
- •Московский институт электроники и математики (технический университет)
- •Содержание
- •Пояснительная записка
- •Методические указания к решению задач
- •3. Коэффициент корреляции
- •4. Линейная регрессия
- •5. Дисперсионный анализ
- •Виды нелинейной регрессии. Линеаризация нелинейной регрессии
- •Решение
- •Задачи для самоконтроля
- •Методические указания к решению задач по разделу 2 Линейные модели с несколькими объясняющими переменными
- •Фиктивные переменные
- •Задачи для самоконтроля
- •Задача 4.
Решение
1)
-уравнение
регрессии.
=2000-40(90/40)2=1797,5
= 220,9 - 19,1 + 67,3 – 405 + 202,5=66,6
ЕSS=TSS – RSS = 1797,5-66,6=1797,5-66,6=1730,9
Очень
маленькое значение R2
означает, что объем продаж ()
лишь на 3,7% объясняется температурой
воздуха.Значит,
суммы средств, потраченных на лекарство,
слабо зависят от температуры воздуха.
Так как нам важна точность расчетов коэффициентов, а она связана с разбросом, то подсчитаем дисперсию коэффициентов, характеризующую разброс.
2)
По сравнению с самими оценками дисперсии не велики, поэтому можно говорить о приемлемой точности оценивания параметров.
Задача 3: Нахождение параметров регрессии на примере линейной функции.
По семи территориям Уральского региона за 2002 год известны значения двух признаков:
- расходы на покупку продовольственных товаров в общих расходах, %;
- среднедневная заработная плата одного работающего, руб.
Номер |
Регион |
|
|
1 |
Удмуртская респ. |
68,8 |
45,1 |
2 |
Свердловская обл. |
61,2 |
59 |
3 |
Башкортостан |
59,9 |
57,2 |
4 |
Челябинская обл. |
56,7 |
61,8 |
5 |
Пермская обл. |
55 |
58,8 |
6 |
Курганская обл. |
54,3 |
47,2 |
7 |
Оренбургская обл. |
49,3 |
55,2 |
Задание
1.
Для характеристики зависимости
от
рассчитать параметры следующих функций:
1.1) линейной; 1.2) степенной;
2) Оценить каждую модель через коэффициент детерминации R2.
Решение
Линейная регрессия вида
= а + b
Для определения параметров а и b линейной регрессии по исходным данным рассчитываем следующие величины:
Результаты промежуточных вычислений приведены в таблице.
|
|
|
|
|
|
|
1 |
68,8 |
45,1 |
3102,88 |
2034,01 |
4733,44 |
51,1 |
2 |
61,2 |
59 |
3610,8 |
3481 |
3745,44 |
53,7 |
3 |
59,9 |
57,2 |
3426,28 |
3271,84 |
3588,01 |
54,2 |
4 |
56,7 |
61,8 |
3504,06 |
3819,24 |
3214,89 |
55,3 |
5 |
55 |
58,8 |
3234 |
3457,44 |
3025 |
55,9 |
6 |
54,3 |
47,2 |
2562,96 |
2227,84 |
2948,49 |
56,2 |
7 |
49,3 |
55,2 |
2721,36 |
3047,04 |
2430,49 |
57,9 |
Итого |
405,2 |
384,3 |
22162,3 |
21338,4 |
23685,8 |
|
Среднее значение |
57,88 |
54,9 |
3166,05 |
3048,34 |
3383,68 |
|
σ
=
|
5,74 |
5,86 |
|
|
|
|
V(x) и V(y) |
32,92 |
34,34 |
|
|
|
|
V(x)
рассчитано по следующей формуле:
Рассчитаем оценки параметров регрессии:
Уравнение
регрессии:
= 75,24 - 0,35
.
По этому уравнению можно заполнить
последнюю колонку в таблице, подставляя
вместо
соответствующие
значения параметра и получая модельное
значение для
.
Экономическая интерпретация может быть следующая: с увеличением среднедневной заработной платы на 1 руб. доля расходов на покупку продовольственных товаров снижается в среднем на 0,35 %-ых пункта.
График исходных данных и уравнения регрессии:
Определим коэффициент детерминации R2:
Этот
коэффициент можно получить в рамках
оценивания параметров регрессии на
компьютере, воспользовавшись формулой:
R2
= ESS
/ TSS
=
0,118
Вариация результата на 11,8 % объясняется вариацией фактора х. Это очень небольшое значение.
Степенная функция.
Иногда связь выражается нелинейной функцией. Очень часто применяется степенная функция при проведении эконометрических исследований. Степенными функциями являются кривые спроса и предложения, производственные функции.
Пусть задана степенная функция вида y = a*xb*.
Проведём
процедуру линеаризации путём
логарифмирования обеих частей уравнения
(логарифмировать можно по любому
основанию): lg
= lga
+ b * lg
+
lg
(можно брать и ln).
После переобозначения мы будем оценивать
регрессию вида: У = А + ВХ + V,
где Y
= lg
y,
A=lg
a,
B=b,
X=lg
x,
V=lg
.
Данные (Х и Y) представлены в таблице.
|
Х |
У |
ХУ |
У2 |
Х2 |
|
1 |
1,8376 |
1,6542 |
3,0397 |
3,3767 |
2,7363 |
50,5 |
2 |
1,7868 |
1,7709 |
3,1641 |
3,1925 |
3,1359 |
52,9 |
3 |
1,7774 |
1,7574 |
3,1236 |
3,1592 |
3,0884 |
53,3 |
4 |
1,7536 |
1,7910 |
3,1406 |
3,0751 |
3,2076 |
54,5 |
5 |
1,7404 |
1,7694 |
3,0794 |
3,0289 |
3,1307 |
55,1 |
6 |
1,7348 |
1,6739 |
2,9040 |
3,0095 |
2,8021 |
55,4 |
7 |
1,6928 |
1,7419 |
2,9488 |
2,8657 |
3,0344 |
57,5 |
Итого |
12,3234 |
12,1587 |
21,4002 |
|
|
|
Среднее значение |
1,7605 |
1,737 |
3,0572 |
3,0993 |
3,0170 |
|
σ
=
|
|
|
|
|
|
|
V(x) и V(y) |
0,0018 |
0,0023 |
|
|
|
|
Рассчитаем А (или lg a) и В:
-
0,39
Получим линейное уравнение: Y= 2,42 – 0,39 X
Выполнив его потенцирование, получим:
=
10,2,42
-0,39
= 263,0268
-0,39
Подставляя
в данное уравнение фактические значения
,
получаем теоретические значения
результата
(последний
столбец в таблице). Интерпретация
коэффициентов данной модели следующая
– при изменении средней заработной
платы на 1 рубль расходы на продовольственные
товары снижаются на 39%. Т.е. мы получили
значение эластичности расходов по
заработной плате.
График логарифмической регрессии на фоне исходных данных выглядит следующим образом:
Характеристики степенной модели указывают, что она несколько лучше линейной функции описывает взаимосвязь. Этот результат можно объяснить сравнительно невысокой теснотой выявленной зависимости и небольшим числом наблюдений.