Диплом / suslov_ibragimov_ekonometrika
.pdf4.5.Упражнения и задачи |
173 |
1.2.Дайте табличное и графическое изображение полученных совместных распределений частот,сделайте выводы о наличии связи между признаками.
1.3.С помощью критерия Пирсона пров ерьте нулевую гипотезу о независимости роста и веса студентов.
1.4.С помощью дисперсионного анализа установите,существенно ли влияние роста на их вес.
1.5.На основе построенной таблицы соп ряженности рассчитайте средние и дисперсииростаивеса,атакжеабсолютнуюиотносительнуюковариациюмежду ними.
1.6.На основе исходных данных,без предварительной группировки(для юношей
идевушек отдельно):
¥Оцените с помощью МНК параметры линейного регрессионного уравнения,предположив,что переменнаяÇростÈобъясняется переменной ÇвесÈ.Дайте интерпретацию полученным коэффициентам уравнения регрессии.
¥Повторите задание,предположив, что переменнаяÇвесÈобъясняется переменнойÇростÈ.
¥Оцените с помощью МНК параметры ортогональной регрессии.
¥Изобразитедиаграммурассеянияпризнаковростаивесаивсетрилинии регрессии.Объясните почему,если по менять экзогенные и эндогенные переменные местами,получаются различные уравнения.
¥Для регрессионной зависимости роста от фактора веса вычислите объясненную и остаточную дисперсию,р ассчитайте коэффициент детерминации и с помощью статистики Фишера проверьте статистическую значимость полученного уравнения.
Упражнение2
Дана таблица(табл. 4.1,индекс ДоуÑДжонса средних курсов на акции ряда промышленных компаний).
2.1.Изобразить данные,представленные в таблице,графически.
2.2.Найти оценкипараметров линейного т ренда.Вычислить и изобразитьграфически остатки от оценки линейного тренда.
2.3.На основе данных таблицы
174 |
|
|
|
|
Глава4.Введение в анализ связей |
|||
|
|
|
|
Таблица4.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Год Индекс |
|
Год Индекс Год И |
|
ндекс |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1897 |
|
45.5 |
1903 |
55.5 |
1909 |
92.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1898 |
|
52.8 |
1904 |
55.1 |
1910 |
84.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1899 |
|
71.6 |
1905 |
80.3 |
1911 |
82.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1900 |
|
61.4 |
1906 |
93.9 |
1912 |
88.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1901 |
|
69.9 |
1907 |
74.9 |
1913 |
79.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1902 |
|
65.4 |
1908 |
75.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¥произвести сглаживание ряда с помощью процедуры,основывающейся на q = 1 и p = 3 (q Ñстепень полинома, p Ñполупериод сглаживания);
¥произвести сглаживание ряда с помощью процедуры,основывающейся на q = 2 и p = 2.
2.4.Сравнить сглаженный ряд с трендом,подобранным в упражнении2.2.
Задачи
1.Используя интенсивность цвета для обозначения степени концентрации элементов в группах,дайте графическое изображение совокупности,характеризующейся:
а)однородностью и прямой зависимостью признаков (x1, x2) ;
б)однородностью и обратной зависимостью признаков (x1, x2) ; |
|
в)неоднородностью и прямой зависимостью признаков |
(x1, x2) ; |
г)неоднородностью и обратной зависимостью признаков |
(x1, x2) ; |
д)неоднородностью и отсутствием связи между признаками (x1, x2) . |
2.Пусть заданы значения (x1, x2).Объясните,какие приемы следует применятьдляоценкипараметровследующихуравнений,используяобычныйметод наименьших квадратов:
а) x1 = βxα2 ; б) x2 = βex1α ;
в) x1 = β + α ln(x2);
г) x1 = x2/(β + αx2);
д) x1 = β + α/(π − x2).
4.5.Упражнения и задачи |
|
|
|
|
175 |
||||||
3.Может ли матрица |
|
|
|
|
|
|
|
||||
а) |
2 |
3 |
|
б) |
|
4 |
3 |
|
|
|
|
|
3 |
4 |
|
|
|
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
являться ковариационной матрицей переменных,для которых строятся урав- |
|||||||||||
нения регрессии?Ответ обосновать. |
|
|
|||||||||
4.Наблюдения трех пар (x1, x2) дали следующие результаты: |
|
||||||||||
|
!i |
xi21 = 41, !i |
xi22 = 14, !i |
xi1xi2 = 23, !i |
xi1 = 9, !i |
xi2 = 6. |
Оценить уравнения прямой,обр атной и ортогональной регрессии.
5.Построить уравнения прямой,обратной и ортогональной регрессии,если
а) |
X1 = (1, 2, 3)!, |
X2 = (1, 0, 5)!; |
||
б) |
X1 = (0, 2, 0, |
2)!, |
X2 = (0, 0, 2, |
2)!; |
в) |
X1 = (0, 1, 1, |
2)!, |
X2 = (1, 0, 2, |
1)!. |
Нарисовать на графике в пространстве переменных облако наблюдений и линии прямой,обратной и ортогональ ной регрессии.Вычислить объясненную,остаточную дисперсию и коэффициент детерминации для каждого из построенных уравнений регрессии.
6.Какая из двух оценок коэффициента зависимости баллов,полученных на экзамене,от количества пропущенных занятий больше другой:по прямой или по обратной регрессии.
7.В регрессии x1 = a12x2 + 1N b1 + e1,фактор x1 равен (1, 3, 7, 1)!.Параметры регрессии найдены по МНК.Могут ли остатки быть равными:
а) (1, −2, 2, 1)!; б) (1, −2, 1, −1)!.
8.Для рядов наблюдений x1 и x2 известны средние значения,которые равны соответственно10и5.Коэффициент детерминации в уравнениях регрессии x1 на x2 равен нулю.Найти значения параметров простой регрессии x1 по x2.
9.В регрессии x1 = a12x2 + 14b1 + e1,где x2 = (5, 3, 7, 1)!,получены оценки a12 = 2, b1 = 1,а коэффициент детерминации оказался равным 100%.
Найти вектор фактических значений x1.
176 |
Глава4.Введение в анализ связей |
10.Изобразите на графике в пространств е двух переменных облако наблюдений и линию прямой регрессии,если коэффициент корреляции между переменными:
а)положительный; б)равен единице; в)отрицательный; г)равен минус единице; д)равен нулю.
11.Существенна ли связь между зарплатой и производительностью труда по вы-
борке из12наблюдений,если матрица ковариаций для этих показателей
имеет вид |
9 |
6 |
. |
6 |
16 |
||
|
|
|
|
12.Оцените параметры ортогональной регрессииирассчитайте остаточную дисперсию и коэффициент детерминации для переменных,у которых матрица
ковариаций равна |
|
6 |
16 |
|
3 и 4. |
|
9 |
6 |
,а средние значения равны |
||
|
|
|
|
|
|
13.Имеются данные об объемах производства по четырем предприятиям двух отраслей,расположенным в двух регионах(млн.руб):
Отрасль |
1 |
2 |
|
Регион |
|||
|
|
||
1 |
48 |
60 |
2 |
20 |
40 |
Рассчитать эффекты взаимодействия,факторную и общую дисперсии.
14.Имеются данные об инвестициях на предприятиях двух отраслей:
Предприятие |
Инвестиции |
|
(млн. руб.) |
||
|
||
|
|
|
1 |
50 |
Отрасль 1 |
|
|
2 |
60 |
|
|
|
|
|
3 |
40 |
|
|
|
|
4 |
110 |
Отрасль 2 |
|
|
5 |
160 |
|
|
|
|
|
6 |
150 |
|
|
|
4.5.Упражнения и задачи |
177 |
Рассчитать групповую,межг рупповую и общую дисперсии.
15.Имеются данные об урожайности культуры(в ц/га)в зависимости от способа обработки земли и сорта семян:
Сорт семян (A) |
Способы обработки земли (B) |
||||
|
|
|
|
||
1 |
2 |
3 |
4 |
||
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
16 |
18 |
20 |
21 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
20 |
21 |
23 |
25 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
23 |
24 |
26 |
27 |
|
|
|
|
|
|
С помощью двухфакторного дисперсионного анализа оценить,зависит ли урожайность культуры от сорта семян(A)или от способа обработки земли.
16.Запишите систему нормальных уравн ений оценивания параметров полиномиального тренда первой,второй и третей степеней.
17.Перенесите систему отсчета времени в середину ряда,т.е. i = . . . −3; −2; −1; 0; 1; 2; 3 . . .,и перепишите систему нормальных уравнений для полиномиального тренда первой,второй и третей степеней.Как изменится вид системы?Найдите оценку параметров многочленов в явном виде из полученной системы уравнений.
18.По данным о выручке за 3 месяца: 11, 14, 15 Ñоцените параметры полиномиальноготрендапервойстепениисделайтепрогнозвыручкиначетвертый месяц.
19.Имеются данные об ежедневных объемах производства(млн.руб.):
День |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Объем |
9 |
12 |
27 |
15 |
33 |
14 |
10 |
26 |
18 |
24 |
38 |
28 |
45 |
32 |
41 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проведите сглаживание временного ряда,используя различные приемы скользящего среднего:
а)используя полиномиальное сглаживание; б)используя экспоненциальное сглаживание.
20.Оценена регрессия xi = β + αs sin(ωi) + αc cos(ωi) + εi для частоты π/2. При этом αs = 4 и αc = 3.Найти значения амплитуды,фазы и периода.
21.Что называется гармоническими частотами?Записать формулу с расшифровкой обозначений.
22.Что такое частота Найквиста?Записать одним числом или символом.
178 |
|
Глава4.Введение в анализ связей |
23.Строится регрессия с циклическими компонентами: |
||
|
k |
|
xi = β + |
j! |
(αsj sin(ωj i) + αcj cos(ωj i)) + εi, i = 1, . . . , 5, k = 2. |
|
||
|
=1 |
|
Запишите матрицу ковариаций факторов для данной регрессии.
Рекомендуемая литература
1.Доугерти К. Введение в эконометрику. ÑМ.: ÇИнфра-МÈ, 1997. (Гл. 2).
2.Кендэл М. Временныеряды. ÑМ.:ÇФинансыистатистикаÈ,1981.(Гл. 3Ð5,8).
3.Магнус Я.Р.,Катышев П.К.,Пересецкий А.А. ЭконометрикаÑначальный курс. ÑМ.: ÇДелоÈ, 2000. (Гл. 2).
Это пустая страница
В этой части развиваются положения4-й главыÇВведение в анализ связейÈ I-й части книги.Предполагается,что читатель знаком с основными разделами теории вероятностей и математической статистики(функции распределения случайных величин,оценивание и свойства оценок,проверка статистических гипотез), линейной алгебры(свойства матриц и квадратичных форм,собственные числа и вектора).Некоторые положения этих теорий в порядке напоминания приводятся
втексте.
Вчастности,в силу особой значимости здесь дается краткий обзор функций распределения,используемых в классической эконометрии(см.также ПриложениеA.3.2).
Пусть ε Ñслучайнаявеличина,имеющаянормальноераспределениеснулевымма- |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
тематическиможиданиемиединичнойдисперсией( ε |
|
N (0, 1)).Функцияплотности |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ε2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
этого распределения прямо пропорциональна e− 2 ; 95-процентный двусторонний |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
квантиль εö0.95 |
|
равен 1.96, 99-процентный квантильÑ 2.57. |
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|||||||||||||||||||||||||||||
Пусть теперь |
имеется |
k |
таких |
|
взаимно |
независимых |
величин |
|
εl N (0, 1) |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
l = 1, . . . , k .Сумма их квадратов |
|
|
l=1 |
ε2 |
является случайной величиной,имею- |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 ).Математическое |
||||||||||
щейраспределение χ |
2 |
c k |
степенями свободы(обозначается |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
% |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
при |
|
χk |
|
|
стремится к1, |
|
||||||||||||||||||
ожидание этой |
величины равно |
k |
,а отношение |
|
χk |
/k |
|
k |
→ ∞ |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
т.е.в пределе χ |
|
|
становитсядетерминированной величиной. 95-процентный(одно- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
сторонний)квантиль |
χö2 |
|
|
при k = 1 равен 3.84 (квадрат 1.96),при |
k = 5 Ñ |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
k,0.95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
11.1,при k = 20 Ñ 31.4,при |
k = 100 Ñ 124.3 (видно,что отношение |
χ2 |
|
|
/k |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
приближается к 1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k,0.95 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Если две случайные величины |
ε |
|
и χ2 |
независимы друг от друга,то случайная |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
ε |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
величина tk = |
|
|
|
|
|
|
имеет распределение t-Стьюдента с k степенями свободы. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
G |
χ2/k |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tk2 |
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Еефункцияраспределенияпропорциональна #1 + |
|
k |
$ |
|
|
|
;впределепри k → ∞ |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
она становится нормально распределенной. |
95-процентный двусторонний кван- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ö |
|
|
|
|
k = 1 равен 12.7,при |
k = 5 Ñ 2.57,при |
k = 20 Ñ 2.09, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
тиль tk, 0.95 при |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
при k = 100 Ñ 1.98,т.е.стремится к |
εö0.95. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Если две случайные величины |
χ2 |
|
и |
χ2 |
не зависят друг от друга,то случайная |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
χk21 /k1 |
|
|
|
k1 |
|
|
k2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
величина F |
|
|
= |
|
имеет распределение F -Фишера с k |
|
и k |
степенями |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
k1,k2 |
|
|
|
χk2 |
/k2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
случайная |
|||||||||
свободы(соответственно,в числителе и знаменателе).При |
|
k2 → ∞ эта |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
величина стремитсяк |
χ |
2 |
/k ,т.е. |
|
k F |
|
|
= |
χ |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= t |
2 |
. |
|||||||||||||||||
k1 |
|
|
|
k1 |
.Очевидно также,что F |
k2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 k1,∞ |
ö |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,k2 |
|
|
|||||||
95-процентный(односторонний)квантиль |
F1,k2 |
,0.95 при k2 = 1 равен 161,при |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
k2 = 5 Ñ 6.61,при |
k2 = 20öÑ 4.35,при |
k2 = 100 Ñ 3.94 (квадраты соответ- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ствующих tk,0.95);квантиль F2,k2,0.95 |
при k2 = 1 равен 200,при |
|
k2 = 5 Ñ 5.79, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
при k2 = 20 Ñ 3.49,при |
|
k2 = 100 Ñ 3.09;квантиль |
|
ö |
|
|
|
|
при k1 |
= 3 равен |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Fk1,20,0.95 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.10,при k1 = 4 Ñ 2.87,при k1 = 5 Ñ 2.71,при |
|
k1 = 6 Ñ 2.60. |
|
|
|
|
|
|