본 연구는 미국과 일본의 주식시장(株式市場)을 연구대상으로 하여 주식시장에서의 분산성(分散性) 변화(變化)의 시점(時點)을 찾고 이 분산성 변화가 주가(株價)에 미치는 영향(影響)과 분산성의 평균회귀속도(平均回歸速度)에 대해 실증적으로 살펴보았다. 분산성(分散性)의 비교구간을 월 단위, 주 단위 및 하루 단위로 하여 분산성(分散性)이 변화(變化)한 시점을 찾고 이 변화 시점을 기준으로 하여 각 단위구간(單位區間)에서의 분산성(分散性) 변화(變化)에 대한 주가(株價)의 반응을 분석하였다. 또한 각 단위구간별로 분산성(分散性)이 변화(變化)한 시점(時點)이후로 이 분산성 변화 블럭 다음의 블럭에 대한 투자자의 반응도 살펴봄으로써 분산성(分散性) 변화(變化)의 평균회귀과정(平均回歸過程)(mean-reverting process) 및 평균으로의 회귀가 얼마나 빨리 되는가의 여부를 알아보았다. 분산성(分散性) 증가(增加)나 분산성(分散性) 감소(減少)와 같은 분산성 변화가 주가(株價)에 미치는 영향은 분산성(分散性) 비교 구간의 장단기(長短期)에 따라 다른 결과를 보였다.
본 연구는 주식시장(株式市場)의 이상현상(異狀現象)중의 하나인 요일효과(曜日效果)(day of the week effect)를 전통적인 회귀분석(回歸分析)이 아닌 ARCH 또는 GARCH 모형을 사용하여 조건부(條件附) 평균수익률(기대수익률)(平均收益率(期待收益率)) 뿐만아니라 조건부(條件附) 분산(分散)에도 나타나는지에 대하여 분석하였으며, 규모별(規模別)에 따라 요일효과(曜日效果)에 어떠한 차이가 나타나는지를 분석하였다. 본 연구의 추정결과를 요약하면, 조건부(條件附) 평균수익률(기대수익률)(平均收益率(期待收益率)) 및 조건부(條件附) 분산(分散) 모두에 있어 요일효과(曜日效果)가 뚜렷하게 존재하는 것으로 나타났다. 즉, 조건부(條件附) 평균수익률(平均收益率)에 대해서는 월요일(月曜日)은 부(負)의 효과, 토요일(土曜日)은 정(正)의 효과가 나타났으며, 조건부(條件附) 분산(分散)에 대해서는 월요일(月曜日)은 정(正)의 효과가, 토요일(土曜日)은 부(負)의 효과가 발견되었다. 그러나 한국(韓國)의 주식시장의 본격적인 성장기이면서 주식가격의 등락이 심했던 $86\sim92$년(年)간의 표본기간 동안에는 조건부(條件附) 분산(分散)에 대한 요일효과(曜日效果)는 존재하였으나, 조건부(條件附) 평균수익률(平均收益率)에 대한 요일효과(曜日效果)는 존재하지 않는 것으로 나타났다. 그리고 소형지수(小型指數)가 중(中) 대형지수(大型指數)와는 다른 주가행태를 보이는 것으로 나타났으며, 다음과 같은 몇 가지의 규모별(規模別) 차이(差異)를 보였다. 첫째, 조건부(條件附) 평균수익률(平均收益率)에 대한 분석에서 중(中) 대형지수수익률(大型指數收益率)을 사용하였을 경우에는 요일효과(曜日效果)가 나타난 반면에, 소형(小型) 지수수익률(指數收益率)의 경우에는 화요효과(火曜效果)가 존재하는 것으로 나타났다. 둘째, 조건부(條件附) 분산(分散)에 대한 분석에서 정(正)의 공휴일효과(公休日效果)가 다른 규모별 지수수익률(指數收益率)의 경우에는 나타나지 많았지만 소형(小型) 지수수익률(指數收益率)의 경우에는 존재하는 것으로 나타났다. 세째, 소형(小型) 지수수익률(指數收益率)의 경우 모형 추정후의 정규잔차(定規殘差)(normalized residuals) 및 정규자승잔차(定規自乘殘差)(normalized squared residuals)에 대한 시계열상관(時系列相關) 검정결과 모형의 부적합성(不適合性)이 나타났다. 본 연구는 기존의 기대수익률(期待收益率) 위주의 요일효과(曜日效果) 분석에서 주식수익률(株式收益率)의 분산(分散) 즉, 변동성(變動性)에 촛점을 두어 분석하였으며, 이는 투자자의 정확한 위험측정(危險測定)수단의 제공이라는 면에서 의의(意義)가 있을 것으로 생각된다.
Carroll과 Ruppert(1988)는 준가능도(quasi-likelihood)를 이용하여 에스트라제 측정자료를 회귀분석하였다. Jung과 Lee(1997)는 준가능도을 이용한 회귀분석모형의 적합도정통계량을 제안하였으며 검정 별과 기각되지 않아 본 분석모형이 타당하다고 주장하였다. 그러나 Lee와 Nelder(1998)의 잔차그림을 검토한 결과, 상기 모형으로는 평균증가에 따른 분산증가를 충분히 반영할 수 없었다. 본 논문에서는 Lee와 Nelder(1998)의 평균과 분산의 동시모형으로 에스트라제 자료를 재분석하고 잔차그림을 이용하여 모형의 타당성을 재평가하였다. 또한 분산에서 산포모형에 대한 적합도검정에는 Lee와 Nelder(1998)의 제한가능도(restricted likelihood)에 근거한 검정법이 보다 적절함을 제시하였다.
일반적으로 국민경제의 상태를 평가할 때, 경제성장, 물가상승률, 고용사정 및 국제수지 등 각 부문의 성과를 종합적으로 고려한다. 이들 각 부문의 성과는 개선되거나 악화되는데 있어서 동일한 추세를 보이기도 하지만 서로 상반된 움직임을 보이기도 한다. 또한 각 부문간에는 상충관계가 존재하기도 하므로, 부문간의 조화를 달성하기가 매우 어렵다는 사실도 잘 알려져 있다. 본 논문은 평균 분산 개념을 이용하여, 국민경제의 전체적 상황 및 부문간 격치를 반영하면서 직관적으로도 이해하기 쉬운 경제성과지수를 제시하고 이를 이용하여 석유파동 등이 각국경제에 미친 영향을 파악한다. 먼저 경제 각 부문별로 성과를 나타내는 경제지표로부터 시계열 평균과 분산을 계산하고 이를 이용하여 각 부문의 연도별 성과를 지수화한다. 이와같이 계산된 각 부문 지수들의 연도별 평균을 구하고 이를 해당연도의 평균적 경제성과로 해석한다. 또한 연도별로 부문별 지수간의 분산을 계산하여 이를 각 연도별 경제부문간 편차로 해석한다. 평균지수가 높을수록, 그리고 분산지수가 낮을수록 경제성과가 우수하다고 할 수 있다. 본 논문에서 제시된 방법에 따라 한국, 미국, 일본, 대만의 평균 분산 지수를 도출하여 비교 분석한 결과, 동지수가 각국의 경제실상을 잘 나타내고 있으며 두차례의 석유파동이 각국에 미친 영향을 비교하는데 유용하게 활용될 수 있음을 확인하였다.
본 논문은 이자율의 기간 구조가 차익 거래의 기회가 없도록 움직일 때 새로운 평균만기 측 정치인 AR 평균만기(arbitrage-free duration)을 도출하고 선물가격과 선도가격과의 관계를 분석한다. 지금까지 평균만기에 관한 많은 연구들은 수익률 곡선이 특정한 형태로 이동한다는 가정 하에서 평균만기를 유도하고 이에 근거하여 채권가격의 변동치를 측정하고 있다. 본 논문에서는 기존의 평균만기의 가정을 완화한 AR 평균만기를 도출하였다. 여기서 제시하는 AR 평균만기는 기존의 Macaulay 평균만기를 포함하는 일반화한 측정치라고 할 수 있다. 아울러 본 논문에서는 선물가격과 선도가격사이에 존재하는 이론적 관계를 규명하고자 하였다. 선물가격은 선도가격에 비해 할인된 가격이라는 것을 보이고 이자율 변동위험이 선물가격의 할인정도에 미치는 영향을 모형화 하였다. 최근 들어 선물을 이용한 채권 면역화에 대한 실증연구에 관심이 지속적으로 증가하고 있다. 전통적 실증연구 방법론에서는 먼저, 선물가격과 기초채권 가격사이에 존재하는 분산-공분산 행렬을 추정한다. 그런 후 추정된 분산-공분산 행렬을 바탕으로 이자율 위험 헤징 전략을 수립한 후 이 전략에 대한 실증 분석을 수행하였다. 그러나, 전통적 접근법의 가장 큰 문제는 비안정적(non-stationary)인 분산-공분산 행렬을 적절히 고려할 수 없었다는 점이다. 따라서, 본 연구의 결과를 기반으로 하면 최적의 헷징 전략을 수립하기 위한 이론적 기틀을 수립할 수 있을 것이다.
각각의 설계인자들의 실험조건에서 얻어지는 특성치들의 분산은 평균에 영향을 받는다. 많은 경우에 평균이 커짐에 따라서 분산이 커지는 경향이 있다. 다구찌가 산포제어인자를 찾기 위해서 제시한 SN 비인 $(SN)_i$ = 10 log ($\bar{y}_{i}^{2}/s_{i}^{2}$) 은 분산이 평균의 제곱에 비례하여 커지는 경우이다. 그런데 분산이 평균의 제곱보다 더 느리게 또는 더 빠르게 커질 수도 있기 때문에 이 논문에서는 간단한 자료분석적 기법에 의해서 그 관계를 추측하여, 합당한 SN 비를 사용할 것을 제시하였고, 평균조정인자를 찾기위한 통계량인 감도 $(S)_i$ 의 통계적 성질들을 논의하였다.
대규모순환패턴과 같은 기후시스템에서의 상태와 변화를 정량화하여 나타낸 기상인자는 수문기상학적 변수와 밀접한 연관이 있는 것으로 알려져 있으며, 이에 따라 비정상성 빈도해석의 수행에 있어서 확률분포모형의 매개변수에 대한 공변량으로 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 비정상성 강우빈도해석 시 매개변수의 공변량으로 우리나라의 극치강우의 장기경향성을 잘 반영할 수 있는 기상인자를 선정하고자 한다. 먼저, 시계열자료를 주기성을 가지는 내재모드함수와 장기경향성을 나타내는 잔여값으로 분해할 수 있는 앙상블 경험적 모드분해법을 이용하여 우리나라 전역에 분포된 61개 지점에서 관측된 연 최대치 강우자료의 평균 및 분산에 대한 잔여값을 추출하였다. 다음으로 11개의 월 단위 기상인자에 대한 계절별 연 평균 시계열과 추출된 평균 및 분산의 잔여값과의 상관계수를 산정하였다. 그 결과, 11개의 기상인자 중 Atlantic Meridional Mode (AMM), Atlantic Multi-decadal Oscillation (AMO), North Atlantic Oscillation (NAO)가 우리나라 연 최대치 강우자료의 평균 및 분산에 대한 장기경향성과 높은 상관성이 있는 것으로 나타났다. 계절적으로는 AMM과 AMO의 경우 이전 년도 가을철 평균이 전 지점 평균 약 0.6, NAO는 이전 년도 여름철 평균이 전 지점 평균 0.3 이상의 유의한 상관계수를 가지는 것으로 나타났다.
손실기피(limited down side risk) 선호를 가진 투자자의 경우 통상적으로 사용하는 위험도의 척도인 분산 혹은 표준편차 대신에 하방 위험성에 더 관심을 가지게 되는데, 이러한 경우 평균-VaR 모형이 평균-분산 모형보다 더 적합한 모형일 수 있다. 이 논문에서는 두 모형을 이용하여 최적자산배분 문제를 실증분석하고 그 결과의 차이를 비교하였다. 수익률의 분포에 정규분포 가정이 아닌 두터운 꼬리(fat tail) 분포 가정을 도입하여 극단적인 위험을 고려한 최적자산배분 문제를 분석을 하였다. 각 이론이나 가정들의 강건성(robustness)을 살펴보기 위하여 역사적 분포를 이용한 분석을 비교 기준으로 하였다. 경험적 혹은 역사적 분포를 이용한 분석을 통해서, 극단적인 위험을 고려하는 손실기피적인 선호체계에서의 최적화 행위는 정규분포의 가정이나 평균-분산 모형이 적절하지 않은 것으로 확인되었다. 일상적인 수준을 능가하는 극단적인 손실 위험성을 고려하기에 적합한 모형은 수익률의 두터운 꼬리를 반영하는 분포 가정에 기초한 평균-VaR 모형인 것으로 나타났다.
음소를 인식의 기본 단위로 하는 소규모 음성 인식 시스템을 구현하기 위한 기초 연구로서 마 찰음(/ㅅ, ㅆ, ㅎ/) 과 파찰음(/ㅈ, ㅉ, ㅊ/) 에 대하여 지속시간, 평균패턴, 분산비를 이용하여 각 음소 의 특징을 분석하고 각 음소군 내에서의 식별에 유효한 parameter들을 추출하여 인식 실험을 실시하 였다. 지속시간의 분포, 평균패턴의 분포, 분산비의 분포를 이용하여 분석한 결과 6차원 정도의 cepstrum 계수만으로 마찰음 및 파찰음의 식별이 가능하고, 시간 방향의 정보는 음성의 시단으로부터 14 frame 정도의 특징을 인식 파라미터로 할 경우가 최적임을 알 수 있었다. 이를 이용한 인식실험 결과에서는 조음방법별로 분류된 음소군내의 각 음소에 대한 인식실험의 인식률 보다는 발음방법별 인식실험시의 인식률이 높게 나타나 동일 음소군 내에서의 각 음소에 대한 식별이 더 어려움을 알 수 있었고, 특징 파라미터의 길이를 음성의 시단으로부터 14 frame 정도로 했을 때 조음방법별 인식률은 평균 81.1%, 발음방법별 인식률은 평균 97.9%로 최고의 인식률을 나타내었다. 특징 파라미터의 길이 를 14 frame 이상으로 증가시켜도 인식률은 큰 변화가 없어 분석 결과를 잘 설명하고 있음을 알 수 있었다.
평균치에 적용되는 credibility formula를 분산에도 적용하여 응용 할 수 있는 extended credibility formula를 개발한다. 간단한 베이지안 신뢰도 예측모형을 구축하고 이 모형에 extended credibility formula를 적용한다. 감마 사전분포 - 포아송 우도의 경우와 베타 사전분포 - 이항분포 우도의 경우에 대해 extended credibility formula를 적용해 관측치에 주어진 가중치에 따라 사후 분산이 어떻게 변화하는지를 분석한다. 사후분산도 사후평균과 마찬가지로 사전값과 관측값의 가중평균으로 표시될 수 있다는 것을 증명한다. 가중치와 불확실성 감소율간의 관계도 연구된다. 이와 같은 가중치에 따른 사전 및 사후분포의 변화 양식에 대한 이해는 올바른 사전분포를 설정하는데 큰 도움이 될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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