• 제목/요약/키워드: Percentile Estimation

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Applying a Forced Censoring Technique with Accelerated Modeling for Improving Estimation of Extremely Small Percentiles of Strengths

  • Chen Weiwei;Leon Ramon V.;Young Timothy M.;Guess Frank M.
    • International Journal of Reliability and Applications
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    • 제7권1호
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    • pp.27-39
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    • 2006
  • Many real world cases in material failure analysis do not follow perfectly the normal distribution. Forcing of the normality assumption may lead to inaccurate predictions and poor product quality. We examine the failure process of the internal bond (IB or tensile strength) of medium density fiberboard (MDF). We propose a forced censoring technique that closer fits the lower tails of strength distributions and better estimates extremely smaller percentiles, which may be valuable to continuous quality improvement initiatives. Further analyses are performed to build an accelerated common-shaped Weibull model for different product types using the $JMP^{(R)}$ Survival and Reliability platform. In this paper, a forced censoring technique is implemented for the first time as a software module, using $JMP^{(R)}$ Scripting Language (JSL) to expedite data processing, which is crucial for real-time manufacturing settings. Also, we use JSL to automate the task of fitting an accelerated Weibull model and testing model homogeneity in the shape parameter. Finally, a package script is written to readily provide field engineers customized reporting for model visualization, parameter estimation, and percentile forecasting. Our approach may be more accurate for product conformance evaluation, plus help reduce the cost of destructive testing and data management due to reduced frequency of testing. It may also be valuable for preventing field failure and improved product safety even when destructive testing is not reduced by yielding higher precision intervals at the same confidence level.

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연안 파랑 관측기간과 모수추정 오차 관계분석 (Relationship Analysis on the Monitoring Period and Parameter Estimation Error of the Coastal Wave Climate Data)

  • 조홍연;정원무;전기천
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.34-39
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    • 2013
  • 본 연구에서는 연안의 파후 자료를 이용하여 파랑 관측기간에 따른 오차범위의 정량적인 분석과 변화양상 분석을 수행하였다. 표본 관측기간은 1개월부터 6년까지 Bootstrap 기법을 이용하여 무작위로 추출하였다. 분석 결과, 전체적으로 관측기간이 1년보다 작은 경우에는 관측기간이 증가할수록 오차범위는 급격한 감소양상을 보이고 있으며, 관측기간이 1년 이상인 경우에는 관측기간의 증가에 따른 오차범위 감소 정도는 매우 완만한 것으로 파악 되었다. 절대적인 추정오차를 기준 파고 1 m 조건에서 10% 정도(${\pm}0.1m$)로 가정하는 경우, 추정오차를 달성할 수 있는 최소 관측 기간은 거제 홍도 및 속초 지점은 2년 이상 자료로 이 조건을 만족하지만, 안마도 지점은 3년 이상의 관측 자료를 이용해야 이 조건을 만족하는 것으로 파악되었다. 한편 파고 백분위수는 값이 증가할수록 신뢰구간은 급격한 증가 양상을 보이는 반면, 주기 백분위수는 꼬리영역(2.5- & 97.5-백분위수 영역)을 제외하고는 0.5초 이내로 비교적 일정한 정도를 유지하고 있는 것으로 파악되었다. 항만가동률 평가에서 필요한 유의파고의 97.5-백분위수에 대한 정량적인 분석결과, 오차범위는 속초 0.75 m, 거제-홍도 0.5 m, 안마도 1.2 m 정도로 파악되었다.

감마과정 모델을 적용한 피로균열 진전거동의 예측 (Estimation of Fatigue Crack Growth using Gamma Process Model)

  • 박성호;김재훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권11호
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    • pp.1245-1256
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    • 2014
  • 피로균열 진전거동은 내재적, 외재적 요인에 의하여 시간 경과에 따라 많은 변동을 보인다. 감마과정 모델을 포함하여 연속적, 점진적 그리고 단조롭게 진전하는 피로균열 진전거동의 불확실성을 모사하기 위한 열화모델을 고찰하였다. Lu와 Meeker의 피로시험 자료에 감마과정 모델을 적용하여 시간에 따라 확률적으로 변동하는 피로균열 진전거동을 예측하였다. 피로균열 진전에 관한 상태저하와 수명을 시간에 따라 형상이 변화하는 확률분포 곡선으로 표현하였으며 비대칭도와의 관계로부터 기대수명으로 중위수의 적용이 적절함을 확인하였다. 최적 교체주기와 백분위 수명에 관한 고찰로 감마과정 모델이 예방정비을 위한 정책판단 기준으로 활용할 수 있음을 제시하였다.

산림시업이 일본잎갈나무 임분의 생장과 직경분포모형에 미치는 영향 (Influences of Forest Management Activity on Growth and Diameter Distribution Models for Larix kaempferi Carriere Stands in South Korea)

  • 이선주;이영진
    • 농업생명과학연구
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    • 제52권6호
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    • pp.37-47
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 전국에 분포하는 일본잎갈나무 임분에 대해 산림시업 수행이 직경분포변화에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 본 연구에 사용한 자료는 국가산림자원조사 중 시업지 232plots, 비시업지 47plots의 고정표본점 자료를 활용하였다. 직경분포모델은 Weibull 누적분포함수를 사용하였으며, 분석 방법에는 백분위(Percentile)에 근거한 직경모형추정, 백분위(Percentile)에 대한 모수복구 방법을 사용하였다. 개발한 모델을 이용하여 산림시업의 수행여부에 따른 시나리오(임령, 지위지수, 임분밀도) 별임분생장량을 예측한 결과, 시업지 임분의 최대임목본수를 차지하는 평균 흉고직경의 이동이 비시업지 임분에 비해 이동량과 생장량이 더 높게 나타났으며, 대경목이 차지하는 비율 또한 시업지 임분이 높게 예측되었다. 본 연구의 결과는 직경급에 따른 목재생산량의 장기적인 예측과 동적인 임분구조 해석에 기초적인 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료되어진다.

Infrared Rainfall Estimates Using the Probability Matching Method Applied to Coincident SSM/I and GMS-5 Data

  • Oh, Hyun-Jong;Sohn, Byung-Ju;Chung, Hyo-Sang
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 1999년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.117-121
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    • 1999
  • Relations between GMS-5 infrared brightness temperature with SSM/I retrieved rain rate are determined by a probability matching method similar to Atlas et al. and Crosson et al. For this study, coincident data sets of the GMS-5 infrared measurements and SSM/I data during two summer seasons of 1997 and 1998 are constructed. The cumulative density functions (CDFs) of infrared brightness temperature and rain rate are matched at pairs of two variables which give the same percentile contribution. The method was applied for estimating rain rate on 31 July 1998, examining heavy rainfall estimation of a flash flood event over Mt. Jiri. Results were compared with surface gauge observations run by Korean Meteorological Administration. It was noted that the method produced reasonably good quality of rain estimate, however, there was large area giving false rain due to the anvil type clouds surrounding deep convective clouds. Extensive validation against surface rain observation is currently under investigation.

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시뮬레이터에서 동역학 실시간 처리를 위한 신경망 적용 (Real-Time Dynamic Simulation of Vehicle and Occupant Using a Neural Network)

  • 손권;최경현;송남용;이동재
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.132-140
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    • 2002
  • A momentum backpropagation neural network is prepared to carry out real-time dynamics simulations of a passenger car. A full-car model of fifteen degrees of freedom was constructed for vehicle dynamics analysis. Human body dynamics analysis was performed for a male driver(50 percentile Korean adult) restrained by a three point seatbelt system. The trained data using the neural network were obtained using a dynamic solver, ADAMS . The neural network were formed based on the dynamics of the simulator. The optimized hidden layer was obtained by selecting the optimal number of hidden layers. The driving scenario including bump passing and lane changing has been used for the estimation of the proposed neural network. A comparison between the trained data and neural network outputs is found to be satisfactory to show the applicability of the suggested approach.

A Review of Dose Finding Methods and Theory

  • Cheung, Ying Kuen
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제22권5호
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    • pp.401-413
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    • 2015
  • In this article, we review the statistical methods and theory for dose finding in early phase clinical trials, where the primary objective is to identify an acceptable dose for further clinical investigation. The dose finding literature is initially motivated by applications in phase I clinical trials, in which dose finding is often formulated as a percentile estimation problem. We will present some important phase I methods and give an update on new theoretical developments since a recent review by Cheung (2010), with an aim to cover a broader class of dose finding problems and to illustrate how the general dose finding theory may be applied to evaluate and improve a method. Specifically, we will illustrate theoretical techniques with some numerical results in the context of a phase I/II study that uses trinary toxicity/efficacy outcomes as basis of dose finding.

철도차량 접촉기의 신뢰성 분석 및 교환주기 결정에 대한 연구 (A Study on Reliability Analysis & Determination of Replacement Cycle of the Railway Vehicle Contactor)

  • 박민흥;이세헌
    • 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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    • 제17권4호
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    • pp.316-324
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    • 2017
  • Purpose: The purpose of this study is to determine the replacement cycle applied age replacement policy by reliability analysis based on railway vehicle contactor's failure history data. Method: We performed reliability analysis based on railway vehicle contactor's failure history data. We found a suitable distribution by goodness of fit test and predicted the reliability through estimation of scale & shape parameter. Considering cost information we determined the replacement cycle that minimize the opportunity cost. Result: Suitable distribution was the Weibull and scale parameter & shape parameter are estimated by reliability analysis. The replacement cycle was predicted and MTTF, $B_6$ percentile life were suggested additionally. Conclusion: We confirmed that failure rate type of railway vehicle contactor is degradation model having a time dependent characteristic and examined the replacement cycle in our country's operating environment. We expect that this study result contribute to railway operation agency for maintenance policy decision.

국내산 우유 및 유제품에서의 Aflatoxin $M_1$오염수준 및 Monte-Carlo Simulation을 이용한 발생 추정 (Occurrence and Estimation Using Monte-Carlo Simulation of Aflatoxin $M_1$in Domestic Cow’s Milk and Milk Products)

  • 박경진;이미영;노우섭;천석조;심추창;김창남;신은하;손동화
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.200-205
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    • 2001
  • 시중 유통중인 유 및 유제품의 AFM$_1$의 오염수준을 파악하기 위해 분석한 결과 우유의 경우는 원유(0.083 ppb)에 비해 시유의 AFM$_1$농도(0.047 ppb)가 낮게 나타났으나 이는 살균의 효과라기보다 집유 과정에서의 희석 때문인 것으로 보이며, 탈지분유의 경우 AFM$_1$의 농도가 0.24 ppd로 높게 나타났으나 섭취시 희석되므로 우유와 큰 차이는 없을 것으로 생각되었다. 아이스크림제품의 경우 AFM$_1$오염농도는 0.020 pub로 나타났다. 이상의 결과는 미국 FDA의 허용기준치인 0.5 ppb보다 월등히 낮은 수치로 나타난 것이다. 국내 시판 우유 중 AFM$_1$오염수준을 평가하기 위해 본 연구의 결과와 기존의 국내 연구 결과를 토대로 Monte-Carlo 시뮬레이션을 시행하였다. 불확실성과 다양성을 고려하기 위해 fitting 절차를 거쳤으며, 시판 우유 중 AFM$_1$의 발생정도(prevalence)를 추정하기 위해 beta distribution을, 우유에서의 AFM$_1$오염농도(concentration)를 추정하기 위해 triangular distribution을 적용한 결과, 국내 시판 우유에서 AFM$_1$의 발생 가능한 오염수준(contamination level)은 최소(5% percentile) 0.0214, 평균(50% percentile) 0.0946 및 최대(95% percentile) 0.1888 ppb로 나타났다. 전체적으로 미국의 AFM$_1$허용기준치인 0.5 ppb보다는 상당히 낮은 수준이지만 시판우유의 80.4%근 유럽의 기준인 0.05ppb보다 높은 수준으로 예측되어 유럽의 허용기준치를 초과하는 것으로 나타났다.

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국내 기계등급구조재의 허용응력 분석 (Analysis of Allowable Stresses of Machine Graded Lumber in Korea)

  • 홍정표;오정권;박주생;한연중;방성준;김철기;이전제
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제43권4호
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    • pp.456-462
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    • 2015
  • KS F 3020-침엽수구조용재 기준에 따라 국산 소나무(Pinus densiflora) $38{\times}140{\times}3600mm$ 구조용 제재목 365개에 대하여 기계등급구분을 실시하고, 휨허용응력을 산출하여 현재 적용되는 KS기준허용응력과 비교 분석하였다. 휨허용응력 계산을 위하여 5% 휨강도 하한값을 75% 신뢰수준의 비모수적 방법, 2-parameter 그리고 3-parameter Weibull 분포를 가정한 모수적 방법, 휨강도-휨탄성계수 직선회귀 방법, 총 4가지 분석방법을 사용하여 결정하였다. 기계등급 E8, E9, E10 만이 비모수적 방법의 통계 처리가 가능한 자료 수를 얻었으며, 휨강도-휨탄성계수 직선회귀 방법은 이론적으로 모든 등급에 대한 5% 하한값 결정이 가능함을 보여주었다. 결정된 등급별 휨허용응력은 기준허용응력에 비하여 모두 낮은 값을 나타내었으며 이것은 과소설계의 위험성이 있는 것으로 현행 기계등급구분체계의 문제점으로 파악되었다. 이러한 문제는 구조설계 신뢰성과 관련하여 반드시 개선되어야 할 것으로, 휨강도-휨탄성계수 조합 등급 도입이 필요할 것으로 생각되었다.