• 제목/요약/키워드: ARMA Model

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경험적 모드분해법을 이용한 시계열 모형의 예측력 개선에 관한 연구 (A Study on the Predictive Power Improvement of Time Series Model with Empirical Mode Decomposition Method)

  • 김태림;신홍준;남우성;허준행
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제48권12호
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    • pp.981-993
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    • 2015
  • 수문 시계열의 분석은 수문자료를 활용한 수자원의 효율적인 운영 및 관리에 필수적인 부분이며, 특히 장기적인 수문량 예측에 널리 활용되고 있다. 이러한 수문 시계열 분석은 전통적으로 하나의 자료계열을 하나의 요인으로 파악하여 자료를 분석하고 예측해왔지만 시계열 자료가 여러 가지 요인으로 혼합되 어 하나의 자료계열로 나타내질 수 있다는 가정 하에 각 요인들을 분해하여 분석하는 방법도 널리 연구되고 있다. 본 연구에서는 경험적 모드분해법을 이용하여 주어진 수문 시계열을 다중 성분으로 분해하고 분해된 각 요소를 시계열 모형으로 재구축한 후, 구축된 요소별 시계열 모형으로부터 예측된 값을 합하여 시계열을 예측하는 방법을 이용하였으며 이를 국내 댐 유입량에 적용한 후 그 결과를 나타내었다. 기존 시계열 모형과 경험적 모드분해법을 이용한 방법의 정확도를 비교한 결과, 기존의 시계열 모형을 이용하여 자료를 예측한 결과보다 경험적 모드분해법을 적용하여 자료를 분해한 후 시계열 자료를 예측한 결과가 주어진 시계열 자료를 더 잘 나타내는 것을 알 수 있었다.

Copula-ARMA Model for Multivariate Wind Speed and Its Applications in Reliability Assessment of Generating Systems

  • Li, Yudun;Xie, Kaigui;Hu, Bo
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제8권3호
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    • pp.421-427
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    • 2013
  • The dependence between wind speeds in multiple wind sites has a considerable impact on the reliability of power systems containing wind energy. This paper presents a new method to generate dependent wind speed time series (WSTS) based on copulas theory. The basic feature of the method lies in separating multivariate WSTS into dependence structure and univariate time series. The dependence structure is modeled through the use of copulas, which, unlike the cross-correlation matrix, give a complete description of the joint distribution. An autoregressive moving average (ARMA) model is applied to represent univariate time series of wind speed. The proposed model is illustrated using wind data from two sites in Canada. The IEEE Reliability Test System (IEEE-RTS) is used to examine the proposed model and the impact of wind speed dependence between different wind regimes on the generation system reliability. The results confirm that the wind speed dependence has a negative effect on the generation system reliability.

선형계통의 파라미터 추정을 위한 최적 입력의 설계 (Design of the optimal inputs for parameter estimation in linear dynamic systems)

  • 양흥석;이석원;정찬수
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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    • pp.73-77
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    • 1986
  • Optimal input design problem for linear regression model with constrained output variance has been considered. It is shown that the optimal input signal for the linear regression model can also be realized as an ARMA process. Monte-Carlo simulation results show that the optimal stochastic input leads to comparatively better estimation accuracy than white input signal.

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Combining Regression Model and Time Series Model to a Set of Autocorrelated Data

  • Jee, Man-Won
    • 한국국방경영분석학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.71-76
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    • 1982
  • A procedure is established for combining a regression model and a time series model to fit to a set of autocorrelated data. This procedure is based on an iterative method to compute regression parameter estimates and time series parameter estimates simultaneously. The time series model which is discussed is basically AR(p) model, since MA(q) model or ARMA(p,q) model can be inverted to AR({$\infty$) model which can be approximated by AR(p) model. The procedure discussed in this articled is applied in general to any combination of regression model and time series model.

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공간시계열모형의 결측치 추정방법 비교 (The Comparison of Imputation Methods in Space Time Series Data with Missing Values)

  • 이성덕;김덕기
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제17권2호
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    • pp.263-273
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    • 2010
  • 시계열의 결측값은 미지의 모수 또는 확률변수로 취급할 수 있으며 이에 따른 최대가능도방법과 확률변수방법에 의해 결측치를 추정할수 있으며 또한 주어진 자료 하에서 미지의 값에 대한 조건부기대치로 예측할수 있다. 이 연구의 주된 목적은 불완전한 자료에 대해 기존에는 ARMA모형만을 고려하였는데 이를 확장하여 공간시계열모형인 STAR모형에 적용하여 두 가지 추정방법을 이용해 결측값의 추정 정밀도를 비교하는데 있다. 사례분석을 위해 한국질병관리본부에서 전산보고 하고 있는 전염병 자료 중에서 2001~2009년 동안의 월별 Mumps 자료를 이용하여 두 가지 추정방법의 추정 정밀도와 예측정확도를 비교하였다.

Long term structural health monitoring for old deteriorated bridges: a copula-ARMA approach

  • Zhang, Yi;Kim, Chul-Woo;Zhang, Lian;Bai, Yongtao;Yang, Hao;Xu, Xiangyang;Zhang, Zhenhao
    • Smart Structures and Systems
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    • 제25권3호
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    • pp.285-299
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    • 2020
  • Long term structural health monitoring has gained wide attention among civil engineers in recent years due to the scale and severity of infrastructure deterioration. Establishing effective damage indicators and proposing enhanced monitoring methods are of great interests to the engineering practices. In the case of bridge health monitoring, long term structural vibration measurement has been acknowledged to be quite useful and utilized in the planning of maintenance works. Previous researches are majorly concentrated on linear time series models for the measurement, whereas nonlinear dependences among the measurement are not carefully considered. In this paper, a new bridge health monitoring method is proposed based on the use of long term vibration measurement. A combination of the fundamental ARMA model and copula theory is investigated for the first time in detecting bridge structural damages. The concept is applied to a real engineering practice in Japan. The efficiency and accuracy of the copula based damage indicator is analyzed and compared in different window sizes. The performance of the copula based indicator is discussed based on the damage detection rate between the intact structural condition and the damaged structural condition.

A Study of The reference value of the CUSUM control chart that can detect small average changes in the process

  • Jun, Sang-Pyo
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제25권12호
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    • pp.73-82
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    • 2020
  • 반도체나 석유화학 공정과 같이 프로세스 중심의 장치 산업에서는 흔히 관측된 자료들 사이에 자기상관(Autocorrelation)이 존재하는데, 이러한 공정에 기존의 SPC(Statistical process control)를 적용하는 경우 공정의 평균 변화를 효과적으로 검출하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 특정 시계열 모형을 따르는 공정자료에 일정한 크기의 평균 변화가 발생할 때, 잔차는 시간의 흐름에 따라 그 평균이 달라지게 되는데, ARMA(1,1) 과정을 중심으로 평균의 변화 패턴을 소개하고, 이 결과를 바탕으로 공정의 작은 평균 변화를 검출할 수 있는 CUSUM(Cumulative sum) 관리도의 공정 자료가 갖는 시계열 모형의 형태와 관심 있는 공정 평균 변화의 폭을 고려하여 CUSUM 관리도의 설계 과정에서 필요한 참고값이 적절히 선택되어 사용되어야 함을 모의실험을 통해 확인하였다.

Joint Estimation of the Outliers Effect and the Model Parameters in ARMA Process

  • Lee, Kwang-Ho;Shin, Hye-Jung
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제6권2호
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    • pp.41-50
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    • 1995
  • In this paper, an iterative procedure, which detects the location of the outliers and the joint estimates of the outliers effects and the model parameters in the autoregressive moving average model with two types of outliers, is proposed. The performance of the procedure is compared with the one in Chen and Liu(1993) through the Monte Carlo simulation. The proposed procedure is very robust in the sense that applies the procedures to the stationary time series model with any types of outliers.

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Bootstrap Confidence Intervals for the INAR(p) Process

  • Kim, Hee-Young;Park, You-Sung
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제13권2호
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    • pp.343-358
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    • 2006
  • The distributional properties of forecasts in an integer-valued time series model have not been discovered yet mainly because of the complexity arising from the binomial thinning operator. We propose two bootstrap methods to obtain nonparametric prediction intervals for an integer-valued autoregressive model : one accommodates the variation of estimating parameters and the other does not. Contrary to the results of the continuous ARMA model, we show that the latter is better than the former in forecasting the future values of the integer-valued autoregressive model.

ARMA Modeling for Nonstationary Time Series Data without Differencing

  • Shin, Dong-Wan;Park, You-Sung
    • Journal of the Korean Statistical Society
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    • 제28권3호
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    • pp.371-387
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    • 1999
  • For possibly nonstationary autoregressive moving average, modeling based on the original observations rather than the differenced observations is considered. Under this scheme, sample autocorrelation functions, parameter estimates, model diagnostic statistics, and prediction are all computed from the original data instead of the differenced data. The methods and results established under stationarity of data are shown to naturally extend to the nonstationarity of one autoregressive unit root. The sample ACF and PACF can be used for ARMA order determination. The BIC order is strongly consistent. The parameter estimates are asymptotically normal. The portmanteau statistic has chi-square distribution. The predictor is asymptotically equivalent to that based on the differenced data.

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