• 제목/요약/키워드: Quantiles

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다양한 규모매개변수를 이용한 비정상성 Gumbel 모형의 비교 연구 (Comparison Study on the Various Forms of Scale Parameter for the Nonstationary Gumbel Model)

  • 장한진;김수영;허준행
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제48권5호
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    • pp.331-343
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    • 2015
  • 비정상성 빈도해석을 위해 개발된 비정상성 확률분포 모형들은 대부분 매개변수에 시간항을 포함하는 형태로 정의된다. 이 중에서도 우리나라에 널리 사용되고 있는 Gumbel 모형에 대해 살펴보면, 비정상성 Gumbel 모형의 위치 및 규모매개변수는 시간에 대해 선형(linear) 및 지수(exponential) 함수의 관계를 보이는 형태로 가정한다. 규모매개변수의 지수함수의 형태는 음(-)의 값이 추정되는 것을 방지하기 위해 제안되어 널리 사용되고 있으나 이로 인해 확률수문량이 과다산정되는 문제가 발생하기도 한다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 비정상성 Gumbel 모형의 규모매개변수의 다양한 형태를 비교하고자 한다. 이를 위해 비정상성 Gumbel 모형의 규모매개변수를 지수함수, 선형, 로그 형태로 가정하여 비교하였다. 각 모형의 매개변수의 추정은 최우도법을 적용하였고 규모매개변수의 형태별 정확도 비교를 위해 모의실험을 수행하였으며, 실제 자료에 대한 적용으로 자료기간 30년 이상을 보유하면서 경향성을 가지는 강우량 자료들을 대상으로 비정상성 빈도해석을 수행하였다. 그 결과, 지수함수 형태를 가정한 규모매개변수를 가지는 비정상성 Gumbel 모형이 가장 작은 오차를 가지는 것으로 분석되었다.

강우빈도해석에서의 측우기자료의 유용성 평가 (Evaluation for usefulness of Chukwookee Data in Rainfall Frequency Analysis)

  • 김기욱;유철상;박민규;김현준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제40권11호
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    • pp.851-859
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    • 2007
  • 본 연구에서는 역사자료를 이용하는 대표적인 빈도해석방법들을 이용하여 측우기관측자료의 유용성을 검토해 보았다. 근대관측자료와 역사적관측자료를 이용하여 2모수 대수정규분포를 유도하기 위해 중도절단자료에 대한 최우도법과 이항중도절단자료에 대한 최우도법을 적용하여 모수를 추정하였다. 그 결과, 근대관측자료와 측우기관측자료를 이용하여 최우도법을 적용한 경우가 근대자료만을 이용한 경우와 비교하여 평균과 표준편차가 모두 작게 산정되는것을 알 수 있었다. 이는 측우기관측자료를 이용함으로서 증가된 자료의 기간에 비하여 관측된 자료에서 큰 값이 드물게 발생한다는 것을 의미한다. 얻어진 모수를 이용하여 확률강우량을 추정해 본 결과, 모수 추정결과와 유사한 결론을 얻을 수 있었다. 주목할 점은 측우기관측자로의 값을 이용한 중도절단자료에 대한 최우도법과 자료의 개수만을 이용한 이항중도절단자료에 대한 최우도법으로부터 얻어진 확률강우량이 대체로 비슷하게 나타난다는 것이다. 본 연구의 결과는 정량적인 값으로 나타나지 않는 조선왕조실록과 같은 국내의 역사적 자료를 빈도해석에 효과적으로 이용할 수 있다는 것을 의미하며 이는 빈도해석을 위한 자료의 양적 증가를 의미하는 것이기도 하다.

다변량 분석 기법을 활용한 강우 지역빈도해석 (Regional Rainfall Frequency Analysis by Multivariate Techniques)

  • 남우성;김태순;신주영;허준행
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제41권5호
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    • pp.517-525
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    • 2008
  • 지역빈도해석을 통한 확률강우량 산정 결과는 수문학적으로 동질한 지역의 구분 결과에 따라 달라진다. 지역을 구분할 때에는 강우에 영향을 미치는 다양한 변수들이 사용될 수 있다. 변수의 유형과 개수가 지역 구분의 효율성을 좌우하기 때문에 활용 가능한 모든 변수들의 정보를 요약할 수 있는 변수들을 선택하는 것이 지역 구분의 효율성 면에서 유리하다고 할 수 있다. 이런 면에서 지역 구분의 효율성을 증대시킬 목적으로 다변량 분석 기법이 활용될 수 있다. 본 연구에서는 변수들 간의 상관관계를 바탕으로 모든 변수가 표현하는 정보를 대표할 수 있는 더 적은 수의 변수를 선정하는 기법으로 Procrustes analysis를 활용하였다. 이 기법을 활용하여 42개의 강우 관련 변수들을 21개로 줄일 수 있었다. 선정된 변수들을 바탕으로 요인분석을 수행하여 5개의 요인을 추출하였고, 이를 근거로 군집해석 기법인 fuzzy-c means 기법을 활용하여 지역을 구분하였다. 68개 강우 관측 지점을 대상으로 지역을 구분한 결과 6개의 지역으로 구분되었다. 6개의 지역에서 GEV 분포가 적합한 것으로 나타났고, 3변수 대수정규 분포와 generalized logistic 분포가 5개 지역에서 적합한 것으로 나타났다. 기존 연구 결과와의 비교를 위해 generalized logistic 분포를 바탕으로 지점빈도해석, 홍수지수법, 지역형상추정법을 적용하여 확률강우량을 산정하였다.

이변량 지역빈도해석을 이용한 우리나라 극한 강우 분석 (Bivariate regional frequency analysis of extreme rainfalls in Korea)

  • 신주영;정창삼;안현준;허준행
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권9호
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    • pp.747-759
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    • 2018
  • 다변량 빈도해석과 지역빈도해석의 장점을 동시에 가지는 다변량 지역빈도해석은 다양한 변수를 고려함으로써 수문 현상에 대하여 많은 정보를 얻을 수 있고 많은 가용 자료 수로 인하여 높은 정확도의 분석결과를 도출할 수 있다. 현재까지는 우리나라의 강우 자료를 이용하여 다변량 지역빈도해석이 시도된 적이 없어 국내의 강우 자료를 대상으로 다변량 지역빈도해석의 적용성을 검토할 필요가 있다. 본 연구에서는 다변량 지역빈도해석의 매개변수 추정, 최적 분포형 선정, 확률수문량 성장곡선 추정 등에 집중하여 이변량 수문자료인 연 최대 강우량-지속기간 자료에 대하여 이변량 지역빈도해석의 적용성을 평가하였다. 기상청 71개 지점에 대하여 분석을 실시하였다. 본 연구를 통해 적용된 지역강우자료의 최적 copula 모형으로는 Frank와 Gumbel copula 모형이 선택되었고 주변분포형에 대해서는 지역별로 Gumbel과 대수정규분포와 같은 다양한 분포형이 최적 분포형으로 선택되었다. 상대제곱근오차(relative root mean square error)를 기준으로 지역빈도해석이 지점빈도해석보다 안정적이고 정확한 확률수문량 곡선 추정을 하였다. 이변량 강우분석에서 지역빈도해석을 적용하면 안정적인 수공구조물 설계기준 제시와 강우-지속기간 관계를 모형화 할 수 있을 것으로 기대된다.

비정상성 빈도해석을 위한 기상인자 선정 및 확률강우량 산정 (Selection of Climate Indices for Nonstationary Frequency Analysis and Estimation of Rainfall Quantile)

  • 정태호;김한빈;김현식;허준행
    • 대한토목학회논문집
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    • 제39권1호
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    • pp.165-174
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    • 2019
  • 수문관측자료에서 비정상성(nonstationarity)이 관측됨에 따라 수공구조물 설계에서 비정상성 빈도해석에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 대기-해양 시스템에 내재된 기후 변동성은 비정상성 현상과 관련이 있는 것으로 알려져 있지만, 비정상성 빈도해석은 일반적으로 선형적 추세를 기반으로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 우리나라의 기후 변동성과 극치 강우 사상의 장기 경향성을 고려하기 위하여 기상인자를 활용한 비정상성 빈도해석을 수행하였다. 먼저, 경향성이 나타나는 11개 기상관측지점의 연 최대치 강우자료에 대하여 통계적 분해 방법인 앙상블 경험적 모드분해법을 활용해 자료에 내재된 장기 경향성을 추출하였으며, 계절에 따른 다양한 기상인자와의 상관성 분석을 수행하였다. 그 결과, 연 최대 강우 발생년도를 기준으로 전년도 가을철 AMM과 전년도 가을철 AMO, 그리고 전년도 여름철 NINO4가 10개 이상의 지점에서 연 최대치 강우자료의 장기 경향성에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 선정된 기상인자를 일반 극치(generalized extreme value, GEV) 분포모형에 적용하여 비정상성 GEV (NS-GEV) 모형을 구축하고 기존의 선형적 추세를 고려한 NS-GEV 모형과의 AIC값을 비교하여 최적모형을 선정하였다. 선정된 모형과 기존의 선형적 추세를 고려한 NS-GEV 모형에 대한 성능 평가를 통해 기상인자를 활용한 NS-GEV 모형이 극치강우사상을 반영하여 확률강우량의 과소산정 문제를 보완할 수 있음을 확인하였다.

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.

글읽기에서 나타난 성인과 청소년의 중심와주변 정보처리: 고정시간 분포에 대한 확산모형 분석 (Parafovea Information Processing of Adults and Adolescents in Reading: Diffusion Model Analysis on Distributions of Eye Fixation Durations)

  • 주혜리;고성룡
    • 인지과학
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    • 제31권4호
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    • pp.103-136
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    • 2020
  • 이 연구의 목적은 글읽기의 주요한 현상인 중심와주변 미리보기 효과(parafovea preview effect)의 중요성을 검증하고, 성인과 청소년을 대상으로 안구운동추적 실험을 통해 연령이 다른 두 집단의 중심와주변 미리보기 효과를 비교해 보고자 한다. 또한 안구운동 추적실험을 통해 얻은 결과자료를 단일경계 확산모형(diffusion model)의 시작점(starting point) 파라미터로 설명되는지 확인할 것이다. 실험은 경계선 기법(boundary technique)을 이용하여 중심와주변 정보처리를 관찰하였다. 실험 1에서는 중심와주변에 미리보기 정보로 고빈도 단어를 제시하는 것과 미리보기 정보를 차폐하는 것을 비교하였다. 실험 2에서는 중심와주변 미리보기 정보로 저빈도 단어를 제공하였고, 중심와주변 미리보기를 차폐한 것과 비교하였다. 두 실험 결과, 청소년 집단과 성인 집단에서 중심와주변에 정보가 주어졌을 때 중심와주변 미리보기 이득 효과를 확인하였다. 또한 중심와주변에 높인 정보 성질, 즉 단어의 빈도에 따라 두 집단의 첫고정시간, 단일고정시간, 주시시간에서 고정시간 차이를 살펴보았다. 두 실험에서 얻은 첫고정시간 데이터를 분위수로 나누고 단일경계 확산모형에 fitting한 결과, 중심와주변 정보처리가 시작점 파라미터로 설명되는 것을 확인하였다.

통합 비교차 다중 분위수회귀나무 모형을 활용한 AI 면접체계 자료 분석 (Analysis of AI interview data using unified non-crossing multiple quantile regression tree model)

  • 김재오;방성완
    • 응용통계연구
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    • 제33권6호
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    • pp.753-762
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    • 2020
  • 본 연구는 대한민국 육군이 선도적으로 도입하고자 노력하고 있는 AI 면접체계의 자료를 통합 비교차 다중 분위수 회귀나무 모형(unified non-crossing multiple quantile tree; UNQRT)을 활용하여 분석한 것이다. 분위수 회귀가 일반적인 선형회귀에 비하여 많은 장점을 가지지만, 선형성 가정은 여전히 많은 현실 문제해결에 있어 지나치게 강한 가정이다. 선형성을 완화한 모형의 하나인 기존 나무모형 기반의 분위수 회귀는 추정된 분위수 함수별로 교차하는 문제와 분위수별로 나무모형을 제시하여 해석력을 저하시키는 문제가 있다. 통합 비교차 다중 분위수회귀나무 모형은 비교차 제약식을 부여한 상태로 다중 분위수 함수를 동시에 추정함으로서 분위수 함수의 교차 문제를 해결하며, 극단 분위수에서 안정된 결과를 기대할 수 있고, 하나의 통합된 나무모형을 제시하여 우수한 해석력이 있다. 본 연구에서는 통합 비교차 다중 분위수회귀나무 모형을 활용하여 육군 AI 면접체계의 결과와 기존 인사자료간 관계를 충분히 탐색하여 의미있는 다양한 결과를 도출하였다.

국제 유가에 대한 국내 휘발유의 가격 조정 분석: 분위수 자기회귀시차분포 모형을 사용하여 (An Analysis of the Asymmetry of Domestic Gasoline Price Adjustment to the Crude Oil Price Changes: Using Quantile Autoregressive Distributed Lag Model)

  • 김형건
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제31권4호
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    • pp.755-775
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    • 2022
  • 동 연구는 휘발유 가격 수준에 따른 국제 유가에 대한 국내 가격 조정의 비대칭성을 분위수 자기회귀시차분포 모형을 사용하여 확인한다. 추정에 사용된 자료는 2008년 5월 첫 번째 주부터 2022년 10월 두 번째 주까지의 주간 평균 두바이유가, 정유사 휘발유가, 주유소 휘발유가이다. 추정은 두바이유가에 대한 주유소 휘발유 가격, 두바이유가에 대한 정유사 휘발유 가격, 정유사 휘발유 가격에 대한 주유소 가격의 변화, 세 가지에 대해 이루어졌다. 추정 결과, 두바이유가에 대한 정유사 휘발유 가격의 조정은 휘발유 가격의 모든 분위에 걸쳐 비대칭적으로 나타난 반면 두바이유가와 정유사 휘발유 가격에 대한 주유소 가격의 조정은 휘발유 가격의 분위수가 높을수록 비대칭적으로 나타났다. 이와 같은 결과는 휘발유 가격 변화에 따른 주유소의 재고 비용 변화에 기인하는 것으로 추측된다. 재고 비용에 대한 부담이 높을수록 주유소에게는 상승한 휘발유의 매입가격을 보다 적극적으로 판매가격에 전가하고자 하는 유인이 있다.

임신 중 바이러스성 감염요인과 갑상선 호르몬의 상관성 (Relationship between the Thyroid Hormone and Viral Infections in Pregnancy)

  • 임동규;박창은
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제54권1호
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    • pp.28-37
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    • 2022
  • 임신은 갑상선 기능 검사의 중요한 해석을 필요로 하며 임신 중 갑상선 기능 이상과 외부 바이러스성 감염 인자들의 항체의 존재는 태아 및 산모의 건강에 영향을 미치기에 임신에서 갑상선 기능의 선별적 평가가 요구된다. 본 연구에서는 임신기간 동안 정상 산모들의 선택적 산전 감염인자 검사 항목 중에서 갑상선 관련 인자와 바이러스성 감염 인자의 임신시기별 상호 연관성을 알아보고자 하는 후향적 단편 실태조사이다. 분석한 결과를 살펴보면, T3는 나이가 증가함에 따라 감소하고, 특히 HCV가 양성인 그룹에서 양의 유의성을 보였다(P<0.01). 또한 HIV가 음성이지만 임계치에 근접하거나 쌍둥이 임산부에서는 FT4가 유의한 증가를 나타냈다(P<0.05). TSH는 30대 연령에서 높게 분포하였으며, 다른 바이러스성 감염인자와는 통계적 유의성이 나타나지 않았다. 또한, TSH의 결과 값을 삼분위로 나누어 분석한 결과, FT4와 T3은 양의 상관성을 보였으나 TSH와는 음의 상관성을 보였다(P<0.05). 따라서 본 연구를 통해서 임신 중 산전검사인 갑상선 검사와 바이러스성 감염인자의 검사를 통한 임신 중 평가는 임신 경과시간, 감염인자의 노출상태 및 정량적 수치의 상태를 반영하여 이루어져야 할 것이며, 갑상선 관련 내분비 인자에 대한 산전검사의 유용성에 대한 평가의 보완이 이루어져야 할 것으로 사료된다.