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

методичка ек_к--

.pdf
Скачиваний:
32
Добавлен:
04.02.2016
Размер:
1.01 Mб
Скачать

періоду сезонних коливань;

- стала згладжування для оцінки сезонності

ˆ

- прогноз на наступний період.

( 0 1); Yt 1

 

Змістовний модель №3 Оптимізація систем

 

Розрахункова робота №1

Тема: «Імітаційне моделювання інвестиційних ризиків за допомогою Excel»

Завдання. Фірма розглядає інвестиційний проект виробництва певного виду продукції. У процесі попереднього аналізу експерти виявили три ключові параметри проекту і визначили можливі сценарії результати наведені в табл.1.

Таблиця 1

 

V (змінні

Q (обсяг

P (ціна за

 

Сценарії

витрати), грн.

випуску), грн.

шт.), грн.

ймовірність

найгірший

40

100

30

0,25

імовірніший

20

200

40

0,5

найкращий

25

300

45

0,25

Інші параметри проекту вважаються постійними величинами і наведені в таблиці 2.

 

Таблиця 2

 

 

 

Показники

Найбільш ймовірне значення

 

 

 

 

Постійні витрати, F грн.

500

 

 

 

 

Амортизація, A грн.

100

 

 

 

 

Податок на прибуток, T %

30

 

 

 

 

Ставка дисконтування, r%

15

 

 

 

 

Термін проекту, n р.

5

 

 

 

 

Початкові інвестиції, I0 грн.

2400

 

 

 

 

Завдання. Визначити чи буде даний проект прибутковим використовуючи показник чистої зведеної вартості проекту.

Методичні рекомендації до виконання завдання

1. Для проведення імітаційного експерименту потрібно встановити в Excel

«Пакет аналізу» (Сервіс-настройки-пакет аналізу). Тоді в меню «Сервіс» -

«Аналіз даних» з’явиться інструмент «Генератор випадкових чисел».

2. Знайти середнє значення (функція СРЗНАЧ) та стандартне відхилення

(функція СТАНДОТКЛОН) V, Q, P.

3. Провести 50 імітацій по показникам V, Q, P використовуючи інструмент

«Генератор випадкових чисел». Обчислити для кожного із 50 значень величину

чистого потоку платежів за формулою: NCF=[Q(P-V)-F-A](1-T)+A та чистої

зведеної вартості проекту за формулою:

n

NCF

NPV

t

t 1

1 r

I

0

 

.

4. Заповнити таблицю 3 та проаналізувати отримані результати.

 

 

 

 

 

Таблиця 3

 

 

 

 

 

 

 

Показники

V

Q

P

NCF

NVP

 

 

 

 

 

 

 

 

СРЗНАЧ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СТАНДОТКЛОН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мінімум

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

максимум

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кількість значень при NPV<0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Зробити висновок стосовно прибутковості (збитковості) проекту.

Розрахункова робота №2

Тема: «Побудова регресійної моделі»

Завдання:

На основі статистичних даних про прибуток (У) та інвестицій (Х) деякого підприємства:

1.побудувати лінійну однофакторну регресійну модель;

2.побудувати графіки реальних і прогнозних даних;

3.побудувати лінію тренда і рівняння з оцінкою параметрів;

4.виконати прогноз У на наступний період вважаючи, що Х17=(8+ N) з

використанням функцій ТЕНДЕНЦИЯ і ПРЕДСКАЗ;

5.зробити висновок.

Вихідні дані (в умовних одиницях) наведені в таблиці.

У

Х

1

8,1+N

4,5+N

2

13,4+N

4,5+N

3

15,4+N

5,4+N

4

17,6+N

5,8+N

5

17,8+N

6,4+N

6

19,5+N

7,2+N

7

10,4+N

7,8+N

8

13,5+N

5,2+N

9

15,2+N

5,7+N

10

17,1+N

6,3+N

11

18,3+N

6,7+N

12

11,4+N

6,9+N

13

16,2+N

6,1+N

14

19,8+N

7,2+N

15

20,4+N

7,5+N

16

21,7+N

7,8+N

Методичні рекомендації до виконання завдання

1. Рівняння лінійної однофакторної регресії має вигляд: (1) yˆ a bx .

Необхідно знайти параметри а, b. Використаємо функцію ЛИНЕЙН (меню

<Вставка> < Функции> категорія <Статестические>) для знаходження параметрів а, b.

Введемо таблицю задану в умові.

Знайдемо функцію ЛИНЕЙН (меню <Вставка> < Функции> категорія

<Статестические>).

В діалоговому вікні функції ЛИНЕЙН введемо діапазон значень У та Х і натиснемо ОК.

В результаті отримаємо комірку із #Знач (число).

Для перегляду результату виконання функції необхідно: виділити одну клітинку праворуч разом із коміркою #Знач (число), натиснути F2, а

потім одночасно Ctrl, Shift, Enter. В результаті отримаємо два числа:

перше число – b, а друге число – a.

Запишимо рівняння лінійної однофакторної регресії, для цього у рівняння (1)

підставимо замість a і b відповідні числа.

2. Зайдемо в майстер Диаграм і виберемо тип ТОЧЕЧНАЯ. Введемо дані Х та У для побудови графіку реальних даних . Додамо до отриманого Ряду, ще один

і введемо значення Х та ˆ (значення У знайденого за допомогою рівняння (1)), Y

які відповідають прогнозним даним. Перевірити, щоб вісь Х була горизонтальною, а У-вертикальною.

3.Для побудувати лінію тренда і рівняння з оцінкою параметрів використати можливості Excel.

4.Функції ТЕНДЕНЦИЯ і ПРЕДСКАЗ (меню <Вставка> < Функции>

категорія <Статестические>).

Розрахункова робота №3

Тема: “ Лінійна багатофакторна регресія”

Завдання.

1.На основі статистичних даних про роздрібний товарообіг побудувати лінійну лінійну багатофакторну регресію двома способами (матричним та з використанням функції “Лінейн”). Вважаючи, що У- роздрібний товарообіг,

який залежить від X 1 - кількості підприємств роздрібної торгівлі, X 2 - всіх наданих платних послуг, та X 3 - обсягу укладених угод на біржах;

2. перевірити модель на адекватність за критерієм Фішера;

3.оцінити якість побудованої лінійної багатофакторної регресії використовуючи коефіцієнт детермінації.

Вихідні дані (в умовних одиницях) наведені в таблиці.

У

Х1

Х2

Х3

1

40+s

12+s

5+s

15+s

2

45+s

17+s

7+s

18+s

3

40+s

13+s

6+s

16+s

4

43+s

14+s

7+s

17+s

5

48+s

16+s

6+s

20+s

6

39+s

15+s

5+s

15+s

7

42+s

14+s

6+s

16+s

8

45+s

17+s

9+s

18+s

9

38+s

12+s

5+s

19+s

10

48+s

18+s

10+s

20+s

11

50+s

20+s

11+s

22+s

12

48+s

17+s

10+s

21+s

 

 

 

Методичні рекомендації до виконання завдання

Хід виконання завдання №1

 

 

Загальне

 

рівняння

лінійної

 

багатофакторної регресії має наступний вигляд:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y b b x b x b x , де b ,b ,b ,b - параметри моделі, які потрібно оцінити.

0

1

1

2

2

3

3

0

1

2

3

Перший спосіб – матричний. При знаходженні МНК-оцінок параметрів лінійної

багатофакторної регресії необхідно використати оператор:

B ( X

T

X )

1

 

X

T

Y

 

 

 

 

 

, де

b0

 

 

 

 

;

 

b1

 

 

 

B b

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

b3

 

 

 

1

x

x

 

 

11

12

 

 

X ... ... ...

 

1

xn1

xn 2

 

x 13

...

x n 3

   

;

Y

   

y

 

1

...

y

n

 

   

.

Алгоритм знаходження матриці В.

1)Знаходимо матрицю X T (розмірність 4 рядочки і n-стовпчиків) -

транспоновану до матриці Х використовуючи функцію „ТРАНСП”.

F Fтабл , то побудована модель
0,05

2)

Знаходимо

добуток матриць

( X

T

X )

(розмірність 4

рядочки

і

4-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стовпчиків) використовуючи функцію „МУМНОЖ” .

 

 

 

3)

Знаходимо обернену матрицю

( X

 

T

X )

1

(розмірність 4 рядочки і 4-

 

 

 

 

стовпчиків) використовуючи функцію „МОБР”.

 

 

 

4)

Знаходимо

добуток

матриць

( X

T

Y )

(розмірність 4

рядочки

і

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стовпчик) ( використовуючи функцію „МУМНОЖ”.

 

 

 

5)

Знаходимо матрицю В (розмірність 4 рядочки і 1 стовпчик)

 

за

 

формулою

B ( X

T

X )

1

X

T

Y

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6)

Запишемо

рівняння

лінійної

багатофакторної регресії у вигляді:

 

 

b x b x b x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

1

2

2

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Другий спосіб – використати функцію “Лінейн” аналогічно до р/р№2.

Хід виконання завдання №2

Для виконання завдань №2,№3 побудуємо допоміжну таблицю 1.

n

Y

Х1

Х2

Х3

ˆ

ˆ

Y

ˆ

Y

2

ˆ

 

2

ˆ

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

Y

 

 

 

 

 

Y Y

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

 

u= Y Y

u = Y Y

 

1

2

3

4

5

6

 

7

 

8

 

9

 

 

10

 

 

11

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y Y 2

12

Знайдемо середнє значення Y використовуючи функцію СРЗНАЧ.

Для перевірки на адекватність лінійної однофакторної регресії використаємо критерій Фішера.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 2

n

yˆ

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

1.Знайдемо розрахункове значення критерію за формулою:

F

 

i 1

 

 

 

 

n

yi

yˆ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

ˆ

yi

2

yi

ˆ

 

2

обчислюються із використанням функції СУММ.

 

Суми yi

 

yi

 

 

.

2. Знайдемо Fтаб із рівнем значущості та ступенями вільності 1, (n-2=14)

використовуючи функцію FРАСПОБР (0,05; 1; 14). 3. Порівняємо значення F та Fтаб . Якщо відповідає реальним даним і є адекватною.

Хід виконання завдання №3

Оцінку якості побудованої моделі використовується коефіцієнт детермінації,

 

 

 

 

 

n

 

який обчислюється за формулою:

R

 

1

n

ui2

,

2

i 1

 

 

 

 

 

( yi y)2

i 1

R

2

 

0;1

. Чим ближче

значення R

2

до 1, тим якість моделі вища.

 

 

Висновок. В результаті виконання розрахункової роботи побудували рівняння

лінійної багатофакторної регресії:

 

b

b x b x

b x

. Перевірили модель на

Y

 

 

0

1

1

2

2

3

3

 

адекватність за критерієм Фішера та зробили висновок, що модель адекватна

(неадекватна).

 

Модель якісна (не якісна), оскільки значення коефіцієнта

детермінації R

2

прямує (не прямує) до 1.

 

 

Розрахункова робота №4

Тема: « Дослідження пояснюючих змінних на мультиколінеарність за алгоритмом Феррара-Глобера »

Завдання. Використовуючи таблицю даних розрахункової роботи №3 дослідити на мультиколінеарність набір пояснюючих змінних.

Методичні рекомендації до виконання завдання

1-й крок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.Обчислити

середні значення

 

X

1

,

X

2

,

 

X

використовуючи

функцію

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

„СРЗНАЧ”.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2.Обчислити стандартні відхилення 1 ,

2 ,

3

використовуючи

 

функцію„СТАНДОТКЛОН”.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-й крок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1.Нормалізувати пояснюючі

 

змінні

 

 

X1,

 

X2, X3 за допомогою

функції

„НОРМАЛИЗАЦИЯ” і отримаємо X * .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.Знайти X

*T

використовуючи функцію „ТРАНСП”.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3.Знайти добуток матриць ( X

*T

X

*

) використовуючи функцію „МУМНОЖ”.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-й крок. Знайдемо кореляційну матрицю R=

 

1

( X *T X * ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1

 

 

4-й крок.

Fтабл

4.1.Обчислимо визначник кореляційної матриці det (R ) використовуючи функцію „МОПРЕД”. Якщо значення det (R) наближається до нуля, то в масиві пояснюючих змінних може існувати мультиколінеарність.

4.2.Знайдемо ln[detR] використовуючи функцію «Ln».

5-й крок Використаємо критерій χ2 .

5.1. Обчислимо

2

факт

n 1

1

2m 5

 

ln det

6

 

 

 

 

 

 

R

, де n – кількість спостережень,

m – кількість пояснюючих змінних.

5.2.Знайдемо табличне значення

табл використовуючи функцію „ХИ2ОБР” при

 

 

 

2

ступенів вільності 3 та рівні значущості α=0,05.

5.3.Якщо

факт2

кр2 , то в

наборі пояснюючих змінних існує

мультиколінеарність.

Висновок 1. В наборі пояснюючих змінних існує (не існує)

мультиколінеарність.

6-й крок. Обчислимо Fl-критерій.

6.1. Знайдемо матрицю R-1=С, яка є оберненою до матриці R використовуючи функцію „МОБР” вигляд якої наступний:

c

c

c

 

 

11

12

13

 

 

 

C c21

c22

c23

 

 

 

c32

c33

 

c31

 

2) Обчислимо F-критерії за формулою:

F (c

 

n m

kk

1)

 

 

m 1

 

 

 

де ckk - діагональний елемент матриці С. 3) Знайдемо табличне значення

при n, m ступенів вільності, та при рівні значущості α=0,05 використовуючи функцію „FРАСПОБР”.

4) Якщо Fi Fтабл

i 1,2,3 , то

i та пояснююча змінна мультиколінеарна

з

іншими.

 

 

 

 

 

 

 

 

7-й крок. Визначимо частинні коефіцієнти кореляції за формулою:

rkj,s

 

ckj

 

.

 

 

 

 

 

 

ckk c jj

 

 

 

 

 

 

 

Вважають зв’язок тісним, якщо значення rkj ,s 1 .

8-й крок. Визначимо t – критерії.

1) Обчислимо за формулою:

t

kj

 

 

 

r

 

n m

 

kj,s

 

 

1 r

 

 

2

 

 

rj,s

 

. 2) Знайдемо

табличне значення

tтабл коли маємо (n-m) ступенів вільності та при рівні значущості α=0,05

використовуючи функцію „СТЬЮДРАСПОБР”. 3) Якщо

tkj tтабл , то

X k

і

X j пояснюючі змінні мультиколінеарні між собою.

 

 

 

Зробити висновок.

Розрахункова робота №5

Тема: « Дослідження гетероскедастичності залишків та побудова регресійної моделі методом Ейткена»

Завдання. Використовуючи дані таблиці потрібно:

1. Дослідити на гетероскедастичність залишки за параметричним тестом Гольдфельда-Квандта.

2.Побудувати економетричну модель та оцінити її параметри методом Ейткена.

Номер спостереження (n)

Витрати на харчування, г.о.

Загальні витрати, г.о. (X)

 

(Y)

 

1

2,30+s

15+s

2

2,20+s

15+s

3

2,08+s

16+s

4

2,20+s

17+s

5

2,10+s

17+s

6

2,32+s

18+s

7

2,45+s

19+s

8

2,50+s

20+s

9

2,20+s

20+s

10

2,50+s

22+s

11

3,10+s

64+s

12

2,50+s

687+s

13

2,85+s

72+s

14

3,04+s

80+s

15

2,70+s

85+s

16

3,94+s

90+s

17

3,10+s

95+s

18

3,99+s

100+s

Методичні рекомендації до виконання завдання

Хід виконання завдання№1

1.1)Впорядкувати за зростанням значення незалежної змінної (Х).

1.2)Відкидаємо із середини с значень, так, щоб виконувалось співвідношення

c

4

n . Отже, с=4. В результаті отримаємо дві сукупності значень Х які містять

15

 

 

 

 

 

 

 

 

n c / 2 елементів, тобто по 7 елементів.

 

 

 

1.3)Будуємо дві допоміжні таблиці і заповнюємо їх.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

Y

X

Y^

U1

(U1)2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S1=∑ (U1)2

 

Аналогічно іншу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

Y

X

Y^

U2

(U2)2

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S2=∑ (U2)2

 

1.4)Обчислюємо критерій

R

*

 

S

 

 

 

 

 

 

 

S

2 1

і порівняємо з табличним значенням

Fтабл

(FРАСПОБРП (0,05; 6;6)). Якщо гетероскедастичності.

R

*

 

Fтабл

, то це свідчить про наявність

Хід виконання завдання№2

Для знаходження параметрів лінійної одно факторної регресії методом Ейткена використаємо наступний алгоритм:

1.Побудуємо матрицю Х (перший стовпчик – всі одинички, а другий – значення пояснюючої змінної).

2. Сформуємо матрицю S, вигляд якої наступний:

x

...

0

 

1

 

 

 

 

 

S ...

...

...

 

0

..

 

 

xn

розмірність (18*18).

3.Знайдемо S 1 . розмірність (18*18)

4.Знайдемо X T . розмірність (2*18)

5.Знайдемо добуток матриць (X T S 1 )X .Розмірність( 2*18 на 18*18)=(2*18)

на (18*2)=(2*2)

6. Знайдемо обернену матрицю (X T S 1 X ) 1 . розмірність (2*2)

7.

Розрахуємо матрицю

(X

T

S

1

)Y

. розмірність (2*18 на 18*18)=(2*18) на

 

 

 

 

 

 

 

 

(18*1)=(2*1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ˆ

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

a

 

 

 

8.

 

 

 

 

 

 

 

S

 

X

 

X

 

S

Y

 

 

 

 

 

.

Знайдемо оцінки параметрів моделі A X

T

1

T

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ˆ

a0

a1

X .

Запишемо рівняння лінійної однофакторної регресії Y

Висновок. За параметричним тестом Гольдфельда-Квандта виявили (не

виявили) гетероскедастичність залишків. Методом Ейткена побудували

наступне рівняння лінійної однофакторної регресії:

ˆ

a0

a1 X .

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

 

Розрахункова робота №6

Тема: « Дослідження автокореляції залишків»

Маємо статистичні дані про залежність витрат на рекламу (Y) від прибутку (X)

на деякій фірмі.

Вихідні дані (в умовних одиницях) наведені в таблиці.

Х

У

1

6+s

99+s

2

4+ s

74+ s

3

1+ s

50+ s

4

4+ s

75+ s

5

3+ s

68+ s

6

4+ s

79+ s

7

2+ s

63+ s

8

5+ s

89+ s

9

2+ s

69+ s

10

1+ s

54+ s

11

6+ s

97+ s

12

4+ s

79+ s

13

2+ s

93+ s

14

6+ s

97+ s

15

5+ s

88+ s

Вважаючи, що величина витрат на рекламу залежить від розміру отриманого прибутку необхідно:

1.Перевірити наявність автокореляції залишків за:

а)критерієм Дарбіна – Уотсона; б) критерєм фон Неймана; в)циклічним коефіцієнтом автокореляції; г) нециклічний коефіцієнтом автокореляції.

2*. Побудувати економетричну модель за методом Ейткена.

Методичні рекомендації до виконання завдання

Хід виконання завдання №1