Уровень значимости (вероятность) рекомендуется принимать 0.01 - 0.05 (чем меньше, тем жестче требования к адекватности модели).
Если F < Fт , то считается, что уравнение регрессии не согласуется с экспериментальными данными.
Табличные значения критерия Фишера приведены ниже в таблице 2.1.[12].
Таблица 2.1 - Табличные значения критерия Фишера
Уровень значимости 0,05 | ||||||||||||
k2 | k1 | |||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
1 | 161 | 200 | 216 | 225 | 230 | 234 | 237 | 239 | 241 | 242 | 243 | 244 |
2 | 18,51 | 19,00 | 19,16 | 19,25 | 19,30 | 19,33 | 19,36 | 19,37 | 19,38 | 19,39 | 19,40 | 19,41 |
3 | 10,13 | 9,55 | 9,28 | 9,12 | 9,01 | 8,94 | 8,88 | 8,84 | 8,81 | 8,78 | 8,76 | 8,74 |
4 | 7,71 | 6,94 | 6,59 | 6,39 | 6,26 | 6,16 | 6,09 | 6,04 | 6,00 | 5,96 | 5,93 | 5,91 |
5 | 6,61 | 5,79 | 5,41 | 5,19 | 5,05 | 4,95 | 4,88 | 4,82 | 4,78 | 4,74 | 4,70 | 4,68 |
6 | 5,99 | 5,14 | 4,76 | 4,53 | 4,39 | 4,28 | 4,21 | 4,15 | 4,10 | 4,06 | 4,03 | 4,00 |
7 | 5,59 | 4,74 | 4,35 | 4,12 | 3,97 | 3,87 | 3,79 | 3,73 | 3,68 | 3,63 | 3,60 | 3,57 |
8 | 5,32 | 4,46 | 4,07 | 3,84 | 3,69 | 3,58 | 3,50 | 3,44 | 3,39 | 3,34 | 3,31 | 3,28 |
9 | 5,12 | 4,26 | 3,86 | 3,63 | 3,48 | 3,37 | 3,29 | 3,23 | 3,18 | 3,13 | 3,10 | 3,07 |
10 | 4,96 | 4,10 | 3,71 | 3,48 | 3,33 | 3,22 | 3,14 | 3,07 | 3,02 | 2,97 | 2,94 | 2,91 |
11 | 4,84 | 3,98 | 3,59 | 3,36 | 3,20 | 3,09 | 3,01 | 2,95 | 2,90 | 2,86 | 2,82 | 2,79 |
12 | 4,75 | 3,88 | 3,49 | 3,26 | 3,11 | 3,00 | 2,92 | 2,85 | 2,80 | 2,76 | 2,72 | 2,69 |
13 | 4,67 | 3,80 | 3,41 | 3,18 | 3,02 | 2,92 | 2,84 | 2,77 | 2,72 | 2,67 | 2,63 | 2,60 |
14 | 4,60 | 3,74 | 3,34 | 3,11 | 2,96 | 2,85 | 2,77 | 2,70 | 2,65 | 2,60 | 2,56 | 2,53 |
15 | 4,54 | 3,68 | 3,29 | 3,06 | 2,90 | 2,79 | 2,70 | 2,64 | 2,59 | 2,55 | 2,51 | 2,48 |
16 | 4,49 | 3,63 | 3,24 | 3,01 | 2,85 | 2,74 | 2,66 | 2,59 | 2,54 | 2,49 | 2,45 | 2,42 |
17 | 4,45 | 3,59 | 3,20 | 2,96 | 2,81 | 2,70 | 2,62 | 2,55 | 2,50 | 2,45 | 2,41 | 2,38 |
Статистику критерия Фишера можно использовать для оценки значимости отдельных факторов. Фактор является малозначимым в том случае, если его исключение из модели не вызывает существенного снижения статистики критерия Фишера. При этом исключение малозначимого фактора может обеспечить увеличение статистики F .
2.2 Определение закономерностей изменения пассажиропотоков во времени
Для существующей маршрутной сети определим значения спроса на перевозку используя многочлен Фурье. Для расчета выберем маршруты №1, 4, 5, 12, 16, и 25, так как на них наиболее значимые пассажиропотоки, что позволит получить более точные характеристики.
Доли пассажиропотоков приходящиеся на каждый месяц года, по сравнению с июнем месяцем, представлены графически на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – Доли пассажиропотока по месяцам года
Соответственно доли пассажиропотоков по дням недели, по сравнению со средой, представлены графически на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 - Доли пассажиропотоков по дням недели
Приведем пример расчета многочлена Фурье для расчета часовых пассажиропотоков на маршруте №1 «Вокзал – Любенский» в июнь месяц, день недели – среда.
Параметры (коэффициенты) многочлена Фурье рассчитаем по формулам (2.6) – (2.8):
при m=18, k=9:
Параметры многочлена Фурье сведем в таблицу 2.1.
k | а0 | ak | bk |
1 | 1003,78 | -43,735 | 18,418 |
2 | 1003,78 | -531,002 | 565,124 |
3 | 1003,78 | -78,111 | 230,363 |
4 | 1003,78 | -291,954 | -250,814 |
5 | 1003,78 | -319,498 | -60,697 |
6 | 1003,78 | 87,222 | -87,565 |
7 | 1003,78 | 109,066 | -211,617 |
8 | 1003,78 | 37,457 | 38,252 |
9 | 1003,78 | 163,556 | 6,8*10-14 |
Теоретические значения часовых пассажиропотоков рассчитаем по формуле (2.2):
при k=1:
yт1=1003,78+(43,735*cos(2*3,14*1*1/18)+18,418*sin(2*3,14*1*1/18)+
+(-43,735*cos(2*3,14*1*2/18)+ 18,418*sin(2*3,14*1*2/18)+
+(-43,735*cos(2*3,14*1*3/18)+ 18,418*sin(2*3,14*1*3/18)+
+(-43,735*cos(2*3,14*1*4/18)+ 18,418*sin(2*3,14*1*4/18) +
+(-43,735*cos(2*3,14*1*5/18)+ 18,418*sin(2*3,14*1*5/18) +
+(-43,735*cos(2*3,14*1*6/18)+ 18,418*sin(2*3,14*1*6/18) +
+(-43,735*cos(2*3,14*1*7/18)+ 18,418*sin(2*3,14*1*7/18) +
+(-43,735*cos(2*3,14*1*8/18)+ 18,418*sin(2*3,14*1*8/18) +
+(-43,735*cos(2*3,14*1*9/18)+ 18,418*sin(2*3,14*1*9/18);
yт1=969.
Теоретические значения часовых пассажиропотоков рассчитанные и далее для различных гармоник сведем в таблицу 2.2.
Коэффициент средней линейной ошибки аппроксимации E рассчитывается по формуле (2.9):
Е=1/18*(abs((341-339)/339)+ abs((337-1960)/1960)+ abs((801-2006)/2006)+ abs((1101-1362)/1362)+ abs((1087-1200)/1200)+ abs((760-825)/825)+ abs((683-534)/534)+ abs((614-314)/314)+ abs((556-582)/582)+ abs((701-701)/701)+ abs((846-1361)/1361)+ abs((846-2249)/2249)+ abs((1010-1876)/1876)+ abs((915-860)/860)+ abs((728-407)/407)+ abs((615-1003)/1003)+ abs((214-450)/450)+ abs((55-145)/145));
Е=0,559;
Коэффициент множественной корреляции R рассчитывается по формуле (2.10):
Sоб=(339-1003,78)2+(1960-1003,78)2+(2006-1003,78)2+(1362-1003,78)2+(1200-1003,78)2+(825-1003,78)2+(534-1003,78)2+(314-1003,78)2+(582-1003,78)2+(701-1003,78)2+(1361-1003,78)2+(2249-1003,78)2+(1876-1003,78)2+(860-1003,78)2+(407-1003,78)2+(1003-1003,78)2+(450-1003,78)2+(145-1003,78)2;
Sоб=23180,5;
Sп=(341-1003,78)2+(337-1003,78)2+(801-1003,78)2+(1101-1003,78)2+(1087-1003,78)2+(760-1003,78)2+(683-1003,78)2+(614-1003,78)2+(556-1003,78)2+(701-1003,78)2+(846-1003,78)2+(846-1003,78)2+(1010-1003,78)2+(915-1003,78)2+(728-1003,78)2+(615-1003,78)2+(214-1003,78)2+(55-1003,78)2;
Sп=9043657;
R=0,0506;
Статистика критерия Фишера рассчитывается по формуле (2.14):
F=0,00228.
Для остальных гармоник расчеты производятся аналогично.
при k=2:
Е=0,416;
Sоб=5553657;
Sп=9043657;
R=0,784;
F=1,415.
Так как на втором шаге коэффициент средней линейной ошибки аппроксимации E уменьшился, коэффициент множественной корреляции R и критерий Фишера увеличились, то вторая гармоника включается в многочлен Фурье.
при k=3:
Е=0,703;
Sоб=6005277;
Sп=9042657;
R=0,815;
F=1,757.
Так как на третьем шаге коэффициент средней линейной ошибки аппроксимации E увеличился, коэффициент множественной корреляции R и критерий Фишера увеличились, то третья гармоника не включается в многочлен Фурье.
при k=4:
Е=0,295;
Sоб=7061269;
Sп=9043657;
R=0,884;
F=3,167.
Так как на четвертом шаге коэффициент средней линейной ошибки аппроксимации E уменьшился, коэффициент множественной корреляции R и критерий Фишера увеличились, то четвертая гармоника включается в многочлен Фурье.
при k=5:
Е=0,298;
Sоб=7916001;
Sп=9043657;
R=0,936;
F=6,240.
Так как на пятом шаге коэффициент средней линейной ошибки аппроксимации E уменьшился, коэффициент множественной корреляции R и критерий Фишера увеличились, то пятая гармоника включается в многочлен Фурье.
при k=6:
Е=0,347;
Sоб=8093962;
Sп=9043657;
R=0,946;
F=7,576.
Так как на шестом шаге коэффициент средней линейной ошибки аппроксимации E увеличился, коэффициент множественной корреляции R и критерий Фишера увеличились, то шестая гармоника не включается в многочлен Фурье.
при k=7:
Е=0,394;
Sоб=8549092;
Sп=9043657;
R=0,972;
F=15,365.
Так как на седьмом шаге коэффициент средней линейной ошибки аппроксимации E увеличился, коэффициент множественной корреляции R и критерий Фишера увеличились, то седьмая гармоника не включается в многочлен Фурье.
при k=8:
Е=0,310;
Sоб=7969199;
Sп=9043657;
R=0,939;
F=6,593.
Так как на восьмом шаге коэффициент средней линейной ошибки аппроксимации E уменьшился, коэффициент множественной корреляции R и критерий Фишера уменьшились, то восьмая гармоника включается в многочлен Фурье.
при k=9:
Е=0,478;
Sоб=8572916;
Sп=9043657;
R=0,974;
F=16,188.
Так как на девятом шаге коэффициент средней линейной ошибки аппроксимации E увеличился, коэффициент множественной корреляции R и критерий Фишера увеличились, то девятая гармоника не включается в многочлен Фурье.
Теоретические значения часовых пассажиропотоков рассчитанные для всех гармоник сведены в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 – Теоретические значения часовых пассажиропотоков
yтi | k | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
1 | 969 | 663 | 824 | 366 | 361 | 242 | 142 | 339 | 176 | |
2 | 982 | 1446 | 1685 | 1635 | 1956 | 1988 | 2183 | 1960 | 2124 | |
3 | 981 | 1735 | 1814 | 2099 | 1992 | 2078 | 1863 | 2006 | 1842 | |
4 | 1014 | 1706 | 1546 | 1676 | 1393 | 1273 | 1363 | 1362 | 1525 | |
5 | 1030 | 1335 | 1097 | 950 | 1156 | 1188 | 1331 | 1200 | 1037 | |
6 | 960 | 736 | 658 | 665 | 877 | 964 | 639 | 825 | 989 | |
7 | 1049 | 400 | 561 | 761 | 481 | 361 | 670 | 534 | 371 | |
8 | 1051 | 281 | 520 | 477 | 362 | 394 | 310 | 314 | 477 | |
9 | 1048 | 517 | 585 | 225 | 544 | 631 | 435 | 582 | 418 | |
10 | 1060 | 1016 | 856 | 719 | 723 | 603 | 942 | 701 | 864 | |
11 | 1025 | 1490 | 1251 | 1678 | 1357 | 1390 | 1130 | 1361 | 1198 | |
12 | 1010 | 1765 | 1686 | 2128 | 2235 | 2322 | 2364 | 2249 | 2413 | |
13 | 993 | 1685 | 1846 | 1623 | 1907 | 1787 | 1937 | 1876 | 1712 | |
14 | 978 | 1284 | 1523 | 1021 | 815 | 848 | 640 | 860 | 1023 | |
15 | 966 | 742 | 820 | 671 | 459 | 546 | 696 | 407 | 243 | |
16 | 958 | 310 | 149 | 670 | 949 | 810 | 760 | 1003 | 1166 | |
17 | 956 | 186 | -52 | 383 | 498 | 530 | 550 | 450 | 286 | |
18 | 960 | 429 | 351 | 137 | -182 | -95 | -73 | 145 | 19 |
Таким образом, получаем многочлен Фурье для расчета часовых пассажиропотоков на маршруте №1: