Эконометрика: цель и задачи

Содержание:

  1. Введение……………………………………………………………………3
  2. Практическая часть………………………………………….……………..4
    1. Задача 1…………………………………………………………………4
    2. Задача 2…………………………………………………………………13
  3. Список использованной литературы……………………………………...21
  4.  
  5. Введение
 

     Эконометрика – наука, изучающая количественные закономерности и взаимозависимости в экономике методами математической статистики.

     Цель  эконометрики – эмпирический вывод экономических законов.

     Задачи  эконометрики – построение экономических моделей и оценивание их параметров, проверка гипотез о свойствах экономических показателей и формах их связи.

     Эконометрический  анализ служит основой для экономического анализа и прогнозирования, создавая возможность для принятия обоснованных экономических решений.

     Целью данной контрольной работы является закрепление и проверка знаний, полученных студентами в процессе самостоятельного изучения учебной литературы.

 

  1. Практическая  часть
    1. Задача 1

По предприятиям легкой промышленности региона получена информация, характеризующая зависимость  объема выпуска продукции (У, млн. руб) от объема капиталовложений (Х, млн. руб).

Вариант Наблюдения
14 X 86 94 100 96 93 104 122
Y 150 154 146 134 132 126 133

    Требуется:

      1. Для характеристики У от Х построить следующие модели:
        • линейную,
        • степенную,
        • показательную,
        • гиперболическую.
  1. Оценить каждую модель, определив:
        • индекс корреляции,
        • среднюю относительную ошибку,
        • коэффициент детерминации,
        • F – критерий Фишера.
  2. Составить сводную таблицу вычислений, выбрать лучшую модель, дать интерпретацию рассчитанных характеристик.
  3. Рассчитать прогнозное значение результативного признака, если прогнозное значение фактора увеличится на 110% относительно среднего уровня.
  4. Результаты расчетов отобразить на графике.

Решение:

1.Построение  моделей регрессии

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 обратная, слабая.

    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 уменьшится в среднем на 450 тыс. руб. Это свидетельствует о неэффективности работы предприятий, и необходимо принять меры для выяснения причин и устранения этого недостатка.

Таблица 1.1

y x yx x 2 yi-yср (yi-yср)^2 xi-xcp (xi-xcp)^2 y^ ei=yi-y^ [ei/yi]*100%
1 150 86 12900 7396 10,714 114,796 -13,286 176,510 145,33 4,67 3,113
2 154 94 14476 8836 14,714 216,510 -5,286 27,939 141,73 12,27 7,968
3 146 100 14600 10000 6,714 45,082 0,714 0,510 139,03 6,97 4,774
4 134 96 12864 9216 -5,286 27,939 -3,286 10,796 140,83 -6,83 5,097
5 132 93 12276 8649 -7,286 53,082 -6,286 39,510 142,18 -10,18 7,712
6 126 104 13104 10816 -13,286 176,510 4,714 22,224 137,23 -11,23 8,913
7 133 122 16226 14884 -6,286 39,510 22,714 515,939 129,13 3,87 2,910
975 695 96446 69797 - 673,429 - 793,4286 975,46 -0,46 40,486
Ср. зн. 139,286 99,2857 13778 9971 - - - - 139,3514   5,784

    Рассчитаем  коэффициент детерминации:

    Вариация  результата Y (объема выпуска продукции) на 24% объясняется вариацией фактора X (объемом капиталовложений).

    Оценку  значимости уравнения регрессии  проведем с помощью F-критерия Фишера:

    

;

    F<Fтабл = 6,61 для a=0,05; k1 = m = 1, k2 = n – m – 1 = 5

    Уравнение регрессии с вероятностью 0,95 в  целом статистически не значимое, т.к. F <Fтабл.

    Определим среднюю ошибку:

    

.

    В среднем расчетные значения для линейной модели отличаются от фактических значений на 5,78%.

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

y lg(y) x lg(x)
1 150 2,176 86 1,934
2 154 2,188 94 1,973
3 146 2,164 100 2,000
4 134 2,127 96 1,982
5 132 2,121 93 1,968
6 126 2,100 104 2,017
7 133 2,124 122 2,086
975 15,000 695 13,962
Ср. Знач 139,2857 2,143 99,28571 1,995

 

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.

    Таблица 1.3

y Y x X YX X2 y^ Е [E/y]*100% E^2
1 150 2,176 86 1,934 4,2096 3,742 145,71 4,2858 2,86 18,368
2 154 2,188 94 1,973 4,3163 3,893 141,33 12,6705 8,23 160,542
3 146 2,164 100 2,000 4,3287 4,000 138,36 7,6427 5,23 58,410
4 134 2,127 96 1,982 4,2165 3,929 140,31 -6,3111 4,71 39,830
5 132 2,121 93 1,968 4,1743 3,875 141,85 -9,8496 7,46 97,016
6 126 2,100 104 2,017 4,2365 4,068 136,51 -10,5058 8,34 110,373
7 133 2,124 122 2,086 4,4311 4,353 129,22 3,7777 2,84 14,271
975 15,000 695 13,962 29,913 27,861 973,29 1,7101 39,67 498,809
Ср. Знач 139,286 2,143 99,286 1,995 4,2733 3,980 139,04 - - -

 

    

    Уравнение регрессии будет иметь вид: Y = 2,828 – 0,3435X.

    Перейдем  к исходным переменным x и y, выполнив потенцирование данного уравнения.

    

    Получим уравнение степенной модели регрессии: =672,98 ´ x-0,3435.

    Определим индекс корреляции:

    

    связь между показателем y и фактором x можно считать сильной.

    Коэффициент детерминации равен 0,996:

    

    Вариация  результата Y (объем выпуска продукции) на 99,6% объясняется вариацией фактора X (объемом капиталовложений).

    Рассчитаем  F-критерий Фишера:

    

F >Fтабл = 6,61 для a = 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 5,67%.

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.  
 
 

    Таблица 1.4

t y Y x Yx x2 Y-Ycp (Y-Ycp)2 X-Xcp (X-Xcp)2 y^ (y-y^)2 Ei [E/y]*100%
1 150 2,176 86 187,14 7396 0,033 0,0011 -13,286 176,510 147,161 8,0602 2,839 1,893
2 154 2,188 94 205,63 8836 0,045 0,0020 -5,286 27,939 143,666 106,79 10,334 6,710
3 146 2,164 100 216,44 10000 0,022 0,0005 0,714 0,510 141,099 24,017 4,901 3,357
4 134 2,127 96 204,2 9216 -0,016 0,0002 -3,286 10,796 142,805 77,532 -8,805 6,571
5 132 2,121 93 197,21 8649 -0,022 0,0005 -6,286 39,510 144,098 146,37 -12,098 9,165
6 126 2,100 104 218,44 10816 -0,042 0,0018 4,714 22,224 139,414 179,93 -13,414 10,646
7 133 2,124 122 259,11 14884 -0,019 0,0004 22,714 515,939 132,074 0,8569 0,926 0,696
975 15,0 695 1488,2 69797 - 0,0065 - 793,429 990,318 543,55 -15,318 39,038
СрЗнач 139,286 2,143 99,286 212,6 9971 - 0,0009 - 113,3469 141,474 77,651 -2,188  

 

    

    Перейдем  к исходным переменным x и y, выполнив потенцирование данного уравнения:

    

    Определим индекс корреляции:

    Связь между показателем y и фактором x можно считать слабой.

    Индекс  детерминации: R2 = = 0,4392 = 0,193

    Вариация  результата Y (объема выпуска продукции) на 19,3% объясняется вариацией фактора X (объемом капиталовложений).

    Рассчитаем  F-критерий Фишера:

    F< Fтабл = 6,61 для a = 0,05; k1=m=1, k2 = n – m – 1 = 5.

    Уравнение регрессии с вероятностью 0,95 в  целом статистически не значимое, т.к. F< Fтабл.

    Средняя относительная ошибка:

    В среднем расчетные значения для показательной функции отличаются от фактических на 5,577%.

Построение  гиперболической  функции

    Уравнение гиперболической функции:

    Произведем  линеаризацию модели путем замены X= . В результате получим линейное уравнение .

    Рассчитаем  его параметры по данным таблицы 1.5.

    

    Получим следующее уравнение гиперболической  модели: .

    Определим индекс корреляции:

    Определим индекс детерминации: R2 = = 0,519 2 = 0,269.

    Таблица 1. 5.

t y x X yX X2 Y-Ycp (Y-Ycp)^2 y^ (y-y^)^2 Ei [E/y]*100%
1 150 86 0,012 1,744 0,0001 10,714 114,795 146,684 11,00 3,316 2,21
2 154 94 0,011 1,638 0,0001 14,714 216,510 141,634 152,93 12,366 8,03
3 146 100 0,010 1,460 0,0001 6,714 45,082 138,377 58,12 7,623 5,22
4 134 96 0,010 1,396 0,0001 -5,286 27,939 140,503 42,29 -6,503 4,85
5 132 93 0,011 1,419 0,0001 -7,286 53,082 142,217 104,39 -10,217 7,74
6 126 104 0,010 1,212 0,0001 -13,286 176,510 136,414 108,45 -10,414 8,26
7 133 122 0,008 1,090 0,0001 -6,286 39,510 129,175 14,63 3,825 2,88
975 695 0,071 9,959 0,0007 - 673,429 975,002 491,81 -0,002 39,20
СрЗнач 139,286 99,286 0,010 1,423 0,0001 - 336,714 139,286 70,26   5,60

    Вариация  результата Y (объема выпуска продукции) на 26,9% объясняется вариацией фактора X (объемом капиталовложений).

    F-критерий Фишера:

    

    F< Fтабл= 6,61 для a = 0,05; k1=m=1, k2 = n – m – 1 = 5.

    Уравнение регрессии с вероятностью 0,95 в  целом статистически не значимое, т.к. F<Fтабл.

    Средняя относительная ошибка:

    В среднем расчетные значения для гиперболической модели отличаются от фактических значений на 5,6%.  

Выбор лучшей модели

    Для выбора лучшей модели построим сводную  таблицу результатов.

      Таблица 1.6.

Параметры 

Модель 

Коэффициент детерминации

R2

F-критерий Фишера Индекс корреляции rYX (ryx) Средняя относительная  ошибка Eотн
Линейная 0,24 1,58 -0,49 5,78
Степенная 0.996 1146.399 0.998 5.67
Показательная 0.196 1.193 0.439 5.577
Гиперболичская  0.269 1.84 0.519 5,6

    Все модели имеют примерно одинаковые характеристики, но большее значение F-критерия Фишера  и большее значение коэффициента детерминации R2 имеет степенная модель. Ее можно взять в качестве лучшей для построения прогноза.

Расчет  прогнозного значения результативного  показателя

    Прогнозное  значение результативного признака (объема выпуска продукции) определяется по уравнению степенной модели, подставив в него планируемую (заданную по условию) величину объема капиталовложений:

 =672,98 ´ 109,215-0,3435=134,2308 (млн руб.).

    Фактические, расчетные и прогнозные значения по лучшей модели отображаются на графике.

 

 

    1. Задача 2

    По  десяти кредитным учреждениям получены данные, характеризующие зависимость  объема прибыли (Y) от среднегодовой ставки по кредитам (X1), ставки по депозитам (X2) и размера внутрибанковских расходов (X3).

    Требуется:

  1. Построить множественную модель и оценить ее.
  2. Осуществить выбор факторных признаков для построения двухфакторной регрессионной модели.
  3. Рассчитать параметры модели.
  4. Для характеристики модели определить:
    • линейный коэффициент множественной корреляции,
    • коэффициент детерминации,
    • средние коэффициенты эластичности, бетта –, дельта – коэффициенты.

    Дать  их интерпретацию.

  1. Осуществить оценку надежности уравнения регрессии.
  2. Оценить с помощью t-критерия Стьюдента статистическую значимость коэффициентов уравнения множественной регрессии.
  3. Построить точечный и интервальный прогнозы результирующего показателя.
  4. Отразить результаты расчетов на графике.

Выполнение  задач отразить в аналитической  записке, приложить компьютерные распечатки расчетов. 

    Задание к задаче №2

    Строка, соответствующая вашему номеру варианта, определяет значения для ряда Y, последующие три строки соответствуют X1,X2, X3.

Решение:

Статистические  данные

Таблица 2.1.

Y, объем  прибыли Х1, среднегодовая ставка по кредитам Х2, ставки по депозитам Х3, внутрибанковские расходы
28 29 82 45
20 23 55 42
32 25 53 44
22 31 32 50
29 21 42 60
27 25 64 61
28 8 77 63
26 26 72 59
21 27 71 48
27 32 80 46

 

                                                             Таблица 2.2.

Y Х1 Х2 Х3
1 28 29 82 45
2 20 23 55 42
3 32 25 53 44
4 22 31 32 50
5 29 21 42 60
6 27 25 64 61
7 28 8 77 63
8 26 26 72 59
9 21 27 71 48
10 27 32 80 46
260 247 628 518
Ср. знач 26 24,7 62,8 51,8

 

    1. Построение системы показателей  (факторов). Анализ матрицы коэффициентов  парной корреляции. Выбор факторных  признаков для построения двухфакторной  регрессионной модели.

    Статистические  данные по всем переменным приведены  в таблице 2.1. В этом примере n = 10, m = 3.

    В таблице 2.3 приведены промежуточные результаты при вычислении коэффициента корреляции по формуле:

 

    В таблице 2.4 приведены сводные результаты корреляционного анализа.

    Таблица 2.3.

Y X2 y-ycp (y-ycp)2 x-xcp (x-xcp)2 (y-ycp) *(x-xcp)
1 28 82 2 4 19,2 368,64 38,4
2 20 55 -6 36 -7,8 60,84 46,8
3 32 53 6 36 -9,8 96,04 -58,8
4 22 32 -4 16 -30,8 948,64 123,2
5 29 42 3 9 -20,8 432,64 -62,4
6 27 64 1 1 1,2 1,44 1,2
7 28 77 2 4 14,2 201,64 28,4
8 26 72 0 0 9,2 84,64 0
9 21 71 -5 25 8,2 67,24 -41
10 27 80 1 1 17,2 295,84 17,2
260 628 0 132 0 2557,6 93
Ср. знач 26 62,8 0 13,2 0 255,76 9,3
Эконометрика: цель и задачи