Structural shrinkage of nonparametric spectral estimators for multivariate time series

In this paper we investigate the performance of periodogram based estimators of the spectral density matrix of possibly high-dimensional time series. We suggest and study shrinkage as a remedy against numerical instabilities due to deteriorating condition numbers of (kernel) smoothed periodogram matrices. Moreover, shrinking the empirical eigenvalues in the frequency domain towards one another also improves at the same time the Mean Squared Error (MSE) of these widely used nonparametric spectral estimators. Compared to some existing time domain approaches, restricted to i.i.d. data, in the frequency domain it is necessary to take the size of the smoothing span as "effective or local sample size" into account. While B\"{o}hm and von Sachs (2007) proposes a multiple of the identity matrix as optimal shrinkage target in the absence of knowledge about the multidimensional structure of the data, here we consider "structural" shrinkage. We assume that the spectral structure of the data is induced by underlying factors. However, in contrast to actual factor modelling suffering from the need to choose the number of factors, we suggest a model-free approach. Our final estimator is the asymptotically MSE-optimal linear combination of the smoothed periodogram and the parametric estimator based on an underfitting (and hence deliberately misspecified) factor model. We complete our theoretical considerations by some extensive simulation studies. In the situation of data generated from a higher-order factor model, we compare all four types of involved estimators (including the one of B\"{o}hm and von Sachs (2007)).Comment: Published in at http://dx.doi.org/10.1214/08-EJS236 the Electronic Journal of Statistics (http://www.i-journals.org/ejs/) by the Institute of Mathematical Statistics (http://www.imstat.org

National Climate Change Policy: Are the New German Energy Policy Initiatives in Conflict with WTO Law?

This paper addresses German energy policy instruments and their compatibility with WTO rules. Germany and the EU are forerunners in international climate change policy and driving forces behind the 1997 Kyoto Protocol. German energy policy includes approaches to foster electricity generation from renewable resources. Our major question is whether both the policy tools currently applied (standards, taxes and subsidies) and those under consideration (labels, green certificates and border tax adjustment) are compatible with WTO rules. Our findings are that currently neither the design nor the application of the policy instruments are in conflict with WTO rules. However, the setting of production standards for electricity supply is the crucial issue in this debate and if trade in electricity increases, so will the potential for conflict. Rejecting imports because of the way electricity was produced could lead to disputes and to a need for settlements by the WTO legal system. Moreover, when introducing tools like green certificates or border tax adjustments, it is important to find the balance between effectively fostering the reduction of global emissions and eligibility under WTO law.Energy policy; World Trade Organization; global environmental policy; processes and production methods; labels; green certificates; taxes; border tax adjustment; subsidies.

Discovery of starspots on Vega - First spectroscopic detection of surface structures on a normal A-type star

The theoretically studied impact of rapid rotation on stellar evolution needs to be confronted with the results of high resolution spectroscopy-velocimetry observations. A weak surface magnetic field had recently been detected in the A0 prototype star Vega, potentially leading to a (yet undetected) structured surface. The goal of this article is to present a thorough analysis of the line profile variations and associated estimators in the early-type standard star Vega (A0) in order reveal potential activity tracers, exoplanet companions and stellar oscillations. Vega was monitored in high-resolution spectroscopy with the velocimeter Sophie/OHP. A total of 2588 high S/N spectra was obtained during 5 nights (August 2012) at R = 75000 and covering the visible domain. For each reduced spectrum, Least Square Deconvolved (LSD) equivalent photospheric profiles were calculated with a Teff = 9500 and logg = 4.0 spectral line mask. Several methods were applied to study the dynamic behavior of the profile variations (evolution of radial velocity, bisectors, vspan, 2D profiles, amongst others). We present the discovery of a starspotted stellar surface in an A-type standard star with faint spot amplitudes Delta F/Fc ~5 10^{-4}. A rotational modulation of spectral lines with a period of rotation P = 0.68 d has clearly been exhibited, confirming the results of previous spectropolarimetric studies. Either a very thin convective layer can be responsible for magnetic field generation at small amplitudes, or a new mechanism has to be invoked in order to explain the existence of activity tracing starspots. This first strong evidence that standard A-type stars can show surface structures opens a new field of research and asks the question about a potential link with the recently discovered weak magnetic field discoveries in this category of stars.Comment: accepted for publication by Astronomy & Astrophysics (23rd of March 2015

Stickstoff- und Schwefelversorgung von Rapsbeständen im Ökologischen Landbau

In this study results of 3 experimental years, 4 locations (2009-2011) and additionally 12 fields in northern and eastern Germany (only in 2011) are presented with regard to the nitrogen and sulphur status of oil seed rape. The nitrogen and sulphur level was often not sufficient, so that the fertilisation regimes have to be optimised

DELIKAT – Fachdialoge Deliberative Demokratie: Analyse Partizipativer Verfahren für den Transformationsprozess

Das Projekt erfasst und bewertet die Potenziale existierender Partizipationsformate für die Transformation des politischen Systems zu einer kooperativen und deliberativen Demokratie. Angestrebt wird kein Alternativentwurf zu einer repräsentativen Demokratie, sondern Empfehlungen für eine Ergänzung dieser Regierungsform durch kooperative und deliberative Elemente, die der gesellschaftlichen Forderung nach einem „Mehr an Beteiligung“ Rechnung tragen. Den Hintergrund für die theoretische Reflexion bildet die normative Annahme, dass die Öffentlichkeit nicht nur an Wahlprozessen beteiligt sein soll, sondern auch an der Entscheidungsvorbereitung und der Abwägung von kollektiv verbindlichen Handlungsoptionen, von deren Konsequenzen sie in ihrem Lebensumfeld betroffen sein werden. Anhand der Ergebnisse des Projektes ergeben sich Anknüpfungspunkte für zukünftige Vorhaben auf zwei Ebenen. Die Partizipationsmatrix bietet auf der Verfahrensebene gute Möglichkeiten zur Kombination und Rekombination einzelner Verfahren wie auch Verfahrensbestandteile. Die Politikempfehlungen zeigen weitergehend konkrete Wege für die Umsetzung einer neuen Partizipationskultur durch Politik und Verwaltung im Sinne eines neuen Mainstreamings von Partizipation. Diese sprechen sich im Kern dafür aus, mehr Beteiligung zu wagen, ja, eine „Kultur der Beteiligung“ zu etablieren. Diese ist jedoch an Voraussetzungen gebunden, die ebenso aufgeführt werden. Der institutionelle Unterbau einer solchen Beteiligungskultur wird letztlich in einem Mainstreaming von Partizipation auf allen Ebenen von Politik und Verwaltung lokalisiert.The project detects and evaluates the potential of existing participation formats to transform the political system into a cooperative and deliberative democracy. The aim is to develop recommendations for the integration of cooperative and deliberative elements into representative democracy, rather than to develop an alternative model. These new elements take societal demands for increased involvement into account. The normative assumption that the public should not only be involved in elections but also in the preparation of collectively binding decisions and in the assignment of trade-offs between various political options serves as the basis for the theoretical reflection. The results of this project have significant implications for future projects on two levels. On the procedural level, the participation matrix offers opportunities for combining and recombining individual procedures and procedural elements. On the substantive level, the political recommendations offer structural advise on how to realise a new participation culture through politics and administration. This can also be described as a “mainstreaming” of participation. The recommendations promote attempts at increased participation and the establishment of a “culture of participation”. This, however, is bound to certain conditions, which are also listed and explained. Ultimately, the institutional foundation of such a participation culture is localised in a serious attempt to implement mainstreaming of participation on all levels of politics and administration

Schädlingsregulierung im ökologischen Winterrapsanbau

Die Versuche unter norddeutschen Praxisbedingungen sowie die Ergebnisse der Feldversuche belegen eine durchgehend höhere Attraktivität des Rübsens gegenüber Raps für den Rapsglanzkäfer. Damit werden die Beobachtungen aus der Praxis zunächst bestätigt. Durch den direkten Vergleich von Rapsfeldern mit und ohne Rübsen-Randstreifen sowie von Raps/Rübsen-Mischsaaten mit Rapsreinsaat in Praxis- sowie Feldversuchen war es möglich, den Erfolg dieser Maßnahme in seiner gesamten Wirkungsvielfalt zu untersuchen. Es hat sich gezeigt, dass entgegen den Erwartungen weder der Schädlingsbesatz noch der Schaden im Rapskernbestand durch den Rübsen-Fangstreifen wesentlich reduziert werden konnte. Ebenso erbrachte die flächige Mischsaat von Raps mit Rübsen keine deutliche Entlastung für die Schadensausprägung in der Hauptkomponente Raps. Die Wirkungsgrade der Fangpflanzen blieben damit deutlich hinter den Erwartungen der Praxis zurück und die Mehraufwendungen überstiegen den erwarteten Nutzen. Zusammenfassend muss festgestellt werden, dass der alleinige Fangpflanzenanbau als Randstreifen um den Rapsbestand herum oder als Mischsaat der Praxis als alleiniges Konzept für die Schädlingsregulierung nicht empfohlen werden kann und sogar das ökonomische Verlustrisiko erhöht. Diese Erkenntnis ist für die Praxis sehr wertvoll, da die Anwendung der Fangpflanzen zum Teil empfohlen wird und der Landwirt durch die stärkere Bindung der Rapsglanzkäfer an den Rübsen vermeintlich glaubt, erfolgreich den Schädlingsbefall zu regulieren und damit die Erträge zu erhöhen. Die praxisnahen Versuche haben noch einmal die Schwierigkeiten des ökologischen Rapsanbaus in seiner gesamten Breite aufgezeigt. Ausgehend von dem hohen Nährstoffbedarf reichen die Probleme bei der Unkraut- und Schädlingsregulierung bis zur Ernte, bei der zusätzlich durch ungleichmäßige Abreife und geringe Schotenfestigkeit, hohe Ernteverluste entstehen können. Die Untersuchungen zur Wirkung naturstofflicher Pflanzenschutzmittel konnten einen Hinweis darauf geben, welche Wirkstoffe eine wirksame Kontrolle der Rapsglanzkäfer ermöglichen. Dazu zählen Spinosad, ein Fermentationsprodukt aus einem Bodenmikroorganismus sowie Gesteinsmehle, die allerdings mehrfach angewendet werden müssen und deshalb nur für die Teilflächenbehandlung in Frage kommen. Während in der Schweiz Spinosad in einem Pflanzenschutzmittel im Raps zugelassen ist, fehlt eine derartige Zulassung bisher in Deutschland und darf nicht angewendet werden

Rezensionen

Sammelrezension: 1) David N. Aspin/ Judith Chapman/ Karen Evans/ Richard Bagnall (Hg.): Second International Handbook of Lifelong Learning. Springer International Handbook of Education, Vol. 26. Dordrecht: Springer 2012. 978-94-007-2360-3. 2) Karin Dollhausen/ Timm C. Feld/ Wolfgang Seitter (Hg.): Erwachsenenpädagogische Kooperations- und Netzwerkforschung. Schriftenreihe Theorie und Empirie Lebenslangen Lernens. Wiesbaden: Springer VS 2013. 978-3-658-03218-0. 3) Peter Faulstich: Menschliches Lernen: eine kritisch-pragmatistische Lerntheorie. Bielefeld: transcript Verlag 2013. 978-3-8376-2425-0. 4) Martin Fromm: Einführung in didaktisches Denken. Münster: Waxmann 2012. 978-3-8309-2753-2. 5) Birgit Hilliger: Paradigmenwechsel als Feld strukturellen Lernens: Konsequenzen für die Herausbildung von Lernkulturen in der Transformationsgesellschaft. Opladen: Budrich UniPress 2012. 978-3-86388-005-7. 6) Andrea Hoffmeier/ Dolores Smith (Hg.): Interkulturelle Kompetenz und Kulturelle Erwachsenenbildung: Erfahrungsfelder, Möglichkeitsräume, Entwicklungsperspektiven. Bielefeld: W. Bertelsmann Verlag 2013. 978-3-7639-5233-5. 7) Ralf Lottmann: Bildung im Alter - für alle? Altersbilder, Ziele und Strukturen in der nachberuflichen Bildung in Deutschland und den USA. Bielefeld: W. Bertelsmann Verlag 2013. 978-3-7639-5111-6. 8) Matthias Pilz (Hg.): The Future of Vocational Education and Training in a Changing World. Wiesbaden: VS Verlag 2012. 978-3-531-18527-9. 9) Burkhard Schäffer/Olaf Dörner (Hg.): Weiterbildungsbeteiligung als Teilhabe- und Gerechtigkeitsproblem. München: Herbert Utz Verlag 2012. 978-3-8316-4076-8

Detection of frequency spacings in the young O-type binary HD 46149 from CoRoT photometry

Using the CoRoT space based photometry of the O-type binary HD46149, stellar atmospheric effects related to rotation can be separated from pulsations, because they leave distinct signatures in the light curve. This offers the possibility of characterising and exploiting any pulsations seismologically. Combining high-quality space based photometry, multi-wavelength photometry, spectroscopy and constraints imposed by binarity and cluster membership, the detected pulsations in HD46149 are analyzed and compared with those for a grid of stellar evolutionary models in a proof-of-concept approach. We present evidence of solar-like oscillations in a massive O-type star, and show that the observed frequency range and spacings are compatible with theoretical predictions. Thus, we unlock and confirm the strong potential of this seismically unexplored region in the HR diagram.Comment: 11 pages, 12 figures, accepted for publication in A&

Steigerung der Wertschöpfung ökologisch angebauter Marktfrüchte durch Optimierung des Managements der Bodenfruchtbarkeit

Das interdisziplinäre Bodenfruchtbarkeitsprojekt beschäftigte sich in vier Versuchs- und fünf Projektjahren mit den Zusammenhängen zwischen dem Anbau von Körnerleguminosen und Bodenfruchtbarkeit, insbesondere auf viehschwachen bzw. viehlosen Biobetrieben. In Erhebungen auf 32 Praxisbetrieben konnten bislang allenfalls vermutete Zusammenhänge wie z. B. die Zunahme des Unkrautdeckungsgrades mit zunehmendem Humusgehalt bestätigt werden. Die Ergebnisse deuten auch darauf hin, dass z. B. die Anbauabstände im Erbsenanbau im Vergleich zu praxisüblichen Empfehlungen vergrößert werden müssen, daneben ergaben sich auch interessante neue Anknüpfungspunkte. Hinsichtlich der Leguminosengesundheit ermöglicht die neu entwickelte Differenzialdiagnose, die Ursache für ggf. auftretende „Leguminosenmüdigkeit“ einzugrenzen bzw. Praxisschläge vor dem Anbau auf Krankheitsrisiken zu testen. Im Projekt konnte außerdem gezeigt werden, dass Grüngutkomposte die Wurzelgesundheit von Erbsen deutlich verbessern können. Es wurden darüber hinaus verschiedene Methoden zur Kompostapplikation zu Körnerleguminosen geprüft und für den Praxiseinsatz optimiert. Neben Grüngutkomposten spielt auch Grünguthäcksel eine wichtige Rolle bei der Nährstoffversorgung von Leguminosen. Oberflächlich leicht eingearbeiteter Grünguthäcksel ist in der Lage, das Wachstum der Kulturpflanzen sowohl durch eine unkrautunterdrückende Wirkung als auch durch Schutz vor Verschlämmung sowie erhöhte Wasserinfiltrationsraten zu verbessern. Die Ergebnisse zum Landtechnikeinsatz zeigen, dass schon geringe Belastungen zu Bodenverdichtungen und damit zu Ertragsrückgängen in Erbsen führen, weshalb Maßnahmen zu Reduzierung des Bodendrucks essenziell sind. Hinsichtlich der beikrautunterdrückenden Wirkung des Gemengeanbaus von Erbsen in Kombination mit Hafer konnte gezeigt werden, dass der Gemengeanbau das erhöhte Beikrautaufkommen bei flachwendender Bodenbearbeitung erfolgreich ausgleichen kann und hinsichtlich der Ertragssicherheit Vorteile mit sich bringt. Nicht zuletzt machte das Projekt auf die Vorteile und Potenziale des Wintererbsenanbaus aufmerksam. Über einen fortlaufenden Wissenstransfer war das Projekt von Beginn an in der landwirtschaftlichen Praxis präsent