Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Февраля 2012 в 07:44, контрольная работа
Задача 1. С помощью метода наименьших квадратов на основании данных таблицы построить линейную модель зависимости приведенных переменных. В одной системе координат изобразить статистические данные и график найденной зависимости. Оценить значимость модели в целом и значимость параметров модели.
По, данным, представленным ниже в таблице, изучается зависимость индекса человеческого развития У от переменных:
Х2 – расходы на конечное потребление в текущих ценах, % к ВВП;
Х4 – валовое накопление, % к ВВП.
№ п/п | Страна | Индекс человеческого развития, У | Расходы на конечное потребление, % к ВВП, Х2 | Валовое накопление, % к ВВП, Х2 |
1 | Австрия | 0,904 | 75,5 | 25,2 |
2 | Австралия | 0,922 | 78,5 | 21,8 |
3 | Белоруссия | 0,763 | 78,4 | 25,7 |
4 | Бельгия | 0,923 | 77,7 | 17,8 |
5 | Великобритания | 0,918 | 84,4 | 15,9 |
6 | Германия | 0,906 | 75,9 | 22,4 |
7 | Дания | 0,905 | 76,0 | 20,6 |
8 | Индия | 0,545 | 67,5 | 25,2 |
9 | Испания | 0,894 | 78,2 | 20,7 |
10 | Италия | 0,900 | 78,1 | 17,5 |
11 | Канада | 0,932 | 78,6 | 19,7 |
12 | Казахстан | 0,740 | 84,0 | 18,5 |
13 | Китай | 0,701 | 59,2 | 42,4 |
14 | Латвия | 0,744 | 90,2 | 23,0 |
15 | Нидерланды | 0,921 | 72,8 | 20,2 |
Задача 1. С помощью метода наименьших квадратов на основании данных таблицы построить линейную модель зависимости приведенных переменных. В одной системе координат изобразить статистические данные и график найденной зависимости. Оценить значимость модели в целом и значимость параметров модели.
Решение: линейное уравнение имеет вид: у = а + b*x
Параметры уравнения прямой вычислим по формулам:
b = (xycp – xcp*ycp): (x2 cp – (xcp)2)
a = ycp – b* xcp
Тогда b = (65,0167 – 77*0,8412): (5976,807-772) = 0,005
a = 0,8412 – 0,005*77 = 0,456
Выборочное уравнение регрессии имеет вид ур = 0,456 + 0,005*х
№ п/п | X | Y | X*Y | X*X | Y*Y | Yp | e=y-yp | e*e |
1 | 75,5 | 0,904 | 68,252 | 5700,25 | 0,817216 | 0,8335 | 0,0705 | 0,00497 |
2 | 78,5 | 0,922 | 72,377 | 6162,25 | 0,850084 | 0,8485 | 0,0735 | 0,005402 |
3 | 78,4 | 0,763 | 59,8192 | 6146,56 | 0,582169 | 0,848 | -0,085 | 0,007225 |
4 | 77,7 | 0,923 | 71,7171 | 6037,29 | 0,851929 | 0,8445 | 0,0785 | 0,006162 |
5 | 84,4 | 0,918 | 77,4792 | 7123,36 | 0,842724 | 0,878 | 0,04 | 0,0016 |
6 | 75,9 | 0,906 | 68,7654 | 5760,81 | 0,820836 | 0,8355 | 0,0705 | 0,00497 |
7 | 76 | 0,905 | 68,78 | 5776 | 0,819025 | 0,836 | 0,069 | 0,004761 |
8 | 67,5 | 0,545 | 36,7875 | 4556,25 | 0,297025 | 0,7935 | -0,2485 | 0,061752 |
9 | 78,2 | 0,894 | 69,9108 | 6115,24 | 0,799236 | 0,847 | 0,047 | 0,002209 |
10 | 78,1 | 0,9 | 70,29 | 6099,61 | 0,81 | 0,8465 | 0,0535 | 0,002862 |
11 | 78,6 | 0,932 | 73,2552 | 6177,96 | 0,868624 | 0,849 | 0,083 | 0,006889 |
12 | 84 | 0,74 | 62,16 | 7056 | 0,5476 | 0,876 | -0,136 | 0,018496 |
13 | 59,2 | 0,701 | 41,4992 | 3504,64 | 0,491401 | 0,752 | -0,051 | 0,002601 |
14 | 90,2 | 0,744 | 67,1088 | 8136,04 | 0,553536 | 0,907 | -0,163 | 0,026569 |
15 | 72,8 | 0,921 | 67,0488 | 5299,84 | 0,848241 | 0,82 | 0,101 | 0,010201 |
Сумма | 1155 | 12,618 | 975,2502 | 89652,1 | 10,79965 | 12,615 | 0,003 | 0,166671 |
Средняя | 77 | 0,8412 | 65,01668 | 5976,807 | 0,719976 | 0,841 | 0,0002 | 0,011111 |
Таким образом, связь между У и Х средняя прямая. С увеличением расходов на конечное потребление на 1% от ВВП, индекс человеческого развития увеличивается на 0,005 пункта.
Коэффициент детерминации
10,13% изменений результативного признака вызваны изменениями факторного признака х.
Для
оценки статистической значимости коэффициентов
регрессии рассчитаем
-критерий Стьюдента и доверительные
интервалы каждого из показателей. Рассчитаем
случайные ошибки параметров линейной
регрессии.
Тогда t-значения критерия Стьюдента составят:
Критическое значение критерия Стьюдента при уровне значимости α=0,05 числе степеней свободы k=13 равно tкр=2,1604. Таким образом, коэффициенты регрессии статистически не значимы, так как фактические значения критериев меньше табличного значения. Оценку значимости уравнения регрессии проведем с помощью F-критерия Фишера:
F = r2* (n-2): (1 –r2) = 0,1013*13: 0,8987= 1,465
Fтабл. при уровне значимости α = 0,05 и числе степеней свободы k = 13 равно 4,67 . Уравнение регрессии с вероятностью 0,95 статистически не значимо, т.к.
Построим
графики статистических данных и
уравнения регрессии.
Задача 2. С помощью метода наименьших квадратов на основании данных таблицы построить линейную модель зависимости ряда переменных. Оценить значимость модели в целом. Сделать вывод о том, какая из независимых переменных имеет большее влияние на зависимую переменную.
Решение: Расчет показателей связи проведем по формулам:
Составим вспомогательную таблицу.
№ п/п | Х2 | Х4 | у | Х2*у | Х4*у | Х22 | Х42 | Х2*х4 | у*у |
1 | 75,5 | 25,2 | 0,904 | 68,252 | 22,7808 | 5700,25 | 635,04 | 1902,6 | 0,817216 |
2 | 78,5 | 21,8 | 0,922 | 72,377 | 20,0996 | 6162,25 | 475,24 | 1711,3 | 0,850084 |
3 | 78,4 | 25,7 | 0,763 | 59,8192 | 19,6091 | 6146,56 | 660,49 | 2014,88 | 0,582169 |
4 | 77,7 | 17,8 | 0,923 | 71,7171 | 16,4294 | 6037,29 | 316,84 | 1383,06 | 0,851929 |
5 | 84,4 | 15,9 | 0,918 | 77,4792 | 14,5962 | 7123,36 | 252,81 | 1341,96 | 0,842724 |
6 | 75,9 | 22,4 | 0,906 | 68,7654 | 20,2944 | 5760,81 | 501,76 | 1700,16 | 0,820836 |
7 | 76 | 20,6 | 0,905 | 68,78 | 18,643 | 5776 | 424,36 | 1565,6 | 0,819025 |
8 | 67,5 | 25,2 | 0,545 | 36,7875 | 13,734 | 4556,25 | 635,04 | 1701 | 0,297025 |
9 | 78,2 | 20,7 | 0,894 | 69,9108 | 18,5058 | 6115,24 | 428,49 | 1618,74 | 0,799236 |
10 | 78,1 | 17,5 | 0,9 | 70,29 | 15,75 | 6099,61 | 306,25 | 1366,75 | 0,81 |
11 | 78,6 | 19,7 | 0,932 | 73,2552 | 18,3604 | 6177,96 | 388,09 | 1548,42 | 0,868624 |
12 | 84 | 18,5 | 0,74 | 62,16 | 13,69 | 7056 | 342,25 | 1554 | 0,5476 |
13 | 59,2 | 42,4 | 0,701 | 41,4992 | 29,7224 | 3504,64 | 1797,76 | 2510,08 | 0,491401 |
14 | 90,2 | 23 | 0,744 | 67,1088 | 17,112 | 8136,04 | 529 | 2074,6 | 0,553536 |
15 | 72,8 | 20,2 | 0,921 | 67,0488 | 18,6042 | 5299,84 | 408,04 | 1470,56 | 0,848241 |
Итого | 1155 | 336,6 | 12,618 | 975,2502 | 277,9313 | 89652,1 | 8101,46 | 25463,71 | 10,79965 |
Средняя | 77 | 22,44 | 0,8412 | 65,01668 | 18,52875 | 5976,807 | 540,0973 | 1697,581 | 0,719976 |
Подставив в данную систему нормальных уравнений рассчитанные показатели получим:
Решая данную систему получим:
а0 =1,240 а1 =-0,002 а2 =-0,011
Уравнение регрессии имеет вид
У = 1,240 – 0,002х1 – 0,011х2
Таким образом, при увеличении расходов на конечное потребление на 1%, индекс человеческого развития сокращается на 0,002, а при увеличении валового накопления на 1% индекс человеческого развития сокращается на 0,011 пункта.
Оценим значимость полученной модели.
Расчет коэффициентов корреляции и детерминации
R = √ (r²yx1 + r²yx2 - 2 ryx1 ryx2 rx1x2): (1 - r²x1x2)
ryx = ( xyср – xср * yср): (σx * σy )
хуср
= ∑х*у : n
xср = ∑x : n
σ = √ х²ср - (хср)2
ryx1 = (65,017 – 77*0,841): (6,914*0,111) = - 0,319
σx1 =
σx2 =
σy =
ryx2 = (18, 529 – 22,44*0,841):( 6,045*0,111) =- 0,518
rx1x2 = (1697,581 - 77*22,44): (6,914*6,045) = - 0,725
R = √ (0,102+ 0,268 - 2*0,319*0,518*0,725): (1 – 0,526) = 0,524
D = 0,5242 * 100% = 27,4%
Определим значение F – критерия Фишера.
F = (R2 *(n-m)) : [(1- R2) (m-1)]
F = (0,274*(15-2)): [(1 – 0,274)*(2-1)] = 4,906
F табличное равно 4,67 при уровне значимости α = 0,05 и числе степеней свободы ν1 = n –m = 15-2 = 13 и ν2 = m-1=2-1=1
Так как Fф > Fт , то значение коэффициента корреляции следует признать достоверным, а уравнение регрессии статистически значимым.
Коэффициенты эластичности показывают на сколько процентов в среднем изменяется результативный признак при изменении факторного на 1% при фиксированном значении других факторов.
Э1 = а1 *хср1: уср = -0,0019* 77: 0,8412 = -0,174%
Э2 = а2* хср2: уср = -0,011*22,44: 0,8412 = -0,293%
Следовательно, при изменении на 1% расходов на конечное потребление на 1% индекс человеческого развития сокращается на 0,174%, а при увеличении валового накопления на 1% индекс человеческого развития сократится на 0,293%.
При помощи бета-коэффициентов дается оценка различия в степени варьирования вошедших в уравнение факторов. Они показывают на какую часть своего среднего квадратического отклонения изменится результативный признак с изменением соответствующего факторного на величину своего среднего квадратического отклонения.
β1 = а1*σх1 : σу = -0,0019*6,914: 0,111 = -0,118
β2 = а2* σх2 : σу = -0,011*6,045 : 0,111 = -0,599
Таким образом, наибольшее влияние на индекс человеческого развития с учетом вариации способен оказать второй фактор (валовое накопление), т.к. ему соответствует наибольшая абсолютная величина бета-коэффициента.
Коэффициенты отдельного определения используются для определения в суммарном влиянии факторов доли каждого из них:
D1 = β1*ryx1 : R² = 0,118*0,319: 0,524= 0,072
D2 = β2*ryx2 : R² = 0,599*0,518: 0,524= 0,928
Следовательно,
на долю влияния первого фактора приходится
7,2%, а на долю второго – 92,8%.