• Title/Summary/Keyword: Variance estimation

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Towards high-accuracy data modelling, uncertainty quantification and correlation analysis for SHM measurements during typhoon events using an improved most likely heteroscedastic Gaussian process

  • Qi-Ang Wang;Hao-Bo Wang;Zhan-Guo Ma;Yi-Qing Ni;Zhi-Jun Liu;Jian Jiang;Rui Sun;Hao-Wei Zhu
    • Smart Structures and Systems
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    • 제32권4호
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    • pp.267-279
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    • 2023
  • Data modelling and interpretation for structural health monitoring (SHM) field data are critical for evaluating structural performance and quantifying the vulnerability of infrastructure systems. In order to improve the data modelling accuracy, and extend the application range from data regression analysis to out-of-sample forecasting analysis, an improved most likely heteroscedastic Gaussian process (iMLHGP) methodology is proposed in this study by the incorporation of the outof-sample forecasting algorithm. The proposed iMLHGP method overcomes this limitation of constant variance of Gaussian process (GP), and can be used for estimating non-stationary typhoon-induced response statistics with high volatility. The first attempt at performing data regression and forecasting analysis on structural responses using the proposed iMLHGP method has been presented by applying it to real-world filed SHM data from an instrumented cable-stay bridge during typhoon events. Uncertainty quantification and correlation analysis were also carried out to investigate the influence of typhoons on bridge strain data. Results show that the iMLHGP method has high accuracy in both regression and out-of-sample forecasting. The iMLHGP framework takes both data heteroscedasticity and accurate analytical processing of noise variance (replace with a point estimation on the most likely value) into account to avoid the intensive computational effort. According to uncertainty quantification and correlation analysis results, the uncertainties of strain measurements are affected by both traffic and wind speed. The overall change of bridge strain is affected by temperature, and the local fluctuation is greatly affected by wind speed in typhoon conditions.

우리나라 상장기업의 소유구조 결정요인에 관한 실증적 연구 : 패널자료로부터의 근거 (An Empirical Study on the Determinants of Ownership Structure of Listed Companies in Korea : Evidence from Panel Data)

  • 이해영;이재춘
    • 재무관리연구
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    • 제20권2호
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    • pp.41-72
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    • 2003
  • 본 연구는 첫째, 우리나라 상장기업들의 소유구조결정요인을 식별하기 위하여 이론적 모형을 설정하고, 상장기업들의 횡단면 자료와 시계열 자료를 결합한 패널자료를 이용하여 이론적 모형을 실증적으로 분석하며, 둘째, 주식시장의 개방이라는 환경 요인이 우리나라에서 소유구조의 결정요인에 영향을 주는가를 확인하고, 주식시장의 개방 전후를 구분하여 기업의 소유구조를 결정하는 요인이 어떻게 변화하였는지를 분석하였다. 분석 결과, 본 연구에서 제시된 모형이 상당한 의미를 가지나, 모형의 설명력은 비교적 낮아 제시된 결정요인들이 대주주1인 지분율의 변동을 $9\sim11%$ 정도 설명하고 있으며, 본 연구에서 제시된 타인자본의존도, 배당, 자산특이성, 수익성, 성장성, 위험, 기관투자가 지분율, 재벌여부 가변수 등의 결정요인들이 통계적으로 의미있는 변수가 되고 있으나 다만 규모 변수만이 표본기간에 따라 통계적 유의성과 회귀계수 부호에 일관성을 보이고 있지 못하다. 또한 본 연구에서 제시된 주식시장의 개방이라는 환경적인 요인이 소유구조를 설명하는 의미 있는 변수가 되고 있으며, 주식시장의 개방을 전후 한 시점으로 나누어 소유구조결정요인의 변화를 분석한 결과 주식시장 개방이라는 환경변수는 소유구조결정요인에 긍정적인 영향을 미치고 있다.

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Estimation of Weaning Age Effects on Growth Performance in Berkshire Pigs

  • Do, C.H.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제25권2호
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    • pp.151-162
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    • 2012
  • Analysis for back fat thickness (BFAT) and daily body weight gains from birth to the end of a performance test were conducted to find an optimal method for estimation of weaning age effects and to ascertain impacts of weaning age on the growth performance of purebred Berkshire pigs from a closed population in Korea. Individual body weights were measured at birth (B), at weaning (W: mean, 22.9 d), at the beginning of the performance test (P: mean, 72.7 d), and at the end of the performance test (T: mean, 152.4 d). Further, the average daily gains in body weight (ADG) of 3,713 pigs were analyzed for the following periods: B to W (DGBW), W to P (DGWP), P to T (DGPT), B to P (DGBP), B to T (DGBT), and W to T (DGWT). Weaning ages ranged from 17 to 34 d, and were treated as fixed (WF), random with (WC) and random without (WU) consideration of an empirical relationship between weaning ages in the models. WF and WC produced the lowest AIC (Akaike Information Criterion) and least fractions of error variance components in multi-traits analysis, respectively. The fractions of variances due to diverse weaning age and the weaning age correlations among ADGs of different stages (when no overlapping allowed) by WC ranged from 0.09 to 0.35 and from -0.03 to 0.44, respectively. The maximum weaning age effects and optimal back fat thicknesses were attained at weaning ages of 27 to 32 d. With the exception of DGBW, the effects of weaning age on the ADGs increased (ranging from 1.50 g/d to 7.14 g/d) with increased weaning age. In addition, BFAT was reduced by 0.106 mm per increased day in weaning age. In conclusion, WC produced reasonable weaning age correlations, and improved the fitness of the model. Weaning age was one of crucial factors (comparable with heritability) influencing growth performance in Berkshire pigs. Further, these studies suggest that increasing weaning age up to 32 d can be an effective management strategy to improve growth performance. However, additional investigations of the costs and losses related to extension of the suckling period and on the extended range of weaning age are necessary to determine the productivity and safety of this practice in a commercial herd and production system.

Estimation of Genetic Parameters and Trends for Weaning-to-first Service Interval and Litter Traits in a Commercial Landrace-Large White Swine Population in Northern Thailand

  • Chansomboon, C.;Elzo, M.A.;Suwanasopee, T.;Koonawootrittriron, S.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제23권5호
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    • pp.543-555
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    • 2010
  • The objectives of this research were the estimation of genetic parameters and trends for weaning-to-first service interval (WSI), and litter traits in a commercial swine population composed of Landrace (L), Large White (T), LT, and TL animals in Chiang Mai, Northern Thailand. The dataset contained 4,399 records of WSI, number of piglets born alive (NBA), litter weight of live piglets at birth (LBW), number of piglets at weaning (NPW), and litter weight at weaning (LWW). Variance and covariance components were estimated with REML using 2-trait analyses. An animal model was used for WSI and a sire-dam model for litter traits. Fixed effects were farrowing year-season, breed group of sow, breed group of boar (litter traits), parity, heterosis (litter traits), sow age, and lactation length (NPW and LWW). Random effects were boar (litter traits), sow, permanent environment, and residual. Heritabilities for direct genetic effects were low for WSI (0.04${\pm}$0.02) and litter traits (0.05${\pm}$0.02 to 0.06${\pm}$0.02). Most heritabilities for maternal litter trait effects were 20% to 50% lower than their direct counterparts. Repeatability for WSI was similar to its heritability. Repeatabilities for litter traits ranged from 0.15${\pm}$0.02 to 0.18${\pm}$F0.02. Direct genetic, permanent environment, and phenotypic correlations between WSI and litter traits were near zero. Direct genetic correlations among litter traits ranged from 0.56${\pm}$0.20 to 0.95${\pm}$0.05, except for near zero estimates between NBA and LWW, and LBW and LWW. Maternal, permanent environment, and phenotypic correlations among litter traits had similar patterns of values to direct genetic correlations. Boar genetic trends were small and significant only for NBA (-0.015${\pm}$0.005 piglets/yr, p<0.004). Sow genetic trends were small, negative, and significant (-0.036${\pm}$0.013 d/yr, p<0.01 for WSI; -0.017${\pm}$0.005 piglets/yr, p<0.007, for NBA; -0.015${\pm}$0.005 kg/yr, p<0.01, for LBW; -0.019${\pm}$0.008 piglets/yr, p<0.02, for NPW; and -0.022${\pm}$0.006 kg/yr, p<0.003, for LWW). Permanent environmental correlations were small, negative, and significant only for WSI (-0.028${\pm}$0.011 d/yr, p<0.02). Environmental trends were positive and significant only for litter traits (p<0.01 to p<0.0003). Selection based on predicted genetic values rather than phenotypes could be advantageous in this population. A single trait analysis could be used for WSI and a multiple trait analysis could be implemented for litter traits.

제주도 초지피복 기생화산("오름")의 방위별 일 최고기온 분포 (Azimuthal Distribution of Daily Maximum Temperatures Observed at Sideslopes of a Grass-covered Inactive Parasitic Volcano ("Ohreum") in Jeju Island)

  • 서희철;전승종;윤진일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.25-31
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    • 2008
  • 초지피복 조건에서 사면의 일사수광량 차이가 일 최고기온에 미치는 영향을 파악하기 위해 2007년 하지부터 동지까지 밑면지름 570m, 높이 90m인 원추형 기생화산 "높은오름"의 측면 경사 8 지점에서 일 최고기온을 측정하였다. 8개 지점 평균값을 기준온도로하여 각 지점의 기온편차를 구해 비교한 결과 기온편차는 하지로부터 동지로 갈수록 커지는 경향이었고, 관측기간 평균은 남향사면에서 $1.0^{\circ}C$, 북향사면에서 $-0.8^{\circ}C$로서 그 차이가 평균 $1.8^{\circ}C$에 달했다. 기온편차의 월별 평균은 11월에 가장 크며 남향사면에서 $2.1^{\circ}C$, 북향사면에서 $-1.3^{\circ}C$였다. 일별 기온편차의 최대값은 남향사면에서 $3.8^{\circ}C$, 북향사면에서 $-2.7^{\circ}C$에 달했는데, 이러한 기온편차 변이는 일사수광량 편차에 근거한 지형특성지수와 높은 상관을 보여 복잡지형의 일 최고기온 추정모형 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

교통수요 예측을 위한 활동기반 접근 방법: 경향과 적용현황 고찰 (Activity-based Approaches for Travel Demand Modeling: Reviews on Developments and Implementations)

  • 임광균;김시곤;정성봉
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.719-727
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    • 2013
  • 교통수요 예측 모델에서 통행을 기본 단위로 사용하는 4-단계 통행기반 모형은 오랜 시간동안 광범위하게 사용되어 왔으나, 최근 교통수요예측의 결과가 차량 개통 후 실제 교통량과 차이가 크게 발생되어, 예측 결과에 대한 불신이 증가되고 있다. 이러한 교통량 예측의 차이는 인간의 자연스러운 통행활동을 모형 개발 단계에서 고려하지 않기 때문이다. 그러나 미국에서는 교통수요예측의 정확성과 현실성을 높이기 위해 활동기반 모형을 1990년대 부터 활발하게 연구 및 개발하여 점진적으로 기존 4-단계 통행기반 모형을 대체하고 있는 상황이다. 본 논문은 통행기반 모형과 활동기반 모형을 분석단위, 분석절차, 문제점 등을 상호 비교 검토하는데 목적을 두었다. 기존의 교통수요예측 방법론의 문제점을 진단하기 위해, 미국을 중심으로 대표적인 세 가지 활동기반 모형 시스템(DaySim, CT-Ramp, CEMDAP)을 사용하였다. 통행기반 모형은 인간의 다차원적인 통행의사 결정 과정을 효율적으로 쉽게 설명할 수 있으며, 이는 교통수요 예측의 정확성을 한층 더 높일 수 있을 것으로 판단된다. 따라서, 우리나라도 수요예측의 현실성과 정확도를 높이기 위해 인간의 활동을 기반으로 보완, 개선된 수요예측방법론이 검토되어야 한다.

산림토양의 수원함양기능 잠재력 평가를 위한 주요 인자별 토양 조공극률 분석 (Analysis of soil coarse pore fraction by major factors for evaluation of water conservation function potential in forest soil)

  • 이기문;임홍근;문혜원;남수연;김재훈;최형태
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.35-50
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    • 2022
  • As the water shortage has become a noticeable issue due to climate change, forests play an importance role as the provider of water supply service. There is, however, little information about the relationships between the factors used in the estimation of water supply service and coarse pore fraction of forest soil which determines the potential of water supply. To find out whether there would be an amelioration in the scoring system of water supply service estimation, we examined all factors except meteorological one and additionally, analyzed 4 extra factors that might be related with coarse pore fraction of soil. A total of 2,214 soil samples were collected throughout South Korea to measure coarse pore fractions from 2015 to 2020. First, the result of average coarse pore fraction of all samples showed 32.98±6.59% which was consistent with previous studies. And the results of non-parametric analysis of variance indicated that only two of eleven factors that was used in the scoring system matched the results of coarse pore fraction of forest soils. Tree canopy coverage showed no difference among categories, and slope also showed no significance at level of 0.05 in the linear regression analysis. Additionally, the applicability of 4 extra factors were confirmed, as the result of coarse pore fractions of soil samples were different for various categories of each factor. Therefore, the scoring system of water supply service of forest should be revised to improve accuracy.

균등거리 기준 조명 맵과 색 상관성을 이용한 조명 색도 추정 (Estimation of Illuminant Chromaticity by Equivalent Distance Reference Illumination Map and Color Correlation)

  • 김정엽
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제12권6호
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    • pp.267-274
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    • 2023
  • 본 논문에서는 입력 영상에 대한 촬영 장면의 조명 색도를 추정하는 방법을 제안한다. 조명 기준영역을 이용하여 입력영상의 촬영 장면에 가장 근접한 조명 색도를 추정한다. 기존의 방법은 일정한 수의 기준조명 정보를 이용한다. 입력 영상으로부터 화소의 색도분포 정보와 기준 조명에 대한 미리 준비된 색도 집합을 대조하여 겹치는 면적이 가장 큰 기준 조명을 해당 입력 영상에 대한 장면 조명으로 간주한다. 겹치는 면적을 계산하는 과정에서 각 기준 조명에 대한 가중치를 가우시안 분포 형태로 적용하였으나, 분산 값에 대하여 명확한 기준을 제시하지 못하였다. 제안한 방법은 주어진 기준조명으로부터 독립적인 기준색도 영역을 추출하고, 입력영상의 모든 화소에 대하여 RGB 칼라좌표계의 r-g 색도 평면에서의 특징치를 계산한 다음, 독립적인 색도영역과 입력영상으로부터의 특징치를 이용하여 유사도를 평가한다. 유사도가 가장 높게 나타나는 조명을 해당 영상의 조명 색도 성분으로 추정하였다. 데이터베이스의 영상과 기준조명 색도를 이용한 성능평가에서 제안한 방법은 기존의 기본 방법에 비하여 평균 60% 정도의 개선을 보였고, 기존의 가우시안 분산 값이 0.1인 경우에 비하여 53% 내외의 개선 성능을 보였다.

담수산 지각류 Simocephalus serrulatus (Koch, 1841) 생체량 산정 방법 연구 (Study of Biomass Estimation Methods for the Freshwater Cladoceran Species, Simocephalus serrulatus (Koch, 1841))

  • 오혜지;홍근혁;최예림;장광현
    • 생태와환경
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    • 제56권2호
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    • pp.161-171
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    • 2023
  • Simocephalus spp.는 수생식물이 발달한 호소의 수변부 및 습지 서식처에서 우점 출현하는 중대형 지각류로, 해당 서식처의 동물플랑크톤 군집 생체량(biomass)에 기여하는 정도가 높아 먹이망 내 생물학적 상호작용을 기반으로 한 물질 순환을 이해하기 위해서는 Simocephalus종들의 생체량 산정이 중요하다. 본 연구에서는 S. serrulatus의 생체량 추정에 사용되어지고 있던 기존의 선행 산정식을 검토하고, 현미경 디지털 카메라와 미세 저울 같은 장비를 사용하여 개체의 다양한 체측값(체장, 너비 및 면적)과 생체량(건중량)을 직접 측정하여 상호 간 회귀 분석을 실시하였다. 국내 『생물측정망 조사 및 평가지침 - 보구간편』에서 제시하고 있는 Simocephalus spp.의 생체량 산정식(Kawabata and Urabe, 1998)을 사용하여 S. serrulatus 생체량을 추정했을 때, Lemke and Benke (2003)에 의해 개발된 S. serrulatus종 특이적 생체량 산정식 대비 추정치-실측치 간 오차가 상대적으로 크게 나타났으며, 두 산정식에서 모두 개체 체장 증가에 따른 오차 증가 및 유사 체장 개체 간 오차 편차 증가 경향이 보여졌다. 체측값별로 건중량과 회귀 분석을 실시한 결과, S. serrulatus 생체량 추정에 가장 적합한 산정식은 너비-건중량 지수 회귀식(R2=0.9555)으로 도출되었다. 이 같은 종 특이적 생체량 산정식의 검토 및 개발 연구는 수생태계 먹이망 내 동물플랑크톤 역할 및 기능 파악하는 데 도구(tool)로써 활용될 수 있다.

VAR과 VECM 모형을 이용한 해운시장 분석 (Analysis of Shipping Markets Using VAR and VECM Models)

  • 고병욱
    • 무역학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.69-88
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    • 2023
  • 본 연구는 VAR 및 VECM 모형을 활용해 컨테이너선, 건화물선, VLCC(유조선) 해운시장의 물동량(수요), 선박량(공급), 운임(가격)의 동태적 특성을 분석한다. 이를 통해 시장 참여자들이 실제 업무에서 인지한 시장 특성을 통계적 패턴으로 이해할 수 있을 것으로 기대된다. 세 가지 해운시장 모두에서 나타나는 통계적 패턴은 다음과 같다: 1) 그란저 인과성 분석 결과, 전기에 선박량이 증가하면 다음기에는 운임이 하락한다. 2) 충격-반응 분석 결과, 물동량 충격은 운임을 상승시키고, 선박량 충격은 운임을 하락시킨다. 3) 물동량 충격, 선박량 충격, 운임 충격 중에서 운임 충격이 압도적으로 큰 것으로 나타났다. 4) 조정결정계수(adjR2)의 비교 결과, 선박량이 해운시장의 자체 변수(물동량, 선박량, 운임)에 의해 가장 잘 설명된다. 5) 공적분 벡터의 추정 결과, 물동량 증가는 운임을 상승시키고, 선박량 증가는 운임을 하락시킨다. 6) 교정 계수 추정 결과, 전기에 운임이 장기 균형보다 높으면 다음기에 하락 압력이 존재한다.