Построим уравнение множественной регрессии с полным набором факторов. Так как факторы не коррелируют между собой, то для включающего три объекта переменных уравнение множественной регрессии выглядит следующим образом:
y = a + b1∙x1 + b2∙x2 + b3∙x3+ ξ
С помощью ППП MSExcel найдем значения а и b:
b = 13,9661, а1 = 0,1837, а2= - 0,0917, а3 = 0,0022
Итак, уравнение множественной регрессии с полным набором факторов будет следующим:
y = 13,9661 + 0,1837х1 - 0,0917x2 + 0,0022x3
Оценим статистическую значимость уравнения регрессии и его параметров с помощью критериев Фишера и Стьюдента. Значимость уравнения множественной регрессии оценивается с помощью F-критерия Фишера:
где R2 – коэффициент множественной регрессии,
m – число параметров при переменных х,
n – число наблюдений.
R= 0,5369
Fтаб= при 5%-ном уровне значимости для числа степеней свободы 1 и 21 равно 4,32.
Fфакт < Fтаб – модель незначима и ненадежна.
Для того чтобы модель была надежна уберем из нее фактор х3, так как он меньше всего коррелирует с у. Получим уравнение:
y = 14,1136 + 0,1837х1 - 0,0917x2
Значимость уравнения множественной регрессии по F-критерию составляет Fфакт = 4,45. Так как Fфакт = 4,45 > Fтаб = 4,35, то модель значима и надежна.
Итак, составив уравнение множественной регрессии и включив в него три фактора, определила, что с помощью F-критерия Фишера полученная модель незначима и ненадежна. Затем исключила из модели наиболее незначимый признак X3, так как он имеет наименьший коэффициент корреляции с результативным показателем. По полученному уравнению регрессии видно, что средняя урожайность составляет 14,1136 ц/га увеличится на 0,1837 ц/га при повышении дозы внесения удобрения на 1 ц, и уменьшится на 0,0917 ц/га при повышении коэффициента износа основных средств на 1 единицу.
Задача 3
По учебнику задача №37
1.Найти коэффициенты автокорреляции разного порядка и выберите величину лага.
2.Построить авторегрессионную функцию.
3. Рассчитать прогнозные значения на три года вперед.
В таблице 4 приводятся сведения об уровне среднегодовых цен на говядину из США на рынках Нью-Йорка, амер.центы за фунт.
Данная задача относится к типу задач на моделирование временных рядов. Временной ряд – это совокупность значений какого-либо показателя за несколько последовательных моментов или периодов времени. Каждый уровень временного ряда формируется под воздействием большого числа факторов, которые условно можно разделить на три группы:
- факторы, формирующие тенденцию ряда;
- факторы, формирующие циклические колебания ряда;
- случайные факторы.
Нанесем значения нашей задачи на график (рисунок 1).
Из структуры графика видно, что основной компонентой временного ряда является возрастающая компонента.
Найдем коэффициенты автокорреляции разного порядка и выберем величину лага.
Расчет коэффициента автокорреляции первого порядка для временного ряда расходов на конечное потребление
t | yt | Yt-1 | yt-y1 | Yt-1-y2 | (yt-y1)( Yt-1-y2) | (Yt-1-y1)2 | (Yt-1-y2)2 |
1 | 41 | - | - | - | - | - | - |
2 | 42 | 41 | -36,07 | -35,41 | 1277,24 | 1301,04 | 1253,87 |
3 | 49 | 42 | -29,07 | -34,41 | 1000,29 | 845,06 | 1184,05 |
4 | 64 | 49 | -14,07 | -27,41 | 385,66 | 197,9 | 751,31 |
5 | 53 | 64 | -25,07 | -12,41 | 311,12 | 628,5 | 154 |
6 | 44 | 53 | -34,07 | -23,41 | 797,58 | 1160,76 | 548,03 |
7 | 52 | 44 | -26,07 | -32,41 | 844,93 | 679,6 | 1050,41 |
8 | 51 | 52 | -27,07 | -24,41 | 660,78 | 732,8 | 595,85 |
9 | 71 | 51 | -7,07 | -25,41 | 179,65 | 50 | 645,67 |
10 | 92 | 71 | 13,93 | -5,41 | -75,36 | 194,04 | 29,27 |
11 | 87 | 92 | 8,93 | 15,59 | 139,22 | 79,75 | 243,05 |
12 | 86 | 87 | 7,93 | 10,59 | 83,98 | 62,89 | 112,15 |
13 | 99 | 86 | 20,93 | 9,59 | 200,72 | 438,06 | 91,97 |
14 | 96 | 99 | 17,93 | 22,59 | 359,86 | 321,48 | 510,31 |
15 | 97 | 96 | 18,93 | 19,59 | 370,84 | 358,34 | 383,77 |
16 | 89 | 97 | 10,93 | 20,59 | 225,05 | 119,46 | 423,95 |
17 | 77 | 89 | -1,07 | 12,59 | -13,47 | 1,14 | 383,77 |
18 | 81 | 77 | 2,93 | 0,59 | 1,73 | 8,58 | 0,35 |
19 | 82 | 81 | 3,93 | 4,59 | 18,04 | 15,44 | 21,07 |
20 | 87 | 82 | 8,93 | 5,59 | 49,92 | 79,74 | 31,25 |
21 | 94 | 87 | 15,93 | 10,59 | 168,7 | 253,76 | 112,15 |
22 | 90 | 94 | 11,93 | 17,59 | 209,85 | 142,32 | 309,41 |
23 | 90 | 90 | 11,93 | 13,59 | 162,13 | 142,32 | 184,69 |
24 | 93 | 90 | 14,93 | 13,59 | 202,9 | 222,9 | 184,69 |
25 | 87 | 93 | 15,93 | 16,59 | 264,28 | 253,76 | 275,23 |
26 | 84 | 87 | 5,93 | 10,59 | 62,8 | 35,16 | 112,15 |
27 | 85 | 84 | 6,93 | 7,59 | 52,6 | 48,02 | 57,61 |
28 | 86 | 85 | 7,93 | 8,59 | 68,12 | 62,88 | 73,79 |
2149 | 2063 | 9,25 | 11,02 | 8016,65 | 8435,7 | 9723,82 |
y1 = ∑ уt / (n-1) =
(42+49+64+53+44+52+51+71+92+87+86+99+96+97+89+77+81+82+87+9
4+90+90+93+87+84+85+86)/27= 2149/27 = 78,07
у2 = ∑ уt-1 / (n-1) =
(41+42+49+64+53+44+52+51+71+92+87+86+99+96+97+89+77+81+82+8
7+94+90+90+93+87+84+85)/27 = 2063/27 = 76,41
r1= 8016.65/ √(8435,7 х 9723,82) = 0,8951
Таблица Расчет коэффициента автокорреляции второго порядка для временного ряда расходов на конечное потребление
t | yt | Yt-2 | yt-y2 | Yt-2-y2 | (yt-y2)( Yt-2-y2) | (Yt-2-y2)2 | (Yt-2-y2)2 |
1 | 41 | - | - | - | - | - | - |
2 | 42 | - | - | - | - | - | - |
3 | 49 | 41 | -33,65 | -35,08 | 1180,44 | 1132,32 | 1230.60 |
4 | 64 | 42 | -18,65 | -34,08 | 635,6 | 347,82 | 1161.45 |
5 | 53 | 49 | -29,65 | -27,08 | 802,92 | 879,12 | 733.33 |
6 | 44 | 64 | -38,65 | -12,08 | 466,89 | 1493,82 | 145,93 |
7 | 52 | 53 | -30,65 | -23,08 | 707,4 | 939,42 | 532,69 |
8 | 51 | 44 | -31,65 | -32,08 | 1015,33 | 1001,72 | 1029,13 |
9 | 71 | 52 | -11,65 | -24,08 | 280,53 | 135,72 | 579,85 |
10 | 92 | 51 | 9,35 | -25,08 | -234,5 | 87,42 | 629,01 |
11 | 87 | 71 | 4,35 | -5,08 | -22,1 | 18,92 | 25,81 |
12 | 86 | 92 | 3,35 | 15,92 | 53,33 | 11,22 | 253,45 |
13 | 99 | 87 | 16,35 | 10,92 | 178,54 | 267,32 | 119,25 |
14 | 96 | 86 | 13,35 | 9,92 | 132,43 | 178,22 | 98,41 |
15 | 97 | 99 | 14,35 | 22,92 | 328,9 | 205,92 | 525,33 |
16 | 89 | 96 | 6,35 | 19,92 | 126,5 | 40,32 | 396,81 |
17 | 77 | 97 | -5,65 | 20,92 | -118,2 | 31,92 | 437,65 |
18 | 81 | 89 | -1,65 | 12,92 | -21,32 | 2,72 | 166,93 |
19 | 82 | 77 | -0,65 | 0,92 | -0,6 | 0,42 | 085 |
20 | 87 | 81 | 4,35 | 4,92 | 21,4 | 18,92 | 24,21 |
21 | 94 | 82 | 11,35 | 5,92 | 67,2 | 128,82 | 35,05 |
22 | 90 | 87 | 7,35 | 10,92 | 80,26 | 54,02 | 119,25 |
23 | 90 | 94 | 7,35 | 17,92 | 131,71 | 54,02 | 321,13 |
24 | 93 | 90 | 10,35 | 13,92 | 144,07 | 107,12 | 193,77 |
25 | 87 | 90 | 4,35 | 13,92 | 60,55 | 18,92 | 193,77 |
26 | 84 | 93 | 1,35 | 16,92 | 22,84 | 1,82 | 286,29 |
27 | 85 | 87 | 2,35 | 10,92 | 25,66 | 5,52 | 119,25 |
28 | 86 | 84 | 3,35 | 7,92 | 26,53 | 11,22 | 62,73 |
2149 | 1978 | 6092,31 | 7174,72 | 9422,38 |
y1 = ∑ уt / (n-1) =
(42+49+64+53+44+52+51+71+92+87+86+99+96+97+89+77+81+82+87+9
4+90+90+93+87+84+85+86)/27= 2149/26 = 82,65
у2 = ∑ уt-1 / (n-1) =
(41+42+49+64+53+44+52+51+71+92+87+86+99+96+97+89+77+81+82+8
7+94+90+90+93+87+84)/27 = 1978/26 = 76,08
r2 = 6092,31/√ (7174,72 х 9422,38) = 0,7410
Итак, коэффициент корреляции первого порядка r1 = 0,8961
коэффициент корреляции второго порядка r2 = 0,7550
Автоматически в ППП Exel рассчитаем коэффициент корреляции третьего порядка r3 = 0,6546, и коэффициент корреляции четвертого порядка r4 = 0,5461
Как видно из полученных данных, наиболее тесная зависимость между среднегодовыми ценами на говядину в США и текущим или предшествующими годами происходит при сдвиге ряда данных на 1 год ( или 1 лаг) r1 = 0,8951.
Рассчитав коэффициенты автокорреляции 1, 2, 3, 4-го порядков получили автокорреляционную функцию этого ряда. Анализ значений автокорреляционной функции позволяет сделать выводы о наличии в изучаемом временном ряде тенденции.
Для того, чтобы рассчитать прогноз цен на три года вперед, составим уравнение тренда для временного ряда показателей среднегодовых цен на говядину.
У = а + bt,
Где У – выравненное значение среднегодовой цены,
b, t- неизвестные параметры,
а – начальный уровень временного ряда в момент времени t=0.
b – ежегодный прирост (снижение) цены на говядину,
t – значение дат.
Для определения неизвестных параметров a и b в соответствии с требованием способа наименьших квадратов необходимо решить систему нормальных уравнений: