Автор: Пользователь скрыл имя, 12 Апреля 2012 в 13:43, лабораторная работа
Условия задачи:
Имеются данные о деятельности крупнейших компаний США в 1996 г. (табл.1)
№ Чистый доход млрд.долл. США Оборот капитала млрд.долл. США Использ.капитал млрд.долл. США Числ.служащих тыс.чел. Рыночн.капитализация компании млрд.долл. США
У Х1 Х2 Х3 Х4
1 0,9 31,3 18,9 43 40,9
2 1,7 13,4 13,7 64,7 40,5
3 0,7 4,5 18,5 24 38,9
4 1,7 10 4,8 50,2 38,5
5 2,6 20 21,8 106 37,3
6 1,3 15 5,8 96,6 26,5
7 4,1 137,1 99 347 37
8 1,6 17,9 20,1 85,6 36,8
9 6,9 165,4 60,6 745 36,3
10 0,4 2 1,4 4,1 35,3
11 1,3 6,8 8 26,8 35,3
12 1,9 27,1 18,9 42,7 35
13 1,9 13,4 13,2 61,8 26,2
14 1,4 9,8 12,6 212 33,1
15 0,4 19,5 12,2 105 32,7
16 0,8 6,8 3,2 33,5 32,1
17 1,8 27 13 142 30,5
18 0,9 12,4 6,9 96 29,8
19 1,1 17,7 15 140 25,4
20 1,9 12,7 11,9 59,3 29,3
21 -0,9 21,4 1,6 131 29,2
22 1,3 13,5 8,6 70,7 29,2
23 2 14,4 11,5 65,4 29,1
24 0,7 4,2 1,9 23,1 27,9
25 0,7 15,5 5,8 80,8 27,2
Табл. 1
Задание:
Рассчитайте матрицу парных коэффициентов корреляции; оцените статистическую значимость коэффициентов корреляции.
Рассчитайте параметры линейного уравнения множественной регрессии в двухфакторной модели.
Оцените статистическую значимость параметров регрессионной модели с помощью t-критерия; нулевую гипотезу о значимости уравнения проверьте с помощью F-критерия; оцените качество уравнения регрессии с помощью коэффициента детерминации R2.
Дайте сравнительную оценку силы связи факторов с результатом с помощью коэффициентов эластичности, β и Δ коэффициентов.
Оцените точность уравнения через среднюю относительную ошибку аппроксимации.
Отберите информативные факторы в модель по t-критерию для коэффициентов регрессии. Постройте модель только с информативными факторами и оцените ее параметры.
Рассчитайте прогнозное значение результата, если прогнозные значения факторов составляют 80% от их максимальных значений.
Рассчитайте параметры линейного уравнения множественной регрессии с полным перечнем факторов.
Условия задачи∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3
Решение
№1∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4
№2∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4
№3∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙6
№4∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙8
№5∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙9
№6∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙9
№7∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙11
№8∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙13
Коэффициент множественной корреляции:
R = 0,865
Он показывает тесноту связи зависимой переменной Y с двумя включенными в модель объясняющими факторами.
4. Учитывая, что коэффициент регрессии невозможно использовать для непосредственной оценки влияния факторов на зависимую переменную из-за различия единиц измерения, используем коэффициент эластичности (Э) и бета-коэффициент, которые соответственно рассчитываются по формулам:
Эj = aj ∙ xj/y
Э1 = 0,024 ∙ 16,356 / 1,564 = 0,251
Э2 = 0,006 ∙ 114,252 / 1,564 = 0,438
Коэффициент эластичности показывает, на сколько процентов изменится зависимая переменная при изменении фактора на один процент.
βi = ai ∙ Sxi : Sy
S2xi = 1/(n-1)∑(xi-x)2
S2y = 1/(n-1)∑(yi-y)2
S2x1 = 1/24 ∙ 10352,9616 = 431,373
Sx1 = √431,373 = 20,7695
S2x2 = 1/24 ∙ 535586,2824 = 22316,0951
Sx2 = √22316,0951 = 149,3857
S2y = 1/24 ∙ 49,5376 = 2,064
Sy = √2,064 = 1,437
β1 = 0,024 ∙ 20,7695 : 1,437 = 0,347
β2 = 0,006 ∙ 149,3857 : 1,437 = 0,624
Бета-коэффициент с математической точки зрения показывает, на какую часть величины среднего квадратического отклонения меняется среднее значение зависимой переменной с изменением независимой переменной на одно среднеквадратическое отклонение при фиксированном на постоянном уровне значении остальных независимых переменных. Это означает, что при увеличении использованного капитала на 20,8 млрд. долл. чистый доход увеличится на 0,499 млрд. долл. (0,347 ∙ 1,437).
Долю влияния фактора в суммарном влиянии всех факторов можно оценить по величине дельта-коэффициента Δ(j):
Δj = ry,xj ∙ βj / R2
Δ1 = 0,763 ∙ 0,347 / 0,582 = 0,455
Δ2 = 0,829 ∙ 0,624 / 0,687 = 0,753
5.
Оценим точность уравнения
Средняя относительная ошибка аппроксимации вычисляется по формуле:
Ā = 1/n ∙ ∑|(yi – ŷ)/yi| ∙ 100%
Из таблицы №7 получаем предсказанное y (ŷ) и вычисляем:
Ā = 1/25 ∙ 11,965 ∙ 100% = 47,86%
Так как Ā > 7%, качество выбранной модели низкое.
6. Рассчитаем с помощью MS Excel отдельно для каждого фактора t-критерий Стьюдента. Данные представим в таблице №8.
Фактор | t-критерий |
Х1 | 7,693 |
Х2 | 5,655 |
Х3 | 7,118 |
Х4 | 1,326 |
Та
На основе данных таблицы №8 можно выбрать наиболее информативные факторы по t-критерию Стьюдента. Такими факторами являются оборот капитала (Х1) и численность служащих (Х3). Проведем регрессионный анализ данных. Результаты его представлены в таблицах №9-№12:
Регрессионная статистика | |
Множественный R | 0,859393302 |
R-квадрат | 0,738556848 |
Нормированный R-квадрат | 0,714789288 |
Стандартная ошибка | 0,76726392 |
Наблюдения | 25 |
Табл.9
Дисперсионный анализ | |||||
df | SS | MS | F | Значимость F | |
Регрессия | 2 | 36,5863337 | 18,29316685 | 31,07415608 | 3,90077E-07 |
Остаток | 22 | 12,9512663 | 0,588693923 | ||
Итого | 24 | 49,5376 |
Коэффициенты | Стандартная ошибка | t-статистика | P-Значение | |
Y-пересечение | 0,682161653 | 0,195187556 | 3,494903389 | 0,002048997 |
Х1 | 0,020316117 | 0,009828312 | 2,067101219 | 0,050689557 |
Х3 | 0,003174745 | 0,002548285 | 1,24583562 | 0,225929645 |
|
Табл.
Во втором столбце таблицы №11 содержатся коэффициенты уравнения регрессии а0, а1, а2. В третьем столбце содержатся стандартные ошибки коэффициентов уравнения регрессии, а в четвертом – t-статистика, используемая для проверки значимости коэффициентов уравнения регрессии.
Уравнение регрессии зависимости чистого дохода от оборота капитала и использованного капитала можно записать в следующем виде:
y = 0,682 + 0,02х1 + 0,003х2
Значение коэффициентов детерминации и множественной корреляции можно найти в таблице №9 «Регрессионная статистика».
R2 = 0,739
Следовательно, 73,9% вариации зависимой переменной учтено в модели и обусловлено влиянием включенных факторов.
R = 0,859
Данный коэффициент показывает тесноту связи зависимой переменной Y с двумя включенными в модель объясняющими факторами.
Значение F-критерия Фишера можно найти в таблице №10.
Fрас = 31,07
Fтабл = 3,443
Так как Fрас > Fтабл, то уравнение регрессии следует признать адекватным.
Расчетные значения t-критерия Стьюдента приведены в четвертом столбце таблицы №11 (2,067 и 1,246 для х1 и х2 соответственно). Табличное значение t-критерия равно 2,074. Так как |tрасч| < |tтабл|, коэффициенты не значимы.
7. Прогнозные значения X1,26 и Х2,26 составляют 80% от своих максимальных значений.
Х1,26 = 79,2 Х2,26 = 596
y26 = 0,5312 + 0,0241 ∙ 79,2 + 0,0056 ∙ 596 = 5,778
График модели для х1 «Использованный капитал» представлен на рисунке №4.
График модели для х2 «Численность служащих» представлен на рисунке №5.
8. Для проведения регрессионного анализа с полным перечнем факторов в MS Excel выберем команду Сервис → Анализ данных. В диалоговом окне выберем инструмент Регрессия. Далее введем необходимые диапазоны ячеек и выберем параметры вывода. Результаты представлены в таблицах №13 - №16.
Регрессионная статистика | |
Множественный R | 0,869231058 |
R-квадрат | 0,755562633 |
Нормированный R-квадрат | 0,706675159 |
Стандартная ошибка | 0,778101553 |
Наблюдения | 25 |
Табл.13
Дисперсионный анализ | |||||
df | SS | MS | F | Значимость F | |
Регрессия | 4 | 37,42875948 | 9,35718987 | 15,45513768 | 6,5152E-06 |
Остаток | 20 | 12,10884052 | 0,605442026 | ||
Итого | 24 | 49,5376 |
Коэффициенты | Стандартная ошибка | t-статистика | P-Значение | |
Y-пересечение | -0,321452847 | 1,191061715 | -0,26988765 | 0,790011818 |
Х1 | 0,004447702 | 0,019574664 | 0,227217266 | 0,822561302 |
Х2 | 0,016532032 | 0,021700568 | 0,761824854 | 0,455055126 |
Х3 | 0,00518587 | 0,003212653 | 1,614201408 | 0,122150916 |
Х4 | 0,027710709 | 0,036575473 | 0,757630934 | 0,457506421 |