• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권12호
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• pp.4567-4583
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• 2021

This study proposes an analytical approximation algorithm based on extreme value theory (EVT) for the inverse of the power of the incomplete Gamma function. First, the Gumbel function is used to approximate the power of the incomplete Gamma function, and the corresponding inverse problem is transformed into the inversion of an exponential function. Then, using the tail equivalence theorem, the normalized coefficient of the general Weibull distribution function is employed to replace the normalized coefficient of the random variable following a Gamma distribution, and the approximate closed form solution is obtained. The effects of equation parameters on the algorithm performance are evaluated through simulation analysis under various conditions, and the performance of this algorithm is compared to those of the Newton iterative algorithm and other existing approximate analytical algorithms. The proposed algorithm exhibits good approximation performance under appropriate parameter settings. Finally, the performance of this method is evaluated by calculating the thresholds of space-time block coding and space-frequency block coding pattern recognition in multiple-input and multiple-output orthogonal frequency division multiplexing. The analytical approximation method can be applied to other related situations involving the maximum statistics of independent and identically distributed random variables following Gamma distributions.

• 재무관리연구
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• 제22권1호
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• pp.119-146
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• 2005

본 연구는 극한치 이론을 적용하여 국내 주식시장에 대한 VAR값을 구하고 이의 유용성을 살펴보았다. 극한치모형으로는 블록최대값모형과 POT 모형을 이용하였고 백테스트를 통하여 이들 모형의 적정성을 알아보았다. 극한치모형 중 블록최대값 모형은 신뢰수준의 변화에 따라 VAR 추정치의 변동이 매우 큰 것으로 나타났으며, 블록의 크기를 어떻게 선택하는가에 따라 모수의 추정치가 크게 달라져 VAR값의 안정성이 떨어지는 것으로 나타났다. 이는 국내 주식시장에 대해 VAR 측정시 블록최대값 모형을 사용하는 것은 적절치 않음을 시사하는 것이다. 반면 POT모형은 임계치의 선택에 따라서 VAR 값이 달라지기는 하나 상대적으로 안정적인 모습을 보이며, 또한 백테스트 결과 97.5% 이상의 신뢰수준에서 VAR값이 델타 VAR에 비하여 우수한 성과를 보이는 것으로 나타났다. 특히 POT모형은 신뢰수준이 높아질수록 그 우월성이 높은 것으로 나타나, 주로 99% 이상의 높은 신뢰수준의 VAR값을 이용하는 경우에 위험의 관리수단으로 유용한 모형임을 시사하고 있다. 또한 극한치모형은 수익률의 왼쪽 꼬리와 오른쪽 꼬리를 분리하여 추정하고 이를 VAR의 계산에 이용하기 때문에, 수익률분포가 비대칭적 특징을 보이는 우리나라 주식시장의 VAR 측정시 적절한 방법임을 확인할 수 있었다.

• Communications for Statistical Applications and Methods
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• 제16권5호
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• pp.803-812
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• 2009

금융자료에 극단값이론을 적용하는 것은 위험관리에서 중요한 최신 통계기법 중의 하나라고 할 수 있다. 극단값분석에서 전통적으로 사용해 오던 연간 최대값방법은 시계열자료의 연간 최대값들에 대하여 일반화 극단값분포를 적합시키는 것이고, 최근 대안으로 널리 사용되고 있는 분계점 방법은 시계열자료 중 충분히 큰 하나의 분계점을 넘어서는 초과값들에 대하여 일반화파레토분포를 적합시키는 것이다. 그러나, 보다 실질적인 방법은 분계점을 넘어서는 초과값들을 하나의 점과정으로 해석하는 것인데, 즉 초과값들의 초과시점과 초과여분을 점근적으로 비동질 포아송과정을 갖는 하나의 2차원 점과정으로 간주하는 것이다. 본 논문에서는 이러한 2차원 비동질 포아송과정 모형을 1982.1.4부터 2008.12.31까지 수집된 원/달러 환율 시계열자료로부터 계산된 일별 환율투자손실률, 즉 일별 로그 손실률에 적용한다. 여기서 주된 관심은 10년 혹은 50년에 한번 정도 발생하는 대형 손실률 수준과 같은 극단분위수를 어떻게 추정하느냐 하는 것이다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권5호
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• pp.1093-1099
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• 2016

• Communications for Statistical Applications and Methods
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• 제22권6호
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• pp.647-653
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• 2015

Extreme value theory concerns the distributional properties of the maximum of a random sample; subsequently, it has been significantly extended to stationary random sequences satisfying weak dependence restrictions. We focus on distributional mixing condition $D(u_n)$ and the Berman condition based on covariance among weak dependence restrictions. The former is assumed for general stationary sequences and the latter for stationary normal processes; however, both imply the same distributional limit of the maximum of the normal process. In this paper $D(u_n)$ condition is shown weaker than Berman's covariance condition. Examples are given where the Berman condition is satisfied but the distributional mixing is not.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권6호
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• pp.576-580
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• 2013

In this paper, we investigate the capacity of a multipoint-to-point cognitive radio network. In existing works, the asymptotic capacity is only obtained in the high peak power region at secondary transmitter (ST) or obtained without considering the interference from primary transmitter (PT) for easy analysis. Here, we analyze the asymptotic capacity by considering an arbitrary peak power at the ST and the interference from the PT based on extreme value theory. Simulation results show that our approximated capacity is well-matched to the exact capacity. Furthermore, the scaling law of our capacity is found to be double logarithm of the number of secondary users.

• 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.

• Communications for Statistical Applications and Methods
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• 제29권3호
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• pp.319-331
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• 2022

In this paper, we develop a new statistical model to forecast the PM_2.5 level in Seoul, South Korea. The proposed model is based on the extreme quantile regression model with lasso penalty. Various meteorological variables and air pollution variables are considered as predictors in the regression model, and the lasso quantile regression performs variable selection and solves the multicollinearity problem. The final prediction model is obtained by combining various extreme lasso quantile regression estimators and we construct a binary classifier based on the model. Prediction performance is evaluated through the statistical measures of the performance of a binary classification test. We observe that the proposed method works better compared to the other classification methods, and predicts 'very bad' cases of the PM_2.5 level well.

• Wind and Structures
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• 제9권3호
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• pp.179-191
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• 2006

Parent wind data are often acknowledged to fit a Weibull probability distribution, implying that wind epoch maxima should fall into the domain of attraction of the Gumbel (Type I) extreme value distribution. However, observations of wind epoch maxima are not fitted well by this distribution and a Generalised Extreme Value (GEV) analysis leading to a Type III fit empirically appears to be better. Thus there is an apparent paradox. The reasons why advocates of the GEV approach seem to prefer it are briefly summarised. This paper gives a detailed analysis of the errors involved when the GEV is fitted to epoch maxima of Weibull origin. It is shown that the results in terms of the shape parameter are an artefact of these errors. The errors are unavoidable with the present sample sizes. If proper significance tests are applied, then the null hypothesis of a Type I fit, as predicted by theory, will almost always be retained. The GEV leads to an unacceptable ambiguity in defining design loads. For these reasons, it is concluded that the GEV approach does not seem to be a sensible option.

• 응용통계연구
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• 제33권1호
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• pp.107-114
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• 2020

자연 재해로부터 관측되는 자료를 대상으로 재현 수준 예측 등과 같은 자료 분석을 위해 일반화 극단값 분포(generalized extreme value)가 자주 사용되어 왔다. 표본 수가 충분히 큰 경우 연속적인 블록 최댓값들은 점근적으로 일반화 극단값 분포를 따른다. 하지만 소표본인 경우 이러한 사실은 성립되지 않을 수도 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 모형 적합도 검정 및 모형 선택을 통해 로그-로지스틱(log-logistic) 분포의 사용을 제안한다. 하나의 예증으로서 중국 지진 자료를 대상으로 하여 로그-로지스틱 분포를 이용하여 재현 기간별 재현 수준 예측 및 신뢰구간을 제시한다.