Published February 4, 2022 | Version v1
Publication

Bayesian computation for the common coefficient of variation of delta-lognormal distributions with application to common rainfall dispersion in Thailand

  • 1. King Mongkut's University of Technology North Bangkok

Description

Rainfall fluctuation makes precipitation and flood prediction difficult. The coefficient of variation can be used to measure rainfall dispersion to produce information for predicting future rainfall, thereby mitigating future disasters. Rainfall data usually consist of positive and true zero values that correspond to a delta-lognormal distribution. Therefore, the coefficient of variation of delta-lognormal distribution is appropriate to measure the rainfall dispersion more than lognormal distribution. In particular, the measurement of the dispersion of precipitation from several areas can be determined by measuring the common coefficient of variation in the rainfall from those areas together. Herein, we compose confidence intervals for the common coefficient of variation of delta-lognormal distributions by employing the fiducial generalized confidence interval, equal-tailed Bayesian credible intervals incorporating the independent Jeffreys or uniform priors, and the method of variance estimates recovery. A combination of the coverage probabilities and expected lengths of the proposed methods obtained via a Monte Carlo simulation study were used to compare their performances. The results show that the equal-tailed Bayesian based on the independent Jeffreys prior was suitable. In addition, it can be used the equal-tailed Bayesian based on the uniform prior as an alternative. The efficacies of the proposed confidence intervals are demonstrated via applying them to analyze daily rainfall datasets from Nan, Thailand.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ويجعل تقلب هطول الأمطار من الصعب التنبؤ بهطول الأمطار والفيضانات. يمكن استخدام معامل التباين لقياس تشتت هطول الأمطار لإنتاج معلومات للتنبؤ بهطول الأمطار في المستقبل، وبالتالي التخفيف من الكوارث المستقبلية. تتكون بيانات هطول الأمطار عادة من قيم صفرية موجبة وحقيقية تتوافق مع توزيع دلتا- معرفي طبيعي. لذلك، فإن معامل تباين التوزيع الدلتا- المعرفي الطبيعي مناسب لقياس تشتت هطول الأمطار أكثر من التوزيع المعرفي الطبيعي. على وجه الخصوص، يمكن تحديد قياس تشتت هطول الأمطار من عدة مناطق من خلال قياس معامل التباين المشترك في هطول الأمطار من تلك المناطق معًا. هنا، نؤلف فواصل الثقة للمعامل المشترك لتباين التوزيعات المعرفية للدلتا من خلال استخدام فاصل الثقة المعمم الائتماني، والفواصل ذات المصداقية البايزية متساوية الذيل التي تتضمن جيفريز المستقل أو السوابق الموحدة، وطريقة التباين تقدر الانتعاش. تم استخدام مزيج من احتمالات التغطية والأطوال المتوقعة للطرق المقترحة التي تم الحصول عليها من خلال دراسة محاكاة مونت كارلو لمقارنة أدائها. تظهر النتائج أن البايزي المتساوي الذيل بناءً على جيفريز المستقل سابقًا كان مناسبًا. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام البايزي المتساوي الذيل على أساس الزي السابق كبديل. يتم توضيح فعالية فترات الثقة المقترحة من خلال تطبيقها لتحليل مجموعات بيانات هطول الأمطار اليومية من نان، تايلاند.

Translated Description (French)

La fluctuation des précipitations rend la prévision des précipitations et des inondations difficile. Le coefficient de variation peut être utilisé pour mesurer la dispersion des précipitations afin de produire des informations pour prédire les précipitations futures, atténuant ainsi les catastrophes futures. Les données de précipitations se composent généralement de valeurs zéro positives et vraies qui correspondent à une distribution delta-lognormale. Par conséquent, le coefficient de variation de la distribution delta-lognormale est approprié pour mesurer la dispersion des précipitations plus que la distribution log-normale. En particulier, la mesure de la dispersion des précipitations de plusieurs zones peut être déterminée en mesurant le coefficient commun de variation des précipitations de ces zones ensemble. Ici, nous composons des intervalles de confiance pour le coefficient commun de variation des distributions delta-lognormales en utilisant l'intervalle de confiance généralisé fiduciel, des intervalles crédibles bayésiens à queue égale incorporant les Jeffreys indépendants ou les prieurs uniformes, et la méthode de récupération des estimations de variance. Une combinaison des probabilités de couverture et des longueurs attendues des méthodes proposées obtenues via une étude de simulation Monte Carlo a été utilisée pour comparer leurs performances. Les résultats montrent que le bayésien à queue égale basé sur le précédent indépendant de Jeffreys était approprié. En outre, il peut être utilisé le bayésien à queue égale basé sur l'uniforme antérieur comme alternative. L'efficacité des intervalles de confiance proposés est démontrée en les appliquant à l'analyse des ensembles de données quotidiennes sur les précipitations de Nan, en Thaïlande.

Translated Description (Spanish)

La fluctuación de las precipitaciones dificulta la predicción de precipitaciones e inundaciones. El coeficiente de variación se puede utilizar para medir la dispersión de la lluvia y producir información para predecir futuras precipitaciones, mitigando así futuros desastres. Los datos de precipitación generalmente consisten en valores positivos y verdaderos de cero que corresponden a una distribución delta-lognormal. Por lo tanto, el coeficiente de variación de la distribución delta-lognormal es apropiado para medir la dispersión de la lluvia más que la distribución lognormal. En particular, la medición de la dispersión de la precipitación de varias áreas se puede determinar midiendo el coeficiente común de variación en la precipitación de esas áreas juntas. En este documento, componemos intervalos de confianza para el coeficiente común de variación de distribuciones delta-lognormales empleando el intervalo de confianza generalizado fiduciario, intervalos bayesianos creíbles de cola igual que incorporan los Jeffreys independientes o priores uniformes, y el método de recuperación de estimaciones de varianza. Se utilizó una combinación de las probabilidades de cobertura y las longitudes esperadas de los métodos propuestos obtenidos a través de un estudio de simulación de Monte Carlo para comparar sus rendimientos. Los resultados muestran que el bayesiano de cola igual basado en el previo independiente de Jeffreys era adecuado. Además, se puede utilizar el Bayesiano de cola igual basado en el uniforme anterior como alternativa. Las eficacias de los intervalos de confianza propuestos se demuestran mediante su aplicación para analizar los conjuntos de datos de precipitaciones diarias de Nan, Tailandia.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
حساب بايزي للمعامل المشترك لاختلاف التوزيعات الدلتا المعرفية الطبيعية مع التطبيق على تشتت هطول الأمطار المشترك في تايلاند
Translated title (French)
Calcul bayésien du coefficient de variation commun des distributions delta-lognormales avec application à la dispersion des précipitations communes en Thaïlande
Translated title (Spanish)
Cálculo bayesiano para el coeficiente común de variación de distribuciones delta-lognormales con aplicación a la dispersión de lluvia común en Tailandia

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4210258112
DOI
10.7717/peerj.12858

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W104560375
  • https://openalex.org/W124293871
  • https://openalex.org/W1887515435
  • https://openalex.org/W1971633566
  • https://openalex.org/W1978992976
  • https://openalex.org/W1985162447
  • https://openalex.org/W1989613136
  • https://openalex.org/W1989740545
  • https://openalex.org/W1995139576
  • https://openalex.org/W1996399172
  • https://openalex.org/W2004762582
  • https://openalex.org/W2008369155
  • https://openalex.org/W2015457120
  • https://openalex.org/W2023507594
  • https://openalex.org/W2031504989
  • https://openalex.org/W2075249787
  • https://openalex.org/W2081819788
  • https://openalex.org/W2102129780
  • https://openalex.org/W2111799303
  • https://openalex.org/W2121518850
  • https://openalex.org/W2138393952
  • https://openalex.org/W2155916505
  • https://openalex.org/W2320340254
  • https://openalex.org/W2340835607
  • https://openalex.org/W2510991611
  • https://openalex.org/W2605010665
  • https://openalex.org/W2776339478
  • https://openalex.org/W2778469181
  • https://openalex.org/W2792718348
  • https://openalex.org/W2898646240
  • https://openalex.org/W2901754589
  • https://openalex.org/W2901850978
  • https://openalex.org/W2946378672
  • https://openalex.org/W2962880433
  • https://openalex.org/W3006371736
  • https://openalex.org/W3036327336
  • https://openalex.org/W3037692400
  • https://openalex.org/W3046984810
  • https://openalex.org/W3089183006
  • https://openalex.org/W4231086484
  • https://openalex.org/W4233948460
  • https://openalex.org/W4246717490
  • https://openalex.org/W4248781598
  • https://openalex.org/W4249999102
  • https://openalex.org/W4285719527
  • https://openalex.org/W4295246324
  • https://openalex.org/W620038288
  • https://openalex.org/W846737580