• 제목/요약/키워드: Multicollinearity

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통계적 방법에 근거한 AMSU-A 복사자료의 전처리 및 편향보정 (Pre-processing and Bias Correction for AMSU-A Radiance Data Based on Statistical Methods)

  • 이시혜;김상일;전형욱;김주혜;강전호
    • 대기
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    • 제24권4호
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    • pp.491-502
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    • 2014
  • As a part of the KIAPS (Korea Institute of Atmospheric Prediction Systems) Package for Observation Processing (KPOP), we have developed the modules for Advanced Microwave Sounding Unit-A (AMSU-A) pre-processing and its bias correction. The KPOP system calculates the airmass bias correction coefficients via the method of multiple linear regression in which the scan-corrected innovation and the thicknesses of 850~300, 200~50, 50~5, and 10~1 hPa are respectively used for dependent and independent variables. Among the four airmass predictors, the multicollinearity has been shown by the Variance Inflation Factor (VIF) that quantifies the severity of multicollinearity in a least square regression. To resolve the multicollinearity, we adopted simple linear regression and Principal Component Regression (PCR) to calculate the airmass bias correction coefficients and compared the results with those from the multiple linear regression. The analysis shows that the order of performances is multiple linear, principal component, and simple linear regressions. For bias correction for the AMSU-A channel 4 which is the most sensitive to the lower troposphere, the multiple linear regression with all four airmass predictors is superior to the simple linear regression with one airmass predictor of 850~300 hPa. The results of PCR with 95% accumulated variances accounted for eigenvalues showed the similar results of the multiple linear regression.

역삼투압 해수담수화(SWRO) 플랜트에서 독립변수의 다중공선성을 고려한 예측모델에 관한 연구 (A Study on the Prediction Model Considering the Multicollinearity of Independent Variables in the Seawater Reverse Osmosis)

  • 한인섭;윤연아;장태우;김용수
    • 품질경영학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.171-186
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    • 2020
  • Purpose: The purpose of this study is conducting of predictive models that considered multicollinearity of independent variables in order to carry out more efficient and reliable predictions about differential pressure in seawater reverse osmosis. Methods: The main variables of each RO system are extracted through factor analysis. Common variables are derived through comparison of RO system # 1 and RO system # 2. In order to carry out the prediction modeling about the differential pressure, which is the target variable, we constructed the prediction model reflecting the regression analysis, the artificial neural network, and the support vector machine in R package, and figured out the superiority of the model by comparing RMSE. Results: The number of factors extracted from factor analysis of RO system #1 and RO system #2 is same. And the value of variability(% Var) increased as step proceeds according to the analysis procedure. As a result of deriving the average RMSE of the models, the overall prediction of the SVM was superior to the other models. Conclusion: This study is meaningful in that it has been conducting a demonstration study of considering the multicollinearity of independent variables. Before establishing a predictive model for a target variable, it would be more accurate predictive model if the relevant variables are derived and reflected.

다중공선성과 불균형분포를 가지는 공정데이터의 분류 성능 향상에 관한 연구 (A Study on Improving Classification Performance for Manufacturing Process Data with Multicollinearity and Imbalanced Distribution)

  • 이채진;박정술;김준석;백준걸
    • 대한산업공학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.25-33
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    • 2015
  • From the viewpoint of applications to manufacturing, data mining is a useful method to find the meaningful knowledge or information about states of processes. But the data from manufacturing processes usually have two characteristics which are multicollinearity and imbalance distribution of data. Two characteristics are main causes which make bias to classification rules and select wrong variables as important variables. In the paper, we propose a new data mining procedure to solve the problem. First, to determine candidate variables, we propose the multiple hypothesis test. Second, to make unbiased classification rules, we propose the decision tree learning method with different weights for each category of quality variable. The experimental result with a real PDP (Plasma display panel) manufacturing data shows that the proposed procedure can make better information than other data mining procedures.

도시내 용도지역의 토지피복형태가 열섬현상에 미치는 영향 (The Influence of Land Cover and Zoning on the Urban Heat Island in Cheongju)

  • 조성모;윤용한;류을렬;박봉주;김원태
    • 한국환경과학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.169-176
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    • 2009
  • The present study observed temperature in order to identify factors affecting temperature by zoning and to measure the intensity of their impact on temperature. The empirical results of analyzing observed data are as follows. In order to make up for multicollinearity, a problem in multiple regression analysis, and to give more specific explanations, this study conducted factor analysis and obtained desirable data with adequacy and statistical significance. In the correlation matrix, factors decreasing temperature were planted areas, water surfaces and grasslands, and those increasing temperature were bare grounds, paved areas, and building area. According to land cover patterns, commercial areas had the highest temperature lowering effect. Through the rotated component matrix, we found that factors are grouped into those decreasing temperature, those increasing temperature, and those with low significance in increasing or decreasing temperature. In order to solve the problem of multicollinearity in multiple regression analysis, we performed factor analysis between the land use patterns and temperature and confirmed the usability of factor analysis as a new analysis method in urban heat island.

회귀 모델을 활용한 철강 기업의 에너지 소비 예측 (Forecasting Energy Consumption of Steel Industry Using Regression Model)

  • Sung-Ho KANG;Hyun-Ki KIM
    • Journal of Korea Artificial Intelligence Association
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    • 제1권2호
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    • pp.21-25
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    • 2023
  • The purpose of this study was to compare the performance using multiple regression models to predict the energy consumption of steel industry. Specific independent variables were selected in consideration of correlation among various attributes such as CO2 concentration, NSM, Week Status, Day of week, and Load Type, and preprocessing was performed to solve the multicollinearity problem. In data preprocessing, we evaluated linear and nonlinear relationships between each attribute through correlation analysis. In particular, we decided to select variables with high correlation and include appropriate variables in the final model to prevent multicollinearity problems. Among the many regression models learned, Boosted Decision Tree Regression showed the best predictive performance. Ensemble learning in this model was able to effectively learn complex patterns while preventing overfitting by combining multiple decision trees. Consequently, these predictive models are expected to provide important information for improving energy efficiency and management decision-making at steel industry. In the future, we plan to improve the performance of the model by collecting more data and extending variables, and the application of the model considering interactions with external factors will also be considered.

주성분회귀와 고유값회귀에 대한 감도분석의 성질에 대한 연구 (A study on the properties of sensitivity analysis in principal component regression and latent root regression)

  • 신재경;장덕준
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제20권2호
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    • pp.321-328
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    • 2009
  • 회귀분석에서 설명변수들 사이에 상관이 높으면 최소제곱추정법에서 구한 회귀계수들의 정도가 떨어진다. 다중공선성이라 불리는 이 현상은 실제 자료분석에서 심각한 문제를 야기시킨다. 이 다중공선성의 문제를 극복하기 위한 여러 가지 방법이 제안되었다. 능형회귀, 축소추정량 그리고 주성분분석에 기초한 주성분회귀와 고유값회귀등이 있다. 지난 수십 년간 많은 통계학자들은 일반적인 중 회귀에서 감도분석에 관해 연구하였으며, 주성분회귀, 고유값회귀와 로지스틱 주성분회귀에 대해서도 같은 주제로 연구하였다. 이 모든 방법에서 주성분분석은 중요한 역할을 하였다. 또한, 많은 통계학자들이 주성분분석과 관련된 다변량 방법에서 감도분석에 대해 연구를 하였다. 본 연구논문에서는 주성분회귀와 고유값회귀를 소개하고, 또한 주성분회귀와 고유값회귀에서 감도분석의 방법을 소개하고, 마지막으로 이들두방법에 대한 감도분석의 성질에 대해 논의하였다.

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로지스틱모형에서의 주성분회귀 (Principal Components Regression in Logistic Model)

  • 김부용;강명욱
    • 응용통계연구
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    • 제21권4호
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    • pp.571-580
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    • 2008
  • 로지스틱회귀분석은 고객관계관리나 신용위험관리 등의 분야에서 많이 사용되는 기법인데, 이러한 분야에서의 로지스틱회귀모형에는 연관성이 높은 설명변수들이 다수 포함되어 다중공선성의 문제를 유발하는 경우가 있다. 다중공선성이 존재하는 상황에서 최우추정량은 심각한 결함을 갖는다는 사실은 잘 알려졌다. 이 문제를 해결하기 위하여 로지스틱주성분회귀를 연구하되, 분석상의 주요 과정인 주성분 선정을 위한 방법을 새롭게 제안하였다. 추정량의 분산을 최소가 되게 하는 상태지수 값을 측정하고, 이 값에 영향을 미치는 주요 요인들을 컨조인트분석에 의해 파악하여 주성분 선정기준을 결정하는 모형을 구축하였다. 제안된 방법은 다중공선성 문제를 적절히 해결하면서도 모형의 적합성을 향상시킨다는 사실이 모의실험을 통하여 확인되었다.

주성분회귀분석에서 주성분선정을 위한 새로운 방법 (Procedure for the Selection of Principal Components in Principal Components Regression)

  • 김부용;신명희
    • 응용통계연구
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    • 제23권5호
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    • pp.967-975
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    • 2010
  • 데이터마이닝 분야에서의 회귀모형에는 연관성이 높은 설명변수들이 포함되어 다중공선성을 유발하는 경우가 많은데, 다중공선성이 야기하는 문제를 해결하기 위하여 주성분회귀분석을 적용할 수 있다. 이 분석에서는 적절한 주성분을 선정하는 과정이 핵심인데, 기존의 선정방법들은 다중공선성을 잘 해결하지 못하거나 모형의 적합성을 저하시킨다는 지적을 받고 있다. 따라서 본 논문에서는 다중공선성 문제와 적합성 저하 현상을 동시에 해결할 수 있는 새로운 선정방법을 제안하였다. 다중공선성에 의해 최소제곱추정량의 분산이 팽창되는 문제를 주성분회귀에 의해 해결할 수 있지만, 주성분의 일부를 선정함에 따라 발생하는 편의도 동시에 통제해야 한다. 따라서 주성분회귀추정량의 평균제곱오차를 최소가 되게 하는 상태지수를 측정하고, 이 값에 영향을 미치는 주요 요인들을 컨조인트분석에 의해 파악하여 주성분 선정기준 모형을 구축하였다. 선정기준의 상한과 하한을 설정하고, 상태지수가 상한을 초과하면 해당 주성분을 제외시키고, 하한에 미달하면 해당 주성분을 포함시킨다. 그리고 상한과 하한 사이의 상태지수에 대응하는 주성분들에 대해서는 일반화선형검정을 순차적으로 적용하여 주성분을 선정하는 방법이다.

로버스트추정에 바탕을 둔 주성분로지스틱회귀 (Principal Components Logistic Regression based on Robust Estimation)

  • 김부용;강명욱;장혜원
    • 응용통계연구
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    • 제22권3호
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    • pp.531-539
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    • 2009
  • 로지스틱회귀분석은 고객관계관리를 위한 데이터마이닝 분야에서 많이 사용되는 기법인데, 이 분야의 모형설정 과정에서는 연관성이 매우 높은 설명변수들이 모형에 함께 포함되어 다중공선성의 문제를 유발하며, 더욱이 회귀자료에 이상점들이 포함되면 최우추정량은 심각한 결함을 갖게 된다. 두 가지 문제점을 동시에 해결하기 위하여 로버스트주성분로지스틱회귀를 적용할 수 있는데, 본 논문에서는 주성분의 선정기준을 결정하는 모형을 개발하고, 주성분모형에서의 추정치에 미치는 이상점의 영향을 축소하기 위한 로버스트추정법을 제안하였다. 제안된 추정법은 다중공선성과 이상점이 유발하는 문제들을 적절히 해결해 준다는 사실이 모의실험을 통하여 확인되었다.