• Title/Summary/Keyword: 혼합모형

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혼합분포모형의 매개변수 추정방법 비교 (Comparison of Three Parameter Estimation Methods for Mixture Distributions)

  • 신주영;김수영;김태림;허준행
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.45-45
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    • 2017
  • 상이한 자연현상으로 발생된 자료들은 때때로 통계적으로 다른 특성을 가지는 경우가 있다. 이런 자료들은 다른 두 개 이상의 모집단에서 자료가 발생한 것으로 가정할 수 가 있다. 기존에 널리 사용되어온 분포형 모형의 경우 단일한 모집단으로부터 자료가 발생한다는 가정하에서 개발된 모형들로 위에서 언급한 자료들을 적절히 모의할 수 없다. 이런 상이한 모집단에서 발생된 자료를 모형화 하기 위해서 혼합분포모형(mixture distribution)이 개발되었다. 홍수나 가뭄 등과 같은 극치 사상의 경우 다양한 자연현상들로부터 발생하기에 혼합분포모형을 적용할 경우 보다 정확한 모의가 가능하다. 혼합분포모형은 두 개 이상의 비혼합분포모형들을 가중합하여 만들어진다. 혼합 분포모형의 형태로 인하여 기존의 분포형 모형의 매개변수 추정 모형으로 널리 사용되던 최우도법 (maximum likelihood method), 모멘트법(method of moment), 확률가중모멘트법 (probability weighted moment method) 등을 이용하여 혼합분포모형의 매개변수를 추정하는 것이 용이 하지 않다. 혼합분포모형의 매개변수 추정 방법으로는 Expectation-Maximization (EM) 알고리즘, Meta-Heuristic Maximum Likelihood (MHML) 방법, Markov Chain Monte Carlo (MCMC) 방법 등이 적용되고 있다. 현재까지 수자원 분야에서 사용되는 극치 자료를 혼합분포모형을 이용하여 모의할 때 매개변수 추정방법에 따른 특성에 대한 연구가 진행되지 않았다. 본 연구에서는 우리나라 연최대강우량 자료를 이용하여 혼합분포모형의 매개변수 추정방법 (EM 알고리즘, MHML 방법, MCMC 방법) 들의 특성들을 비교 분석하였다. 혼합분포모형으로는 Gumbel-Gumbel 혼합분포 모형을 적용하였다. 본 연구의 결과는 향후 혼합분포모형을 이용한 연구에 좋은 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

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비모수와 준모수 혼합모형을 이용한 소지역 추정 (Semiparametric and Nonparametric Mixed Effects Models for Small Area Estimation)

  • 정석오;신기일
    • 응용통계연구
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    • 제26권1호
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    • pp.71-79
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    • 2013
  • 지역 또는 도메인에 작은 크기의 표본이 배정되어 추정의 정도가 나쁜 경우에 사용되는 준모수적 또는 비모수적 소지역 추정법은 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 커널을 이용한 국소다항 혼합모형 소지역 추정법과 벌점 스플라인을 이용한 혼합모형 소지역 추정법이 연구되었다. 이 두 방법과 소지역추정에 흔히 사용되고 있는 선형 혼합모형을 모의실험을 통해 그 우수성을 비교하였다.

CVM모형에서의 영의 응답자료 처리 - 혼합모형을 이용하여 - (A Mixture Model in SBDC Contingent Valuation)

  • 조승국;곽승준;유승훈
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제12권3호
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    • pp.453-467
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    • 2003
  • CVM 연구에서 설문자료로부터 WTP 분포를 근사화하는 작업은 표본내에 포함된 0의 응답 때문에 문제가 발생할 수 있다. 이 때 WTP의 이중적 분포를 무시하면, 즉 연속적인 분포를 가정하면 후생치 도출에 있어 왜곡이 있을 수 있다. 본 연구는 이런 문제를 해결하기 위해 혼합모형을 제안하고 적용한다. 혼합모형은 영에서 점질량으로 이루어진 분포와 양의 연속적 분포를 혼합하는 특징을 갖고 있다. 이 경우 지불의사가 전혀 없는 확률은 모수 ${\rho}$로 표현되고, 별도로 식별가능하며, 최우추정법을 이용하면 일치추정량을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 한려해상국립공원을 대상으로 혼합모형의 적합성에 관한 실증연구를 수행하였는데 그 결과 혼합모형의 적용이 바람직한 것으로 나타났다.

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혼합모형의 추정가능함수 (Estimable functions of mixed models)

  • 최재성
    • 응용통계연구
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    • 제29권2호
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    • pp.291-299
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    • 2016
  • 본 논문은 고정요인과 확률요인의 혼합모형에서 추정가능함수를 논의하고 있다. 고정효과모형에서 정의된 추정가능 함수가 혼합효과모형에서 어떻게 정의되어야 하는 가를 규정하고 추정가능함수의 분산추정치를 구하는 방법을 제시하고 있다. 또한 혼합모형에서 분산성분의 추정을 위한 제곱합의 계산에 상수적합법을 이용하고 추론을 위한 자유도의 계산에 Satterthwaite의 근사화를 다루고 있으며 분산성분을 구하기 위한 모형의 적합방식으로 단계별 방법을 적용하고 있다. 모형의 단계별 적합에서 주어지는 모형행렬의 사영을 이용한 제1종 제곱합의 계산방식이 제공되며 사영을 이용한 변동요인별 제1종 제곱합의 기댓값 계산에 Hartley의 합성법이 논의된다.

유전자 알고리즘을 적용한 혼합유출모형의 개발 (Development of Combination Runoff Model Applied by Genetic Algorithm)

  • 심석구;구보영;안태진
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권3호
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    • pp.201-212
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    • 2009
  • 탱크모형과 PRMS(Precipitation Runoff Modeling-modular System) 모형으로 섬진강댐 유역의 유출량을 1981년부터 2001년까지 모의 발생하였다. 적용된 각각의 단일모형인 Tank 모형과 PRMS 모형에 의하여 모의된 유출량은 서로 상이한 모의 양상을 나타낸다. 본 연구에서는 Tank 모형과 PRMS 모형과 같은 단일모형에 의하여 모의되는 유출량의 편차를 최소화하고 관측유출량에 보다 잘 부합되는 유출모의결과를 생산하기 위하여 유전자 알고리즘 혼합유출모형을 제안하였다. 제안된 혼합유출모형은 Tank 모형과 PRMS 모형의 각각 결과를 혼합하는 모형이며, 유전자 알고리즘을 적용하여 모의 유출량과 관측 유출량을 최소화하는 Tank 모형과 PRMS 모형에 의한 각각의 유출량의 비율을 결정하는 최적배합비를 산정하였다. 제안된 혼합 모형을 섬진강댐 유역에 적용한 결과, Tank 모형 또는 PRMS 모형과 같은 단일모형으로 유출량을 모의하는 경우보다 두 개의 모형을 적절한 배합비를 도입한 혼합 모형으로 모의된 유출량은 관측유출량과의 각종오차를 작게 하는 것을 보여 주었다.

단부 철근콘크리트 중앙부 철골조로 이루어진 혼합구조부의 비선형 이력거동 (Nonlinear Hysteretic Behavior of Hybrid Steel Beams with Reinforced Concrete Ends)

  • 이은진;김욱종;문정호;이리형
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.379-387
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    • 2002
  • 본 연구에서는 단부 철근콘크리트와 중앙부 철골로 이루어진 혼합구조보의 비선형 이력거동에 대한 해석 모형을 제시하였다. 해석을 위하여 IDARC2D 프로그램을 사용하였으며, 기존의 실험결과를 대상으로 적절한 모형화 기법과 계수를 제시하였다. IDARC2D의 다각형 모형은 부재의 초기강성을 과대평가할 수 있기 때문에, 먼저 혼합구조보의 초기강성을 적절히 표현할 수 있는 새로운 혼합모형을 도입하였다. 그리고 혼합모형을 이용하여 혼합구조보의 이력거동을 적절히 표현할 수 있도록 이력거동 계수들을 제시하였다. 끝으로 해석한 결과를 실험결과와 비교·평가하였으며, 초기강성은 5%이내, 강도는 10%이내의 우수한 결과를 보였다.

혼합모형의 구간추정을 위한 PROC MIXED의 활용

  • 박동준
    • 한국통계학회:학술대회논문집
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    • 한국통계학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.1-6
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    • 2005
  • SAS의 PROC MIXED는 ANOVA 추정량보다 더 다양한 잔차최대우도추정법 또는 최대우도추정법으로 모수들을 추론할 수 있다. 혼합모형에 속하는 불균형중첩오차구조를 갖는 선형회귀모형에서 랜덤효과에 해당되는 그룹간의 분산과 고정효과에 해당되는 회귀계수들에 대한 신뢰구간을 구하기 위하여 대표본인 경우와 소표본인 경우에 대하여 PROC MIXED를 사용한다. 시뮬레이션을 실행한 결과, 대표본인 경우에는 모수들의 신뢰구간을 구하기 위하여 PROC MIXED를 활용할 수 있지만, 소표본인 경우에는 PROC MIXED를 사용할 경우, 그룹간 분산과 회귀계수 가운데 하나인 절편항에 대한 신뢰구간은 시뮬레이터된 신뢰계수가 명시한 신뢰계수를 지키지 못하는 것을 보인다.

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일반혼합이항모형에서 평가일치도의 로버스트 추정

  • 엄종석
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제2권2호
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    • pp.74-84
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    • 1995
  • 혼합이항모형은 생물학, 혹은 심리학분야에서 많이 다루는 모형이다. 이 혼합모형에서 진단자간의 일치도를 나타내는 k 는 이항모형에 혼합되어지는 사전분포 $\xi$(p)에 따라 다른 형태를 갖는다. 그래서 $\xi$(p)에 의존적이지 않은 모수를 정의 하고, 이에 대한 실증적 추정값 $\hat k$을 일반혼합이항모형에서 k에 대한 추정값으로 사용하였다. 매개모수의 영향을 줄이기 위하여 모수를 직교화하였다. 베타이항모형으로 부터 표본을 추출하여 구한 최우추정값 $\hat k_m$과 이 표본을 이용하여 구한 $\hat k$을 비교하여 본 결과 k와 $\lambda$가 직교하는 영역에서 $\hat k$$\hat k_m$보다 편기가 작아지는 경우가 있을 만큼 $\hat k$이 효과적이었다.

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혼합효과모형의 리뷰 (Review of Mixed-Effect Models)

  • 이영조
    • 응용통계연구
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    • 제28권2호
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    • pp.123-136
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    • 2015
  • 관측 가능한 변수들 사이의 관계를 묘사한 갈릴레오의 물리학 법칙 발견 이후, 과학은 큰 성과를 거두며 발전해왔다. 그러나, 관측할 수 없는 변량효과를 함께 이용하여 더 많은 자연 현상을 설명할 수 있게 되었고, 이를 이용한 최초의 통계적 모형인 혼합효과모형이 소개되었다. 계산기술의 발달과 더불어 복잡한 현상에 대한 추론을 위하여 혼합효과모형은 그 중요성이 더욱 커지고 있다. 이러한 혼합효과모형은 최근 다단계 일반화 선형모형을 포함한 여러 모형으로 확장되었으며, 관측할 수 없는 변량효과를 추론하기 위한 다단계 가능도가 제시되었다. 혼합효과모형 특집호를 통해 이러한 모형들이 여러 통계학적 문제점을 해결하는 과정을 제시하고, 앞으로 어떤 확장이 추가적으로 요구되는 지에 대하여 논할 것이다. 빈도록적 접근법과 베이지안 접근법을 함께 다룬다.

고차원 혼합주기 시계열모형의 해운경기변동 예측력 검정 (The forecasting evaluation of the high-order mixed frequency time series model to the marine industry)

  • 김현석
    • 해운물류연구
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    • 제35권1호
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    • pp.93-109
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    • 2019
  • 본 연구는 혼합주기모형을 해운경기 예측에 활용하기 위해 기존의 비선형 장기균형관계분석에서 통계적으로 유의한 요인들을 단기모형에 적용하였다. 가장 일반적인 단일변수(univariate) AR(1) 모형과 혼합주기모형으로부터 각각 표본외 예측을 실시하여 예측오차와 비교한 결과 혼합주기모형의 예측력이 AR(1) 모형보다 향상됨을 확인하였다. 이러한 실증분석은 새로운 고차원 혼합주기모형이 해운경기변동 예측에 유용한 모형임을 의미하며, 즉, 최근 다변수 시계열 자료가 주로 장기균형관계(long-run equilibrium)를 대상으로 하고 있는데, 고차주기와 같은 정보를 분석에 포함할 경우 단기 해운경기 분석모형의 예측력이 향상될 수 있음을 의미하는 분석결과이다.