- •Тema 5. Гетероскедастичність
- •5.1. Основні положення теми
- •1. Критерій m
- •2. Параметричний тест Гольдфельда—Квандта
- •3. Непараметричний тест Гольдфельда—Квандта
- •4. Тест Глейсера
- •5.2. Застосування параметричного тесту Гольдфельда—Квандта для визначення гетероскедастичності
- •Розв’язання
- •5.3. Оцінка параметрів моделі на основі узагальненого методу найменших квадратів (методу Ейткена)
- •Розв’язання
- •5.4. Завдання для самостійної та лабораторної роботи
Розв’язання
1. Ідентифікуємо змінні моделі:
—витрати на харчування, залежна змінна;
—загальні затрати, незалежна змінна;
.
2. Перевіримо наявність гетероскедастичності для наведених вихідних даних на основі параметричного тесту Гольдфельда—Квандта.
2.1. Впорядкуємо значення незалежної змінної X від меншого до більшого і відкинемо C значень, які знаходяться всередині впорядкованого ряду:
; .
2.2. На основі отриманих двох сукупностей спостережень (від першого до сьомого включно і від одинадцятого до вісімнадцятого значення) побудуємо дві економетричні моделі за методом 1 МНК.
1-ша модель:;
2-га модель: X.
2.3. Визначимо залишки по цих двох моделях:
;
.
Залишки та квадрати залишків наведені в табл. 5.2.
2.4. Розрахуємо залишкові дисперсії та знайдемо їх співвідношення :
.
2.5. Порівняємо критерій з критичним значеннямF- критерію при і ступенях свободи і рівні довіриa = 0,01 F = 11. Оскільки крит, вихідні дані мають гетероскедастичність.
3. При наявності гетероскедастичності оцінку параметрів моделі виконаємо методом Ейткена:
.
3.1. Запишемо матриці змінних, які входять в оператор Ейткена:
.
Визначимо матрицю , користуючись гіпотезою:, тобто
Визначимо добутки матриць:
;
3.3. Знайдемо обернену матрицю:
;
і вектор:
.
3.4. Обчислимо вектор оцінок параметрів моделі:
.
Звідси ;
.
Економетрична модель витрат на харчування запишеться так:
.
4. Економічний аналіз характеристик економетричної моделі.
4.1. Коефіцієнт детермінації . Це означає, що на 72,2% варіація витрат на харчування залежить від варіації загальних затрат.
4.2. Коефіцієнт кореляції: свідчить про досить тісний зв’язок витрат на харчування і загальних затрат.
4.3. Залишкова дисперсія показує, що розрахункові значення витрат на харчування дуже близькі до фактичних.
4.4. Параметр моделі свідчить про те, що збільшення загальних затрат на одиницю сприятиме граничному зростанню витрат на харчування на 0,014 одиниць.
5. Розрахуємо матрицю коваріацій оцінок параметрів моделі:
Діагональні елементи цієї матриці є дисперсіями оцінок параметрів моделі, інші елементи характеризують коваріацію між оцінками.
6. Визначимо стандартні помилки оцінок параметрів і знайдемо їх довірчі інтервали
Для побудови довірчих інтервалів оцінок параметрів моделі знайдемо t-критерій при ступенях свободи n – m = 12 і рівні довіри
a = 0,05 : tкрит .
Довірчі інтервали оцінок:
Рівень стандартних помилок та довірчі інтервали оцінок параметрів моделі свідчать про те, що отримані оцінки є неефективними та зміщеними.
5.4. Завдання для самостійної та лабораторної роботи
Завдання 5.1. Для побудови економетричної моделі, що характеризує залежність між затратами на реалізацію продукції, обсягом товарообігу та середнім рівнем товарних запасів необхідно перевірити гіпотезу про наявність гетероскедастичності для вихідних даних, які наведені в табл. 5.1 — 5.7.
Таблиця 5.1 |
|
Таблиця 5.2 | ||||||
№ складу |
Затрати на реалізацію продукції, млн. грн. |
Обсяг товарообігу, млн.т. |
Середній рівень товарних запасів, млн. т |
|
№ складу |
Затрати на реалізацію продукції, млн. грн. |
Обсяг товарообігу, млн.т |
Середній рівень товарних запасів, млн.т |
1 |
300 |
25 |
5 |
|
1 |
350 |
26 |
5 |
2 |
280 |
20 |
4 |
|
2 |
280 |
22 |
4 |
3 |
350 |
30 |
6 |
|
3 |
350 |
30 |
6 |
4 |
340 |
30 |
7 |
|
4 |
340 |
30 |
7 |
5 |
330 |
28 |
7 |
|
5 |
300 |
29 |
7 |
6 |
320 |
28 |
5 |
|
6 |
320 |
28 |
5 |
7 |
310 |
25 |
6 |
|
7 |
320 |
25 |
6 |
8 |
300 |
24 |
4 |
|
8 |
280 |
24 |
4 |
9 |
320 |
27 |
5 |
|
9 |
300 |
23 |
6 |
10 |
280 |
22 |
4 |
|
10 |
380 |
21 |
5 |
11 |
340 |
35 |
6 |
|
11 |
340 |
30 |
6 |
12 |
360 |
30 |
7 |
|
12 |
360 |
32 |
7 |
13 |
320 |
29 |
7 |
|
13 |
330 |
28 |
8 |
14 |
300 |
28 |
5 |
|
14 |
320 |
29 |
5 |
15 |
310 |
25 |
6 |
|
15 |
340 |
25 |
6 |
16 |
350 |
26 |
4 |
|
16 |
300 |
24 |
9 |
Таблиця 5.3 |
|
Таблиця 5.4 | ||||||
№ складу |
Затрати на реалізацію продукції, млн.грн. |
Обсяг товарообігу, млн.т |
Середній рівень товарних запасів, млн.т |
|
№ складу |
Затрати на реалізацію продукції, млн.грн. |
Обсяг товарообігу, млн.т |
Середній рівень товарних запасів, млн.т |
1 |
400 |
25 |
5 |
|
1 |
320 |
15 |
5 |
2 |
380 |
20 |
4 |
|
2 |
280 |
10 |
4 |
3 |
350 |
30 |
6 |
|
3 |
350 |
20 |
6 |
4 |
360 |
30 |
7 |
|
4 |
340 |
20 |
7 |
5 |
430 |
28 |
7 |
|
5 |
330 |
18 |
7 |
6 |
420 |
28 |
5 |
|
6 |
320 |
18 |
5 |
7 |
310 |
25 |
6 |
|
7 |
310 |
15 |
6 |
8 |
400 |
24 |
4 |
|
8 |
300 |
14 |
4 |
9 |
350 |
25 |
5 |
|
9 |
310 |
15 |
5 |
10 |
380 |
20 |
4 |
|
10 |
290 |
10 |
4 |
11 |
350 |
30 |
6 |
|
11 |
350 |
20 |
6 |
12 |
340 |
30 |
7 |
|
12 |
340 |
20 |
7 |
13 |
320 |
28 |
7 |
|
|
330 |
18 |
7 |
14 |
320 |
28 |
5 |
|
14 |
320 |
18 |
5 |
15 |
310 |
25 |
6 |
|
15 |
310 |
15 |
6 |
16 |
380 |
24 |
4 |
|
16 |
300 |
14 |
4 |
Таблиця 5.5 |
|
Таблиця 5.6 | ||||||
№ складу |
Затрати на реалізацію продукції, млн.грн. |
Обсяг товарообігу, млн.т |
Середній рівень товарних запасів, млн.т |
|
№ складу |
Затрати на реалізацію продукції, млн.грн. |
Обсяг товарообігу, млн.т |
Середній рівень товарних запасів, млн.т |
1 |
300 |
25 |
5 |
|
1 |
200 |
15 |
5 |
2 |
280 |
20 |
4 |
|
2 |
180 |
20 |
4 |
3 |
350 |
20 |
6 |
|
3 |
250 |
30 |
6 |
4 |
340 |
10 |
7 |
|
4 |
240 |
30 |
7 |
5 |
380 |
28 |
7 |
|
5 |
230 |
38 |
7 |
6 |
320 |
28 |
5 |
|
6 |
220 |
38 |
5 |
7 |
310 |
15 |
6 |
|
7 |
210 |
25 |
6 |
8 |
400 |
24 |
4 |
|
8 |
250 |
34 |
4 |
9 |
350 |
25 |
5 |
|
9 |
200 |
15 |
5 |
10 |
280 |
20 |
4 |
|
10 |
190 |
25 |
4 |
11 |
350 |
20 |
6 |
|
11 |
250 |
30 |
6 |
12 |
340 |
20 |
7 |
|
12 |
240 |
30 |
7 |
13 |
380 |
28 |
7 |
|
13 |
230 |
18 |
7 |
14 |
320 |
28 |
5 |
|
14 |
280 |
28 |
5 |
15 |
310 |
15 |
6 |
|
15 |
210 |
25 |
6 |
16 |
320 |
14 |
4 |
|
16 |
200 |
14 |
4 |
Таблиця 5.7 | |||
№ складу |
Затрати на реалізацію продукції, млн.грн. |
Обсяг товарообігу, млн.т |
Середній рівень товарних запасів, млн.т |
1 |
300 |
8 |
5 |
2 |
280 |
10 |
4 |
3 |
350 |
20 |
6 |
4 |
340 |
15 |
7 |
5 |
330 |
18 |
7 |
6 |
320 |
18 |
5 |
7 |
310 |
15 |
6 |
8 |
300 |
14 |
4 |
9 |
300 |
9 |
5 |
10 |
280 |
10 |
4 |
11 |
350 |
15 |
6 |
12 |
340 |
20 |
7 |
13 |
330 |
21 |
7 |
14 |
320 |
15 |
5 |
15 |
310 |
17 |
6 |
16 |
300 |
20 |
4 |
Завдання 5.2. Для побудови економетричної моделі, що характеризує залежність між обсягом споживання на душу населення, ціною за одиницю продукції та доходом на душу населення, перевірити гіпотезу про відсутність гетероскедастичності для вихідних даних, які наведено в табл. 5.8 — 5.12.
Таблиця 5.8 |
|
Таблиця 5.9 | ||||||
№ спосте-реження |
Обсяг споживання продукції на душу населення, т |
Ціна за одиницю продукції, тис. крб. |
Дохід на душу населення,тис.грн. |
|
№ спосте-реження |
Обсяг споживання продукції на душу населення, т |
Ціна за одиницю продукції, тис.грн. |
Дохід на душу населеннятис.грн. |
1 |
100 |
30 |
90 |
|
1 |
200 |
30 |
80 |
2 |
120 |
35 |
75 |
|
2 |
220 |
35 |
75 |
3 |
130 |
40 |
85 |
|
3 |
230 |
40 |
85 |
4 |
125 |
30 |
90 |
|
4 |
225 |
35 |
90 |
5 |
140 |
45 |
105 |
|
5 |
240 |
45 |
95 |
6 |
150 |
30 |
93 |
|
6 |
250 |
50 |
93 |
7 |
155 |
55 |
97 |
|
7 |
255 |
55 |
97 |
8 |
160 |
60 |
100 |
|
8 |
260 |
62 |
100 |
9 |
100 |
30 |
80 |
|
9 |
200 |
30 |
80 |
10 |
120 |
35 |
75 |
|
10 |
220 |
38 |
75 |
11 |
130 |
40 |
85 |
|
11 |
230 |
40 |
85 |
12 |
125 |
30 |
100 |
|
12 |
225 |
36 |
90 |
13 |
140 |
45 |
95 |
|
13 |
240 |
45 |
95 |
14 |
150 |
50 |
93 |
|
14 |
250 |
50 |
93 |
15 |
155 |
55 |
97 |
|
15 |
255 |
55 |
97 |
16 |
160 |
60 |
100 |
|
16 |
260 |
60 |
98 |
Таблиця 5.10 |
|
Таблиця 5.11 | ||||||
№ спосте-реження |
Обсяг споживання продукції на душу населення, т |
Ціна за одиницю продукції, тис. грн. |
Дохід на душу населеннятис.грн. |
|
№ спосте-реження |
Обсяг споживан-ня продукції на душу населення, т |
Ціна за одиницю продукції, тис. грн. |
Дохід на душу населе-ння, тис.грн. |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
110 |
20 |
20 |
|
1 |
100 |
30 |
8 |
2 |
130 |
25 |
95 |
|
2 |
120 |
35 |
17 |
3 |
140 |
30 |
85 |
|
3 |
130 |
40 |
18 |
4 |
125 |
20 |
100 |
|
4 |
125 |
30 |
19 |
Закінчення табл.5.10 |
Закінчення табл.5.11 | |||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
140 |
35 |
95 |
|
5 |
140 |
45 |
19 |
6 |
160 |
20 |
103 |
|
6 |
150 |
50 |
19 |
7 |
155 |
45 |
97 |
|
7 |
155 |
55 |
19 |
8 |
180 |
50 |
100 |
|
8 |
160 |
60 |
20 |
9 |
120 |
20 |
90 |
|
9 |
100 |
30 |
9 |
10 |
120 |
25 |
85 |
|
10 |
120 |
35 |
7 |
11 |
130 |
30 |
85 |
|
11 |
130 |
40 |
28 |
12 |
135 |
20 |
90 |
|
12 |
125 |
30 |
29 |
13 |
145 |
35 |
105 |
|
13 |
140 |
45 |
9 |
14 |
150 |
20 |
193 |
|
14 |
150 |
50 |
9 |
15 |
155 |
45 |
197 |
|
15 |
155 |
55 |
19 |
16 |
160 |
50 |
200 |
|
16 |
160 |
60 |
30 |
Таблиця 5.12
№ спостереженя |
Обсяг споживання продукції на душу населення, т |
Ціна за одиницю продукції, тис. грн. |
Дохід на душу населення, тис.грн. |
1 |
100 |
30 |
28 |
2 |
120 |
35 |
27 |
3 |
130 |
40 |
25 |
4 |
125 |
30 |
20 |
5 |
140 |
45 |
35 |
6 |
150 |
50 |
40 |
7 |
155 |
55 |
45 |
8 |
160 |
60 |
50 |
9 |
150 |
65 |
120 |
10 |
140 |
70 |
125 |
11 |
130 |
35 |
30 |
12 |
180 |
45 |
145 |
13 |
120 |
40 |
50 |
14 |
135 |
55 |
55 |
15 |
155 |
50 |
88 |
16 |
160 |
40 |
68 |
Завдання 5.3. Для побудови економетричної моделі, що характеризує залежність між споживанням продукту, ціною його та витратами на виробництво одиниці продукції, необхідно перевірити гіпотезу про відсутність гетероскедастичності для вихідних даних, які наведено в табл. 5.13 — 5.17.
Таблиця 5.13 |
|
Таблиця 5.14 | ||||||
№ спосте-реження |
Споживання продукту на душу населення, т |
Ціна за одиницю продукції, тис. грн. |
Витрати на виробництво 1т продукту млн. грн. |
|
№ спосте-реження |
Споживання продукту на душу населення,т |
Ціна за одиницю продукції, тис. грн. |
Витрати на виробництво 1т продукту, млн. грн. |
1 |
50 |
10 |
60 |
|
1 |
50 |
10 |
60 |
2 |
45 |
12 |
62 |
|
2 |
45 |
12 |
62 |
3 |
55 |
9 |
65 |
|
3 |
55 |
9 |
62 |
4 |
50 |
10 |
60 |
|
4 |
50 |
10 |
60 |
5 |
60 |
8 |
55 |
|
5 |
60 |
8 |
55 |
6 |
70 |
16 |
50 |
|
6 |
70 |
6 |
50 |
7 |
52 |
10 |
70 |
|
7 |
55 |
5 |
20 |
8 |
47 |
12 |
62 |
|
8 |
57 |
6 |
22 |
9 |
55 |
9 |
62 |
|
9 |
56 |
7 |
20 |
10 |
50 |
10 |
60 |
|
10 |
59 |
8 |
25 |
11 |
65 |
18 |
85 |
|
11 |
51 |
9 |
20 |
12 |
70 |
9 |
50 |
|
12 |
58 |
10 |
15 |
Таблиця 5.15 |
|
Таблиця 5.16 | ||||||
№ спосте-реження |
Споживання продукту на душу населення, т |
Ціна за одиницю продукції тис. грн. |
Витрати на виробництво 1т продукту, млн. грн. |
|
№ спосте-реження |
Споживання продукту на душу населення, т |
Ціна за одиницю продукції тис. грн. |
Витрати на виробниц-тво 1т продукту, млн.грн. |
1 |
50 |
10 |
70 |
|
1 |
50 |
10 |
90 |
2 |
45 |
12 |
62 |
|
2 |
45 |
12 |
62 |
3 |
55 |
9 |
72 |
|
3 |
55 |
19 |
82 |
4 |
50 |
10 |
60 |
|
4 |
50 |
10 |
60 |
5 |
60 |
18 |
55 |
|
5 |
60 |
8 |
85 |
6 |
70 |
6 |
60 |
|
6 |
70 |
16 |
50 |
7 |
50 |
15 |
60 |
|
7 |
50 |
10 |
70 |
8 |
45 |
12 |
82 |
|
8 |
45 |
12 |
62 |
9 |
55 |
19 |
62 |
|
9 |
55 |
9 |
62 |
10 |
50 |
10 |
60 |
|
10 |
50 |
10 |
80 |
11 |
60 |
9 |
85 |
|
11 |
60 |
12 |
65 |
12 |
70 |
14 |
60 |
|
12 |
70 |
14 |
60 |
Таблиця 5.17 |
|
Таблиця 5.18 | ||||||
№ спосте-реження |
Споживання продукту на душу населення, т |
Ціна за одиницю продукції, тис. грн. |
Витрати на виробництво 1т продукту, млн. грн. |
|
№ спосте-реження |
Споживання продукту на душу населення
|
Ціна за одиницю продукції, тис. грн. |
Дохід на душу населення |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
50 |
10 |
70 |
|
1 |
55 |
5 |
100 |
Закінчення табл.5.19 |
|
Закінчення табл. 5.20 | ||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
2 |
45 |
12 |
62 |
|
2 |
57 |
6 |
110 |
3 |
55 |
9 |
62 |
|
3 |
56 |
7 |
112 |
4 |
50 |
10 |
60 |
|
4 |
59 |
8 |
115 |
5 |
60 |
8 |
55 |
|
5 |
51 |
9 |
120 |
6 |
70 |
6 |
50 |
|
6 |
58 |
10 |
135 |
7 |
80 |
8 |
82 |
|
7 |
60 |
8 |
140 |
8 |
85 |
10 |
65 |
|
8 |
50 |
9 |
120 |
9 |
75 |
12 |
74 |
|
9 |
45 |
15 |
110 |
10 |
90 |
7 |
87 |
|
10 |
65 |
8 |
130 |
11 |
45 |
15 |
62 |
|
11 |
70 |
11 |
150 |
12 |
50 |
14 |
60 |
|
12 |
52 |
12 |
170 |
Завдання 5.4. Для побудови економетричної моделі, що характеризує залежність між споживанням продукту, доходом на душу населення та ціною, необхідно перевірити гіпотезу про відсутність гетероскедастичності для вихідних даних, які наведено в табл. 5.19 –– 5.20.
Таблиця 5.19 |
|
Таблиця 5.20 | |||||||
№ спосте-реження |
Споживання продукту на душу населення, т |
Ціна за одиницю продукції, тис. грн. |
Дохід на душу населенння |
|
№ спосте-реження |
Споживання продукту на душу населення, т |
Ціна за одиницю продукції, тис.грн. |
Дохід на душу населення | |
1 |
75 |
5 |
100 |
|
1 |
55 |
5 |
160 | |
2 |
67 |
6 |
110 |
|
2 |
87 |
6 |
170 | |
3 |
56 |
7 |
112 |
|
3 |
56 |
7 |
112 | |
4 |
59 |
8 |
115 |
|
4 |
59 |
8 |
115 | |
5 |
51 |
9 |
120 |
|
5 |
51 |
9 |
120 | |
6 |
58 |
10 |
135 |
|
6 |
58 |
10 |
135 | |
7 |
60 |
7 |
120 |
|
7 |
60 |
11 |
145 | |
8 |
65 |
8 |
130 |
|
8 |
65 |
5 |
100 | |
9 |
45 |
9 |
110 |
|
9 |
70 |
6 |
110 | |
10 |
40 |
10 |
100 |
|
10 |
50 |
4 |
120 | |
11 |
50 |
15 |
130 |
|
11 |
55 |
5 |
130 | |
12 |
65 |
14 |
140 |
|
12 |
62 |
7 |
150 | |
13 |
80 |
7 |
150 |
|
13 |
53 |
8 |
140 | |
14 |
82 |
5 |
170 |
|
14 |
50 |
9 |
120 | |
15 |
58 |
10 |
100 |
|
15 |
55 |
10 |
130 |
Завдання 5.5. На основі даних, які наведені в табл. 5.1 – 5.20 необхідно:
Оцінити параметри моделі за методом 1МНК і методом Ейткена.
Визначити матриці коваріацій оцінок та їх стандартні помилки.
Перевірити істотність зв’язку, що описується моделями, оцінки параметрів яких розраховані за методом 1МНК і методом Ейткена.
Дати порівняльний аналіз оцінок параметрів, отриманих різними методами, зробити висновки.