Вивчення змінних величин, вимір залежності одних перемінних від інших зводяться до визначення значення функції. Зв'язок між змінними величинами математично виражається у виді функціональних рівнянь, до яких, власне кажучи, відносяться диференціальні й інтегральні рівняння.
В економіці суцільно і поруч доводиться мати справа зі змінними величинами. Економічні перемінні, що мають якісну і кількісну визначеність, можуть бути у функціональній залежності друг від друга. Вивчення кількісних співвідношень і функціональних залежностей економічних перемінних являється однією з задач математики.
Однак зв'язок між економічними явищами і показниками далеко не завжди виражається у функціональній формі. Часто доводиться мати справи з кореляційною залежністю. Ця залежність характерна тим, що крім досліджуваних основних факторів на даний показник впливають і побічні фактори, виділити і методологічно ізолювати дію яких не завжди можливо. Такі зв'язки вивчають за допомогою кореляційного і регресійного аналізу [4].
Ці методи належать до методів математичної статистики. Вони застосовуються в тих випадках, коли зміну аналізованих показників можна представити як випадковий процес. Статистичні методи, будучи основним засобом масових, повторюваних явищ, відіграють важливу роль у прогнозуванні поведінки економічних показників. Коли зв'язок між аналізованими характеристиками не детермінований, а стохастичний, то статистичні та ймовірностні методи - це практично єдиний результат дослідження. Найбільше поширення з математико-статистичних методів в економічному аналізі одержали методи множинного і парного кореляційного аналізу [18,19].
Дослідження об'єктивно існуючих зв'язків між явищами - найважливіша задача теорії статистики. Соціально-економічні явища являють собою результат одночасного впливу великого числа причин. При вивченні цих явищ необхідно виявляти головні, основні причини, абстрагуючись від другорядних.
В основі першого етапу статистичного вивчення зв'язків лежить якісний аналіз явища, пов'язаний з аналізом його природи методами економічної теорії, соціології, конкретної економіки. Другий етап – побудова моделі зв'язку. Він базується на методах статистики: групування, середніх величин, таблиць і т.д. Третій етап являє собою інтерпретацію результатів, він також зв'язаний з якісними особливостями досліджуваного явища. Статистика розробила безліч методів вивчення зв'язків, вибір конкретного з них залежить від мети дослідження і від поставленої задачі.
Зв'язки між ознаками і явищами класифікуються по ряду підстав. Ознаки, що обумовлюють зміни інших, зв'язаних з ними ознак, називають факторними, або просто факторами. Ознаки, що змінюються під впливом факторних ознак, називають результативними [19].
Обов'язковою передумовою кореляційного і регресійного аналізу є масова основа: на базі одиничних даних виявити ті чи інші закономірності, вплив найважливіших факторів (в умові одночасного впливу другорядних факторів) не можна. Тільки спираючи на досить великий обсяг даних, можна простежити за змінами в досліджуваному показнику під впливом основного фактора і за умови нібито сталості інших факторів, хоча в дійсності, ці останні, у свою чергу, змінюються, що і позначається в тому чи іншому ступені на отриманих результатах. У силу цього зв'язок між досліджуваними ознаками не може бути повним, він завжди частковий, хоча тіснота зв'язку і неоднакова.
Перевірка статистичної однорідності сукупності має умову, що при вирішенні економічних задач результати значною мірою залежать від використовуваної вихідної інформації. Тому до вихідної інформації висувають певні вимоги, тобто досліджувані дані повинні бути достовірними, однорідними і достатніми по кількості. Вірогідність даних підтверджується тим, що них беруть з офіційної статистичної і бухгалтерської звітності або визначають на підставі зазначених даних розрахунковим шляхом, або вони є результатом безпосередніх спостережень.
Однорідність даних перевіряють у два етапи. Спочатку економічному аналізові піддають аномальні значення, що різко відрізняються від усієї сукупності. Такі значення можуть з'являтися в результаті грубої помилки в спостереженнях, звітах, розрахунках – у такому випадку їх необхідно проконтролювати і виправити, а також, у деяких випадках, виключити.
На другому етапі проводять математико-статистичне дослідження сукупності.
Перевірка достатності числа спостережень припускає виконання наступної умови. Вибірка забезпечує відхилення середнього вибіркового розміру ознаки
від середнього генерального , не переважаюче , з гарантійною імовірністю Р, якщо її обсяг доведений до числа n, обумовленого із системи рівнянь [15] (2.1.1)Кореляційний і регресійний аналіз можуть призвести до реальних результатів тільки в тому випадку, якщо вони виходять із правильних теоретичних передумов. Отже, і тут головну роль грає економічна теорія. Тільки попередній аналіз якості економічного явища забезпечує вірне визначення ознак, виявлення основних і побічних факторів, об'єктивно існуючих кількісних відносин.
Розглянемо далі види деякі існуючі види регресій з метою вибору найбільш придатної для побудови математичної моделі.
Парна регресія характеризує зв'язок між двома ознаками: результативним і факторним. Аналітично зв'язок між нами описується рівняннями:
1. Прямої
;2. Параболи
;3. Гіперболи
і т.д.Визначити тип рівняння можна, досліджуючи залежність графічно. Однак існують більш загальні вказівки, що дозволяють виявити рівняння зв'язку, не удаючись до графічного зображення. Якщо результативна і факторна ознаки зростають однаково, приблизно в арифметичній прогресії, то це свідчить про наявність лінійного зв'язку між ними, а при зворотному зв'язку – гіперболічної. Якщо результативна ознака збільшується в арифметичній прогресії, а факторний значно швидше, то використовуються параболічна чи ступенева функції.
Оцінка параметрів рівняння регресії
і т.д. здійснюється методом найменших квадратів, в основі якого лежить припущення про незалежність спостережень досліджуваної сукупності і перебування параметрів моделі, при якому мінімізується сума квадратів відхилень емпіричних значень результативної ознаки від теоретичних, отриманих по рівнянню регресії , (2.1.2)Система нормальних рівнянь для перебування параметрів лінійної парної регресії методом найменших квадратів має такий вигляд:
(2.1.3)У рівняннях регресії параметр
показує усереднений вплив на результативну ознаку неврахованих факторів, параметр - коефіцієнт регресії показує, наскільки змінюється в середньому значення результативної ознаки при зміні факторного на одиницю його власного значення.Модель регресії може бути побудована як за індивідуальним значенням ознаки, так і по згрупованим даним. Для виявлення зв'язку між ознаками по досить великому числу спостережень використовується кореляційна таблиця. У кореляційній таблиці можна відобразити тільки парний зв'язок, тобто зв'язок результативної ознаки з одним фактором, і на її основі побудувати рівняння регресії і визначити показники тісноти зв'язку. Саме рівняння регресії може мати лінійну, параболічну й іншу форми.
При визначенні параметрів моделі регресії і коефіцієнтів зв'язку по кореляційній таблиці не втрачається інформація про зв'язок, обумовлений усередненням даних. Для складання кореляційної таблиці парного зв'язку статистичні дані необхідно попередньо згрупувати по обох ознаках, потім побудувати таблицю, по рядках у якій відкласти групи результативного, а по стовпцях – групи факторного ознак. Кореляційна таблиця дає загальне представлення про напрямок зв'язку [19, 35].
Множинна (багатофакторна регресія) являє собою вивчення зв'язку між трьома, і більш зв'язаними ознаками й описується функцією виду [19]:
, (2.1.4)Вибір типу рівняння ускладнюється тим, що для будь-якої форми залежності можна вибрати цілий ряд рівнянь, що деякою мірою будуть описувати ці зв'язки. Оскільки рівняння регресії будується головним чином для пояснення і кількісного виразу залежностей, воно повинно відображати сформовані між досліджуваними факторами фактичні зв'язки.
Практика побудови багатофакторних моделей показує, що всі реально існуючі залежності між соціально-економічними явищами можна описати, використовуючи п'ять типів моделей:
1. Лінійна
;2. Степенева
;3. Показова
;4. Параболічна
;