Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Октября 2012 в 11:16, контрольная работа
1. Выявить наличие линейной корреляционной зависимости между объёмом денежной массы в стране (Х, трлн. руб.) и курсом доллара США к рублю (Y, руб./долл.). Построить корреляционное поле. Вычислить значение выборочного линейного коэффициента корреляции .
2. Проверить статистическую значимость найденного коэффициента корреляции, принять уровень значимости равным 5% ( ).
3. С помощью метода наименьших квадратов (МНК) вычислить оценки теоретических коэффициентов парной линейной регрессии, т.е. и .
Таким образом, получим:
4) Стандартные
ошибки эмпирических
Таким образом, получим:
Проверим статистическую значимость оценки при уровне значимости 5%, для этого выдвинем две гипотезы
( статистически незначим);
( статистически значим).
Для проверки используем случайную величину ,
которая при справедливости имеет распределение Стьюдента с числом степеней свободы .
Наблюдаемое значение критерия вычисляем по выборочным данным:
По виду конкурирующей гипотезы определяется двусторонняя критическая область (см. рис.2). По таблице критических точек распределения Стьюдента находим
Так как , то гипотезу можно признать справедливой на 5%-ом уровне значимости, оценку статистически значимой.
Оценка показывает, что если объем денежной массы увеличится на 1 трлн. руб., то величина курса доллара США к рублю снизится в среднем приблизительно на 0,5 руб.
Аналогичным
образом проверяем
( статистически незначим);
( статистически значим).
Для проверки используют случайную величину ,
которая при справедливости имеет распределение Стьюдента с числом степеней свободы .
Наблюдаемое значение критерия .
По таблице
критических точек
Так как , то гипотезу можно признать справедливой на 5%-ом уровне значимости, оценку статистически значимой.
В данном случае экономическая интерпретация оценки не имеет смысла.
5. Вся вариация зависимой переменной (TSS) складывается из двух частей: объяснённой регрессионным уравнением, т.е. признаками, включёнными в уравнение регрессии (RSS) и не объяснённой, т.е. обусловленной признаками, не включёнными в уравнение регрессии , т.е.
Таким образом, TSS характеризует вариацию зависимой переменной, обусловленную как включёнными, так и не включёнными в модель факторными признаками и определяется:
RSS вычисляем по формуле:
.
ESS вычисляем по формуле:
Для проверки соответствия модели эмпирическим данным используем коэффициент детерминации :
Коэффициент детерминации позволяет определить долю вариации зависимой переменной, объяснённую уравнением регрессии. Данные расчётов для нахождения представлены в таблице 3.
Таблица 3
Таблица
расчётов для нахождения
Месяц |
|
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Январь |
26,470 |
26,281 |
0,490 |
0,036 |
0,791 |
Февраль |
26,340 |
26,430 |
0,721 |
0,008 |
0,576 |
Март |
26,110 |
26,328 |
0,559 |
0,048 |
0,280 |
Апрель |
25,840 |
26,071 |
0,240 |
0,053 |
0,067 |
Март |
25,820 |
25,772 |
0,037 |
0,002 |
0,057 |
Июнь |
25,930 |
25,423 |
0,025 |
0,257 |
0,122 |
Июль |
25,560 |
25,343 |
0,057 |
0,047 |
0,000 |
Август |
25,630 |
25,309 |
0,074 |
0,103 |
0,002 |
Сентябрь |
25,340 |
25,192 |
0,151 |
0,022 |
0,058 |
Октябрь |
24,890 |
25,022 |
0,312 |
0,017 |
0,477 |
Ноябрь |
24,470 |
25,058 |
0,273 |
0,346 |
1,234 |
Декабрь |
24,570 |
24,685 |
0,803 |
0,013 |
1,022 |
Итого |
- |
- |
3,741 |
0,953 |
4,687 |
Применив формулу
получим:
Коэффициент детерминации свидетельствует о том, что вариация зависимой переменной (величина курса доллара США к рублю) в среднем на 79,8% объясняется вариацией независимой переменной (объем денежной массы), а необъяснённая вариация (21,7%) - факторами, неучтёнными в эконометрической модели.
Проверим правильность решения, найдем коэффициент детерминации по формуле:
Получим:
Вывод: значение коэффициента детерминации, полученное двумя способами совпадает, значит коэффициент детерминации найден верно.
Вследствие того, что вычислен по выборочным данным, необходимо проверить его статистическую значимость и, вместе с тем, качество построенного регрессионного уравнения. С этой целью выдвигаем статистические гипотезы вида:
(модель статистически не значима);
(модель статистически значима)
В данном случае
нулевая гипотеза проверяется с
помощью случайной величины
,
которая при справедливости имеет распределение Фишера-Снедекора с числами степеней свободы и , где - число факторных признаков, включённых в уравнение регрессии. В случае парной регрессии , тогда ; , т.е. ; =12-2=10.
Вычислим наблюдаемое значение критерия:
Проверим правильность решения, вычислим через коэффициент детерминации:
Вывод: наблюдаемое значение найденное двумя способами совпадает, значит значение найдено верно.
По виду конкурирующей гипотезы можно говорить о правосторонней критической области (рис. 3). По таблице критических точек распределения Фишера – Снедекора находим значение критической точки критерия : .
Вследствие того, что , принимается конкурирующая гипотеза , т.е. полученное эмпирическое уравнение регрессии можно использовать на практике, например, для прогнозирования.
Рис. 3. Кривая
распределения случайной
6. Построим доверительные интервалы для теоретических коэффициентов регрессии и с надёжностью, равной 95 % ( ). Доверительный интервал (интервальная оценка) для истинных коэффициентов регрессии определяется с использованием - статистики, имеющей распределение Стьюдента. Вычислим верхнюю и нижнюю границы доверительного интервала:
где ; (в данном случае ).
Так, с заданной надёжностью интервальная оценка теоретического коэффициента регрессии имеет вид:
где .
Тогда ,
Таким образом, с надежностью 95% можно утверждать, что если объем денежной массы увеличится на 1 трлн. руб., то величина курса доллара США к рублю снизится от 0,682 до 0,325 рублей.
С заданной надёжностью интервальная оценка теоретического коэффициента (свободного члена) имеет вид:
где .
Произведя необходимые вычисления, получаем
С надёжностью 95% можно утверждать, что истинное значение коэффициента (свободного члена) будет лежать в интервале . В данном случае, экономическая интерпретация построенного доверительного интервала не имеет экономического содержания.
7. Доверительный интервал для индивидуального (прогнозного) значения объясняемой переменной , отвечающего значению , вычислим следующим образом:
где - прогнозное значение объясняемой переменной (точечный прогноз) при ;
- стандартная ошибка случайной величины , вычисляемая по формуле
;
.
Подставляя ранее найденные значения, получим:
Доверительный интервал стоится с надежностью 95%, следовательно, . Значение независимой переменой по условию принимаем равным трлн. руб. При данном объеме денежной массы в стране, величину курса доллара США к рублю можно рассчитать по построенному уравнению регрессии, т.е.
.
Таким образом, рубля в день.
Тогда, искомый доверительный интервал имеет вид:
Таким образом, с надёжностью 95% можно утверждать, что при объеме денежной массы в 12,5 трлн. рублей в стране, величина курса доллара США к рублю будет колебаться в пределах от 23,713 до 25,328 руб./доллар.
8. На корреляционном поле построим эмпирическую линию регрессии, задаваемую уравнением .
Рис. 4. Корреляционное поле с линией регрессии.