• Title/Summary/Keyword: Bayesian 모형

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Seasonal rainfall short-term forecasting model considering climate indices (외부기상인자를 고려한 낙동강유역 계절강수량 단기예측모형)

  • Lee, Jeong-Ju;Kwon, Hyun-Han;Hwang, Kyu-Nam;Chun, Si-Young
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.401-401
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    • 2011
  • 본 연구는 Bayesian MCMC(Markov Chain Monte Carlo)를 이용한 비정상성 빈도해석 모형에 외부기상인자를 결합하여 계절단위의 강수량을 예측하는데 목적을 두고 있으며, 그 중에서도 홍수 위험도와 관련하여 유용하게 이용될 수 있는 여름강수량을 예측 대상으로 하였다. 비정상성 빈도해석 모형을 기반으로 외부 기상인자에 의한 변동성을 고려하기 위해서는 대상 수문량을 한정할 필요가 있으며 극대치강수량과 연관성이 높은 장마전선, 태풍 등의 기상인자는 공간적 변동성 및 복합적인 특성들로 인해 예측인자를 구성하는 기상인자로 사용하기에는 무리가 있다. 따라서 본 연구에서는 계절단위의 수문량으로 여름강수량을 대상으로 하였으며, 이에 영향을 미치는 외부 기상인자로서 SST(sea surface temperature)와 OLR(outgoing longwave radiation)을 도입하였으며, 낙동강유역 여름강수량과의 공간 상관성이 높은 지역의 이전 겨울 SST와 6월 OLR을 예측인자로 활용한 7~9월 여름강수량 예측모형을 구성하였다. 모형의 검증은 결과를 알고 있는 2010년 여름 강수량을 대상으로 수행하였으며, 모형의 적용은 현재시점에서 관측된 2010년 겨울 SST와, 과거 관측 자료를 토대로 가정된 2011년 6월 OLR을 이용하여 2011년 여름 강수량을 예측하였다. 결과적으로 모형 매개변수들의 사후분포로부터 불확실성 구간을 포함한 예측결과를 구할 수 있었다.

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Comparison Study of Uncertainty between Stationary and Nonstationary GEV Models using the Bayesian Inference (베이지안 방법을 이용한 정상성 및 비정상성 GEV모형의 불확실성 비교 연구)

  • Kim, Hanbeen;Joo, Kyungwon;Jung, Younghun;Heo, Jun-Haeng
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.298-298
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    • 2016
  • 최근 기후변화의 영향으로 시간에 따라 자료 및 통계적 특성이 변하는 비정상성이 다양한 수문자료에서 관측됨에 따라 비정상성 빈도해석에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 비정상성 빈도해석에 사용되는 비정상성 확률 모형은 기존의 매개변수를 시간에 따라 변하는 공변량이 포함된 함수의 형태로 나타내기 때문에, 정상성 확률 모형에 비해 매개변수의 개수가 많으며 복잡한 형태를 가지게 된다. 따라서 본 연구에서는 비정상성 고려 시 모형이 복잡해짐에 따라 매개변수 및 확률 수문량의 불확실성이 어떻게 변하는지 알아보고자 하였다. 베이지안 방법은 매개변수 추정 및 확률 수문량의 산정 뿐 아니라 이에 대한 불확실성을 정량화할 수 있는 방법 중 하나이다. 따라서 베이지안 방법에서 매개변수 추정에 주로 쓰이는 Monte Carlo Markov Chain (MCMC) 방법 중 하나인 Metropolis-Hastings 알고리즘을 이용하여 정상성 및 비정상성 GEV모형에 대한 매개변수 및 확률수문량의 사후분포를 산정하였다. 산정된 사후분포의 사후구간을 통해 각 모형의 불확실성을 정량화하였으며, 계산된 불확실성의 비교를 통해 모형의 복잡성이 불확실성에 미치는 영향을 평가하였다.

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Interpretation of Quality Statistics Using Sampling Error (샘플링오차에 의한 품질통계 모형의 해석)

  • Choi, Sung-Woon
    • Journal of the Korea Safety Management & Science
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    • v.10 no.2
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    • pp.205-210
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    • 2008
  • The research interprets the principles of sampling error design for quality statistics models such as hypothesis test, interval estimation, control charts and acceptance sampling. Introducing the proper discussions of the design of significance level according to the use of hypothesis test, then it presents two methods to interpret significance by Neyman-Pearson and Fisher. Second point of the study proposes the design of confidence level for interval estimation by Bayesian confidence set, frequentist confidential set and fiducial interval. Third, the content also indicates the design of type I error and type II error considering both productivity and customer claim for control chart. Finally, the study reflects the design of producer's risk with operating charistictics curve, screening and switch rules for the purpose of purchasing and subcontraction.

A Comparison study of Hybrid Monte Carlo Algorithm

  • 황진수;전성해;이찬범
    • Proceedings of the Korean Statistical Society Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.135-140
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    • 2000
  • 베이지안 신경망 모형(Bayesian Neural Networks Models)에서 주어진 입력값(input)은 블랙 박스(Black-Box)와 같은 신경망 구조의 각 층(layer)을 거쳐서 출력값(output)으로 계산된다. 새로운 입력 데이터에 대한 예측값은 사후분포(posterior distribution)의 기대값(mean)에 의해 계산된다. 주어진 사전분포(prior distribution)와 학습데이터에 의한 가능도함수(likelihood functions)를 통해 계산되어진 사후분포는 매우 복잡한 구조를 갖게 됨으로서 기대값의 적분계산에 대한 어려움이 발생한다. 이때 확률적 추정에 의한 근사 방법인 몬테칼로 적분을 이용한다. 이러한 방법으로서 Hybrid Monte Carlo 알고리즘은 우수한 결과를 제공하여준다(Neal 1996). 본 논문에서는 Hybrid Monte Carlo 알고리즘과 기존에 많이 사용되고 있는 Gibbs sampling, Metropolis algorithm, 그리고 Slice Sampling등의 몬테칼로 방법들을 비교한다.

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Estimation of Dynamic Effects of Price Increase on Sales Using Bayesian Hierarchical Model (베이지안 다계층모형을 이용한 가격인상에 따른 판매량의 동적변화 추정 및 예측)

  • Jeon, Deok-Bin;Park, Seong-Ho
    • Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.798-805
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    • 2005
  • Estimating the effects of price increase on a company's sales is important task faced by managers. If consumer has prior information on price increase or expect it, there would be stockpiling and subsequent drops in sales. In addition, consumer can suppress demand in the short run. Above factors make the sales dynamic and unstable. We develop a time series model to evaluate the sales patterns with stockpiling and short term suppression of demand and also propose a forecasting procedure. For estimation, we use panel data and extend the model to Bayesian hierarchical structure. By borrowing strength across cross-sectional units, this estimation scheme gives more robust and reasonable result than one from the individual estimation. Furthermore, the proposed scheme yields improved predictive power in the forecasting of hold-out sample periods.

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The Subjectively Weighted Linear Utility Model using Bayesian Approach (베이지안 기법을 이용한 주관적 가중선형효용모형)

  • 김기윤;나관식
    • Journal of the Korean Operations Research and Management Science Society
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    • v.19 no.3
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    • pp.111-129
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    • 1994
  • In this study, we develope a revised model as well as application of decision problem under ambiguity based on the subjectively weighted linear utility medel. Bayes'rule is used when there are ambiguous probabilities on a decision problem and test information is available. A procedure for assessing the ambiguity aversion function is also presented. Decision problem of chemical corporation is used for an illustration of the application of the subjectively weighted linear utility model using Bayesian approach. We present the optimal decisiond using newly developed model. We also perform the sensitivity analysis to assure ourselves about the conclusion we obtianed on degree of ambiguity aversion due to characterize parameter of subjectively weighted linear utility model.

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A Study on the Bayes Linear Estimator for the 2-stage Randomized Response Models (2-단계 확률화응답모형에 대한 베이즈 선형추정량에 관한 연구)

  • Yum, Joon-Keun;Son, Chang-Kyoon
    • Journal of Korean Society for Quality Management
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    • v.23 no.3
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    • pp.113-125
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    • 1995
  • This paper describes the 2-stage randomized response model in the Bayesian view point. The classical Bayesian analysis needs the complete information for a prior density, but the Bayes linear estimator needs only the first and second moments. Therefore, it is convenient to find the estimator and this estimator robusts to a prior density. We show that MSE's of the Bayes linear estimators for the 2-stage randomized response models are smaller than those of the MLE's for the 2-stage randomized response models.

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Bayesian estimation of ordered parameters (순서화 모수에 대한 베이지안 추정)

  • 정광모;정윤식
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.9 no.1
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    • pp.153-164
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    • 1996
  • We discussed estimation of parameters using Gibbs sampler under order restriction on the parameters. Two well-knwon probability models, ordered exponential family and binomial distribution, are considered. We derived full conditional distributions(FCD) and also used one-for-one sampling algorithm to sample from the FCD's under order restrictions. Finally through two real data sets we compared three kinds of estimators; isotonic regression estimator, isotonic Bayesian estimator and the estimator using Gibbs sampler.

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Evaluation of Diagnostic Performance of a Polymerase Chain Reaction for Detection of Canine Dirofilaria immitis (개 심장사상충을 진단하기 위한 중합연쇄반응검사 (PCR)의 진단적 특성 평가)

  • Pak, Son-Il;Kim, Doo
    • Journal of Veterinary Clinics
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    • v.24 no.2
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    • pp.77-81
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    • 2007
  • Diagnostic performance of polymerase chain reaction (PCR) for detecting Dirofilaria immitis in dogs was evaluated when no gold standard test was employed. An enzyme-linked immunosorbent assay test kit (SnapTM, IDEXX, USA) with unknown parameters was also employed. The sensitivity and specificity of the PCR from two-population model were estimated by using both maximum likelihood using expectation-maximization (EM) algorithm and Bayesian method, assuming conditional independence between the two tests. A total of 266 samples, 133 samples in each trial, were randomly retrieved from the heartworm database records during the year 2002-2004 in a university animal hospital. These data originated from the test results of military dogs which were brought for routine medical check-up or testing for heartworm infection. When combined 2 trials, sensitivity and specificity of the PCR was 96.4-96.7% and 97.6-98.8% in EM and 94.4-94.8% and 97.1-98% in Bayesian. There were no statistical differences between estimates. This finding indicates that the PCR assay could be useful screening tool for detecting heartworm antigen in dogs. This study was provided further evidences that Bayesian approach is an alternative approach to draw better inference about the performance of a new diagnostic test in case when either gold test is not available.

Development of Multisite Spatio-Temporal Downscaling for Climate Change and Short-term Prediction (기후변화 및 단기예측을 시공간적 다지점 Downscaling 기법 개발)

  • Kwon, Hyun-Han;Moon, Young-Il;Moon, Jang-Won;Kim, Byung-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.120-124
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    • 2009
  • 기후변화로 인한 사회, 경제, 자원, 환경, 수자원 등에 영향분석은 세계적인 연구 트렌드로 자리 잡고 있다. 다양한 모형들이 기후변화 영향을 효과적으로 평가하기 위해서 개발되고 있으나 주로 강우-유출 모형을 통한 유출의 변화 특성을 모의하는데 대부분의 연구가 초점을 맞추고 있다. 그러나 기본적으로 사용되는 강수량자료의 정확한 추정이 기후변화 연구에서 가장 중요하다고 해도 과언이 아니다. 이러한 관점에서 GCM 기후모형으로부터 유도된 기후변화 시나리오로부터 여러 단계로 가공하여 모형의 입력 자료로 사용하기 위한 강수량 자료를 생산하게 된다. 이러한 과정을 총칭해서 Downscaling이라고 한다. 본 연구에서는 기후모형으로 얻은 정보를 유역단위의 수문시나리오로 변환하기 위한 통계학적 Downscaling의 연구이론 변천 상황을 종합적으로 검토하고 각 모형이 갖는 장단점을 분석하고자 한다. 즉, Weather Generator, Single-site Nonstationary Markov Chain, Multi-site Nonstationary Markov Chain, Multi-site Weather State Based Markov Model 등 다양한 모델의 변화 및 진보 과정을 살펴보고 실제 국내 유역에 적용하여 모형의 타당성을 평가해보고자 한다. 이를 위해 IPCC 기후변화 시나리오를 활용하였으며 일강수량자료계열의 특성치, 극치수문량 변동특성 등 기후변화에 따른 영향분석을 일부 실시하여 분석하였다.

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