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

big_doc_LKG

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
07.02.2016
Размер:
20.24 Mб
Скачать

288

Розділ 5

Місяць

 

 

 

 

 

Таблиця 5.23

 

Децисигмальні і комплексні оцінки (приклад 8)

 

 

Значення оцінок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

децисігмальних для показників

 

комплексних

 

обсяг

обсяг

продуктив-

трудомісткість

рентабе-

 

 

 

складських

комплектних

ність праці

вантажопе-

льність

 

 

поставок

поставок

 

реробки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

–10,721

–10,178

–10,898

–11,176

–11,706

–54,68

–10,94

2

–9,790

–8,979

–10,676

–10,533

–9,946

–49,94

–9,99

3

–7,762

–7,927

–8,842

–8,952

–8,306

–41,79

–8,36

4

–3,200

–6,022

–4,982

–4,484

–3,416

–22,10

–4,42

5

–0,540

–2,576

–0,049

0,129

0,673

–2,363

–0,47

6

–0,182

5,129

6,414

5,441

1,711

18,51

3,703

7

15,89

12,375

15,137

14,945

15,834

74,18

14,84

8

16,305

18,182

13,902

14,531

15,147

78,07

15,61

 

 

 

 

 

 

 

 

Розв’язок.

1. Обчислення ізольованих оцінок між двома факторами. Для першої та другої оцінок маємо ; . Коефіцієнт кореляції (5.55) .

Стандартне відхилення від середніх оцінок (5.56) . Сумарний дисгармонічний коефіцієнт (5.57) . Аналогічні обчислення проводимо для решти пар факторів. Результати розрахунків наведені у табл. 5.24.

Таблиця 5.24

Оцінки парних факторів

Фактори

 

 

 

 

 

 

 

Фактори

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примітка

 

 

 

: чисельник –

 

значення

 

 

 

 

 

 

 

, знаменник – значення .

Оцінка стохастичних зв’язків між вхідними та вихідними ознаками 289

Так як значення коефіцієнтів дисгармонічності є достатньо малими, і коефіцієнти кореляції є додатними, то можна об’єднати дві випадкові кореляційні оцінки в одну загальну комплексну оцінку .

2. Оцінка ступеня зв’язку між факторами всередині комплексу. Для обчислення внутрішньокомплексного коефіцієнта кореляції (5.58) розраховуємо величини:

;.

Для кількості факторів коефіцієнт кореляції дорівнює

.

Так як , то сукупність вважається однорідною. Обчислюємо похибку внутрішньокомплексного коефіцієнта кореляції (5.59)

.

3. Обчислення групових коефіцієнтів кореляції. Розглядаємо першу ознаку.

Маємо:

;

;

;

;

 

;

 

.

Для решти факторів аналогічним чином отримані такі значення коефіцієнтів кореляції: ; ; ; . Всі групові коефіцієнти кореляції за величиною є великими і не підлягають виключенню зі статистичного комплексу.

4. Обчислення міжкомплексного коефіцієнту кореляції. Використовуємо формулу (5.63). Поділяємо весь комплекс на дві частини. В перший підкомплекс входять фактори та . До другого підкомплексу входять фактори , та .

За вихідними даними (табл. 5.25) обчислюємо складові формули (5.63):

; ;

. .

290

Розділ 5

 

 

 

 

 

 

Таблиця 5.25

 

 

Допоміжна таблиця (приклад 8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Місяці

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

–20,90

436,81

–33,78

1141,10

706,0

 

1142,8

2

–18,77

353,31

–31,17

971,60

585,1

 

937,3

3

–15,69

246,18

–26,10

681,20

409,5

 

655,7

4

–9,22

85,00

–12,88

165,90

118,8

 

203,8

5

–3,12

9,73

0,75

0,56

–2,34

 

7,37

6

4,95

24,50

13,57

184,10

67,2

 

91,6

7

28,27

799,20

45,92

2108,70

1298,2

 

2097,1

8

34,49

1189,60

43,58

1899,20

1503,1

 

2692,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3144,3

 

7152,3

4685,4

 

7828,2

5. Обчислення комплексного коефіцієнта кореляції. Для обчислення вико-

ристовуємо формулу (5.64). Нехай виникла необхідність визначити залежність між обсягом складських поставок (фактор ) і всім комплексом. Маємо: ;

;

;

;

.

Питання для самоперевірки

1.Якими показниками характеризується щільність зв`язку між досліджуваними змінними?

2.Що означають умови: | r | ? | r | ?

3.Які умови визначають наявність строго лінійної форми зв’язку?

4.Як визначається наявність нелінійної форми зв’язку?

5.Як будується поле кореляції?

6.Що представляє собою кореляційна таблиця?

7.Що характеризує емпіричне кореляційне відношення?

8.Яка різниця між емпіричним і теоретичним кореляційними відношеннями?

Оцінка стохастичних зв’язків між вхідними та вихідними ознаками 291

9.Охарактеризуйте функціональний, кореляційний і скедастичний зв’язки між ознаками.

10.За яким критерієм оцінюється надійність парного коефіцієнта кореляції?

11.Як можна виявити наявність кореляційної залежності між досліджуваними ознаками?

12.Що характеризує коефіцієнт частинної кореляції?

13.Яким чином розв’язується задача визначення щільності зв`язку у багатофакторному кореляційному аналізі?

14.У чому полягає сутність кореляційного аналізу

15.З якою метою здійснюється систематизація статистичного матеріалу за однією якісною ознакою?

16.Як формується задача при використані для дослідження методів парної кореляції?

17.Дайте визначення коефіцієнту детермінації.

18.Сформулюйте задачу і наведіть математичну модель задачі дослідження процесу функціонування систем методом множинної кореляції.

19.Назвіть способи перевірки правильності прийнятої гіпотези щодо прямолінійної форми кореляційного зв’язку.

20.Як можна оцінити «слабкий», «середній», «сильний» кореля-

ційні зв’язки?

21.Як визначається відсутність кореляційного зв’язку?

22.Як визначається наявність функціонального зв’язку?

23.Поясніть особливості аналізу статистичних даних з неоднорідними ознаками.

24.Що являє собою таблиця спряженості?

25.Наведіть таблицю спряженості для двох ознак і охарактеризуйте її складові.

26.Яка статистика використовується для оцінки зв’язку в статистичних комплексах з багатьма ознаками?

27.Наведіть формулу для обчислення коефіцієнту спряженості.

28.Що являє собою коефіцієнт точково-серійної кореляції?

29.Що характеризує метод дисгармонічних оцінок статистичного комплексу?

30.Що являє собою децисігмальна оцінка фактору?

31.Що визначає нормуючий децисігмальний коефіцієнт?

32.Наведіть і поясніть формулу стандартного відхилення децисігмальних оцінок.

292

Розділ 5

33.У якому випадку доцільно проводити комплексну оцінку статистичного комплексу?

34.Що характеризує внутрішньокомплексний коефіцієнт кореляції?

35.Що являє собою груповий коефіцієнт кореляції в статистичному комплексі?

36.Що характеризує міжкомплексний коефіцієнт кореляції?

Література

1.Воловельская, С. Н. Нелинейная корреляция и регрессия [Текст] / С. Н. Воловельская, А. И. Жилин, С. А. Кулиш, В. Б. Сивый.– К:

Техніка, 1971.– 216 с.

2.Демин, А. И. Факторный анализ в производстве [Текст] / А. И. Демин.–

 

М.: Статистика, 1975.– 328 с.

3.

Езекиэл, М. Методы анализа корреляций и регрессий [Текст] /

 

М. Езекиэл, К. Фокс .– М: Статистика, 1988.– 208 с.

4.

Круг, Г. К. Статистические методы в инженерных исследовани-

 

ях [Текст] / Г. К. Круг.– М.: Высшая школа, 1983.– 216 с.

5.Лукомский, Я. И. Теория корреляций и ее применение к анализу производства [Текст] / Я. И. Лукомский.– М: Госстройиздат, 1961.– 217 с.

6.Львовский, Е. Н. Статистический методы построения эмпирических формул: учебное пособие [Текст] / Е.Н. Львовский.– М.: Высшая

школа, 1982.– 224 с.

7. Пальма, И. С. Применение метода корреляции в строительстве [Текст] / И. С. Пальма, Л. П. Эльгарт.– М: Статистика, 1971.–

185 с.

8.Пальчевський, Б. О. Дослідження технологічних систем (моделюван-

ня, проектування, оптимізація): навчальний посібник [Текст] / Б. О. Пальчевський.– Львів: Світ, 2001.– 232 с.

9.Хайкин, В. П. Корреляции и статистическое моделирование в экономических расчетах [Текст] / В. П. Хайкин, В. С. Найденов, С. Г. Галу-

за.– М: Экономика, 1964.– 148 с.

РОЗДІЛ 6

АПРОКСИМАЦІЯ СТОХАСТИЧНИХ ЗВ'ЯЗКІВ ОДНОФАКТОРНИМИ РЕГРЕСІЙНИМИ МОДЕЛЯМИ

Мета вивчення теми – оволодіти методикою дослідження тран- спортно-технологічних процесів за допомогою однофакторного регресійного аналізу в умовах пасивного експерименту.

Після вивчення теми ви повинні вміти:

виявляти в конкретних умовах діючого виробництва залежні і незалежні змінні;

виконувати попереднє опрацювання зібраних статистичних даних;

проводити змістовний аналіз факторних і результативних ознак;

будувати емпіричні регресійні залежності;

практично користуватися методикою однофакторного регресійного аналізу на ЕОМ з застосуванням стандартних програм;

кількісно оцінювати параметри моделі та її адекватність;

вибирати із множин альтернативних моделей раціональну для практичного використання.

6.1. Сутність регресійного аналізу

Задача полягає у визначенні кривої або поверхні, які дають най-

краще наближення до статистичних даних спостережень, без врахування флуктуацій (коливань). Відповідні методи наближення називаються регресійними. За допомогою цих методів розглядаються залежності між випадковими і невипадковими величинами. Такі залежності називаються регресійними, а моделі, за допомогою яких вони вивчаються – регресійними моделями. За функцію в регресійній мо-

делі обов’язково приймається випадкова величина (змінна) , а за

аргумент невипадкова величина .

За допомогою регресійного аналізу визначають кількісну оцінку зв’язку між та у вигляді лінії регресії. Цей процес називається вирівнюванням емпіричної лінії регресії і включає такі процедури:

вибір виду рівняння зв’язку;

ідентифікацію параметрів рівняння;

визначення імовірності рівняння зв’язку.

294

Розділ 6

Методи регресійного аналізу дають змогу визначити форму та числові коефіцієнти залежності, що пов’язують між собою параметри досліджуваного процесу чи явища. Кінцевим результатом регресійного аналізу є побудова економетричної моделі досліджуваного показника

.

Цю залежність можна представити у вигляді полінома

(6.1)

У цьому поліномі перші два члени після знака рівності задають лі-

нійну модель, три члени – неповну квадратичну модель, чотири

члени – квадратичну модель тощо. Таким поліномом можна описати будь-яку теоретичну лінію регресії. Ступінь наближення полінома до теоретичної лінії регресії характеризується кількістю його членів, яка легко підбирається шляхом послідовного доповнення вже використаних членів новими. В основу цієї методики покладена теорема німецького математика Карла Веєрштраса: якою б складною не була б неперервна функція і яким би малим ми не обрали б поле допуску до неї, завжди знайдеться багаточлен, який не відрізнятиметься із заданою точністю від заданої функції.

Очевидно, чим вища точність опису теоретичної залежності потрібна, тим вища степінь полінома використовується для її оцінки. Тому в практиці спочатку використовують лінійний поліном, тобто лінійну модель залежності. Якщо ж перевірка адекватності моделі показує, що вона не відповідає експериментальним даним, то модель добудовують до квадратичної, потім, якщо необхідно, – до кубічної, і так далі аж до отримання позитивного результату перевірки на адекватність. Ця процедура називається ідентифікацією моделі.

Для визначення коефіцієнтів вибраної функції можна використати різні способи. Найбільше розповсюдження отримав метод найменших квадратів. У цьому методі чисельні значення параметрів моделі визначають із умови мінімізації суми квадратів відхилень фактичних значень рівнів від теоретичних, обчислених за моделлю

,

(6.2)

 

Апроксимація зв’язків однофакторними регресійними моделями

295

де

 

– фактичне значення досліджуваної ознаки;

 

 

 

 

– теоретичне значення досліджуваної ознаки.

 

 

Отримана таким чином регресійна модель перевіряється на відпо-

відність експериментальним даним.

 

 

 

 

 

6.2. Методика складання рівнянь парної регресії

 

 

Для побудови рівняння регресії повинні бути наявні не менш ніж

20–25 спостережень. Розробка регресійної моделі проводиться у пос-

лідовності, викладеній нижче.

 

 

 

 

 

6.2.1. Встановлення форми лінії зв’язку (лінії регресії). Форму

зв’язку можна встановити візуально, виходячи із графічного зобра-

ження емпіричної лінії регресії (графіка ескізної функції). Побудову

емпіричної лінії регресії здійснюють на підставі побудови поля коре-

 

 

 

 

 

 

 

ляції і

кореляційної таблиці.

 

y

 

 

 

 

 

 

Нехай, в результаті збирання

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

статистичного матеріалу

було

по-

50

 

 

 

 

 

 

будоване поле кореляції (рис. 6.1) і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

складена кореляційна таблиця.

За

40

 

 

 

 

 

 

даними кореляційної таблиці роз-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

раховують середні значення у для

30

 

 

 

 

 

 

кожного інтервалу ознаки х за фо-

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

рмулою

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

,

(6.3)

0

2

4

6

8

10

x

де

– середнє значення

ре-

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 6.1. Емпірична лінія регресії

 

зультативної ознаки в і-му стовпці

 

 

 

 

 

 

 

кореляційної таблиці;

 

 

середнє значення результативної ознаки в j-му інтервалі (по рядках);

абсолютні частоти (кількість точок) ознаки у в клітині, утвореної і-м стовпцем і j-м рядком.

296

Розділ 6

Розраховані значення відкладають на кореляційному полі у відповідних інтервалах (позначені квадратами на рис. 6.1). Ламана лінія, яка з’єднує ці точки, називається емпіричною лінією регресії y по х або графіком ескізної функції шуканої залежності. Лінія регресії показує, як зміщуються ряди розподілу у із збільшенням х або як у середньому змінюється у із збільшенням х.

За видом емпіричної лінії регресії, виходячи із фізичної, технологічної і економічної сутності досліджуваного процесу, висувають припущення щодо форми рівняння регресії ознаки у за аргументом х. Для раціонального вибору форми зв’язку необхідно мати достатній набір залежностей, які часто зустрічаються на практиці і широко використовуються при складанні рівнянь регресії.

6.2.2. Ідентифікація параметрів функції.

 

 

 

Лінійна залежність. Зв’язок між

залежною змінною у

і неза-

лежною змінною (фактором) х

представляється у вигляді

 

 

 

 

 

,

 

 

(6.4)

де

,

– невідомі коефіцієнти регресійної залежності, значення

 

 

яких знаходять за експериментальними даними.

 

Нехай за результатами дослідів отримані п експериментальних то-

чок (рис. 6.2) із коефіцієнтами

,

,

,

.

 

 

 

 

Тоді для кожної експеримента-

 

 

 

льної точки різниця між експери-

 

 

 

ментальним

та

розрахунковими

 

 

 

значеннями показника визначаєть-

 

 

 

ся як

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

(6.5)

 

 

 

Виходячи з основної умови ме-

 

 

 

тоду найменших квадратів, отри-

 

 

 

маємо рівняння найменших квад-

 

 

 

ратів у наступному вигляді

 

 

 

Рис. 6.2. Розсіяння

 

 

 

 

 

експериментальних точок навколо

 

 

 

 

(6.6)

 

теоретичної лінії регресії

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Апроксимація зв’язків однофакторними регресійними моделями

297

Невідомими величинами у цьому рівнянні будуть коефіцієнти та . Умови мінімізації функції (6.6) двох змінних за рівністю нулю частинних похідних по невідомим коефіцієнтам мають вигляд

; .

Тоді маємо наступну систему рівнянь для визначення та :

(6.7)

або

(6.8)

Розв’язавши цю систему із двох лінійних рівнянь з двома невідомими, можна визначити невідомі коефіцієнти у рівнянні регресії за формулами

; (6.9)

. (6.10)

Поліноміальна залежність. Ця залежність представляється у вигляді полінома -го степеня

. (6.11)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]