Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제21권5호
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pp.927-934
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2010
본 논문은 점진 제1종 구간 중도절단표본과 점진 제2종 중도절단표본에서 모수를 추정하는 방법을 소개하고, 점진 제2종 중도절단표본에서 모수를 추정하는 방법을 활용하고자 점진 제1종 구간 중도절단표본에서 얻은 자료를 변환하여 모수를 추정하는 새로운 방법을 제안하였다. 척도모수가 미지인 지수 분포를 따르는 점진 제1종 구간 중도절단표본을 이용하여 점진 제2종 중도절단표본의 최대우도추정량을 사용하여 모수를 추정하였고, 모의실험을 통하여 두 방법에서 구한 추정량을 비교한 결과 본 논문에서 새로 제시한 방법을 이용하여 구한 모수의 추정량이 평균제곱오차 측면에서 더 우수한 추정량임이 나타났다.
통계학의 주요 관심인 표본의 정규성 검정을 위해 통계패키지에서 사용하고 있는 Q-Q(quantile-quantile) 플롯을 중도절단표본에서 사용함으로 발생하는 문제점을 알아보고 이를 보완하여 수정된 Q-Q플롯과 수정된 Normalized Sample Lorenz Curve(NSLC)을 제시한다. 예제로 Hodgkin's disease 데이터를 중도절단하여 새로 제시한 Normalized Sample Lorenz Curve을 그려보았다.
중도절단된 자료와 표본수가 적은 자료를 가지는 생존분석에서 생존율을 추정하거나 두 집단의 생존율을 비교할 때 정규분포 근사를 가정한 신뢰구간을 이용하는 데는 많은 어려움이 생긴다. 생존함수의 신뢰구간에 대한 중도절단을, 표본의 크기에 따른 다양한 상황의 모의실험을 통하여 Kaplan-Meier, Nelson, 적률 추정량 그리고 cox model의 ${\beta}$을 가지고 붓스트랩을 이용한 신뢰구간과 비모수 신뢰구간, 우도비 신뢰구간의 실제 포함 확률을 비교해보고자 한다.
본 연구에서는 지수분포성 적합도검정 문제를 다루는데, 모수가 미지인 상황에서 제1종단일 우측중도절단 표본과 제2종우측중도절단 표본인 경우에 각각 적용될 수 있는 새로운 검정통 계량을 제안하였다. 미지의 모수 문제를 해결하기 위해서 K-변환을 고려하였으며 중도절단 균일표본을 완결 균일표본으로 전환시키기 위해서 Rosenblatt 변환을 적용하였다. 전환된 완결 균일표본의 적합도검정을 위한 통계량은 분포함수와 경험분포함수의 편차의 $L_1-norm$ 으로 정의되었다. 검정 통계량의 임계치는 Monte Carlo simulation에 의해 구 했으며, 잘 알려진 Pettit 검정법과 검정력을 비교하였는데, 새로 제안된 검정통계량의 검정 력이 대체로 우수한 것으로 평가되었다.
제품의 수명은 품질을 나타내는 중요한 특성치이다. 이상적으로는 모든 표본의 수명자료를 측정하는 것이 가장 바람직하나, 이를 측정하는데 많은 시간과 비용이 소요되는 경우 중도절단된 자료로 표본을 구성하는 경우가 많이 발생한다. 이 논문에서는 제1형의 우측중도절단된 수명자료가 와이블 분포를 따를 경우 척도모수의 감소를 탐지하는 이항 누적합 관리도 절차를 제안하였다. 모의실험에서 평균런길이를 이용하여 제안된 관리도 절차의 효율을 이전에 연구된 누적합 관리도 절차와 비교하였는데, 그 결과 중도절단율이 높을 경우와 표본의 크기가 적은 경우 제안된 이항 누적합 관리도가 더 효율적임을 알 수 있었다.
제품의 수명을 유지시키는 것은 품질관리의 주요 목표 중 하나이다. 실제 공정에서는 시간 및 비용의 문제로 인해 모든 표본의 수명을 측정할 수 없는 경우가 많이 발생하기 때문에, 대부분 중도절단된 자료를 포함시켜 표본을 구성한다. 이 논문에서는 제1형의 우측중도절단된 수명 자료가 로그정규분포를 따르는 경우, 제품 수명의 평균을 모니터링하는 두 가지 누적합 관리도 절차를 제안한다. 하나는 우도비에 기초한 누적합 관리도이고, 다른 하나는 이항분포에 기초한 누적합 관리도 절차이다. 모의실험을 통해 평균런길이를 비교하는 방법으로 제안된 두 관리도 절차의 성능을 비교하였다. 모의실험 결과, 중도절단율이 낮은 경우, 형상모수값이 작은 경우, 평균의 감소 변화량이 큰 경우에는 우도비 누적합 관리도가 더 효율적이며, 반대로 중도절단율이 높은 경우, 형상모수값이 큰 경우, 평균의 감소 변화량이 적은 경우에는 이항 누적합 관리도가 더 효율적인 것으로 나타났다.
본 논문에서는 Kim (2001a)에서 제안한 지수분포에서의 수정된 Shapiro와 Wilk (1972) $W_E$-통계량을 중도절단자료에 적용하였다. 검정통계량은 Samanta와 Schwarz (1988)에서 $W_E$-통계량을 중도절단자료에 대해 수정한 것과 같은 방법으로 정규화 등간격(normalized spacings)을 이용하여 수정하였다. 그 결과 제안된 통계량은 귀무가설에서 중도절단이 없는 경 우와 같은 분포를 갖고 표본크기만 변하게 된다. 제안된 통계량의 검정력을 Samanta와 Schwarz (1988)의 통계량과 비교한 결과, 중도절단이 없는 경우와 마찬가지로 중도절단이 있는 경우에도 변동계수가 1보다 크거나 같은 대립가설에서 제안된 통계량은 더 좋은 검정력을 나타내었다.
본 논문에서는 이변량 구간 중도 절단 자료의 연관성 검정을 연구하고자 한다. Kendall's τ 통계량은 분포의 가정을 필요로 하지 않는 비모수방법으로 연관성 검정을 위해 빈번히 적용되고 있다. 본 논문에서도 이러한 τ 통계량을 이용한 검정을 하기 위해 붓스트랩 방법을 적용시킨다. 일반적인 비모수 붓스트랩 방법의 구간 중도 절단에 적용은 편의된 결과를 보여주었다. 이는 구간 중도 절단자료의 불완전성(incompleteness)과 관련된 것으로 이를 극복하기 위해 지렛대 붓스트랩 방법을 적용하였다. 추정된 분포에 근거하여 구간 중도 절단 대신 모의 완전한 표본(pseudo complete data)을 추룰하는 것이다. 본 논문에서는 재표본의 크기 m을 결정하기 위해 기존 연구자의 공식을 이용하였다. 시행된 모의 실험의 결과는 바람직한 제 1종 오류값과 좋은 검정력을 보였주었으며 실제 적용 예로 AIDS 자료에서 HIV 감염시점과 바이러스 잠복 시간과의 연관성 여부를 검정해보았다.
Communications for Statistical Applications and Methods
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제5권3호
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pp.819-826
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1998
임의중도 절단된 이 표본의 수명자료에서 누적위험함수의 비는 시간의 변화에 따른 두 집단의 위험률을 서로 비교할 수 있는 수단이 된다. 본 논문에서는 먼저 두 집단의 누적위험함수의 비에 대한 추정량을 제안하고, 제안된 추정량의 점근성을 유도하였다. 또한 누적위험함수의 비에 대한 여러 가지 동시신뢰대들을 제안하였으며, 실제 자료에 적용하여 보았다.
와이블 분포는 제품의 물리적 특성을 잘 반영하고 고장률이 증가하거나 감소하는 경우 모두를 나타낼 수 있기 때문에 재품의 수명을 모델링할 때 가장 많이 사용되는 분포이다. 일반적으로 수명시험에서 표본의 모든 제품의 수명이 측정될 때까지 시험을 진행하는 것이 원칙이지만 여러 가지 시간적 또는 비용적인 제약으로 인해 시험을 중도절단 하는 경우가 빈번하게 발생한다. 이 논문에서는 제품의 수명 데이터가 와이블 분포를 따르고 제1형 우측중도절단된 경우 척도모수의 변화를 탐지하는 Weibull generalized likelihood ratio (GLR) 관리도 절차를 제안하였다. 모의실험을 실시하여 제안한 GLR 관리도와 기존에 제안된 두 가지 CUSUM 관리도의 성능을 average run length (ARL)을 이용하여 비교하였다. 그 결과 이 논문에서 제안한 GLR 관리도는 형상모수와 표본의 크기가 크고 중도절단율이 아주 높지 않은 경우 척도모수의 다양한 변화를 탐지하는데 효율적임을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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