• 제목/요약/키워드: 잔차 검정

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수산 관련 시계열 자료를 이용한 통계학적 분석에서의 자기상관에 대한 고찰 (Autocorrelation in Statistical Analyses of Fisheries Time Series Data)

  • 박영철;히야마 요시아끼
    • 한국수산과학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.216-222
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    • 2002
  • 시계열자료가 가진 자기상관은 추정된 상관관계를 왜곡시키는 요인들 중의 하나로 작용한다. 회귀모형의 잔차항에 자기상관이 있는 지를 검정하기 위해 Durbin-Watson 통계량이 흔히 쓰인다. 잔차항에 자기상관을 가진 회귀모형의 효율성을 향상시키기 위해 yule-Walker 법, 비선형최소제곱법, 최우추정법 및 사전백색화법이 사용되어 왔다. 본 연구는 자기상관으로 인한 상관관계의 왜곡을 방지하기 위한 이들 방법들에 대해 고찰하였다. 사전백색화법을 제외한 앞의 3가지 방법을 20년간의 실제 시계열 자료에 적용하였으며 몬테카를로법을 이용하여 각 방법의 오차변이를 조사하였다. 각 방법의 평균잔차제곱분포의 경우, 최우추정법으로 추정된 평균잔차제곱이 가장 작았으며 분포 범위도 가장 작았으나 각 추정방법 사이에 유의한 차이가 발견되지는 않았다.

관측강우강도의 경향성 기울기 변화를 고려한 강우빈도 해석 (Rainfall Frequency Analysis Considering Change of Trend Slope in Observed Rainfall Intensity)

  • 장선우;서린;최민하;김태웅
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.26-30
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    • 2011
  • 최근 기후변화에 따라 강우의 패턴이 변화하고 있다. 강우일수는 줄어드는 반면, 강우강도는 증가하여, 홍수로 인한 많은 피해에 직면하고 있다. 이러한 기상이변은 홍수방어시스템을 위한 수공구조물에도 많은 영향을 미친다. 수공구조물을 설계할 때, 일반적으로 강우 기록들의 통계적 특성이 정상성을 가진다고 가정한다. 하지만 최근의 강우 자료를 분석하면, 시간에 따라 평균, 분산, 왜곡도와 같은 기본 통계량이 변화하는 것을 알 수 있다. 따라서, 수공구조물의 설계를 위한 확률 강우량은 이러한 기후변화에 따른 자료의 특성을 반영할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 강우 자료의 비정상성의 특성을 이용하여 확률강우량을 산정하는 것이다. 최근 비정상성 강우빈도해석에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 이들 연구는 대부분 목표연도까지 경향성의 기울기가 증가, 또는 일정하다고 가정한다. 하지만, 현재는 경향성이 있지만, 목표연도에는 경향성이 없을 경우도 있고, 또는 경향성이 있어도 그 기울기가 적어지는 경향을 보일 수도 있다. 본 연구에서는 현시점과 목표연도의 시점에 대한 경향성 기울기의 변화를 고려하여 비정상성 강우빈도해석을 수행하였다. 대상지점 선정은 통계적 경향성 검정, Mann-Kendall test를 이용하여 1994년(현재시점)에 경향성이 있다고 판단되는 관측지점을 대상지점으로 선정하였다. 분석 방법은 24시간 임계지속시간의 연최대강우자료를 구축하였다. 자료를 현시점까지 선형회귀식을 이용하여 잔차 계열을 산정하고, Gumbel 분포를 이용하여 확률 잔차를 산정하였다. 확률강우량을 추정하기 위해 추세요소를 산정하였다. 기울기의 증가 혹은 감소 경향을 회귀모형을 이용하여 추세요소를 산정하였고, 잔차의 확률빈도와 추세요소의 합으로 비정상상 확률강우량을 산정하였다.

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자동구간분할 수위-유량관계 곡선식의 적용성 평가 (Applicability Assessment of the Automatic Multi-segmented Rating Curve)

  • 김연수;김정엽;안현욱;정관수;오성렬
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.548-548
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    • 2016
  • 수위-유량관계 곡선식은 시계열 수위자료를 유량자료로 변환해줄 수 있는 회귀식으로 측정단면의 형태, 단면 상 하류의 지형요인 등으로 인하여 영향을 고려하기 위하여 기간분할 혹은 구간분할을 수행한다. 구간분할을 위하여 측정단면의 변화를 고려한 관계자의 주관적인 판단이 주요 근거로 이용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 기존에 개발된 수위-유량관계 곡선식의 자동구 구간분할방법에 대한 적용성 검토를 수행하였다. 객관화된 분할근거의 제시를 위하여 주관성을 배제하고 관측데이터를 기반으로 수위 증가에 따른 변동계수를 계산하였고, 변동계수가 정규분포를 따르는 것으로 가정 하에 계산된 변동계수가 전 단계에서 계산된 95% 신뢰구간 이내에 존재하지 않는 경우 구간을 분할하였다. 즉, 변동계수를 이용하여 집단 간의 특성을 비교하였으며, 변동 계수의 분포를 이용하여 분할을 위한 기준 값을 제시하였다. 방법론의 추정능력 검토를 위하여 가상의 곡선으로부터 생성된 데이터에 제안된 방법론을 적용하였고, 실제 유역에 적용성 검토를 위하여 금강에 위치한 무주 및 산계교 수위관측소 지점에 적용하였다. 결과적으로 자동으로 분할된 관계곡선식을 사용하여 추정의 정확도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 외삽을 하는 경우 역시 그 정확도를 향상할 수 있음을 확인하였다. 마지막으로 실측값을 활용한 수위-유량관계 곡선식의 구축 시 구간 분할 전 후의 잔차데이터에 대하여 Shapiro-wilk 정규성 검정을 수행하였으며, 구간분할 후 잔차가 정규성을 갖게 되는 것으로 나타났다.

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시장여건의 변화가 시장통합의 검정에 미치는 영향 (Impact of the Change in Market Conditions on a Test for Market Cointegration)

  • 김태호
    • 응용통계연구
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    • 제24권1호
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    • pp.103-114
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    • 2011
  • 시장 간 통합을 검정한 연구들은 시장변수들 자체의 연관성으로만 분석을 한정시키는 경향이 있어 경우에 따라 시장 변동체계의 전반적 현실을 파악하는데 한계가 있다. 주식시장의 경우 위기를 겪은 나라와 그렇지 않은 나라와는 일정 기간 주가변동 성향이 다르므로 이들의 동적 연관성에 대한 연구에 선행연구들과 같이 주가만 고려할 경우 주식시장에 영향을 미친 변수들을 제외함에 따른 통계적 편의가 존재하게 된다. 본 연구에서는 우리나라와 주요 투자국의 주식시장 간 통계적 통합의 검정모형에 각국의 주가 외에 국내 외환 및 금융시장을 동시에 포함시켜 보았다. 분석 결과 위기에 따른 변화의 영향이 계속되는 기간에는 이들이 주식시장의 통합에 유의한 영향을 미치는 것으로 추정되어 주식시장만 고려할 경우 모형의 설정오류 가능성이 존재함을 입증한다.

모형그물에 대한 어군행동의 수직 모델링에 관한 연구 - 어군행동을 나타내는 수치 모델의 타당성 검토 - (A Study on the Numerical Modeling of the Fish Behabior to the Model Net - Examination on the Validity of a Numerical Model of Fish Behavior -)

  • 이병기;이대재;장호영
    • 수산해양기술연구
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    • 제31권4호
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    • pp.326-339
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    • 1995
  • 이 연구에서는 전보에서 어군의 유영공간을 3차원으로 고려하여 제안한 어군행동을 나타내는 수치 모델의 타당성을 검토하기 위하여 수치 모델의 잔차에 대한 백색성검정 및 실험과 시뮬레이션에 의한 결과를 비교하는 두 가지 방법을 사용하였다. 모형 그물이 없는 경우와 모형 그물이 있는 경우 모두 잔치의 평균이 0에 가까우며, 그 표준편차는 대체로 $\pm$7 이내로서 잔차의 거동이 안정된 것으로 나타났다. 또한, 개체수가 5마리 이상이고 유속이 20cm/sec 이하인 경우에는 수치 모델에 의한 잔차의 자기상관함수가 95%의 유음수준에서 유음한 것으로 나타났으므로, 잔차는 백색잡음의 양상으로 나타나는 것으로 볼 수 있으며, 이 수치 모델은 대체로 타당한 것으로 간주할 수 있다. 실험과 시뮬레이션에 의한 결과에 대하여 어군의 유영특성을 나타내는 지표로서 유영궤적, 수조벽과 개체 사이의 거리, 유영속도, 유영 깊이, 개체상호간의 최근접거리 등을 비교하면, 실험과 시뮬레이션에 의한 결과가 완전히 일치하지는 않으나 대체로 그 경향이 유사한 것으로 나타났다. 이상의 결과에서 어군의 유영공간을 3차원으로 고려하여 유속의 변화에 따른 어군행동의 추정이 어느 정도 가능해짐으로서, 앞으로 보다 발전된 모델링 기법을 도입하면 현장에서의 적용가능성이 있을 것으로 생각된다. 그러나, 이러한 일련의 연구에서는 실험의 편의를 위하여 시간의 변화에 따른 유향과 유속의 변화를 고려하지 않고 일정 방향의 일정 유속만을 고려하였기 때문에, 현장에서의 적용을 위해서는 환경요인, 공간상의 환경조건 및 어군의 규모에 의한 차이 등 해결해야 할 문제점이 많이 남아 있다. 현단계에서의 과제는 축양장과 같은 제한된 공간에서의 어군행동의 예측, 제어등이 가능하도록 모델링에 관한 연구가 계속되어야 할 것이다.

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원자재가격과 건화물선 운임지수의 비대칭구조 분석 (Empirical Investigation to The Asymmetric Structure between Raw Material Price and Baltic Dry-bulk Index)

  • 김현석
    • 한국항만경제학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.181-190
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    • 2018
  • 본 연구는 2012년 1월부터 2018년 5월까지의 주별 건화물선 운임과 원자재 가격 자료를 사용하여 두 변수간의 비대칭적인 관계를 다음의 두 가지를 중심으로 실증 분석한다. 첫째, 원자재가격의 거시경제지표에 대한 비대칭성을 2단계 경계(threshold) 공적분 검정모형으로 추정한다. 둘째, 기존의 원자재가격 변화의 무역수지에 대한 비대칭관계 검정을 보다 고빈도 건화물선 운임지수로 우회해서 검정한다. 추정결과 기존의 선형 분석과 대조적으로 하한과 상한에 대한 각각의 경계값이 상이한 비대칭성을 갖는 것으로 드러났다. 이는 불규칙적인 수익률 변동을 유발하는 급격한 잔차의 변동 구간이 원자재 가격과 건화물선 운임간의 선형의 장기균형관계가 성립하지 않도록 함을 의미한다. 따라서 이상의 추정결과는 급격한 가격 변화를 분석에 고려하기 위해서는 불규칙(irregular)적인 변동성을 제어하는 무반응(band of inaction)구간을 모형에 포함하는 것이 필요함을 의미하며 기존의 원자재가격의 무역수지에 대한 비대칭성과 일치하는 실증분석 결과다.

로지스틱회귀에서 잔차산점도를 이용한 모형평가 (Model assessment with residual plot in logistic regression)

  • 강명욱
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제26권1호
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    • pp.141-150
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    • 2015
  • 로지스틱회귀에서 모형을 평가하거나 진단할 때 가설검정이 주로 사용되지만 이것만으로는 놓칠 수 있는 부분이 많고 이에 대한 보완을 위하여 그래픽적 방법의 사용이 요구된다. 그래프를 이용한 모형의 적절성 평가를 위한 도구로 잔차산점도가 널리 이용되고 있으나 적용 범위가 선형회귀에 국한되는 문제점이 있다. 해결 방안으로 주변모형산점도를 이용하여 모형의 적절성을 평가하는 방법이 있으나 역시 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 주변모형산점도의 대안으로 카이잔차산점도를 제안하고 그 효용성을 알아본다.

농촌 소유역의 지하수 지속가능개발량 평가 (Evaluation of Sustainable Yield for a Small Rural Watershed)

  • 박기중;정상옥
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제37권7호
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    • pp.581-587
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    • 2004
  • 실제유역을 선정하여 지속가능 개발량을 평가하였다. 시험유역은 경북 상주시 양촌리 일대(3.89$\textrm{km}^2$)이며, 관측수위와 모형 추정수위를 분석함으로써 visual MODFLOW모형을 검정하였다. 2003년 3월 19일부터 2004년 3월 18일까지 모형 추정수위와 관측수위를 분석한 결과, 잔차의 평균은 0.0009m, 잔차 제곱합은 7.245$m^2$, 절대평균오차는 0.094m 제곱근오차는 0.141m였으며, 모형의 효율은 92%로 나타났다. 강우자료를 분석하여 평년, 10년, 30년 빈도 한발년을 선정하고, 이들에 대한 지속가능 개발량을 평가하였다. 시험유역 침투량에 대한 지속가능 개발량의 비는 평년 빈도 한발년(1992)은 14.5%, 10년 빈도 한발년(1994)은 15.1%, 30년 빈도 한발년(1982)은 15.2%로 각각 나타났다. 본 연구결과는 지역특성을 고려한 지하수 개발 및 관리계획 수립을 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것이다.

어림과 나머지 성분을 이용한 연안 수온자료의 이상자료 감지 (Outlier Detection of the Coastal Water Temperature Monitoring Data Using the Approximate and Detail Components)

  • 조홍연;오지희
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.156-162
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    • 2012
  • 연안 환경모니터링 사업이 확대되면서 방대하게 축적되어 있는 연안 환경모니터링 자료의 통계적 분석을 위해서는 모니터링 자료에서 빈번하게 발생하는 이상 자료의 감지 처리가 우선적으로 필요하다. 본 연구에서는 연안 환경모니터링 자료의 어림성분과 나머지(또는 잔차)성분을 이용한 이상자료 진단기법을 제안하였다. 주기함수를 이용한 조화분석 방법과 국지 회귀함수추정 방법을 이용하여 각각 어림성분과 나머지성분을 추출한 후, 추출된 나머지성분 자료에 범용적인 Grubbs 검정기법 및 수정표본점수기법을 적용하여 이상자료를 진단 제거한 후 이상자료가 제거된 자료로 재구성하는 방법이다. 제안된 이 기법을 국립수산과학원 실시간어장정보시스템 제공하는 연안 수온 연속 모니터링 자료에 적용한 결과 이상자료가 성공적으로 제거되는 양상을 보이는 것으로 파악되었다.

항공기 탑재용 GNSS 수신기 고장검출 알고리즘 및 운용범위 연구 (Research on Algorithm and Operation Boundary for Fault Detection of Onboard GNSS Receiver)

  • 노형태;안종선;성상경;전향식;염찬홍;이영재
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.171-177
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    • 2012
  • 본 논문에서는 항공기 탑재용 GNSS 수신기 고장검출 알고리즘과 운용범위를 제안하였다. 고장난 항공기 수신기는 항공기에서 계산한 보정정보를 주변 항공기간 상호 교환 후에, 보정정보 일치 여부를 통해 검출한다. 이를 위해, 항공기 수신기 고장검출 알고리즘에 사용되는 검정통계량으로 보정정보 잔차값을 사용하였으며, 운용범위는 지상 기준국을 중심으로 거리에 따른 DGPS 위치오차 증가량을 이용하여 설정하였다. 정확한 고장검출을 위해 운용범위 안의 항공기들만을 사용하여 항공기 탑재용 GNSS 수신기 고장검출을 시도하는 방안을 제안하였다.