감마 일반화 선형 모형에서의 가능도비 검정과 F-검정 비교연구

조성일,한정섭,이우주,Jo, Seongil,Han, Jeongseop,Lee, Woojoo 한국통계학회 2018 응용통계연구 Vol.31 No.4

감마 일반화 선형모형은 음이 아니며 치우침이 있는 반응변수에 유용한 모형으로 알려져 있다. 그러나 포아송 분포 또는 이항 분포에 기반한 일반화 선형모형에 비해 적은 관심을 받아왔다. 특히, 회귀계수의 유의성 검정에 대해서는 연구가 면밀히 되어 있지 않다. 본 논문에서는 감마 일반화 선형 모형의 검정에 대해 다양한 통계량들을 알아보고 수치 연구를 통해 그들의 성능을 비교한다. 수치 실험의 결과 부분 이탈도 검정 방법의 문제점이 나타났으며, 가능도비 검정 방법과 F-검정 방법이 좋은 성능을 보임을 확인하였다. Gamma generalized linear models are useful for non-negative and skewed responses. However, these models have received less attention than Poisson and binomial generalized linear models. In particular, hypothesis testing for the significance of regression coefficients has not been thoroughly studied. In this paper we assess the performance of various test statistics for gamma generalized linear models based on numerical studies. Our results show that the likelihood ratio test and F-type test are generally recommended and that the partial deviance test should be avoided in practice.

감마 일반화 선형 모형에서의 산포 모수 추정량에 대한 효율성 연구

조성일,이우주,Jo, Seongil,Lee, Woojoo 한국통계학회 2017 응용통계연구 Vol.30 No.1

Gamma generalized linear models have received less attention than Poisson and binomial generalized linear models. Therefore, many old-established statistical techniques are still used in gamma generalized linear models. In particular, existing literature and textbooks still use approximate estimates for the dispersion parameter. In this paper we study the efficiency of various dispersion parameter estimators in gamma generalized linear models and perform numerical simulations. Numerical studies show that the maximum likelihood estimator and Cox-Reid adjusted maximum likelihood estimator are recommended and that approximate estimates should be avoided in practice. 감마 일반화 선형모형은 포아송 분포 또는 이항 분포에 기반한 일반화 선형모형에 비해 적은 관심을 받아왔다. 따라서 감마 일반화 선형모형에서는 오래전에 개발된 통계적인 기법이 아직도 사용되고 있으며, 특히 산포 모수에 대해서는 근사 추정치가 여전히 사용되고 있다. 본 논문에서는 감마 일반화 선형 모형의 산포 모수에 대해 다양한 추정량들을 알아보고 수치 연구를 통해 그들의 효율성을 비교한다. 수치 실험의 결과 최대 가능도 추정량과 Cox-Reid의 수정된 최대 가능도 추정량이 기존의 근사 추정량에 비해 좋은 성능을 보임을 확인하였다.

비모수 베이지안 겉보기 무관 회귀모형

조성일,석인혜,최태련,Jo, Seongil,Seok, Inhae,Choi, Taeryon 한국통계학회 2016 응용통계연구 Vol.29 No.4

본 논문에서는 겉보기 무관 회귀모형을 고려하고 디리크레 프로세스 혼합모형을 오차항의 분포로 하는 비모수 베이지안 방법을 제안한다. 제안된 모형을 바탕으로 사후분포를 유도하고 디리크레 프로세스 혼합모형의 붕괴깁스표집 방법을 통해 마코프 체인 몬테 칼로 알고리듬을 구성하고 사후추론을 실시한다. 모형의 성능을 비교하기 위해 모의실험을 실시하고, 더 나아가 한국지역의 강수량 예측에 대한 실제 자료에 적용해 본다. In this paper, we consider a seemingly unrelated regression (SUR) model and propose a nonparametric Bayesian approach to SUR with a Dirichlet process mixture of normals for modeling an unknown error distribution. Posterior distributions are derived based on the proposed model, and the posterior inference is performed via Markov chain Monte Carlo methods based on the collapsed Gibbs sampler of a Dirichlet process mixture model. We present a simulation study to assess the performance of the model. We also apply the model to precipitation data over South Korea.

제약조건이 있는 베이지안 비모수 회귀모형을 활용한 방사선 반응자료 분석

조성일(Seongil Jo),서승원(Seungwon Seo),정광우(Kwangwoo Jung),배형우(Hyoungwoo Bai) 한국데이터정보과학회 2021 한국데이터정보과학회지 Vol.32 No.6

본 논문에서는 제약조건 (shape-restriction)이 있는 베이지안 비모수 회귀모형 (Bayesian non-parametric regression models)을 이용하여 방사선 반응자료 (radiation response data)를 분석한다. 특히, 식품에 방사선을 조사 (irradiation)하여 얻어진 반응 자료를 분석하고 베이지안 추론 (Bayesian inference)의 결과를 제시한다. 베이지안 추론을 위해 사후분포 (posterior distribution)는 가우시안 분포를 근사 분포로 하는 가수시안 변분 베이즈 (Gaussian variational Bayes) 근사 방법을 활용하여 근사하고, 해밀토니안 몬테카를로 (Hamiltonian Monte Carlo)에 기반한 마코프 체인 몬테 카를로 (Markov chain Monte Carlo)방법과의 비교를 통해 변분 추론 (variational inference)의 타당성을 제시한다. In this paper we analyze radiation response data using Bayesian nonparametric regression models with shape-restriction. Particularly, we present a Bayesian inference for analysis of radiation response data obtained by irradiating polymer material and food with radiation. For Bayesian inference, we approximate a posterior distribution using a Gaussian variational Bayes algorithm that uses Gaussian distributions as variational approximation distributions. We compare the variational approximation algorithm with a Markov chain Monte Carlo method that is based on Hamiltonian Monte Carlo and then present validity of variational inference.

배기 폐열 회수를 위한 슈퍼히터의 성능 설계

조성일(Seongil Jo),허형석(Hyungseok Heo),배석정(Sukjung Bae) 한국자동차공학회 2012 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2012 No.11

A waste heat recovery system with Rankine steam cycle for improvement of performance of a gasoline vehicle has been established. Rankine steam cycle consists of the 4 processes: adiabatic compression, waste heat recovery, power generation and condensation. In this study, research was carried out to improve the performance of the shell and tube type super-heater. Design parameters are as follows: the location of the inlet and the outlet port for coolant side, the arrangement of tubes and the number of tubes, the interval between baffles and the number of baffles. In conclusion, the heat transfer performance increased by 21% and pressure drop of exhaust gas decreased by 28.3%.

가솔린 엔진용 옵셋 핀 타입 EGR 쿨러의 성능 설계

조성일(Seongil Jo),허형석(Hyungseok Heo),배석정(Sukjung Bae),서형준(Hyeongjun Seo) 한국자동차공학회 2013 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2013 No.5

An investigation for application of an EGR (exhaust gas recirculation) system to gasoline engine has been conducted. While diesel engines are demanded for an EGR system to obtain denser compressed EGR gas and mostly in order to de-NOx the exhaust gas, gasoline EGR systems are furnished to improve fuel economy by reduction of pumping loss and knocking. An EGR system consists of an EGR valve, an EGR cooler, and pipes. In this paper, an EGR cooler for gasoline engine has been designed to satisfy performance factors via CFD analysis. In order to obtain enhanced heat transfer performance, offset strip fins are used inside the EGR gas tubes. Parametric studies have been conducted to examine the effects on the performance of the EGR cooler for several selected principal parameters. The parameters for the offset fin such as fin pitch and slit width were investigated to settle the offset fin geometries. The effects of geometries of exhaust gas inlet divergent and outlet convergent diffusers, and the coolant side flow channel were investigated.

약물동태학 모형에 대한 변분 베이즈 방법

박선,조성일,이우주,Parka, Sun,Jo, Seongil,Lee, Woojoo 한국통계학회 2021 응용통계연구 Vol.34 No.1

In the following paper we introduce a variational Bayes method that approximates posterior distributions with mean-field method. In particular, we introduce automatic differentiation variation inference (ADVI), which approximates joint posterior distributions using the product of Gaussian distributions after transforming parameters into real coordinate space, and then apply it to pharmacokinetic models that are models for the study of the time course of drug absorption, distribution, metabolism and excretion. We analyze real data sets using ADVI and compare the results with those based on Markov chain Monte Carlo. We implement the algorithms using Stan. 본 논문에서는 평균장 방법(mean-field methods)을 기반으로 사후 분포(posterior distribution)를 근사하는 방법인 변분 베이즈 방법(variational Bayes methods)에 대해 소개한다. 특히, 모수들을 실수공간으로 변환 후의 결합 사후분포를 가우시안 분포(Gaussian distribution)들의 곱(product)으로 근사하는 방법인 자동 미분 변분 추론(automatic differentiation variational inference)방법에 대해 자세히 소개하고, 환자에게 약물을 투여한 후 시간에 따라 약물의 흐름을 파악하는 연구인 약물동태학 모형(pharmacokinetic models)에 적용한다. 소개된 변분 베이즈 방법을 이용하여 자료분석을 실시하고 마코프 체인 몬테 카를로(Markov chain Monte Carlo)방법을 기초로한 자료분석의 결과와 비교한다. 알고리즘의 구현은 Stan을 이용한다.

국면전환 임계 자기회귀 분석을 위한 베이지안 방법 비교연구

노태영,조성일,이령화,Roh, Taeyoung,Jo, Seongil,Lee, Ryounghwa 한국통계학회 2014 응용통계연구 Vol.27 No.6

자기회귀 모형(autoregressive model)은 일변량(univaraite) 시계열자료의 분석에서 널리 사용되는 방법 중 하나이다. 그러나 이 방법은 자료에 일정한 추세가 있다고 가정하기 때문에 자료에 분절(structural break)이 존재할 때 적절하지 않을 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 국면전환(regime-switching) 모형인 임계자기회귀 모형(threshold autoregressive model)이 제안되었는데 최근 지연 모수(delay parameter)을 포함한 이 국면전환(two regime-switching) 모형으로 확장되어 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 이 국면전환 임계자기회귀 모형을 베이지안(Bayesian) 관점에서 살펴본다. 베이지안 분석을 위해 모수적 임계자기 회귀 모형 뿐만 아니라 디리슐레 과정(Dirichlet Process) 사전분포를 이용하는 비모수적 임계자기 회귀 모형을 고려하도록 한다. 두 가지 베이지안 임계자기 회귀 모형을 바탕으로 사후분포를 유도하고 마코프 체인 몬테 카를로(Markov chain Monte Carlo) 방법을 통해 사후추론을 실시한다. 모형 간의 성능을 비교하기 위해 모의실험을 통한 자료 분석을 고려하고, 더 나아가 한국과 미국의 국내 총생산(Gross Domestic Product)에 대한 실증적 자료 분석을 실시한다. Autoregressive models are used to analyze an univariate time series data; however, these methods can be inappropriate when a structural break appears in a time series since they assume that a trend is consistent. Threshold autoregressive models (popular regime-switching models) have been proposed to address this problem. Recently, the models have been extended to two regime-switching models with delay parameter. We discuss two regime-switching threshold autoregressive models from a Bayesian point of view. For a Bayesian analysis, we consider a parametric threshold autoregressive model and a nonparametric threshold autoregressive model using Dirichlet process prior. The posterior distributions are derived and the posterior inferences is performed via Markov chain Monte Carlo method and based on two Bayesian threshold autoregressive models. We present a simulation study to compare the performance of the models. We also apply models to gross domestic product data of U.S.A and South Korea.

GDI 연료펌프의 배압공 형상에 따른 유동 동특성 해석

배석정(Sukjung Bae),조성일(Seongil Jo),허형석(Hyungseok Heo) 한국자동차공학회 2013 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2013 No.11

엔진 폐열 회수 시스템 저온 응축기의 성능 향상을 위한 해석적 접근

배석정(Sukjung Bae),허형석(Hyungseok Heo),조성일(Seongil Jo),박정상(Jeongsang Park),이홍열(Hongyeol Lee) 한국자동차공학회 2012 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2012 No.11

The optimum design of the low-temperature condenser of a dual-loop waste heat recovery system with Rankine steam cycles for improving the fuel efficiency of gasoline automobiles has been investigated. The waste heat recovery system consists of a high-temperature (HT) loop in which water as the HT working fluid recovers waste heat only from the exhaust gas of about 700℃ and a low-temperature (LT) loop in which a refrigerant as the LT working fluid recovers heat dissipation from the HT loop, and waste heat from the engine coolant of relatively low temperature. The low temperature condenser plays a role to dissipate heat from the system by condensing the low temperature loop working fluid sufficiently. However, the refrigerant has low evaporation temperature enough to recover the waste from engine coolant but has small saturation enthalpy so that excessive mass flow rate of the LT working fluid, e.g., over 150 g/s, causes the enormously large pressure drop of the working fluid to maintain the heat dissipation performance of more than 20 kW. This paper has dealt with the scheme to design the low temperature condenser that has reduced pressure drop while ensuring the required thermal performance from the waste heat recovery system. For the purpose of the performance predictions and the parametric study for the LT condenser, we have developed a 1-dimensional user-friendly performance prediction program that calculates feasibly the phase change of the working fluid in the tubes. Sustaining the scale of the existing vehicle refrigerant condenser, the number of pass, arrangement of the tubes of each pass and the structural design to enhance the flow uniformity through all the tubes of the multi-flow type low temperature condenser were analytically investigated.