Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Февраля 2013 в 13:05, контрольная работа
Задача
По предприятию легкой промышленности региона получена информация, характеризующая зависимость объема выпуска продукции (Y, млн. руб.) от объема капиталовложений (X, млн. руб.).
Найти:
1. Найти параметры уравнения линейной регрессии, дать экономическую интерпретацию коэффициента регрессии.
2. Вычислить остатки; найти остаточную сумму квадратов; оценить дисперсию остатков ; построить график остатков.
3. Проверить выполнение предпосылок МНК.
t |
y |
x |
yx |
x2 |
||||||||
1 |
21 |
12 |
252 |
144 |
-2,7 |
7,29 |
-4,1 |
16,81 |
11,07 |
19,73 |
1,27 |
6,048 |
2 |
10 |
4 |
40 |
16 |
-13,7 |
187,69 |
-12,1 |
146,41 |
165,77 |
11,99 |
-1,99 |
19,9 |
3 |
26 |
18 |
468 |
324 |
2,3 |
5,29 |
1,9 |
3,61 |
4,37 |
25,54 |
0,46 |
1,769 |
4 |
33 |
27 |
891 |
729 |
9,3 |
86,49 |
10,9 |
118,81 |
101,37 |
34,25 |
-1,25 |
3,788 |
5 |
34 |
26 |
884 |
676 |
10,3 |
106,09 |
9,9 |
98,01 |
101,97 |
33,28 |
0,72 |
2,118 |
6 |
37 |
29 |
1073 |
841 |
13,3 |
176,89 |
12,9 |
166,41 |
171,57 |
36,19 |
0,81 |
2,189 |
7 |
9 |
1 |
9 |
1 |
-14,7 |
216,09 |
-15,1 |
228,01 |
221,97 |
9,08 |
-0,08 |
0,889 |
8 |
21 |
13 |
273 |
169 |
-2,7 |
7,29 |
-3,1 |
9,61 |
8,37 |
20,70 |
0,3 |
1,429 |
9 |
32 |
26 |
832 |
676 |
8,3 |
68,89 |
9,9 |
98,01 |
82,17 |
33,28 |
-1,28 |
4 |
10 |
14 |
5 |
70 |
25 |
-9,7 |
94,09 |
-11,1 |
123,21 |
107,67 |
12,96 |
1,04 |
7,429 |
Итого |
237 |
161 |
4792 |
3601 |
0 |
956,1 |
1008,9 |
976,3 |
49,559 | |||
Ср. знач. |
23,7 |
16,1 |
479,2 |
360,1 |
4,956 |
Таблица 1
Построение степенной модели парной регрессии
Уравнение степенной модели имеет вид: .
Для построения этой модели необходимо произвести линеаризацию переменных. Для этого произведем логарифмирование обеих частей уравнения:
t |
Факт y(t) |
lg(Y) |
Переменная x(t) |
lg(X) |
1 |
21 |
1,3222 |
12 |
1,0792 |
2 |
10 |
1 |
4 |
0,6021 |
3 |
26 |
1,4150 |
18 |
1,2553 |
4 |
33 |
1,5185 |
27 |
1,4314 |
5 |
34 |
1,5315 |
26 |
1,4150 |
6 |
37 |
1,5682 |
29 |
1,4624 |
7 |
9 |
0,9542 |
1 |
0 |
8 |
21 |
1,3222 |
13 |
1,1139 |
9 |
32 |
1,5051 |
26 |
1,4150 |
10 |
14 |
1,1461 |
5 |
0,6990 |
Итого |
237 |
13,283 |
161 |
10,473 |
Ср. знач. |
23,7 |
1,3283 |
16,1 |
1,0473 |
Обозначим . Тогда уравнение примет вид Y = A + bX – линейное уравнение регрессии.
Рассчитаем его параметры, используя данные табл. 2.
;
Y = 0,8536+0,4533X
Перейдем к исходным переменным х и y, выполнив потенцирование данного уравнения:
Определим индекс корреляции:
.
Связь между показателем y и х можно считать достаточно сильной.
Коэффициент детерминации:
Вариация результата Y (объема выпуска продукции) на 95,1% объясняется вариацией фактора X (объемом капиталовложений).
Рассчитаем F-критерия Фишера:
.
F>Fтабл. = 5,32, для α = 0,05; k1 = m = 1, k2 = n-m-1 = 8. Уравнение регрессии с вероятностью 0,95 в целом статически значимое, так как F>Fтабл.
Определим среднюю относительную ошибку:
В среднем расчетные значения для линейной модели отличаются от фактических значений на 10,083%.
Таблица 2
t |
y |
Y |
x |
X |
YX |
X2 |
||||||
1 |
21 |
1,3222 |
12 |
1,0792 |
1,4269 |
1,1647 |
22,018 |
-2,7 |
7,29 |
-1,018 |
1,036 |
4,85 |
2 |
10 |
1 |
4 |
0,6021 |
0,6021 |
0,3625 |
13,381 |
-13,7 |
187,69 |
-3,381 |
11,431 |
33,81 |
3 |
26 |
1,415 |
18 |
1,2553 |
1,7762 |
1,5758 |
26,460 |
2,3 |
5,29 |
-0,46 |
0,212 |
1,77 |
4 |
33 |
1,5185 |
27 |
1,4314 |
2,1736 |
2,0489 |
31,799 |
9,3 |
86,49 |
1,201 |
1,442 |
3,64 |
5 |
34 |
1,5315 |
26 |
1,4150 |
2,1671 |
2,0022 |
31,260 |
10,3 |
106,09 |
2,74 |
7,508 |
8,06 |
6 |
37 |
1,5682 |
29 |
1,4624 |
2,2933 |
2,1386 |
32,846 |
13,3 |
176,89 |
4,154 |
17,256 |
11,23 |
7 |
9 |
0,9542 |
1 |
0 |
0 |
0 |
7,138 |
-14,7 |
216,09 |
1,862 |
3,467 |
20,69 |
8 |
21 |
1,3222 |
13 |
1,1139 |
1,4728 |
1,2408 |
22,831 |
-2,7 |
7,29 |
-1,831 |
3,353 |
8,72 |
9 |
32 |
1,5051 |
26 |
1,4150 |
2,1297 |
2,0022 |
31,260 |
8,3 |
68,89 |
0,74 |
0,548 |
2,31 |
10 |
14 |
1,1461 |
5 |
0,6990 |
0,8011 |
0,4886 |
14,805 |
-9,7 |
94,09 |
-0,805 |
0,648 |
5,75 |
Итого |
237 |
13,283 |
161 |
10,473 |
14,8429 |
13,0243 |
0 |
956,1 |
3,202 |
46,900 |
100,83 | |
Ср. знач. |
23,7 |
1,3283 |
16,1 |
1,0473 |
1,4843 |
10,083 |
Построение показательной функции
Уравнение показательной кривой:
Для построения этой модели необходимо произвести линеаризацию переменных, для этого осуществим логарифмирование обеих частей уравнения:
Обозначим
Получим линейное уравнение регрессии:
Y = A + B·x
Рассчитаем его параметры, используя данные табл. 3.
Уравнение будет иметь вид:
Y = 0,997+0,0206х
Перейдем к исходным переменным х и y, выполнив потенцирование данного уравнения:
Определим индекс корреляции:
Связь между показателем y и х можно считать достаточно сильной.
Индекс детерминации:
Вариация результата Y (объема выпуска продукции) на 94,3% объясняется вариацией фактора X (объемом капиталовложений).
Рассчитаем F-критерия Фишера:
.
F>Fтабл. = 5,32, для α = 0,05; k1 = m = 1, k2 = n-m-1 = 8. Уравнение регрессии с вероятностью 0,95 в целом статически значимое, так как F>Fтабл.
Определим среднюю относительную ошибку:
В среднем расчетные значения для линейной модели отличаются от фактических значений на 10,942%.
t |
y |
Y |
x |
Yx |
x2 |
||||||
1 |
21 |
1,3222 |
12 |
15,87 |
144 |
-2,7 |
7,29 |
17,63 |
11,357 |
3,37 |
16,048 |
2 |
10 |
1 |
4 |
4,00 |
16 |
-13,7 |
187,69 |
12,02 |
4,080 |
-2,02 |
20,200 |
3 |
26 |
1,415 |
18 |
25,47 |
324 |
2,3 |
5,29 |
23,49 |
6,300 |
2,51 |
9,654 |
4 |
33 |
1,5185 |
27 |
41,00 |
729 |
9,3 |
86,49 |
36,13 |
9,797 |
-3,13 |
9,485 |
5 |
34 |
1,5315 |
26 |
39,82 |
676 |
10,3 |
106,09 |
34,44 |
0,194 |
-0,44 |
1,294 |
6 |
37 |
1,5682 |
29 |
45,48 |
841 |
13,3 |
176,89 |
39,76 |
7,618 |
-2,76 |
7,459 |
7 |
9 |
0,9542 |
1 |
0,95 |
1 |
-14,7 |
216,09 |
10,42 |
2,016 |
-1,42 |
15,778 |
8 |
21 |
1,3222 |
13 |
17,19 |
169 |
-2,7 |
7,29 |
18,49 |
6,300 |
2,51 |
11,952 |
9 |
32 |
1,5051 |
26 |
39,13 |
676 |
8,3 |
68,89 |
34,44 |
5,954 |
-2,44 |
7,625 |
10 |
14 |
1,1461 |
5 |
5,73 |
25 |
-9,7 |
94,09 |
12,61 |
1,932 |
1,39 |
9,929 |
Итого |
237 |
13,283 |
161 |
234,64 |
3601 |
0 |
956,1 |
55,548 |
109,424 | ||
Ср. знач. |
23,7 |
1,3283 |
16,1 |
23,46 |
360,1 |
10,942 |
Таблица 3
Построение гиперболической функции
Уравнение гиперболической функции:
Произведем линеаризацию модели путем замены X = 1/x. В результате получим линейное уравнение
.
Рассчитаем его параметры по данным табл. 4.
Получим следующее уравнение
Определим индекс корреляции:
Связь между показателем y и х можно считать относительно сильной.
Коэффициент детерминации:
Вариация результата Y (объема выпуска продукции) на 46,8% объясняется вариацией фактора X (объемом капиталовложений).
Рассчитаем F-критерия Фишера:
.
F>Fтабл. = 5,32, для α = 0,05; k1 = m = 1, k2 = n-m-1 = 8. Уравнение регрессии с вероятностью 0,95 в целом статически значимое, так как F>Fтабл.
Определим среднюю относительную ошибку:
В среднем расчетные значения для линейной модели отличаются от фактических значений на 37,039%.
9. Сравним
модели уравнений нелинейной
регрессии по этим
Параметры |
Коэффициент детерминации R2 |
Средняя относительная ошибка |
1. степенная |
0,951 |
10,083 |
2. показательная |
0,943 |
10,942 |
3. гиперболическая |
0,468 |
37,039 |
Коэффициент детерминации показывает долю вариации результативного признака, находящегося под воздействием изучаемых факторов. Чем ближе R2 к 1, тем выше качество модели.
Чем выше рассеяние эмпирических точек вокруг теоретической линии регрессии, тем меньше средняя ошибка аппроксимации. Ошибка аппроксимации меньше 7% свидетельствует о высоком качестве модели, а при больше 15% - о неудовлетворительном качестве модели.
При сравнении гиперболической, степенной и показательной моделей по данным характеристикам мы видим, что наибольшее значение коэффициента детерминации R2 и наименьшую ошибку аппроксимации имеет степенная модель, следовательно, ее можно считать наилучшей.