해양 통계학

조홍연, 이기섭

서울대학교에서 하천공학과 해안공학을 공부하였으며, 같은 대학원에서 하천의 환경변화 예측 연구로 박사학위를 받았다. 현재 과학기술연합대학원 대학교와 한국해양대학교 해양과학기술전문대학원 교수로 재직하고 있으며, 한국해양과학기술원 해양빅데이터AI센터에서 해양 생태환경변화 예측 및 데이터과학 분야의 연구를 수행하고 있다.
지은 책으로는 『자연 속 야누스, 하구』, 『인도양에서 출발하는 바다 이름 여행』, 『바다에서 만나는 인공 구조물』, 『바다에 청진기를 대다』(공저), 『과학이 숨어 있는 바다의 미술관, 갯벌』(공저), 『코딩, 해양연구의 도우미』 등이 있다.

서문

CHAPTER 01 해양 관측자료와 통계분석
1.1 해양 관측자료
1.1.1 변수와 관측 데이터
1.1.2 관측항목 및 방법
1.1.3 해양 데이터 분류
1.2 통계분석의 기본 개념 및 가정
1.2.1 통계분석의 기본 개념
1.2.2 통계분석의 기본 가정
1.2.3 통계분석 문제 분류
1.3 코딩 : 통계분석 도구
1.3.1 코딩을 위한 프로그램 설치
1.3.2 코드를 작성하고 실행하는 방법
1.3.3 코드 실행 결과를 해석하는 방법

CHAPTER 02 일반 통계 : 모수 추정 및 검정
2.1 기본 통계용어 정의
2.2 데이터의 분포 형태 추정
2.2.1 데이터에 대한 기본 정보
2.2.2 데이터 분석 절차의 첫걸음
2.2.3 데이터 변환
2.2.4 데이터 분석 절차
2.3 모수 추정
2.3.1 데이터 정리 및 요약
2.3.2 통계 측도 추정
2.3.3 구간 추정
2.4 가설의 검정(hypothesis testing)
2.4.1 기본 설정 정보 및 검정절차
2.4.2 독립성 검정
2.4.3 정규분포 적합 검정
2.5 두 표본의 차이 검정
2.5.1 두 표본의 평균 차이 검정
2.5.2 두 표본 이상의 분산 차이 검정
2.5.3 두 표본 이상의 평균 차이 검정
2.6 두 독립변수의 상관분석
2.6.1 피어슨 상관계수
2.6.2 순위 상관계수
2.7 두 변수의 회귀분석
2.7.1 회귀분석의 기본 가정과 분석 절차
2.7.2 회귀계수 추정의 원리
2.7.3 두 변수의 로버스트 회귀분석

CHAPTER 03 시간변화 자료
3.1 시계열 자료의 특성 및 기본 매개변수
3.1.1 시계열 자료의 형식 및 특성
3.1.2 기본 통계측도
3.2 시계열 자료의 추세 및 독립 검정(independence test)
3.2.1 추세 진단 및 처리(제거, detrending)
3.2.2 독립 검정 방법의 적용 및 분석
3.3 시계열 모델의 구조 및 매개변수 추정
3.3.1 시계열 자료의 탐색
3.3.2 시계열 자기상관 모델(ARIMA)
3.3.3 계절성을 고려한 ARIMA 모델
3.3.4 모형의 예측 성능평가
3.4 시계열 자료의 주기 분석
3.4.1 시계열 자료의 스펙트럼 분석
3.4.2 불규칙 시계열 자료의 조화분석(harmonic analysis)

CHAPTER 04 공간자료 분석
4.1 해양 공간(분포)자료와 관측방법
4.1.1 공간 관측정점의 선정 방법
4.1.2 공간자료의 분석 목적
4.2 공간정보 기초
4.2.1 공간정보의 입력 및 좌표변환
4.2.2 공간정보 편집(Clipping, Overlay)
4.2.3 두 지점의 거리 계산
4.2.4 공간 자기상관
4.3 자료 공백 지점의 공간정보 추정
4.3.1 역거리가중법(Inverse Distance Weighted, IDW)
4.3.2 Kriging 기본이론
4.3.3 Variogram
4.3.4 Kriging
4.4 공간자료 시각화
4.4.1 격자 정보의 시각화
4.4.2 등치선 표현

CHAPTER 05 다변량 분석
5.1 다변량 관측자료의 유형
5.2 다변량 상관분석
5.3 주성분 분석(Principal Component Analysis)
5.3.1 고유값 분해를 이용한 방법
5.3.2 특이값 분해를 이용한 방법
5.4 요인 분석(Factor Analysis)
5.4.1 주성분 분석과 요인 분석의 개념 차이
5.5 다중회귀분석(Multiple Linear Regression Analysis)
5.6 중복분석
5.6.1 중복분석의 기본 개념
5.6.2 중복분석 수행 시 고려 사항
5.7 기타 다변량 분석 도구와 함수

APPENDIX 부록
A.1 통계측도(statistical measures) 추정 공식
A.2 데이터의 빈도분포 함수
A.3 Shapiro-Wilk 검정 계수 추정 방법
A.4 데이터 변환, 정규분포를 따르는 데이터로의 변환
A.5 로버스트 회귀분석(개념 및 예제 코드)
A.6 회귀분석 분산 성분 분리 유도

참고문헌
기본 용어
기본 기호
찾아보기
에필로그

통계와데이터를다루는모든사람을위한기본입문서

이책은해양데이터를다루는모든사람을위한책이다.다시말하면통계를이용한분석에어려움이있지만,통계를멀리할수없는모든사람을위한책이다.
쉽게통계와데이터를설명하기위해이책은질문과답변의형식으로구성하였다.통계를접하며한번쯤궁금했지만,정확히알수없던통계관련질문과이질문에대한답을읽고실제실습을해나가다보면실질적인문제에도적용할수있는응용력이생길것이다.

이에본서는다음과같은내용을담고있다.
(1)표준화된분석절차를제시하고,분석에서요구하는기본가정을명확하게제시
(2)통계분석으로널리이용되는공용R프로그램을이용하여제대로된분석결과를직접산출할수있는구체적인방법제시
(3)일반적으로빈번하게누락되는중요한분석결과의개념과의미설명
(4)그이해를바탕으로한수준높은통계적인분석과결과해석지원

천천히이론과개념을공부하고,확실히이해하기위한실습(Exercise),실제업무에적용의과정을거치며통계의세계에익숙해지기를바란다.