
- •Кафедра «Эконометрика и прикладная информатика в дизайне» методические указания
- •2. Традиционный метод наименьших квадратов (мнк)
- •3. Статистические свойства вектора оценок коэффициентов регрессии
- •4. Теорема Гаусса - Маркова
- •5. Несмещенные оценки дисперсии ошибок, ковариационной матрицы и дисперсии выборочных коэффициентов регрессии
- •6. Оценка значимости и доверительных интервалов для коэффициентов регрессии
- •7. Анализ вариации зависимой переменной
- •Значения сумм квадратов
- •Значения дисперсий
- •8. Выборочный коэффициент детерминации
- •9. Скорректированный коэффициент детерминации
- •10. Оценка значимости уравнения регрессии
- •11. Доверительный интервал для значений зависимой переменной
- •II. Демонстрационный пример выполнения задания
- •Зависимость объема реализации уi, руб. От цены продукции хi1, руб. И расходов на рекламу хi2, руб.
- •Задание
- •Решение
- •Расчетная таблица
- •Вспомогательная таблица для функции линейн
- •III. Задача для самостоятельного выполнения
- •Варианты заданий
Вспомогательная таблица для функции линейн
b2 |
b1 |
b0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
df |
|
|
|
|
Qr |
Qe |
|
|
|
|
с помощью Мастера функций выбираем статистическую функцию ЛИНЕЙН;
в поля Изв_знач_у и Изв_знач_х вводим значения массива у и массивов x1, x2 соответственно;
поле Константа оставляем пустым (если Константа имеет значение ИСТИНА, 1 или опущена, то коэффициент b0 вычисляется обычным образом, если Константа имеет значение ЛОЖЬ или 0, то коэффициент b0 полагается равным нулю);
в поле Стат вводим значение ИСТИНА или 1 (если Стат имеет значение ИСТИНА или 1, то вычисляется дополнительная статистика – строки 3-6 в табл. 1.5, если Стат имеет значение ЛОЖЬ, 0 или опущена, то вычисляются только значения коэффициентов b0, b1 и b2 – вторая строка в табл. 2.6); контролируем результат решения в окне функции (первый элемент массива) b2 = 1,50356;
для получения массива результатов (вывода формулы массива) нажимаем комбинацию клавиш Ctrl+Shift+Enter;
в выделенных ячейках появятся результаты вычислений, представленные в табл. 2.5.
Таблица 2.5
Результаты расчета
b2 |
b1 |
b0 |
1,50356 |
-0,54132 |
-20,79702 |
|
|
|
0,16005 |
0,07355 |
7,97541 |
|
|
|
0,92055 |
3,79887 |
|
F |
df |
|
69,52034 |
12 |
|
Qr |
Qe |
|
2006,55614 |
173,17719 |
|
Здесь в соответствующих ячейках представлены значения: b2, b1, b0 – выборочных оценок коэффициентов регрессии; , , – стандартных отклонений коэффициентов регрессии; – выборочного множественного коэффициента детерминации; se – стандартной ошибки; F – F-статистики для уравнения регрессии; df = n – р – 1 – числа степеней свободы; Qr и Qe – факторной и остаточной суммы квадратов.
Для получения решения с помощью подпрограммы РЕГРЕССИЯ из пакета анализа выполняем следующие операции:
выбираем команду Анализ данных в меню Сервис (если она отсутствует, необходимо в меню Сервис выбрать команду Надстройки и в появившемся окне диалога выбрать пункт Пакет анализа);
в окне Анализ данных выбираем инструмент Регрессия;
в категории Входные данные в поля Входной интервал Y и Входной интервал X соответственно вводим значения массива у и массивов х1, х2, а остальные поля оставляем пустыми;
в категории Параметры вывода оставляем переключатель в положении Новый рабочий лист, при необходимости задавая имя листа в поле ввода рядом с параметром;
в категории Остатки ставим флажки в полях Остатки, Стандартизированные остатки, График остатков, График подбора;
в категории Нормальная вероятность ставим флажок в поле График нормальной вероятности.
Анализируем результаты, представленные в виде пяти таблиц и пяти диаграмм.
Таблица 1. Регрессионная статистика. В таблице представлены:
Множественный R – множественный выборочный коэффициент корреляции
R-квадрат – коэффициент детерминации
нормированный R-квадрат – скорректированный коэффициент детерминации
;
стандартная ошибка – корень из несмещенной оценки остаточной дисперсии
наблюдения – длина выборки n.
Таблица 2. Дисперсионный анализ. В таблице представлены (по столбцам соответственно для строк Регрессия, Остаток, Итого):
df – число степеней свободы (df = р – для объясненной дисперсии, df = n – р – 1 – для остаточной дисперсии, df = n – р – 1 + р = n – 1 для общей дисперсии);
SS – суммы квадратов (
– объясненная регрессией,
– остаточная,
– общая);
MS – несмещенные оценки дисперсий (
- объясненная регрессией,
– остаточная);
F – вычисленное значение статистики F-критерия
;
Значимость F – величина P-значения для выборочного уравнения регрессии,
.
Таблица 3 с информацией о коэффициентах выборочного уравнения регрессии. В ней по столбцам соответственно для строк Y-пересечение (коэффициент b0), Переменная XI (коэффициент b1), Переменная Х2 (коэффициент b2) представлены:
Коэффициенты – значения коэффициентов b0, b1 и b2;
Стандартная ошибка – стандартные отклонения коэффициентов регрессии
, и ;
t-статистика – статистики критерия значимости
,
и
коэффициентов регрессии β0, β1 и β2;
P-значения – величины P-значений
,
и
для коэффициентов β0, β1 и β2;
Нижние 95% и Верхние 95% – значения соответствующих интервальных оценок
и
для коэффициентов βj при уровне значимости α = 0,05, g · 100% = 95% (в случае задания другого доверительного уровня, например g = 0,9, в этих столбцах все равно будут указаны 95% границы, а в следующих двух столбцах – 90%). Таблица 4. Вывод остатка. В таблице представлены:
Наблюдение – порядковые номера i выборочных значений yi и хi1, хi2, (i = 1, 2, .... n);
Предсказанное Y – значения
, рассчитанные по выборочному уравнению регрессии ;
Остатки – значения остатков регрессии ei (выборочная оценка возмущений εi);
Стандартные остатки – значения нормированных остатков регрессии
, где
.
Таблица 5. Вывод вероятности. В таблице представлены:
Персентиль – рассчитывается для каждого значения уi как сумма предшествующего вычисленного значения персентиля и шага
(при этом начальное и конечное значения равны h/2 и 100% – h/2 соответственно);
Y – значения yj, расположенные в неубывающем порядке.
ВЫВОД ИТОГОВ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
Регрессионная статистика |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
Множественный R |
0,959454 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
R-квадрат |
0,920551 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
Нормированный R-квадрат |
0,90731 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
Стандартная ошибка |
3,798873 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
Наблюдения |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
Дисперсионный анализ |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
Df |
SS |
MS |
F |
Значимость F |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Регрессия |
2 |
2006,556 |
1003,278 |
69,52034 |
2,51E-07 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Остаток |
12 |
173,1772 |
14,43143 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Итого |
14 |
2179,733 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
Коэффициенты |
Стандартн.ошибка |
t-статистика |
P-Значение |
Нижние 95% |
Верхние 95% |
Нижние 95,0% |
Верхние 95,0% |
||||||||||||||||||||||||
Y-пересечение |
-20,797 |
7,975413 |
-2,60764 |
0,022901 |
-38,174 |
-3,42009 |
-38,174 |
-3,42009 |
||||||||||||||||||||||||
Переменная X 1 |
-0,54132 |
0,073548 |
-7,36014 |
8,73E-06 |
-0,70157 |
-0,38107 |
-0,70157 |
-0,38107 |
||||||||||||||||||||||||
Переменная X 2 |
1,503558 |
0,16005 |
9,394324 |
7E-07 |
1,15484 |
1,852277 |
1,15484 |
1,852277 |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
ВЫВОД ОСТАТКА |
|
|
|
ВЫВОД ВЕРОЯТНОСТИ |
|
|||||||||||||||||||||||||||
Наблюдение |
Предсказанное Y |
Остатки |
Стандартные остатки |
|
Персентиль |
Y |
|
|
||||||||||||||||||||||||
1 |
17,81289 |
5,187107 |
1,474837 |
|
3,333333 |
14 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
2 |
21,48173 |
-3,48173 |
-0,98995 |
|
10 |
18 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
3 |
23,70771 |
3,292286 |
0,936087 |
|
16,66667 |
20 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
4 |
31,88624 |
-2,88624 |
-0,82064 |
|
23,33333 |
23 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
5 |
44,81724 |
-1,81724 |
-0,51669 |
|
30 |
23 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
6 |
29,36074 |
-6,36074 |
-1,80853 |
|
36,66667 |
27 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
7 |
52,27532 |
2,724676 |
0,7747 |
|
43,33333 |
29 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
8 |
42,53155 |
4,468448 |
1,270502 |
|
50 |
35 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
9 |
30,56279 |
4,437209 |
1,26162 |
|
56,66667 |
35 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
10 |
40,48667 |
-2,48667 |
-0,70703 |
|
63,33333 |
38 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
11 |
14,26347 |
-0,26347 |
-0,07491 |
|
70 |
39 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
12 |
50,05033 |
0,949665 |
0,270016 |
|
76,66667 |
43 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
13 |
20,03788 |
-0,03788 |
-0,01077 |
|
83,33333 |
47 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
14 |
38,6219 |
0,378096 |
0,107503 |
|
90 |
51 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
15 |
39,10352 |
-4,10352 |
-1,16674 |
|
96,66667 |
55 |
|
|
Диаграмма 1. График зависимости ei от хi1.
Диаграмма 2. График зависимости еi от xi2
Диаграмма 5. График нормального распределения.
Диаграмма
3.
Графики
зависимостей уi
и
от
хi2.
Диаграмма 4. Графики зависимостей yi и от xi2.