기사
마코프 체인 프로세스에 기반한 학교폭력 발생 예측 모형(A probabilistic model of school violence based on the markov chain process)
- 개인저자
- 손재환
- 수록페이지
- 35-57 p.
- 발행일자
- 2015.05.28
- 출판사
- 한국청소년연구원
초록
본 연구는 최근 사회적으로 이슈화된 학교폭력 문제를 예측할 수 있는 확률 모형을 제안하고자 했다. 이를 위해 공학, 정보학 등 여러 분야에서 미래 예측을 위해 사용하고 있는 마코프 체인 프로세스 확률 모형을 사용하였다. 이에 사용된 분석 자료는 최근 3년간(2012. 6. ∼ 2014. 6) 117학교폭력신고센터에 접수된 신고 건수로서 월별 자료를 분석하였다. 학교폭력 발생 빈도에 대한 분포 양상을 분석한 뒤 빈도에 대한 상태를 관심(S1), 주의(S2), 경계(S3)로 정의하여 분류한 뒤, 상태 전이 행렬을 산출하였다. 또한 최근 5개월간의 학교폭력신고건수 빈도를 통해 초기 확률을 산출하고 이 값과 전이행렬을 곱하여 다음 달 예측 가능한 학교폭력 상태 및 빈도를 산출하였다. 결과로는 2014년 7월 학교폭력 상태가 주의단계로 나타났으며, 예측빈도가 7,565.86건으로 나타나 실제 관찰된 7,422건과 유사한 결과가 나타났다. 또한 마코프 체인 프로세스를 통해 예측된 2014년 7월의 수치를 다른 예측모형을 통해 나타난 수치와 비교하였다. 비교된 예측모형은 회귀모형과 시계열모형이었다. 우선 학교폭력 건수를 종속변인으로 각 월을 독립변인으로 설정한 회귀모형에서는 예측된 2014년 7월의 수치가 6,970.76건으로 나타났다. 그리고 시계열분석은 대표적으로 가장 많이 사용되는 ARIMA 모형을 사용하였으며 이를 통해 예측된 2014년 7월의 수치는 8,002.60건이었다. 따라서 각 예측모형에서 산출된 예측치를 비교해 볼 때 마코프 체인 프로세스 모형이 실제 관찰된 값과 가장 유사한 것으로 나타났다.
Recently in Korea, school violence has been becoming more complex and varied in form. Therefore, government and public institutions in Korea have need of an early warning and prediction system that is better able to identify adolescents at risk from such things as school violence. This study was carried out for the purpose of suggesting a probabilistic model that can be used to forecast the likely occurrence rate of school violence in Korea. In the pursuit of this purpose, this study made use of the Markov chain process, which can be applied to a great variety of fields such as engineering, and information science. This study proceeded as follows. Firstly, we investigated the frequency of school violence from 2012 to the 2014 in Korea. Second, we applied the Markov chain process to analyze this data. As a result, using the model as proposed in this study, we have been able to identify a model and system which can predict the occurrence probability and occurrence frequency for school violence in Korea.