• 제목/요약/키워드: Extreme Value Distribution Model

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Performance Analysis of Economic VaR Estimation using Risk Neutral Probability Distributions

  • Heo, Se-Jeong;Yeo, Sung-Chil;Kang, Tae-Hun
    • 응용통계연구
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    • 제25권5호
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    • pp.757-773
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    • 2012
  • Traditional value at risk(S-VaR) has a difficulity in predicting the future risk of financial asset prices since S-VaR is a backward looking measure based on the historical data of the underlying asset prices. In order to resolve the deficiency of S-VaR, an economic value at risk(E-VaR) using the risk neutral probability distributions is suggested since E-VaR is a forward looking measure based on the option price data. In this study E-VaR is estimated by assuming the generalized gamma distribution(GGD) as risk neutral density function which is implied in the option. The estimated E-VaR with GGD was compared with E-VaR estimates under the Black-Scholes model, two-lognormal mixture distribution, generalized extreme value distribution and S-VaR estimates under the normal distribution and GARCH(1, 1) model, respectively. The option market data of the KOSPI 200 index are used in order to compare the performances of the above VaR estimates. The results of the empirical analysis show that GGD seems to have a tendency to estimate VaR conservatively; however, GGD is superior to other models in the overall sense.

실무적 적용 관점에서 신뢰성 분포의 유형화 모형의 고찰 (Review of Classification Models for Reliability Distributions from the Perspective of Practical Implementation)

  • 최성운
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.195-202
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    • 2011
  • The study interprets each of three classification models based on Bath-Tub Failure Rate (BTFR), Extreme Value Distribution (EVD) and Conjugate Bayesian Distribution (CBD). The classification model based on BTFR is analyzed by three failure patterns of decreasing, constant, or increasing which utilize systematic management strategies for reliability of time. Distribution model based on BTFR is identified using individual factors for each of three corresponding cases. First, in case of using shape parameter, the distribution based on BTFR is analyzed with a factor of component or part number. In case of using scale parameter, the distribution model based on BTFR is analyzed with a factor of time precision. Meanwhile, in case of using location parameter, the distribution model based on BTFR is analyzed with a factor of guarantee time. The classification model based on EVD is assorted into long-tailed distribution, medium-tailed distribution, and short-tailed distribution by the length of right-tail in distribution, and depended on asymptotic reliability property which signifies skewness and kurtosis of distribution curve. Furthermore, the classification model based on CBD is relied upon conjugate distribution relations between prior function, likelihood function and posterior function for dimension reduction and easy tractability under the occasion of Bayesian posterior updating.

기후정보와 지리정보를 결합한 계층적 베이지안 모델링을 이용한 재현기간별 일 강우량의 공간 분포 및 불확실성 (Spatial distribution and uncertainty of daily rainfall for return level using hierarchical Bayesian modeling combined with climate and geographical information)

  • 이정훈;이옥정;서지유;김상단
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권10호
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    • pp.747-757
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    • 2021
  • 극한 강우의 정량화는 홍수방어계획의 수립에 대단히 중요하며 극한 강우의 일반적인 척도는 T-년 재현기간으로 표현된다. 본 연구에서는 기후정보와 지리정보가 결합된 계층적 베이지안 모형을 이용하여 재현기간별 일 강우량의 공간 분포 및 불확실성을 추정하는 방법을 제시하고 이를 서울-인천-경기 지역에 적용하였다. 한국 기상청에서 운영 중인 서울-인천-경기 지역의 6개 종관기상관측소의 연 최대 일 강우량이 일반화된 극치 분포에 적합되었다. 지점 빈도해석과 지수 홍수법을 이용한 지역 빈도해석으로부터 도출된 재현기간별 일 강우량과의 비교를 통하여 제안된 방법의 적용성 및 신뢰도를 살펴보았다. 모든 지점과 모든 재현기간에서 지수홍수법에 의한 지역 빈도해석의 불확실성이 가장 큰 것으로 나타났으며, 계층적 베이지안 모형에 의한 지역 빈도해석의 신뢰도가 가장 높은 것을 확인하였다. 제안된 방법은 서울-인천-경기 지역 및 공간적인 크기가 유사한 다른 지역에서 다양한 지속기간에 대한 확률강우량 지도를 생성하는데 사용될 수 있을 것이다.

남서 해역 심해 설계 파고 및 풍속의 극치분석 (The Extreme Value Analysis of Deepwater Design Wave Height and Wind Velocity off the Southwest Coast)

  • 김강민;이중우;이훈;양상용;정영환
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.245-251
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    • 2005
  • 연안 및 항만시설물의 설계에서 심해 설계파 및 풍속은 매우 중요한 설계 파라메타이다. 특히, 최근 부각되고 있는 방재공학 측면에서 이러한 정보에 대한 분석단계는 필수적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 완도관측소의 기상연보에서 제시한 1978년부터 2003년까지의 풍속자료와 한국해양연구원 파랑정보시스템에서 제공하는 16방향별 최대 유의파 산출자료를 이용하여 극치분석을 수행하였다. 특성분석에 사용된 극치분포함수는 Weibull, Gumbel, Log-Pearson Type-III, Normal, Lognormal, Gamma 분포이며, 각 분포함수의 매개변수는 모멘트법, 최우도법 그리고 확률 가중 모멘트법으로 추정하였다. 또한, 극치분포함수의 적함성은 5${\%}$의 유의수준 즉, 95${\%}$신뢰도 수준으로 $x^{2}$및 K-S 검정을 실시하였다. 그 결과, 한국 남서연안의 심해 설계파고는 Gumbel 분포형이 가장 적합한 모형으로 파악되었으나, 본 연구의 대상영역에 적합한 모형은 각각의 극치자료에 따라 선정된 확률분포에 의해 다르게 나타났다.

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초고강도 콘크리트에 적합한 응력분포 모델의 제안 (A Proposal of the Compressive Stress Distribution Model of Ultra High-Strength Concrete)

  • 박훈규;윤영수;한상묵;장일영
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.436-441
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    • 1997
  • This paper presents the compressive stress distribution model appropriate to predict the ultimate strength of structural elements using ultra high-strength concrete. From the results of this investigation, the following conclusions are drawn: 1. The constant value of strain at extreme concrete compression fiber of 0.0027 is seen to represent satisfactorily the experimental result for ultra high-strength concrete. 2. The current ACI-318 rectangular stress block parameters were found to overestimate the moment capacity of ultra high-strength concrete columns with eccentrically loaded. 3. The equivalent trapezoidal stress distribution model with new parameter $\lambda_1$ and $\lambda_2$ was developed.

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Temperature effect analysis of a long-span cable-stayed bridge based on extreme strain estimation

  • Yang, Xia;Zhang, Jing;Ren, Wei-Xin
    • Smart Structures and Systems
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    • 제20권1호
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    • pp.11-22
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    • 2017
  • The long-term effect of ambient temperature on bridge strain is an important and challenging problem. To investigate this issue, one year data of strain and ambient temperature of a long-span cable-stayed bridge is studied in this paper. The measured strain-time history is decomposed into two parts to obtain the strains due to vehicle load and temperature alone. A linear regression model between the temperature and the strain due to temperature is established. It is shown that for every $1^{\circ}C$ increase in temperature, the stress is increased by 0.148 MPa. Furthmore, the extreme value distributions of the strains due to vehicle load, temperature and the combination effect of them during the remaining service period are estimated by the average conditional exceedance rate approach. This approach avoids the problem of declustering of data to ensure independence. The estimated results demonstrate that the 95% quantile of the extreme strain distribution due to temperature is up to $1.488{\times}10^{-4}$ which is 2.38 times larger than that due to vehicle load. The study also indicates that the estimated extreme strain can reflect the long-term effect of temperature on bridge strain state, which has reference significance for the reliability estimation and safety assessment.

포트폴리오 VaR 측정을 위한 EVT-GARCH-코퓰러 모형의 성과분석 (Performance analysis of EVT-GARCH-Copula models for estimating portfolio Value at Risk)

  • 이상훈;여성칠
    • 응용통계연구
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    • 제29권4호
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    • pp.753-771
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    • 2016
  • 금융기관의 위험관리를 위한 중요한 도구로서 현재 VaR가 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 코퓰러 함수들을 이용하여 극단치이론과 GARCH 모형을 결합한 일변량분포로부터 구축한 다변량분포들을 바탕으로 코스피, 다우존스, 상하이 그리고 니케이 지수들로 구성된 포트폴리오의 VaR 추정과 그 성과에 관해 논의하였다. 사후검증 결과 전체적으로 볼 때 가우시안, t, 클레이톤, 프랭크 코퓰러를 사용한 t-분포의 오차항을 가진 변동성 모형들이 포트폴리오 VaR의 측정에 적합한 모형들로 나타났으며, 특히 프랭크 코퓰러의 경우에 가장 우수한 성과를 나타내었다.

Predicting of tall building response to non-stationary winds using multiple wind speed samples

  • Huang, Guoqing;Chen, Xinzhong;Liao, Haili;Li, Mingshui
    • Wind and Structures
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    • 제17권2호
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    • pp.227-244
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    • 2013
  • Non-stationary extreme winds such as thunderstorm downbursts are responsible for many structural damages. This research presents a time domain approach for estimating along-wind load effects on tall buildings using multiple wind speed time history samples, which are simulated from evolutionary power spectra density (EPSD) functions of non-stationary wind fluctuations using the method developed by the authors' earlier research. The influence of transient wind loads on various responses including time-varying mean, root-mean-square value and peak factor is also studied. Furthermore, a simplified model is proposed to describe the non-stationary wind fluctuation as a uniformly modulated process with a modulation function following the time-varying mean. Finally, the probabilistic extreme response and peak factor are quantified based on the up-crossing theory of non-stationary process. As compared to the time domain response analysis using limited samples of wind record, usually one sample, the analysis using multiple samples presented in this study will provide more statistical information of responses. The time domain simulation also facilitates consideration of nonlinearities of structural and wind load characteristics over previous frequency domain analysis.

Prediction of sharp change of particulate matter in Seoul via quantile mapping

  • Jeongeun Lee;Seoncheol Park
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제30권3호
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    • pp.259-272
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    • 2023
  • In this paper, we suggest a new method for the prediction of sharp changes in particulate matter (PM10) using quantile mapping. To predict the current PM10 density in Seoul, we consider PM10 and precipitation in Baengnyeong and Ganghwa monitoring stations observed a few hours before. For the PM10 distribution estimation, we use the extreme value mixture model, which is a combination of conventional probability distributions and the generalized Pareto distribution. Furthermore, we also consider a quantile generalized additive model (QGAM) for the relationship modeling between precipitation and PM10. To prove the validity of our proposed model, we conducted a simulation study and showed that the proposed method gives lower mean absolute differences. Real data analysis shows that the proposed method could give a more accurate prediction when there are sharp changes in PM10 in Seoul.

점과정 기법을 이용한 VaR추정의 성과 (Performance of VaR Estimation Using Point Process Approach)

  • 여성칠;문성주
    • 응용통계연구
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    • 제23권3호
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    • pp.471-485
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    • 2010
  • 금융위험의 위험관리를 위한 도구로서 현재 VaR가 널리 이용되고 있다. VaR의 측정은 사용의 편리상 정규분포를 가정하여 이루어져 왔으나 좀 더 정확한 VaR의 산출을 위해 최근 극단치이론을 이용한 추정방법이 관심을 끌고 있다. 지금까지 극단치이론을 이용하여 VaR의 추정을 위한 확률모형에는 주로 GEV모형과 GPD모형이 사용되고 있다. 본 논문에서는 기존의 EV모형이 갖는 문제점들을 극복하고 좀 더 정확한 VaR를 측정하기위한 노력으로 PP모형을 제시하였다. PP모형은 확률과정의 관점에서 GEV모형과 GPD모형을 포괄하는 모형으로서 기존의 EV모형을 일반화시키는 모형이라고 할 수 있다. PP모형이 기존의 정규분포와 두 EV모형에 비해 VaR추정의 성과가 우수함을 실증분석을 통해 보여주었다.