• 제목/요약/키워드: 변화점 검정

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SMUCE와 FDR segmentation 방법에 의한 다중변화점 추정법 비교 (Comparison of multiscale multiple change-points estimators)

  • 김재희
    • 응용통계연구
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    • 제32권4호
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    • pp.561-572
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    • 2019
  • 본 연구는 다층적 다중변화점 추정법으로 FDRSeg 기법과 SMUCE 기법의 이론적 특성을 파악하고 모의실험을 통해 경험적 특성을 비교하고자한다. FDRSeg (False discovery rate segmentation)기법은 FDR 기반 조절을 하여 변화점을 추정하고 SMUCE (simultaneous multiscale change-point estimator) 기법은 국소우도함수 기반 다중 검정으로 변화점을 추정한다. 변화점의 개수가 작을경우에는 두 기법에 의한 추정능력이 비슷하다. 변화점 개수가 많을수록 FDRSeg 의 추정이 변화점 개수와 추정측도 면에서 더 좋은 편이다. 실제 데이터 분석으로 검층 주상도 데이터에 대해 각 기법으로 다중변화점 추정을 하고 비교한다.

인간활동 및 기후변화로 인하여 변화되는 유량의 정량적 분리 (Quantitative separation of discharge impacted by human activities and climate change)

  • 김상욱;김형배
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.165-165
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    • 2016
  • 장기적인 수자원 계획의 수립이나 수공구조물을 설계함에 있어 수문학적 순환은 매우 중요하다. 그러나 수문학적 순환은 인간활동과 기후변화의 요인으로 인하여 시간 및 공간에 따라 항상 변화되기 때문에 특정지점에서의 유량도 수문학적 순환의 변동으로 인하여 변화된다. 따라서 본 연구에서는 특정 지점에서 취득된 과거 유량자료를 이용하여 기후변화와 인간활동에 의해 변화되는 유량을 정량적으로 분리할 수 있는 두 가지 기법을 개발하였다. 인간활동에 의해 변화되는 유량(인간활동 유량변동)에 영향을 미치는 요인으로는 인구 증가, 토지이용 변화 등을 들 수 있고, 기후변화에 의해 변화되는 유량(기후변화 유량변동)에 영향을 미치는 요인으로는 온난화로 인한 강수, 기온, 습도 등의 변화를 들 수 있다. 이러한 요인으로 인한 유량의 변동을 분석하기 위해서는 먼저 관측된 자료가 가지고 있는 변동점을 분석하여 변동점 이전 구간을 비영향구간(non-impacted period), 이후 구간을 영향구간(impacted period) 로 나누어야 하는데 이를 위하여 이중누가곡선, 선형회귀분석, Mann-Kendall 검정, Pettitt 검정을 이용하였다. 인간활동 및 기후변화 유량변동을 정량적으로 분리함에 있어서는 두 가지 분석기법이 사용될 수 있다. 즉 인간활동 유량변동을 먼저 분석한 이후 기후변화 유량변동을 산정하는 기법을 적용할 수도 있고 반대로 기후변화 유량변동을 먼저 산정한 이후 인간활동 유량변동을 산정할 수도 있는데 본 연구에서는 두 가지 기법을 모두 적용하여 그 결과를 비교하였다. 인간활동 유량변동을 먼저 산정하는 기법을 적용하기 위해서 비영향구간에 대해 SWAT-CUP을 활용하여 보정된 SWAT 모형을 구축하여 결과의 산정에 활용하였으며, 기후변화 유량변동을 먼저 산정하는 기법을 적용하기 위해서는 영향구간에 대해 민감도 분석 기법 중의 하나인 Budyko 분석을 활용하였다. 본 연구에서 개발된 두 가지 기법을 이용하여 인간활동 및 기후변화 유량변동을 정량적으로 산정하여 비교함에 있어 한강 유역의 소양강댐 상류유역과 섬강유역을 대상으로 과거 관측자료를 취득하여 연구를 수행하였다. 소양강댐 상류유역과 섬강유역의 변화된 유량에 대해서 기후변화로 인한 영향의 비율이 높은지 인간활동으로 인한 영향의 비율이 높은지를 파악함으로써 궁극적으로 두 유역에서의 인간활동과 기후변화로 인해 발생된 유량의 변화 요인을 정량적으로 분리하여 파악할 수 있었다. 그러므로 이와 같은 연구를 활용하여 수문학적 순환 관계에 있어 앞으로 어떠한 요인이 유량변동에 많은 영향을 미치는지 예측하여 미래에 변화하는 유량에 대해 계획하고 수공구조물을 설계함에 있어 활용될 수 있는 설계지침을 제시할 수 있었다.

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비모수적 DDoS 공격 탐지 (Nonparametric Detection Methods against DDoS Attack)

  • 이종락;홍종선
    • 응용통계연구
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    • 제26권2호
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    • pp.291-305
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    • 2013
  • 네트워크상에서 분산 서비스 거부(DDoS) 공격 탐지를 위해 수집되는 트래픽 자료(BPS, PPS 등)는 시간 순서대로 발생하는 대용량 자료이다. 대용량 자료에서 공격 탐지를 위한 변화점 탐지 알고리즘은 정확성 뿐 아니라 시간과 공간적인 계산 수행의 효율성이 확보되어야 한다. 본 연구에서는 대용량자료에서 변화점 탐지에 대한 Ross 등(2011)이 연구한 순차적인 Sliding Window and Discretization(SWD) 방법을 확장하였다. 그리고 경험적 분포함수와 순위를 이용한 다섯 종류의 검정방법을 사용하면서 자료의 분포에 대한 가정없이 DDoS 공격을 탐지할 수 있도록 새로운 비모수 모형을 제안한다. 다양한 확률밀도 함수와 이에 대응하는 모평균과 분산을 변화시키면서 모의실험하여 본 연구에서 제안한 비모수적 검정방법을 SWD 방법에 적용하여 모형의 효율성을 탐색하고 토론한다. 그리고 실증 분석을 통해 공격 탐지율 및 공격 탐지의 정확성을 기준으로 성능을 측정하고 비교하였다.

수위자료 품질향상을 위한 해발수위 정확도 분석 (Elevation Water Stage Accuracy Analysis for Quality Improvement of Water Stage data)

  • 이충대;김정엽;최혁준;김치영;조효섭
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.691-695
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    • 2012
  • 수위표의 영점에서 수면까지의 높이로 정의되는 해발수위는 유량 및 유사량 등과 같은 관련 수문자료를 생산하는데 기본이 되는 자료이며, 하천 및 수공구조물의 설계 등에 기초자료로 이용될 뿐만 아니라 수자원의 효율적인 관리 및 수문순환 해석을 위한 가장 중요한 기초자료로서 국가 차원의 올바른 수자원 계획과 정책을 수립하는데 널리 활용된다. 이와 같이 해발수위자료의 이용 분야가 다양하고 그 자체로서도 중요한 의미를 가지는 점을 고려할 때 무엇보다도 중요한 것은 자료의 품질이 확보되어야 하는 것이다. 그러나 영점표고검정수준점 및 기준 수위표의 설치 이후 오랜 시간이 경과됨에 따라 노후화와 수위관측소 주변의 환경변화가 발생하게 되어 자료의 정확도가 매우 낮아지고 있다. 본 연구에서는 해발수위 자료의 품질향상을 위해 수위관측소의 영점표고검정수준점 및 수위표 영점표고에 대하여 수준측량 및 RTK(Real Time Kinematic) GPS(Global Positioning System) 측량을 병행하여 수행하였으며, 조사측량된 값을 활용하여 기존에 측량된 영점표고검정수준점 및 수위표 영점표고에 대한 검토를 수행하였다. 금강 및 삽교천 수계에 위치한 50개 수위관측소 대하여 기존 측량값과 비교 검토한 결과 영점표고검정수준점은 0.10m 이하(54.0%), 0.10m 초과 ~ 0.50m 이하(26.0%), 0.50m 초과 ~ 1.00m 이하(6.0%), 1.00m초과 ~ 1.50m 이하(2.0%), 1.50m 초과 ~ 2.00m 이하(2.0%), 2.00m 초과 ~ 3.00m 이하(4.0%), 3.00m 초과(6.0%)의 값을 나타냈으며, 수위표 영점표고는 0.10m 이하(50.0%), 0.10m 초과 ~ 0.50m 이하(32.0%), 0.50m 초과 ~ 1.00m 이하(10.0%), 1.00m초과 ~ 1.50m 이하(2.0%), 1.50m 초과 ~ 2.00m 이하(2.0%), 2.00m 초과 ~ 3.00m 이하(2.0%), 3.00m 초과(2.0%)의 값을 가졌다. 이와 같이 기존과 금회 측량자료를 비교 검토한 결과 대부분이 안정적으로 유지되고 있으나 일부 수위관측소에서 변동량이 크게 발생한 원인은 영점표고검정수준점의 노후화, 기준 수위표의 교체 및 위치 변동, 인위적인 하천공사 등으로 인하여 발생한 것으로 판단된다.

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자본시장과 구조변화 (Structural Breaks in the Securities markets)

  • 이일균
    • 재무관리연구
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    • 제19권1호
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    • pp.1-32
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    • 2002
  • 한국 종합주가지수는 한국증권거래소에 상장된 모든 기업들의 가치 가중치에 의한 포트폴리오의 가격의 시계열이라고 할 수 있다. 따라서 이 지수는 한국 경제의 현재의 활동과 미래의 활동에 대한 예상의 총합의 반영 또는 표상을 표현하는 정보라 할 수 있다. 본 논문에서는 시차변수가 독립변수로 도입될 수도 있으며, 시차변수가 아닌 변수가 독립변수로 도입되는 것이 허용되는 회귀모형을 통하여 구조변화의 회수와 구조변환점을 검정할 수 있는 통계량과 이 통계량의 확률분포를 분석하고 한국 종합주가지수에 적용하여 한국 종합주가 지수의 일별수익률에 구조변화가 발생하였는지의 여부와 발생했다면 발생회수와 변환점들을 발견하는데 그 목적이 있다. 한국 종합주가지수의 일별수익률은 분산의 변화 그리고 평균 및 분산의 동시변화가 1997년 9월 27일에 발생하였다. 자기회귀모형에 의할 때 증권시장의 구조변화는 1999년 11월 16일에 이루어졌다. 평균과 분산의 변화가 일어나 구조변화의 단계를 시작하고 구조변화에 알맞는 환경조성에 2년이 소요된 후에 1999년 11월 16일에 구조변화가 정착되었다. 정착이 이루어진 후에야 비로서 이 두 기간은 서로 다른 경제구조와 증권시장구조가 이루어지고 이에 입각하여 시장의 새로운 운동법칙이 전개되고 있다고 할 수 있을 것이다.

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대중교통체계 개편에 따른 대중교통 이용자들의 통행패턴 변화에 관한 연구 (경산시를 사례로) (A Study on Change of Travel Patterns According to Public Transportation Reform (A Case Study of Gyeongsan City))

  • 윤대식;박현철
    • 대한교통학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.51-61
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    • 2010
  • 본 연구에서는 경산시 대중교통체계 개편 전과 후의 통행패턴을 분석하였으며, 통행패턴 변화의 통계적 검정을 위해 카이제곱($x^2$)검정과 t-검정을 실시하였다. 또한 대중교통 이용자들의 통행패턴 변화에 영향을 미치는 요인을 파악하기 위해 이항로짓모형을 추정하였으며, 개편 전 후 교통수단 선택에 영향을 미치는 요인을 비교 분석하기 위해 다항로짓모형을 추정하였다. 이들 두 로짓모형의 추정을 위해 사용된 설명변수로는 통행패턴 변화 및 대중교통체계 개편 전 후의 교통수단 선택에 영향을 미칠 것으로 예상되는 성별, 연령, 직업, 통행목적, 요금지불방법, 목적지, 통행시간의 7개 변수를 사용하였다. 이러한 분석을 통해 대중교통시설 및 환승체계 구축 등 교통정책 수립에 필요한 다양한 시사점과 본 연구의 한계를 제시하였다.

Mann-Kendall 비모수 검정과 Sen's slope를 이용한 최근 40년 남한지역 계절별 평균기온의 경향성 분석 (A trend analysis of seasonal average temperatures over 40 years in South Korea using Mann-Kendall test and sen's slope)

  • 진대현;장성환;김희경;이영섭
    • 응용통계연구
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    • 제34권3호
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    • pp.439-447
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    • 2021
  • 범지구적 이상기후의 잦은 출현으로 기상 변화에 대한 관련 연구가 활발히 진행되고 있지만, 장기간 축적된 기상자료를 이용한 경향성 분석 연구는 부족하였다. 본 연구에서는 비모수적 분석방법을 이용해 40년간 종관기상관측장비(ASOS)로 부터 축적된 기온 시계열 자료의 경향성을 분석하였다. 남한지역의 연평균 기온과 계절별 평균기온 시계열 자료에 대한 Mann-Kendall 검정 결과 상승 경향성이 존재하는 것으로 나타났다. 또한 Pettitt 검정을 적용해 탐색된 변동점을 전후로 경향성의 정도를 파악할 수 있는 Sen's slope를 계산한 결과, 변동점 이후의 최근 자료에서 기온의 상승 경향성이 더욱 큰 것을 확인하였다.

Application of Bootstrap Method for Change Point Test based on Kernel Density Estimator

  • Kim, Dae-Hak
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제15권1호
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    • pp.107-117
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    • 2004
  • Change point testing problem is considered. Kernel density estimators are used for constructing proposed change point test statistics. The proposed method can be used to the hypothesis testing of not only parameter change but also distributional change. Bootstrap method is applied to get the sampling distribution of proposed test statistic. Small sample Monte Carlo Simulation were also conducted in order to show the performance of proposed method.

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변동성 변화와 장기억성을 구분하는 CUSUM 검정통계량에 대한 실증분석 (A Numerical Study on CUSUM Test for Volatility Shifts Against Long-Range Dependence)

  • 이영선;이태욱
    • 응용통계연구
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    • 제27권2호
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    • pp.291-305
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    • 2014
  • 금융시계열 자료의 변동성에 나타나는 대표적인 현상 중에 지속성(persistence)이 있는데, 이를 설명하기 위하여 IGARCH 모형이 주로 사용된다. 최근에 변동성의 지속성은 변동성 변화와 장기억성에 기인한다는 사실이 많은 연구 결과에서 발표되고 있을 뿐만 아니라 장기억성은 변동성 변화로, 변동성 변화는 장기억성으로 보이게 되는 현상이 빈번히 나타난다. 따라서 본 논문에서는 변동성의 지속성, 장기억성 및 변동성 변화를 구분하는 통계적인 방법론을 고려하였다. 이를 위해 GARCH 모형 잔차를 기반으로 하는 CUSUM 통계량을 도입하여, size 왜곡(distortion) 현상을 해결할 뿐만 아니라 우수한 검정력을 얻을 수 있음을 입증하였다. 한편 변동성 변화가 존재하는 경우 변화점 추정이 중요해 지는데, 이를 위해 GARCH 모형을 기반으로 한 AIC 방법과 BIC 방법을 비교하였다. 다양한 모의실험과 실증자료를 분석하여 우리가 제안하는 잔차 기반의 CUSUM 통계량의 우수성을 입증하였다.

검정팥 종피 추출물에 의한 천연염색 (Natural Dyeing with Aqueous Black Bean Seed Coat extract)

  • 차해숙;배도규;정양숙
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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    • pp.42-42
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    • 2012
  • 팥에 함유되어있는 색소와 관련된 연구 중에서는, 검정팥의 색소성분을 분리하여 delphinidin-3-glucoside(D-3-G)로 보고한 Sasanuma의 연구와 검정팥 껍질속에 포함된 안토시아닌의 함량을 평가한 Yoshida의 연구 결과 등이 있다. 본 연구에서는 검정팥 종피에서 색소를 추출하여, 적정 염색조건을 설정하였으며, 매염제별 색상변화 및 견뢰도를 측정하는 과정을 통해 염색 특성을 파악하여 새로운 천연염재로서의 활용 가능성을 진단하였을 뿐만 아니라 응용 연구를 위한 기초자료의 확보에 주안점을 두었다. pH에 따른 염색성에서는 견직물의 경우 pH 4에서 가장 염착량이 많았고, 면직물의 경우에는 주어진 범위내에서는 pH가 높을수록 염착량이 많았다. 염색온도와 시간에 따른 염색성은, 견직물의 경우, 염색온도 $80^{\circ}C$에서는 시간이 경과할수록 K/S 값이 크게 나타났으며, 면직물의 경우도 견직물과 비슷한 결과로 온도가 높아질수록 염색시간이 경과될수록 K/S 값이 크게 나타났다. 견직물에 대한 매염제 종류별 표면색의 변화에서는 Fe 매염포만 $YR{\rightarrow}Y$ 로 변화되었을 뿐 다른 매염제에서는 매염 후에도 색상 변화는 크지 않았다. 매염처리 전 견직물의 일광 견뢰도는 무매염이 4~6등급, Al 처리포는 4~5등급, Cu와 Sn은 3~4등급으로 나타났고 Fe는 2~3등급으로 가장 낮게 나타났으며, 세탁견뢰도에서는 무매염 2등급, 매염제 처리의 경우 2~3등급으로 나타났다. 무매염 면직물의 일광견뢰도는 1~2 등급, Fe 매염은 2~3등급, Cu 2등급 Al과 Sn은 1~2등급으로 매염처리에 의해 전혀 개선되지 않았으며, 세탁견뢰도의 경우 Cu매염이 4등급으로 양호하게 나타났으며 무매염, Al, Sn과 Fe는 3등급으로 나타났다.

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