Influência local em modelos não lineares mistos para dados longitudinais no software SAS

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Kirch, Jhessica Leticia
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11134/tde-03022025-174334/
Resumo: Os modelos não lineares de efeitos mistos são uma ferramenta popular para análise de dados longitudinais contínuos. Uma etapa importante da construção de modelos é a aplicação de técnicas de diagnósticos. Este diagnóstico pode ser realizado, por exemplo, através de uma análise de influência para detectar possíveis valores atípicos e observações influentes. A técnica mais comum na detecção de pontos influentes em um modelo consiste em estudar o efeito da remoção completa de casos da análise. Nessa metodologia, conhecida como case-delection o procedimento iterativo de estimação para obtenção do valor exato da estatística deve ser realizado uma vez para ajustar o modelo com todas as observações e uma vez para cada observação que foi excluída da análise, o que torna essa abordagem de alta demanda computacional. Uma abordagem diferente é a influência local, que avalia o impacto de pequenas perturbações da função de verossimilhança. Nesta abordagem, o modelo só precisa ser ajustado uma única vez, o que a torna muito mais atrativa do ponto de vista computacional, além de ser capaz de distinguir a influência dos indivíduos nas estimativas dos parâmetros de efeitos fixos e dos componentes de variância do modelo. Para o contexto de dados longitudinais, a influência local com o esquema de perturbação de caso ponderado é útil para a detecção de indivíduos influentes em modelos de efeitos mistos. Este trabalho tem como principal objetivo a implementação do diagnóstico de influência local com perturbação de caso ponderado em modelos não lineares mistos em linguagem SAS. A metodologia foi aplicada em estudos agrícolas e biológicos, evidenciando a sua aplicabilidade em diferentes contextos. A primeira aplicação foi realizada em um conjunto de dados dendrométricos de laranjeiras, popularmente utilizado na literatura para exemplificar o ajuste de modelos não lineares mistos. O objetivo desta primeira aplicação foi a descrição detalhada de todos os cálculos para obtenção da influência local. Em seguida, foram identificados os indivíduos influentes utilizando o código proposto, evidenciando sua simplicidade e praticidade. Na segunda aplicação, dois modelos não lineares mistos foram ajustados a dados de um experimento com aves canoras, comprovando novamente a simplicidade computacional do código proposto e evidenciando que os resultados da influência local não são significativamente alterados quando um novo modelo não linear misto é utilizado. Por fim, na terceira aplicação, um modelo não linear misto foi proposto para modelar a produção de leite de cabras de um experimento com o objetivo de estudar o efeito do estresse durante a lactação. A identificação dos animais influentes pelo diagnóstico de influência local permitiu ao pesquisador caracterizar animais com perfis atípicos de produção e obter uma visão mais informativa do estudo ao identificar a causa dessa influência.
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Nessa metodologia, conhecida como case-delection o procedimento iterativo de estimação para obtenção do valor exato da estatística deve ser realizado uma vez para ajustar o modelo com todas as observações e uma vez para cada observação que foi excluída da análise, o que torna essa abordagem de alta demanda computacional. Uma abordagem diferente é a influência local, que avalia o impacto de pequenas perturbações da função de verossimilhança. Nesta abordagem, o modelo só precisa ser ajustado uma única vez, o que a torna muito mais atrativa do ponto de vista computacional, além de ser capaz de distinguir a influência dos indivíduos nas estimativas dos parâmetros de efeitos fixos e dos componentes de variância do modelo. Para o contexto de dados longitudinais, a influência local com o esquema de perturbação de caso ponderado é útil para a detecção de indivíduos influentes em modelos de efeitos mistos. Este trabalho tem como principal objetivo a implementação do diagnóstico de influência local com perturbação de caso ponderado em modelos não lineares mistos em linguagem SAS. A metodologia foi aplicada em estudos agrícolas e biológicos, evidenciando a sua aplicabilidade em diferentes contextos. A primeira aplicação foi realizada em um conjunto de dados dendrométricos de laranjeiras, popularmente utilizado na literatura para exemplificar o ajuste de modelos não lineares mistos. O objetivo desta primeira aplicação foi a descrição detalhada de todos os cálculos para obtenção da influência local. Em seguida, foram identificados os indivíduos influentes utilizando o código proposto, evidenciando sua simplicidade e praticidade. Na segunda aplicação, dois modelos não lineares mistos foram ajustados a dados de um experimento com aves canoras, comprovando novamente a simplicidade computacional do código proposto e evidenciando que os resultados da influência local não são significativamente alterados quando um novo modelo não linear misto é utilizado. Por fim, na terceira aplicação, um modelo não linear misto foi proposto para modelar a produção de leite de cabras de um experimento com o objetivo de estudar o efeito do estresse durante a lactação. A identificação dos animais influentes pelo diagnóstico de influência local permitiu ao pesquisador caracterizar animais com perfis atípicos de produção e obter uma visão mais informativa do estudo ao identificar a causa dessa influência.The nonlinear mixed model is a popular tool for analyzing continuous longitudinal data. An important step of model building is the application of model diagnostics. This can be carried out, for example, by an influence analysis for detecting possible outliers and influential observations. The most common technique for detecting influential points in a model involves studying the effect of completely removing cases from the analysis. In this methodology, known as case-delection, the iterative estimation procedure must be carried out once to adjust the model for all observations and once for each observation that was excluded from the analysis, which makes this approach highly computationally demanding. A different approach is the local influence, which assesses the impact of small perturbations on the likelihood function. In this approach, the model only needs to be fitted once, making it much more computationally appealing, in addition to being able to distinguish the influence of individuals on the estimates of the fixed effects parameters and on the variance components of the model. In the context of longitudinal data, local influence with the case-weight perturbation scheme is useful for detecting influential individuals in mixed-effects models. The main objective of this work is to implement local influence diagnostics with the case-weight perturbation scheme in nonlinear mixed models in the SAS language. The methodology is applied to agricultural and biological studies, highlighting its applicability in different contexts. The first application was carried out on a set of dendrometric data, popularly used in the literature to exemplify the fit of nonlinear mixed models. The aim of this first application was to provide a detailed description of all the calculations used to obtain the local influence. The influential individuals were then identified using the proposed code, demonstrating its simplicity and practicality. In the second application, two nonlinear mixed models were fitted to data from an experiment with songbirds, again proving the computational simplicity of the proposed code and highlighting that the results of local influence are not significantly altered when a new nonlinear mixed model is used. Finally, in the third application, a nonlinear mixed model was proposed to model the milk production of goats in an experiment aimed at studying the effect of stress during lactation. Identifying the influential animals by the local influence diagnostic allowed the researcher to characterize animals with atypical production profiles and obtain a more informative view of the study by identifying the cause of this influence.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPLima, Cesar Goncalves deKirch, Jhessica Leticia2024-12-12info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11134/tde-03022025-174334/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-02-04T19:46:01Zoai:teses.usp.br:tde-03022025-174334Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-02-04T19:46:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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