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Análise do Desempenho dos Modelos Como estimar a capacidade de um modelo representar a “realidade”? Como comparar resultados de dois modelos diferentes? Como comparar os resultados produzidos por dois conjuntos de parâmetros?

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Page 1: Análise do Desempenho dos Modelos n Como estimar a capacidade de um modelo representar a realidade? n Como comparar resultados de dois modelos diferentes?

Análise do Desempenho dos Modelos

Como estimar a capacidade de um modelo representar a “realidade”?

Como comparar resultados de dois modelos diferentes?

Como comparar os resultados produzidos por dois conjuntos de parâmetros?

Page 2: Análise do Desempenho dos Modelos n Como estimar a capacidade de um modelo representar a realidade? n Como comparar resultados de dois modelos diferentes?

Utilização de modelos e qualidade do desempenho

Estudo de Cheias (Extrapolação)

Com valores de precipitações e vazões observados determinam-se os parâmetros do modelo:No caso:Parâmetros de infiltração eParâmetros de forma do hidrogramaExemplo:CN, TC, K

Fase 1: Calibração

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Utilização de modelos e qualidade do desempenho

Estudo de Cheias (Extrapolação)

Com valores da precipitação de projeto e dos parâmetros determina-se o hidrograma de projeto

Fase 2 : Simulação

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Utilização de modelos e qualidade do desempenho

Extensão de series de vazão

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Utilização de modelos e qualidade do desempenho

Extensão de series de vazão

Page 6: Análise do Desempenho dos Modelos n Como estimar a capacidade de um modelo representar a realidade? n Como comparar resultados de dois modelos diferentes?

Avaliação do Desempenho de Modelos

REALIZAÇÃO DA VARIÁVEL Y EM FUNÇÃO DE X

Y = f (X)

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Situação SEM Modelo

A melhor estimativa de Y é a média dos valores observados (valor esperado)

A estimativa da dispersão dada pela variança de Y

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Situação COM Modelo

O modelo Y= f(X) explica UMA PARTE da variança VE

Outra parte, VNE, permanece inexplicada, devido a uma serie de fatores

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Coeficiente de Determinação R2

VT= VE + VNE

1= VE/VT + VNE/VT

R2 = VE/VT

1= R2 + VNE/VT

R2 = 1 - VNE/VT

VNE/VT = 1 - R2

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VNE/VT = 1 - R2

VT = (Y0 - Ym)2

DP = [(Y0 - Ym)2 n-1 ] 1/2

EPE = [(Yc - Yo)2 n-p-1 ] 1/2

Relação entre Erro Padrão de Estimativa, Desvio Padrão e Coeficiente de Determinação

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Erro Padrão de Estimativa e Melhoria

da Estimativa Introduzida pelo Modelo

21 RDPEPE

)11(100)/1(100% 2RDPEPEM

211

1RDP

pn

nEPE

Page 12: Análise do Desempenho dos Modelos n Como estimar a capacidade de um modelo representar a realidade? n Como comparar resultados de dois modelos diferentes?

Índices de Performance

Avaliação Visual:SubjetivaImportante

Índices ObjetivosMédia, Desvio Padrão, Coeficientes, etc

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Média e Desvio Padrão

São os índices mais importantes

Devem ser preservados SEMPRE! -representam condição mínima

Não detectam erros sistemáticos

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Coeficiente de Determinação (R2)

2

222

)(

)()(

mo

estomo

qq

qqqqR

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Coeficiente de Eficiência

2

22

)(

)()(

mo

como

qq

qqqqE

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Coeficiente de resíduos de massa (D)

Mede o grau de associação entre as curvas residuais de massaobtidas com as vazões calculadas e observadas:

Do= valor da curva residual obtida com as vazões observadasDc= valor da curva residual obtida com as vazões calculadasDo,m= média dos valores da curva residual observada

Mede a relação de uma seqüência de vazões. Se esta seqüênciacontiver erros sistemáticos o coeficiente mostrará

D ( Do Do,m )2 ( Do Dc )2

( Do Do,m )2

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:

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D ( Do Do,m )2 ( Do Dc )2

( Do Do,m )2