• 제목/요약/키워드: Monte-Carlo 모의법

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반복이 있는 랜덤화블록 모형에서 정렬방법과 선형위치통계량을 이용한 비모수 검정법 (Nonparametric method using aligned method and linear placement statistics in randomized block design with replications)

  • 전소영;김동재
    • 응용통계연구
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    • 제30권2호
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    • pp.281-290
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    • 2017
  • 반복이 있는 랜덤화블록 모형에서의 비모수적 검정 방법에는 Mack과 Skillings (1980)가 제안한 방법이 있다. 이 방법은 각각의 관측값을 사용하는 대신 각 블록에서의 반복된 관측값들의 평균을 사용하여 검정하는 방법이다. 따라서 관측치들의 정보를 손실할 수 있다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 정렬방법과 선형 위치통계량을 이용한 비모수 검정법을 제안하였다. 또한 몬테카를로 모의실험(Monte-Carlo Study)을 통하여 기존의 방법과 제안한 방법의 검정력을 비교하였다.

랜덤화 블록 모형에서 정렬방법과 위치를 이용한 순서형 대립가설에 대한 비모수 검정법 (Nonparametric procedures based on aligned method and placement for ordered alternatives in randomized block design)

  • 김효숙;김동재
    • 응용통계연구
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    • 제29권4호
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    • pp.707-717
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    • 2016
  • 랜덤화 블록 계획법을 검정하는 비모수 방법은 일반 대립가설에서 Friedman (1937), 순서형 대립가설에서 Page (1963)가 제안한 방법이 있다. 이 방법은 각 블록 내 처리 간 순위를 이용해 처리 간의 차이를 검정하는 방법이다. 본 논문에서는 Hodges와 Lehmann (1962)이 제안한 정렬방법을 이용하여 블록 간 정보의 손실을 줄이고, Orban과 Wolfe (1982)가 제안한 위치를 확장하여, Kim (1999)이 제안한 대조군과 처리군의 방법을 이용하여 랜덤화 블록 모형에서 새로운 비모수 검정 방법을 제안하였다. 또한 Monte Carlo 모의실험을 통해 제안방법과 기존의 검정 방법을 비교하였다.

L-모멘트법에 의한 강우의 지역빈도분석 (Regional Frequency Analysis for Rainfall using L-Moment)

  • 고덕구;추태호;맹승진;찬다트리베디
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.252-263
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    • 2008
  • 본 연구에서는 L-모멘트법에 의한 지역화 빈도분석에 따른 설계강우량 추정에 관한 연구를 수행하였다. 제주도와 울릉도의 강우관측소를 제외한 분석에 사용된 65개 강우관측소의 강우자료 수집과 선정된 강우관측지점의 강우자료의 지속시간, 즉 1, 3, 6, 12, 24, 36, 48 및 72시간 지속의 연최대치 계열을 구성하였다. 관측지점을 대상으로 Cluster분석을 실시한 결과 우리나라의 강우관측지점에 대한 합리적인 지역화로 5개의 지역으로 구분되었다. 지역화된 지역에 대한 지속기간별 극치강우자료의 적정분포모형 결정을 위한 6가지 분포모형의 적용하고 적용분포의 L-모멘트비를 산정하여 L-모멘트비도를 도시하고 K-S 검정에 의한 적정분포모형을 선정하였다. 선정된 적정분포는 GEV 분포이며 이 분포에 의해 강우관측치의 점빈도 및 지역빈도분석에 의한 설계강우량을 유도하였다. Monte Carlo 기법에 의해 모의발생된 강우량의 점빈도 및 지역빈도분석에 의한 설계강우량을 유도하였다. 실측치 및 모의발생치의 점빈도 및 지역빈도분석에 의한 설계강우량의 비교분석을 위해 상대제곱근오차와 상대편의오차에 의해 분석한 결과 점빈도 분석에 의한 설계강우량보다 지역빈도분석에 의한 설계강우량의 사용이 적정한 것으로 나타났다.

Bootstrap 방법에 의한 하천유출량 모의와 왜곡도 (Streamflow Generation by Boostrap Method and Skewness)

  • 김병식;김형수;서병하
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제35권3호
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    • pp.275-284
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    • 2002
  • 본 연구에서는 Monte-Carlo 모형, AR(1)모형, PAR(1) 모형과 같은 추계학적 모형의 잔차값을 무작위적 복원추출하여 연 및 월 하천 유출량자료를 모의발생하였다. Bootstrap이라고 불리우는 이 복원추출방법은 자료의 모집단의 가정이 필요없다는 장점이 있으며 자료로부터 직접 통계적 분포형을 추정하는 방법으로써 자료의 순위변동법을 이용한다. 본 연구에서는 이 방법을 용담지점에 적용하였으며 Bootstrap 방법으로 모의발생된 하천 유출량자료의 거동을 검토하기 하기 위해 관측 유출량과 모의 발생된 유출량의 통계치를 산정하여 비교하였다. 그 결과 기존의 방범과 Bootstrap 방법 모두 평균, 표준편차, 자기상관성은 잘 재현하였으나 왜곡도 계수의 경우 Bootstrap 방법이 더 뛰어남을 확인할 수 있었다.

비정상성 홍수지수모형의 성능 평가 (The performance evaluation of nonstationary index flood models)

  • 남우성;김수영;김태림;허준행
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.26-26
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    • 2015
  • 기후변화나 인위적인 요인 등에 의해 수문 자료에 비정상성(nonstationarity)이 나타나면서 정상성 가정 하에서 수행되는 빈도해석으로는 정확한 확률수문량 산정이 어려운 실정이다. 최근 이를 보완하기 위한 비정상성 빈도해석에 대한 연구가 진행되고 있고, 이와 더불어 비정상성 지역빈도 해석에 대한 관심도 높아지고 있다. 비정상성 지역빈도해석은 대개 홍수지수법(index flood method)을 기반으로 진행되고 있는데, 홍수지수와 성장곡선(growth curve)에 시간에 따른 변화를 고려하느냐의 여부에 따라 다양한 형태의 홍수지수모형이 적용되고 있다. 본 연구는 다양한 형태의 홍수지수모형의 성능을 평가하여 비정상성 자료에 적합한 형태를 선정하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 위치 매개변수가 시간에 따라 변화하는 비정상성 GEV 분포(GEV100)를 모분포로 하는 지점들로 지역들을 구성하고, Monte Carlo 모의를 통해 발생시킨 자료에 여러 형태의 홍수지수모형을 적용하여 각 모형의 성능을 평가하였다. 모의실험 결과 홍수 지수는 시간에 따른 변화가 없고, 성장곡선은 시간에 따라 변화하는 형태인 홍수지수모형이 다른 형태의 모형에 비해 대체로 더 정확한 확률수문량을 산정할 수 있는 것으로 나타났다. 또한 우리나라 기상청 관할 강우 관측 지점들 중 GEV100 분포가 적합한 것으로 선정된 지점들을 하나의 지역으로 구성하여 모의실험에서 적용한 것과 동일한, 여러 형태의 홍수지수모형을 적용한 결과 모의실험 결과와 일치하게 성장곡선에만 비정상성 고려된 홍수지수모형이 상대적으로 정확한 확률강우량을 산정하는 것으로 나타났다. 따라서 GEV100 모형 기반의 비정상성 지역빈도해석을 수행하기 위해서는 성장곡선만 시간에 따라 변화하는 홍수지수모형이 적합할 것으로 판단된다.

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혼합분포모형의 매개변수 추정방법 비교 (Comparison of Three Parameter Estimation Methods for Mixture Distributions)

  • 신주영;김수영;김태림;허준행
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.45-45
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    • 2017
  • 상이한 자연현상으로 발생된 자료들은 때때로 통계적으로 다른 특성을 가지는 경우가 있다. 이런 자료들은 다른 두 개 이상의 모집단에서 자료가 발생한 것으로 가정할 수 가 있다. 기존에 널리 사용되어온 분포형 모형의 경우 단일한 모집단으로부터 자료가 발생한다는 가정하에서 개발된 모형들로 위에서 언급한 자료들을 적절히 모의할 수 없다. 이런 상이한 모집단에서 발생된 자료를 모형화 하기 위해서 혼합분포모형(mixture distribution)이 개발되었다. 홍수나 가뭄 등과 같은 극치 사상의 경우 다양한 자연현상들로부터 발생하기에 혼합분포모형을 적용할 경우 보다 정확한 모의가 가능하다. 혼합분포모형은 두 개 이상의 비혼합분포모형들을 가중합하여 만들어진다. 혼합 분포모형의 형태로 인하여 기존의 분포형 모형의 매개변수 추정 모형으로 널리 사용되던 최우도법 (maximum likelihood method), 모멘트법(method of moment), 확률가중모멘트법 (probability weighted moment method) 등을 이용하여 혼합분포모형의 매개변수를 추정하는 것이 용이 하지 않다. 혼합분포모형의 매개변수 추정 방법으로는 Expectation-Maximization (EM) 알고리즘, Meta-Heuristic Maximum Likelihood (MHML) 방법, Markov Chain Monte Carlo (MCMC) 방법 등이 적용되고 있다. 현재까지 수자원 분야에서 사용되는 극치 자료를 혼합분포모형을 이용하여 모의할 때 매개변수 추정방법에 따른 특성에 대한 연구가 진행되지 않았다. 본 연구에서는 우리나라 연최대강우량 자료를 이용하여 혼합분포모형의 매개변수 추정방법 (EM 알고리즘, MHML 방법, MCMC 방법) 들의 특성들을 비교 분석하였다. 혼합분포모형으로는 Gumbel-Gumbel 혼합분포 모형을 적용하였다. 본 연구의 결과는 향후 혼합분포모형을 이용한 연구에 좋은 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

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공간 자기회귀모형의 식별 (Model identification of spatial autoregressive data analysis)

  • 손건태;백지선
    • 응용통계연구
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    • 제10권1호
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    • pp.121-136
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    • 1997
  • 공간자료는 공간 위치의 변화에 따라 관찰되는 자료이다. 본 논문에서는 공간자료를 가지고 행 방향, 열 방향, 대각선 방향으로 나누어 시계열의 모형 식별에서 사용되는 Box-Jenkins 방법과 식별통계량, 행태인식법을 공간 자기회귀모형에 적용하여 모형을 식별해 보고 모의실험을 통하여 식별 방법들을 비교해 보았다.

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확률적 모의실험법을 이용한 석탄화력발전소의 건설사업비 추정 (Estimation of the Project Cost for a Coal-fired Power Plant using Stochastic Simulation)

  • 한형기;문승재
    • 플랜트 저널
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    • 제8권4호
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    • pp.45-54
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    • 2012
  • 석탄화력발전소의 건설사업비를 국내 500 MW급 석탄화력발전소를 대상으로 확률적 모의실험 방법인 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 추정하였다. 물가상승률을 적용한 실적 건설사업비에 확률적 모의실험 이론을 적용하였고, 전산 모사 소프트웨어를 통하여 건설사업비를 추정하였다. 확률적 모의실험을 통한 국내 500 MW급 석탄화력발전소의 총 건설사업비는 2011년 12월 불변가 기준, 신뢰수준 95%에서 인접발전소가 없는 경우 약 1조 8,700억 원에서 2조 3,300억 원이며 토목공사의 비중과 민감도가 높은 것으로 나타났고, 인접발전소가 있는 경우 약 1조 2,400억 원에서 1조 5,900억 원이며 기자재비의 비중과 민감도가 높으며, 건설사업비 추정시 물가상승률을 적용해야 적합한 결과가 도출되는 것으로 나타났다.

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랜덤화 블록 계획법에서 우산형 대립가설에 대한 정렬방법과 위치를 이용한 비모수 검정법 (Nonparametric method in randomized block design for umbrella alternatives based on aligned method and placement)

  • 김정현;김동재
    • 응용통계연구
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    • 제29권7호
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    • pp.1399-1409
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    • 2016
  • 랜덤화 블록 계획법(randomized block design)에서 대립가설형태에 따라 많은 비모수적인 방법들이 제안되었다. 일반대립가설에서 대표적으로 Fridman (1937)의 검정법이 있고, 순서형 대립가설에서는 Page (1963)의 검정법이 있다. 우산형 대립가설에 대한 비모수적 방법으로는 일원 배치 모형에서 k개의 표본 문제에 대하여 Mack과 Wolfe (1981)의 검정법이 있다. 본 논문에서는 랜덤화 블록 계획법(randomized block design)에서 우산형대립가설에 대하여 블록 간의 정보를 이용한 Hodges와 Lehmann (1962)의 정렬방법과 위치를 이용한 Kim (1999)의 검정법을 이용하여 검정법을 제안하였다. 또한, Monte carlo 모의실험을 통하여 제안된 검정법과 기존의 검정법을 비교하였다.

2×2 교차계획법에서 결측치가 있을 때의 결측치 처리 방법 비교에 관한 연구 (Comparison of Single Imputation Methods in 2×2 Cross-Over Design with Missing Observations)

  • 조보배;김동재
    • 응용통계연구
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    • 제28권3호
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    • pp.529-540
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    • 2015
  • 의과학 분야에서 교차계획법은 임상시험을 통한 두 처리의 비교 검정에 이용되고 있으며 생물학적 동등성 시험에 자주 이용되고 있다. $2{\times}2$ 교차계획법에서 2시기에 결측치가 발생했을 때 통상적으로 결측치가 발생한 개체를 삭제하고 모수적 검정을 한다. 하지만 소표본으로 진행되는 $2{\times}2$ 교차계획법에서 일부 관측치의 삭제가 통계적 분석에 크게 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 소표본으로 이루어지는 $2{\times}2$ 교차계획법에서 2시기에 결측치가 발생했을 때 단순대체법들을 적용한 후 Hills-Armitage (1979)의 모수적 검정법과 Koch (1972)와 Kim (1999)이 제안한 비모수적 검정법들의 제 1종오류와 검정력을 몬테카를로 모의실험(Monte-Carlo simulation)을 통하여 비교하였다.