Статистика. Практикум
.pdf
Задача 4.6
Имеются следующие данные о еженедельных поставках продукции:
Номер недели |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Размер поставки, тыс. ед. |
13 |
17 |
27 |
26 |
34 |
39 |
Уравнение тренда имеет следующий вид:
~y 8,0 5,1 t .
Определить:
1.Абсолютные и относительные показатели тенденции динамики размера поставки в каждом периоде и средние.
2.Вид колеблемости и показатели колеблемости размера поставок.
3.Показатели устойчивости тенденции.
Задача 4.7 Имеются следующие данные о ситуации на рынке товара:
Период |
Объем продаж, |
Цена, |
Товарные запасы, |
|
тыс. ед. |
тыс. руб /ед. |
дни |
1 |
510 |
12 |
3,1 |
2 |
480 |
16 |
3,2 |
3 |
270 |
38 |
5,0 |
4 |
210 |
39 |
7,4 |
5 |
90 |
55 |
17,4 |
Тенденции изменения показателей моделируются следующими уравнениями тренда:
Объем продаж y 645 11 t .
Цена
y 0,7 10,9 t
Товарные запасы
y 7,6 5,5 t 1,5 t2 .
Определить по каждому экономическому показателю:
1.Абсолютные и относительные показатели тенденции динамики
вкаждом периоде и средние.
2.Вид колеблемости и показатели колеблемости.
3.Показатели устойчивости тенденции.
41
Задача 4.8
Динамика товарооборота фирмы за 6 месяцев характеризуется следующими данными:
Месяц |
Товарооборот, млн руб. |
Январь |
500 |
Февраль |
590 |
Март |
770 |
Апрель |
930 |
Май |
1220 |
Июнь |
1490 |
Трендовая модель имеет следующий вид: y 440 32,5 t 23,9 t2 .
Определить:
1.Абсолютные и относительные показатели тенденции динамики товарооборота в каждом месяце и средние.
2.Вид колеблемости и показатели колеблемости товарооборота.
3.Показатели устойчивости тенденции.
42
5. КОРРЕЛЯЦИОННО-РЕГРЕССИОННЫЙ АНАЛИЗ
5.1. Основные теоретические положения
Различают два типа связей между различными явлениями и их признаками: функциональную, или жестко детерминированную и статистическую, или стохастически детерминированную. Если с изменением значения одной из переменных вторая может в определенных пределах принимать любые значения с некоторыми вероятностями, но ее среднее значение или иные статистические характеристики изменяются по определенному закону – связь является статистической. Корреляционной связью называют важнейший частный случай статистической связи состоящий в том, что разным значениям одной переменной соответствуют различные средние значения другой. С изменением значения признака х закономерным образом изменяется среднее значение признака у, в то время как в каждом отдельном случае значение признака у (с различными вероятностями) может принимать множество различных значений.
Основными задачами корреляционно-регрессионного анализа являются:
–измерение параметров уравнения, выражающего связь средних значений зависимой переменной со значениями независимой переменной;
–измерение тесноты связи двух (или большего числа) признаков между собой.
5.2. Задачи с решениями
Задача 5.1 Имеются следующие данные о ситуации на рынке товара:
Цена единицы продукции, руб. |
Объем продаж, млн руб. |
980 |
6 |
1040 |
8 |
1060 |
9 |
1080 |
7 |
Оценить тесноту связи между объемом продаж и ценой единицы продукции с помощью:
1. Коэффициента Фехнера KФ.
43
2.Коэффициента корреляции рангов Спирмена .
3.Коэффициента корреляции рангов Кендалла .
4.Коэффициента корреляции r.
Решение Коэффициент Фехнера определяется по формуле
KФ С Н , С Н
где С – число пар совпадающих знаков отклонений признаков x и y от их средних величин;
Н – число пар несовпадающих знаков отклонений признаков x и y от их средних величин.
Для расчета коэффициента Фехнера составлена следующая таблица:
Цена единицы про- |
Объем продаж |
|
|
|
|
|
|
|||||
xi x |
yi y |
|||||||||||
дукции xi , руб. |
yi , млн руб. |
|||||||||||
980 |
6 |
–60 |
–1,5 |
|||||||||
1050 |
8 |
+10 |
|
+0,5 |
|
|||||||
1060 |
9 |
+20 |
|
+1,5 |
|
|||||||
1070 |
7 |
+30 |
|
–0,5 |
||||||||
|
|
1040 |
|
|
7,5 |
– |
– |
|||||
|
x |
|
y |
|||||||||
x 980 1040 1060 1080 1040 руб. 4
y 6 8 9 7 7,5 млн руб. 4
Расчеты показали, что знаки совпадают у первых трех пар отклонений и не совпадают у последней пары. Следовательно коэффициент Фехнера равен
K3 1 0,5 .
Ф3 1
Для расчета коэффициента корреляции рангов Спирмена состав-
лена следующая таблица:
44
Цена |
Объем |
|
Ранги |
|
|
|
Ранги |
|
|
|
|||
единицы |
продаж |
|
по цене |
|
|
по объему |
d i Px |
P y |
d i2 |
||||
продукции |
yi , |
|
Px |
|
|
|
продаж P y |
||||||
xi , руб. |
млн руб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
980 |
6 |
1 |
|
|
|
|
1 |
|
0 |
|
0 |
||
1050 |
8 |
2 |
|
|
|
|
3 |
|
–1 |
|
1 |
||
1060 |
9 |
3 |
|
|
|
|
4 |
|
–1 |
|
1 |
||
1070 |
7 |
4 |
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
4 |
||
Итого |
– |
|
– |
|
|
|
– |
|
0 |
|
6 |
||
Коэффициент корреляции рангов Спирмена равен |
|
|
|||||||||||
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 d i2 |
|
|
|
6 6 |
|
|
|
|
||
|
1 |
|
i 1 |
1 |
|
0,4 . |
|
|
|
||||
|
|
n3 n |
|
43 4 |
|
|
|
|
|||||
Необходимо отметить, что исследуемый признак может иметь несколько одинаковых значений. Это означает, что в такой совокупности есть связанные ранги. Для определения величины связанных рангов может быть использован метод средних рангов. Предположим, что необходимо определить ранги для третьего и четвертого объекта с одинаковыми значениями признака. Применив метод средних ран-
гов, получим для каждого объекта ранг 3 2 4 3,5 .
В случае связанных рангов коэффициент корреляции рангов Спирмена определяется по формуле
|
|
|
|
|
n |
A B |
|||
|
|
|
|
|
6 d i2 |
||||
1 |
|
i 1 |
|
|
|
, |
|||
|
(n3 n 12 A) (n3 n 12 B) |
||||||||
A |
|
1 |
|
( A3j A j) , B |
|
1 |
(B3k Bk ) , |
||
12 |
|
|
|||||||
|
|
|
j |
12 |
k |
||||
где j – номера связок для признака х;
Аj – число одинаковых рангов в j-й связке по х; k – номера связок для признака у;
Вk — число одинаковых рангов в k-й связке по у.
45
Для расчета коэффициента корреляции рангов Кендалла состав-
ляется следующая таблица:
Цена |
Объем |
Ранг по |
Ранг |
|
|
|
единицы про- |
продаж yi , |
цене |
по объему |
P |
Q |
|
дукции xi , руб. |
млн руб. |
N x |
продаж |
|||
|
|
|||||
|
|
|
N y |
|
|
|
980 |
6 |
1 |
1 |
3 |
0 |
|
1050 |
8 |
2 |
3 |
1 |
1 |
|
1060 |
9 |
3 |
4 |
0 |
1 |
|
1070 |
7 |
4 |
2 |
0 |
0 |
|
Итого |
– |
– |
– |
4 |
2 |
Здесь P – для каждого ранга Ny число последующих рангов, превышающих данный;
Q – для каждого ранга Ny число последующих рангов, ниже данного.
Необходимо отметить, что для получения правильного результата исходные данные должны быть упорядочены в порядке возрастания x.
Коэффициент корреляции рангов Кендалла равен
|
2 S |
, |
n (n 1) |
где S ( P Q) ,
2 (4 2) 0,33. 4 (4 1)
В случае связанных рангов коэффициент корреляции рангов Кендалла определяется по формуле
|
|
|
|
S |
|
|
, |
|
n (n |
1) |
|
n (n 1) |
|
||||
|
|
|
||||||
|
|
2 |
|
U x |
|
2 |
U y |
|
|
|
|
|
|
|
|||
где Ux, Uy – корректирующие показатели, рассчитываемые по формуле
t j (t j 1)
U |
j |
|
, |
|
2 |
||
|
|
|
здесь t – число повторяющихся рангов в соответствующих связках по x или по y.
46
Коэффициент корреляции может быть определен с помощью различных «рабочих» формул, одной из которых является следующая:
|
|
|
|
|
n |
(xi x)( yi y) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
rxy |
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
n |
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
(xi x)2 ( yi y)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
i 1 |
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Для расчета коэффициента корреляции составлена следующая |
|
|||||||||||||||||||
таблица: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Цена |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Номер еди- |
Объем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ницы сово- |
единицы |
про- |
|
|
|
|
|
(xi |
x) × |
|
|
|
|
|
|
|
||||
купности |
продук- |
|
даж |
x x |
|
y |
y |
|
(x |
x) |
2 |
( y |
i |
y) |
2 |
|||||
|
ции xi , |
|
|
yi , |
|
|
|
|
× |
|
|
|||||||||
|
|
|
i |
|
i |
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|||||
|
руб. |
|
млн |
|
|
|
|
|
( yi |
y) |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
руб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
980 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1 |
|
6 |
|
–60 |
|
–1,5 |
|
|
|
90 |
3600 |
|
2,25 |
|
||||||
2 |
1040 |
|
8 |
|
0 |
|
+0,5 |
|
|
|
5 |
100 |
|
0,25 |
|
|||||
3 |
1060 |
|
9 |
|
+20 |
|
+1,5 |
|
|
|
30 |
400 |
|
2,25 |
|
|||||
4 |
1080 |
|
7 |
|
+40 |
|
–0,5 |
|
|
–15 |
900 |
|
0,25 |
|
||||||
Итого |
– |
|
|
– |
– |
|
|
– |
|
110 |
5000 |
|
|
|
5 |
|
||||
|
|
|
|
x 104 ; |
y 7,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Коэффициент корреляции равен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
rxy |
|
110 |
|
0,69 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
5000 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вывод: имеется заметная связь между объемом продаж и ценой единицы продукции, так как коэффициент корреляции равен 0,69. Этот коэффициент дает наиболее точную оценку тесноты связи. Коэффициент корреляции рангов Спирмена несколько ниже коэффициента корреляции. Самую «грубую» оценку тесноты связи дает коэффициент Фехнера. Обычно он завышает тесноту связи.
Если данные представлены в виде аналитической группировки, то для оценки тесноты связи рассчитывается эмпирическое корреляционное отношение. Пример его расчета приведен в задаче 1.1.
Задача 5.2
Имеются следующие данные о показателях работы предприятий металлургической отрасли:
47
Предприятие |
Прибыль, млн руб. |
Стоимость основных |
Капиталовложения, |
|
|
фондов, млрд руб. |
млн руб. |
1 |
500 |
6 |
50 |
2 |
1080 |
10 |
30 |
3 |
720 |
3 |
22 |
4 |
680 |
8 |
35 |
5 |
1250 |
9 |
17 |
Оценитьтесноту связимежду тремяэкономическими показателями.
Решение
Оценку тесноты связи в случае, когда число анализируемых показателей (факторов) превышает два, можно осуществлять с помощью
коэффициента конкордации по формуле
W m2 (n3 n) ,
где m – число коррелируемых факторов; n– число наблюдений;
S – сумма квадратов отклонений суммы рангов по m факторам от их средней,
n |
m |
|
|
2 |
S Ri R . |
||||
1 |
1 |
|
|
|
Для расчета коэффициента конкордации составлена следующая таблица:
|
Ранг по при- |
Ранг по стои- |
Ранг по |
m |
|
|
были Ry, млн |
мости основ- |
капиталовложениям |
||
Предприятие |
Ri |
||||
руб. |
ных фондов |
Rx2, млн руб. |
|||
|
|
Rx1, млрд руб. |
|
1 |
|
|
|
|
|
||
1 |
1 |
2 |
5 |
8 |
|
2 |
4 |
5 |
3 |
12 |
|
3 |
3 |
1 |
2 |
6 |
|
4 |
2 |
3 |
4 |
9 |
|
5 |
5 |
4 |
1 |
10 |
R 8 12 6 9 10 9 . 5
48
n |
m |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
S ( Ri |
|
) |
(8 9)2 (12 9)2 (6 9)2 (9 9)2 (10 9)2 20 , |
||||||||||
R |
|||||||||||||
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W |
|
12 S |
|
|
|
12 20 |
0, 22 . |
||||
|
|
m |
2 ( |
n |
3 n) |
3 |
2 |
( 3 5) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|||
Вывод: связь между исследуемыми показателями слабая. Задача 5.3
Имеются следующие данные о распределении потребителей по признаку «осведомленность о рекламе товара»:
Численность, |
В том числе лица: |
Итого |
||
чел. |
купившие товар (а) |
не купившие товар (б) |
||
|
||||
Запомнивших |
|
|
|
|
рекламу (А) |
9 (Аа) |
31 (Аб) |
40 (А) |
|
Не запомнивших |
|
|
|
|
рекламу (Б) |
2 (Ба) |
38 (Бб) |
40 (Б) |
|
Итого |
11 (а) |
69 (б) |
80 |
|
Оценить тесноту связи между осведомленностью о рекламе товара и покупкой товара.
Решение
Так как исследуемые признаки являются качественными и альтернативными, для оценки тесноты связи могут быть использованы показатели ассоциации и контингенции.
Показатель ассоциации определяется по формуле
K ассоциации |
Аа Бб Аб Ба |
9 |
38 31 2 0,69 . |
||||
|
|||||||
|
|
Аа Бб Аб Ба |
9 |
38 31 2 |
|||
Показатель контингенции определяется по формуле |
|||||||
K контингенции |
Аа Бб Аб Ба |
|
|
9 38 31 2 |
0, 25 . |
||
А Б а б |
|
|
|||||
|
|
|
40 40 11 69 |
||||
Условные обозначения, используемые в формулах расчета показателей ассоциации и контингенции, приведены в таблице с исходными данными.
По показателю ассоциации можно сделать вывод, что связь между исследуемыми показателями умеренная, а по показателю контингенции – слабая. При этом следует иметь в виду, что коэффициент ассоциации обычно завышает тесноту связи, оценивает ее более «либерально».
49
Задача 5.4
Имеется следующая группировка потребителей по уровню дохода и отношению к цене нового товара:
Группы |
Из них выразившие желание купить товар по цене: |
Итого |
||
потребителей |
|
|
|
( fi ) |
высокой |
средней |
низкой |
||
С высоким |
70 |
15 |
5 |
90 |
доходом |
|
|
|
|
Со средним |
25 |
105 |
40 |
170 |
доходом |
|
|
|
|
С низким до- |
20 |
85 |
135 |
240 |
ходом |
|
|
|
|
Итого ( f j ) |
115 |
205 |
180 |
500 |
|
|
|
|
|
Оценить тесноту связи между ценой покупаемого товара и доходами покупателей.
Решение
Для оценки тесноты связи между неколичественными признаками, принимающими более двух значений, можно использовать показатель Пирсона или показатель Чупрова.
Показатель Пирсона определяется по формуле
С |
2 |
|
|
, |
|
1 2 |
||
параметр 2 из формулы показателя Пирсона равен
|
k1 k2 |
f 2 |
|
|
2 |
|
ij |
|
1 , |
|
||||
|
i 1 j 1 |
f i f j |
|
|
где f ij – частоты (см. исходную таблицу);
k1, k2 – число групп соответственно по первому и по второму признаку.
Остальные обозначения указаны в таблице исходных данных:
2 |
702 |
|
|
152 |
|
|
|
52 |
|
|
252 |
|
1052 |
|
402 |
|
||||
115 90 |
205 90 |
180 90 |
115 170 |
205 170 |
180 170 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
202 |
|
852 |
|
|
1352 |
|
1 0,47 , |
|
|
|||||||
|
|
115 240 |
205 240 |
180 240 |
|
|
||||||||||||||
50
