Revisiting the Basis of Sensitivity Analysis for Dynamical Earth System Models
Notice bibliographique
Résumé
Abstract This paper investigates the problem of global sensitivity analysis (GSA) of Dynamical Earth System Models and proposes a basis for how such analyses should be performed. We argue that (a) performance metric‐based approaches to parameter GSA are actually identifiability analyses, (b) the use of a performance metric to assess sensitivity unavoidably distorts the information provided by the model about relative parameter importance, and (c) it is a serious conceptual flaw to interpret the results of such an analysis as being consistent and accurate indications of the sensitivity of the model response to parameter perturbations. Further, because such approaches depend on availability of system state/output observational data, the analysis they provide is necessarily incomplete. Here we frame the GSA problem from first principles, using trajectories of the partial derivatives of model outputs with respect to controlling factors as the theoretical basis for sensitivity, and construct a global sensitivity matrix from which statistical indices of total period time‐aggregate parameter importance , and time series of time‐varying parameter importance, can be inferred. We demonstrate this framework using the HBV ‐ SASK conceptual hydrologic model applied to the Oldman basin in Canada and show that it disagrees with performance metric‐based methods regarding which parameters exert the strongest controls on model behavior. Further, it is highly efficient, requiring less than 1,000 base samples to obtain stable and robust parameter importance assessments for our 10‐parameter example.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,033 | 0,086 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,003 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,004 |
| Communication savante | 0,003 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,004 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».