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

Анализ временных рядов и прогнозирование

.pdf
Скачиваний:
420
Добавлен:
30.05.2015
Размер:
1.38 Mб
Скачать

РАЗДЕЛ II. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ И ПРОЦЕССОВ

Выдвигается и проверяется гипотеза H0: о случайности выборки и подтверждается, если выполняются следующие неравенства (α = 0,05):

 

 

1

 

 

16n

29

 

 

 

U(n)>

 

(2n

1)1,96

 

 

 

;

(2.37)

3

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kmax (n) k0 (n).

 

 

 

 

 

где:

k0(n) — число подряд идущих «+» или «-» в самой длинной серии. k0(n) — определяется следующим образом:

 

N

k0(n)

 

n 26

5

26

< n 153

6

153

< n 1170

7

Если хотя бы одно из неравенств не выполняется, то гипотеза о случайном характере отклонений уровней временного ряда от тренда отвергается.

Пример. Произведем оценку случайности отклонений эмпирических значений числа зарегистрированных разбоев в РФ от теоретических, полученных по уравнениям линейного тренда и параболы второго порядка.

1. В качестве примера рассмотрим отклонения от линейного тренда.

Расчет параметров линейного тренда был произведен ранее и получено уравнение тренда:

yt = 32,37 + 1,16t .

Определим отклонения эмпирических значений признака от теоретических, полученных по уравнению тренда.

Последовательно сравним каждое следующее значение εt с предыдущим:

если εt+1 > εt , то ставится «+»;

если εt+1 < εt ставится «-». Результат отразим в таблице.

Таблица 2.20.

Расчетная таблица критерия «восходящих» и «нисходящих» серий (по отклонениям от линейного тренда)

Год

yi

yt

yi yt

εt +1 εt

1993

16,5

21,93

-5,43

 

1994

18,5

24,25

-5,75

-

1995

30,4

26,57

3,83

+

1996

34,2

28,89

5,31

+

1997

37,9

31,21

6,69

+

1998

37,7

33,53

4,17

-

1999

34,6

35,85

-1,25

-

2000

34,3

38,17

-3,87

-

2001

38,5

40,49

-1,99

+

2002

41,1

42,81

-1,71

+

61

РАЗДЕЛ II. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ И ПРОЦЕССОВ

Выдвигается гипотеза H0 :о случайности отклонений в ряду динамики. Для проверки выдвинутой гипотезы определим:

длину наибольшей серии Kmax (n) = 3 ;

число серий V(n)=4;

при n<26 K0(n)=5.

Гипотеза не отвергается, если справедлива следующая система неравенств:

 

 

1

×(2n 1)

1,96×

16n 29

V(n) >

 

 

3

 

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

Kmax (n) K0 (n)

 

 

 

 

> 1 ×(2×10 1)

1,96×

16×10 29

4

 

3

 

 

 

 

 

90

 

5

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

> 3,97

.

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

3

 

 

Оба неравенства выполняются, следовательно гипотеза о случайности отклонений уровней ряда динамики числа зарегистрированных разбоев в РФ от линейного тренда yt = 32,37 + 1,16t не отвергается.

2. В качестве примера рассмотрим оценку случайности отклонений эмпирических значений числа зарегистрированных разбоев РФ от теоретических, полученных по

уравнению параболы второго порядка yt = a0 + a1 ×t + a2 ×t2 .

Расчет параметров параболы был произведен ранее и получено уравнение тренда yt = 112,26 + 1,16×t 2,42×t2 .

Последовательно сравним каждое следующее значение εt с предыдущим:

если εt+1 > εt , то ставится «+»;

если εt+1 < εt , ставится «-». Результат отразим в таблице 2.21.

Выдвигается гипотеза H0: о случайности отклонений эмпирических значений числа зарегистрированных разбоев от теоретических, полученных по уравнению второго порядка.

Таблица 2.21.

Расчетная таблица критерия «восходящих» и «нисходящих» серий (по отклонениям от параболы второго порядка)

Год

yi

yt

yi yt

εt +1 εt

1993

16,5

-94,2

110,7

 

1994

18,5

-14,44

32,94

-

1995

30,4

45,96

-15,56

-

1996

34,2

87

-52,8

-

1997

37,9

108,68

-70,78

-

1998

37,7

111

-73,3

-

1999

34,6

93,96

-59,36

+

2000

34,3

57,56

-23,26

+

2001

38,5

1,8

36,7

+

2002

41,1

-73,32

114,42

+

62

РАЗДЕЛ II. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ И ПРОЦЕССОВ

Для проверки выдвинутой гипотезы определим:

длину наибольшей серии Kmax (n) = 5;

число серий V(n)=2;

при n<=26 K0(n)=5.

Гипотеза не отвергается, если справедлива следующая система неравенств.

 

 

 

 

16n 29

V(n) > 1 ×(2n 1) 1,96×

 

3

 

 

90

 

 

 

 

 

Kmax (n) K0 (n)

 

 

 

> 1 ×(2×10 1) 1,96×

16×10 29

2

 

3

 

 

90

 

5

 

 

 

5

 

 

 

 

2

> 3,97

.

 

 

 

5

 

 

5

 

 

Неравенство V(n)>3,97 не выполняется, гипотеза о случайности отклонений уров-

ней ряда динамики от параболы второго порядка yt

= 112,26 + 1,16×t 2,42×t2 отверга-

ется.

 

 

 

 

Критерий восходящих и нисходящих серий показал случайность отклонений уровней ряда динамики от тренда в виде прямой, а для тренда в виде параболы показал, что отклонения уровней ряда динамики от тренда являются неслучайными.

2.6. Модели периодических колебаний

При рассмотрении квартальных и месячных данных часто обнаруживаются периодические колебания, вызываемые сменой времен года. Их называют сезонными.

Изучение сезонных колебаний имеет самостоятельное значение как исследование особого типа динамики.

Сезонность можно понимать как внутригодовую динамику вообще.

Во многих случаях сезонность приносит ущерб народному хозяйству в связи с неравномерным использованием оборудования и рабочей силы, с неравномерной нагрузкой транспорта, поставкой сырья для других отраслей, связанных с сезонными отраслями.

Выявление сезонной составляющей может быть произведено на основе следующих методов, примеры на которые приведены ниже (таблицы 2.22 и 2.23).

I.Метод абсолютных разностей (таблица 2.22):

-для каждого месяца определяется средняя за 5 лет [yi ]:

y1 = 117,8 + 125,1 + 126,8 + 131,8 + 138,7 = 128,07

5

y2 = 108,1 + 118,4 + 118,2 + 121,3 + 129,8 = 119,16

5

63

РАЗДЕЛ II. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ И ПРОЦЕССОВ

-определяется среднемесячный уровень для пятилетки:

 

=

128,07 + 119,16 + 139,06 + ... + 128,59

=

1836,53

= 114,05

y

12

12

 

 

 

 

-звенья сезонной волны абсолютных разностей = yi y :

128,07 144,05 = −15,98

119,16 144,05 = −24,45.

........

128,59 144,05 = −15,46

II. Метод отношений помесячных средних (yi ) к средней за весь период

(таблица 2.22):

Is = yyi 100, — индекс сезонности

где:

yi — средняя для каждого месяца

y — общий среднемесячный уровень за весь период.

IS1 = 128,07144,05 100% = 88,9%

IS2 = 144,05119,16 100% = 82,7%

IS12 = 128,59144,05 100% = 89,3%

III.Метод отношений помесячных уровней к средней месячной данного года

(таблица 2.22):

-для каждого месяца рассчитывается средняя величина показателя за каждый год:

 

 

1998

=

117,8 + 108,1 + ... + 118,8

= 136,0

y

12

 

 

 

 

 

 

 

1999

=

125,1 + 118,4 + ... + 122,5

= 140,8

y

 

12

 

 

 

 

 

-определяется отношение каждого помесячного фактического уровня к этим средним:

 

yi

=

117,8

×100% = 86,6%;

 

 

 

136,0

yгод

 

 

136108,,10 ×100% = 79,5% ; 127136,,09 ×100% = 94,0% .

64

РАЗДЕЛ II. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ СОЦИАЛЬНО - ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ И ПРОЦЕССОВ

I. Метод абсолютных разностей

Таблица 2.22.

Выявление сезонной компоненты в изменении объема строительно-монтажных работ, выполненных собственными силами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

II

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Звенья

J

 

 

 

 

yi

 

 

 

yi

 

 

 

yi

 

 

 

yi

 

 

 

yi

5ле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сезон-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Is

Месяц

1998

1999

2000

2001

2002

 

yi

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y1998

 

 

y1999

 

 

y 2000

 

 

y 2001

 

 

y 2002

 

ной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

волны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Январь

117,8

125,1

126,8

131,8

138,7

128,07

-15,98

88,9

86,6

 

88,8

 

88,8

 

89,3

 

90,7

 

355,4

71,1

Февраль

108,1

118,4

118,2

121,3

129,8

119,16

-24,85

82,7

79,5

 

84,1

 

82,8

 

82,2

 

84,8

 

413,4

82,7

Март

127,9

136,5

138,6

142,6

149,7

39,06

-4,99

96,5

94,0

 

96,9

 

97,1

 

96,6

 

97,8

 

482,4

96,5

Апрель

132,4

138,4

139,8

144,6

150,8

141,23

-2,82

98,1

37,4

 

98,3

 

97,9

 

98,0

 

98,6

 

490,2

98,0

Май

162,8

163,1

159,0

167,3

168,2

164,08

20,03

113,9

119,7

115,8

111,3

113,3

109,9

570,0

114,0

Июнь

172,5

176,9

183,0

178,9

187,1

179,71

35,66

124,8

126,8

125,6

128,2

121,2

122,3

624,1

124,8

Июль

168,0

171,0

177,4

177,8

182,5

173,34

31,29

121,7

123,5

121,4

124,2

120,5

119,3

608,9

121,8

Август

159,0

162,7

163,8

168,9

173,2

165,51

21,46

114,9

116,9

115,6

114,7

114,4

113,2

574,8

115,0

Сентябрь

135,7

139,5

144,4

147,0

153,1

143,94

-0,11

99,9

99,8

 

99,1

 

101,1

99,6

 

100,0

499,6

99,9

Октябрь

118,9

123,2

123,3

131,8

133,9

126,21

-17,84

97,6

87,4

 

87,5

 

86,3

 

89,3

 

87,5

 

438,0

87,6

Ноябрь

110,0

112,6

113,8

124,8

127,4

117,72

-26,33

81,7

80,9

 

80,0

 

79,7

 

86,6

 

83,3

 

408,5

81,7

Декабрь

118,8

122,5

124,8

134,8

142,0

128,59

-15,46

89,3

87,4

 

87,0

 

87,4

 

91,3

 

92,8

 

445,9

89,2

Итого

1631,9

1689,9

1713,0

1771,0

1836,5

1836,53

-

1200

≈1200

≈1200

≈1200

≈1200

≈1200

 

-

≈1200

Средний

 

 

136,0

140,8

142,8

147,6

153,0

144,05

-

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

 

-

100,0

уровень ряда y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65

РАЗДЕЛ II. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ И ПРОЦЕССОВ

-определяется сумма по месяцам за 5 лет:

Январь

 

86,6 + 88,8 + 88,8 + 89,3 + 90,7 = 355,4

Февраль

 

79,5 + 84,1 + 82,8 + 82,2 + 84,8 = 413,4

 

 

 

 

 

 

 

 

Is = : 5

 

 

 

I

 

355,4

×100% = 71,1%

 

 

sЯНВ.

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

=

 

413,4

×100% = 82,7% .

 

 

 

 

 

 

 

sЯНВ.

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IV.

Метод относительных величин

 

 

 

 

(таблица 2.23).

 

 

- определяются цепные темпы роста:

 

 

yi

100%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yi1

 

 

 

 

 

 

108,1

;

 

127,9

;

132,4

; …;

118,8

.

 

 

117,8

108,1

127,9

110,0

 

 

 

 

 

 

-определяется средняя для каждого месяца:

105,3 + 103,6 + 105,7 + 109,9 = 106,1;

4

91,8 + 94,6 + 93,2 + 91,9 + 93,6 = 390,2

5

-расчет скорректированных средних (на основе перехода от цепных индексов к базисным):

 

y

янв. = 100%

 

 

y

март

= 93,0 116,7 = 108,5

 

 

ср = 100 93,0 :100 = 93

 

апр.

= 108,5 101,6 = 110,2 и …

 

y

y

- 106,5 (посл.знач)

6,5

= 0,54 — поправка: 0,54 2; 0,54 3 ….

12

 

 

 

 

 

 

 

-скорректированные средние с учетом поправки:

март = 108,5 1,08 = 107,4 .

-сопоставить скорректированные средние со 109,5 (средняя).

IV. Метод относительных величин на основе медианы

(таблица 2.23):

определяются цепные темпы роста помесячно (см.ранее);

цепные Тр ранжируются по возрастанию (помесячно);

определяется Ме : МеЯНВ. . =

105,3 +105,7

= 105,5;

 

Меср. = 93,2 ....2

 

66

РАЗДЕЛ II. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ СОЦИАЛЬНО - ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ И ПРОЦЕССОВ

IV. Метод относительных величин

Таблица 2.23.

Выявление сезонной компоненты в изменении объема строительно-монтажных работ, выполненных собственными силами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скор-

 

Скор-

 

Ранжированные темпы роста

 

 

 

Скор-

 

 

yi

 

 

yi

 

 

yi

 

 

yi

 

 

yi

 

 

 

 

 

ректи-

 

 

 

 

 

 

 

Скор-

 

ректи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ректи-

Поп-

рован-

 

 

 

 

 

 

 

Поп-

рован-

 

 

yi 1

 

yi 1

 

yi 1

 

yi 1

 

yi 1

 

 

 

рован-

ные

Js

 

 

 

 

 

Mе

ректи-

ные

Месяц

 

 

 

 

 

 

yi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ные

равка

средние

%

 

 

 

 

 

%

рован-

равка

Ме

 

1998

 

1999

 

2000

 

2001

 

2002

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с уче-

 

 

 

 

 

 

с учетом

 

%

 

%

 

%

 

%

 

%

 

 

 

 

 

yi

 

 

I

II

III

IV

V

 

Ме

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

том поп-

 

 

 

поправ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

равки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Январь

-

 

105,3

103,6

105,7

109,9

106,1

100,0

-

-

-

-

103,6

105,3

105,7

109,9

105,5

100,0

-

-

Февраль

91,8

 

94,6

 

92,3

 

91,9

 

93,6

 

93,0

93,0

0,54

92,5

84,5

91,8

91,9

93,2

93,6

94,6

93,2

93,2

0,325

92,9

Март

118,3

115,3

117,2

117,6

115,3

116,7

108,5

1,08

107,4

98,1

115,3

115,3

117,2

117,6

118,3

117,2

109,2

0,65

108,6

Апрель

103,5

101,5

100,9

101,4

100,8

101,6

110,2

1,62

108,6

99,2

100,8

100,9

101,4

101,5

103,5

101,4

110,7

0,975

109,7

Май

122,9

117,8

113,7

115,7

111,5

116,3

128,2

2,16

126,0

115,1

111,5

113,7

115,7

117,8

122,9

115,7

128,1

1,300

126,8

Июнь

105,9

108,5

115,1

106,9

111,3

109,5

140,4

2,70

137,7

125,7

105,9

106,9

108,5

111,3

115,1

108,5

139,0

1,625

137,4

Июль

97,4

 

96,6

 

96,9

 

99,4

 

97,5

 

97,6

137,0

3,24

133,6

122,0

96,6

96,9

97,4

97,5

99,4

97,4

135,4

1,950

133,4

Август

94,6

 

95,1

 

92,3

 

95,0

 

94,9

 

94,4

129,3

3,78

125,5

114,6

92,3

94,6

94,9

95,0

95,1

94,9

128,5

2,275

126,2

Сентябрь

85,4

 

85,8

 

88,2

 

86,9

 

88,4

 

86,9

112,4

4,32

108,1

97,8

84,5

85,8

86,9

88,2

88,4

86,9

111,7

2,600

109,1

Октябрь

87,6

 

88,3

 

85,3

 

89,7

 

87,4

 

87,7

98,6

4,86

93,7

85,6

85,3

87,4

87,6

88,3

89,7

87,6

97,8

2,925

94,9

Ноябрь

92,5

 

91,4

 

92,3

 

94,7

 

95,1

 

93,2

91,9

5,40

86,5

78,9

91,4

92,3

92,5

94,7

95,1

92,5

90,5

3,290

87,2

Декабрь

107,9

108,9

109,6

108,0

111,5

109,2

100,4

5,94

94,5

86,3

107,9

108,0

108,9

109,6

111,5

108,9

98,5

3,575

94,9

Январь

-

 

-

 

-

 

-

 

-

 

106,1

106,5

6,48

100,0

91,3

-

-

-

-

-

105,5

103,9

3,900

100

Итого

-

 

-

 

-

 

-

 

-

 

-

 

-

 

-

1314,1

1200

-

-

-

-

-

1208,6

-

-

1321,1

В среднем

-

 

-

 

-

 

-

 

-

 

-

 

-

 

-

109,5

100,0

-

-

-

-

-

-

-

-

110,1

67

РАЗДЕЛ II. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ И ПРОЦЕССОВ

V.Метод относительных величин на основе медианы

(таблица 2.23):

определяются цепные темпы роста помесячно (см. ранее);

цепные Тр ранжируются по возрастанию (помесячно);

определяется Ме : МеЯНВ. . =

105,3 +105,7

= 105,5;

 

 

Меср. = 93,2 ....2

 

скорректированные медианы:

 

МеЯ = 100%; ;

Меср. = 93,2

МеМАРТ = 93,2 117,2 = 109,2 ;

МеАПР. = 109,2 101,4 = 110,7 ....

размер поправки ∆ = 312,9 = 0,325;

скорректированные Ме с учетом поправки:

март = 109,2 0,650 = 108,6 ....

сопоставить скорректированное значение Ме со средней [110,1]:

 

92,9

= 84,4;

108,6

= 98,6 ....

110,1

110,1

 

 

IS = −; 84,4; 98,6; 99,6;

115,2; 124,8;

121,2; 114,6; 99,1; 86,2; 98,8

Итого =1200,00 или 100,0 — средняя.

Можно построить модель сезонной волны и численно определить размах сезонных колебаний, характер их проявления в различных отраслях народного хозяйства.

Моделью периодически изменяющихся уровней служит ряд Фурье:

m

 

yt = a0 + (ak coskt + bk sinkt),

(2.38)

k=0

где:

k — определяет номер гармоники ряда Фурье и может быть взята с разной степенью точности (чаще от «1» до «4»).

Параметры уравнения определяются методом наименьших квадратов, то есть по условию (y yt )2 min . Решая систему нормальных уравнений, получим:

a0 = n1 ak = n2 bk = n2

y;

y coskt;.

(2.39)

y sinkt

68

РАЗДЕЛ II. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ И ПРОЦЕССОВ

Для изучения сезонности берется (n = 12) по числу месяцев в году.

Как правило, при выравнивании по ряду Фурье рассчитывают не более четырех гармоник и затем уже определяют, какая гармоника наилучшим образом отражает периодичность изменения уровней ряда.

Так, при

k=1:

y

t = a0 + a1 cos t + b1 sin t ;

 

 

 

k=2:

 

t = a0 + a1 cost + b1 sin t + a2 cos 2t + b2 sin 2t .

(2.40)

 

y

 

 

(yi

 

t

)2

 

 

2

y

 

Рассчитав остаточные дисперсии σ”– =

n

для 2-х случаев, можно сде-

 

 

 

 

 

 

 

 

лать вывод, какая гармоника Фурье наиболее близка к фактическим уровням ряда.

Моделирование сезонности проводится в следующей последовательности:

1. Определяется тенденция исходного ряда динамики и ее аналитическое выражение, например, в виде линейного тренда:

f(t)= yt = a0 + a1t .

Динамика объема строительно-монтажных работ, выполненных собственными силами, наилучшим образом описывается уравнением следующего вида:

yt = 144,05 + 0,158t .

2.Определяются yt — теоретические уровни ряда динамики;

3.Определяется ( yi : yt 100% ) — по месяцам года.

4.Определяются средние арифметические по месяцам года. Получается ряд индексов, характеризующих сезонную волну.

6.Определяется модель сезонной волны:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

= a0 + (ak coskt + bk sin kt) — ряд Фурье.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

k — порядковый номер гармонии. [= 4]

 

 

 

k = 1

 

 

 

 

t

= a0

+ a1 cos t + b1 sin t

 

 

 

 

y

 

 

 

 

k = 2

 

 

 

t

= a0

+ a1 cos t + b1 sin t + a2 cos 2t +b2 sin 2t

 

 

 

y

 

 

k = 3

 

 

t

= a0

+ a1

cos t + b1

sin t + a2

cos 2t + b2

sin 2t + a3

cos 3t + b3

sin 3t

 

y

k = 3

 

 

t

= a0

+ a1

cos t + b1

sin t + a2

cos 2t + b2

sin 2t + a3

cos 3t + b3

sin 3t + a4 cos 4t + b4 sin 4t

 

y

Таблица 2.24

Множители гармонического анализа n=12 для расчета коэффициентов ak и bk

 

t

cost

cos 2t

cos3t

cos 4t

sin t

sin 2t

sin 3t

sin 4t

0

1

1

1

1

0

0

0

0

π

6

0,866

0,5

0

-0,5

0,5

0,866

1

0,866

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

3

0,5

-0,5

-1

-0,5

0,866

0,866

0

-0,866

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69

РАЗДЕЛ II. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ И ПРОЦЕССОВ

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

cost

 

 

cos 2t

 

 

 

cos3t

 

 

 

cos 4t

 

sin t

sin 2t

 

sin 3t

sin 4t

 

 

π

2

 

 

 

 

 

 

0

 

-1

 

 

 

0

 

 

 

 

 

1

 

1

0

 

-1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2π

 

3

 

 

 

 

 

 

-0,5

 

-0,5

 

 

 

1

 

 

 

 

 

-0,5

 

0,866

-0,866

 

0

0,866

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5π

 

6

 

 

 

 

 

 

-0,866

 

0,5

 

 

 

0

 

 

 

 

 

-0,5

 

0,5

-0,866

 

1

-0,866

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

-1

 

1

 

 

 

-1

 

 

 

 

 

1

 

0

0

 

0

0

 

 

7π

 

6

 

 

 

 

 

 

-0,866

 

0,5

 

 

 

0

 

 

 

 

 

-0,5

 

-0,5

0,866

 

-1

0,866

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4π

 

3

 

 

 

 

 

 

-0,5

 

-0,5

 

 

 

1

 

 

 

 

 

-0,5

 

-0,866

0,866

 

0

-0,866

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3π

 

2

 

 

 

 

 

 

0

 

-1

 

 

 

0

 

 

 

 

 

1

 

-1

0

 

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5π

 

3

 

 

 

 

 

 

0,5

 

-0,5

 

 

 

-1

 

 

 

 

 

-0,5

 

-0,866

-0,866

 

0

0,866

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11π

6

 

 

 

 

 

 

0,866

 

0,5

 

 

 

0

 

 

 

 

 

-0,5

 

-0,5

-0,866

 

-1

0,866

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ut = yi

 

t

 

 

(

 

t

= a0 + a1t = 144,05 + 0,158t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

ut

— остатки от линейной тенденции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N=60 [5лет ÷ 12мес.]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t1

= −25,899cost +10,065sin t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2

= −25,899cost +10,065sin t + 8,656cos 2t 2,686sin 2t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t3

= −25,899cost +10,065sin t + 8,656cos 2t 2,686sin 2t + 0,386cos 3t 1,362sin 3t

 

 

 

u

 

 

 

 

 

t4

= −25,899cost +10,065sin t + 8,656cos 2t 2,686sin 2t + 0,386cos 3t 1,362sin 3t +

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

+1,021cos4t

3.399sin 4t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.25.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Распределение дисперсии между гармониками

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

ak

 

bk

 

ck

 

 

 

Вклад в

Вклад %

 

 

 

 

 

 

 

 

дисперсию

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отд.

-ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

-25,899

 

 

10,065

 

 

 

27,786

 

386,031

 

86,2

86,2

}

накопленные

 

2

 

 

 

 

 

 

8,656

 

 

-2,686

 

 

 

9,063

 

 

 

 

41,071

 

9,2

95,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

значения

 

3

 

 

 

 

 

 

0,386

 

 

-1,362

 

 

 

1,681

 

 

 

 

1,414

 

0,3

95,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

1,021

 

 

-3,399

 

 

 

3,549

 

 

 

 

6,298

 

1,4

97,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=434,814

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сk

=

ak2 + bk2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вклад в дисперсию σ i2

=

c 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70