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Tipo do documento: Dissertação
Título: Avaliação de diferentes prioris na estimação dos parâmetros da distribuição GEV e na predição de quantis extremos
Autor: COSTA, Matheus de Souza 
Primeiro orientador: BEIJO, Luiz Alberto
Primeiro coorientador: MARQUES, Reinaldo Antônio Gomes
Primeiro membro da banca: TARGINO , Rodrigo dos Santos
Segundo membro da banca: LISKA , Gilberto Rodrigues
Resumo: A abordagem bayesiana tem sido muito aplicada em estudos de valores extremos devido a possibilidade da redução da incerteza nas estimativas. Contudo, a maneira de se elicitar uma estrutura a priori informativa, quando se trata de valores extremos ajustados por meio da distribuição generalizada de valores extremos (GEV), ainda não está completamente estabelecida. Deste modo, objetivou-se, neste trabalho, avaliar diferentes estruturas a priori em uma abordagem Bayesiana da distribuição GEV ajustada à dados de máximos provenientes de simulação e de dados reais de precipitação máxima. As estruturas a priori utilizadas foram: distribuições Normais Trivariadas com matrizes de variância e covariância multiplicadas por 1, 4, distribuição Normal Trivariada não-informativa; distribuição Gama para diferenças de quantis extremos, com diferentes variabilidades. Para o caso com dados simulados, avaliou-se a estimação dos parâmetros e de quantis com o modelo GEV associado a cada uma dessas estruturas a priori, com respeito aos respectivos valores reais, através de viés e viés médio relativo percentual em diferentes cenários de simulação e tamanhos amostrais. E para os dados reais, objetivou-se avaliar, através de acurácia e precisão das estimativas dos níveis de retorno, o desempenho das referidas estruturas a priori em uma abordagem Bayesiana para ajustar a distribuição GEV a dados de precipitações diárias máximas anuais de São João da Boa Vista-SP, no período de 1971 a 2017. Utilizou-se como priori dados de precipitação máxima anual de Lavras-MG e Silvianópolis-MG, comparando- se o critério de informação deviance (DIC), acurácia, erro médio de predição e amplitude média intervalar das predições de precipitações máximas dos modelos. Quanto aos principais resultados do caso simulado, observou-se que distribuições a priori com menor variabilidade, produzem estimativas mais precisas de todos os parâmetros da distribuição GEV, considerando pequenos tamanhos amostrais. Nos cenários em que se simulou dados de precipitação o modelo com priori Gama apresentou menor viés de parâmetros e níveis de retorno. Para os dados reais, pelo critério DIC, não houve diferenças substanciais entre os modelos. O modelo com estrutura a priori normal trivariada com matriz de variâncias e covariâncias multiplicada por 4, com informações a priori de Silvianópolis, forneceu estimativas de níveis de retorno mais precisas e acuradas.
Abstract: The Bayesian approach has been widely applied in studies of extreme values ​​due to the possibility of reducing uncertainty in the estimates. However, the way to elicit an informative a priori structure, when dealing with extreme values ​​adjusted through the generalized distribution of extreme values ​​(GEV), is not yet fully established. Thus, the objective of this work was to evaluate different prior structures in a Bayesian approach of the GEV distribution fitted to maximum data from simulation and real data of maximum precipitation. The prior structures used were: Trivariate Normal distributions with variance and covariance matrices multiplied by 1, 4, non-informative Trivariate Normal distribution; Gamma distribution for extreme quantile differences, with different variabilities. For the case with simulated data, the estimation of parameters and quantiles was evaluated with the GEV model associated with each of these prior structures, with respect to the respective real values, through bias and percentage relative mean bias in different simulation scenarios and sample sizes. And for the real data, the objective was to evaluate, through the accuracy and precision of the estimates of the levels of return, the performance of the referred prior structures in a Bayesian approach to the GEV distribution fitted to data of maximum daily precipitations of São João da Boa Vista- SP, from 1971 to 2017. Data of maximum annual rainfall from Lavras-MG and Silvianópolis- MG were used as prior, comparing the deviance information criterion (DIC), accuracy, mean prediction error and interval mean amplitude of the models' maximum precipitation predictions. As for the main results of the simulated case, it was observed that prior structures with less variability produce more accurate estimates of all parameters of the GEV distribution, considering small sample sizes. In the scenarios in which precipitation data were simulated, the model with Gamma prior structure showed lower parameter bias and return levels. For the real data, by the DIC criterion, there were no substantial differences between the models. The model with a trivariate normal prior structure with a matrix of variances and covariances multiplied by 4, with prior information from Silvianópolis, provided more precise and accurate estimates of return levels.
Palavras-chave: Teoria de valores extremos
Estrutura a priori informativa
Nível de retorno
Acurácia
Erro médio de predição.
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Alfenas
Sigla da instituição: UNIFAL-MG
Departamento: Instituto de Ciências Exatas
Programa: Programa de Pós-Graduação em Estatística Aplicada e Biometria
Citação: COSTA, Matheus de Souza. Avaliação de diferentes prioris na estimação dos parâmetros da distribuição GEV e na predição de quantis extremos. 2022. 56 f. Dissertação (Mestrado em Estatística Aplicada e Biometria) - Universidade Federal de Alfenas, Alfenas, MG, 2021.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1987
Data de defesa: 15-Dez-2022
Aparece nas coleções:Mestrado

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