Analysis of the adaptability of black bean cultivars by means of quantile regression / Análise da adaptabilidade de cultivares de feijão preto por meio de regressão quantílica

ABSTRACT: The aim of this study was to use quantile regression (QR) to characterize the effect of the adaptability parameter throughout the distribution of the productivity variable on black bean cultivars launched by different national research institutes (research centers) over the last 50 years. For this purpose, 40 cultivars developed by Brazilian genetic improvement programs between 1959 and 2013 were used. Initially, QR models were adjusted considering three quantiles (τ = 0.2, 0.5 and 0.8). Subsequently, with the confidence intervals, quantile models τ = 0.2 and 0.8 (QR0.2 and QR0.8) showed differences regarding the parameter of adaptability and average productivity. Finally, by grouping the cultivars into one of the two groups defined from QR0.2 and QR0.8, it was reported that the younger cultivars were associated to the quantile τ = 0.8, i.e., those with higher yields and more responsive conditions indicating that genetic improvement over the last 50 years resulted in an increase in both the productivity and the adaptability of cultivars.

RESUMO: Neste estudo objetivou-se utilizar a regressão quantílica (RQ) para caracterizar o efeito do parâmetro de adaptabilidade ao longo de toda a distribuição da variável produtividade em cultivares de feijão preto lançadas por diferentes instituições nacionais de pesquisa nos últimos 50 anos. Para tanto utilizou-se 40 cultivares desenvolvidas pelos programas brasileiros de melhoramento genético entre os anos de 1959 a 2013. Inicialmente foram ajustados modelos de RQ considerando três quantis (τ=0,2, 0,5, 0,8). Posteriormente, com os intervalos de confiança verificou-se que os modelos quantílicos τ=0,2 e 0,8 (RQ0,2 e RQ0,8) apresentaram diferenças quanto ao parâmetro de adaptabilidade e produtividade média. Finalmente, por meio do agrupamento das cultivares em um dos dois grupos definidos a partir de RQ0,2 e RQ0,8, constatou-se que as cultivares mais novas foram associadas ao quantil τ = 0,8, ou seja, aquelas com maiores produtividades e mais responsivas as condições ambientais indicando que o melhoramento ao longo dos últimos 50 anos possibilitou o incremento tanto na produtividade quanto na adaptabilidade das cultivares.

A ocorrência de malária em quatro municípios do estado do Pará, de 1988 a 2005, e sua relação com o desmatamento / Occurrence of malaria in four cities in the state of Pará during 1988 to 2005 and its relationships with deforestation

O objetivo deste trabalho foi estudar a ocorrência de malária em quatro diferentes regiões representativas do estado do Pará, buscando suas possíveis relações com as taxas de desmatamento. Foi realizado um estudo retrospectivo, com dados secundários, no período de 1988 a 2005, através de casos de malária registrados em quatro municípios do Estado (Anajás, Itaituba, Santana do Araguaia e Viseu), como também das taxas de desmatamento fornecidas pelo PRODES-INPE. Aplicou-se a técnica dos Quantis para se estabelecer cinco categorias ou classes de incidência da malária para cada município, sendo gerado posteriormente um IPA representativo para o Estado. De 1988 até 1994, as curvas de incidência de malária acompanham os números de desmatamento. A partir de 1995, evidenciaram-se anos consecutivos com altos índices de ocorrência da doença logo após os períodos de altas taxas de desmatamento, como registrado nos anos de 1995, 2000 e 2004. Percebeu-se que após a época de intenso desmatamento, os casos de malária variaram entre alto e muito alto no seu padrão de incidência, apontando que o desmatamento pode ser um fator de incremento na frequência e aumento no número de pessoas infectadas no estado do Pará.

The purpose of this paper is to study occurrence of malaria in four different regions of the state of Pará and its possible relationships with deforestation rates. A retrospective study using secondary data from 1988 to 2005, using malaria incidence records reported in four cities in the state (Anajás, Itaituba, Santana do Araguaia and Viseu), as well as deforestation rates provided by the PRODES-INPE. The quantiles method was applied to establish five categories or classes of malaria incidence for each city, and a state IPA was generated with the contributions of these cities. From 1988 to 1994, the curves of incidence of malaria follow deforestation rates. From 1995, there are consecutive years of high incidence levels after years of high deforestation rates, as registered in 1995, 2000 and 2004. It was noticed that after periods of intense deforestation the occurrence of malaria presented an incidence pattern between high and very high, suggesting that deforestation may be a factor in maintaining and increasing the number of cases in the state of Pará.

Análise Bayesiana no estudo do tempo de retorno das precipitações pluviais máximas em Jaboticabal (SP) / Bayesian analysis for estimating the return period of maximum precipitation at Jaboticabal São Paulo state, Brazil

Dados históricos de precipitação máxima são utilizados para realizar previsões de chuvas extremas, cujo conhecimento é de grande importância na elaboração de projetos agrícolas e de engenharia hidráulica. A distribuição generalizada de valores extremos (GEV) tem sido aplicada com freqüência nesses tipos de estudos, porém, algumas dificuldades na obtenção de estimativas confiáveis sobre alguma medida dos dados têm ocorrido devido ao fato de que, na maioria das situações, tem-se uma quantidade escassa de dados. Uma alternativa para obter melhorias na qualidade das estimativas seria utilizar informações dos especialistas de determinada área em estudo. Sendo assim, objetiva-se neste trabalho analisar a aplicação da Inferência Bayesiana com uma distribuição a priori baseada em quantis extremos, que facilite a incorporação dos conhecimentos fornecidos por especialistas, para obter as estimativas de precipitação máxima para os tempos de retorno de 10 e 20 anos e seus respectivos limites superiores de 95 por cento, para o período anual e para os meses da estação chuvosa em Jaboticabal (SP). A técnica Monte Carlo, via Cadeias de Markov (MCMC), foi empregada para inferência a posteriori de cada parâmetro. A metodologia Bayesiana apresentou resultados mais acurados e precisos, tanto na estimação dos parâmetros da distribuição GEV, como na obtenção dos valores de precipitação máxima provável para a região de Jaboticabal, apresentando-se como uma boa alternativa na incorporação de conhecimentos a priori no estudo de dados extremos.

Historical maximum rainfall data are used to forecast extreme rainfall, which is important to elaborate agricultural and hydraulic engineering projects. Generalized Extreme Value Distribution (GEV) has been applied in such type of studies. Since those values are extracted from the upper (or lower) tail of the original distribution, a scarce amount of data is obtained in most cases, which may be a problem acquiring reliable estimates about some measure of interest. An alternative to overcome this potential problem would be the use of information available from experts in the area. Therefore, this paper intended to analyze the application of the Bayesian Inference using a priori distribution based on extreme quantiles, which facilitates the incorporation of the information supplied by the experts in order to determine the punctual and the 95 percent upper limit estimates of the probable maximum precipitation for return periods of 10 and 20 years, yearly and monthly in Jaboticabal, São Paulo State, Brazil. Markov Chain Monte Carlo (MCMC) methods were used to a posterior inference of each parameter. Bayesian inference yielded more suitable and accurate results in the estimation of the parameters of the GEV distribution as well as in the determination of the values of the probable maximum precipitation estimates for Jaboticabal. It turned out as an interesting way of incorporating prior knowledge to the study of extreme data.