• Title/Summary/Keyword: 위험성 추정

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Parameter Optimization and Uncertainty Analysis of the Rainfall-Runoff Model Coupled with Hierarchical Bayesian Inference Scheme (Hierarchical Bayesian 기법을 통한 강우-유출모형 매개변수의 최적화 및 불확실성 분석)

  • Mun, Yeong-Il;Gwon, Hyeon-Han
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.1752-1756
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    • 2007
  • 정교한 강우-유출 모의를 위해서는 적절한 매개변수의 추정이 필수적이며, 매개변수 추정 방법은 시행착오(trial and error)에 의한 수동보정법과 최적화방법을 사용한 자동보정법으로 구분할 수 있다. 모형의 매개변수의 수가 많은 경우 수동보정법에 의한 매개변수 추정은 매우 어렵다. 자동 보정법에 사용되는 최적화방법은 Rosenbrock 알고리즘, patten search, 컴플렉스(complex) 방법, Powell 방법 등과 같은 지역최적화 방법과 전역최적화 방법으로 나눌 수 있다. 그러나 기존 방법론들은 매개변수의 최적화를 추적하기 위한 알고리즘이 대부분이며 이들 매개변수에 관련된 불확실성을 평가하는데는 미흡한 단접이 있다. 이러한 점에서 본 연구에서는 강우-유출모형의 매개변수 추정에 있어서 불확실성을 평가할 수 있는 새로운 방법론을 검토하고자 한다. 매개변수와 관련된 불확실성을 평가하기 위한 방법은 여러 가지가 있으나 통계적으로 매우 우수한 능력을 보이는 Hierarchical Bayesian 알고리즘을 Probability-Distributed 강우-유출 모형에 적용하였다. 본 방법론은 최적화와 동시에 각 매개변수에 관련된 사후분포(posterior distribution)의 추정이 가능하므로 모형이 갖는 불확실성을 효과적으로 평가할 수 있다. 따라서, 수자원 관리에 있어서 불확실성을 고려할 수 있으므로 보다 수리수문학적 위험도를 저감할 수 있을 것으로 판단된다.

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A Study on the Uncertainty of Radar Rainfall Estimation (레이더 강우추정의 불확실성에 대한 고찰)

  • Noh, Huiseong;Lee, Dong-ryul;Jang, Bong-joo;Han, Myeong-sun;Hwang, Seok Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.220-220
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    • 2016
  • 최근 국지적 기상변화에 따른 도시 산악지역의 돌발홍수 발생빈도가 증가함에 따라 위험기상 관측 및 홍수의 사전감지 대응에 대한 관심과 필요성이 증대되고 있다. 이에 발맞춰 국토교통부 및 기상청 등에서는 이중편파레이더를 설치 운영 중에 있으며, 이를 이용한 정량적 레이더강수량 추정 및 예측에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 레이더를 이용한 정량적 강우추정을 위해서는 레이더관측, 신호처리, 품질관리(QC), 강우추정 알고리즘 적용, 보정 등 일련의 과정을 거치게 되며, 이러한 과정 속에서 다양한 불확실성 요소가 존재하기 때문에 레이더자료의 정확도에 대한 평가가 요구되고 있다. 그러나 레이더강우량의 불확실성이 어느 정도 수준인지 정량적으로 제시하기는 어려우며, 그 기준 또한 모호하다. 따라서, 본 연구에서는 총 25개 강우사상(2012 ~ 2014년)을 대상으로 비슬산강우레이더 관측자료와 관측영역 내 지상강우자료를 이용하여, 누적강우량, 평균차, 상대분산, 변동계수 등을 통해 레이더강우의 정량적인 불확실성을 요약 제시하고자 하였다. 본 연구는 레이더강우의 정량적인 불확실성을 파악할 수 있는 기초적인 과정이며, 도출된 연구결과는 현재 레이더강우 추정의 수준을 파악하고 추후 레이더강우의 개선 수준을 비교 검토 할 수 있는 자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

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Saddlepoint approximations for the risk measures of linear portfolios based on generalized hyperbolic distributions (일반화 쌍곡분포 기반 선형 포트폴리오 위험측도에 대한 안장점근사)

  • Na, Jonghwa
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • v.27 no.4
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    • pp.959-967
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    • 2016
  • Distributional assumptions on equity returns play a key role in valuation theories for derivative securities. Elberlein and Keller (1995) investigated the distributional form of compound returns and found that some of standard assumptions can not be justified. Instead, Generalized Hyperbolic (GH) distribution fit the empirical returns with high accuracy. Hu and Kercheval (2007) also show that the normal distribution leads to VaR (Value at Risk) estimate that significantly underestimate the realized empirical values, while the GH distributions do not. We consider saddlepoint approximations to estimate the VaR and the ES (Expected Shortfall) which frequently encountered in finance and insurance as measures of risk management. We supposed GH distributions instead of normal ones, as underlying distribution of linear portfolios. Simulation results show the saddlepoint approximations are very accurate than normal ones.

Test-bed site selection on flood vulnerable area and analysis on characteristics of rainfall causing flood to verify flood forecasting (돌발홍수예보 검증을 위한 홍수예보 취약지역 시범 관측망 선정 및 돌발홍수 유발 강우 특성 분석)

  • Yoon, Jungsoo;Hwang, Seokhwan;Kim, Hyungsan;Kim, Taehyung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.132-132
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    • 2022
  • 강우레이더는 넓은 공간에서의 조밀한 정보를 제공하여 돌발홍수 정보 제공에 많은 장점을 보유하고 있다. 이에 한국건설기술연구원은 강우레이더의 장점을 활용하여 행정동(읍면동) 단위로 3시간 전 3단계 돌발홍수 예측 정보(주의/경계/심각)를 제공하는 돌발홍수예측 시스템을 구축하였다. 행정동 단위의 돌발홍수 예측 정보가 제공됨으로써 기존 국가 하천 중심의 홍수 예보 시스템에서 제공되지 못했던 홍수예보 취약지역에서의 홍수 예보가 가능해졌다. 하지만 돌발홍수예측 시스템에서 제공되고 있는 돌발홍수 예측 정보의 신뢰성을 높이기 위해서는 제공되고 있는 정보의 정확도가 확보 되어야 한다. 이에 본 연구에서는 돌발홍수 예측 정보의 실증을 위해 낙동강홍수통제소 유역 내에서의 홍수예보 취약지역 지점을 선정하였다. 취약지역은 도심지, 산지·소하천, 해안지역으로 구분하여 선정되었다. 또한 돌발홍수예측 시스템 내에서의 돌발홍수위험 기준은 전국 피해사례에 대한 통계적으로 추정한 값으로, 실제 홍수취약 지역에서의 위험 기준과 다소 차이가 나타날 수 있다. 이에 본 연구에서는 선정된 시범 지역에서의 돌발홍수 위험 기준을 추정하기 위해 시범 지역에서 발생한 강우 특성을 분석하였다.

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A Study on Cost Prediction of Highway Operating Risk through a Case Study of Power Failure (정전사고 사례분석을 통한 고속도로 운영 위험비용 산정에 대한 연구)

  • Kwon, Yong-Hoon;Kim, Kyong-Ju;Lim, Won-Seok;Park, Chan-Jin;Chae, Myung-Jin
    • Korean Journal of Construction Engineering and Management
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    • v.10 no.1
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    • pp.78-90
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    • 2009
  • Recently, operation of highway is the complex digital Infrastructure based on complicated IT. The application of IT is increasing more and more in digital Infrastructure. Though IT is very convenient, if unpredicted operating risk of highway occurs, widespread damage can be large. When operating risk of highway occurs, road users are out of smoothly-run service because of the operating interruption. This risk causes unpredicted operating management cost and additional maintenance cost. It will excess over the planned operating cost, which may leads to users's unsafety and operator's insolvency because of income loss. Until now, related studies to find out the risk are not sufficient. The purpose of this study is to suggest risk cost items and to estimate the reasonable risk cost by using simulation method in case of occurring the huge power failure at the operating digitalized highway. This study indicates the several plans to hedge against risk cost and the management of highway project. From now on, it will be used as basic data to confirm the soundness of operating system in Digital Infrastructure.

Characteristics of Stochastic Volatility in Korean Stock Returns (우리나라 주식수익률의 확률변동성 특성에 관한 연구)

  • Chang, Kook-Hyun
    • The Korean Journal of Financial Management
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    • v.20 no.1
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    • pp.213-231
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    • 2003
  • This paper uses the Efficient Method of Moments(EMM) of Gallant and Tauchen to estimate continuous-time stochastic volatility diffusion model for the Korean Composite Stock Price Index, sampled daily over $1995\sim2002$. The estimates display non-normality of stock index return, leptokurtic distribution, and stochastic volatility. Funker, this study suggests that two factor stochastic volatility model will be more desirable than one factor stochastic volatility model to estimate daily Korean stock return and also suggests that the stochastic volatility diffusions should allow for Poisson jumps of time-varying intensity.

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Concept of Trend Analysis of Hydrologic Extreme Variables and Nonstationary Frequency Analysis (극치수문자료의 경향성 분석 개념 및 비정상성 빈도해석)

  • Lee, Jeong-Ju;Kwon, Hyun-Han;Kim, Tae-Woong
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.30 no.4B
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    • pp.389-397
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    • 2010
  • This study introduced a Bayesian based frequency analysis in which the statistical trend analysis for hydrologic extreme series is incorporated. The proposed model employed Gumbel extreme distribution to characterize extreme events and a fully coupled bayesian frequency model was finally utilized to estimate design rainfalls in Seoul. Posterior distributions of the model parameters in both Gumbel distribution and trend analysis were updated through Markov Chain Monte Carlo Simulation mainly utilizing Gibbs sampler. This study proposed a way to make use of nonstationary frequency model for dynamic risk analysis, and showed an increase of hydrologic risk with time varying probability density functions. The proposed study showed advantage in assessing statistical significance of parameters associated with trend analysis through statistical inference utilizing derived posterior distributions.

Estimation of conditional mean residual life function with random censored data (임의중단자료에서의 조건부 평균잔여수명함수 추정)

  • Lee, Won-Kee;Song, Myung-Unn;Jeong, Seong-Hwa
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • v.22 no.1
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    • pp.89-97
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    • 2011
  • The aims of this study were to propose a method of estimation for mean residual life function (MRLF) from conditional survival function using the Buckley and James's (1979) pseudo random variables, and then to assess the performance of the proposed method through the simulation studies. The mean squared error (MSE) of proposed method were less than those of the Cox's proportional hazard model (PHM) and Beran's nonparametric method for non-PHM case. Futhermore in the case of PHM, the MSE's of proposed method were similar to those of Cox's PHM. Finally, to evaluate the appropriateness of practical use, we applied the proposed method to the gastric cancer data. The data set consist of the 1, 192 patients with gastric cancer underwent surgery at the Department of Surgery, K-University Hospital.

The Nonparametric Estimation of Interest Rate Model and the Pricing of the Market Price of Interest Rate Risk (비모수적 이자율모형 추정과 시장위험가격 결정에 관한 연구)

  • Lee, Phil-Sang;Ahn, Seong-Hark
    • The Korean Journal of Financial Management
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    • v.20 no.2
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    • pp.73-94
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    • 2003
  • In general, the interest rate is forecasted by the parametric method which assumes the interest rate follows a certain distribution. However the method has a shortcoming that forecasting ability would decline when the interest rate does not follow the assumed distribution for the stochastic behavior of interest rate. Therefore, the nonparametric method which assumes no particular distribution is regarded as a superior one. This paper compares the interest rate forecasting ability between the two method for the Monetary Stabilization Bond (MSB) market in Korea. The daily and weekly data of the MSB are used during the period of August 9th 1999 to February 7th 2003. In the parametric method, the drift term of the interest rate process shows the linearity while the diffusion term presents non-linear decline. Meanwhile in the nonparametric method, both drift and diffusion terms show the radical change with nonlinearity. The parametric and nonparametric methods present a significant difference in the market price of interest rate risk. This means in forecasting the interest rate and the market price of interest rate risk, the nonparametric method is more appropriate than the parametric method.

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Improvement of Hydrologic Dam Risk Analysis Model Considering Uncertainty of Hydrologic Analysis Process (수문해석과정의 불확실성을 고려한 수문학적 댐 위험도 해석 기법 개선)

  • Na, Bong-Kil;Kim, Jin-Young;Kwon, Hyun-Han;Lim, Jeong-Yeul
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.47 no.10
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    • pp.853-865
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    • 2014
  • Hydrologic dam risk analysis depends on complex hydrologic analyses in that probabilistic relationship need to be established to quantify various uncertainties associated modeling process and inputs. However, the systematic approaches to uncertainty analysis for hydrologic risk analysis have not been addressed yet. In this paper, two major innovations are introduced to address this situation. The first is the use of a Hierarchical Bayesian model based regional frequency analysis to better convey uncertainties associated with the parameters of probability density function to the dam risk analysis. The second is the use of Bayesian model coupled HEC-1 rainfall-runoff model to estimate posterior distributions of the model parameters. A reservoir routing analysis with the existing operation rule was performed to convert the inflow scenarios into water surface level scenarios. Performance functions for dam risk model was finally employed to estimate hydrologic dam risk analysis. An application to the Dam in South Korea illustrates how the proposed approach can lead to potentially reliable estimates of dam safety, and an assessment of their sensitivity to the initial water surface level.