Sensitivity Analysis and Exploration of Models

Applications to Environmental Sciences

by Robert Faivre (editor), Bertrand Iooss (editor), Stéphanie Mahévas (editor), David Makowski (editor), Hervé Monod (editor)
Collection: Savoir faire
april 2013
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This work provides an overview of various models of sensitivity analysis and exploration of models developed in oceanography, fishery, environment, water management, ecology, agronomy, etc. It suggests an approach for choosing the method most suitable for its need and shows how to apply these methods in reality. It is targeting modellers and model users who wish to acquire or consolidate their understanding of analytical methods and exploring models through simulations.





Préface de Bruno Goffinet

Préface d’Andrea Saltelli


Introduction à l'ouvrage


I Principes de base


1 Objectifs et principales étapes de l’analyse d’incertitude et de sensibilité

David Makowski

1.1 Définitions et objectifs

1.2 Etapes de l’analyse d’incertitude

1.3 Principes de base de l’analyse de sensibilité

1.4 Illustration de l’analyse de sensibilité globale avec un modèle de pathologie végétale

1.5 Méthodes spécifiques pour analyser l’incertitude des équations des modèles

1.6 Conclusion


2 Revue et objectifs des méthodes d’analyse de sensibilité globale

Bertrand Iooss et Stéphanie Mahévas

2.1 Introduction

2.2 Méthodes de criblage

2.3 Définitions de mesures d’importance

2.4 Exploration du modèle

2.5 Conclusions


II Méthodes


3 Echantillonnage en grande dimension

Bertrand Iooss, Hervé Monod, Thierry Faure et Lauriane Rouan

3.1 Introduction

3.2 Principes de base

3.3 Plans à projections factorielles uniformes

3.4 Plans à bon remplissage de l’espace

3.5 L’analyse d’incertitude


4 Criblage par discrétisation de l’espace

Claude Bruchou et Hervé Monod

4.1 Introduction

4.2 Méthode de Morris

4.3 Analyse de la variance

4.4 Plans factoriels fractionnaires

4.5 Exemple d’analyse de sensibilité d’une FC

4.6 Annexe : code utilisé pour le pavage


5 Méthodes d’analyse de sensibilité globale basées sur l’analyse de la variance

Hervé Monod

5.1 Introduction

5.2 Indices de sensibilité basés sur la variance

5.3 Usages pratiques des indices de sensibilité

5.4 Méthodes d’estimation des indices de sensibilité

5.5 Discussion


6 Exploration par construction de métamodèles

Robert Faivre

6.1 Introduction

6.2 Méthodes de régression paramétrique

6.3 Méthodes de régression non paramétrique

6.4 Méthodes de prédiction par processus gaussien

6.5 Synthèse


7 Grille de sélection d’une méthode d’analyse de sensibilité globale

Stéphanie Mahévas et Bertrand Iooss

7.1 Notations et définitions

7.2 Contraintes et caractéristiques d’une analyse de sensibilité

7.3 Critères de choix d’une analyse de sensibilité

7.4 Grilles de choix de la méthode

7.5 Conclusion


III Applications


8 Illustration de la mise en oeuvre d’une analyse de sensibilité d’un modèle de gestion des pêches

Stéphanie Mahévas et Sigrid Lehuta

8.1 Le rôle de l’analyse de sensibilité en halieutique

8.2 Le modèle complexe ISIS-Fish

8.3 Analyse de sensibilité d’ISIS-Fish

8.4 Conclusion


9 La boîte à outils Mexico, un environnement générique pour piloter l’exploration numérique de modèles

Hervé Richard, Hervé Monod, Juhui Wang, Jean Couteau, Nicolas Dumoulin, Benjamin Poussin, Jean-Christophe Soulié, Éric Ramat

9.1 Introduction

9.2 Description du projet de boîte à outils du réseau Mexico (BaO Mexico)

9.3 Architecture et principaux choix techniques

9.4 Spécification du protocole expérimental

9.5 BaO Mexico : outils et mise en oeuvre

9.6 BaO Mexico : perspectives


10 Le package mtk, une bibliothèque R pour l’exploration numérique des modèles

Juhui Wang, Hervé Richard, Robert Faivre et Hervé Monod

10.1 Introduction

10.2 Prise en main rapide du package mtk

10.3 Conception et architecture

10.4 Fonctions et caractéristiques

10.5 Conclusion


11 Exploration numérique d’un modèle agronomique avec le package mtk

Robert Faivre, David Makowski, Juhui Wang, Hervé Richard et Hervé Monod

11.1 Objectif

11.2 Le modèle

11.3 Analyse d’incertitude

11.4 Analyse de sensibilité

11.5 Exploration du modèle



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Language(s): French

Publisher: Éditions Quae

Edition: 1st edition

Collection: Savoir faire

Published: 8 april 2013

Reference Book: 02370

Reference eBook [PDF]: 02370NUM

EAN13 Book: 9782759219063

EAN13 eBook [PDF]: 9782759219070

Interior: Two-colour

Format (in mm) Book: [NR]

Pages count Book: 352

Pages count eBook [PDF]: 352

Weight (in grammes): 660 (Book)

Size: 6,8 Mo (PDF)