Estimation non paramétrique d'une fonction d'évaluation d'options avec contraintes de monotonie et de convexité.

Rapport de recherche

Non-stationary job search when jobs are not forever: A structural estimation

This paper considers a job search model where the environment is notstationary along the unemployment spell and where jobs do not lastforever. Under this circumstance, reservation wages can be lower thanwithout separations, as in a stationary environment, but they can alsobe initially higher because of the non-stationarity of the model. Moreover,the time-dependence of reservation wages is stronger than with noseparations. The model is estimated structurally using Spanish data forthe period 1985-1996. The main finding is that, although the decrease inreservation wages is the main determinant of the change in the exit ratefrom unemployment for the first four months, later on the only effect comesfrom the job offer arrival rate, given that acceptance probabilities areroughly equal to one.

Estimation des longueurs de branche et artefact sur la datation moléculaire

La phylogénie moléculaire fournit un outil complémentaire aux études paléontologiques et géologiques en permettant la construction des relations phylogénétiques entre espèces ainsi que l’estimation du temps de leur divergence. Cependant lorsqu’un arbre phylogénétique est inféré, les chercheurs se focalisent surtout sur la topologie, c'est-à-dire l’ordre de branchement relatif des différents nœuds. Les longueurs des branches de cette phylogénie sont souvent considérées comme des sous-produits, des paramètres de nuisances apportant peu d’information. Elles constituent cependant l’information primaire pour réaliser des datations moléculaires. Or la saturation, la présence de substitutions multiples à une même position, est un artefact qui conduit à une sous-estimation systématique des longueurs de branche. Nous avons décidé d’estimer l‘influence de la saturation et son impact sur l’estimation de l’âge de divergence. Nous avons choisi d’étudier le génome mitochondrial des mammifères qui est supposé avoir un niveau élevé de saturation et qui est disponible pour de nombreuses espèces. De plus, les relations phylogénétiques des mammifères sont connues, ce qui nous a permis de fixer la topologie, contrôlant ainsi un des paramètres influant la longueur des branches. Nous avons utilisé principalement deux méthodes pour améliorer la détection des substitutions multiples : (i) l’augmentation du nombre d’espèces afin de briser les plus longues branches de l’arbre et (ii) des modèles d’évolution des séquences plus ou moins réalistes. Les résultats montrèrent que la sous-estimation des longueurs de branche était très importante (jusqu'à un facteur de 3) et que l’utilisation d'un grand nombre d’espèces est un facteur qui influence beaucoup plus la détection de substitutions multiples que l’amélioration des modèles d’évolutions de séquences. Cela suggère que même les modèles d’évolution les plus complexes disponibles actuellement, (exemple: modèle CAT+Covarion, qui prend en compte l’hétérogénéité des processus de substitution entre positions et des vitesses d’évolution au cours du temps) sont encore loin de capter toute la complexité des processus biologiques. Malgré l’importance de la sous-estimation des longueurs de branche, l’impact sur les datations est apparu être relativement faible, car la sous-estimation est plus ou moins homothétique. Cela est particulièrement vrai pour les modèles d’évolution. Cependant, comme les substitutions multiples sont le plus efficacement détectées en brisant les branches en fragments les plus courts possibles via l’ajout d’espèces, se pose le problème du biais dans l’échantillonnage taxonomique, biais dû à l‘extinction pendant l’histoire de la vie sur terre. Comme ce biais entraine une sous-estimation non-homothétique, nous considérons qu’il est indispensable d’améliorer les modèles d’évolution des séquences et proposons que le protocole élaboré dans ce travail permettra d’évaluer leur efficacité vis-à-vis de la saturation.

Estimation utilisant les polynômes de Bernstein

Ce mémoire porte sur la présentation des estimateurs de Bernstein qui sont des alternatives récentes aux différents estimateurs classiques de fonctions de répartition et de densité. Plus précisément, nous étudions leurs différentes propriétés et les comparons à celles de la fonction de répartition empirique et à celles de l'estimateur par la méthode du noyau. Nous déterminons une expression asymptotique des deux premiers moments de l'estimateur de Bernstein pour la fonction de répartition. Comme pour les estimateurs classiques, nous montrons que cet estimateur vérifie la propriété de Chung-Smirnov sous certaines conditions. Nous montrons ensuite que l'estimateur de Bernstein est meilleur que la fonction de répartition empirique en terme d'erreur quadratique moyenne. En s'intéressant au comportement asymptotique des estimateurs de Bernstein, pour un choix convenable du degré du polynôme, nous montrons que ces estimateurs sont asymptotiquement normaux. Des études numériques sur quelques distributions classiques nous permettent de confirmer que les estimateurs de Bernstein peuvent être préférables aux estimateurs classiques.

Four essays on economic geography, trade and development

RESUME Cette thèse se situe à la frontière de la recherche en économie du développement et du commerce international et vise à intégrer les apports de l'économie géographique. Le premier chapitre s'intéresse aux effets de création et de détournement de commerce au sein des accords régionaux entre pays en développement et combine une approche gravitaire et une estimation non paramétrique des effets de commerce. Cette analyse confirme un effet de commerce non monotone pour six accords régionaux couvrant l'Afrique, l'Amérique Latine et l'Asie (AFTA, CAN, CACM, CEDEAO, MERCO SUR et SADC) sur la période 1960-1996. Les accords signés dans les années 90 (AFTA, CAN, MERCOSUR et SADC) semblent avoir induis une amélioration du bien-être de leurs membres mais avec un impact variable sur le reste du monde, tandis que les accords plus anciens (CEDEAO et CACM) semblent montrer que les effets de commerce et de bien-être se réduisent pour finir par s'annuler à mesure que le nombre d'années de participation des Etats membres augmente. Le deuxième chapitre pose la question de l'impact de la géographie sur les échanges Sud-Sud. Ce chapitre innove par rapport aux méthodes classiques d'estimation en dérivant une équation de commerce à partir de l'hypothèse d'Armington et en intégrant une fonction de coût de transport qui prend en compte la spécificité des pays de l'UEMOA. Les estimations donnent des effets convaincants quant au rôle de l'enclavement et des infrastructures: deux pays enclavés de l'UEMOA commercent 92% moins que deux autres pays quelconques, tandis que traverser un pays de transit au sein de l'espace UEMOA augmente de 6% les coûts de transport, et que bitumer toutes les routes inter-Etat de l'Union induirait trois fois plus de commerce intra-UEMOA. Le chapitre 3 s'intéresse à la persistance des différences de développement au sein des accords régionaux entre pays en développement. Il montre que la géographie différenciée des pays du Sud membres d'un accord induit un impact asymétrique de celui-ci sur ses membres. Il s'agit d'un modèle stylisé de trois pays dont deux ayant conclu un accord régional. Les résultats obtenus par simulation montrent qu'une meilleure dotation en infrastructure d'un membre de l'accord régional lui permet d'attirer une plus grande part industrielle à mesure que les coûts de transport au sein de l'accord régional sont baissés, ce qui conduit à un développement inégal entre les membres. Si les niveaux d'infrastructure domestique de transport sont harmonisés au sein des pays membres de l'accord d'intégration, leurs parts industrielles peuvent converger au détriment des pays restés hors de l'union. Le chapitre 4 s'intéresse à des questions d'économie urbaine en étudiant comment l'interaction entre rendements croissants et coûts de transport détermine la localisation des activités et des travailleurs au sein d'un pays ou d'une région. Le modèle développé reproduit un fait stylisé observé à l'intérieur des centres métropolitains des USA: sur une période longue (1850-1990), on observe une spécialisation croissante des centres urbains et de leurs périphéries associée à une évolution croissante puis décroissante de la population des centres urbains par rapport à leurs périphéries. Ce résultat peut se transférer dans un contexte en développement avec une zone centrale et une zone périphérique: à mesure que l'accessibilité des régions s'améliore, ces régions se spécialiseront et la région principale, d'abord plus importante (en termes de nombre de travailleurs) va finir par se réduire à une taille identique à celle de la région périphérique.

Nonparametric Instrumental Regression

The focus of the paper is the nonparametric estimation of an instrumental regression function P defined by conditional moment restrictions stemming from a structural econometric model : E[Y-P(Z)|W]=0 and involving endogenous variables Y and Z and instruments W. The function P is the solution of an ill-posed inverse problem and we propose an estimation procedure based on Tikhonov regularization. The paper analyses identification and overidentification of this model and presents asymptotic properties of the estimated nonparametric instrumental regression function.

Non-exhaustive tests for critical power estimation

Objective. - The aim of this study was to propose a new method that allows for the estimation of critical power (CP) from non-exhaustive tests using ratings of perceived exertion (RPE). Methods. - Twenty-two subjects underwent two practice trials for ergometer and Borg 15-point scale familiarization, and adaptation to severe exhaustive exercise. After then, four exercise bouts were performed on different days for the estimation of CP and anaerobic work capacity (AWC) by linear work-time equation, and CP(15), CP(17), AWC(15) and AWC(17) were estimated using the work and time to attainment of RPE15 and RPE17 based on the Borg 15-point scale. Results. - The CP, CP(15) and CP(17) (170-177W) were not significantly different (P>0.05). However, AWC, AWC(15) and AWC(17) were all different from each other. The correlations between CP(15) and CP(17), with CP were strong (R=0.871 and 0.911, respectively), but the AWC(15) and AWC(17) were not significantly correlated with AWC. Conclusion. - Sub-maximal. RPE responses can be used for the estimation of CP from non-exhaustive exercise protocols. (C) 2009 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

Sonographic estimation of fetal weight in macrosomic fetuses: diabetic versus non-diabetic pregnancies

The objective of this study is to compare the accuracy of sonographic estimation of fetal weight of macrosomic babies in diabetic vs non-diabetic pregnancies. Ali babies weighing 4000 g or more at birth, and who had ultrasound scans performed within one week of delivery were included in this retrospective study. Pregnancies with diabetes mellitus were compared to those without diabetes mellitus. The mean simple error (actual birthweight - estimated fetal weight); mean standardised absolute error (absolute value of simple error (g)/actual birthweight (kg)); and the percentage of estimated birthweight falling within 15% of the actual birthweight between the two groups were compared. There were 9516 deliveries during the study period. Of this total 1211 (12.7 %) babies weighed 4000 g or more. A total of 56 non-diabetic pregnancies and 19 diabetic pregnancies were compared. The average sonographic estimation of fetal weight in diabetic pregnancies was 8 % less than the actual birthweight, compared to 0.2 % in the non-diabetic group (p < 0.01). The estimated fetal weight was within 15% of the birthweight in 74 % of the diabetic pregnancies, compared to 93 % of the non-diabetic pregnancies (p < 0.05). In the diabetic group, 26.3 % of the birthweights were underestimated by more than 15 %, compared to 5.4 % in the non-diabetic group (p < 0.05). In conclusion, the prediction accuracy of fetal weight estimation using standard formulae in macrosomic fetuses is significantly worse in diabetic pregnancies compared to non-diabetic pregnancies. When sonographic fetal weight estimation is used to influence the mode of delivery for diabetic women, a more conservative cut-off needs to be considered.

New solutions for an old challenge : chances and limitations of optical, non-invasive acquisition and digital processing techniques for the age estimation of latent fingerprints

Magdeburg, Univ., Fak. für Informatik, Diss., 2014

Online estimation of respiratory mechanics in non-invasive pressure support ventilation: a bench model study.

An online algorithm for determining respiratory mechanics in patients using non-invasive ventilation (NIV) in pressure support mode was developed and embedded in a ventilator system. Based on multiple linear regression (MLR) of respiratory data, the algorithm was tested on a patient bench model under conditions with and without leak and simulating a variety of mechanics. Bland-Altman analysis indicates reliable measures of compliance across the clinical range of interest (± 11-18% limits of agreement). Resistance measures showed large quantitative errors (30-50%), however, it was still possible to qualitatively distinguish between normal and obstructive resistances. This outcome provides clinically significant information for ventilator titration and patient management.

A correlation sensitivity analysis of non-life underwriting risk in solvency capital requirement estimation

This paper analyses the impact of using different correlation assumptions between lines of business when estimating the risk-based capital reserve, the Solvency Capital Requirement (SCR), under Solvency II regulations. A case study is presented and the SCR is calculated according to the Standard Model approach. Alternatively, the requirement is then calculated using an Internal Model based on a Monte Carlo simulation of the net underwriting result at a one-year horizon, with copulas being used to model the dependence between lines of business. To address the impact of these model assumptions on the SCR we conduct a sensitivity analysis. We examine changes in the correlation matrix between lines of business and address the choice of copulas. Drawing on aggregate historical data from the Spanish non-life insurance market between 2000 and 2009, we conclude that modifications of the correlation and dependence assumptions have a significant impact on SCR estimation.

Non-invasive and non-occlusive blood pressure estimation via a chest sensor.

The clinical demand for a device to monitor Blood Pressure (BP) in ambulatory scenarios with minimal use of inflation cuffs is increasing. Based on the so-called Pulse Wave Velocity (PWV) principle, this paper introduces and evaluates a novel concept of BP monitor that can be fully integrated within a chest sensor. After a preliminary calibration, the sensor provides non-occlusive beat-by-beat estimations of Mean Arterial Pressure (MAP) by measuring the Pulse Transit Time (PTT) of arterial pressure pulses travelling from the ascending aorta towards the subcutaneous vasculature of the chest. In a cohort of 15 healthy male subjects, a total of 462 simultaneous readings consisting of reference MAP and chest PTT were acquired. Each subject was recorded at three different days: D, D+3 and D+14. Overall, the implemented protocol induced MAP values to range from 80 ± 6 mmHg in baseline, to 107 ± 9 mmHg during isometric handgrip maneuvers. Agreement between reference and chest-sensor MAP values was tested by using intraclass correlation coefficient (ICC = 0.78) and Bland-Altman analysis (mean error = 0.7 mmHg, standard deviation = 5.1 mmHg). The cumulative percentage of MAP values provided by the chest sensor falling within a range of ±5 mmHg compared to reference MAP readings was of 70%, within ±10 mmHg was of 91%, and within ±15mmHg was of 98%. These results point at the fact that the chest sensor complies with the British Hypertension Society (BHS) requirements of Grade A BP monitors, when applied to MAP readings. Grade A performance was maintained even two weeks after having performed the initial subject-dependent calibration. In conclusion, this paper introduces a sensor and a calibration strategy to perform MAP measurements at the chest. The encouraging performance of the presented technique paves the way towards an ambulatory-compliant, continuous and non-occlusive BP monitoring system.

Minimum distance estimation of stationary and non-stationary ARFIMA processes

A new parametric minimum distance time-domain estimator for ARFIMA processes is introduced in this paper. The proposed estimator minimizes the sum of squared correlations of residuals obtained after filtering a series through ARFIMA parameters. The estimator iseasy to compute and is consistent and asymptotically normally distributed for fractionallyintegrated (FI) processes with an integration order d strictly greater than -0.75. Therefore, it can be applied to both stationary and non-stationary processes. Deterministic components are also allowed in the DGP. Furthermore, as a by-product, the estimation procedure provides an immediate check on the adequacy of the specified model. This is so because the criterion function, when evaluated at the estimated values, coincides with the Box-Pierce goodness of fit statistic. Empirical applications and Monte-Carlo simulations supporting the analytical results and showing the good performance of the estimator in finite samples are also provided.

Effects of computing parameters and measurement locations on the estimation of 3D NPS in non-stationary MDCT images.

The goal of this study was to investigate the impact of computing parameters and the location of volumes of interest (VOI) on the calculation of 3D noise power spectrum (NPS) in order to determine an optimal set of computing parameters and propose a robust method for evaluating the noise properties of imaging systems. Noise stationarity in noise volumes acquired with a water phantom on a 128-MDCT and a 320-MDCT scanner were analyzed in the spatial domain in order to define locally stationary VOIs. The influence of the computing parameters in the 3D NPS measurement: the sampling distances bx,y,z and the VOI lengths Lx,y,z, the number of VOIs NVOI and the structured noise were investigated to minimize measurement errors. The effect of the VOI locations on the NPS was also investigated. Results showed that the noise (standard deviation) varies more in the r-direction (phantom radius) than z-direction plane. A 25 × 25 × 40 mm(3) VOI associated with DFOV = 200 mm (Lx,y,z = 64, bx,y = 0.391 mm with 512 × 512 matrix) and a first-order detrending method to reduce structured noise led to an accurate NPS estimation. NPS estimated from off centered small VOIs had a directional dependency contrary to NPS obtained from large VOIs located in the center of the volume or from small VOIs located on a concentric circle. This showed that the VOI size and location play a major role in the determination of NPS when images are not stationary. This study emphasizes the need for consistent measurement methods to assess and compare image quality in CT.