Communications for Statistical Applications and Methods
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제16권1호
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pp.41-50
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2009
1990년대 들어 정보통신산업을 중심으로 기술혁신이 급속히 진행되면서 고정가중법에 의한 실질 GDP 통계의 현실반영도가 저하됨에 따라 연쇄가중법의 도입 필요성이 대두되고 있다. 연쇄가중법의 도입은 전기비 성장률의 작성 기준이 되는 계절조정계열산출에도 영향을 미치게 되며 특히 연간법, 특정분기법, 전년 동분기법 등 분기 연환지수의 연결방식에 따라 시계열의 계절패턴이 달라질 수 있어 이를 적절히 반영할 수 있는 계절조정방법을 필요로 한다. 또한 연쇄계절조정계열은 연쇄가중법 적용 후 사후적으로 계절조정을 실시하는지 아니면 계절조정계열을 대상으로 연쇄가중법을 적용하는지 등 적용순서에 따라 산출 결과에 차이가 발생할 수 있다. 국민소득통계를 이용한 시산결과 우리나라에서는 연간법에 의해 분기 연쇄지수를 산출하고 사후적으로 계절조정을 실시하는 것이 가장 바람직한 것으로 평가되었다.
NRCS-CN 방법은 총 강우량으로부터 유출량을 계산하는 방법으로, 국내에서는 설계홍수량 산정 시 NRCS-CN 방법의 사용을 권장하고 있다. CN값은 토지이용 및 피복, 토양특성, 수문학적 조건(AMC)에 따른 함수로 결정할 수 있으나, 보통의 경우 미국의 National Engineering Handbook (NEH-4)에서 제시한 표를 활용한다. 그러나, 우리나라의 토지피복 및 토지이용 현황은 미국과 다르기 때문에 현실 조건을 반영한 조정이 필요함에도 불구하고, 충분한 관측 자료가 확보되지 않아 이러한 조정이 어려운 실정이다. NRCS-CN 방법에서는 결과 값이 총 강수량보다 CN에 크게 의존적이기 때문에 부정확한 CN 값의 산정은 큰 오차를 야기할 수 있다. 또한 소유역에서는 초기손실량이 설계홍수량 산정에 큰 영향을 미치지만 우리나라는 초기손실률을 20%의 고정된 값을 일괄적으로 적용하고 있으며, 이는 제주도와 같은 특수한 투수성 지층에서는 적합하지 않다는 지적을 받아왔다. 여러 선행연구에서 강수량과 CN 사이에는 특정 관계식이 존재하며, 고정된 CN 값이 아닌 강수량에 따라 변화하는 값을 적용하는 것이 기존의 NRCS-CN 방법보다 더 정확한 결과를 나타낸다는 것이 확인된 바 있다. 본 연구에서는 NRCS-CN 방법의 CN 값과 초기손실률을 유역에 적합하게 개선하기 위해서 기존의 NRCS-CN 모형에 점근 유출곡선지수방법(Asymptotic CN Regression Method)을 통해 산정된 CN값과 각기 다른 초기손실률(0.01, 0.05, 0.10, 0.20, 0.40)을 적용하여 개선된 총 8개의 모형을 한강 권역 소유역에 적용하였다. RMSE, MAE 및 R-square 등의 지표를 이용하여 모형 검정을 수행하였으며, 최적의 모형 및 미개변수를 선정하였다. 그 결과 기존의 NRCS-CN 방법보다 점근 유출곡선지수방법을 적용했을 때 더 작은 오차를 나타내는 것을 확인하였으며, 대부분의 유역에서 0.01 또는 0.05 등 기존보다 더 작은 초기손실률을 채택 시 실측값과 가장 적은 오차를 나타냈다.
본 연구에서는 계절조정을 위한 사전조정 단계 중 명절효과 조정방법에 이용되는 파급유형을 소개하고, 기존의 파급유형보다 다양하고 유연한 형태를 갖는 새로운 파급유형을 제안하였다. 그리고 명절 전후의 시계열 파급형태가 같지 않다는 현실적인 가정 하에 기존의 파급유형과 새로 제안한 파급유형을 비교하였다. 비교연구에서는 기존의 것과 새로 제안된 것으로 가능한 모든 파급유형을 구성한 후 RegARIMA로 효과를 추정하였으며 추정과정에는 우리나라의 산업별 생산지수와 출하지수 자료를 사용하였다.
경제통계에서 기조적 변동인 추세변동과 순환변동을 살펴보려면 경제통계에서 달력변동을 포함한 계절변동을 적절히 제거하는 계절조정이 필요하다. 계절조정방법으로는 전년동기대비 증감률과 같이 간편한 방식이 있지만 통계작성기관에서는 이동평균 또는 시계열모형을 기반으로 한 X-12-ARIMA 또는 TRAMO-SEATS를 이용하여 계절조정계열을 작성한다. 통계청과 한국은행은 X-12-ARIMA 또는 X-13ARIMA-SEATS에 우리나라 고유의 명절, 공휴일 등을 추가로 보정한 계절조정방법을 만들고 이를 이용하여 우리나라 주요 경제통계의 계절조정계열을 작성, 공표하고 있다. 본 논문에서는 그 동안의 연구를 바탕으로 계절조정의 기본 원리와 우리나라의 계절조정 현황을 정리하고, 월별 산업생산지수(제조업)와 취업자의 계절조정을 통해 계절조정의 주요 쟁점을 정리하였다.
경기변동(景氣變動)에 대한 중요한 판단자료인 산업생산지수(産業生産指數)는 음력에 따르는 구정, 추석 등의 기간 및 시점변동으로 계절적 요인이 불규칙하게 나타나게 되고, 이로 인하여 지수(指數)의 분석에 혼란이 야기되고 있다. 산업생산지수(産業生産指數)의 계절변동(季節變動)은 일차적으로 근로일수(勤勞日數)에 그 원인이 있는 것으로 판단된다. 본고(本稿)에서는 통상의 계절조정방법 대신에 근로일수를 고려하여 1일당 생산을 기준으로 산업생산을 분석하였다. 근로일수(勤勞日數)는 확정적(確定的)(deterministic)인 성격을 가지고 있어 계절성(季節性)의 변동에 대한 예측(豫測)이 가능할 뿐 아니라, 1일당 생산을 고려할 경우 각 관측치의 시간적 길이를 동일하게 함으로써 생산과 재고의 관계를 설정하는 것이 용이해진다. 생산(生産)과 재고변화(在庫變化)만을 이용한 간단한 오차수정모형(error correction model)을 설정하여 생산의 표본외구간(標本外區間) 예측(豫測)(out of sample forecasting)을 수행한 결과, 근로일수(勤勞日數)로 조정하였을 경우 예측력이 현저히 개선됨을 확인할 수 있었다.
본 논문은 ‘파트 1’에 그 기초를 두었으며, 실제 실험 상황에의 응용예를 들었다. 보편적인 ‘이중-우물 위치 진동기(double-well potential vibrator)'를 외부 공기압 감쇠기를 장치할 수 있도록 수정하였다. 감쇠는 높음 또는 낮음 으로 조정할 수 있도록 하였다. 이 실험계는 주기운동부터 카오스 운동까지 다양한 동적 특성을 보여준다. 힘-위상(Force-Stare Mapping) 방법이 선형상태 및 카오스상태에 응용되었으며, 특히 감쇠의 높고 낮음의 파악에 그 중점을 두었다. 그리고 , 부분발산지수들(Short term averaged Lyapunov exponents)의 합이 또한 감쇠를 파악함과 동시에 높은 감쇠에서 낮은 감쇠로의 변화를 감시할 수 있음을 보였다. 이 두가지 방법들을 비교하였으며 논하였다.
Model-free Method들 중에 반복 피트백 조절 알고리즘(Iterative Feedback Tuning, IFT)는 특정한 성능지수를 정의하고, 이를 최소화하도록 제어기의 게인들을 조절하는 방법을 제시하였다. PID와 같은 고전적인 제어이론에 근거한 제어기 설계 과정과는 달리, IFT 알고리즘은 반복 실험을 통해 성능지수의 Gradient를 구하여 이로부터 필터 게인들 조정하는 방법을 채택하고 있다. 수학적 증명과 실험적 실증을 통하여 IFT의 수렴성과 유용성이 보여짐에도 불구하고 IFT 알고리즘의 한계점은 단일 성능지수의 사용이라는데 있다. 이를 개선하기 위해서는 단일 제어 목적을 위한 단일 성능지수의 사용이 아닌 복수의 제어 목적을 위한 복수의 성능지수의 사용이 필요하다. 본 논문에서는 두 개의 성능지수를 가지는 IFT를 이용해서 위상 여유가 크고, 대역폭이 넓은 제어기를 설계하기 위해서 제어기 게인을 자동 조절하는 알고리즘을 제안하고 ODD에서 사용되는 플랜트에 적용한 모의실험을 통하여 그 유용성을 보였다.
본 연구는 KOSPI 200 주가지수선물이 현물시장의 유동성 및 변동성에 미치는 영향을 분석하기 위하여 1996년 5월 3일 주가지수선물의 도입 전 후 각각 6개월간의 일중 매수 매도호가, 일중 최고가, 최저가, 종가, 거래량에 대한 109개 기업의 패널자료(panel data)를 일반화최소승자(GLS) 방법에 의하여 시계열횡단면회귀분석(time series cross-sectional regression)으로 실시하였다. 본 연구에서 발견된 결과는 다음과 같다. 첫째, 주가지수선물 도입이후 주식시장 전반적으로 매수 매도호가 스프레드 증가는 발견할 수 없었다. 그러나 KOSPI 200 지수 비채택종목의 스프레드는 증가하여 주가지수선물 도입이후 유동성의 감소를 보였고 KOSPI 200 종목군은 유의적인 변화가 없었다. 둘째, 스프레드의 설명변수중 가격변수는 주가지수선물의 도입 이전에 유의적 설명변수이었고, 주가지수선물 도입이후에도 구조적 차이의 변화를 발견할 수 없었다. 그러나 스프레드의 설명변수 중 주가지수선물의 도입 이전에는 유의적이지 못하였던 변동성과 거래량의 스프레드에 대한 민감도가 주가지수선물 도입이후에는 유의적인 차이변화를 나타냈다. 변동성은 KOSPI 200 지수 비채택종목군에서, 그리고 거래량은 지수채택종목과 비채택종목군 모두에서 통계적으로 유의적인 차이 변화를 나타내어 주가지수선물 도입이후 스프레드의 설명변수에 구조적 변화가 발생하였다. 셋째, 주가지수선물의 도입이후 가격변수를 설명변수로 조정하고 난 현물시장의 변동성이 유의적으로 증가하였고, 특히 지수비채택종목군에서 더 심한 증가를 보여 주었다. 이는 선물가격이 정보를 효율적으로 반영하지 못하여 현물시장의 변동성에 다소 영향을 미친 것으로 볼 수 있다.
전기 임피던스 단층촬영에서는, 각기 다른 주입 전류패턴에 의해 유기된 경계면의 전압 값을 이용하여 다양한 복원 알고리즘에 의해 물체의 내부 저항률(전도율) 분포를 추정한다. 본 논문에서는, 부가적인 사전 정보를 soft 제약조건으로 비용함수에 추가하고, 비용함수의 가중행렬을 지수적으로 가중된 최소자승법에 근거하여 선택하는 수정된 조정 Newton-Raphson(mNR) 법을 제안한다. 32채널에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 결과, 제안된 방법은 기존의 조정 mNR 법에 비해 계산부담은 약간 증가하지만 복원성능이 개선됨을 보인다.
사업의 상세설계 정보 획득이 어려워 개략적으로 투자비산정 시에 적용하는 개략산정 기법은 주로 과거의 경험자료를 활용하며, 이 과거 자료를 현재가격으로 전환시킬 때 원가지수법을 적용한다. 그러나 현실적으로 데이터 부족, 복잡한 물가조정방법 등으로 1회성으로 활용하거나 거의 적용하지 않는다. 본 논문에서는 물가조정을 복잡하게 계산하고 있는 고속철도 열차제어설비를 적정 물가지수를 활용하여 단순화된 원가지수로 개략적인 투자비를 산정 할 수 있는 표준적 과정을 제시한다. 또한 그 결과물은 향후 해당설비의 개략산정에 쉽게 활용할 수 있으며, 유사 설비의 실적자료 DB구축 및 전산모델화 하기 위한 기본적인 기준을 제공할 수 있을 것으로 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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