Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
EMM_MAMAEVA.pdf
Скачиваний:
232
Добавлен:
27.03.2015
Размер:
1.08 Mб
Скачать

Y

 

t S

 

 

M (Y

 

)

Y

 

t S

, здесь

 

 

n 1

 

 

 

Yn 1

 

 

 

n 1

 

n 1

Yn 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1

 

 

 

(n

1))2

 

 

 

 

 

 

 

 

= Se2

 

(t

 

дисперсия условного

среднего

изучаемого

SY

 

(ti

 

 

 

2

-

 

n 1

 

 

n

 

t )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

t теоретическое

 

 

показателя

 

в

точке

t n 1 ,

а

значение

статистики

Стьюдента,

выбранное

с уровнем статистической значимости

и числом

степеней свободы

 

(n 2) по таблицам распределения Стьюдента. Увеличение

неопределенности прогнозируемого процесса с ростом периода упреждения проявляется в постоянном расширении доверительного интервала. Результаты прогноза должны быть проанализированы с содержательной точки зрения.

6. Примеры построения эконометрических моделей.

6.1. Модель парной регрессии

Пример. Построить эконометрическую модель зависимости объема выпуска продукции Y от изменений затрат основных фондов X. Статистические данные приведены в следующей таблице

Y

10

12

15

18

20

22

25

28

30

X

2

5

8

12

14

16

20

24

28

1.Построение модели

Предположим, что между исследуемыми показателями существует линейная зависимость: Y X . Оценим параметры этой модели на

основе метода наименьших квадратов. Уравнение оцененной модели:

ˆ

Y a b X

Таблица 7.

Таблица для расчета параметров и характеристик модели.

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

точ-

N

X

Y

X

XY

Y

е

(Y Y )2

(Y Y )2

e

 

( X

X

)2

ность.

1

2

10

4

20

10,02

-0,02

100

99,6

0,00

169

 

0,21

2

5

12

25

60

12,32

-0,32

64

 

58,92

0,11

100

 

2,70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

8

15

64

120

14,63

0,37

25

 

28,87

0,15

49

 

2,49

4

12

18

144

216

17,7

0,3

4

 

5,3

 

0,10

9

 

 

1,68

5

15

20

225

300

20

0

0

 

0,00

0,00

0

 

 

0,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

18

22

324

396

22,3

-0,3

4

 

5, 3

0,08

9

 

 

1,38

7

22

25

484

550

25,37

-0,37

25

 

28,87

0,13

49

 

1,49

8

25

28

625

700

27,68

0,32

64

 

58,92

0,12

100

 

1,16

9

28

30

784

840

29,98

0,02

100

99,57

0,00

169

 

0,07

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

135

180

2679

3202

180

0,0

386

385,33

0,67

654

 

11,18

TSS

ESS

RSS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ср.

15

20

297,67

355,78

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,24

55

Запишем систему нормальных уравнений и найдем ее решение.

 

 

 

 

 

 

a 15 b 20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15 a 297,67 b 355,78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

XY

 

b

 

 

X

Y

 

355,78 15 20

0,7676 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X 2 (

 

)2

297,67 225

 

 

 

X

 

a 20 0,7676 15 8,486

Получили следующее уравнение модели: Y 8,486+0,7676 X.

2. Проверка качества уравнения регрессионной модели

а). Проверка статистической значимости параметров модели.

Так как модель построена на основе выборочных данных, необходима проверка статистической значимости параметров модели.

Для параметра b:

Sb2

 

 

S2

 

 

 

0,096

0,00015 ; где

Se2

остаточная

оценочная

 

 

 

e

 

 

 

n

 

 

 

 

 

654

 

(xi x)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дисперсия:

Se2

 

 

 

ei2

0,67

 

0,096

tb

 

b

 

 

 

 

0,7676

 

63,32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

m 1

 

9 1

 

 

 

Sb

 

0,00015

 

 

Для параметра a:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sa2 Sb2

xi2

 

2679

0,044 ;

ta

 

8,49

 

 

40,43

 

i 1

 

0,00015

 

 

 

 

 

 

n

 

9

 

0,044

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теоретическое значение статистики Стьюдента t =2,365 при =0,05 и числе степеней свободы n 2 9 2 7 9 (см. приложение - таблицу 12) .

Так как tрасч tb , и tрасч ta оба параметра уравнения модели признаются

статистически значимыми с вероятностью 95%.

Статистическая значимость параметра b подтверждает наличие связи между объемом выпуска и затратами основных фондов. Построим доверительный интервал для параметра b :

0,7676 2,365

0,00015 M (b) 0,7676 2,365 0,00015 , или

 

0,739 M (b) 0,796

б). Проверка общего качества.

Для проверки общего качества рассчитывается коэффициент

детерминации R2 TSESSS = 385,33386 0,99826

Значение R2 свидетельствует о сильной связи между Y и X и при условии статистической значимости коэффициента корреляции R обеспечивает адекватность модели.

Проверим коэффициент корреляции R= R R2 на статистическую

56

значимость. Найдем расчетное значение статистики Стьюдента:

tR

 

R

 

 

,

где SR

1 R2

, тогда

tR

0,99826 9 2

 

0,99826 7

63,3,

 

 

 

 

 

 

 

 

n 2

1 0,99826

1 0,99826

 

SR

 

 

 

 

 

что больше табличного значения t=2,365 (для =0,05)

Следовательно, коэффициент корреляции является статистически значимым, а так как он характеризует сильную связь факторной переменной X и результативного показателя Y , модель можно считать адекватной.

в). Точность модели

Точность модели определяется на основе средней относительной ошибки

аппроксимации: 1 n ei =1,24%< 10%. n i 1 yi

Так как средняя относительная ошибка аппроксимации менее 10%, точность модели признается хорошей.

Проведенный анализ качества модели свидетельствует о том, что построена адекватная, надежная и точная модель.

3.Прогнозирование на основе построенной модели

Выберем для исследования значение основных фондов X=20. Для нахождения точечного прогноза подставим X=20 в уравнение модели

Y(20)=8,49+0,77 20=23,89;

Найдем интервал разброса средних значений объема выпуска при выбранном объеме основных средств X=20.

Для этого сначала рассчитаем выборочную дисперсию Y в точке X=20.

 

 

 

1

 

(X 0

 

 

 

)2

 

 

1

 

(20 15)2

 

S 2

S 2

(

 

X

)=0,096

(

 

) 0,011.

 

n

 

 

 

 

 

 

 

Y ( X0 )

e

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

654

 

 

 

 

 

(X i

X

)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построим доверительный интервал (уровень доверия 95%) для среднего значения Y при X0=20:

23,89 2,365

0,11 M (YX ( X0 20) 23,89 2,365 0,11

Следовательно, ожидаемое значение объема выпуска при затратах основных фондов в 20 единиц с вероятностью 95% будет находиться в интервале: 23,1 M (YX (X0 20)) 24,67

6.2. Модель множественной регрессии

Пример. Имеются статистические данные о приращении прибыли (Y) по 7 предприятиям отрасли в зависимости от инвестиционных вложений в оборотные средства(X1) и основной капитал ( X 2 ). Проанализировать

зависимость приращения прибыли от этих показателей. Исходные данные приведены в таблице

Y

50

120

290

190

200

300

320

X1

30

66

78

110

130

190

250

X2

6

10

20

15

16

18

20

57

1. Построение модели

Рассмотрим двухфакторную линейную модель:

Y 0 1 X1 2 X 2 . Оценим ее параметры на основе МНК.

Оцененное уравнение модели запишется: Yˆ a0 a1 X1 a2 X 2 .

Система нормальных уравнений для модели множественной регрессии:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

(X T X ) 1 (X T

 

 

 

 

 

 

 

(X T X ) A X T Y . откуда

 

A a0

 

=

Y ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

30

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

66

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

78 20

 

 

 

 

 

 

1 1 1

1

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введем

матрицу

 

 

1

110

15

 

;

 

X T

 

 

 

66

78

110 130

190

 

;

X: .X=

 

 

30

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

130

16

 

 

 

 

 

 

6

10

20

15

16

18

20

 

 

 

 

 

 

1

190

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

250

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

30

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

66

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

1

1

 

1

1

 

 

1

78

 

20

 

7

854

 

105

 

 

X T X

30

66

78

110

130

190

250

·

1

110

 

15

= 854

138940 14550 ;

 

 

 

6

10

20

15

16

18

20

 

 

1

130

 

16

105

14550

1741

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

190

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

250

 

20

 

 

 

 

 

 

 

1470

X T Y 21594025150

Запишем систему нормальных уравнений:

 

7a0 854a1 105a2 1470,

 

854a

138940a

14550a

215940,

 

0

1

 

2

105a

14550a

1741a

2

25150.

 

0

1

 

 

 

 

 

 

1,5734

0,002

 

0,1127

 

Найдем матрицу (X

T

1

=

 

0,002

0,00006

0,0006

 

 

X)

 

 

 

 

 

 

 

0,1127

0,0006

 

0,0127

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

61,36

 

 

Тогда A (X T

 

X ) 1 (X T Y ) =

 

0,249

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16,07

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение модели: Y 61,36 0,25 X1 16,07 X2 .

58

2. Проверка качества модели.

Таблица для расчета параметров и характеристик модели.

 

Таблица 8

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

 

 

 

2

 

точ-

 

Y

X1

X2

(Y Y )2

(Y Y )2

 

e

 

ность.

1

50

30

6

42,51

25600

28053,27

 

56,12

 

14,98

2

120

66

10

115,73

8100

8886,12

 

18,20

 

3,56

3

290

78

20

279,40

6400

4816,57

 

112,33

 

3,65

4

190

110

15

207,02

400

8,90

 

289,55

 

8,96

5

200

130

16

228,06

100

326,08

 

787,23

 

14,03

6

300

190

18

275,11

8100

4239,73

 

619,35

 

8,30

7

320

250

20

322,17

12100

12581,85

 

4,70

 

0,68

 

1470

854

105

1470

TSS=

ESS=

 

RSS=

 

54,15

 

 

 

 

 

60800

58912,52

 

1887,48

 

Средние

210,00

122,00

15,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,74%

а). Проверка статистической значимости параметров модели.

 

Найдем

 

стандартные

ошибки в вычислении параметров модели:

S2

S2 Z

a ja j

,

где

Z

a ja j

диагональный элемент матрицы (X T X ) 1 ,

a j

e

 

 

 

 

 

 

 

соответствующий параметру a j .

 

S 2e

 

 

 

 

RSS

 

 

1877,48 471,87 (табл.8)

 

 

n k 1

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

S2a1

471,87 0,00006 0,0286 S2a2 471,87 0,001268 5,982

 

Для проверки значимости параметров найдем статистики Стьюдента:

 

ta1

 

0,249

1,47

ta2

16,068 6,57

 

 

0,0286

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,982

Теоретическое значение статистики Стьюдента t(n m 1 4; 0,05) 2,776 .

Для коэффициента a1 расчетное значение статистики меньше теоретического, поэтому нельзя отвергнуть гипотезу о его равенстве нулю и признать его статистически значимым. Коэффициент a2 является статистически значимым,

так как ta2

t (4;0,05)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б). Проверка общего качества модели.

R2 ESS

 

58912,52

 

 

Найдем коэффициент детерминации R2 .

 

0,969 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TSS

 

 

60800

 

 

Рассчитаем

скорректированный

коэффициент

детерминации:

R

2 =1

n 1

(1 R2 ) =1

7 1

(1 0,969) 0,95

 

 

 

 

 

 

 

 

kor

 

n k 1

 

7 2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оба коэффициента детерминации свидетельствуют о сильной связи

между факторными переменными и результативным показателем.

 

Проверим статистическую значимостьR2 (т.е.

уравнения в целом) на

основе критерия Фишера.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассчитаем статистику Фишера:

 

 

 

 

 

 

59

F

SR2

 

ESS

n k 1

 

58912,52

 

7 2 1

62,42

 

Se2

 

RSS

k

 

1887,48

 

2

 

Табличное значение статистики Fтабл ( =0,05;2,4))=6,94.(таблица 13) Так как расчетное значение статистики F много больше критического значения F, то модель признается адекватной и надежной с вероятностью. 95%.

в). Точность модели

Для характеристики точности рассчитывается средняя относительная

 

1

n

 

ei

 

 

 

ошибка аппроксимации

 

 

 

 

 

100=7,74%. (см. таблицу 8).Эта величина

 

 

n

 

 

Y

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

не превосходит 10%, поэтому можно считать точность модели хорошей. 3. Анализ влияния факторных переменных на результативный

показатель.

1. Рассчитаем коэффициенты эластичности :

E

F

 

x1

 

a

 

x1

 

0,249

122

0,14;

x

 

y

y

210

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

2

 

F

 

x2

a

2

 

x2

16,07

15

 

1,15

 

y

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

y

 

 

210

 

Это означает, что при увеличении вложений в оборотный капитал на 1% (фактор X1 ) и неизменной величине вложений в основной капитал прибыль

предприятий возрастет на 0,14%. При увеличении вложений в основной капитал (фактор X2 ) на 1% прибыль возрастет на 1,15%, те инвестиционные

вложения в основной капитал более значимы для предприятий.

Рассчитаем – коэффициенты. Для этого найдем среднеквадратичные отклонения для факторных переменных и результативного показателя.

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SX2

X12

19848,57 1222

 

 

 

 

 

 

1

X1 )

4964,57 ;

 

SX1 70,46;

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SX2

 

 

 

2

248,71 152

 

 

 

 

 

 

 

 

2 X2

X2 )

23,71;

 

SX2

4,87;

 

 

 

 

(

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S2

Y 2

52785,71 2102

 

8685,71;

 

S

93,2

 

Y )

 

 

Y

 

a1 SX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

 

1

 

1

 

0,249 70,46

0,19 ;

2

a2 SX

2

 

16,07 4,87

0,84

 

 

 

SY

 

 

 

 

 

 

93,2

 

 

 

SY

 

 

93,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассчитаем коэффициенты: j rYX j j

R2 .

 

 

 

 

 

Для этого найдем коэффициенты парной корреляции:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

YX1

 

 

 

 

 

 

 

 

30848,57 210 122 0,796

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

Y

X1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y ,X1

 

 

 

SY SX1

 

 

93,2 70,46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

YX 2

 

 

 

 

 

2 3592,86 210 15 0,976

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

Y

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y ,X2

 

 

SY

SX2

 

 

93,2 4,87

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]