Melanie Birke

Professor of Stochastics/Mathematical Statistics


Research

Publications

Presentations

Lehre (Teaching)

Statistische Beratung/

Statistical Consulting

Supervised Theses

CV


Research Topics

Non- and Semiparametric Regression

Statistical inverse problems

Goodness-of-fit Tests

Random Matrices


Publications

 

Refereed Articles

Birke, M., van Bellegem, S., van Keilegom, I. (2016). Semi-parametric Estimation in a Single-index Model with Endogenous Variables. Scand. J. Statist. to appear

Birke, M., Neumeyer, N. and Volgushev, S. (2016). The independence process in conditional quantile location-scale models and an application to testing for monotonicity. Statistica Sinica, to appear

Volgushev, S., Birke, M., Dette, H. & Neumeyer, N. (2013). Signifcance testing in quantile regression. Electronic Journal of Statistics 7, 105 – 145. full text

Birke, M. and Neumeyer, N. (2013). Testing monotonicity of regression functions - an empirical process approach. Scand. J. Statist 40., 438–454. full text

Birke, M., Bissantz, N. (2012). Testing for symmetries in multivariate inverse problems. Journal of Multivariate Analysis, to appear. full text

Birke, M., Dette, H. und Stahljans, K. (2011). Testing symmetry of a nonparametric bivariate regression function. J. Nonparametric Statistics 23, No. 2, 547-565 full text

Birke, M., Bissantz, N. und Holzmann, H. (2010). Confidence bands for inverse regression models -- with application to gel electrophoresis, Inverse Problems 26, 115020. full text

Bissantz, N. und Birke, M. (2009). Asymptotic normality and confidence intervals for inverse regression models with convolution-type operators. J. Multivariate Analysis 100, no. 10, 2364 - 2375. full text

Birke, M. (2009). Shape constrained kernel density estimation. Journal of Statistical Planning and Inference 139, 2851-2862. full text

Birke, M. und Dette, H. (2009). A note on random orthogonal polynomials on a compact interval. Proc. American Math. Soc. 137, 3511 - 3522. full text

Birke, M. und Pilz, K. (2009). Nonparametric option pricing with no-arbitrage constraints. Journal of Financial Econometrics 7, 53 - 76. full text

Birke, M. und Dette, H. (2008). A note on estimating a monotone regression function by combining kernel and density estimates. Journal of Nonparametric Statistics 20, 679 - 691. full text

Birke, M. (2008). Central limit theorems for the integrated squared error of derivative estimators. Statistics & Probability Letters 78, 1903 - 1913. full text

Birke, M. und Dette, H. (2007). Estimating a convex function in nonparametric regression. Scand. J. Statist. 34, 384 - 404. full text

Birke , M., Dette, H. (2007). Testing strict monotonicity in nonparametric regression. Mathematical Methods of Statistics 16, No. 2, 110 - 123. full text

Birke, M. und Dette, H. (2005). A note on testing the covariance matrix for large dimension. Stastistics & Probability Letters 74, 281-289 full text

 

Submitted Articles/Preprints

Birke, M. and Reichmann, L. (2016). Conditional Density estimation of categorical data given functional regressors. Submitted

Birke, M. and Bissantz, N. (2009). Shape constrained estimators in inverse regression models with convolution-type operator. Technical report SFB 823

 

 


Presentations

at Conferences/Workshops

Estimation and Significance testing in nonparametric quantile regression models, invited talk, Statistische Woche 2016. Augsburg, Germany, September 13-16, 2016.

Conditional density estimation in a functional binary choice model, talk, Stochastik Tage 2016. Bochum, Germany, March 1-4, 2016

Semi-parametric estimation in a single index model with endogenous variables, invited talk, Statistische Woche 2015. Hamburg, Germany, September 15-18, 2015.

Nonparametric Estimation and Forecasting of Edge Probabilities in a Time Variable Random Graph Model, invited talk, ISNPS 2014, Cádiz, Spain, June 12-16, 2014

Nonparametric Estimation and Forecasting of Edge Probabilities in a Time Variable Random Graph Model, talk, Stochastik Tage 2014. Ulm, Germany, March 4-7, 2014

Significance testing in quantile regression, invited talk, ERCIM 2012. Oviedo, Spain, December 1-3, 2012

Semi-parametric estimation in a single index model with endogenous variables, talk, Statistische Woche 2012. Wien, Austria, September 18-21, 2012

Semi-parametric estimation in a single index model with endogenous variables, talk, Stochastik Tage 2012. Mainz, Germany. March 6-9, 2012

Testing for symmetry in inverse regression problems, invited talk, EMS 2010, Piraeus, Greece. August 17-23, 2010

Asymptotic confidence bands in inverse regression problems, talk, GOCPS 2010, Leipzig, Germany. March 2-5, 2010

Testing for Monotonicity using Monotone Rearrangements, invited talk, IISA-ISPS  2010, Visakhapatnam, India. January 4-8, 2010

Asymptotic confidence bands in inverse regression problems, talk, EMS 2009, Toulouse, France. July 20-24, 2009

Bootstrap confidence intervals and bands for inverse regression estimates, talk, Workshop: Mathematical Statistics and Applications, Fréjus, France. September 1-5, 2008

Shape restricted estimation for convolution type inverse regression, invited talk, Workshop Nonsmooth Inference, Analysis and Dependence. Göteborg, Sweden. June 9-13, 2008

Testing for symmetry in bivariate regression, talk, Stochastik-Tage 2008. Aachen, Germany. March 4-7, 2008

Estimating in inverse nonparametric regression under shape constraints, talk, Workshop: Modern challanges of curve modelling: inverse problems and qualitative constraints, Bristol, Great Britain. November 7-9, 2007

Shape restricted nonparametric function estimation with an application to option pricing functions, talk, ISI 2007, Lisboa, Portugal. August 22-29, 2007

Estimating in nonparametric regression under shape constraints, talk, Statistik unter einem Dach, Bielefeld, Germany. March 27-30, 2007.

Estimating a convex function in nonparametric regression, talk, Workshop: "Qualitative Assumptions and Regularization in High-Dimensional Statistics", Oberwolfach, Germany. November 5-11, 2006.

Estimating a convex function in nonparametric regression, Poster, Workshop: Asymptotics: particles, processes and inverse problems, Leiden, Netherlands. July 10-14 2006.

Estimating a convex function in nonparametric regression, talk, Frankfurter Stochastik-Tage. Frankfurt, Germany. March 10-14, 2006

 

at other Universities

Significance testing in nonparametric quantile regression models, invited talk, University of Mannheim, Germany. November 24, 2015

Nichtparametrische monotone Schätzer in der inversen Regression, invited talk, Universität Bayreuth, Germany. July 28, 2010

Testing for Monotonicity using Monotone Rearrangements, invited talk, Université Catholique de Louvain, Belgium. May 21, 2010

Nichtparametrische Optionspreisbestimmung unter der Bedingung der Arbitragefreiheit, invited talk, Universität Duisburg-Essen, Germany. May 3, 2010

Estimating in inverse nonparametric regression under shape constraints, invited talk, KU Leuven, Belgium. April 23, 2009

Nichtparametrische monotone Schätzer in der inversen Regression, invited talk, Universität Karlsruhe, Germany. January 12, 2009

Nichtparametrische monotone Schätzer in der inversen Regression, invited talk, Universität Ulm, Germany. Dezember 19, 2008

Nichtparametrische monotone Schätzer in der inversen Regression, invited talk, Universität Hamburg, Germany. July 18, 2008

Qualitative Schätzer im nichtparametrischen Regressionsmodell mit Anwendung auf Optionspreis-Schätzung, invited talk, Universität Karlsruhe, Germany. July 21, 2008

Qualitative Schätzer im nichtparametrischen Regressionsmodell mit Anwendung auf Optionspreis-Schätzung, invited talk, Universität Hamburg, Germany. November 30, 2007

Estimating a shape constrained function in nonparametric regression, University of Southampton, UK. March 2, 2007

 

Short Courses

Regression under shape constraints - an overview, June 1 and 3, 2010, Université Catholique de Louvain, Louvain la Neuve, Belgium

 


Lehre (Teaching)

(only in German)

Detailierte Informationen zu den einzelnen Veranstaltungen sind auf dem E-Learning-Server der Universität Bayreuth zu finden

Wintersemester 2016/17 Vorlesung: Einführung in die Stochastik

                                          Vorlesung: Mathematik für Naturwissenschaftler I

                                          Seminar in Statistik: Statistik und Finanzmathematik

                                          Oberseminar in Stochastik

Wintersemester 2015/16 Vorlesung: Finanzmathematik

                                  Spezialvorlesung: Nichtparametrische Statistik

                                  Seminar in nichtparametrischer Statistik

                                  Oberseminar in Stochastik

Sommersemester 2015 Vorlesung: Zufallsgraphen

                                Oberseminar in Stochastik

Sommersemester 2014 Vorlesung: Versicherungsmathematik

                                Seminar in Finanzmathematik

                                Proseminar in Finanzmathematik

                                Oberseminar in Stochastik

Wintersemester 2013/14 Vorlesung: Finanzmathematik

                                  Seminar in Stochastik: U-Statistiken

                                  Oberseminar in Stochastik

Sommersemester 2013 Vorlesung: Einführung in die Statistik

                                Vorlesung: Zufallsgraphen

                                Oberseminar in Stochastik

Wintersemester 2012/13 Vorlesung: Einführung in die Stochastik

                                        Vorlesung: Empirische Prozesse

                                        Oberseminar in Stochastik

Sommersemester 2012 Vorlesung und Tutorium: Analysis II (nicht vertieft)

                                      Seminar in Statistik: Funktionale Daten

                                      Oberseminar in Stochastik

Wintersemester 2011/12 Vorlesung und Tutorium: Analysis I (nicht vertieft)

 

 


Statistische Beratung/Statistical Consulting

 

Bei einem komplexen Versuchsaufbau können die zur Auswertung der erhobenen Daten erforderlichen statistischen Methoden schnell über einfache, in angewandten Vorlesungen über Statistik erlernte Standardmethoden hinausgehen. Damit die erhobenen Daten korrekt ausgewertet werden können und möglichst aussagekräftige Ergebnisse liefern biete ich statistische Beratung an. Die Beratung richtet sich sowohl an Studierende und Beschäftigte der Universität Bayreuth als auch an externe Interessenten.

Idealerweise sollte die Beratung schon während der Planung eines Versuchs beginnen. Oft können so schon an dieser Stelle Fehler, die sich später in wenig aussagekräftigen Ergebnissen niederschlagen, vermieden werden. Sind die Daten erst einmal erhoben, können solche Fehler auch mit statistischen Methoden nicht komplett ausgeglichen werden.

Die Beratung setzt sich fort in der Unterstützung bei der Wahl geeigneten statistischen Methoden zur Auswertung der Daten.

Der Umfang der Beratung kann von einem einzelnen Beratungsgespräch bis hin zu einem gemeinsamen Forschungsprojekt gehen.

 

I provide statistical consulting for students and employees of the University of Bayreuth as well as for interested external parties.

Statistical consulting can range from a single counselling interview to a joint project.


Supervised theses

 


Master theses

2016/17:

Anpassungstests im nichtlinearen Regressionsmodell by Nadja Catizone

2014/15:

Nichtparametrische Schätzung mit kategoriellen und stetigen funktionalen Daten by Lena Reichmann

U-Statistiken mit funktionelle Daten by Isabella Krauß

2013: Robuste Vorhersage im Funktionale-Daten-Modell by Kristina Rupprich

Diploma theses

2012/13: Gleichheit von Kovarianzoperatoren funktionaler Daten versus Gleichheit von hochdimensionalen

Kovarianzmatrizen – ein Vergleich der statistischen Methoden by Marina Herzog

2009/10: Ein Symmetrietest für bivariate Regression auf Basis von quadratischen Formen by Stephanie Söhnel (Ruhr-Universität Bochum)

2007: Symmetrietests in multivariaten nichtparametrischen Modellen by Kristin Stahljans (Ruhr-Universität Bochum)

 

Bachelor theses

2016:

Mathematische Modellierung verschiedener Typen des Versicherungsbetrugs by Maximilian Wenning

Nichtparametrische Schätzung der Griechen by Christoph Reihl

Fraktale Brownsche Bewegung und Arbitrage-Möglichkeiten by Florian Reichelt

2015:

Modellwahl für Markov-Ketten höherer Ordnung by Simon Matern

2014:

Robustes Hedging von Barriere-Optionen und Verallgemeinerungen by Axel Schrödter

Faires Spiel und Finanzmathematik by Ulrike Wenderoth

2012:

Hauptdifferentialanalyse für funktionale Daten by Franziska Waldmüller

Hauptkomponentenanalyse für funktionale Daten by Lena Reichmann

Funktionale Varianzanalyse by Nils Olsen

2010: Prognose bei Computerexperimenten by Christian Kellermann (Ruhr-Universität Bochum)

2009/10: Gauß-Prozesse und ihre Anwendungen in Computerexperimenten by Kerim Demirbag (Ruhr-Universität Bochum)


CV

Higher education

02.2007: PhD in Mathematics at Ruhr-Universität Bochum

12.2003: Diploma in Mathematics at Ruhr-Universität Bochum

 

Academic positions

Since 10.2011 Professor in Mathematical Statistics at the Mathematical Institute, Universität Bayreuth

07.2010 - 09.2011 Postdoctoral assistent at the Department of  Mathematics, Ruhr-Universität Bochum.

04.2010 - 07.2010 Postdoctoral assistent at Université Catholique de Louvain, Louvain la Neuve.

10.2008 - 04.2010 Postdoctoral assistent at the Department of Mathematics, Ruhr-Universität Bochum

04.2008 - 09.2008 Visiting assistent professor at the Department of Statistics, Technische Universität Dortmund

03.2007 - 03.2008 Postdoctoral assistent at the Department of Mathematics, Ruhr-Universität Bochum.

01.2004 - 02.2007 Research assistent at the Department of Mathematics, Ruhr-Universität Bochum.

 

Grants

 

Referee

Annals of Statistics

Statistica Sinica

Scandinavian Journal of Statistics

Computational Statistics and Data Analysis

Statistics \& Decisions

Test

IEEE Transactions on Signal Processing

Journal of Futures Markets

Metrika

Journal of Nonparametric Statistics

 

NSF

 

Honors

Journal of Nonparametric Statistics Best Paper Award, 2011  Link to paper


 

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