Department of Statistics and Operations Research

Seminar Schedule: Year 2004


THE BRANCH-AND-FIX COORDINATION ALGORITHMIC FRAMEWORK FOR STOCHASTIC 0-1 PROGRAMMING
CONVIDAT: Laureano Escudero. Centro de Investigación Operativa. Universidad Miguel Hernández, Elche.

IDIOMA: Castellà

LLOC: Seminari 1, Edifici U, Facultat de Matematiques i Estadistica, C/ Pau Gargallo 5.

DATA: Dilluns, 19 de gener de 2004, 12h30m

RESUM: Se presenta un marco algorítmico para resolver problemas multi-etápicos mixtos 0-1 con coeficientes inciertos en la función objetivo y el término independiente. Se utiliza un esquema basado en análisis de escenarios para representar el Modelo Determinista Equivalente al problema estocástico con recursión completa. El problema se representa mediante variables divididas vía escenarios. Por tanto, se considera un modelo mixto 0-1 para cada escenario más las condiciones de no-anticipatividad sobre las variables comunes 0-1 y continuas para cada grupo de escenarios en cada etapa. Se presenta la algoritmia denominada "Branch-and-Fix Coordination" para coordinar la selección de las Familias de Nodos Gemelos (FNG) y variables comunes a bifurcar en cada uno de los subproblemas a optimizar coordinadamente. Se consideran esquemas de Descomposición y Substitución Lagrangeana para estimar el valor en la función objetivo a obtener en los n odos descendientes de las FNG candidatas.

Inici
EFECTO CAUSAL EN BIOMEDICINA: MODELOS EXPERIMENTAL Y OBSERVACIONAL
CONVIDAT: Erik Cobo. Departament d'Estadística i Investigació Operativa. Universitat Politècnica de Cataluny.

IDIOMA: Castellà

LLOC: Seminari 1, Edifici U, Facultat de Matematiques i Estadistica, C/ Pau Gargallo 5.

DATA: Divendres, 23 de gener de 2004, 12h30m

RESUM: La supremacía del modelo experimental sobre el observacional implica que, en el campo de la salud, para poder estimar la eficacia de nuevos procedimientos, éstos deben ser asignados, idealmente de manera aleatoria, a pacientes, lo que implica evidentes tensiones éticas. ¿Qué argumentos teóricos sustentan el modelo experimental? ¿Existen estudios empíricos que avalen esta superioridad? En esta sesión, intentaré contestar la primera pregunta desde la perspectiva de la definición de efecto causal de Rubin y Holland, estableciendo las premisas necesarias para la inferencia causal, que permiten jerarquizar los estudios observacionales y experimentales. Y para contestar la segunda, comentaré algunos estudios de revisión que comparan las estimaciones obtenidas en ambos entornos. Finalizaré recordando las dificultades que la paradoja de Simpson Yules muestra cuando se trabaja fuera del entorno del modelo lineal.

Inici
ENTRENAMIENTO DE REDES NEURONALES MULTI-CAPA VIA PROGRAMACIÓN LINEAL
CONVIDAT: Ubaldo García Palomares. Departamento de Procesos y Sistemas. Universidad Simón Bolívar. Venezuel.

IDIOMA: Castellà

LLOC: Seminari 1, Edifici U, Facultat de Matematiques i Estadistica, C/ Pau Gargallo 5.

DATA: Divendres, 27 de febrer de 2004, 12h30m

RESUM: In this talk the speaker assembles several technique sinto the design of a (feed-forward) ANN as a classifier. The problem at hand is to correctly identify a sample as a member of a class; more specifically, given a sample of individuals x in Rn that belong to a set S, and another sample of individuals not belonging to S, we want to train an ANN that can decide whether a new individual belongs to S. This is by now a standard problem with many practical applications (medical diagnosis, pattern recognition, and so on) and a training of ANNs via Linear programming has been recently proposed. Vector Support Machines are as well viable alternatives that generally require the solution of large quadratic optimization problems. Our approach combines these ideas and propose a training that only require the solution of quadratic optimization problems of a size convenient and adapted to the user.The talk is addressed to a broad audience and the speaker will explain and formulate the basic principles involved, such as perceptron, multi layer ANN, Linear programming vs. projection techniques, etc. No dense mathematics will be used and proofs will only be sketched. Preliminary numerical examples on toy problems will be given at the end of the talk.

Inici
THE BERTH ALLOCATION PROBLEM: APPLICATION TO THE GIOIA TAURO MARITIME TERMINAL
CONVIDAT: Gilbert Laporte. Canada Research Chair in Distribution Management. HEC Montreal. Centre de recherche sur les transports. Universite de Montreal. Canada

IDIOMA: Anglès

LLOC: Seminari 1, Edifici U, Facultat de Matematiques i Estadistica, C/ Pau Gargallo 5.

DATA: Dilluns, 1 de març de 2004, 12h30m

RESUM: In the Berth Allocation Problem (BAP) the aim is to optimally schedule and assign ships to berthing areas along a quay. The objective is the minimization of the total service time for all ships, defined as the time elapsed between the arrival of the ship in the harbour and the completion of handling. Two versions of the BAP are considered: the discrete case and the continuous case. The discrete case works with a finite set of berthing points. In the continuous case ships can berth anywhere along the quay. Two formulations and a tabu search heuristic are developed for the discrete case. Only small instances can be solved optimally. For these sizes the heuristic always yields an optimal solution. For larger sizes it is always better than a truncated branch-and-bound procedure applied to an exact formulation. A heuristic is also developed for the continuous case. Computational comparisons are performed with the first heuristic and with a simple constructive procedure.

Inici
TEACHING STATISTICS WITHIN THE MAMAEUSCH PROJECT
CONVIDAT: Justo Puerto. Facultad de Matemáticas. Departamento de Estadística e I.O. Universidad de SevillaCanada Research Chair in Distribution Managemen.

IDIOMA: Castellà

LLOC: Sala de Juntes, Edifici U, Facultat de Matematiques i Estadistica, C/ Pau Gargallo 5.

DATA: Divendres, 19 de març de 2004, 12h30m

RESUM: The MaMaEuSch project (Management Mathematics in European Schools) is em- bedded within the Socrates-Erasmus program of the European Union. (Comenius 2.1 grant number 94342-CP-1-2001-DE-Comenius-C21.) Its goal is to develop technical material and presentations to help mathematical teachers in their daily activity and to improve their continuous education. This material is based on building models on actual problems that can be solved with basic mathematical tools. The University of Seville is developing the material concerning Mathematical Statistics and Basic Probability that appear in the curricula of high schools in most European countries. In this talk, we present the project, the partners and the goals pursued by this projects. Several classroom experiences will be presented. We analyze some real problems that have been tested on classrooms to teach Statistics and Probability: design and analysis of an opinion pool and probabilistic analysis of games of skill, sequential analysis of TV quiz-shows and sequential games of chance. We analyze as well, some actual problems that can be modelled and solved using basic Operations Research tools: cost allocation, logistic problems, cancer radiation planning ...

Inici
PARTICLE FILTERING: APPLICATION TO THE STOCHASTIC VOLATILITY ESTIMATION
CONVIDAT: Pilar Muñoz. Departament d'Estadística i Investigació Operativa. Universitat Politècnica de Catalunya.

IDIOMA: Català

LLOC: Seminari 1, Edifici U, Facultat de Matematiques i Estadistica, C/ Pau Gargallo 5.

DATA: Divendres, 26 de març de 2004, 12h30m

RESUM: "Filtering is the problem of estimating the state of a system as a set of observations becomes available on-line. This problem is of paramount importance in many fields of science, engineering and finance. To solve it, one begins by modeling the evolution of the system and the noise in measurements. The resulting models typically exhibit complex non-linearities and non-Gaussian distributions, thus precluding analytical solution." (Van der Merwe and al. (2000)). This work describes the application of the particle filtering to the particular case of the stochastic volatility parameter estimation, formulated as nonlinear Gaussian state-space model. Particle filters have become a popular approach for online estimation in nonlinear and/or non-Gaussian state-space models. In order to illustrate the performance of this procedure, it is presented the experimental results obtained for simulated and real datasets.

Inici
ANÁLISIS DE ASOCIACIÓN DE HAPLOTIPOS EN ESTUDIOS DE EPIDEMIOLOGÍA GENÉTICA
CONVIDAT: Víctor Moreno. Institut Català d'Oncologia i UAB. Barcelona.

IDIOMA: Castellà

LLOC: Seminari 1, Edifici U, Facultat de Matematiques i Estadistica, C/ Pau Gargallo 5.

DATA: Divendres, 2 d'abril de 2004, 12h30m

RESUM: La secuenciación de genes en poblaciones permite detectar que existen con frecuencia variantes (polimorfismos) en individuos aparentemente normales. Uno de los objetivos de la epidemiología genética es diseñar estudios y realizar análisis para detectar si alguna de esas variantes puede estar relacionada con la enfermedad. El análisis estadístico de la relación entre los polimorfismos genéticos y la enfermedad puede realizarse uno a uno, pero con frecuencia existe correlación entre ellos y es preferible un análisis simultáneo. Un haplotipo es una combinación de polimorfismos que se transmiten a generaciones sucesivas en bloque. La identificación de haplotipos relacionados con la enfermedad puede ser más poderosa pero plantea dificultades técnicas. Si no se dispone de datos de progenitores, a partir de los genotipos de una serie de polimorfismos no siempre es posible reconstruir los haplotipos. Para resolver este problema se han diseñado varias estrategias, entre las que destacan el algoritmo EM y métodos bayesianos basados en MCMC. El análisis de la asociación de los haplotipos con la enfermedad es más compleja si se quiere transmitir la incertidumbre en la determinación de los haplotipos a los estimadores de riesgo. Se presentarán las posibles soluciones y líneas de investigación en este sentido.

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THE USE OF SCORE TESTS FOR INFERENCE ON VARIANCE COMPONENTS
CONVIDAT: Geert Verbeke. Biostatistical Centre. Leuven, Belgiu.

IDIOMA: English

LLOC: Seminari 1, Edifici U, Facultat de Matematiques i Estadistica, C/ Pau Gargallo 5.

DATA: Divendres, 30 d'abril de 2004, 12h30m

RESUM: Whenever inference for variance components is required, the choice between one-sided and two-sided tests is crucial. This choice is usually driven by whether or not negative variance components are permitted. For two-sided tests, classical inferential procedures can be followed, based on likelihood ratios, score statistics, or Wald statistics. For one-sided tests, however, one-sided test statistics need to be developed, and their null distribution derived. While this has received considerable attention in the context of the likelihood ratio test, there appears to be much confusion about the related problem for the score test. The aim of this paper is to illustrate that classical (two-sided) score test statistics, frequently advocated in practice, cannot be used in this context, but that well-chosen one-sided counterparts could be used instead. The relation with likelihood ratio tests will be established, and all results are illustrated in an analysis of continuous longitudinal data using linear mixed models.

Reference: Verbeke G. & Molenberghs G. (2003), `The use of score tests for inference on variance components,' Biometrics, 59, 254-262.

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NEW APPROACHES TO DISCLOSURE LIMITATION WHILE ANSWERING QUERIES TO A DATABASE
CONVIDAT: Robert Garfinkel. Department of Operations and Information Management. School of Business. University of Connecticut. U.S.

IDIOMA: English

LLOC: Seminari 1, Edifici U, Facultat de Matematiques i Estadistica, C/ Pau Gargallo 5.

DATA: Dimarts, 25 de maig de 2004, 12h30m

RESUM: A practical method for giving unlimited, correct, numerical responses to ad-hoc queries to an on-line database, while not compromising confidential numerical data, has been developed by (Gopal et al. 2002) and is called Confidentiality via Camouflage (CVC). Responses are in the form of intervals that are guaranteed to contain the exact answer. Virtually any imaginable query type can be answered and although sharing of query answers among users presents no problem, the threat of insider information is real. In this work we identify two distinct types of insider information, depending on whether the knowledge is of data in the confidential field or of the algorithmic process that is used to answer queries. We show that different realizations of CVC can protect against one type of insider threat or the other, while a combination of realizations can be used if the database administrator is not able to specify the type of threat that is present. Various strategies for dealing with cases where a user poses both types of threats are also presented. Computational experience relates the degradation of answer intervals that can be expected based on the type of threat that is protected against and indicates that, in general, algorithmic threat causes the greatest degradation.

 

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INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS Y MODELIZACIÓN DE PROCESOS PUNTUALES ESPACIALES
CONVIDAT: Jorge Mateu. Departamento de Matemáticas. Universitat Jaume I (Castelló).

IDIOMA: Castellano

LLOC: Seminari 1, Edifici U, Facultat de Matematiques i Estadistica, C/ Pau Gargallo 5.

DATA: Divendres, 11 de juny de 2004, 12h30m

RESUM: Los procesos puntuales proporcionan modelos para patrones espaciales de puntos. Específicamente, un proceso puntual es un modelo estocástico que gobierna las localizaciones de sucesos s_i en alguna región X, subconjunto de R^d. Si las localizaciones contienen medidas asociadas (marcas), hablamos de proceso puntual marcado. En general, se supone que tanto las localizaciones de los sucesos {s_i} como las marcas correspondientes {Z(s_i)} son una realización de algún proceso estocástico de la forma {Z(s):s\in D}, donde tanto Z(.) como D son aleatorios. La necesidad de analizar procesos puntuales espaciales es notoria en disciplinas tan diversas como astronomía, geografía y, en general, en ciencias medioambientales. Los procesos puntuales marcados proporcionan diferentes técnicas para la descripción y modelización de la interacción espacial entre individuos (tipo de interacción, rango y alcance de la misma, etc.). En la conferencia se presentarán también algunos modelos teóricos de procesos puntuales así como métodos de inferencia y simulación en estos modelos. Finalmente veremos otras aplicaciones en curso sobre la utilidad de las técnicas de procesos puntuales espaciales.

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MEASURES OF HEART RATE VARIABILITY AND RELATED STATISTICAL ISSUES
CONVIDAT: HAIKADY N. NAGARAJA. Department of Statistics. The Ohio State Universit. 

IDIOMA: English

LLOC: Seminari 1, Edifici U, Facultat de Matematiques i Estadistica, C/ Pau Gargallo 5.

DATA: Dimarts, 15 de juny de 2004, 12h30m

RESUM: Time lags of successive R waves on an electrocardiographic device, known as R-R intervals, characterize the time period between successive heart beats. These intervals are called heart periods and their reciprocals give heart rates. Variation in the heart period and the heart rate across time has attracted the attention of numerous cardiologists, physiologists, psychophysiologists and health care professionals. They have proposed several measures of heart period and heart rate variability, and have found important interpretations and applications for them. In this talk, after a brief historical account of the study of heart rate itself, we define and classify common numerical and graphical measures of variability proposed in the literature. We describe our efforts to model the heart period data and resulting applications to cardiovascular and psychophysiological research.

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OPTIMIZACIÓN BINIVEL
CONVIDAT: Herminia Calvete. Departamento de Métodos Estadísticos. Universidad de Zaragoza.

IDIOMA: Castellà

LLOC: Seminari 1, Edifici U, Facultat de Matematiques i Estadistica, C/ Pau Gargallo 5.

DATA: Divendres, 2 de juliol de 2004, 12h30m

RESUM: Los problemas de optimización multinivel son problemas de programación matemática que tienen un subconjunto de sus variables restringido a ser una solución óptima de otros problemas parametrizados por las restantes variables. Modelizan procesos de toma de decisiones en los que los decisores están estructurados según una jerarquía y se toman decisiones en cada uno de los diferentes niveles de esta jerarquía. Tras dar una visión general del problema y de sus conexiones y diferencias con otros problemas de programación matemática,  se consideran dos de los casos particulares más interesantes: el problema binivel lineal y el problema binivel fraccionario. Para ambos problemas se presentan sus propiedades y algunos de los procedimientos de solución.

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A TEST OF GOODNESS-OF-FIT BASED ON GINI'S INDEX OF SPACINGS
CONVIDAT: Mohammed N. Goria. Faculty of Economics. Trento University (Italy.

IDIOMA: English

LLOC: Aula 005, Edifici U, Facultat de Matematiques i Estadistica, C/ Pau Gargallo 5.

DATA: Divendres, 8 d'octubre de 2004, 12h30m

RESUM: This paper introduces a new test for goodness-of-fit based on the Gini index which is the sum over all pairs, of the absolute differences of the observed spacings. We derive its exact and asymptotic distributions under the null hypothesis, after showing that it is distributionally equivalent to the sum of uniform observations on the unit interval. After a discussion of local powers of this and related tests, we provided simulated power comparison, which demonstrate that the Gini test is better than all other competitors considered, against a wide variety of alternatives. (Joint work with S. Rao Jammalamadaka, U.California, Santa Barbara)

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THE ANALYTIC HIERARCHY PROCESS (AHP)
CONVIDAT: Saul Gass. Decision and Information Technologies Department. University of Maryland (US).

IDIOMA: English

LLOC: Sala de Juntes, Edifici U, Facultat de Matematiques i Estadistica, C/ Pau Gargallo 5.

DATA: Divendres, 15 d'octubre de 2004, 12h00m

RESUM: The AHP is a methodology for resolving multicriteria decision problems, that is, the choosing from or ranking of competing alternatives evaluated against conflicting objectives. We discuss: the structure of such decision problems,the mathematical and axiomatic basis of he AHP, measurement scales, the AHP pairwise comparison process, sensitivity analysis, and PC-based software.

 

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LES SÈRIES TEMPORALS FINANCERES I LES SEVES CARACTERÍSTIQUES ESTADÍSTIQUES

CONVIDAT: Cèsar Villazón. Dept. Empresa, UAB.

IDIOMA: Català

LLOC: Seminari 1, Edifici U, Facultat de Matematiques i Estadistica, C/ Pau Gargallo 5.

DATA: Dijous, 25 de novembre de 2004, 12h30m

RESUM:

La presentació comença amb una breu descripció i característiques de les sèries temporals financeres: sèries de preus i de rendibilitats d'accions, bons i obligacions. Es fa després l'extensió de les sèries financeres a tipus de canvi de les divises i als tipus d'interès. Tota aquesta introducció anirà acompanyada d'exemples i gràfiques. A continuació s'expliquen els diferents criteris de classificació de les sèries temporals financeres i es fa l'interpretació de la manera de presentar la informació: preus de mercat, preus de compra y preus de venda (diferencials), els tipus d'interès i els terminis d'aplicació. S'ofereixen diversos exemples. S'explica després com s'obtenen les sèries de rendiments a partir dels preus o dels valors dels índexs. Es presenten les fórmules aplicades, es parla de les seves avantatges i inconvenients i es donen exemples. Es fa un repàs del càlcul d'estadístics aplicats a les sèries temporals: mitjanes de rendiment i mesures de dispersió. Es fa l'aplicació d'aquests a la volatilitat de les sèries de preus, de rendiment, de tipus de canvi i de tipus d'interès. Es tracta el concepte de volatilitat, les característiques de la volatilitat de les sèries temporals financeres i es fa una breu descripció dels models de volatilitat. La xerrada finalitza amb exemples i conclusions.

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UNA HEURÍSTICA BASADA EN LA DESCOMPOSICIÓN DE BENDERS PARA EL PROBLEMA ROBUSTO DE ABASTECIMIENTO INTERNACIONAL CON CAPACIDAD FINITA
CONVIDAT: José Luis González Velarde. Tecnológico de Monterrey (México).

IDIOMA: Castellano

LLOC: Seminari 1, Edifici U, Facultat de Matematiques i Estadistica, C/ Pau Gargallo 5.

DATA: Dilluns, 29 de novembre de 2004, 12h30m

RESUM:

Una suposición que se hace comúnmente al resolver problemas de optimización es que todos los parámetros son determinísticos; sin embargo, en el mundo real, los datos relevantes contienen a menudo incertidumbre. En este trabajo, se introduce una formulación del Problema Robusto de Abastecimiento Internacional con Capacidad Finita. La principal contribución de este trabajo es que la formulación supone capacidad finita, al contrario de la suposición de capacidad infinita que se hace en otros estudios. La formulación también trata con la incertidumbre de parámetros relevantes, tales como demandas y tasas de cambio, y emplea una función objetivo que da cuenta del riesgo. Para resolver este problema se propone y se prueba un método de búsqueda basado en la descomposición de Benders y en búsqueda tabú. Los experimentos computacionales demuestran que este método produce muy buenos resultados.

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