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A comparison of estimation methods for fitting Weibull and Johnson's SB distributions to mixed spruce–fir stands in northeastern North America

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Abstract:

Four commonly used estimation methods were employed to fit the three-parameter Weibull and Johnson's SB distributions to the tree diameter distributions of natural pure and mixed red spruce (Picea rubens Sarg.) – balsam fir (Abies balsamea (L.) Mill.) stands, respectively, in northeastern North America. The results indicated that the Weibull and the Johnson's SB distributions were, in general, equally suitable for modeling the diameter frequency distributions of this forest type, but the relative performance directly depended on the estimation method used. In this study, the linear regression methods for Johnson's SB were found to give the lowest mean Reynolds' error indices. The conditional maximum likelihood for Johnson's SB and the maximum likelihood estimation for Weibull produced comparable results. However, moment- or mode-based methods were not well suited to the observed diameter distributions that were typically positively skewed, reverse-J, and mound shapes.

Quatre méthodes courantes d'estimation ont été utilisées pour ajuster les fonctions à trois paramètres de Weibull et de Johnson SB à la distribution diamétrale des peuplements naturels purs et mélangés d'épinette rouge (Picea rubens Sarg.) et de sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.) du Nord-Est de l'Amérique du Nord. Les résultats indiquent que les deux fonctions sont en général aussi appropriées l'une que l'autre pour modéliser la distribution diamétrale de ces peuplements. Néanmoins, la performance relative des deux fonctions dépend directement de la méthode utilisée pour estimer leurs paramètres. La moyenne des indices d'erreur de Reynolds est la plus faible lorsque la régression linéaire est appliquée à la fonction de Johnson SB. Lorsque la méthode du maximum de vraisemblance conditionnelle est appliquée à la fonction de Johnson SB et que la méthode du maximum de vraisemblance est appliquée à la fonction de Weibull, les résultats sont comparables. Cependant, les méthodes d'estimation basées sur le moment ou sur le mode ne s'ajustent pas bien aux distributions diamétrales observées qui sont typiquement asymétriques à droite, en J inversé et en cloche.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2003

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nrc/cjfr/2003/00000033/00000007/art00021
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