Аппроксимация методом наименьших квадратов, построение уравнений линейной и степенной функций



9

 

Институт государственного управления права и инновационных технологий

 

 

 

Контрольная работа

По дисциплине «Статистика»

На тему:

«Аппроксимация методом наименьших квадратов, построение уравнений линейной и степенной функций.

 

Вариант №67,84.

 

 

Студентки III курса

Экономического факультета

Заочного отделения

Специальность

«Бухгалтерский учет,

анализ и аудит»

Жигуновой

Анны Евгеньевны

Преподаватель:

Хайкин

Рудольф Моисеевич

 

 

 

 

Москва 2011

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ход расчета

 

Вариант № 67

1.      Упорядочить по возрастанию y(x):

 

№ п/п

х

у

1

550

6669

2

551

6681,1

3

554

6717,4

4

558

6765,8

5

561

6802,1

6

561

6802,1

7

562

6814,2

8

565

6850,5

9

567

6874,7

10

571

6923,1

11

571

6923,1

 

2.      Расчет параметров уравнения.

2.1 Составляем перечень всех точек:

№ п/п

х

у

Х2

У2

х*у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Находим х2:    Находим у2 :      Находим х*у :

1)

302500

 

 

44475561

 

3667950

2)

303601

 

 

44637097,21

 

3681286,1

3)

306916

 

 

45123462,76

 

3721439,6

4)

311364

 

 

45776049,64

 

3775316,4

5)

314721

 

 

46268564,41

 

3815978,1

6)

314721

 

 

46268564,41

 

3815978,1

7)

315844

 

 

46433321,64

 

3829580,4

8)

319225

 

 

46929350,25

 

3870532,5

9)

321489

 

 

47261500,09

 

3897954,9

10)

326041

 

 

47929313,61

 

3953090,1

11)

326041

 

 

47929313,61

 

3953090,1

 

2.2   Вычисляем величины:

=6171;

=74823,1;

=3462463;

=509032098,6;

=41982196,3;

 

2.3   Заносим полученные данные в таблицу:

 

№ п/п

х

у

Х2

У2

х*у

1

550

6669

302500

44475561

3667950

2

551

6681,1

303601

44637097,21

3681286,1

3

554

6717,4

306916

45123462,76

3721439,6

4

558

6765,8

311364

45776049,64

3775316,4

5

561

6802,1

314721

46268564,41

3815978,1

6

561

6802,1

314721

46268564,41

3815978,1

7

562

6814,2

315844

46433321,64

3829580,4

8

565

6850,5

319225

46929350,25

3870532,5

9

567

6874,7

321489

47261500,09

3897954,9

10

571

6923,1

326041

47929313,61

3953090,1

11

571

6923,1

326041

47929313,61

3953090,1

Сумма

6171

74823,1

3462463

509032098,6

41982196,3

 

2.4   Находим коэффициент «а» :

 

а=

= = = = 12,1

 

2.5   Находим коэффициент «b»:

 

b=

 

= = 6802,1-6788,1 = 14.

 

 

 

2.6   Записываем уравнение линейной регрессии при помощи коэффициентов «а» и «b»:

y= 12,1x+14.

 

Проверка: y=12,1*550+14=6669.

 

 

2.7   Построение графика линейной регрессии:

 

 

 

Вариант № 84

1.      Упорядочить по возрастанию Y.

 

№ п/п

x

y

 1

121

2,171219

 2

146

2,25826

 3

104

2,207583

 4

141

2,232598

 5

114

2,523234

 6

143

2,64644

 7

108

2,76342

 8

86

2,848126

 9

100

2,938907

 10

97

3,0114

 11

91

3,169223

 12

88

3,255365

 13

145

3,315791

 14

81

3,478547

 15

78

3,585174

 16

71

3,865264

 

2.      Рассчитать параметры уравнений степенной (нелинейной) регрессии.

2.1   Составим перечень всех точек:

№ п/п

x

y

lg x

lg y

X2

lg x2

Lgx*lgy

1

146

2,25826

 

 

 

 

 

2

121

2,171219

 

 

 

 

 

3

104

2,207583

 

 

 

 

 

4

141

2,232598

 

 

 

 

 

5

114

2,523234

 

 

 

 

 

6

143

2,64644

 

 

 

 

 

7

108

2,76342

 

 

 

 

 

8

86

2,848126

 

 

 

 

 

9

100

2,938907

 

 

 

 

 

10

97

3,0114

 

 

 

 

 

11

91

3,169223

 

 

 

 

 

12

88

3,255365

 

 

 

 

 

13

145

3,315791

 

 

 

 

 

14

81

3,478547

 

 

 

 

 

15

78

3,585174

 

 

 

 

 

16

71

3,865264

 

 

 

 

 

 

Находим lgx:              Находим lgy:               Находим х2:    Находим lgx2:

 

1)

lg121=2,0828

 

lg2,171219=0,3367

 

121=14641

lg14641=4,1656

2)

lg146=2,1644

 

lg2,25826=0,3538

 

146=21316

lg21316=4,3287

3)

lg104=2,0170

 

lg2,207583=0,3439

 

104=10816

lg10816=4,0341

4)

lg141=2,1492

 

lg2,232598=0,3488

 

141=19881

lg19881=4,2984

5)

lg114=2,0569

 

lg2,523234=0,4019

 

114=12996

lg12996=4,1138

6)

lg143=2,1553

 

lg2,64644=0,4227

 

143=20449

lg20449=4,3107

7)

lg108=2,0334

 

lg2,76342=0,4114

 

108=11664

lg11664=4,0667

8)

lg86=1,9345

 

lg2,848126=0,4546

 

86=7396

lg7396=3,8689

9)

lg100=2

 

 

lg2,938907=0,4681

 

100=10000

 

lg10000=4

10)

lg97=1,9868

 

lg3,0114=0,4788

 

97=9409

lg9409=3,9735

11)

lg91=1,9590

 

lg3,169223=0,5009

 

91=8281

lg8281=3,9180

12)

lg88=1,9445

 

lg3,255365=0,5126

 

88=7744

lg7744=3,8889

13)

lg145=2,1614

 

lg3,315791=0,5206

 

145=21025

lg21025=4,3227

14)

lg81=1,9085

 

lg3,478547=0,5414

 

81=6561

lg6561=3,8169

15)

lg78=1,8921

 

lg3,585174=0,5545

 

78=6084

lg6084=3,7841

16)

lg71=1,8513

 

lg3,865264=0,5872

 

71=5041

lg5041=3,7025

 

Находим lgx*lgy:

 

1)

0,76576472

2)

0,70127876

3)

0,6936463

4)

0,74964096

5)

0,8268738

6)

0,91039872

7)

0,89754276

8)

0,8794237

9)

0,9364

10)

0,95127984

11)

0,981459

12)

0,9967507

13)

1,12522484

14)

1,0332619

15)

1,04916945

16)

1,08708336

 

2.2   Составляем перечень всех величин:

 

=32,2971

=7,2679

=64,5935

=14,58519881

 

2.3   Вводим полученные значения в таблицу:

 

№ п/п

x

y

lg x

lg y

lg x2

lg x*lg y

1

121

2,171219

2,0828

0,3367

4,1656

0,70127876

2

146

2,25826

2,1644

0,3538

4,3287

0,76576472

3

104

2,207583

2,017

0,3439

4,0341

0,6936463

4

141

2,232598

2,1492

0,3488

4,2984

0,74964096

5

114

2,523234

2,0569

0,402

4,1138

0,8268738

6

143

2,64644

2,1553

0,4224

4,3107

0,91039872

7

108

2,76342

2,0334

0,4414

4,0667

0,89754276

8

86

2,848126

1,9345

0,4546

3,8689

0,8794237

9

100

2,938907

2

0,4682

4

0,9364

10

97

3,0114

1,9868

0,4788

3,9735

0,95127984

11

91

3,169223

1,959

0,501

3,918

0,981459

12

88

3,255365

1,9445

0,5126

3,8889

0,9967507

13

145

3,315791

2,1614

0,5206

4,3227

1,12522484

14

81

3,478547

1,9085

0,5414

3,8169

1,0332619

15

78

3,585174

1,8921

0,5545

3,7841

1,04916945

16

71

3,865264

1,8513

0,5872

3,7025

1,08708336

Сумма

1714

46,270551

32,2971

7,2679

64,5935

14,58519881

 

 

2.4   Подставляем вычисленные значения в формулу для вычисления коэффициента «а»:

 

а=

===0,15.

 

2.5   Подставляем вычисленные значения в формулу для вычисления коэффициента «b» :

 

b=

 

= =1,057513.

Проверка: y=b*xa  = 1,057513*1460,15 2,233255.

 

Выводы и примеры использования.

Основной смысл оценивания группы данных по методу наименьших квадратов заключается в том что бы построить уравнения регрессии которые которые с наименьшими отклонениями от средней аппроксирует данные предоставленные в задании.

В работе рассчитаны два уравнения регрессии:

1) Линейная регрессия вида y=ax+b;

2) Степенная функция вида y=bxa;

 

 

Применение линейной регрессии в прогнозировании

Прогнозирование - это самостоятельная отрасль науки, которая находит широкое применение во всех сферах человеческой деятельности. Существует большое разнообразие видов и способов прогнозирования, разработанных с учетом характера рассматриваемых задач, целей исследования, состояния информации. Этим вопросам посвящено много книг и журнальных статей. Мы здесь не ставим целью рассказать о теории прогнозирования в целом. Наша задача - показать на примере линейной регрессии применение эконометрических моделей в прогнозировании значений экономических показателей.

В обыденном понимании прогнозирование - это предсказание будущего состояния интересующего нас объекта или явления на основе ретроспективных данных о прошлом и настоящем состояниях при условии наличия причинно-следственной связи между прошлым и будущим. Можно сказать, что прогноз - это догадка, подкрепленная знанием. Поскольку прогностические оценки по сути своей являются приближенными, может возникнуть сомнение относительно его целесообразности вообще. Поэтому основное требование, предъявляемое к любому прогнозу, заключается в том, чтобы в пределах возможного минимизировать погрешности в соответствующих оценках. По сравнению со случайными и интуитивными прогнозами, научно обоснованные и планомерно разрабатываемые прогнозы без сомнения являются более точными и эффективными. Как раз такими являются прогнозы, основанные на использовании методов статистического анализа. Можно утверждать, что из всех способов прогнозирования именно они внушают наибольшее доверие, во-первых, потому что статистические данные служат надежной основой для принятия решений относительно будущего, во-вторых, такие прогнозы вырабатываются и подвергаются тщательной проверке с помощью фундаментальных методов математической статистики.

 



Аппроксимация методом наименьших квадратов, построение уравнений линейной и степенной функций