Контрольная работа по "Эконометрике". 24

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 

ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

ПРИ ПРАВИТЕЛЬСТВЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

(Финансовый университет)

 

 

Челябинский филиал Финуниверситета

 

Факультет: Финансово- кредитный

 

Кафедра  «Математика и информатика»

 

                                                                                                                                                                                                                                      

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

 

по дисциплине Эконометрика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 1:

Имеется динамика прибыли торгового предприятия (табл. 1). Необходимо провести следующие исследования при помощи аналитического пакета "VSTAT":

  1. Определить наличие аномальных уровней
  2. Используя метод автоматического расчета построить все возможные модели;
  3. На основании одной лучшей модели исследовать:

-  адекватность (RSн=3,18 RSв=4,5; dн=0,82 dв=1,32);

- точность;

- построить прогноз на два шага вперед с доверительной вероятностью 95% ( tтабл=1,383);

- Результаты отобразить на графике

 

Решение:

1. В результате  проведенного анализа с помощью пакета статистических программ "VSTAT" наличие аномальных уравнений не обнаружено.

2. Построение моделей:

а) Кривые роста представлены в таблице 2:

 

Таблица 2 – Кривые роста

Функция

Критерий

Эластичность

Y(t)=+26,279+0,695*t

453,95

0,40

Y(t)=+18,255+1,621*t -0,018*t*t

451,46

0,37

Y(t)=+47,735-41,510/t

514,90

-0,04

Y(t)=1/(+0,049-0,001*t)

567,70

-0,56

Y(t)=1/(0+0*exp(-t))

-1,00

0,00

Y(t)= +23,200*exp(+0,019*t)

488,03

0,49

Y(t)= +10,275+11,357*ln(t)

454,61

0,26

Y(t)= (+18,005)*(+1,050)**t*(+0,999)**(t*t)

476,22

0,00

Y(t)= (+23,200)*(+1,019)**t

488,03

0,49

Y(t)=0+0/ln(t)

-1,00

0,00

Y(t)= (+14,642)*t**(+0,320)

472,38

0,32

Y(t)= +8,401-0,317*t+9,138*sqr(t)

455,61

0,32

Y(t)= t/(+0,194+0,018*t)

526,92

0,30

Y(t)= +42,037*exp(-1,162/t)

540,02

-0,05

Y(t)= +33,942+0,012*t**2

476,32

0,37

Y(t)= +18,255+1,621*t**1-0,018*t**2

451,46

0,37

Выбрана функция Y(t)=+18,255+1,621*t -0,018*t*t

 

 

 

 

б) В качестве базы моделей пакет статистических программ "VSTAT" предлагает модели, представленные в таблице 2.

 

 

Таблица 3 – Характеристики базы моделей

Модель

Адекватность

Точность

Качество

Y(t)=+18,255+1,621*t -0,018*t*t

83,45

20,88

36,52

Метод Брауна(+1,000)

89,93

17,40

35,53

Метод Хольта(+0,000, +0,00)

89,93

17,40

35,53

Гармонических весов

80,90

51,38

58,76

Метод эволюции (модель Хольта)

96,62

5,51

28,29

АР(0, 1)

62,14

0,00

15,53

АРИСС(0, 1,1)

92,60

9,63

30,37

ОЛИМП(0, 1)

77,58

2,74

21,45

Лучшая модель Гармонических весов

   

 

Докажем адекватность  лучшей модели.

Модель адекватна, если выполняется все 4 свойства остаточной компоненты одновременно. Отчет аналитического пакета содержит две таблицы, характеризующие остаточную компоненту: таблица 4 и таблица 5.

  1. Математическое ожидание остаточной компоненты должно быть равно нулю.

Свойство не выполняется (см. табл. 5 строка 1), таким образом, лучшая модель является неадекватной. Оставшиеся свойства можно не проверять, т.к. модель считается адекватной, если выполняется четыре свойства остаточной компоненты одновременно.

 

Таблица 4 – Таблица остатков

номер

Факт

Расчет

Ошибка абс.

Ошибка относит.

6

16,00

17,00

-1,00

-6,25

7

30,00

22,10

7,90

26,33

8

15,00

19,20

-4,20

-28,00

9

40,00

28,10

11,90

29,75

10

40,00

34,00

6,00

15,00

11

21,00

29,90

-8,90

-42,38

12

22,00

27,10

-5,10

-23,18

13

20,00

22,80

-2,80

-14,00

14

24,00

22,10

1,90

7,92

15

36,00

27,80

8,20

22,78

16

78,00

48,80

29,20

37,44

17

26,00

43,40

-17,40

-66,92

18

40,00

43,00

-3,00

-7,50

19

84,00

58,60

25,40

30,24

20

54,00

57,40

-3,40

-6,30

21

30,00

49,00

-19,00

-63,33

22

73,00

57,40

15,60

21,37

23

32,00

46,10

-14,10

-44,06

24

24,00

36,80

-12,80

-53,33

25

76,00

51,30

24,70

32,50

26

78,00

62,00

16,00

20,51

27

26,00

51,40

-25,40

-97,69

28

38,00

46,20

-8,20

-21,58

29

85,00

58,40

26,60

31,29

30

54,00

57,30

-3,30

-6,11

31

18,00

44,20

-26,20

-145,56

32

32,00

37,50

-5,50

-17,19

33

80,00

50,60

29,40

36,75

34

24,00

41,80

-17,80

-74,17

35

36,00

40,80

-4,80

-13,33

36

78,00

54,80

23,20

29,74

37

26,00

43,40

-17,40

-66,92

38

41,00

43,40

-2,40

-5,85

39

84,00

58,90

25,10

29,88

40

60,00

60,00

0,00

0,00

41

40,00

54,90

-14,90

-37,25

42

63,00

57,60

5,40

8,57

43

32,00

45,70

-13,70

-42,81

44

44,00

43,80

0,20

0,45

45

76,00

56,30

19,70

25,92

46

78,00

66,00

12,00

15,38

47

26,00

53,40

-27,40

-105,38

48

36,00

45,40

-9,40

-26,11

49

85,00

57,80

27,20

32,00

50

55,00

57,30

-2,30

-4,18


 

 

 

Таблица 5 – Характеристики остатков

 

Характеристика

Значение

Среднее значение

1,00

Дисперсия

254,12

Среднеквадратическое отклонение

15,94

Приведенная дисперсия

266,99

Средний модуль остатков

13,02

Относительная ошибка

32,74

Критерий Дарбина-Уотсона

2,40

Коэффициент детерминации

0,51

F - значение ( n1 =   1, n2 =  43)

45,45

Критерий адекватности

80,90

Критерий точности

51,38

Критерий качества

58,76

Асимметрия

0,42

Эксцесс

-0,83

Гипотеза о среднем

0,00

Гипотеза о гетероскедастичности

1,00

Гипотеза о случайности

0,00

Гипотеза о нормальности

0,00

Гипотеза о независимости

0,00

Уравнение значимо с вероятностью 0.85

 

 

Вывод: модель неадекватна.

 

Оценим точность модели. Для оценки точности используют две характеристики:

  1. Среднюю относительную ошибку Eотнос.

Для данной задачи среднюю относительную ошибку рассчитаем, как произведение значения среднего модуля остатков (см. таблицу 5) на 100 %:

Eотнос. = 13,02*100%= 1302 %, т.о. сравнивая по качественной шкале среднюю относительную ошибку, можно сделать вывод о невысокой точности модели.

  1. Среднеквадратическое отклонение остаточного компонента SE

Значение SE  = 15,94 из таблицы 5, которое рассчитали с помощью пакета статистических программ "VSTAT".

 

Построение прогноза

Прогноз сделан при помощи пакета статистических программ "VSTAT", который представлен в таблице 6:

 

Таблица 6 - Прогноз на 2 шага вперед

Упреждение

Прогноз

Нижняя граница

Верхняя граница

1

57,85

25,97

89,73

2

58,40

26,44

90,35


 

Для большой наглядности прогноз представлен на Рис.1:

Рисунок 1 – Прогноз на 2 шага вперед

 

 

 

 

 

 

Задача:

Имеется динамика прибыли торгового предприятия (табл. 1). Необходимо провести следующие исследования при помощи аналитического пакета "VSTAT":

  1. Определить наличие аномальных уровней
  2. Используя метод автоматического расчета построить все возможные модели;
  3. На основании одной лучшей модели исследовать:

-  адекватность (RSн=3,18 RSв=4,5; dн=0,82 dв=1,32);

- точность;

- построить прогноз на два шага вперед с доверительной вероятностью 95% ( tтабл=1,383);

- Результаты отобразить на графике

 

Решение:

1. В результате  проведенного  анализа с помощью пакета статистических  программ "VSTAT" наличие аномальных  уравнений не обнаружено.

2. Построение моделей:

а) Кривые роста представлены в таблице 2:

 

Таблица 2 – Кривые роста

Функция

Критерий

Эластичность

Y(t)=+31.118+0.612*t

333,50

0,33

Y(t)=+25.878+1.216*t -0.012*t*t

335,41

0,32

Y(t)=+49.500-30.895/t

390,44

-0,03

Y(t)=1./(+0.038-0.000*t)

390,86

-0,43

Y(t)=1/(0+0*exp(-t))

-1,00

0,00

Y(t)= +28.865*exp(+0.015*t)

350,27

0,38

Y(t)= +18.491+9.506*ln(t)

341,78

0,20

Y(t)= (+24.762)*(+1.033)**t*(+1.000)**(t*t)

347,44

0,00

Y(t)= (+28.865)*(+1.015)**t

350,27

0,38

Y(t)=0+0/ln(t)

-1,00

0,00

Y(t)= (+20.976)*t**(+0.237)

348,27

0,24

Y(t)= +21.739+0.081*t+4.794*sqr(t)

338,39

0,30

Y(t)= t/(+0.140+0.017*t)

391,13

0,24

Y(t)= +45.298*exp(-0.739/t)

403,56

-0,03

Y(t)= +37.652+0.011*t**2

347,73

0,31

Y(t)= +25.878+1.216*t**1-0.012*t**2

335,41

0,32

Выбрана функция Y(t)=+31.118+0.612*t


 

б) В качестве базы моделей пакет статистических программ "VSTAT" предлагает модели, представленные в таблице 2.

 

Таблица 3 – Характеристики базы моделей

Характеристики базы моделей 

     

Модель

Адекватность

Точность

Качество

Y(t)=+31.118+0.612*t

90,90

19,58

37,41

Метод Брауна(+1.000)

91,09

6,58

27,71

Метод Хольта(+0.000, +0.000)

91,09

6,58

27,71

Гармонических весов

87,78

52,64

61,42

Метод эволюции (модель Хольта)

44,82

0,00

11,20

АР(0, 1)

64,95

0,00

16,24

АРИСС(0, 1,1)

90,28

18,45

36,41

ОЛИМП(0, 1)

85,10

4,73

24,82

Лучшая модель Гармонических весов


 

Докажем адекватность лучшей модели.

Модель адекватна, если выполняется все 4 свойства остаточной компоненты одновременно. Отчет аналитического пакета содержит две таблицы, характеризующие остаточную компоненту: таблица 4 и таблица 5.

Модель считается адекватной, если выполняется четыре свойства остаточной компоненты одновременно.

  1. Математическое ожидание остаточной компоненты должно быть равно нулю.

Свойство выполняется (см. табл. 5 строка 1)

  1. Уровни остаточной компоненты должны быть случайны:

Фактические поворотные точки определены таблицей 4. В данной задаче 29

поворотных точек.

Фактическое число поворотных точек сравнивают с расчетным числом поворотных точек Ррасч.

Ррасч.= 5.

Вывод:  фактическое число поворотных точек больше расчетного, следовательно, свойство выполняется.

 

Таблица 4 – Таблица остатков

 

номер

Факт

Расчет

Ошибка абс.

Поворотные точки

6

17,00

20,80

-3,80

-

7

45,00

30,10

14,90

1

8

25,00

28,40

-3,40

1

9

38,00

33,40

4,60

0

10

45,00

38,90

6,10

1

11

25,00

33,60

-8,60

1

12

25,00

30,30

-5,30

1

13

25,00

27,00

-2,00

1

14

25,00

25,00

0,00

1

15

38,00

30,20

7,80

1

16

69,00

46,50

22,50

1

17

33,00

44,00

-11,00

0

18

42,00

44,30

-2,30

0

19

81,00

58,50

22,50

1

20

57,00

58,80

-1,80

1

21

35,00

51,50

-16,50

0

22

66,00

56,40

9,60

1

23

39,00

48,10

-9,10

1

24

33,00

41,60

-8,60

0

25

78,00

55,50

22,50

1

26

69,00

61,50

7,50

1

27

32,00

52,40

-20,40

0

28

42,00

48,00

-6,00

1

29

82,00

58,70

23,30

0

30

57,00

59,00

-2,00

1

31

25,00

47,70

-22,70

1

32

35,00

41,10

-6,10

1

33

85,00

55,20

29,80

0

34

25,00

45,00

-20,00

1

35

38,00

43,20

-5,20

1

36

69,00

52,50

16,50

1

37

33,00

44,00

-11,00

1

38

42,00

44,30

-2,30

0

39

82,00

58,90

23,10

1

40

67,00

63,10

3,90

1

41

45,00

58,70

-13,70

0

42

56,00

57,50

-1,50

1

43

38,00

47,70

-9,70

0

44

53,00

48,30

4,70

1

45

79,00

60,70

18,30

1

46

69,00

65,70

3,30

0

47

32,00

54,60

-22,60

0

48

41,00

47,70

-6,70

0

49

82,00

58,40

23,60

1

50

60,00

60,00

0,00

-




 

 

  Таблица 5 – Характеристики остатков

 

Характеристика

Значение

Среднее значение

0,94

Дисперсия

183,06

Среднеквадратическое отклонение

13,53

Приведенная дисперсия

192,50

Средний модуль остатков

10,82

Относительная ошибка

24,15

Критерий Дарбина-Уотсона

2,31

Уравнение значимо с вероятностью 0.85


 

  1. Уровни остаточной компоненты  должны быть распределены по нормальному закону распределения. Проверка свойства осуществляется с помощью RS-критерия:

Рассчетное значение критерия произведено следующим образом: из таблицы 4 найдено минимальное и максимальное значение остаточной компоненты, а из таблицы 5 возято значение среднеквадратического отклонения (SE):

 

RSрасч.= (Еmax-Emin)/SE = (29,80-(-22,70)) / 13,53 = 3,88

 

Расчетное значение RS-критерия сравнивается с двумя табличными RSнижняя = 3,18 и RS верхняя =4,5. Таким образом RS расчет RSрасч = 3,88 входит в выбранную доверительную вероятность, следовательно свойство выполняется.

  1. Отсутствие автокорреляции уровней остаточной компоненты. Наличие автокорреляции определяется с помощью критерия Дарбина - Уотсона. Расчетное значение критерия dрасч. возьмем из таблицы 5 и сравним с двумя табличными, нижним и верхним:

dрасч=2,31

dнижн =0,82

dверх =1,32

Таким образом, dрасч. = 2,31 > dверх =1,32 , следовательно, автокорреляция отсутствует.

 

Вывод: модель адекватна.

 

Оценим точность модели. Для оценки точности используют две характеристики:

  1. Среднюю относительную ошибку Eотнос.

Для данной задачи среднюю относительную ошибку рассчитаем, как произведение значения среднего модуля остатков (см. таблицу 5) на 100 %:

Eотнос. = *100%=  %, т.о. сравнивая по качественной шкале среднюю относительную ошибку, можно сделать вывод о высокой точности модели.

  1. Среднеквадратическое отклонение остаточного компонента SE

Значение SE  = 13,53 из таблицы 5, которое рассчитали с помощью пакета статистических программ "VSTAT".

 

Построение прогноза

Прогноз сделан при помощи пакета статистических программ "VSTAT", который представлен в таблице 6:

 

Таблица 6 - Прогноз на 2 шага вперед

Учреждение

Прогноз

Нижняя граница

Верхняя граница

1

60,44

33,30

87,58

2

60,87

33,67

88,08


 

Для большой наглядности прогноз представлен на Рис.2:

 

Рисунок 2 – Прогноз на 2 шага вперед

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 2:

Провести корреляционный анализ имеющейся матрицы исходных данных (Таблица 1). Дать экономическую интерпретацию коэффициентов парной корреляции.

Таблица 1 - Исходные данные

 

У

Х1

Х2

Х3

Х4

Х5

29

35

72

85

23

30

33

40

74

81

27

34

32

44

76

78

26

36

36

50

75

72

29

40

38

53

79

69

32

41

41

57

78

70

34

46

44

56

82

64

36

49

42

60

85

61

41

52

46

62

89

56

45

53


 

 

Необходимо провести следующие исследования при помощи аналитического пакета "VSTAT":

1. В режиме линейная регрессия  провести регрессионный анализ;

2. Оценить:

-  адекватность;

- точность полученной модели;

3. Дать экономическую интерпретацию коэффициентов парной корреляции эластичности b и D;

-построить прогноз на два шага вперед;

- результаты отобразить на графике.

 

 

 

Решение:

1.В результате  проведенного корреляционного анализа с помощью пакета статистических программ "VSTAT"

 

Таблица 2 - Матрица парных корреляций.

Переменная

1.У

2.Х1

3.Х2

4.Х3

5.Х4

6.Х5

1.У

1,00

0,96

0,90

-0,96

0,95

0,97

2.Х1

0,96

1,00

0,89

-0,97

0,93

0,97

3.Х2

0,90

0,89

1,00

-0,96

0,98

0,93

4.Х3

-0,96

-0,97

-0,96

1,00

-0,97

-0,98

5.Х4

0,95

0,93

0,98

-0,97

1,00

0,97

6.Х5

0,97

0,97

0,93

-0,98

0,97

1,00

Критическое значение на уровне 95% при 7 степенях свободы = +0.6651


 

Для качественной оценки проведения экономической интерпретации коэффициентов парной корреляции  в практике исследований применяются различные шкалы. Наиболее часто используется шкала Чеддока.

Таблица 3 - Экономическая интерпретация данных

Переменная

1.У

2.Х1

3.Х2

4.Х3

5.Х4

6.Х5

1.У

1,00

0,96

0,90

-0,96

0,95

0,97


 

Качественная оценка тесноты связи между признаками - весьма высокая (сильная).

2.

Таблица 4 - Оценки коэффициентов линейной регрессии.

Переменная

Коэффициент

Среднекв. отклонение

t- значение

Нижняя оценка

Верхняя оценка

Эластичность

Бета- коэф-т

Дельта- коэф-т

Св. член

30,64

6,69

4,58

115,65

-54,37

0,00

0,00

0,00

2.Х1

-0,21

0,03

-6,65

0,19

-0,60

-0,28

0,00

0,00

3.Х2

-0,23

0,05

-4,22

0,45

-0,90

-0,47

0,00

0,00

4.Х3

-0,12

0,04

-3,28

0,36

-0,61

-0,23

0,00

0,00

5.Х4

0,90

0,06

14,75

1,68

0,13

0,78

0,99

0,65

6.Х5

0,38

0,05

8,01

0,99

-0,22

0,43

0,54

0,35

Результаты анализа недостоверны (мультиколлинеарность): hi2(расчетное)=+0.000, hi2(теоретическое)=+18.321, ст. свободы=10, p=95%  Кpитическое значения t-pаспpеделения пpи 1 степенях свободы (p=95%) = -12.706


 

 

Таблица 5 - Характеристики остатков

Характеристика

Значение

Критерий адекватности

85,83

Критерий точности

99,99




 

 

 

 

Таблица 6 - Таблица эластичности и коэффициентов

Переменная

Эластичность

Бета- коэф-т

Дельта- коэф-т

Св. член

0,00

0,00

0,00

2.Х1

-0,28

0,00

0,00

3.Х2

-0,47

0,00

0,00

4.Х3

-0,23

0,00

0,00

5.Х4

0,78

0,99

0,65

6.Х5

0,43

0,54

0,35


 

При значении эластичности = -0,28 увеличение среднего значения фактора Х1 на 1%, ведет к уменьшению среднего значения показателя У на 0,28%.

При значении эластичности = -0,47 увеличение среднего значения фактора Х2 на 1%, ведет к уменьшению среднего значения показателя У на 0,47%.

При значении эластичности = -0,23 увеличение среднего значения фактора Х3 на 1%, ведет к уменьшению среднего значения показателя У на 0,23%.

При значении эластичности = 0,78 увеличение среднего значения фактора Х4 на 1%, ведет к увеличению среднего значения показателя У на 0,78%.

При значении эластичности = 0,43 увеличение среднего значения фактора Х5 на 1%, ведет к увеличению среднего значения показателя У на 0,43%.

 

 

При значении b=0,99 увеличение среднего значения фактора Х4 на 1 СКО, ведет к увеличению среднего значения показателя на 0,99 СКО.

При значении b=0,54 увеличение среднего значения фактора Х5 на 1 СКО, ведет к увеличению среднего значения показателя на 0,54 СКО.

 

Долю влияния фактора на Х4 в суммарном влиянии всех факторов равна D= 0,65

Долю влияния фактора на Х5 в суммарном влиянии всех факторов равна D= 0,35

Таблица 7 - Таблица прогнозов

 

Упреждение

Прогноз

Нижняя граница

Верхняя граница

1

48,54

50,19

46,89

2

51,85

54,52

49,18

Контрольная работа по "Эконометрике". 24