Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Марта 2013 в 17:09, контрольная работа
Задача 1
По группе предприятий, выпускающих один и тот же вид продукции, рассматривается функция издержек
где у – затраты на производство, тыс. д.е.
х – выпуск продукции, тыс. ед.
Исходные данные и вспомогательные вычисления для расчета оценок параметров а и b приведены в табл. 1
Таблица 1
b х у ху х^2 (х-х)^2
(y-y)^2 b a yx
1 8 69 552 64 57,76 789,61 3,21 47,05 72,72
2 10 73 730 100 31,36 580,81 3,21 47,05 79,13
3 11 99 1089 121 21,16 3,61 3,21 47,05 82,34
4 15 88 1320 225 0,36 82,81 3,21 47,05 95,18
5 15 91 1365 225 0,36 37,21 3,21 47,05 95,18
6 16 100 1600 256 0,16 8,41 3,21 47,05 98,38
7 18 114 2052 324 5,76 285,61 3,21 47,05 104,80
8 19 103 1957 361 11,56 34,81 3,21 47,05 108,01
9 21 109 2289 441 29,16 141,61 3,21 47,05 114,42
10 23 125 2875 529 54,76 778,41 3,21 47,05 120,84
∑ 156 971 15829 2646 212,4 2742,9 32,08 470,54 971
Среднее значение 15,6 97,1 1582,9 264,6 21,24 274,29 3,21 47,05 97,10
Требуется:
1. Построить линейное уравнение парной регрессии y от x .
2. Рассчитать линейный коэффициент парной корреляции и
Коэффициент детерминации. Сделать выводы.
3. Оценить статистическую значимость параметров регрессии в целом.
4.Оценить статистическую значимость параметров регрессии и корреляции.
5. Выполнить прогноз затрат на производство при прогнозном
Выпуске продукции , составляющем 195% от среднего уровня.
6. Оценить точность прогноза, рассчитав ошибку прогноза и его
доверительный интервал.
7. Оценить модель через среднюю ошибку аппроксимации.
Задача 1
По группе предприятий, выпускающих один и тот же вид продукции, рассматривается функция издержек
где у – затраты на производство, тыс. д.е.
х – выпуск продукции, тыс. ед.
Исходные данные и вспомогательные вычисления для расчета оценок параметров а и b приведены в табл. 1
Таблица 1
b |
х |
у |
ху |
х^2 |
(х-х)^2 |
(y-y)^2 |
b |
a |
yx |
1 |
8 |
69 |
552 |
64 |
57,76 |
789,61 |
3,21 |
47,05 |
72,72 |
2 |
10 |
73 |
730 |
100 |
31,36 |
580,81 |
3,21 |
47,05 |
79,13 |
3 |
11 |
99 |
1089 |
121 |
21,16 |
3,61 |
3,21 |
47,05 |
82,34 |
4 |
15 |
88 |
1320 |
225 |
0,36 |
82,81 |
3,21 |
47,05 |
95,18 |
5 |
15 |
91 |
1365 |
225 |
0,36 |
37,21 |
3,21 |
47,05 |
95,18 |
6 |
16 |
100 |
1600 |
256 |
0,16 |
8,41 |
3,21 |
47,05 |
98,38 |
7 |
18 |
114 |
2052 |
324 |
5,76 |
285,61 |
3,21 |
47,05 |
104,80 |
8 |
19 |
103 |
1957 |
361 |
11,56 |
34,81 |
3,21 |
47,05 |
108,01 |
9 |
21 |
109 |
2289 |
441 |
29,16 |
141,61 |
3,21 |
47,05 |
114,42 |
10 |
23 |
125 |
2875 |
529 |
54,76 |
778,41 |
3,21 |
47,05 |
120,84 |
∑ |
156 |
971 |
15829 |
2646 |
212,4 |
2742,9 |
32,08 |
470,54 |
971 |
Среднее значение |
15,6 |
97,1 |
1582,9 |
264,6 |
21,24 |
274,29 |
3,21 |
47,05 |
97,10 |
Требуется:
1. Построить линейное уравнение парной регрессии y от x .
2. Рассчитать линейный
Коэффициент детерминации. Сделать выводы.
3. Оценить статистическую
4.Оценить статистическую
5. Выполнить прогноз затрат на производство при прогнозном
Выпуске продукции , составляющем 195% от среднего уровня.
6. Оценить точность прогноза, рассчитав ошибку прогноза и его
доверительный интервал.
7. Оценить модель через среднюю ошибку аппроксимации.
Система нормальных уравнений будет МНК будет иметь вид:
Решая ее получим:
a=
a=97,1-3,21*15,6=47,024
Тогда, уравнение регрессии
Подставив в уравнение значения х, найдем теоретические значения у, (см. последнюю графу табл. 1)
Коэффициент регрессии показывает, что при увеличении выпуска продукции на 1 тыс. ед., затраты на производство по группе предприятий возрастут в среднем на 3,46 тыс. д.е.
В рассматриваемом примере имеем:
σх=4,86
Σу=17,45
Величина линейного
Что достаточно близко к 1 и означает наличие очень тесной зависимости затрат на производство от величины объема выпущенной продукции.
Следует иметь в виду, что величина линейного коэффициента корреляции оценивает тесноту связи рассматриваемых признаков в ее линейной форме. Поэтому близость абсолютной величины линейного коэффициента корреляции к нулю еще не означает отсутствие связи между признаками. При иной спецификации модели связь между признаками может оказаться достаточно тесной. Для оценки качества подбора линейной функции рассчитывается квадрат линейного коэффициента корреляции , называемый коэффициентом детерминации.
=0,797
Следовательно, уравнением регрессии объясняется 79,7% дисперсии результативного признака, а на долю прочих факторов приходится лишь 20,3% ее дисперсии (т.е. остаточная дисперсия).
Чем больше доля объясненной вариации, тем соответственно меньше роль прочих факторов, и, следовательно, линейная модель хорошо аппроксимирует исходные данные и ею можно воспользоваться для прогноза значений результативного признака.
Для оценки существенности линейной регрессии рассчитаем:
F – критерий
Табличное значение F – критерия для числа степеней свободы n-m-1=8 и уровня значимости α=0,05 равно Fтабл=5,32
Поскольку Fфакт > Fтабл (31,586>5,32), то можно сделать вывод о значимости уравнения регрессии (связь доказана).
Оценка значимости уравнения регрессии обычно дается в виде таблицы дисперсионного анализа (таблица 2).
Таблица 2
Дисперсионный анализ результатов регрессии
Источники вариации |
Число степеней свободы |
Сумма квадратов отклонений |
Дисперсия на одну степень свободы |
F-отношение | |
фактическое |
табличное при а=0,05 | ||||
Общая |
9 |
2742,9 |
— |
— |
— |
Объясненная |
1 |
2188,59 |
2188,59 |
31,586 |
5,32 |
Остаточная |
8 |
554,31 |
69,289 |
— |
— |
В линейной регрессии обычно оценивается значимость не только уравнения в целом, но и отдельных его параметров. С этой целью по каждому из параметров определяется его стандартная ошибка: тb и та. и корреляции mrxy
где S2 – остаточная дисперсия на одну степень свободы.
фактическое значение t-критерия Стьюдента:
Данная формула
5,622=31,584≈31,586
При числе степеней свободы п – 2 = 8 и уровне значимости а = 0,05 табличное значение tтабл=2,306
Так как tтабл< tb (2,306<5,62), то, следовательно, гипотезу о несущественности коэффициента регрессии можно отклонить. Доверительный интервал для коэффициента регрессии определяется как . Для коэффициента регрессии b в примере 95 %-ные границы составят:
3,21-2,306*0,571≤b≤3,21+2,306*
1,893≤b≤4,527
В рассматриваемом примере tr не совпало с tb в результате ошибок округлений. Величина значительно превышает табличное значение 2,306 при а = 0,05. Следовательно, коэффициент корреляции существенно отличен от нуля и зависимость является достоверной.
Для определения интервала прогноза по линейному уравнению регрессии рассчитаем:
xp = 195 % x = 1,95 * 15,6 = 30,42
ур= 47,024 + 3,21 * 30,42 = 144,672
mур=
Для прогнозируемого yр 95 %-ный доверительный интервал при заданном x p = 195% определяется выраженным:
144,972-2,306*8,46≤ур≤144,972+
125,463≤ур≤164,301
Чтобы иметь общее суждение о качестве модели, определим среднюю ошибку аппроксимации:
=
что говорит о хорошем качестве уравнения регрессии, так как ошибка в пределах 5 – 7% свидетельствует о хорошем подборе модели к исходным данным.
Задача 2
Рассчитать модель типа логистической кривой и определить прогнозируемую величину экономических показателей работы N-й железной дороги.
Таблица 3
год |
t |
y |
100/y |
Частные итоги |
Первые разности |
1996 |
0 |
78 |
1,282 |
||
1997 |
1 |
80 |
1,250 |
||
1998 |
2 |
82 |
1,220 |
3,752 |
|
1999 |
3 |
83,5 |
1,198 |
||
2000 |
4 |
84,8 |
1,179 |
||
2001 |
5 |
85,9 |
1,164 |
3,541 |
-0,211 |
2002 |
6 |
86,4 |
1,157 |
||
2003 |
7 |
86,7 |
1,153 |
||
2004 |
8 |
86,8 |
1,152 |
3,463 |
-0,078 |
Логистическая кривая соответствует уравнению
Для определения параметров а,b и с этой модели разбиваем динамический ряд на три равные части. Затем вычисляем частные итоги S1, S2, S3 и первые разности между ними:
Если число членов временного ряда в каждой из частей равно n, то параметры равны:
Для удобства вычислений зависимая переменная берется в виде
В ходе вычислений получаем
с=
Искомая модель будет иметь вид
Задача 3
По данным экономических показателей работы локомотивного депо определить с помощью метода экспоненциального сглаживания величину прогноза на восьмой год временного ряда.
Данные представлены в табл.4
Таблица 4
год |
Основные производственные фонды, тыс. руб. |
Значение S при | ||
а=0,1 |
а=0,3 |
а=0,5 | ||
1 |
7100,0 |
1579,130 |
2805,990 |
4032,850 |
2 |
7900,0 |
2211,217 |
4334,193 |
5966,425 |
3 |
8100,0 |
2800,095 |
5463,935 |
7033,213 |
4 |
8700,0 |
3390,086 |
6434,755 |
7866,606 |
5 |
11400,0 |
4191,077 |
7924,328 |
9633,303 |
6 |
11900,0 |
4961,969 |
9117,030 |
10766,652 |
7 |
12500,0 |
5715,773 |
10131,921 |
11633,326 |
∑ |
67600,0 |
Начальные условия определим из равенства S0 среднему значению показателя у.
Произведем дальнейшие вычисления
при а=0,1