공간 통계 활용에 따른 소지역 추정법의 평가

신기일,최봉호,이상은,Shin, Key-Il,Choi, Bong-Ho,Lee, Sang-Eun 한국통계학회 2007 응용통계연구 Vol.20 No.2

Among the small area estimation methods, it has been known that hierarchical Bayesian(HB) approach is the most reasonable and effective method. However any model based approaches need good explanatory variables and finding them is the key role in the model based approach. As the lacking of explanatory variables, adopting the spatial terms in the model was introduced. Here in this paper, we evaluate the model based methods with/without spatial terms using the diagnostic methods which were introduced by Brown et al. (2001). And Economic Active Population Survey(2005) is used for data analysis. 국내외에서 소지역 추정에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 보조 자료가 충분히 있는 경우 모형기반 추정법을 사용하는 것이 일반적이며 이 중에서 계층적 베이지안(Hierarchical Bayesian: HB) 추정법이 가장 좋은 것으로 알려져 있다. 그러나 보조 자료가 충분하지 않은 경우에는 모형 기반 추정법의 사용은 제한적이다. 최근 충분한 보조 자료가 없는 경우 공간 정보를 보조 자료로 사용하는 방법이 제안되었다. 본 논문에서는 공간통계량과 베이즈 접근방법을 활용한 모형기반의 소지역 통계량들을 모형 검진방법(Diagnostic method)들을 이용하여 비교 분석하였다. 분석에 사용된 자료는 2005년도 경제활동인구 조사이며 소지역(시,군,구)통계를 추정하여 비교하였다.

절사표본에서 최적 절사점에 관한 연구

이상은,조민지,신기일,Lee, Sang Eun,Cho, Min Ji,Shin, Key-Il 한국통계학회 2014 응용통계연구 Vol.27 No.3

상당수의 사업체 조사는 절사표본설계법을 사용하고 있다. 이는 절사표본설계법에서 얻은 전수층이 많은 정보를 포함하고 있어 전체 표본크기를 최소화 할 수 있는 장점이 있기 때문이다. 그러나 최근 전수층에 포함된 사업체들의 무응답률이 높아감에 따라 전수층이 가지고 있는 장점에 한계가 나타나고 있다. 이에 Lee (2011), Shin과 Lee (2013)는 표본설계 단계에서부터 주어진 허용오차를 만족하면서 전수층 규모를 최소화하는 연구를 실시하였다. 본 연구에서는 주어진 허용오차를 만족하고 Hidiroglou (1986)가 제안한 방법으로 산출 된 표본크기를 고정한 상태에서 표본층 분산에 알려진 함수를 적합하여 전수층 크기를 최소화하는 새로운 최적 절사점을 제안하였다. 또한 Hidiroglou (1986)와 Shin과 Lee (2013)가 제안한 절단분포를 이용한 방법과 본 연구에서 제안한 방법을 모의실험과 사례연구를 통해 비교하였다. Modified cut-off sampling is widely used for highly skewed data. A serious drawback of modified cut-off sampling is the difficulty of adjustment of non-response in take-all stratum. Therefore, solutions of the problems of non-response in take-all stratum have been studied in various ways such as substitute of samples, imputation or re-weight method. In this paper, a new cut-off point based on minimizing MSE being used in exponential and power functions is suggested and it can be reduced the number of take-all stratum. We also investigate another cut-off point determination method with underlying distributions such as truncated log-normal and truncated gamma distributions. Finally we suggest the optimal cut-off point which has a minimum of take-all stratum size among suggested methods. Simulation studies are performed and Labor Survey data and simulated data are used for the case study.

Testing a Multivariate Process for Multiple Unit Roots

Key Il Shin(신기일) 한국통계학회 1994 응용통계연구 Vol.7 No.1

본 논문에서는 비정상(단위근) 시계열이 포함된 다변량 시계열 자료에서 단위근에 해당되는 계수행렬 추정량의 극한분포가 정상시계열의 유무에 상관없이 일정하다는 것을 밝혔다. 또한 단위근만 존재하는 다변량 시계열에서 다중단위근을 검정하는 검정 통계량을 제안하였다. An asymptotic property of the estimated eigenvalues for multivariate AR(p) process which consists of vector of nonstationary process and vector of stationary process is developed. All components of the nonstationary process are assumed to reveal random walk behavior. The asymptotic property is helpful in understanding multiple unit roots. In this paper we show the stationary part in multivariate AR(p) process does not affect the limiting distribution of estimated eigenvalues associated with the nonstationary process. A test statistic based on the ordinary least squares estimator for testing a certain number of multiple unit roots is suggested.

이웃정보시스템을 이용한 공간 소지역 추정량 비교

김정숙,황희진,신기일,Kim, Jeong-Suk,Hwang, Hee-Jin,Shin, Key-Il 한국통계학회 2008 응용통계연구 Vol.21 No.5

최근 격자자료(lattice data) 분석 방법을 이용한 소지역 추정(small area estimation)이 연구되고 있으며 좋은 결과를 주고 있는 것으로 알려져 있다. 소지역 추정에 주로 사용되는 격자자료(lattice data) 분석의 경우 가장 자료를 잘 설명할 수 있는 이웃정보시스템을 사용하여야 분석의 효율을 향상시킨 수 있다. 최근 이강석과 신기일 (2008)은 지리정보시스템을 이용하여 만들어진 여러 이웃정보시스템을 비교, 분석하였다. 본 논문에서는 이강석과 신기일(2008)이 제안한 여러 이웃정보시스템이 소지역 추정에 얼마나 영향을 미치는지를 MSE, 커버리지, 캘리브레이션 그리고 회귀분석 방법 등을 이용하여 비교하였다. 2001년 경제활동인구조사의 실업자수 자료가 비교에 사용되었다. Recently many small area estimation methods using the lattice data analysis have been studied and known that they have good performances. In the case of using the lattice data which is mainly used for small area estimation, the choice of better neighborhood information system is very important for the efficiency of the data analysis. Recently Lee and Shin (2008) compared and analyzed some neighborhood information systems based on GIS methods. In this paper, we evaluate the effect of various neighborhood information systems which were suggested by Lee and Shin (2008). For comparison of the estimators, MSE, Coverage, Calibration, Regression methods are used. The number of unemployment in Economic Active Population Survey(2001) is used for the comparison.

복합추정량을 이용한 절사표본 총합 추정에 관한 연구

김지학,신기일,Kim, Ji-Hak,Shin, Key-Il 한국통계학회 2011 응용통계연구 Vol.24 No.6

절사표본 설계는 관심변수의 분포가 오른쪽으로 치우쳐진 경우에 모집단 일부를 표본조사에서 제외시켜 조사의 효율을 높이는 방법이다. 그러나 전체 모집단의 총합 추정을 위해서는 버려진 절사 층에 관한 추론이 필요하게 된다. 기존에 사용하고 있는 많은 방법들은 절사층에서 표본조사를 하지 않고 알려진 보조정보와 조사자료를 이용하여 절사층 총합을 추정하며 이를 이용하여 전체 모집단의 총합을 추정한다. 본 논문에서는 절사층을 완전히 표본 층에서 제거하지 않고 조사의 편리성 및 효율성을 고려하여 최소의 표본을 추출한 후 모집단 전체 총합을 추정하는 방법을 제안하였다. 또한 모의실험을 통하여 제안된 추정법과 기존 방법의 우수성을 비교하였다. Cut-off sampling that discards a part of the population from the sampling frame, is a widely used method for a highly skewed population like a business survey. Usually to the estimate of population total, we need to estimate the total of the take-nothing stratum. Many estimators have been developed to estimate the total of the take-nothing stratum. In this paper, we suggest a new composite estimator which combines the estimator suggested by Sarndal et al. (1992) and a ratio estimator obtained by small samples from the take-nothing stratum. Small simulation studies are performed for the comparison of the estimators and we confirm that the new suggested estimator is superior to the others.

모의실험을 기반으로 지수형 응답률 보정을 위한 세부 층 결정에 관한 연구

민주원,신기일,Min, Joo-Won,Shin, Key-Il 한국통계학회 2018 응용통계연구 Vol.31 No.5

정보적 표본설계 기법을 적용하여 무응답의 영향을 줄이기 위한 연구가 진행되고 있다. 특히 초모집단모형(super population model)에 포함된 오차의 분포가 정규분포를 따르고 응답률이 지수함수를 따를 때 지수형 응답률 정보를 모수추정에 사용함으로써 추정의 정확성이 향상되는 것으로 알려져 있다. 최근 Chung과 Shin (2017)은 정보적 표본설계의 가중치를 구하기 위해 세부 층을 등간격으로 나누는 방법을 고려하였으며 세부 층의 개수가 추정의 정확성에 영향을 주는 것을 확인하였다. 이에 본 연구에서는 주어진 표본 규모에 따른 최적의 세부 층 개수와 최적의 층 경계를 구하기 위해 등간격, 분위수, LH 알고리즘을 이용하여 층을 나누는 방법을 살펴보았으며 모의실험을 통하여 각 방법의 결과를 비교하였다. 또한 다양한 형태의 보조변수 분포를 이용하여 실무에서 사용할 수 있는 세부 층 경계와 세부 층 개수를 정하는 기준을 제안하였다. Research on the application of informative sampling technique has been conducted in order to reduce the influence of non-response. Chung and Shin (Korean Journal of Applied Statistics, 30, 993-1004, 2017) showed that the estimation accuracy improved when using exponential response rate information for the parameter estimation if the distribution of errors included in the super population model follows normal distribution. However this method divides the stratum into equally spaced substrata to obtain the sample weight of the informative sampling technique and shows that the accuracy of the estimation improves as the number of substrata increases. In this study, with the given number of total sample size, the optimal substratum boundary points are calculated using equal space, quantile, and LH algorithm; consequently, the results using those methods are compared through simulation. We also studied the criteria to determine the number of substrata and substratum boundaries that can be used in practice with various types of auxiliary variable distributions.

이단계 소지역추정

이상은,신기일,Lee, Sang-Eun,Shin, Key-Il 한국통계학회 2012 응용통계연구 Vol.25 No.2

지역 또는 도메인에 작은 크기의 표본이 배정되어 추정의 정도가 낮을 때 사용하는 통계적 기법인 소지역추정에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 소지역추정에 사용되는 자료는 단위수준자료(unit level data)와 지역수준자료(area level data)로 분류된다. 본 논문에서는 단위수준자료를 이용하여 소지역추정을 실시한 후 얻어진 추정값에 공간통계분석기법을 도입하여 최종적인 소지역추정값을 얻는 이단계 소지역추정법을 제안하였다. 제안된 소지역추정법은 단위수준자료가 갖고 있는 정보와 지역수준자료가 갖고 있는 공간정보를 모두 이용하는 방법으로 추정의 정도를 높일 수 있는 새로운 방법이다. 본 논문에서는 경제활동인구조사 자료를 이용한 모의실험을 통해 이단계 소지역추정법의 우수성을 확인하였다. When Binomial data are obtained, logit and logit mixed models are commonly used for small area estimation. Those models are known to have good statistical properties through the use of unit level information; however, data should be obtained as area level in order to use area level information such as spatial correlation or auto-correlation. In this research, we suggested a new small area estimator obtained through the combination of unit level information with area level information.

절사층 총합추정을 위한 복합추정량

황종민,신기일,Hwang, Jong-Min,Shin, Key-Il 한국통계학회 2012 Communications for statistical applications and me Vol.19 No.1

절사표본 추출법은 절사층, 표본층, 전수층으로 모집단을 분리한 후 표본층과 전수층의 조사결과를 이용하여 전체 모집단의 총합을 추정하는 방법이다. 이 방법은 왜도가 심한 사업체조사에서 흔히 사용하는 방법이다. 절사층의 총합 추정은 전체 모집단 총합 추정에 영향을 미치므로 절사층 총합의 정확한 추정은 매우 중요하다. 최근 김지학과 신기일 (2011)은 절사층에서 소수의 표본을 추출하여 얻은 결과와 기존의 추정량에서 얻은 결과를 선형결합하는 복합추정법을 제안하였다. 본 논문에서는 최량선형불편예측(best linear unbias predictor; BLUP)을 이용한 새로운 복합추정량을 제안하였으며 모의실험을 통하여 기존의 방법과 새로운 복합 추정량의 우수성을 비교하였다. Cut-off sampling that discards a part of the population from the sampling frame, is a widely used method for a business survey. Usually, to the estimate of population total, an accurate estimate of the total of the take-nothing stratum is required. Many estimators have been developed to estimate the total of the take-nothing stratum. Recently Kim and Shin (2011) suggested a composite estimator and showed the superiority of that estimator. In this paper, we suggest an alternative composite estimator obtained by combining BLUP estimator and a ratio estimator obtained by the small samples from the take-nothing stratum. Small simulation studies are performed for a comparison of the estimators and we confirm that the new suggested estimator is superior.

MSPE를 이용한 임금총액 소지역 추정

황희진,신기일,Hwang, Hee-Jin,Shin, Key-Il 한국통계학회 2009 응용통계연구 Vol.22 No.2

국내외적으로 지역통계에 관한 관심이 높아지고 있으며 이와 관련하여 소지역 추정에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 소지역 추정에 사용되는 추정량의 대부분은 MSE(moan squared error)를 최소화하여 얻어진다 (Rao, 2003). 최근 황희진과 신기일 (2008)은 MSPE(mean squared percentage error)를 최소화하는 추정량을 사용한 소지역 추정법을 제안하였다. 본 논문에서는 노동통계 중 지청별 일인당 평균 임금총액 추정에 황희진과 신기일 (2008)이 제안한 방법을 적용하여 보았으며 2007년 매월 노동통계 자료를 이용하여 기존의 MSE를 최소화 하여 얻어진 여러 추정량과 우수성을 비교해 보았다. 또한 노동통계를 위 한 소지역 추정의 실제 사용 가능성을 살펴보았다. Many researches have been devoted to the small area estimation related with the area level statistics. Almost all of the small area estimation methods are derived based on minimization of mean squared error(MSE). Recently Hwang and Shin (2008) suggested an alternative small area estimation method by minimizing mean squared percentage error. In this paper we apply this small area estimation method to the labor statistics, especially monthly wages by a branch area of labor department. The Monthly Labor Survey data (2007) is used for analysis and comparison of these methods.

이중추출법에서 일반화 ratio-cum-product 방법을 이용한 이상점 가중치 보정법

오정택,신기일,Oh, Jung-Taek,Shin, Key-Il 한국통계학회 2016 응용통계연구 Vol.29 No.7

이중추출법은 모집단 정보가 충분하지 않아 층화 추출법을 사용할 때 정확한 층화 정보가 없는 경우에 흔히 사용하는 표본추출법이다. 특히 최근에는 이중추출법을 위해 1차 조사에서 얻어진 보조 정보를 이용하여 추정의 정확성을 향상시키는 방법들이 제안되었다. 본 연구에서는 최근 제안된 일반화 ratio-cum-product 추정량에서 사용하는 가중치를 이상점 처리를 위한 가중치 보정에 맞도록 보정하여 추정의 정밀성을 향상시키는 방법을 제안하였다. 모의실험을 통하여 본 연구에서 제안한 방법과 기존의 이상점 가중치 보정법의 성능을 비교하였으며 사례 분석을 통하여 제안된 방법의 우수성을 확인하였다. Two phase sampling (double sampling) is often used when there is inadequate population information for proper stratification. Many recent papers have been devoted to the estimation method to improve the precision of the estimator using first phase information. In this study we suggested outlier weight adjustment methods to improve estimation precision based on the weight of the generalized ratio-cum-product estimator. Small simulation studies are conducted to compare the suggested methods and the usual method. Real data analysis is also performed.