Смекни!
smekni.com

Математическое моделирование в управлении (стр. 4 из 5)

Значения βj находятся с помощью надстройки Excel Поиск решения по такому алгоритму :

– установить курсор на ячейке, содержащей значение функции Q (Q2 ) ;

Сервис – Поиск решения ;

– в появившемся диалоговом окне Поиск решения (рис.11) проверить, стоит ли в поле Установить целевую ячейку адрес функции Q (Q2), и если нет, то ввести его;

– в поле Равной щелкнуть пункт минимальному значению ;

– в поле Изменяя ячейки ввести диапазон ячеек, которые отведены для значений искомых параметров

;

– щелкнуть по кнопке Выполнить;

– если решение найдено, сообщение об этом появится в диалоговом окне, где нужно щелкнуть по пункту Сохранить найденное решение. Значения

найдены и находятся в отведенных для них ячейках (рис.10).

– Значение суммы квадратов отклонений найденной оценки функции регрессии от наблюденных значений результирующего признака , т.е. функции Q для линейной регрессии и функции Q2 для квадратичной регрессии , находятся в ячейках F53 и I53, линейная величина отклонений – в ячейке F54 и в ячейке I54.

Рис.11. Ввод информации для Поиска решения.

Таким образом, коэффициенты линейной функции регрессии P(x) следует считывать из ячеек A56,B56 и С56; коэффициенты нелинейной функции регрессии P2(x) – из ячеек A59

F59. Для рассматриваемого примера линейная функция регрессии совпадает с полученной с помощью инструмента Регрессия, а квадратичная

P2(x) = 247,9641 – 930,3571x4 + 73,538x8 + 1009,39x42 – 4,44689x82 – 140,1884x4x8

Проверка значимости полученной квадратичной оценки уравнения регрессии выполним так. Определим коэффициент корреляции значений эмпирической функции регрессии и выборочного среднего RyP2(x). Как видно из рис.12 , коэффициент корреляции достаточно большой (0,80921). Выполним еще одну проверку значимости P2(x) с помощью коэффициента детерминации, для чего необходимо вычислить значения Sост, Sфакт .

Размещение нужных формул приведено на рис.12, а промежуточные результаты и значения коэффициента детерминации ниже. Поскольку коэффициент детерминации для случая квадратичной регрессии значительно превосходит коэффициент детерминации для случая линейной регрессии и имеет достаточно большое значение (0,472867), делаем вывод, что квадратичная регрессия достаточно хорошо согласуется со статистическими данными.

Выполним оценку значимости полученного приближения функции в целом с помощью критерия Фишера. Для этого найдем значения критерия Фишера по выборке для рассматриваемых двух видов зависимости (см. рис.12 и 13).

R S
1 RyP(x) RyP2(x)
2 =КОРРЕЛ(C2:C52;D2:D52) =КОРРЕЛ(C2:C52;H2:H52)
3
Sост

4

5

=F53/48

=I53/45

6

7

Sфакт
Sфакт

8

9

=L53/48

=N53/45

10

R2

R22

11

=1-R5/ (R9 + R5)

=1-S5/ (S9 + S5 )

12

Fрасч

F2расч

13

=R11*(51-2-1)/(1-R11)/2

=S11*(51-2-1)/(1-S11)/2

14

15

Fкрит =

3,205

Рис.12.Расчетные формулы

Как видно, расчетное значение F-критерия для квадратичной зависимости значительно превосходит значение Fкрит ,что подтверждает ее значимость. Для линейной зависимости превышение Fрасч не столь велико, что делает снова-таки предпочтительнее квадратичную оценку регрессии y2 на x4 и x8 .


K
L
M
N O Q R S

^2

^2

RyP(x)

RyP2(x)

2

66,0145

4357,91

52,4372

2749,66

0,762322

0,80921

3

98,0407

9611,98

63,6085

4046,04

Sост
Sост

4

36,9723

1366,95

39,0068

1521,53

5

121,189

14686,7

59,1584

3499,72

2523,668

2218,362

6

36,6828

1345,63

52,8333

2791,36

Sфакт
Sфакт

7

66,8451

4468,27

52,8975

2798,14

8

25,2325

636,678

31,6051

998,881

9

-64,2814

4132,09

-63,8871

4081,57

3501,349

4208,353

10

3,56772

12,7286

14,147

200,138

R2

R22

11

43,0760

1855,54

43,5092

1893,05

0,581135

0,654822

12

-12,1715

148,144

4,46566

19,9421

Fрасч

F2расч

13

37,1816

1382,47

39,3711

1550,09

33,29771

45,5293

14

68,8203

4736,24

53,556

2868,24

15

37,88307

1435,127

39,90716

1592,582

Fкрит =

3,205

Рис.13.Проверка значимости.

Таким образом, выборочное уравнение регрессии имеет вид :

2. Математическая модель и решение задачи оптимального управления

Результатом статистического анализа показателей, характеризующих экономический процесс, являются оценки функций регрессии случайных величин (показателей) на одну величину или систему случайных величин. Совокупность всех этих зависимостей является математическим описанием системы и законов перехода ее из одного состояния в другое. Принцип оптимального управления состоит в выборе таких значений показателей, при которых система начинает функционировать наилучшим образом.

Прежде всего, необходимо выбрать критерий оптимальности, т.е. функцию, значение которой должно достичь наибольшего (или наименьшего) из всех возможных в данной ситуации значений. С точки зрения статистического анализа это – один из результативных признаков. Управляемые переменные этой задачи оптимизации – факторные признаки, оказывающие воздействие на результативный признак. Факторные признаки также связаны между собой. Эта связь описывается оценкой функции регрессии одного из факторных признаков на другой факторный признак, полученной в результате регрессионного анализа статистических данных. Выбор таких связанных пар факторных признаков начинается с корреляционного анализа, где отправной точкой является достаточно большой коэффициент парной корреляции. При выборе управляемых переменных задачи следует учесть, что из тесно связанных факторных признаков, особенно с коэффициентом парной корреляции большем 0.5, только один воздействует на результативный признак самостоятельно, а воздействие другого является опосредствованным. Поэтому при выборе математической модели критерия оптимальности учитывается только один из них, а воздействие другого заложено в оценке функции его регрессии на первый фактор.