluntiars were submitted to a incremental treadmill test; objetiving to determinate of the second respiratory threshold (LVII) and the Peak VO2max. Using the método forward addition method 11 models of VO2max prediction in trendmill were developded. No significative differences were found between the VO2max meansured and the predicted by models when they were compared using ANOVA One-Way and the Post Hoc test of Turkey. We concluded that the developed mathematical models allow a prediction of the VO2max of healthy young individuals based on the LVII

Mathematical analysis of maximum power generated by photovoltaic systems and fitting curves for standard test conditions

The rural electrification is characterized by geographical dispersion of the population, low consumption, high investment by consumers and high cost. Moreover, solar radiation constitutes an inexhaustible source of energy and in its conversion into electricity photovoltaic panels are used. In this study, equations were adjusted to field conditions presented by the manufacturer for current and power of small photovoltaic systems. The mathematical analysis was performed on the photovoltaic rural system I- 100 from ISOFOTON, with power 300 Wp, located at the Experimental Farm Lageado of FCA/UNESP. For the development of such equations, the circuitry of photovoltaic cells has been studied to apply iterative numerical methods for the determination of electrical parameters and possible errors in the appropriate equations in the literature to reality. Therefore, a simulation of a photovoltaic panel was proposed through mathematical equations that were adjusted according to the data of local radiation. The results have presented equations that provide real answers to the user and may assist in the design of these systems, once calculated that the maximum power limit ensures a supply of energy generated. This real sizing helps establishing the possible applications of solar energy to the rural producer and informing the real possibilities of generating electricity from the sun.

Estimativa da área foliar de Synedrellopsis grisebachii usando método não destrutivo

A área foliar é uma das principais características usadas para avaliar o crescimento vegetal. O objetivo desta pesquisa foi determinar uma equação matemática para estimar a área foliar de Synedrellopsis grisebachii - uma importante planta daninha no Brasil - a partir de dimensões lineares dos limbos foliares. Duzentas folhas foram medidas em comprimento (C), largura máxima (L) e área foliar real (AF). Os dados de AF e CxL foram submetidos à análise de regressão linear, determinando-se uma equação matemática para estimar a área foliar da espécie. A correlação entre os valores de área foliar real e estimada foi significativa. Portanto, a área foliar de S. grisebachii pode ser estimada satisfatoriamente pela equação: AF = 0,730829(C×L).

Estimativa da área foliar de Ageratum conyzoides usando dimensões lineares do limbo foliar

The aim of this research was to obtain a mathematical equation to estimate the leaf area of Ageratum conyzoides based on linear measures of its leaf blade. Correlation studies were done using real leaf area (Sf), leaf length (C) and the maximum leaf width (L), in about 200 leaf blades. The evaluated statistic models were: linear Y = a + bx; simple linear Y = bx; geometric Y = ax(b); and exponential Y = ab(x). The evaluated linear, exponential and geometric models can be used in the billygoat weed leaf area estimation. In the practical sense, the simple linear regression model is suggested using the C*L multiplication product and taking the linear coefficient equal to zero, because it showed weak-alteration on sum of squares error and satisfactory residual analysis. Thus, an estimate of A conyzoides leaf area can be obtained using the equation Sf = 0.6789*(C*L), with a determination coefficient of 0.8630.

Estimativa da área foliar de Cissampelos glaberrima usando dimensões lineares do limbo foliar

Com o objetivo de obter uma equação matemática que, através de parâmetros lineares dimensionais das folhas, permitisse a estimativa da área foliar de Cissampelos glaberrima, estudaram-se relações entre a área foliar real (Sf) e os parâmetros dimensionais do limbo foliar, como o comprimento ao longo da nervura principal (C) e a largura máxima (L) perpendicular à nervura principal. As equações lineares simples, exponenciais e geométricas obtidas podem ser usadas para estimação da área foliar da falsa parreira-brava. do ponto de vista prático, sugere-se optar pela equação linear simples envolvendo o produto C x L, usando-se a equação de regressão Sf = 0,7878 x (C x L), que equivale a tomar 78,78% do produto entre o comprimento ao longo da nervura principal e a largura máxima, com coeficiente de correlação de 0,9307.

Estimativa da área foliar de Brachiaria plantaginea usando dimensões lineares do limbo foliar

Com o objetivo de obter uma equação que, por meio de parâmetros lineares dimensionais das folhas, permita a estimativa da área foliar de Brachiaria plantaginea, estudaram-se relações entre a área foliar real (Sf) e os parâmetros dimensionais do limbo foliar, como o comprimento ao longo da nervura principal (C) e a largura máxima (L), perpendicular à nervura principal. As equações lineares simples, exponenciais e geométricas obtidas podem ser usadas para estimação da área foliar do capim-marmelada. do ponto de vista prático, deve-se optar pela equação linear simples, envolvendo o produto C x L, usando-se a equação de regressão Sf = 0,7338 x (C x L), o que equivale a tomar 73,38% do produto entre o comprimento ao longo da nervura principal e a largura máxima, com um coeficiente de determinação de 0,8754.

Estimativa da área foliar de Sida cordifolia e Sida rhombifolia usando dimensões lineares do limbo foliar

A estimativa da área foliar pode auxiliar na compreensão de relações de interferência entre plantas daninhas e cultivadas. Com o objetivo de obter uma equação que, por meio de parâmetros lineares dimensionais das folhas, permita a estimativa da área foliar de Sida cordifolia e Sida rhombifolia, estudaram-se as correlações entre área foliar real (Af) e parâmetros dimensionais do limbo foliar, como o comprimento (C) ao longo da nervura principal e a largura máxima (L) perpendicular à nervura principal. Foram analisados 200 limbos foliares de cada espécie, coletados em diferentes agroecossistemas na Universidade Estadual Paulista, campus de Jaboticabal. Os modelos estatísticos utilizados foram linear: Y = a + bx; linear simples: Y = bx; geométrico: Y = ax b; e exponencial: Y = ab x. Todos os modelos analisados podem ser empregados para estimação da área foliar de S. cordifolia e S. rhombifolia. Sugere-se optar pela equação linear simples, envolvendo o produto C*L, considerando-se o coeficiente linear igual a zero, em função da praticidade desta. Desse modo, a estimativa da área foliar de S. cordifolia pode ser obtida pela fórmula Af = 0,7878*(C*L), com coeficiente de determinação de 0,9307, enquanto para S. rhombifolia a estimativa da área foliar pode ser obtida pela fórmula Af = 0,6423*(C*L), com coeficiente de determinação de 0,9711.

Estimativa da área foliar de plantas daninhas de ambiente aquático: Pistia stratiotes

A área foliar é uma das principais características para avaliar o crescimento vegetal. Objetivou-se neste trabalho determinar uma equação matemática para estimar a área foliar de Pistia stratiotes a partir de dimensões lineares dos limbos foliares. A pesquisa foi desenvolvida na Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal-SP, Brasil. Cem folhas, coletadas no ambiente natural, foram eletronicamente medidas em comprimento (C), largura máxima (L) e área foliar (AF). Os dados de AF e C × L foram submetidos à análise de regressão linear, determinando-se uma equação matemática para estimar a área foliar da espécie. A análise de variância sobre a regressão linear e a análise de correlação entre os valores de área foliar e estimada foram significativas (p < 0,01). A área foliar de P. stratiotes pode ser estimada pela equação: AF = 0,79499 (CL).

Estimativa da área foliar de Typha latifolia usando dimensões lineares do limbo foliar

Com o objetivo de obter uma equação que, através de parâmetros lineares dimensionais das folhas, permita a estimativa da área foliar de Typha latifolia, estudaram-se relações entre a área foliar real (Sf) e parâmetros dimensionais do limbo foliar, como o comprimento ao longo da nervura principal (C) e a largura máxima (L), perpendicular à nervura principal. As equações lineares simples, exponenciais e geométricas obtidas podem ser usadas para estimação da área foliar da taboa. do ponto de vista prático, sugere-se optar pela equação linear simples que envolve o produto C x L, usando-se a equação de regressão Sf = 0,9651 x (C x L), que equivale a tomar 96,51% do produto entre o comprimento ao longo da nervura principal e a largura máxima, com um coeficiente de determinação de 0,9411.

Estimativa da área foliar de Tridax procumbens usando dimensões lineares do limbo foliar

Com o objetivo de obter uma equação que, através de parâmetros lineares dimensionais das folhas, permita a estimativa da área foliar de Tridax procumbens, estudaram-se relações entre a área foliar real (Sf) e os parâmetros dimensionais do limbo foliar, como o comprimento ao longo da nervura principal (C) e a largura máxima (L), perpendicular à nervura principal. As equações lineares simples, exponenciais e geométricas obtidas podem ser usadas para estimação da área foliar da erva-de-touro. do ponto de vista prático, sugere-se optar pela equação linear simples envolvendo o produto C x L, usando-se a equação de regressão Sf = 0,6008 x (C x L), que equivale a tomar 60,08% do produto entre o comprimento ao longo da nervura principal e a largura máxima, com um coeficiente de determinação de 0,8731.

Área foliar de duas trepadeiras infestantes de cana-de-açúcar utilizando dimensões lineares de folhas

Esta pesquisa teve como objetivo obter uma equação, por meio de medidas lineares dimensionais das folhas, que permitisse a estimativa da área foliar de Momordica charantia e Pyrostegia venusta. Entre maio e dezembro de 2007, foram estudadas as correlações entre a área folia real (Sf) e as medidas dimensionais do limbo foliar, como o comprimento ao longo da nervura principal (C) e a largura máxima (L) perpendicular à nervura principal. Todas as equações, exponenciais geométricas ou lineares simples, permitiram boas estimativas da área foliar. do ponto de vista prático, sugere-se optar pela equação linear simples envolvendo o produto C x L, considerando-se o coeficiente linear igual a zero. Desse modo, a estimativa da área foliar de Momordica charantia pode ser feita pela fórmula Sf = 0,4963 x (C x L), e a de Pyrostegia venusta, por Sf = 0,6649 x (C x L).

Estimation of genetic parameters for partial egg production periods by means of random regression models

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)