• 제목/요약/키워드: 추계 모형

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추계학적 모형을 이용한 용담 유역의 연 최대${\cdot}$최소 유출량 모의 (Stochastic Modeling of Annual Maximum and Minimum Streamflow of Youngdam basin)

  • 김도진;김병식;김형수;서병하
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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    • pp.719-723
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    • 2004
  • 본 연구에서는 일 최고, 최소치 유출량 계열을 확충하기 위해 ARIMA(p,d,q) 모형을 이용하였으며, 분석 자료의 경향성 유무를 파악하기 위해 Mann-Kendal 비모수적 검정을 실시하였다. 분석 결과, 최고 최소 유출량 자료 모두 경향성이 없는 것으로 분석되었다. ARIMA(p,d,q) 모형의 최적 차수를 결정하기 위해 ACF, PACF, AIC, 그리고 SBC(Schwarz Bayesian Criterion) 검사를 실시하였으며 이를 통해 최적의 ARMA 모형을 결정하였다. 일 최대치 자료의 경우 추계학적 경향 보다는 무작위적 특성을 보였으며, 일 최소치 자료계열 경우, ARMA(1,0) 모형이 최적 모형으로 선정되었다.

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확률적 인구추계 (Stochastic Demographic and Population Forecasting)

  • 우해봉
    • 한국인구학
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    • 제33권1호
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    • pp.161-189
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    • 2010
  • 인구추계 분야에서 경험한 최근의 발전 상황은 불확실성에 대한 정확한 이해와 이에 대한 적절한 방법론적 대처가 핵심적인 이슈 중의 하나임을 보여 주고 있다. 이러한 측면에서 본 연구는 1980년대 이후 점차 활용도가 높아지고 있는 확률적 인구추계의 주요 내용과 방법들을 소개하였다. 구체적으로 본 연구는, 첫째, 인구변동 요인들의 미래 추세 예측에 수반된 불확실성의 특성 그리고 이러한 불확실성의 처리 방법으로 전통적인 시나리오 접근과 상대적으로 최근에 주목을 받기 시작한 확률적 접근을 개관하였다. 시나리오 접근의 한계와 관련해서는 확률적 해석의 불가능, 시나리오의 경직성, 예측구간의 비일관성의 문제를 검토하였다. 둘째, 확률적 인구추계의 특성들을 살펴봄과 함께 인구변동 요인들에 대한 확률적 예측을 위해 현재까지 가장 빈번하게 활용되고 있는 전문가 판단법, 통계적 모형에 기초한 방법, 그리고 과거의 예측 오차를 활용한 방법의 주요 내용과 장단점을 살펴보았다. 마지막으로 이러한 논의를 기초로 인구추계에 있어서 확률적 접근이 해결해야 할 과제와 향후 발전 방향 그리고 인구추계 분야에서 이루어진 최근의 발전 상황들이 갖는 시사점을 논의하였다.

기상자료 미계측 지역의 추계학적 기상발생모형 (Stochastic Daily Weather Generations for Ungaged Stations)

  • 강문성;박승우;진영민
    • 한국농공학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.57-67
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    • 1998
  • A stochastic weather generator which simulate daily precipitation, maximum and minimum daily temperature, relative humidity was developed. The model parameters were estimated using stochastic characteristics analysis of historical data of 71 weather stations. Spatial variations of the parameters for the country were also analyzed. Model parameters of ungauged Sites were determined from parameters of adjacent weather stations using inverse distance method. The model was verified on Suwon and Ulsan weather stations and showed good agreement between simulated and observed data.

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장래인구추계를 위한 출산력 가정치의 설정 (Development of Fertility Assumptions for the Future Population Projection)

  • 전광희
    • 한국인구학
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    • 제29권2호
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    • pp.53-88
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 장래인구추계를 위하여 논리적이고 상대적으로 정확한 연령별 출산율의 가정치를 설정하는 것이다. 먼저 코호트별 출산순위별 연령별 출산율의 추정과 추계를 위하여 Coale-McNeil 모형을 일반화한 로그감마분포모형을 선택한다. 다음은 보정형의 연령별 출산율 모형을 재생산을 완료하지 않은 상대적으로 젊은 출생코호트를 포함하는 실적치 자료에 맞추기 위하여, 출산력 파라메터를 추정하는 방법을 설명한다. 본 연구는 일련의 출생코호트의 출생순위별 연령별 출산율을 역출하여, 장래의 특정연도 대하여 연령별 출산율을 추계한다. 가령, 2010년의 20세의 연령별 출산율은 1990년에 태어난 출생코호트의 20세에서의 연령별 출산율이고, 2010년의 21세의 연령별 출산율은 1989년에 태어난 출생코호트의 21세에서의 연령별 출산율에 해당한다. 결국 2010년에 태어난 코호트까지의 연령별 출산율의 추계치를 얻게 되면, 2055년도 까지의 기간별(연도별_령별 출산율에 대한 가정치를 설정할 수 있다. 본 연구의 출산력 가정치와 통계청의 2005년 장래인구 특별추계의 가정치 사이에 차이가 나는 것은 털 연구의 출산예측모형에서 혼인연령의 상승과 독신여성의 증가로 인한 출산력 저하의 최근 추세를 제대로 반영하였기 때문이라고 할 수 있으며, 이러한 점에서 본 연구의 출산력 가정치가 논리적이고 합리적이라고 주장할 수 있을 것이다. 그러나 장래인구추계와 관련하여, 출산력 가정치 설정을 위한 출산예측모형의 본질적 과제는 어떻게 기간효과(를 슬기롭게 다루느냐 하는 것이다. 코호트모형을 근간으로 하여, 최근의 실적치를 바탕으로 약간의 기간적 수정을 하는 것을 제외하고는 기간효과를 별도로 취급하기는 쉽지 않다.

한국의 적정인구 추세에 관한 연구

  • 김형기
    • 한국인구학회:학술대회논문집
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    • 한국인구학회 2006년도 후기학술대회 및 정기총회
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    • pp.193-230
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    • 2006
  • 본 논문은 국가별 추계인구와 미래 9개년 인구관련 설명변수들의 추정값을 통하여 적정인구 모형을 구형하고 한국의 적정인구를 추정하는데 목적이 있다. 후생을 고려한 생산함수 확장모형, 세계 176개국의 표본자료 그리고 다중회귀분석을 이용하여 $2000{\sim}2300$년 한국의 적정인구를 추정하고 그 추세곡선을 나타내는 것이다. 모형의 종속변수는 UN에 의한 세계각국의 추계인구이고, 설명변수는 9개 변수 즉 PPP GDP, 인접지역 경제통합율, 교육수준, 영어구사비율, 국토유효면적, 에너지량, 기온, 수자원량, 무역거리이다. 연구결과는 다음과 같다. $2000{\sim}2300$년 한국의 적정인구는 $4,350{\sim}4,950$만명으로 추정되며, 2000년${\sim}$2050년은 $4,700{\sim}5,010$만명, 2050년${\sim}2100$년은 $4,770{\sim}4,400$만명이 된다. 2125년 최저점 4,350만명을 통과한 후 점진적으로 2300년의 4,870만명으로 접근해 갈 것으로 추정된다. 연구결과의 시사점은 네 가지이다. 첫째 한국의 적정인구가 2125년을 기준으로 이전은 감소 이후는 증가 추세일 것이므로 정책결정시 적정한 목표인구를 설정해야 한다는 점이다. 둘째 현 추세로 진행되면 2050년 이후 적정인구가 추계인구보다 $500{\sim}600$만명 더 많아진다는 점이다. 셋째 2125년 이전의 적정인구는 좁게 $4,770{\sim}4,545$만명으로서, 출산율 향상을 통한 적정인구의 유지 노력이 필요하다는 점이다. 넷째 적정인구 추세의 기복은 출산기피로 인한 인구감소 때문으로 출산지원과 입양 및 이민 유입의 정책에 따라 변화될 수 있다는 점이다.

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추계론적 방법을 통한 연속 적설 자료 모의 (Simulation of continuous snow accumulation data using stochastic method)

  • 박정하;김동균;이정훈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.60-60
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    • 2022
  • 본 연구에서는 적설 추정 알고리즘과 추계 일기 생성 모형을 활용하여 관측 적설의 특성을 재현하는 연속 적설심 자료 모의 방법을 소개한다. 적설 추정 알고리즘은 강수 유형 판단, Snow Ratio 추정, 그리고 적설 깊이 감소량 추정까지 총 3단계로 구성된다. 먼저 강수 발생시 지상기온과 상대습도를 지표로 활용하여 강수 유형을 판단하고, 강수가 적설로 판별되었을 때 강수량을 신적설심으로 환산하는 Snow Ratio를 추정한다. Snow Ratio는 지상 기온과의 sigmoid 함수 회귀분석을 통해 추정하였으며, precipitation rate 조건(5 mm/3hr 미만 및 이상)에 따라 두 가지 함수를 적용하였다. 마지막으로 적설 깊이 감소량은 온도 지표 snowmelt 식을 이용하여 추정하였으며, 매개변수는 적설 깊이 및 온도 관측 자료를 활용하여 보정하였다. 속초 관측소 자료를 활용하여 매개변수를 보정 및 검증하여 높은 NSE(보정기간 : 0.8671, 검증기간 : 0.7432)를 달성하였으며, 이 알고리즘을 추계 일기 생성 모형으로 모의한 합성 기상 자료(강수량, 지상기온, 습도)에 적용하여 합성 적설심 시계열을 모의하였다. 모의 자료는 관측 자료의 통계 및 극한값을 매우 정확하게 재현하였으며, 현행 건축구조기준과도 일치하는 것으로 나타났다. 이 모형을 통하여 적설 위험 분석 분야뿐 아니라 기후 전망 자료와의 결합, 미계측 지역에 대한 자료 모의 등에도 광범위하게 활용될 수 있을 것이다.

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다변량 추계학적 모형을 이용한 낙동강 유역의 가뭄해석에 관한 연구 (Drought Analysis of Nakdong River Basin Based on Multivariate Stochastic Models)

  • 허준행;김경덕;조원철
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제30권2호
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    • pp.155-163
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    • 1997
  • 본 연구에서는 낙동강유역 진동, 현풍, 왜관 지점의 연평균 유량자료에 대하여 다변량 추계학적 모형올 적용하여 가뭄특성을 해석하였다. 추계학적 모형으로는 다변량 자기회귀 (MAR) 모형과 다변량 contemporaneous 자기회귀 (MCAR) 모형올 사용하였으며, 잔차계열의 왜곡도 검사, 계열상관도(correlogram) 등의 적합도 검정을 통하여 MCAR(1) 모형과 MAR(1) 모형올 적정 모형으로 선정하였다. 또한 MCAR(1) 모형과 MAR(1) 모형에 의해 모의발생된 자료 모두 실제자료의 기본적인 통계값과 매우 비슷하게 나타났다. 따라서 모의발생된 다양한 크기의 자료를 통하여 산정된 3개 지점의 재현기간별 가뭄특성치, 예를 들변 가뭄기간, 가뭄부족량, 가뭄강도 둥은 비교적 잘 재현된 것으로 판단된다. 위와 같이 산정된 가뭄특성치는 중.장기간 수자원 공급체계를 위한 계획과 설계에 중요한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

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유사의 입경분포 모의를 위한 방안 연구 - 점착성 유사의 경우 (An approach to predict size distribution of suspended sediment - cohesive sediment)

  • 손민우;변지선;박병은
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.288-288
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    • 2018
  • 점착성 유사는 응집 현상을 겪는 유사로, 응집 현상(Flocculation Process)는 응집 과정(Aggregation Process)와 파괴 과정(Breakup Process)의 경쟁으로 이루어진다고 여겨진다. 응집 현상을 통해 점착성 유사는 물과 점착성을 띠는 작은 입자들의 덩어리인 플럭(Floc)을 형성하여 흐름 내에서는 대부분이 플럭의 형태로 이동한다. 점착성 유사의 응집 모형 중 하나인 플럭 성장모형(Floc Growth Model, FGM)은 상미분 방정식으로 시간에 따른 플럭의 크기를 계산하는 모형이다. 응집과 파괴의 평형 상태에서 평균 입경을 얻는다. 이러한 FGM은 낮은 수치 계산 비용으로 합리적인 계산 결과를 얻을 수 있으며, 유사 이동 모형 혹은 흐름 모형과의 결합이 수월한 장점을 가진다. 또한, 닫힌 계(Closed System)에서 질량이 보존되는 특징이 있다. 반면, 결정론적인 특성을 띠면서 특정 플럭 크기만을 계산하기 때문에 점착성 유사의 입도 분포에 대한 정보를 얻을 수 없다. 결정론적 특성을 띠는 FGM에 추계학적 방법을 적용함으로써 특정 확률 분포형을 가지는 플럭의 입도 분포를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 기 개발된 추계학적 FGM과 유사 이동 모형의 결합을 통해 변화하는 유수동역학적 조건에서 플럭의 입도 분포를 산정하고자 한다. 이전의 많은 실험실 실험 결과들은 부유가 발생한 상태를 유지하면서 수행되는 것으로, 특정 난류 특성(난류 소산 매개변수)와 특정 유사 농도 조건에서의 입도 분포를 얻는다. 그러나 하구부 및 하천의 하류는 조류의 영향을 받는 구간으로, 점착성 유사의 특성을 분석하기 위해서는 변화하는 유수동역학적 특성에 관한 고려가 필수적이라 할 수 있다. 결합된 점착성 유사 입도 분포 모형은 플럭의 침강과 재부유를 고려할 수 있는 특징을 가지며, 실측자료와의 비교를 통해 입도 분포를 합리적으로 모의하는 것으로 나타난다. 본 연구에서 개발된 점착성 유사 입도 분포 모형은 나아가 비점착성 유사의 입도 분포 모형과의 결합을 통해 두 종류의 유사가 혼재하는 구간에서도 합리적인 입도분포와 유사의 이동을 모의할 수 있을 것으로 예측된다.

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R를 활용한 인구변동요인 산정과 인구추계 시스템 개발 (Development of system of Population projection and driving variation on demography for Korea using R)

  • 오진호
    • 응용통계연구
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    • 제33권4호
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    • pp.421-437
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    • 2020
  • 본 논문은 최근에 널리 사용되고 있는 R 프로그램으로 출산율, 사망률, 국제이동률을 예측하고 이들 결과를 Leslie 행렬에 대입해 인구추계 산출하는 방법을 소개한다. 특히 Kaneko (2003)가 제안한 출산율의 일반화로그감마모형, Li 등 (2013)의 사망률 LC-ER 모형, Ramsay와 Silverman (2005)가 제안한 국제이동률의 함수적데이터모형을 시현할 수 있도록 하였다. 최근 R로 구현된 대표적인 인구추계 패키지로 demography, bayesPop가 소개되고 있으나, 이는 Human Mortality Database (HMD), Human Fertility Database (HFD)에 업로드된 자료에 한에서만 분석이 가능하고 기타 데이터를 적용하기 위해서는 자료 변경과 수정이 요구된다. 특히 우리나라의 경우 HMD에 단기 간의 자료로만 제공되어 있어 이 패키기를 적용하기에는 한계점이 있다. 이에 본 논문은 이런 실정과 한국의 저출산, 고령화, 내국인, 외국인 국제이동률 상이패턴을 반영할 수 있는 R 프로그램을 소개하고, 2117년까지의 인구추계를 도출하였다.

보행자 이동성을 고려한 Picocell시스템의 핸드오버 통화량 분석

  • 이기동;장근녕;김세헌
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.132-135
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    • 2001
  • 마이크로셀 시스템에서 트래픽(통화량) 성능은 가입자(사용자)들의 이동성에 민감한 영향을 받는다. 셀 내 체류시간 및 채널점유시간은 이동 속도 및 방향의 추계적인 변화에 의하여 특성지어진다. 셀 내 체류시간은 채널점유시간과 같은 통화량 성능을 분석하는데 기초적으로 이용되는 중요한 정보를 제공한다. 차세대 이동통신 네크워크로 진화해 가는 과정에서 증가하는 사용자들의 접속요청을 수용하고 주파수 효용도를 높이기 위하여 셀의 크기는 매우 작아진다. 셀의 크기가 작아질수록 통화량 성능은 사용자들, 특히 보행자들의 가변적인 이동성에 더욱더 영향을 받게된다. 단순화된 모형을 이용한 기존연구는 제2세대 이동통신에서는 수용할만한 정확성을 보였으나, 통화량 분포의 변화가 시간적으로 크고, 보행자의 이동성에 영향을 많이 받는 picocell (피코셀)의 특성을 적절히 반영하지 못하여 성능분석의 정확성을 기대하기 어렵다. 보행자의 가변적인 이동성을 수리적으로 분석하기 '위하여 랜덤 웍 (random-walk)모형을 적용하여 기존의 연구보다 개선시킨 확률모형을 제안한다. 제안된 모형으로 추계적 상관관계가 있는 보행자 이동성의 가변적 특성을 분석할 수 있다. 주요 통화량 성능지표를 제안된 모형으로 분석하였다.

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