Tukey’s Ladder of Power Transformation을 이용한 태풍예측함수 개발

• 영문명: Development of Typhoon Damage Prediction Function using Tukey’s Ladder of Power Transformation
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 김연수(Kim Yonsoo) 김태균(Kim Taegyun) 이보림(Lee Borim)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』 18권6호, 259~267쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2018.10.30

국문 초록

본 연구에서는 태풍피해를 예측하기 위한 태풍피해예측함수를 다중선형회귀모형을 이용하여 개발하였다. 태풍 피해는 호우, 강풍, 풍랑으로 인한 피해가 복합적으로 나타나므로, 피해예측함수를 구성하는 설명변수(독립변수)의 수가 많고 다양하다. 그러나 태풍피해예측함수를 개발하기에는 태풍 피해 자료는 작고 충분치 않다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 예측력만을 위한 모형을 개발하였고, 변수선정방법은 LOOCV-전진선택법을 적용하였으며, 종속변수와 독립변수들의 선형성을 확보하기 위하여 Tukey’s Ladder of Power의 멱승변환을 이용하였다. 태풍피해예측함수는 16개 이상의 자료를 가진 전국 22개 시군구를 대상으로 개발되었으며, 시군구별로 지역특성에 따라 다양한 멱승변환계수 λ를 가지는 것으로 나타났다. 22개 시군구를 대표할 변환계수 λ는 NRMSE 기준 λ=0.2, R² 기준 λ=0.3일 때 가장 좋은 결과를 나타내었다.

영문 초록

In this study, we use multiple linear regression to develop a function for predicting damage caused by typhoons. The number of explanatory independent variables constituting the damage prediction function is large and varied because typhoon damage is attributed to a combination of factors such as heavy rain, strong wind, and waves. However, existing data of typhoon damage are insufficient for developing a damage prediction function. To resolve this problem, a model for prediction power only was developed, and the leave-one-out-cross-validation (LOOCV)-forward selection method was applied to select the variables. In addition, the power transformation of Tukey’s Ladder of Powers was adopted to create linearity in the dependent and independent variables. The typhoon damage prediction function was developed for 22 districts with more than 16 datasets. The transformation factor λ, representing these 22 districts, was shown to vary according to the regional characteristics of each city and district. The best results occurred when λ = 0.2 and λ = 0.3 for the normalized root-mean-square error (NRMSE) and coefficient of determination (R²) standards, respectively.

목차

Abstract

요지

1. 서론

2. 통계적 방법론

3. 태풍피해예측함수 개발

4. 결론

References

키워드

태풍피해 예측함수 Tukey’s Ladder of Power Typhoon Damage Prediction Function