5급 공채 2차

2020년 5급 공채 기술 2차 기상통계학

문제 3개 · 50점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.

제1문 (20점)

최근 발간된 보고서에 따르면 새로운 장비(A)의 도입으로 구름의 존재유무 탐지능력이 향상됐다고 한다. A와 기존 장비(B)의 구름탐지 결과는 다음의 분할표와 같다. 관측장비의 탐지능력 평가지수 중 정확도(accuracy)는 현상의 유무에 상관없이 적중한 경우의 비율을, 탐지확률(probability of detection)은 대상 현상이 일어났던 경우 중 적중한 비율을, 오경보율(false alarm ratio)은 대상 현상의 발생을 탐지한 경우 중 적중하지 못한 비율을 나타낸다. 한편, 편중도(bias)는 실제보다 현상에 대한 탐지가 남발되거나 인색하게 되는 경향이 있는지를 판정할 수 있다. 다음 물음에 답하시오. (총 20점)
목측
새로운 장비(A)
구름있음구름없음
구름있음120,00020,000
구름없음9,000150,000

목측
기존 장비(B)
구름있음구름없음
구름있음80,00040,000
구름없음5,000160,000
  1. (1) A와 B의 탐지능력 평가지수인 정확도, 탐지확률, 오경보율, 편중도를 소수점 둘째 자리에서 반올림하여 퍼센트(%)로 각각 구하시오. (8점)
  2. (2) 앞서 계산한 평가지수를 모두 고려하여 A의 탐지능력이 B보다 우월하다고 주장하는 근거를 제시하시오. (12점)

제2문 (15점)

연간 최대 일 강수량은 일 년 중 가장 많은 비가 내린 날의 일 강수량이다. 지점 A에서 100년 간 우량계를 통해 관측된 연간 최대 일 강수량 Y의 확률분포를 알기 위해 Y를 로그 변환하였더니 정규분포를 따르고 있었다. 즉, A의 연간 최대 일 강수량은 로그정규분포를 따른다. 다음 물음에 답하시오. (총 15점)
  1. (1) 연간 최대 일 강수량의 확률밀도함수(probability density function)를 그림으로 그리고, 대칭성과 꼬리분포를 중심으로 확률밀도함수의 특징을 기술하시오. (5점)
    [그림]
  2. (2) 중심극한정리에 따르면 연간 최대 일 강수량 Y의 표본평균은 정규분포에 점근적으로 근사한다. 여기서 중심극한정리는 무엇인지 기술하시오. (5점)
  3. (3) 로그정규분포의 모수를 주어진 자료로부터 추정하기 위해 최대우도법(maximum likelihood estimation)을 사용하려고 한다. 최대우도법이란 무엇인지 일반적인 상황에서 기술하시오. (5점)

제3문 (15점)

지점 B에서 1,000일 중 강수가 발생한 날은 100일이었다. 같은 기간 동안 기상청의 예보 시스템에서 강수가 있다고 예보했지만 관측되지 않았던 확률은 5%이다. 그리고 강수가 없다고 예보했지만, 실제 관측되었던 확률은 1%이다. 위와 같은 조건이 변하지 않는다고 가정할 때, 다음 물음에 답하시오. (단, 각 문항의 답을 소수점 둘째 자리에서 반올림 하시오) (총 15점)
  1. (1) 임의의 하루에 대하여 강수가 있을 확률(%)을 구하시오. (2점)
  2. (2) 기상청의 예보 시스템은 B에서 1,000일 중 며칠 이나 강수가 있다고 예보하는지 구하시오. (8점)
  3. (3) 임의의 하루에 대해서 강수가 있었는데, 예보를 확인해봤더니 실제로 강수가 있다고 예보되었을 확률(%)을 구하시오. (5점)