Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

УМК ЧЕЛНОКОВОЙ С.В. СТАТИСТИКА

.pdf
Скачиваний:
67
Добавлен:
12.02.2015
Размер:
2.32 Mб
Скачать

зуют интенсивность изменения от периода к периоду в пределах изучаемого промежутка времени.

Абсолютный прирост (сокращение) характеризует размер увели-

чения (или уменьшения) уровня ряда за определенный промежуток времени. Представляет собой разность последующего и либо предшествующего, либо базисного уровня. Выражается в тех же единицах измерения, что и уровни ряда.

ц= Уi Уi-1 б = Уi У0

Цепные и базисные абсолютные приросты связаны между собой: сумма последовательных цепных абсолютных приростов равна последнему базисному абсолютному приросту.

Темп (или коэффициент) роста представляет собой отношение уровня ряда к предшествующему или принятому за базу сравнения уровню и показывает, во сколько раз уровень текущего периода боль-

ше или меньше предыдущего или базисного:

 

 

 

Трц=

уi

×100

Трб=

уi

100

 

 

 

уi −1

 

у0

Темп прироста (сокращения) находится как отношение абсолютного прироста либо к предыдущему уровню, либо к базисному и показывает на сколько % (или долей единицы) уровень данного периода или момента времени больше (меньше) предшествующего уровня или базисного уровня.

Тпрц=

ц

×100

Тпрб= Dб 100

 

 

уi−1

у0

 

 

или Тпр = Тр – 100

( или 1)

Абсолютное значение 1% прироста показывает, какое абсолютное значение скрывается за относительным показателем – 1 % прироста - и представляет отношение цепного абсолютного прироста к цепному темпу прироста, выраженному в %, за один и тот же период.

|%|=

Dц

или

|%|=

уi−1

 

Т ц пр ,%

 

100

При сравнении динамики развития двух явлений можно использовать коэффициенты опережения, представляющие собой отношение базисных или среднегодовых темпов роста за одинаковые отрезки времени по двум динамическим рядам. В числителе обычно берут наибольший темп роста, в знаменателе – наименьший. Коэффициент опережения в этом случае покажет, во сколько раз одно явление разви-

валось быстрее, чем другое: Коп

=

Тр

.

 

 

Т¢¢

 

 

р

81

Для обобщающей характеристики динамики исследуемого явления определяют средние показатели: средние уровни ряда и средние показатели изменения уровней ряда.

Методы расчета среднего уровня ряда различны для интервальных и моментных рядов.

Для интервальных рядов средний уровень находится по формуле средней арифметической:

с равноотстоящими уровнями применяется средняя арифметиче-

ская простая: у = у , где п – число уровней ряда;

п

а с неравноотстоящими уровнями средняя арифметическая взве-

шенная: у = уt , где t – длительность интервала между уровнями.

t

Средний уровень моментного ряда динамики определяется по средней хронологической:

с равноотстоящими уровнями применяется средняя хронологиче-

 

 

 

 

 

 

1

у1 + у

2

+ у3 + ... + уп−1 +

1

уп

 

 

 

 

 

 

 

 

ская простая:

 

=

2

 

 

2

 

 

у

 

 

 

 

п -1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а с неравноотстоящими уровнями средняя хронологическая взве-

 

 

 

( уi + yi+1 )ti

 

 

 

 

шенная: у =

 

 

2ti

 

, где ti – длительность интервала между

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

смежными уровнями. На практике ввиду трудоемкости расчета вместо средней хронологической взвешенной зачастую используют среднюю

арифметическую взвешенную: у = уt .

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ц

 

у

п

у0

 

Средний абсолютный прирост:

=

=

,

п − 1

 

п − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где п

число уровней ряда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средний темп роста вычисляется двояко:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

Т р

= n k p 21

 

× k p 3 2

× k p 4 3

×... × k pn n−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где n

число цепных темпов роста

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= n−1

yn

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или Т

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где n – число уровней ряда.

82

Средний темп прироста находится на основании среднего темпа роста: Тпр = Т р − 100 (или 1).

Пример 1. По данным таблицы определите среднюю численность постоянного населения города N-ска в первом квартале, в первом полугодии и за год в целом:

Численность населения на:

Чел.

1

января

68100

1

февраля

67300

1

марта

68210

1

апреля

68110

1

июля

67903

1

октября

68103

1

января следующего года

68200

Решение: Для расчета в первом квартале применяется средняя хроно-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

у + у

 

+ ... + у

п−1

+

1

у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

логическая простая:

 

=

2 1

 

 

 

 

2

 

п

=

 

 

у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п -1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

68100 + 67300 + 68210 +

1

68110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

2

2

= 67872чел.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 -1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где п – число дат.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В виду трудоемкости для расчета средней хронологической

взвешенной в первом полугодии

 

 

может быть использована средняя

арифметическая взвешенная:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уt

 

68100 ×1 + 67300 ×1 + 68210 ×1 + 68100 ×3

 

 

у

= t

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 67985чел.

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где t - продолжительность периода.

По данным о численности населения на начало и конец года среднюю численность в целом за год можно приближенно найти по средней

арифметической простой:

 

 

 

 

 

=

Yн.г. + Yк.г.

=

68100 +

68200

= 68150чел.

у

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

83

8.3. Приемы и методы выявления тенденции ряда динамики

Выявление основной тенденции ряда является одним из методов анализа и обобщения динамических рядов. В статистике выявление основной тенденции развития производится чаще всего следующими методами: укрупнением интервалов, скользящей средней, выравниванием по среднему абсолютному приросту и аналитическим выравниванием.

Простейшим из методов выявления тенденции является укрупне- ние интервалов. Он основан на укрупнении периодов времени, к которым относятся уровни ряда. Средняя, исчисленная по укрупненным интервалам, например, по 3х- летиям или 5ти-летиям, позволяет выявлять направление и характер основной тенденции развития.

Сглаживание ряда динамики при помощи скользящей средней заключается в том, что образуется ряд теоретических уровней, в котором случайные колебания погашаются. Такие средние уровни рассчитываются по подвижным или «скользящим» периодам, например, «скользящим» 3х- летиям или 5ти-летиям, которые образуются путем последовательного исключения начального уровня и включения следующего за последним периодом уровня. Сглаженный ряд получается короче

фактического ряда данных на п −1 уровней с каждой стороны (в нача-

2

ле и в конце), где п - число единиц в укрупненном периоде. При применении метода скользящей средней большое значение имеет выбор интервала скольжения. Он должен соответствовать периоду колебаний в данном динамическом ряду. (Например, цикл метеоусловий составляет 10-12 лет, поэтому для анализа урожайности в динамике период укрупнения должен равняться 10-12).

Для того, чтобы дать количественную модель, выражающую основную тенденцию изменения уровней динамического ряда во времени, используют выравнивание по среднему абсолютному приросту и аналитическое выравнивание.

Метод выравнивания по среднему абсолютному приросту применяется в случае равномерного развития явления, т.е. когда цепные абсолютные приросты близки по своим значениям. Выровненные уровни

определяются:

~

= y0 + D ×ti , где t - порядковый номер даты, начиная

уt

с 0 для начального уровня ряда.

Пример 2. По данным таблицы 1 о валовом надое молока в сельскохозяйственных организациях Ульяновской области проведем расчет средней и скользящей средней по укрупненным периодам, выравнивание по среднегодовому абсолютному приросту.

84

Решение: Исходные и расчетные данные представим в таблице 1. Метод скользящих средних и метод укрупнения периодов нагляд-

но указывают на то, что валовое производство молока в сельскохозяйственных организациях Ульяновской области за исследуемый 9ти – летний период имеет четкую тенденцию к снижению.

Среднегодовой абсолютный прирост:

 

=

Yn Yo

=

767 − 1485

≈ −89,75тыс.ц

A

n − 1

 

 

 

 

9 − 1

где Yn -уровень последнего года; Yo-уровень первоначального года; n - число лет;

t - условное обозначение времени, начиная с 0 для первоначального уровня ряда.

Среднегодовой темп роста, %:

 

 

 

= 100 × n−1

Уn

= 1008

 

767

= 92,07%

Т р

 

1485

 

 

 

 

У0

 

Среднегодовой темп прироста, %:

Тпр = Тр − 100 =92,07-100=-7,93%

По данным за 20012009гг. валовое производство молока снижается на 89,75 тыс. ц или 7,93% в год.

85

Таблица 1 - Расчет средней и скользящей средней по укрупненным периодам, выравнивание по среднегодовому абсолютному приросту

Годы

Валовой

Выравнивание по

Укрупнение периодов

Метод скользящей средней

 

надой

среднегодовому

Суммы по

Средние по

Суммы по

Средние по

 

молока,

абсолютному

трехлетиям

трехлетиям

скользящим

скользящим

 

тыс. ц

 

приросту

 

 

трехлетиям

трехлетиям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

=Y0+ A t

 

 

 

 

2001

1485

1485

 

 

-

-

-

-

2002

1512

1395,25

 

4225

1408

4225

1408

2003

1228

1305,5

 

-

-

3694

1231

2004

954

1215,75

 

-

-

3023

1008

2005

841

1126

 

 

2646

882

2646

882

2006

851

1036,25

 

-

-

2471

824

2007

779

946,5

 

 

-

-

2383

794

2008

753

856,75

 

2299

766

2299

766

2009

767

767

 

 

-

-

-

-

86

Наиболее эффективным способом выявления основной тенденции, или, иначе, тренда, является аналитическое выравнивание методом наименьших квадратов. Сущность МНК заключается в том, что подбирается уравнение, которое наиболее точно отражает характер изменения динамического ряда за изучаемый период (на практике можно использовать графическое изображение уровней ряда). Как правило, если явление развивается в арифметической прогрессии, то для вырав-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

+ а1ti ,

нивания может использоваться уравнение прямой уi = а0

где

~

- выровненное по уравнению значение уровня тренда.

yi

 

ti

– условное обозначение времени –

для упрощения расчетов

обычно выбирается так, чтобы ti

= 0 :

 

 

 

 

 

 

 

Для нечетного ряда:

Для четного ряда:

 

 

 

 

 

 

Годы

 

t

 

Годы

t

 

 

 

 

 

 

2006

 

-2

 

2006

-2,5

 

 

 

 

 

 

2007

 

-1

 

2007

-1,5

 

 

 

 

 

 

2008

 

0

 

2008

-0,5

 

 

 

 

 

 

2009

 

1

 

2009

0,5

 

 

 

 

 

 

2010

 

2

 

2010

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2011

2,5

 

 

При таком обозначении времени искомые параметры означают:

 

a0 - средний уровень ряда динамики;

 

 

 

a1 - средний абсолютный прирост (сокращение) за принятую еди-

ницу времени.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Согласно МНК, чтобы выполнялось условие минимизации суммы

квадратов

 

отклонений

фактических

уровней ряда от

выровненных

 

 

~

2

 

→ min , для нахождения двух неизвестных параметров на-

(y y )

 

 

до

решить

систему

из

двух

нормальных

уравнений:

y = na

0

1

t

 

 

 

 

 

 

 

 

+ a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yt = a0 t + a1 t

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если установлен нелинейный тип тренда, то выравнивание производят по полиному более высокого порядка, например, параболы вто-

рого порядка

~

= а0

+ а1t + a2 t

2

,

у

 

где a0 - выровненный уровень тренда на момент или период, принятый за начало отсчета;

a1 - средний за весь период среднегодовой прирост (сокращение), который изменяется равномерно со средним ускорением или замедлением, равным 2a2.

a2 - половина ускорения (замедления).

87

Согласно МНК для нахождения трех неизвестных параметров надо решить систему из трех нормальных уравнений:

 

y = na0 + a1t + a2t 2

 

 

 

2

 

3

 

yt = a0t + a1t

+ a2t

 

 

 

yt 2

= a0t 2 + a1t 3 + a2t 4

 

 

 

 

Степень приближения выровненных значений к фактическим, т.е. целесообразность применения данной функции, оценивают по средне-

квадратическому отклонению (σ) и коэффициенту колеблемости

 

σ

×100

 

V =

 

 

. Чем они меньше, тем точнее данное уравнение отража-

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

ет тенденцию ряда и именно его лучше всего использовать для прогнозирования.

Пример 3. По данным об урожайности зерновых и зернобобовых культур за 2003-2011гг. по группе сельскохозяйственных предприятий произведите аналитическое выравнивание динамического ряда урожайности с помощью уравнения прямой и параболы второго порядка; измерьте колеблемость урожайности в динамике; сделайте вывод, какое уравнение лучше отражает тенденцию ряда.

Решение:

Определим параметры уравнения прямой ~уi = а0 + а1ti . Для нахождения значений а0 и а1 в соответствии с требованиями метода наименьших квадратов составим систему из двух уравнений:

y = na + a t

0 1

yt = a0 t + a1 t 2

Исходные данные и необходимые расчеты представим в таблице 1.

 

 

0

1

 

 

= 9a0

a0 =18,22

164 = 9a + a ×

 

 

164

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

= 0,085

 

= 0× a

+ 60a

 

 

 

1

1

5,1

 

5,1 = 60a

 

a

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 18,22 + 0,085t .

Уравнение прямой принимает вид: упр

Параметры уравнения означают, что средняя за 9ти-летний период урожайность составила 18,22ц/га, ежегодный рост урожайности составляет 0,085 ц/га.

88

Таблица 1- Аналитическое выравнивание средней урожайности зерновых и зернобобовых культур по уравнению прямой

Годы

Уро-

t

t2

yt

~

~

2

 

жай-

 

 

 

упр

(у у

пр

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ность,

 

 

 

 

 

 

 

 

ц/га

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2003

17,6

-4

16

-70,4

17,88

0,0784

 

2004

19,1

-3

9

-57,3

17,97

1,2769

 

2005

17,3

-2

4

-34,6

18,05

0,5625

 

2006

17,1

-1

1

-17,1

18,14

1,0816

 

2007

17,6

0

0

0

18,22

0,3844

 

2008

21,7

1

1

21,7

18,31

11,4921

2009

14,5

2

4

29

18,39

15,1321

2010

22,6

3

9

67,8

18,48

16,9744

2011

16,5

4

16

66

18,56

4,2436

 

Итого

164

0

60

5,1

164

51,226

 

Степень приближения выровненных значений к фактическим оценивают по среднеквадратическому отклонению и коэффициенту колеблемости. Чем они меньше, тем точнее данное уравнение отражает тенденцию ряда.

 

 

 

 

 

 

 

~

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51,226

 

 

 

 

 

 

σ

 

=

 

 

(у упр )

=

 

 

= 2,386ц / га

 

 

пр

 

 

 

 

n

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

=

пр

×100 =

2,386

 

×100 = 13,1%

 

 

 

пр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18,22

 

 

 

 

 

 

 

 

у

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= a0

+ a1t + a2 t

2

, где

 

 

 

Уравнение параболы имеет вид: y

 

a0 выровненный уровень для момента или периода, принятого за начало отсчета;

a1 средний за весь период среднегодовой прирост (сокращение);

a2 половина ежегодного ускорения (замедления) прироста или сокращения.

Для вычисления искомых параметров a0 , a1 , a2 по методу наименьших квадратов необходимо решить систему из трех уравнений:

89

y = na0 + a1 t + a2 t 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

+ a2

t

3

 

 

 

 

 

 

yt = a0 t + a1 t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= a0 t 2 + a1 t 3 + a2 t 4

 

 

 

 

 

yt 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так как t = 0 и t 3

= 0 , система упростится:

 

 

 

y = na0 + a2 t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t 2 a = yt =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yt = a

5,1

= 0,085

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

60

 

 

 

 

 

 

 

yt2

= a0 t 2 + a2 t4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = na0 + a2 t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= a0 t 2 + a2 t 4

 

 

 

 

 

 

 

 

yt 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Необходимые расчеты проведем в таблице 2:

 

 

 

 

 

Таблица 2- Аналитическое выравнивание урожайности зерновых и

зернобобовых культур по уравнению параболы второго порядка

 

Годы

 

 

Уро-

 

t

t2

 

t4

 

 

 

yt2

 

~

 

~

2

 

 

 

жай-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

упар

 

(у у

пар

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ность,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ц/га

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2003

 

 

17,6

 

-4

16

 

256

 

281,6

 

17,70

 

0,01

 

2004

 

 

19,1

 

-3

9

 

81

 

171,9

 

17,91

 

1,4161

 

2005

 

 

17,3

 

-2

4

 

16

 

 

 

69,2

 

18,09

 

0,6241

 

2006

 

 

17,1

 

-1

1

 

1

 

 

 

17,1

 

18,24

 

1,2996

 

2007

 

 

17,6

 

0

0

 

0

 

 

 

0

 

18,34

 

0,5476

 

2008

 

 

21,7

 

1

1

 

1

 

 

 

21,7

 

18,41

 

10,8241

 

2009

 

 

14,5

 

2

4

 

16

 

 

 

58

 

18,43

 

15,4449

 

2010

 

 

22,6

 

3

9

 

81

 

203,4

 

18,42

 

17,4724

 

2011

 

 

16,5

 

4

16

 

256

 

 

 

264

 

18,38

 

3,5344

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итого

 

164

 

0

60

 

708

 

1086,9

 

164

 

51,1732

 

164 = 9a0 + 60a21086,9 = 60a0 + 708а2

90