• 제목/요약/키워드: 멱분포

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멱함수 법칙분포를 기반으로 한 유역의 배수구조에 대한 해석 (Analysis of drainage structure for river basin on the basis of power law distribution)

  • 김주철;강희승;정관수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제49권6호
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    • pp.495-507
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    • 2016
  • 본 연구의 주목적은 유역의 유출응집구조를 분석하고 이를 기반으로 멱함수 법칙분포의 대표적 특성인 보편성을 수문학적 관점에서 입증해 보고자 하는 것이다. 이를 위하여 최우법에 따라 집수면적의 누가분포에 대한 멱함수 법칙분포의 적합을 수행하였으며 이로부터 도출된 멱함수 법칙분포의 지수를 집수평면의 형상을 기반으로 평가하여 보았다. 주요한 결과로서 본 연구의 대상 유역들은 집수평면의 규모에 대하여 거의 모두 동일한 형태의 분포를 취하고 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 얻은 멱함수 법칙분포의 지수는 선행연구에서 제시된 값에 비하여 다소 큰 수치로 나타났는데 이는 본 연구의 대상유역들이 가진 자기상사성의 특징을 반영하는 것으로 판단된다. 향후 DEM을 기반으로 보다 더 실제에 가까운 흐름방향모의를 통한 집수평면의 멱함수 법칙분포의 보편성에 대한 연구가 반드시 수행되어야 할 것이다.

변환법에 의한 설계홍수량의 유도(II) -비년초과치계열을 중심으로- (Derivation of Design Flood by Transformation Method(II) - On the non-annual exceedance series-)

  • 이순혁;맹승진
    • 한국농공학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.111-118
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    • 1995
  • 첨두유량이 연속적으로 발생하므로 인하여 수리구조물의 파괴에 영향을 끼치는 설계홍수량의 추정을 위해 본 연구에서는 제I보에 이어 2차적으로 부분 기간 계열인 금강, 영산강 및 섬진강 수계 6개 유역의 비년 초과치를 중심으로 하여 변환법인 SMEMAX법, 멱변화(Power Transformation) 및 2단계 멱변환(Two Step Power Transformation, TSPT)법에 의해 빈도분포의 정규화를 시도하고 이들에 대한 정규화 효율성의 비교분석과 설계홍수량 유도를 위한 변환법별 적합도 검정을 수행하였다. 왜곡분포의 정규화 시도는 제I보의 결과와 마찬가지로 SMAMAX 및 Power변환법에서는 빈도분포의 정규화가 미흡하였으나 2단계 멱변환법에서는 빈도분포의 만족한 정규화를 기할 수 있었다. 또한 3개 변환법에 의해 유도된 설계홍수량의 비교 분석에서는 3개 방법 모두 재현기간 20년 이내의 설계홍수량이 거의 유사한 결과를 나타내었으며 Kolmogorov-Smirnov Test에 의한 3개 변환법별 적합도검정 결과 2단계 멱변환법이 적정 변환법으로 인정되었다.

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비대칭 지수멱 오차를 가지는 자기회귀모형에서의 베이지안 추론 (Bayesian Inference for Autoregressive Models with Skewed Exponential Power Errors)

  • 류현남;김달호
    • 응용통계연구
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    • 제27권6호
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    • pp.1039-1047
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    • 2014
  • 시계열 자료를 위한 가장 기본적인 모형인 자기회귀모형을 고려한다. 흔히 시계열 자료에서 정규성 가정이 위배되는 경우가 발생하며, 정규성 가정을 완화하기 위한 방법으로 두꺼운 꼬리를 가지는 분포 또는 비대칭 분포를 고려할 수 있다. 비대칭 지수멱 분포의 사용은 비뚤림이 있는 두꺼운 꼬리를 가지는 자기회귀모형의 이상치의 영향을 줄이고 로버스트한 추론을 할 수 있도록 한다. 본 논문에서는 자기회귀모형에 대한 오차항에 정규분포 보다 첨도와 왜도에 유연함을 가지는 분포를 고려함으로써 정규성 가정을 완화하여 추론하고자 하였다. 정규분포의 대안으로 비대칭 지수멱 분포를 고려하였으며 정규분포의 결과와 비교 하여 비대칭 지수멱 분포의 로버스트함을 보였다. 또한 주어진 분포에 대한 효율적인 베이지안 추론을 하기 위하여 SIR 알고리즘과 격자망 방법을 고려하였다.

멱함수 법칙분포를 기반으로 한 조양하 유역의 유출응집구조와 에너지소비 양상에 대한 해석 (Analysis of runoff aggregation structure and energy expenditure pattern for Choyang creek basin on the basis of power law distribution)

  • 김주철;최봉학;정관수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권11호
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    • pp.725-734
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    • 2017
  • 본 연구의 주목적은 조양하 유역의 유출응집구조와 에너지소비 양상을 멱함수 법칙분포의 틀 내에서 해석하는 것이다. 이를 위하여 GIS를 기반으로 대상유역 내 지점별 배수면적과 함께 소류력 및 수류력을 정의하는 지형학적 인자를 추출하고 해당 인자들의 여누가 분포에 대한 도해적 해석과 함께 멱함수 법칙분포의 적합을 수행하였다. 주요한 결과로서 세 가지 지형학적 인자들의 여누가 분포는 세 개의 개별적인 거동특성 구간으로 구분할 수 있었다. 멱함수 법칙분포 확률밀도함수의 매개변수를 최우도법을 이용하여 추정해 본 결과 배수면적과 수류력은 대표적인 규모를 유한하게 결정할 수 없는 규모 불변성 지형인자이지만 소류력은 유한한 규모를 갖는 규모 종속성 지형학적 인자로 판단할 수 있었다. 또한 소류력의 경우 제한된 범위 내에서만 복잡계 거동을 보여 멱함수 법칙분포를 따르지 않는 것으로 판단되었다. 최우도법을 적용하여 추정한 배수면적의 멱함수 법칙분포 지수는 선행연구에 비하여 큰 수치로서 해당 지수의 추정에 사용된 방법론의 차이에 기인하는 것임을 확인할 수 있었다. 또한 수류력의 멱함수 법칙분포 지수는 선행연구에 비하여 다소 작은 수치로서 대상유역의 규모에 따른 수로경사의 특성에 기인하는 것으로 판단되었다.

멱법칙 유동모델의 개선에 의한 선미 유동장내 속도분포 연구 (A Study on Velocity Distribution Around Ship Stern by Improved Power Law Flow Model)

  • 김시영
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권7호
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    • pp.1391-1397
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    • 1992
  • 본 연구에서는 선형의 형상에 의하여 만곡부분이 존재하여 교차류의 성분이 증가하고, 이것에 의한 만곡와가 형성될 때에는 주유속 방향의 속도성분을 그것에 합당하게 개량해 줌으로서 더욱 유효한 속도분포 계산을 행할수 있으므로 Coles 유동 모델보다도 우수한 멱법칙 유동모델의 개선을 시도하였다. 그 방법으로서는 합성속 도를 멱법칙으로 가정하고 Okuno의 교차류 모델을 이용하여 새로운 주유동 방향의 유 속모델을 개선된 멱법칙의 식으로 표시하였다. 그리고 개선된 주유동 모델식을 이용 한 계산값과 다른 모델식의 계산값과 비교 검토하여 그 타당성을 조사하고, 또 만곡와 의 현상이 나타나는 Series 60(C$_{B}$=0.6)인 선형 선미 주위의 주유속 분포를 위치 별로 계산하고 이를 다른 계산결과 및 실험결과 값과 각각 비교하여, 여기서 제안된 모델이 더욱 개선되었음을 보이고, 또 그 타당성을 검토하였다.다.

분계점 비대칭과 멱변환 특징을 가진 비정상-변동성 모형 (Volatility-nonstationary GARCH(1,1) models featuring threshold-asymmetry and power transformation)

  • 최선우;황선영;이성덕
    • 응용통계연구
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    • 제33권6호
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    • pp.713-722
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    • 2020
  • 본 논문에서는 금융시계열의 특징인 비대칭 변동성을 연구하고 있다. 멱변환을 동시에 고려한 멱변환-비대칭 GARCH 모형을 소개하고 있다. 변동성이 비정상인 모형을 다루고 있으며 오차항으로 표준정규분포와 더불어 표준화 t-분포도 고려하여 변동성 정상/비정상 조건을 제시하고 있다. 미국 주가 시계열인 다우지수 적용사례를 예시하였다.

이동-멱변환에 관한 연구 (Shift-Power Transformation)

  • 조기종;정석오;신기일
    • 응용통계연구
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    • 제19권2호
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    • pp.283-290
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    • 2006
  • 일반적으로 Box-Cox변환과 같은 류의 멱변환은 분산 안정화 혹은 분포의 대칭성 향상 등을 목적으로 사용된다. 그러나 원 자료의 평균의 크기가 크면서 분산이 상대 적으로 작은 경우, 즉 변동계수가 작은 경우에는 제대로 작동하지 않는 것이 알려져 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 이동-멱변환을 제안하고 모의실험과 실제 자료 분석을 통하여 그 효과를 확인하였다.

융합기술환경에서 멱법칙과 과학기술정책체계분석 (A Study on the Theory of Power-law and Science Technology Policy System under Convergence Technology Environment)

  • 조상섭
    • 기술혁신학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.28-46
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    • 2012
  • 본 연구는 최근 기술변화환경에 중요한 패러다임으로 대변되는 융합기술환경에서 바람직한 과학기술정책체계수립을 위한 정책적 시사점을 제시하고자 동태적 기술역량분포에 대한 실증 분석하였다. 본 연구결과를 간단하게 요약하면 다음과 같다. 먼저 비모수적 Hill추정치와 모수적 Rank-1/2추정치가 유사하게 멱법칙의 존재를 나타냈다. 둘째, 기술역량분포를 결정하는 멱법칙의 추정계수가 1990년부터 2008년 분석기간동안 지속적으로 증가하여 파레토분포에 접근하고 있다. 본 분석결과는 다음과 같은 과학기술정책수립에 시사점을 제공한다. 첫째, 최근 멱법칙 결정계수의 증가추이로 볼 때, 그 작동원리가 상대적으로 약화되고 있으며, 연구대상 국가간에 기술역량이 수렴화 되고 있다는 사실을 보여준다. 이러한 기술역량의 국제적 수렴화경향은 국가간 기술격차역량의 차이가 줄어들고 있음을 보여준다. 둘째, 본 연구에서 분석한 바와 같이 만일 기술역량분포의 구조결정에 지속적으로 멱법칙이 존재한다면, 국제적으로는 과학기술역량의 규모가 큰 국가의 기술개발변동이 전 세계의 과학기술변동에 매우 큰 영향을 미치게 된다. 국내적으로는 과학기술역량이 몇 기업에 국한된 경우에 그 기업의 성과가 우리나라 과학기술발전에 큰 영향을 미치게 된다는 것을 의미한다. 즉 이러한 멱법칙의 존재는 융합기술환경에서 한 국가의 기술역량이 소수의 기술잠재역량있는 기술개발기업에 너무 의존적이 될 수 있다는 기술정책적 시사점을 제공한다.

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ARMA(p, q) 모형에서 멱변환의 재변환에 관한 연구 - 모의실험을 중심으로 (Re-Transformation of Power Transformation for ARMA(p, q) Model - Simulation Study)

  • 강전훈;신기일
    • 응용통계연구
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    • 제28권3호
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    • pp.511-527
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    • 2015
  • ARMA(p, q) 모형 분석에서 분산 안정화 또는 정규화를 위해 멱변환(power transformation)이 사용된다. 변환된 자료를 이용하여 분석이 이루어지며 원 자료의 예측을 위해 재변환이 사용된다. 이때 흔히 변환된 자료 분석에서 얻어진 예측값의 역함수 값이 원자료 예측값으로 사용되지만 이는 편향이 있는 것으로 알려져 있다. 이를 해결하기 위해 로그 변환의 경우 Granger과 Newbold (1976)는 로그-정규분포의 기댓값을 이용할 것을 제안하였다. 본 연구에서는 모의실험을 통하여 제곱근 변환과 로그 변환 후 재변환을 사용할 때 예측값으로 기댓값의 역함수를 이용하는 방법과 역함수의 기댓값을 사용하였을 때의 추정의 결과를 모의실험을 통하여 비교하였다.