Автор: Пользователь скрыл имя, 26 Февраля 2012 в 15:55, контрольная работа
Требуется:
1. Для характеристики У от Х построить следующие модели:
линейную,
степенную,
показательную,
гиперболическую.
2. Оценить каждую модель, определив:
индекс корреляции,
среднюю относительную ошибку,
коэффициент детерминации,
F – критерий Фишера.
Задача №1
По предприятиям легкой промышленности региона получена информация, характеризующая зависимость объема выпуска продукции (У, млн. руб) от объема капиталовложений (Х, млн. руб).
Требуется:
1. Для характеристики У от Х построить следующие модели:
линейную,
степенную,
показательную,
гиперболическую.
2. Оценить каждую модель, определив:
индекс корреляции,
среднюю относительную ошибку,
коэффициент детерминации,
F – критерий Фишера.
3. Составить сводную таблицу вычислений, выбрать лучшую модель, дать интерпретацию рассчитанных характеристик.
4. Рассчитать прогнозное значение результативного признака, если прогнозное значение фактора увеличится на 110% относительно среднего уровня.
5. Результаты расчетов отобразить на графике.
Вариант | Наблюдения |
10 | Y 40 44 48 52 56 64 70X 22 28 30 32 44 51 58 |
Решение:
Построение линейной модели парной регрессии.
Определим линейный коэффициент парной корреляции по следующей формуле, используя данные таблицы 1.1:
Можно сказать, что связь между объемом капиталовложений X и объемом выпуска продукции Y прямая, достаточно сильная.
Уравнение линейной регрессии имеет вид: .
Значения параметров a и b линейной модели определим, используя данные таблицы 1.1.
Уравнение регрессии имеет вид: .
С увеличением объема капиталовложений на 1 млн руб. объем выпускаемой продукции увеличится в среднем на 790 тыс. руб. Это свидетельствует о эффективности работы предприятий.
Таблица 1.1
t | y | x | yx | x 2 | |||||||
1 | 40 | 22 | 880 | 484 | -13,43 | 180,33 | -15,86 | 251,45 | 40,64 |
-0,64 | 1,6 |
2 | 44 | 28 | 1232 | 784 | -9,43 | 88,90 | -9,86 | 97,16 | 45,38 | -1,38 | 3,14 |
3 | 48 | 30 | 1440 | 900 | -5,43 | 29,47 | -7,86 | 61,73 | 46,96 | 1,04 | 2,17 |
4 | 52 | 32 | 1664 | 1024 | -1,43 | 2,04 | -5,86 | 34,31 | 48,54 | 3,46 | 6,65 |
5 | 56 | 44 | 2464 | 1936 | 2,57 | 6,61 | 6,14 | 37,73 | 58,02 | -2,02 | 3,61 |
6 | 64 | 51 | 3264 | 2601 | 10,57 | 111,76 | 13,14 | 172,73 | 63,55 | 0,45 | 0,70 |
7 | 70 | 58 | 4060 | 3364 | 16,57 | 274,61 | 20,14 | 405,73 | 69,08 | 0,92 | 1,31 |
Итого | 374 | 265 | 15004 | 11093 |
| 693,71 |
| 1060,86 | 372,17 | 1,83 | 19,18 |
Сред нее | 53,43 | 37,86 | 2143,43 | 1584,71 |
|
|
|
|
|
| 2,74 |
Рассчитаем коэффициент детерминации:
Вариация результата Y (объема выпуска продукции) на 97,1% объясняется вариацией фактора X (объемом капиталовложений).
Оценку значимости уравнения регрессии проведем с помощью F-критерия Фишера:
;
FFтабл = 6,61 для =0,05; k1 = m = 1, k2 = n – m – 1 = 5.
Уравнение регрессии с вероятностью 0,95 в целом статистически значимое, т.к. F Fтабл.
Определим среднюю ошибку:
.
В среднем расчетные значения для линейной модели отличаются от фактических значений на 2,74%.
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:
lg = lg a +b lg x. данные приведены в таблице 1.2.
Таблица 1.2
| Факт. y(t) | lg(y) | Перем. x(t) | lg(x) |
1 | 40 | 1,602 | 22 | 1,342 |
2 | 44 | 1,643 | 28 | 1,447 |
3 | 48 | 1,681 | 30 | 1,477 |
4 | 52 | 1,716 | 32 | 1,505 |
5 | 56 | 1,748 | 44 | 1,643 |
6 | 64 | 1,806 | 51 | 1,708 |
7 | 70 | 1,845 | 58 | 1,763 |
Среднее | 53,429 | 1,720 | 37,857 | 1,555 |
Обозначим Y = lg , X = lg x, A = lg a. тогда уравнение примет вид: Y = A + bX – линейное уравнение регрессии. Рассчитаем его параметры, используя данные таблицы 1.3.
|
y |
Y |
x |
X |
YX |
X2 |
Ei |
| ||
1 | 40 | 1,602 | 22 | 1,342 | 2,1506 | 1,8021 | 39,8855 | 0,1145 | 0,2862 | 0,0819 |
2 | 44 | 1,643 | 28 | 1,447 | 2,3783 | 2,0943 | 45,6418 | -1,6418 | 3,7313 | 13,9226 |
3 | 48 | 1,681 | 30 | 1,477 | 2,4834 | 2,1819 | 47,4364 | 0,5636 | 1,1741 | 1,3786 |
4 | 52 | 1,716 | 32 | 1,505 | 2,5828 | 2,2655 | 49,1790 | 2,8210 | 5,4249 | 29,4299 |
5 | 56 | 1,748 | 44 | 1,643 | 2,8731 | 2,7009 | 58,7613 | -2,7613 | 4,9308 | 24,3132 |
6 | 64 | 1,806 | 51 | 1,708 | 3,0842 | 2,9158 | 63,8165 | 0,1835 | 0,2867 | 0,0822 |
7 | 70 | 1,845 | 58 | 1,763 | 3,2537 | 3,1097 | 68,5737 | 1,4263 | 2,0376 | 4,1519 |
Сред-нее |
| 1,7203 |
| 1,5552 | 2,6866 | 2,4386 | 53,3277 | 0,1008 | 2,5531 | 10,4800 |
Итого | 374 | 12,042 | 265 | 10,886 | 18,806 | 17,070 | 373,294 | 0,7058 | 17,872 | 73,360 |
Уравнение регрессии будет иметь вид: Y = 0,8504 + 0,5593X.
Перейдем к исходным переменным x и y, выполнив потенцирование данного уравнения.
Получим уравнение степенной модели регрессии: = 7,086 x0,559.
Определим индекс корреляции:
связь между показателем y и фактором x можно считать достаточно сильной.
Коэффициент детерминации равен 0,97:
Вариация результата Y (объем выпуска продукции) на 97% объясняется вариацией фактора X (объемом капиталовложений).
Рассчитаем F-критерий Фишера:
F Fтабл = 6,61 для = 0,05; k1 = m = 1, k2 = n –m –1 = 5.
Уравнение регрессии с вероятностью 0,95 в целом статистически значимое, т.к. F Fтабл.
Средняя относительная ошибка
В среднем расчетные значения для степенной модели отличаются от фактических значений на 2,55%.
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+Bx.
Рассчитаем его параметры, используя данные таблицы 1.4.
t | y | Y | x | Yx | x2 | Ei | |||||||
1 | 40 | 1,602 | 22 | 35,25 | 484 | -0,118 | 0,014 | -15,857 | 251,449 | 41,01 | 1,01 | -1,01 | -2,514 |
2 | 44 | 1,643 | 28 | 46,02 | 784 | -0,077 | 0,006 | -9,857 | 97,163 | 44,57 | 0,33 | -0,57 | -1,302 |
3 | 48 | 1,681 | 30 | 50,44 | 900 | -0,039 | 0,002 | -7,857 | 61,735 | 45,83 | 4,71 | 2,17 | 4,522 |
4 | 52 | 1,716 | 32 | 54,91 | 1024 | -0,004 | 0,000 | -5,857 | 34,306 | 47,12 | 23,80 | 4,88 | 9,381 |
5 | 56 | 1,748 | 44 | 76,92 | 1936 | 0,028 | 0,001 | 6,143 | 37,735 | 55,68 | 0,10 | 0,32 | 0,577 |
6 | 64 | 1,806 | 51 | 92,12 | 2601 | 0,086 | 0,007 | 13,143 | 172,735 | 61,37 | 6,93 | 2,63 | 4,112 |
7 | 70 | 1,845 | 58 | 107,02 | 3364 | 0,125 | 0,016 | 20,143 | 405,735 | 67,64 | 5,57 | 2,36 | 3,370 |
Ср | 53,43 | 1,72 | 37,86 | 66,09 | 1584,71 | 0,000 | 0,006 | 0,000 | 151,551 | 51,89 | 6,06 | 1,54 | 2,59 |
Итого | 374 | 12,04 | 265 | 462,66 | 11093 | 0,000 | 0,045 | 0,000 | 1060,86 | 363,22 | 42,44 | 10,78 | 18,15 |