• 제목/요약/키워드: seasonal time series

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시변동의 동질성 증가에 의한 비단조적 시계열자료의 경향성 탐지력 향상 (Improved Trend Estimation of Non-monotonic Time Series Through Increased Homogeneity in Direction of Time-variation)

  • 오경두;박수연;이순철;전병호;안원식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권8호
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    • pp.617-629
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    • 2005
  • 본 논문은 비단조적으로 변동하는 시계열자료를 단조적으로 변화하는 구간으로 분할하여 경향성을 분석함으로써 자료의 시변동에 대한 동질성을 향상시키고 그에 따라 경향성 분석기법의 탐지력을 향상시킬 수 있다는 가설을 전제로 하고 있다. 이를 검토하기 위한 기법으로서 시계열자료의 변동경향을 파악하기 위한 필터링 방법으로 LOWESS smoothing을 적용하였고, 시계열자료의 경향성분석은 seasonal Kendall test를 적용하였다. 인위적으로 발생시킨 시계열자료와 대청호의 수온, 유량, 기온, 일사량 등의 시계열자료를 대상으로 검토한 결과 비단조적인 변화를 보이는 시계열자료를 단조적인 변화구간으로 분할하여 경향성을 분석함으로써 자료의 변동 경향성과 기울기 판정의 정확도를 높일 수 있었다. 그리고, 자료의 시변동에 대한 동질성 향상은 계절 변동성의 동질성에 대한 변화를 보다 정확하게 분석하는데 도움을 주는 것으로 보였으며 이것은 자연현상에 대한 인간활동의 영향을 고찰할 수 있는 자료로서 앞으로 이에 대한 연구가 더 필요할 것으로 보인다. 본 논문에서 제시한 방법은 시계열자료의 단조적인 경향성을 분석하는 기법들에 대해 적용 가능하며, 이를 통하여 환경변화의 경향성에 대한 보다 정확한 분석과 판단이 가능해질 것으로 기대한다.

Time-Series Estimation based AI Algorithm for Energy Management in a Virtual Power Plant System

  • Yeonwoo LEE
    • 한국인공지능학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.17-24
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    • 2024
  • This paper introduces a novel approach to time-series estimation for energy load forecasting within Virtual Power Plant (VPP) systems, leveraging advanced artificial intelligence (AI) algorithms, namely Long Short-Term Memory (LSTM) and Seasonal Autoregressive Integrated Moving Average (SARIMA). Virtual power plants, which integrate diverse microgrids managed by Energy Management Systems (EMS), require precise forecasting techniques to balance energy supply and demand efficiently. The paper introduces a hybrid-method forecasting model combining a parametric-based statistical technique and an AI algorithm. The LSTM algorithm is particularly employed to discern pattern correlations over fixed intervals, crucial for predicting accurate future energy loads. SARIMA is applied to generate time-series forecasts, accounting for non-stationary and seasonal variations. The forecasting model incorporates a broad spectrum of distributed energy resources, including renewable energy sources and conventional power plants. Data spanning a decade, sourced from the Korea Power Exchange (KPX) Electrical Power Statistical Information System (EPSIS), were utilized to validate the model. The proposed hybrid LSTM-SARIMA model with parameter sets (1, 1, 1, 12) and (2, 1, 1, 12) demonstrated a high fidelity to the actual observed data. Thus, it is concluded that the optimized system notably surpasses traditional forecasting methods, indicating that this model offers a viable solution for EMS to enhance short-term load forecasting.

월유출량계열의 확장과 예측을 위한 추계학적 다중 입출력모형 (Stochastic Multiple Input-Output Model for Extension and Prediction of Monthly Runoff Series)

  • 박상우;전병호
    • 물과 미래
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    • 제28권1호
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    • pp.81-90
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    • 1995
  • 본 연구에서는 장기간의 수문기상자료를 보유하고 있으나 유출량자료의 관측년한이 짧은 유역에서 장기간의 월유출량자료를 확장하고 예측할 수 있는 추계학적 시스템 모형을 개발하고자 한다. 그 방법으로 주기성과 경향성을 갖는 월유출량, 월강수량 및 윌증발량자료를 시계열 분석하여 seasonal ARIMA 형태의 단변량 모형을 유도하는 한편, 각 계열간의 교차상관분석으로부터 월강수량 및 윌증발량을 입력변수로 하고 월유출량을 출력변수로 하는 다중 입력-단일 출력관계의 설명모형을 유도하여 단변량 시계열모형과 비교 검토하였다. 본 연구의 결과 월유출량자료의 확장과 예측에 있어서 다중 입출력모형의 정확성과 적용가능성이 매우 높은 것으로 판단되었다.

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Analysis of GPS-derived Total Zenith Delay Estimates for Climate Studies in the Korean Peninsula

  • Park Kwan-Dong;Ha Jihyun
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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    • pp.703-706
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    • 2004
  • Tropospheric parameters, in the form of Total Zenith Delay (TZD) corrections, were estimated with the current GPS network of Korea. We estimated the TZD using the Korea Astronomy Observatory GPS Network of nine permanent stations. About four years of data were processed to get the continuous time series of the TZD. The longest time series is obtained from the site DAEJ, which has been in operation for about 10 years. We analyzed the seasonal and annual signals in the TZD estimates at DAEJ and spatial correlations among eight sites.

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A Refinement of Point Forecast Using Dependency Structure in Irregualr Component of BOK-X12-ARIMA

  • Hwang, S.Y.;Yang, S.K.
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제17권1호
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    • pp.141-147
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    • 2006
  • BOK-X12-ARIMA has been developed by the Bank of Korea in order to accomodate special features such as lunar effect, labor day and election effect which are intrinsic in Korean seasonal time series. Irregular component resulting from BOK-X12-ARIMA is usually treated as white noise time series. If this shows dependency structure, it may be advisable to incorporate dependency in irregular component into prediction. This article illustrates how to refine point forecast using dependency structure in irregular component.

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Performance Evaluation of Time Series Models using Short-Term Air Passenger Data

  • Park, W.G.;Kim, S.
    • 응용통계연구
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    • 제25권6호
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    • pp.917-923
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    • 2012
  • We perform a comparison of time series models that include seasonal ARIMA, Fractional ARIMA, and Holt-Winters models; in addition, we also consider hourly and daily air passenger data. The results of the performance evaluation of the models show that the Holt-Winters methods outperforms other models in terms of MAPE.

시계열 모형을 이용한 부산 북항의 물동량 예측 (The Forecast of the Cargo Transportation for the North Port in Busan, using Time Series Models)

  • 김정훈
    • 한국항만경제학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.1-17
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    • 2008
  • 본 연구에서는 부산 북항의 장래 물동량을 시계열 모형을 이용하여 정량적으로 예측하였다. 항만물동량을 화물의 특성에 따라 크게 컨테이너, 유류, 일반화물 3가지로 구분하였다. 북항의 물동량 예측에서는 먼저 기존 물동량의 계절지수를 산정하고, 지수평활모형과 ARIMA모형 중에서 최적모형을 선정하였다. 이를 통해 추정된 각 화물별 해당연도의 물동량에 계절지수를 적용하여 물동량을 월별로 산출하였다. 2011년과 2015년의 컨테이너 예측 물동량은 각각 21,390만톤, 23,144만톤이며, 이는 2007년 대비 2011년과 2015년에 각각 약 7.4%, 16.2%로 증가한 것이다. 유류화물의 물동량은 동일하게 약 705만톤으로 2007년 대비 약 4.7% 증가하는 것으로 나타났으나 2002년의 물동량보다는 낮을 것으로 예측되었다. 그리고 일반화물의 물동량은 약 805만톤으로 2007년 대비 2011년과 2015년에 각각 약 0.74%, 0.75% 감소할 것으로 나타나 2007년과 거의 비슷한 수준을 유지할 것으로 예측되었다. 향후 북항에서 처리될 것으로 예측된 전체 항만물동량은 2011년과 2015년에 각각 22,900만톤과 24,654만톤으로 예상되었다. 이는 2007년 대비 각각 약 7.0%, 15.2% 증가한 물동량이다. 이러한 물동량의 증가는 컨테이너화물의 견인차 역할로 인한 결과로 예측되었다. 또한 북항 전체의 장래 월별 물동량을 보면 4월에 가장 많고, 2월에는 가장 적을 것으로 나타났다.

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Times Series Analysis of GPS Receiver Clock Errors to Improve the Absolute Positioning Accuracy

  • Bae, Tae-Suk;Kwon, Jay-Hyoun
    • 한국측량학회지
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    • 제25권6_1호
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    • pp.537-543
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    • 2007
  • Since the GPS absolute positioning with pseudorange measurements can significantly be affected by the observation error, the time series analysis of the GPS receiver clock errors was performed in this study. From the estimated receiver clock errors, the time series model is generated, and constrained back in the absolute positioning process. One of the CORS (Continuously Operating Reference Stations) network is used to analyze the behavior of the receiver clock. The dominant part of the model is the linear trend during 24 hours, and the seasonal component is also estimated. After constraining the modeled receiver clock errors, the estimated position error compared to the published coordinates is improved from ${\pm}11.4\;m\;to\;{\pm}9.5\;m$ in 3D RMS.

모수 절약 주기적 자기회귀 모형에 관한 연구 (A study on parsimonious periodic autoregressive model)

  • 이지호;성병찬
    • 응용통계연구
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    • 제29권1호
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    • pp.133-144
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    • 2016
  • 본 논문에서는 주기적 자기회귀(periodic autoregressive) 모형에서 모수의 수를 줄이기 위한 모수 절약 주기적 자기회귀 모형을 연구하였다. 제안된 모수 절약 모형은 실증분석에서 실업률을 이용하여 기존의 계절 시계열 모형과 비교를 통하여 그 성능을 평가하였다. 모수 절약 구조를 부여하기 위하여 계절성에서 공통된 패턴을 찾아내는 방법을 사용하였으며 기존 주기적 자기회귀 모형과의 통계적 차이 유무는 LR 검정을 통해 확인하였다. 그 결과, 중장기적으로 주기적 자기회귀 모형이 기존의 계절시계열 모형보다 우수한 예측성능을 보였으며, 특히 모수 절약 주기적 자기 회귀 모형의 사용은 기존의 주기적 자기회귀 모형보다 우수한 예측성능을 나타내는 것을 확인하였다.

연안암반대수층의 해수침투경향성 파악을 위한 전기전도도 시계열 분석과 예측 (Time Series Analysis and Forecasting of Electrical Conductivity in Coastal Aquifers)

  • 주정웅;여인욱
    • 자원환경지질
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    • 제50권4호
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    • pp.267-276
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    • 2017
  • 전라남도는 연안지역은 농업활동과 상수도의 미보급으로 인하여 지하수에 크게 의존하고 있다. 지하수의 과다사용은 지하수위 저하를 일으키며 그로 인한 해수침투가 발생할 가능성이 매우 높다. 따라서 지하수 사용에 따른 해수침투 관리가 매우 필요한 지역이다. 전라남도 무안군의 연안암반대수층에서 측정된 EC 자료를 이용하여 해안가 대수층에 적합한 시계열 모형을 구축하고, 해수침투의 지표인 EC를 예측하고자 시계열 분석을 수행하였다. 1년 이상 측정한 EC 시계열 자료는 짧은 주기적인 변동과 함께 추세적으로 증가하는 비정상 시계열의 특성을 보였다. 시계열 분석을 통해 시계열 모형 식별 결과 ARIMA 모형과 계절적인 요인을 고려 할 수 있는 SARIMA 모형 이 적합한 것으로 나타났다. 하지만 두 모형 적용한 결과, EC의 주기적인 변동으로 인해 ARIMA보다는 EC 자료의 변동 특성을 잘 반영한 SARIMA 모형이 예측에 있어서 유리한 것으로 나타났다. 위와 같이 시계열 분석은 암반 대수층에서 해수침투로 인한 EC의 변화를 예측하는데 있어 유용한 것으로 나타났다.