Projekt

Zurück zur Übersicht

Risk and Complex Events: from Probability to Applications

Gesuchsteller/in Engelke Sebastian
Nummer 161297
Förderungsinstrument Ambizione
Forschungseinrichtung
Research Center for Statistics Université de Genève
Chaire de statistique EPFL - SB - MATHAA - STAT
Hochschule Universität Genf - GE
Hauptdisziplin Mathematik
Beginn/Ende 01.11.2015 - 31.01.2019
Bewilligter Betrag 341'202.00
Alle Daten anzeigen

Keywords (6)

Risk quantification; Systemic risk on networks; Extreme value theory; Simulation; Multivariate dependence; Downscaling

Lay Summary (Deutsch)

Lead
Extreme Wetterereignisse sind weltweit für Überflutungen und Dürren verantwortlich, die nicht nur finanziellen Schaden verursachen, sondern auch regelmäßig Menschenleben fordern. Die letzte Finanzkrise hat außerdem gezeigt, dass das Unterschätzen der Wahrscheinlichkeiten von sehr seltenen Marktszenarien einen verheerenden Einfluss auf die Risikobewertung haben kann. Die Verkettung beziehungsweise Gleichzeitigkeit von Extremereignissen- starke Regenfälle in einem großen Gebiet oder simultane Insolvenzen von wichtigen Banken - stellt oft eine große Gefahr für ein System dar. Die möglichst genaue Quantifizierung dieser Risiken ist eine Herausforderung, für die neue statistische Modelle benötigt werden.
Lay summary

Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts

Das übergeordnete Ziel dieses Projektes ist, effektive Methoden zur Analyse von komplexen Extremereignissen und deren Risikobewertung zu entwickeln. Dabei wird im Mittelpunkt stehen, theoretische Ergebnisse aus der sogenannten Extremwerttheorie in praxisrelevante Instrumente zu überführen. Im Detail werden (i) Simulationsmethoden von selten Ereignissen verbessert, die es erlauben, extreme Szenarien zu erzeugen und deren räumliche Abhängigkeitsstruktur zu bestimmen. Es soll außerdem untersucht werden, wie (ii) Ergebnisse aus Klimamodellen genutzt werden können, um die Gefahr von lokalen Wetterextremen zu quantifizieren. Ein weiteres Ziel ist, (iii) die Verkettung von einzelnen, extremen Ereignissen in komplexen Systemen zu analysieren, und das damit verbundene systemische Risiko zu bewerten.

Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojekts

Die Ergebnisse dieses Projektes werden eine verbesserte Bewertung der gesellschaftlichen und ökologischen Risiken durch Extremereignisse ermöglichen. Dies wird unter anderem Regulierungsbehörden valide Grundlagen zur Einschätzung der Gefahr durch Hochwasser oder andere Naturkatastrophen liefern und dadurch helfen, die genannten Risiken zu begrenzen.
 

 

Direktlink auf Lay Summary Letzte Aktualisierung: 15.10.2015

Verantw. Gesuchsteller/in und weitere Gesuchstellende

Mitarbeitende

Publikationen

Publikation
Optimal regionalization of extreme value distributions for flood estimation
Engelke Sebastian, Davison Anthony C. (2018), Optimal regionalization of extreme value distributions for flood estimation, in Journal of Hydrology, 556, 182-193.
Bayesian inference for multivariate extreme value distributions
Dombry Clément, Engelke Sebastian, Oesting Marco (2017), Bayesian inference for multivariate extreme value distributions, in Electronic Journal of Statistics, 11, 4813-4844.
Generalized Pickands constants and stationary max-stable processes
Debicki Krzysztof, Engelke Sebastian, Hashorva Enkelejd (2017), Generalized Pickands constants and stationary max-stable processes, in Extremes, 20, 493-517.
A characterization of the normal distribution using stationary max-stable processes
Engelke Sebastian, Kabluchko Zakhar (2016), A characterization of the normal distribution using stationary max-stable processes, in Extremes, 19, 1-6.
A Lévy-derived process seen from its supremum and max-stable processes
Engelke Sebastian, Ivanovs Jevgenijs (2016), A Lévy-derived process seen from its supremum and max-stable processes, in Electronic Journal of Probability, 21, 1-20.
Exact simulation of max-stable processes
Dombry Clément, Engelke Sebastian, Oesting Marco (2016), Exact simulation of max-stable processes, in Biometrika, 106, 303-317.
Robust bounds in multivariate extremes
Engelke Sebastian, Ivanovs Jevgenijs, Robust bounds in multivariate extremes, in Annals of Applied Probability.

Zusammenarbeit

Gruppe / Person Land
Formen der Zusammenarbeit
Paul Embrechts at ETHZ Schweiz (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
Zakhar Kabluchko at Münster University Deutschland (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
Thomas Opitz at INRA, Avignon Frankreich (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
Jevgenijs Ivanovs at Aarhus University Dänemark (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
Philippe Naveau at LSCE Paris Frankreich (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
Michael Leonard Australien (Ozeanien)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
Anthony C. Davison at EPFL Schweiz (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
Jakob Zscheischler at ETHZ Schweiz (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
Raphael Huser at KAUST Saudi-Arabien (Asien)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
Nicolai Meinshausen at ETHZ Schweiz (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
Clément Dombry at Université de Franche-Comté, Laboratoire de Mathématiques de Besançon Frankreich (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
Marco Oesting at University of Siegen Deutschland (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
Enkelejd Hashorva at Université de Lausanne Schweiz (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
Jenny Wadsworth at Lancaster University Grossbritannien und Nordirland (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
Marius Hofert at University of Waterloo Kanada (Nordamerika)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
Jonas Peters at University of Copenhagen Dänemark (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
Seth Westra at University of Adelaide Australien (Ozeanien)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
Chen Zhou at Erasmus University Niederlande (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten

Wissenschaftliche Veranstaltungen

Aktiver Beitrag

Titel Art des Beitrags Titel des Artikels oder Beitrages Datum Ort Beteiligte Personen
Thiele Seminar, Aarhus University Einzelvortrag Extremal (in)dependence structures of copulas with multiplicative constructions 30.11.2017 Aarhus, Dänemark Engelke Sebastian;
Workshop "Modern Statistics for Complex Data Structures", KAUST Vortrag im Rahmen einer Tagung Extremal (in)dependence structures of copulas with multiplicative constructions 13.11.2017 Thuwal, Saudi-Arabien Engelke Sebastian;
Seminar at Risk Lab, ETH Zürich Einzelvortrag Extremal (in)dependence structures of copulas with multiplicative constructions 19.10.2017 Zürich, Schweiz Engelke Sebastian;
10th Conference on Extreme Value Analysis Vortrag im Rahmen einer Tagung Extremal behavior of aggregated data with an application to downscaling 29.06.2017 Delft, Niederlande Engelke Sebastian;
IDEA Workshop, Rotterdam Vortrag im Rahmen einer Tagung Functional Data Analysis for Extremes 24.06.2017 Rotterdam, Niederlande Engelke Sebastian;
Swiss Statistics Seminar, University of Bern Vortrag im Rahmen einer Tagung An entropy-based test for multivariate threshold exceedances 05.05.2017 Bern, Schweiz Engelke Sebastian;
Talk at Seminar for Statistics, ETH Zürich Einzelvortrag Models for extremes on graphs 06.04.2017 Zürich, Schweiz Engelke Sebastian;
Seminar at Pierre and Marie Curie University (Paris 6) Einzelvortrag Robust bounds in multivariate extremes 14.03.2017 Paris, Frankreich Engelke Sebastian;
Seminar at Department of Statistical Sciences, University of Toronto Einzelvortrag Robust bounds in multivariate extremes 07.02.2017 Toronto, Kanada Engelke Sebastian;
Seminar at Department of Mathematical Science, Chalmers University Einzelvortrag Robust bounds for multivariate extreme value distributions 26.01.2017 Gothenburg, Schweden Engelke Sebastian;
Seminar at Research Center for Statistics, University of Geneva Einzelvortrag Robust bounds for multivariate extreme value distributions 19.12.2016 Geneva, Schweiz Engelke Sebastian;
9th ERCIM Conference Vortrag im Rahmen einer Tagung Robust bounds for multivariate extreme value distributions 09.12.2016 Sevilla, Spanien Engelke Sebastian;
Workshop on Conditional Independence Structures and Extremes Vortrag im Rahmen einer Tagung Extremes on river networks 12.10.2016 München, Deutschland Engelke Sebastian;
German Statistical Week Vortrag im Rahmen einer Tagung Statistical regionalization for estimation of extreme river discharges 13.09.2016 Augsburg, Deutschland Engelke Sebastian;
Workshop on Extremes and Risks in Higher Dimensions Vortrag im Rahmen einer Tagung Robust bounds for multivariate extreme value distributions 12.09.2016 Leiden, Niederlande Engelke Sebastian;
4th IMS-APR Meeting Vortrag im Rahmen einer Tagung Exact Simulation of max-stable Processes 27.06.2016 Hongkong, Hongkong Engelke Sebastian;
Uncertainty Modeling in the Analysis of Weather, Climate and Hydrological Extremes, Banff Research Station Vortrag im Rahmen einer Tagung Statistical regionalization for estimation of extreme river discharges" 13.06.2016 Banff, Kanada Engelke Sebastian;
Workshop on Dependence, Stability and Extremes, Fields Institute Vortrag im Rahmen einer Tagung Bayesian inference for multivariate extreme value distributions 02.05.2016 Toronto, Kanada Engelke Sebastian;
Seminar of Risk Lab, ETH Zürich Einzelvortrag Bayesian inference for multivariate extreme value distributions 26.02.2016 Zürich, Schweiz Engelke Sebastian;
Seminar of LMU München Einzelvortrag Bayesian inference for multivariate extreme value distributions 13.01.2016 München, Deutschland Engelke Sebastian;
8th ERCIM Conference Vortrag im Rahmen einer Tagung Bayesian Inference for Multivariate Extremes 12.12.2015 London, Grossbritannien und Nordirland Engelke Sebastian;
Seminar at King Abdullah University of Science and Technology Einzelvortrag Bayesian inference for multivariate extreme value distributions 07.12.2015 Thuwal, Saudi-Arabien Engelke Sebastian;


Selber organisiert

Titel Datum Ort

Auszeichnungen

Titel Jahr
Early Career Investigator Award for Best Presentation, 9th ERCIM Conference in Seville, Spain. 2016

Abstract

Extreme value theory is an important and widely-used approach to multivariate risk assessment which provides mathematically justified estimates of small tail probabilities. It is a rapidly evolving area of research at the interface of probability theory, statistical methods and applications. Both theory and statistical methods for univariate tail analysis are well-developed. While the probabilistic foundations for multivariate theory and complex events are quickly advancing, there is still much potential to translate them into effective tools and statistical models. This is crucial for an improved application of extreme value theory for risk assessment in applied science and industry. The main objective of my research project is thus to provide tools and methods that facilitate risk quantification in complex applications.The first part of this project will tackle the as yet unsolved problem of generating random samples from multivariate extreme value distributions. Even though this is regularly needed for evaluation of risk measures via Monte Carlo methods, simulation studies of statistical methods or rare event generation,only inexact and time-intensive algorithms are currently available. In the second part, the question whether the risk of extreme weather events will change in future will be addressed. Long-term climate models predict meteorological variables only on very large scales. A method that allows for downscaling of the output of these models to information on local extreme events will be developed. The third part of the project aims at opening up new fields of application for multivariate extreme value theory. Complex systems like, for instance, river networks or systems of interacting banks, can often be represented as graphical structures. New models that take the connections in these networks into account will allow for an accurate assessment of systemic risk. A workshop on risk quantification with extreme value methods and their applications in related fields will be organized withinthe scope of this independent research project.
-