• 제목/요약/키워드: seasonal ARIMA model

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계절형 ARIMA-Intervention 모형을 이용한 여행목적 별 제주 관광객 수 예측에 관한 연구 (A study on demand forecasting for Jeju-bound tourists by travel purpose using seasonal ARIMA-Intervention model)

  • 송준모
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제27권3호
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    • pp.725-732
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    • 2016
  • 본 연구에서는 제주를 방문하는 관광객 수를 여행목적 별로 분석하였다. 여행목적은 "휴양 및 관람", "레저 및 스포츠", 그리고 "회의 및 업무"를 위한 여행으로 구분되어 있으며, 2005년 1월부터 2016년 3월까지 자료를 이용하였다. 2015년 5월에 발생한 메르스 (MERS, 중동호흡기증후군) 사태의 영향을 반영하기 위하여 계절형 ARIMA-Intervention 모형을 이용한 개입분석을 수행하였다. 분석결과 메르스사태는 "레저 및 스포츠"와 "회의 및 업무"를 목적으로하는 관광객 수에 6월 한 달간 영향을 끼친 것으로 나타났으며, 이로 인하여 이 기간 동안 30%에서 40% 정도의 관광객이 감소한 것으로 추정되었다. 반면, "휴양 및 관람"에서는 메르스사태의 영향이 유의하지 않은 것으로 나타났다. 본 결과를 토대로 향후 1년의 월별 관광수요를 예측하여 보았다.

최대 전력수요 예측을 위한 시계열모형 비교 (Comparison of time series predictions for maximum electric power demand)

  • 권숙희;김재훈;손석만;이성덕
    • 응용통계연구
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    • 제34권4호
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    • pp.623-632
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    • 2021
  • 본 연구에서는 여러가지 시계열 모형 중 평활법(가법계절지수, 승법계절지수), 계절 ARIMA 모형, ARARCH 그리고 AR-GARCH 회귀모형을 이용하여 최대 전력수요를 예측하는 방법을 연구하였다. 이 때 가중 평균모형으로 추세를 갖는 시계열 모형과 온도에 대한 회귀 모형을 적절한 가중치로 예측 정확도를 높이는 방법도 연구하였다. 결과적으로 AR-GARCH 회귀모형으로 예측하는 것이 가중 우수함을 보였다.

SARIMA 모형을 이용한 태양광 발전량 예보 모형 구축 (Solar Power Generation Forecast Model Using Seasonal ARIMA)

  • 이동현;정아현;김진영;김창기;김현구;이영섭
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제39권3호
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    • pp.59-66
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    • 2019
  • New and renewable energy forecasts are key technology to reduce the annual operating cost of new and renewable facilities, and accuracy of forecasts is paramount. In this study, we intend to build a model for the prediction of short-term solar power generation for 1 hour to 3 hours. To this end, this study applied two time series technique, ARIMA model without considering seasonality and SARIMA model with considering seasonality, comparing which technique has better predictive accuracy. Comparing predicted errors by MAE measures of solar power generation for 1 hour to 3 hours at four locations, the solar power forecast model using ARIMA was better in terms of predictive accuracy than the solar power forecast model using SARIMA. On the other hand, a comparison of predicted error by RMSE measures resulted in a solar power forecast model using SARIMA being better in terms of predictive accuracy than a solar power forecast model using ARIMA.

기후 및 계절정보를 이용한 딥러닝 기반의 장기간 태양광 발전량 예측 기법 (Deep Learning Based Prediction Method of Long-term Photovoltaic Power Generation Using Meteorological and Seasonal Information)

  • 이동훈;김관호
    • 한국전자거래학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-16
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    • 2019
  • 최근 온실가스의 증가로 인한 기후변화 대응의 필요성과 전력수요의 증가로 인해 태양광발전량(PV) 예측의 중요성은 급격히 증가하고 있다. 특히, 태양광 발전량을 예측하는 것은 합리적인 전력 가격결정과 시스템 안정성 및 전력 생산 균형과 같은 문제를 효과적으로 해결하기 위해 전력생산 계획을 합리적으로 계획하는데 도움이 될 수 있다. 그러나 일사량, 운량, 온도 등과 같은 기후정보 및 계절 변화로 인한 태양광 발전량이 무작위적으로 변화하기 때문에 정확한 태양광 발전량을 예측하는 것은 도전적인 일이다. 따라서 본 논문에서는 딥러닝 모델을 통해 기후 및 계절정보를 이용하여 학습함으로써 장기간 태양광 발전량 예측 성능을 향상시킬 수 있는 기법을 제안한다. 본 연구에서는 대표적인 시계열 방법 중 하나인 계절형 ARIMA 모델과 하나의 은닉층으로 구성되어 있는 ANN 기반의 모델, 하나 이상의 은닉층으로 구성되어 있는 DNN 기반의 모델과의 비교를 통해 본 연구에서 제시한 모델의 성능을 평가한다. 실데이터를 통한 실험 결과, 딥러닝 기반의 태양광 발전량 예측 기법이 가장 우수한 성능을 보였으며, 이는 본 연구에서 목표로 한 태양광 발전량 예측 성능 향상에 긍정적인 영향을 나타내었음을 보여준다.

다중개입 계절형 ARIMA 모형을 이용한 KTX 수송수요 예측 (KTX passenger demand forecast with multiple intervention seasonal ARIMA models)

  • 차효영;오윤식;송지우;이태욱
    • 응용통계연구
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    • 제32권1호
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    • pp.139-148
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    • 2019
  • 본 연구는 KTX 수송수요를 예측하기 위한 방법으로 다중개입 시계열 모형을 제안하였다. 구체적으로 2011년 이전의 자료로서 경부 2단계 개통 개입만 고려한 Kim과 Kim (Korean Society for Railway, 14, 470-476, 2011)의 연구를 수정 보완하기 위해 다양한 개입이 추가적으로 발생하고 있는 2011년 이후의 시계열 자료를 효과적으로 모델링하는 한편 KTX 수송수요를 정확히 예측하기 위한 방법으로 다중개입 계절형 ARIMA 모형을 도입하였다. 자료 분석을 통해 KTX 수송수요에 영향을 주었던 경부 및 호남 2단계 개통, 메르스 발병과 설추석 명절 등 다양한 개입의 효과를 효과적으로 해석하는 한편, 이를 통해 예측의 정확성을 높일 수 있음을 확인하였다.

충주호 수질변동의 추계학적 특성 (Stochastic Characteristics of Water Quality Variation of the Chungju Lake)

  • 정효준;황대호;백도현;이홍근
    • 한국환경보건학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.35-42
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    • 2001
  • The characteristics of water quality variation were predicted by stochastic model in Chungju dam, north Chungcheong province of south Korea, Monthly time series data of water quality from 1989 to 2001;temperature, BOD, COD and SS, were obtained from environmental yearbook and internet homepage of ministry of environment. Development of model was carried out with Box-Jenkins method, which includes model identification, estimation and diagnostic checking. ACF and PACF were used to model identification. AIC and BIC were used to model estimation. Seosonal multiplicative ARIMA(1, 0, 1)(1, 1, 0)$_{12}$ model was appropriate to explain stochastic characteristics of temperature. BOD model was ARMa(2, 2, 1), COD was seasonal multiplicative ARIMA(2. 0. 1)(1. 0, 1)$_{12}$, and SS was ARIMA(1, 0, 2) respectively. The simulated water quality data showed a good fitness to the observed data, as a result of model verification.ion.

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Forecasting with a combined model of ETS and ARIMA

  • Jiu Oh;Byeongchan Seong
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제31권1호
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    • pp.143-154
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    • 2024
  • This paper considers a combined model of exponential smoothing (ETS) and autoregressive integrated moving average (ARIMA) models that are commonly used to forecast time series data. The combined model is constructed through an innovational state space model based on the level variable instead of the differenced variable, and the identifiability of the model is investigated. We consider the maximum likelihood estimation for the model parameters and suggest the model selection steps. The forecasting performance of the model is evaluated by two real time series data. We consider the three competing models; ETS, ARIMA and the trigonometric Box-Cox autoregressive and moving average trend seasonal (TBATS) models, and compare and evaluate their root mean squared errors and mean absolute percentage errors for accuracy. The results show that the combined model outperforms the competing models.

통계모형을 이용한 NO2 농도 예측에 관한 연구 (A study on Estimation of NO2 concentration by Statistical model)

  • 장난심
    • 한국환경과학회지
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    • 제14권11호
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    • pp.1049-1056
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    • 2005
  • [ $NO_2$ ] concentration characteristics of Busan metropolitan city was analysed by statistical method using hourly $NO_2$ concentration data$(1998\~2000)$ collected from air quality monitoring sites of the metropolitan city. 4 representative regions were selected among air quality monitoring sites of Ministry of environment. Concentration data of $NO_2$, 5 air pollutants, and data collected at AWS was used. Both Stepwise Multiple Regression model and ARIMA model for prediction of $NO_2$ concentrations were adopted, and then their results were compared with observed concentration. While ARIMA model was useful for the prediction of daily variation of the concentration, it was not satisfactory for the prediction of both rapid variation and seasonal variation of the concentration. Multiple Regression model was better estimated than ARIMA model for prediction of $NO_2$ concentration.

장기유출모의를 위한 수문시계열 예측모형의 적용성 평가 (Application to Evaluation of Hydrologic Time Series Forecasting for Long-Term Runoff Simulation)

  • 윤선권;안재현;김종석;문영일
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권10호
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    • pp.809-824
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    • 2009
  • 한정된 기간의 짧은 유출량 기록을 갖는 댐 유역에서의 수자원 시스템 거동예측은 수문학적 지속성여부에 대한 판단이 선행 되어야 하며 가용한 시계열자료에 대한 추계학적 분석을 통하여 실시하여야 한다. 본 연구에서는 계절형 ARIMA모형을 통하여 안동댐 유역의 강우량, 증발량 및 유출량 시계열자료로 월별 수문시스템 거동을 예측하였으며, 예측된 결과를 토대로 TANK모형과 ARIMA+TANK결합모형에 의한 장기유출모의를 실시하였다. 분석결과 관측자료의 특성을 비교적 잘 반영 하였으며, 댐 유입량 예측을 위한 추계학적 결합모형의 적용가능성을 검토하였다. 이는 상대적으로 유출량자료의 보유년한이 짧은 대상유역의 시계열 수문인자 예측을 통한 유출모의의 적용으로 수자원의 중 장기 전략수립에 도움이 되리라 사료된다.

A Machine Learning Univariate Time series Model for Forecasting COVID-19 Confirmed Cases: A Pilot Study in Botswana

  • Mphale, Ofaletse;Okike, Ezekiel U;Rafifing, Neo
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제22권1호
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    • pp.225-233
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    • 2022
  • The recent outbreak of corona virus (COVID-19) infectious disease had made its forecasting critical cornerstones in most scientific studies. This study adopts a machine learning based time series model - Auto Regressive Integrated Moving Average (ARIMA) model to forecast COVID-19 confirmed cases in Botswana over 60 days period. Findings of the study show that COVID-19 confirmed cases in Botswana are steadily rising in a steep upward trend with random fluctuations. This trend can also be described effectively using an additive model when scrutinized in Seasonal Trend Decomposition method by Loess. In selecting the best fit ARIMA model, a Grid Search Algorithm was developed with python language and was used to optimize an Akaike Information Criterion (AIC) metric. The best fit ARIMA model was determined at ARIMA (5, 1, 1), which depicted the least AIC score of 3885.091. Results of the study proved that ARIMA model can be useful in generating reliable and volatile forecasts that can used to guide on understanding of the future spread of infectious diseases or pandemics. Most significantly, findings of the study are expected to raise social awareness to disease monitoring institutions and government regulatory bodies where it can be used to support strategic health decisions and initiate policy improvement for better management of the COVID-19 pandemic.