Контрольная работа: Составление и решение уравнений линейной регрессии
Таблица 4
n | у | Y=lg(y) | х | X=lg(x) | YX | X2 | yпр | ε | ε2 | |ε/y|*100% |
1 | 26 | 1,415 | 17 | 1,230 | 1,741 | 1,514 | 24,823 | 1,177 | 1,385 | 0,045 |
2 | 27 | 1,431 | 22 | 1,342 | 1,921 | 1,802 | 27,476 | -0,476 | 0,226 | 0,018 |
3 | 22 | 1,342 | 10 | 1,000 | 1,342 | 1,000 | 20,142 | 1,858 | 3,452 | 0,084 |
4 | 19 | 1,279 | 7 | 0,845 | 1,081 | 0,714 | 17,503 | 1,497 | 2,242 | 0,079 |
5 | 21 | 1,322 | 12 | 1,079 | 1,427 | 1,165 | 21,641 | -0,641 | 0,411 | 0,031 |
6 | 26 | 1,415 | 21 | 1,322 | 1,871 | 1,748 | 26,977 | -0,977 | 0,955 | 0,038 |
7 | 20 | 1,301 | 14 | 1,146 | 1,491 | 1,314 | 22,996 | -2,996 | 8,975 | 0,150 |
8 | 15 | 1,176 | 7 | 0,845 | 0,994 | 0,714 | 17,503 | -2,503 | 6,263 | 0,167 |
9 | 30 | 1,477 | 20 | 1,301 | 1,922 | 1,693 | 26,464 | 3,536 | 12,505 | 0,118 |
10 | 13 | 1,114 | 3 | 0,477 | 0,531 | 0,228 | 12,537 | 0,463 | 0,214 | 0,036 |
сумма | 219 | 13,273 | 10,589 | 14,322 | 11,891 | 0,939 | 36,630 | 0,764 | ||
ср. знач. | 1,327 | 1,059 | 1,432 | 1,189 | 0,076 |
Уравнение регрессии будет иметь вид: У=0,9103+0,3938*Х. Перейдем к исходным переменным х и у, выполнив потенцирование данного уравнения: ỹ=100,9103 *х0,3938 .
Получим уравнение степенной модели регрессии: ỹ=8,1339*х0,3938 .
Уравнение показательной кривой: ỹ=а*bx . Осуществим логарифмирование обеих частей уравнения: lgy=lg a +x*lgb . Обозначим Y=lgy', В=lgb, A=lga. Получим линейное уравнение регрессии: Y=A+Вх . Рассчитаем его параметры, используя данные табл. 5
Таблица 5
n | у | Y=lg(y) | х | Ух | х2 | У-Уср | (У-Уср )2 | х-хср | (х-хср )2 | Упр | ε | ε2 | |ε/y|*100% |
1 | 26 | 1,415 | 17 | 24,0545 | 289 | 0,088 | 0,008 | 3,7 | 13,69 | 24,365 | 1,635 | 2,673 | 26 |
2 | 27 | 1,431 | 22 | 31,49 | 484 | 0,104 | 0,011 | 8,7 | 75,69 | 29,318 | -2,318 | 5,375 | 27 |
3 | 22 | 1,342 | 10 | 13,4242 | 100 | 0,015 | 0,000 | -3,3 | 10,89 | 18,804 | 3,196 | 10,21 | 22 |
4 | 19 | 1,279 | 7 | 8,95128 | 49 | -0,049 | 0,002 | -6,3 | 39,69 | 16,827 | 2,173 | 4,720 | 19 |
5 | 21 | 1,322 | 12 | 15,8666 | 144 | -0,005 | 0,000 | -1,3 | 1,69 | 20,248 | 0,752 | 0,565 | 21 |
6 | 26 | 1,415 | 21 | 29,7144 | 441 | 0,088 | 0,008 | 7,7 | 59,29 | 28,253 | -2,253 | 5,076 | 26 |
7 | 20 | 1,301 | 14 | 18,2144 | 196 | -0,026 | 0,001 | 0,7 | 0,49 | 21,804 | -1,804 | 3,255 | 20 |
8 | 15 | 1,176 | 7 | 8,23264 | 49 | -0,151 | 0,023 | -6,3 | 39,69 | 16,827 | -1,827 | 3,339 | 15 |
9 | 30 | 1,477 | 20 | 29,5424 | 400 | 0,150 | 0,022 | 6,7 | 44,89 | 27,226 | 2,774 | 7,693 | 30 |
10 | 13 | 1,114 | 3 | 3,34183 | 9 | -0,213 | 0,046 | -10,3 | 106,09 | 14,512 | -1,512 | 2,285 | 13 |
сумма | 219 | 13,273 | 133 | 182,832 | 2161 | 0,120 | 392,1 | 0,814 | 45,199 | 219 | |||
ср. зн | 1,327 | 13,3 | 18,2832 | 216,1 |
Уравнение имеет вид: У=1,11+0,0161х . Перейдем к исходным переменным х и у , выполнив потенцирование уравнения:
ỹ =101,11 (10 0,0161 )х , ỹ =12,99*1,038х – уравнение показательной кривой.
Графики построенных уравнений регрессии приведены на рис. 4.
Рисунок 4
9. Коэффициент детерминации:
Для сравнения и выбора лучшей модели строим сводную таблицу результатов (табл. 6).
Таблица 6
Параметры Модель | коэффициент детерминации | средняя относительная ошибка аппроксимации | коэффициент эластичности |
гиперболическая | 0,672 | 7,257 | -0,250 |
степенная | 0,862 | 0,034 | 0,239 |
показательная | 0,829 | 3,82 | 0,010 |
Вывод: на основании полученных данных лучшей является степенная модель регрессии, т. к. она имеет наибольший коэффициент детерминации R2 =0,862, т.е. вариация факторного признака У (объем выпуска продукции) на 86,2% объясняется вариацией фактора Х (объемом капиталовложений), и наименьшую относительную ошибку (в среднем расчетные значения для степенной модели отличаются от фактических данных на 0,034%). Также степенная модель имеет наибольший коэффициент эластичности, т.е. при изменении фактора на 1% зависимая переменная изменится на 0,24%, таким образом степенную модель можно взять в качестве лучшей для построения прогноза.
Задача 2а и 2б
Имеются два варианта структурной формы модели, заданные в виде матриц коэффициентов модели. Необходимо для каждой матрицы записать системы одновременных уравнений и проверить их на идентифицируемость.
Задача 2а
Решение.
Запишем систему одновременных уравнений:
у1= b 12 у2+ b 13 у3+ a 12 х2+ a 13 х3
у2= b 23 у3+ a 21 х1+ a 22 х2+ a 24 x4
у3 = b 32 у2+ a 31 х1+ a 32 х2+ a 33 х3
Проверим каждое уравнение на выполнение необходимого и достаточного условия идентификации.
1) В первом уравнении три эндогенные переменные у1, у2, у3 (Н=3). В нем отсутствуют экзогенные переменные х1, х4 (D=2). Необходимое условие идентификации D+1=H, 2+1=3 выполнено.
Для проверки на достаточное условие составим матрицу из коэффициентов при переменных х1 и х4 (табл. 7)
Таблица 7
Уравнения, из которых взяты коэффициенты при переменных | Переменные | |
х1 | х4 | |
2 | a 21 | a 24 |
3 | a 31 | 0 |
Определитель матрицы не равен нулю, а ранг матрицы равен 2. Значит, достаточное условие выполнено, первое уравнение идентифицируемо.