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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.11.2018.tde-11102018-095002
Documento
Autor
Nome completo
Lucas do Nascimento Ferreira
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2018
Orientador
Banca examinadora
Couto, Hilton Thadeu Zarate do (Presidente)
Batista, João Luis Ferreira
Moreira, Andrea Bittencourt
Vismara, Edgar de Souza
Título em português
Ajuste do modelo linear de efeito misto na relação hipsométrica em plantios comerciais de Tectona grandis L.f.
Palavras-chave em português
Biometria florestal
BLUP
Modelos de efeitos mistos
Modelos de predição
Resumo em português
A modelagem de predição de altura comumente exige um amplo conjunto de dados para a etapa de construção e ajuste. Ainda que este tipo de conjunto de dados tenha uma estrutura hierárquica natural, organizada pelas diferentes fazendas, talhões, parcelas, e etc., os modelos de regressão clássicos não consideram a possível variação dos parâmetros, entre os diversos grupos hierárquicos. Os modelos de efeitos mistos, em compensação, podem suportar essa variação, assumindo alguns dos parâmetros dos modelos como sendo estocásticos, além de mostrarem potencial com a possibilidade de diminuição de amostras. Esta técnica permite que a variação interindividual seja explicada considerando parâmetros de efeitos fixos (comuns à população) e parâmetros de efeitos aleatórios (específicos para cada indivíduo). Logo, é natural esperar que em povoamentos florestais com alta variação entre indivíduos, o modelo de efeito misto tenha desempenho superior ao modelo de efeito fixo. Por esta razão, os plantios de Tectona grandis L.f. podem ser considerados como uma população interessante para a modelagem de efeitos aleatórios, uma vez que tal espécie apresenta heterogeneidade de crescimento, sensibilidade à fertilidade e acidez do solo, e a maioria dos seus plantios estabelecidos no Brasil são seminais. Desta maneira este trabalho verifica o ajuste de modelos de efeitos mistos aplicados aos dados de altura total em plantios comerciais de Tectona grandis L.f, localizados no estado do Mato Grosso, com o objetivo na redução do número de amostras quando comparado ao modelo de efeitos fixos. Após a seleção do modelo linear de efeito fixo mais apropriado, testou-se quais dos coeficientes tem efeito aleatório nos diferentes agrupamentos dos dados. Em seguida, selecionou-se o grupo onde o desempenho do modelo de efeito misto em termos de ajuste e predição foi o melhor possível. Por fim, foi verificado a capacidade preditiva dos modelos ajustados por meio de processos de simulação e validação cruzada. Os resultados mostraram que o modelo misto calibrado fornece predições mais confiáveis do que a parte fixa. Este benefício ocorre mesmo ao longo das gradativas diminuições do número de árvores disponíveis para ajuste dentro conjunto de dados teste separados para a calibração do modelo misto. É possível concluir que o modelo calibrado ajustado por talhão, ao invés da parcela, propicia pouca perda de precisão.
Título em inglês
Application of the mixed-effect linear model in height-diameter equation on commercial plantations of Tectona grandis L.f.
Palavras-chave em inglês
BLUP
Forest biometry
Mixed-effect models
Prediction models
Resumo em inglês
Height prediction modeling commonly requires a broad set of data for the construction and adjustment step. Although this type of data set has a natural hierarchical structure, organized by the different farms, plots, plots, etc., the classical regression models do not consider the possible variation of the parameters among the hierarchical groups. The mixed effects models, in compensation, can support this variation, assuming some of the parameters of the models as being stochastic, besides showing potential with the possibility of sample reduction. This technique allows the interindividual variation to be explained considering parameters of fixed effects (common to the population) and parameters of random effects (specific for each individual). Therefore, it is natural to expect that in forest stands with high variation among individuals, the mixed effect model performs better than the fixed effect model. For this reason, the plantations of Tectona grandis L.f. can be considered as an interesting population for the modeling of random effects, since this species presents possible heterogeneity of growth since it is sensitive to the fertility and acidity of the soil, and most of its plantations established in Brazil are seminal. This work verifies the adjustment of mixed effects models applied to total height data in commercial plantations of Tectona grandis L.f, located in the state of Mato Grosso, with the objective of reducing the number of samples when compared to the fixed effects model. After selecting the most appropriate linear model of fixed effect, we tested which of the coefficients have random effect in the different groupings of the data. Then, we selected the group where the performance of the mixed effect model in terms of fit and prediction was the best possible. Finally, the predictive capacity of the adjusted models was verified through simulation and cross-validation processes. The results showed that the calibrated mixed model provides more reliable predictions than the fixed part. This benefit occurs even along the gradual decreases in the number of trees available to fit into separate set of test data for the calibration of the mixed model. It is possible to conclude that the calibrated model adjusted by stand, instead of the plot, provides little loss of precision.
 
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Data de Publicação
2018-10-19
 
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