Эконометрика_Практикум
.pdfGenerated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
Ме- |
Объём |
Расходы |
Цена то- |
Цена |
Индекс |
Тип упа- |
сяц |
реализа- |
на рекла- |
вара, |
конку- |
потреби- |
ковки, |
t |
ции, |
му, |
х2 |
рента, х3 |
тельских |
D |
|
y , |
х1 |
(руб.) |
(руб.) |
расходов, |
(0 - про- |
|
(тыс.руб.) |
(тыс.руб.) |
|
|
х4 (%) |
зрачная, |
|
|
|
|
|
|
1- цвет- |
|
|
|
|
|
|
ная) |
1 |
120+ k1 |
4,1 |
20 |
22 |
100 |
0 |
2 |
130+ k2 |
4,8 |
19,8 |
22,3 |
97,5 |
0 |
3 |
151 |
3,8 |
20,2 |
21,8 |
101,4 |
0 |
4 |
190 |
8,7 |
20,5 |
21,2 |
103,5 |
0 |
5 |
275 |
8,4 |
20,5 |
21 |
104,2 |
0 |
6 |
372 |
9,9 |
21 |
23 |
108 |
1 |
7 |
433 |
14,5 |
23 |
25,2 |
108,4 |
1 |
8 |
445 |
19 |
18 |
20,8 |
108,6 |
1 |
9 |
360+ k2 |
19,8 |
20,8 |
23,2 |
108,3 |
1 |
10 |
360+ k2 |
10,7 |
21,9 |
21,8 |
109,2 |
1 |
11 |
315+ k1 |
8,5 |
21,3 |
22 |
110,1 |
0 |
12 |
300+ k2 |
6,6 |
21,1 |
23,3 |
110,7 |
0 |
13 |
332 |
12,8 |
20,5 |
21,5 |
110,3 |
0 |
14 |
345 |
6,5 |
20,7 |
21,2 |
11,8 |
0 |
15 |
364 |
5,8 |
21 |
22,7 |
112,3 |
1 |
16 |
378+ k1 |
5,6 |
20,1 |
21,2 |
113 |
1 |
17 |
390 |
5,6 |
20,1 |
21,2 |
113,5 |
1 |
18 |
391 |
5,8 |
21 |
22,7 |
113 |
1 |
19 |
371 |
8,5 |
21,3 |
22 |
113,7 |
0 |
20 |
368 |
8,5 |
21,3 |
22 |
114 |
0 |
Требуется:
1)Составить матрицу парных коэффициентов корреляции. Проанализировать их.
2)Построить уравнение линейной множественной регрессии с количественными факторами (исключив из него коллинеарные и слабоинформативные факторы). Пояснить экономический смысл его параметров.
3)Оценить качество полученного уравнения и его параметров на основе коэффициента детерминации, t-критерия Стьюдента и F-критерия Фишера. Какие факторы значимо воздействуют на объём реализации товара в этой модели?
4)Построить уравнение множественной регрессии с включением качественного признака. Оценить значимость параметров полученного уравнения
51
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
по критерию Стьюдента. Дать статистическую (с помощью t – теста, F-теста и коэффициента детерминации) и экономическую интерпретацию полученной модели множественной линейной регрессии. Сравнить с моделью, полученной в п.2 и сделать вывод о необходимости использования в модели фиктивной переменной.
Семинар 11. Нелинейные регрессии Решение типовых задач:
Пример 1. Имеются данные ежегодного потребления некоторого товара (у) и годового дохода (х) десяти семей (в у.е.):
х |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
у |
2 |
7 |
9 |
12 |
10 |
12 |
11 |
12 |
13 |
12 |
Необходимо:
А) Построить корреляционное поле; Б) Построить следующие варианты уравнения регрессии и выбрать
наилучший:
1)линейная у a bx ;
2)у a bx ;
3)равносторонняя гипербола у a b ;
x
4) полиномы второй и третей степени y a b1 x b2 x2 ; y a b1 x b2 x2 b3 x3 ;
5) степенная функция y a xb .
Решение:
А) Строим поле корреляции, используя для этого Мастер диаграмм в
MS Excel.
52
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
|
|
|
Зависимость потребления товара от годового дохода |
|
|
||||||||
|
|
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Объём ежегодного |
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
потребления |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
|
|
|
|
|
Годовой доход семьи |
|
|
|
|
Анализ графика показывает, что между объёмом годового потребления товара и годовым доходом семьи наблюдается положительная нелинейная зависимость.
Б) Рассмотрим различные варианты уравнения регрессии.
1) Оценка линейного уравнения регрессии рассматривалась нами ранее.
Её результаты: yˆ 5,133 0,885 x, |
R2 0,646. |
2) Уравнение у a bx сводится к линейному заменой z x .
Для построения данного уравнения с помощью пакета анализа данных Регрессия в MS Excel исходные данные независимой переменной преобразуются к виду z x :
х |
у |
|
|
|
z x |
||||
1 |
2 |
1 |
|
|
2 |
7 |
1,414 |
|
|
3 |
9 |
1,732 |
|
|
4 |
12 |
2 |
|
|
5 |
10 |
2,236 |
|
|
6 |
12 |
2,449 |
|
|
7 |
11 |
2,646 |
|
|
8 |
12 |
2,828 |
|
|
9 |
13 |
3 |
|
|
10 |
12 |
3,162 |
|
|
Оценив регрессию между у и z, получим: |
|
|
|
|
yˆ 0,774 4,106 z, |
R2 0,762. |
|
|
|
53
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
Вернёмся к исходной переменной: |
|
|
|
|
|
|
|||||||
yˆ 0,774 4,106 |
|
|
, |
R2 0,762 . |
|
|
|
|
|
|
|||
х |
|
|
|
|
|
|
|||||||
3) Аналогично равносторонняя гипербола у a |
b |
сводится к линей- |
|||||||||||
x |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||
ному уравнению заменой z |
. |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
||
Таблица преобразованных данных: |
|
|
|
|
|
|
|||||||
х |
|
|
|
у |
|
|
|
z |
1 |
|
|||
|
|
|
|
|
x |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
1 |
|
|
|||
2 |
|
|
|
7 |
|
|
|
0,5 |
|
||||
3 |
|
|
|
9 |
|
|
|
0,333 |
|||||
4 |
|
|
|
12 |
|
|
|
0,25 |
|
||||
5 |
|
|
|
10 |
|
|
|
0,2 |
|
||||
6 |
|
|
|
12 |
|
|
|
0,167 |
|||||
7 |
|
|
|
11 |
|
|
|
0,143 |
|||||
8 |
|
|
|
12 |
|
|
|
0,125 |
|||||
9 |
|
|
|
13 |
|
|
|
0,111 |
|||||
10 |
|
|
|
12 |
|
|
|
0,1 |
|
||||
Оценённое уравнение |
: |
yˆ 13,418 11,669 z, |
R2 0,942. |
Откуда получаем уравнение зависимости у и х:
yˆ 13,418 |
11,669 |
, |
R2 0,942. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
х |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4) Полиномы второй и третьей степени сводятся к уравнению множест- |
|||||||||||||
венной линейной регрессии заменой |
z x, |
z |
2 |
x2 |
, z |
3 |
x3 . |
||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||
Таблица преобразованных данных: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
z1 x |
|
z2 x2 |
|
|
|
|
z3 x3 |
|
|
у |
|||
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
8 |
|
|
|
7 |
3 |
|
|
|
9 |
|
|
|
|
27 |
|
|
|
9 |
4 |
|
|
|
16 |
|
|
|
|
64 |
|
|
|
12 |
5 |
|
|
|
25 |
|
|
|
|
125 |
|
|
|
10 |
6 |
|
|
|
36 |
|
|
|
|
216 |
|
|
|
12 |
7 |
|
|
|
49 |
|
|
|
|
343 |
|
|
|
11 |
8 |
|
|
|
64 |
|
|
|
|
512 |
|
|
|
12 |
9 |
|
|
|
81 |
|
|
|
|
729 |
|
|
|
13 |
10 |
|
|
|
100 |
|
|
|
|
1000 |
|
|
12 |
54
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
Результат оценки полинома второй степени:
yˆ 0,633 3,135 x 0,205 x2 , |
R2 0,867. |
|
Полином третьей степени: |
|
|
yˆ 3,333 6,653 x 0,967 x2 |
0,046 x3 , |
R2 0,933. |
5) Степенная мультипликативная функция вида y a xb сводится к линейной регрессии путём логарифмирования: ln y ln a b ln x ln .
Преобразуем данные (используем для этого встроенную математическую функцию LN в MS Excel):
x |
у |
ln x |
ln y |
1 |
2 |
0 |
0,693147 |
2 |
7 |
0,693147 |
1,94591 |
3 |
9 |
1,098612 |
2,197225 |
4 |
12 |
1,386294 |
2,484907 |
5 |
10 |
1,609438 |
2,302585 |
6 |
12 |
1,791759 |
2,484907 |
7 |
11 |
1,94591 |
2,397895 |
8 |
12 |
2,079442 |
2,484907 |
9 |
13 |
2,197225 |
2,564949 |
10 |
12 |
2,302585 |
2,484907 |
Оценим линейную регрессию между ln x и ln у : ln yˆ 1,185 0,675 ln x, .
Выполнив обратные преобразования, получим:
yˆ e1,185 x0,675
.
yˆ 3,271 x0,675 , |
R2 0,775 |
(Для вычисления значения e1,185 используйте встроенную математиче-
скую функцию EXP).
Вывод: Анализ построенных регрессий показывает, что лучше всего описывает исследуемую зависимость уравнение равносторонней гиперболы:
yˆ 13,418 |
11,669 |
, |
R2 0,942 |
|
|||
|
х |
|
Замечание: Для нахождения наиболее адекватного уравнения в MS Excel можно использовать инструмент «Подбор линии тренда» из Мастера диаграмм.
55
|
|
|
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software |
||
|
|
|
http://www.foxitsoftware.com |
For evaluation only. |
|
|
Пример 2. Известны данные об объёме производства Y, капитальных |
||||
затратах K и затратах труда L некоторой страны за 12 лет: |
|
||||
|
|
|
|
|
|
t |
|
Y |
K |
|
L |
1 |
|
110 |
110 |
|
110 |
2 |
|
122 |
124 |
|
120 |
3 |
|
134 |
141 |
|
133 |
4 |
|
153 |
159 |
|
135 |
5 |
|
161 |
186 |
|
148 |
6 |
|
165 |
198 |
|
150 |
7 |
|
163 |
226 |
|
155 |
8 |
|
194 |
246 |
|
164 |
9 |
|
199 |
276 |
|
164 |
10 |
|
237 |
345 |
|
206 |
11 |
|
228 |
407 |
|
203 |
12 |
|
189 |
427 |
|
157 |
Необходимо:
А) Используя эти данные, оценить производственную функцию Кобба-
Дугласа (ПФКД) Y A K |
L |
(где A, , параметры функции, при- |
|
чём A 0, 0 1, 0 1). |
|
||
Б) Дать экономическую интерпретацию , . |
|||
В) |
Спрогнозировать |
объём |
производства при затратах ресурсов |
K 400, |
L 200 . |
|
|
|
Решение: |
|
|
|
|
|
|
|
А) Для оценки параметров ПФКД с помощью модели множественной |
||||||
линейной регрессии необходимо прологарифмировать уравнение: |
|
||||||
|
Y A K |
L : |
|
|
|
|
|
|
lnY ln А ln K ln L ln . |
|
|
|
|||
|
По рядам данных Y, K, L рассчитаем ряды их логарифмов: |
|
|||||
t |
Y |
|
K |
L |
lnY |
ln K |
ln L |
1 |
110 |
|
110 |
110 |
4,7005 |
4,7005 |
4,7005 |
2 |
122 |
|
124 |
120 |
4,8040 |
4,8203 |
4,7875 |
3 |
134 |
|
141 |
133 |
4,8978 |
4,9488 |
4,8903 |
4 |
153 |
|
159 |
135 |
5,0304 |
5,0689 |
4,9053 |
5 |
161 |
|
186 |
148 |
5,0814 |
5,2257 |
4,9972 |
6 |
165 |
|
198 |
150 |
5,1059 |
5,2883 |
5,0106 |
7 |
163 |
|
226 |
155 |
5,0938 |
5,4205 |
5,0434 |
56
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
t |
Y |
|
K |
|
L |
|
lnY |
ln K |
ln L |
8 |
194 |
|
246 |
|
164 |
|
5,2679 |
5,5053 |
5,0999 |
9 |
199 |
|
276 |
|
164 |
|
5,2933 |
5,6204 |
5,0999 |
10 |
237 |
|
345 |
|
206 |
|
5,4681 |
5,8435 |
5,3279 |
11 |
228 |
|
407 |
|
203 |
|
5,4293 |
6,0088 |
5,3132 |
12 |
189 |
|
427 |
|
157 |
|
5,2417 |
6,0568 |
5,0562 |
|
Используя |
пакет анализа |
Регрессия, |
получим |
оценённое |
уравнение |
регрессии:
ln ˆ 0,338 0,143 ln 0,933 ln .
Y K L
Выполнив обратные преобразования, получим:
ˆ |
е |
0,338 |
K |
0,143 |
0,933 |
|
Y |
|
|
L |
Т.о. производственная функция Кобба-Дугласа:
ˆ |
0,143 |
0,933 |
Y 0,713 K |
|
L . |
Б) Оценки параметров 0,143, |
0,933 означают, что увеличение |
затрат капитала на 1% приводит к росту выпуска продукции на 0,143%, а увеличение затрат труда на 1% – к росту выпуска на 0,933%.
В) Спрогнозируем объём производства при затратах ресурсов
K 400, L 200 .
Для этого в любую свободную ячейку запишите формулу:
=0,713*400^0,143*200^0,933. ( 0,713* 400^0,143* 200^0,933). Нажмите En-
ter.
В результате получим значение 235,594.
Вывод: Таким образом прогнозное значение объёма производства при заданных затратах ресурсов составит:
ˆ |
0,143 |
200 |
0,933 |
235,59. |
Y (K 400;L 200) 0,713 400 |
|
|
Задачи:
1. Анализируется прибыль предприятия у (млн. $) в зависимости от расходов на рекламу х (млн. $). По наблюдениям за 10 лет получены следующие данные:
х |
|
0,8 |
1,0 |
1,8 |
2,5 |
4,0 |
5,7 |
7,5 |
8,3 |
8,8 |
9,0 |
у |
|
5 |
8 |
13 |
15 |
21 |
25 |
22 |
20 |
17 |
16 |
|
Необходимо: |
|
|
|
|
|
|
|
|
А) построить поле корреляции и выдвинуть предположение о формуле зависимости между показателями;
Б) подобрать модель для описания зависимости между у и х.
57
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
2. В таблице приведены данные по объёмам производства Y, капитальным затратам K и затратам труда L в некоторой отрасли за 20 лет:
t |
Y |
K |
L |
|
t |
Y |
K |
L |
1 |
45 |
2 |
2 |
|
11 |
70 |
2 |
4 |
2 |
59 |
5,5 |
2 |
|
12 |
71 |
5,5 |
2 |
3 |
37,5 |
2 |
4 |
|
13 |
108 |
5,6 |
4 |
4 |
108 |
5,6 |
5 |
|
14 |
90,5 |
2 |
6 |
5 |
130 |
2 |
6 |
|
15 |
74 |
10,4 |
2 |
6 |
128 |
10,5 |
2 |
|
16 |
160 |
5,6 |
6 |
7 |
154 |
5,6 |
5 |
|
17 |
225 |
10,4 |
4 |
8 |
226,5 |
10,4 |
4 |
|
18 |
167,5 |
10,4 |
5 |
9 |
146,5 |
10,5 |
6 |
|
19 |
88,5 |
5,6 |
5 |
10 |
31,5 |
2 |
2 |
|
20 |
54 |
2 |
2 |
Необходимо:
А) Используя эти данные, оценить ПФКД Y A K L .
Б) Дать экономическую интерпретацию оценённых параметров , .
В) Спрогнозировать объём производства при затратах ресурсов
K8, L 3.
3.Имеются данные темпов прироста заработной платы (у) и уровня безработицы (х):
t |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
x |
1,1 |
1,4 |
1,2 |
1,5 |
1,6 |
1,2 |
1,1 |
1 |
1,4 |
1,8 |
1,9 |
1,4 |
1,9 |
1,2 |
1,5 |
y |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
1,9 |
2 |
2 |
2,2 |
2,4 |
2,6 |
2,7 |
2,7 |
2,8 |
2,9 |
3 |
3,2 |
Подберите модель для описания зависимости между у и х.
|
|
Контрольные задания (домашняя контрольная работа): |
|
||||||||||
|
1. По имеющимся данным (где k1 |
– число букв в полном имени сту- |
|||||||||||
дента, k2 – число букв в фамилии): |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
х |
|
k2 |
0 |
4 |
k1 |
|
1 |
|
8 |
2 |
k1 1 |
3 |
k1 1 |
у |
|
3 |
4 |
k2 1 |
k2 |
|
0 |
|
7 |
1 |
5 |
2 |
k1 |
Требуется:
А) Построить корреляционное поле; Б) Построить следующие варианты уравнения регрессии и выбрать
наилучший:
1) у a bx ;
58
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
2)у bx ;
3)у a bx ;
4)у a b ;
x
5)y a b1 x b2 x2 ;
6)y a b1 x b2 x2 b3 x3 ;
7)y a xb .
2.Известны данные об объёме производства Y, капитальных затратах K
изатратах труда L некоторой страны за 12 лет (где k1 – число букв в полном
имени студента, k2 – число букв в фамилии):
t |
Y |
K |
L |
1 |
100 k1 |
100 k1 |
100 k1 |
2 |
115 k2 |
125 |
110 k2 |
3 |
130 |
137 |
129 |
4 |
145 k1 |
160 |
130 k1 |
5 |
160 |
185 |
150 |
6 |
165 |
190 k2 |
150 |
7 |
163 |
225 |
155 |
8 |
196 |
245 |
165 |
9 |
190 k2 |
277 |
164 |
10 |
235 |
345 |
200 k1 |
11 |
228 |
404 |
205 |
12 |
190 |
430 |
155 |
Требуется:
А) Используя эти данные, оценить производственную функцию КоббаДугласа (ПФКД) Y A K L (где A, , параметры функции, при-
чём A 0, 0 1, 0 1).
Б) Дать экономическую интерпретацию , .
В) Спрогнозировать объём производства при затратах ресурсов
K 400 k1 , L 190 k2 .
59
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
Семинары 12-13. Системы одновременных уравнений
Решение типовых задач:
Пример 1. Простейшая структурная форма модели имеет вид:
y1 b12 y2 a11x1 1,
у2 b21y1 a22 x2 2,
Замечание: Все переменные в модели выражены в отклонениях от среднего уровня (т.е. под х подразумевается (x x), а под у – соответствен-
но (y y)), поэтому свободный член в каждом уравнении отсутствует.
Пусть для построения этой модели мы располагаем некоторой информацией по 15 регионам:
Регион |
у1 |
у2 |
х1 |
х2 |
1 |
2 |
5 |
1 |
3 |
2 |
3 |
6 |
2 |
2 |
3 |
4 |
7 |
3 |
1 |
4 |
5 |
8 |
4 |
5 |
5 |
6 |
5 |
2 |
6 |
6 |
3 |
5 |
4 |
1 |
7 |
2 |
6 |
3 |
2 |
8 |
4 |
8 |
5 |
5 |
9 |
4 |
4 |
1 |
6 |
10 |
6 |
7 |
5 |
4 |
11 |
5 |
6 |
4 |
3 |
12 |
5 |
9 |
6 |
7 |
13 |
2 |
4 |
3 |
2 |
14 |
2 |
3 |
1 |
1 |
15 |
7 |
7 |
4 |
6 |
Необходимо:
А) Применив необходимое и достаточное условия идентификации, проверить каждое из уравнений модели на идентификацию.
Б) Записать приведённую форму модели.
В) Определить метод оценки параметров модели и оценить неизвестные параметры.
60