Контрольная работа по экономике. 2
Экономико-математический факультет
Кафедра математического моделирования
и информационной безопасности
Контрольная работа
по курсу «Эконометрика»
Выполнил: студент 2 курса
специальность «Финансы и кредит»
экономико-математического
факультета
группы
Проверила:
Содержание
Задача 1
Имеются данные, характеризующие показатели средней номинальной заработной платы (x, тыс. руб.) и среднедушевых денежных доходов населения (y, тыс. руб.) за период январь по октябрь 2010г. (по данным статистической базы данных по российской экономике веб-портала Высшей школы экономики1).
X |
18,94 |
19,02 |
20,59 |
20,36 |
20,28 |
21,80 |
21,33 |
20,75 |
21,00 |
20,97 |
Y |
13,68 |
16,81 |
17,50 |
18,91 |
17,85 |
18,78 |
19,04 |
18,11 |
18,33 |
19,25 |
Требуется:
- Построить регрессионные модели зависимости Y от Х и отобразить на графиках фактические и расчетные данные следующих моделей:
- линейной,
- степенной,
- показательной,
- гиперболической.
- Оценить каждую модель, определив:
2.1 Характеристики модели:
- σ2 (остаточная дисперсия);
- rXY (индекс корреляции);
- R2 (коэффициент детерминации).
- Эyx (коэффициент эластичности);
- βyx (бета-коэффициент).
2.2 Значимость уравнения множественной регрессии в целом (F-критерий Фишера).
2.3 Значимость коэффициентов уравнения регрессии (t-критерий Стьюдента).
2.4 Произвести проверку выполнения условий для получения «хороших» оценок методом наименьших квадратов (МНК):
- математическое ожидание случайной компоненты равно 0, иначе M(εi)=0 (с помощью t-критерия Стьюдента);
- дисперсия должна быть постоянной, т.е. D(εi) = const = σ2 (с помощью F-критерия Фишера);
- ковариация должна быть равна 0, иначе по формуле: cov(εi,εj) = 0 (с помощью d-критерия Дарбина-Уотсона (D-W)).
2.5 Найти Еотн (среднюю относительную ошибку).
- Составить сводную таблицу вычислений, выбрать лучшую модель, дать интерпретацию рассчитанных характеристик.
- Рассчитать прогнозное значение результативного признака, если прогнозное значение фактора увеличится на 110% относительно среднего уровня.
- Отобразить на графике фактические данные, результаты расчетов и прогноз по результативной модели.
Вычисления провести с двумя знаками в дробной части. Основные промежуточные результаты вычислений представить в таблицах.
Решение
1. Для определения параметров линейной модели вида составим таблицу 1.
На основе ее данных определим параметры линейной модели a и b:
=1,45. =-11,92.
Получим следующее уравнение линейной модели:
-11,92+1,45xi.
Для нахождения характеристик линейной модели составим таблицу 2.
Определим индекс корреляции по формуле:
Таблица 1 – Расчеты параметров линейной модели
t |
x |
y |
xy |
x² |
1 |
18,94 |
13,68 |
259,09 |
358,65 |
2 |
19,02 |
16,81 |
319,58 |
361,65 |
3 |
20,59 |
17,50 |
360,37 |
423,91 |
4 |
20,36 |
18,91 |
384,99 |
414,45 |
5 |
20,28 |
17,85 |
361,96 |
411,24 |
6 |
21,80 |
18,78 |
409,40 |
475,02 |
7 |
21,33 |
19,04 |
406,07 |
454,76 |
8 |
20,75 |
18,11 |
375,92 |
430,69 |
9 |
21,00 |
18,33 |
384,83 |
440,96 |
10 |
20,97 |
19,25 |
403,74 |
439,74 |
∑ |
205,02 |
178,27 |
3665,94 |
4211,05 |
ср.зн |
20,50 |
17,83 |
Таблица 2 – Расчеты характеристик линейной модели
t |
|||||
1 |
-1,56 |
-4,15 |
6,49 |
2,45 |
17,19 |
2 |
-1,49 |
-1,02 |
1,52 |
2,21 |
1,04 |
3 |
0,09 |
-0,32 |
-0,03 |
0,01 |
0,10 |
4 |
-0,14 |
1,08 |
-0,16 |
0,02 |
1,18 |
5 |
-0,22 |
0,02 |
0,00 |
0,05 |
0,00 |
6 |
1,29 |
0,96 |
1,24 |
1,67 |
0,92 |
7 |
0,82 |
1,22 |
1,00 |
0,68 |
1,48 |
8 |
0,25 |
0,29 |
0,07 |
0,06 |
0,08 |
9 |
0,50 |
0,50 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
10 |
0,47 |
1,43 |
0,67 |
0,22 |
2,03 |
∑ |
0,00 |
0,00 |
11,04 |
7,61 |
24,27 |
Найденный нами показатель индекса корреляции свидетельствует о том, что связь между фактором х и показателем у прямая, сильная.
Определим коэффициент детерминации: Найденный нами показатель коэффициента детерминации свидетельствует о том, что вариация показателя y на 66% объясняется вариацией фактора x.
Рассчитаем F-критерия Фишера, на основе которого проведем оценку значимости модели. Данный показатель определяется по формуле:
По данным специальной таблицы табличное значение F-критерия Фишера для степеней свободы 1 и 8 и вероятности 0,95 составит Fтабл = 11,26. Fрасч > Fтабл, это свидетельствует о том, что уравнение модели является статистически значимым с вероятностью р=0,95.
Определим коэффициент эластичности и бета-коэффициент:
где b – коэффициент уравнения регрессии при факторе;
- среднее значение фактора и
результирующего признака
Sx, Sy – среднеквадратическое отклонение фактора и результирующего признака соответственно, рассчитываемые в свою очередь по формулам:
Тогда:
На основе коэффициента эластичности определяем, что зависимая переменная изменяется на 1,67% при изменении переменной-фактора на один процент.
На основе бета-коэффициента определяем, что среднее значение зависимой переменной меняется на 0,81 величины среднего квадратического отклонения с изменением независимой переменной на одно среднеквадратическое отклонение.
Составим таблицу 3, с помощью которой проанализируем случайную компоненту ε.
Таблица 3 – Оценка случайной компоненты линейной модели
t |
y |
ŷ |
εi = yi- ŷ i |
│εi /yi│×100% |
ε2 |
(εi-εi-1)2 |
1 |
13,68 |
15,56 |
-1,88 |
13,71 |
3,52 |
|
2 |
16,81 |
15,67 |
1,13 |
6,74 |
1,28 |
9,06 |
3 |
17,50 |
17,95 |
-0,45 |
2,57 |
0,20 |
2,51 |
4 |
18,91 |
17,62 |
1,29 |
6,84 |
1,67 |
3,04 |
5 |
17,85 |
17,50 |
0,35 |
1,94 |
0,12 |
0,90 |
6 |
18,78 |
19,70 |
-0,92 |
4,89 |
0,84 |
1,60 |
7 |
19,04 |
19,02 |
0,02 |
0,11 |
0,00 |
0,88 |
8 |
18,11 |
18,19 |
-0,08 |
0,42 |
0,01 |
0,01 |
9 |
18,33 |
18,55 |
-0,22 |
1,21 |
0,05 |
0,02 |
10 |
19,25 |
18,51 |
0,75 |
3,88 |
0,56 |
0,94 |
∑ |
178,27 |
178,27 |
0,00 |
42,32 |
8,26 |
18,95 |
ср.зн |
17,83 |
4,23 |
Определим остаточную дисперсию:
Определим t-статистику Стьюдента: tрасч = b / σb,
где σb - стандартная ошибка коэффициента b, которая определяется по формуле:
Тогда t-статистика равна: t = 1,45/0,37 = 3,94.
По данным специальной таблицы для степеней свободы 8 и вероятности 0,95 табличное значение t-критерия Стьюдента равно tтабл = 2,306. Так как tрасч>tтабл, это свидетельствует о том, что х влияет на у существенно с вероятностью р=0,95.
Проанализируем условия «хороших оценок» относительно случайной компоненты ε.
1) Изучим нарушение условия о том, что M(εi)≠0. Вероятность для всех значений εi равно 1, поэтому должно выполняться следующее условие:
Таким образом, гипотеза о том, что M(εi)≠0 отвергается, и условие соблюдается.
2) Изучим нарушение условия о том, что D(εi) ≠ const. Для проверки нарушения условия определим F-статистику по формуле:
.
F-статистика равна: 2,25.
Если проверяется гипотеза о росте дисперсии, то Fрасч должно быть меньше Fтабл. Если проверяется гипотеза об уменьшении дисперсии, то Fрасч должно быть больше Fтабл.
Табличное значение составит Fтабл = F4,40,95 составит 6,39 для степеней свободы 4 и 4. Так как Fтабл > Fрасч, то есть гипотеза о росте дисперсии подтверждается и таким образом второе условие не соблюдается с вероятностью p = 0,95.
3) Изучим нарушение условия о наличии автокорреляции случайных компонент для наблюдений. Для этого рассчитаем значение статистики Дарбина-Уотсона по формуле:
Наличие автокорреляции случайных компонент для наблюдений определим по методу, представленному на рисунке 1.
Найденное значение критерия Дарбина-Уотсона 2,29 принадлежит интервалу (dU = 1,32; 4-dU = 1,68). Таким образом, с вероятностью р=0,95 отсутствует автокорреляции остатков.
Определим среднюю относительную ошибку Еотн, значение которой представлено в таблице 3:
Есть положительная автокорреляция остатков. Н0 отклоняется. С вероятностью р = 0,95 принимается гипотеза Н1. |
Зона неопределенности |
Нет оснований отклонять Н0. Автокорреляция остатков отсутствует. |
Зона неопределенности |
Есть отрицательная автокорреляция остатков. Н0 отклоняется. С вероятностью р = 0,95 принимается гипотеза Н1*. |
0 dL dU 4 – dU 4 – dL 4 | ||||
Рисунок 1 - Проверка гипотезы о наличии автокорреляции остатков
Найденный нами показатель свидетельствует о том, что в среднем расчетные значения для линейной модели отличаются от фактических на 4,23%.
На рисунке 2 представлен график линейной модели.
Рисунок 2 - Линейная модель
2. Для построения степенной модели произведем линеаризацию параметров следующего уравнения:
Для линеаризации прологарифмируем обе части уравнения:
.
Пусть .
Получим линейное уравнение регрессии вида: .
Составим таблицу 4, на основе данных которой найдем параметры полученного линейного уравнения регрессии:
Уравнение линейной регрессии имеет вид:
Для того чтобы перейти к уравнению степенной модели, выполним потенцирование уравнения линейной регрессии:
.
Таблица 4 – Расчеты параметров степенной модели
t |
x |
y |
X=lgx |
Y=lgy |
XY |
X² |
1 |
18,94 |
13,68 |
1,28 |
1,14 |
1,45 |
1,63 |
2 |
19,02 |
16,81 |
1,28 |
1,23 |
1,57 |
1,64 |
3 |
20,59 |
17,50 |
1,31 |
1,24 |
1,63 |
1,73 |
4 |
20,36 |
18,91 |
1,31 |
1,28 |
1,67 |
1,71 |
5 |
20,28 |
17,85 |
1,31 |
1,25 |
1,64 |
1,71 |
6 |
21,80 |
18,78 |
1,34 |
1,27 |
1,70 |
1,79 |
7 |
21,33 |
19,04 |
1,33 |
1,28 |
1,70 |
1,77 |
8 |
20,75 |
18,11 |
1,32 |
1,26 |
1,66 |
1,73 |
9 |
21,00 |
18,33 |
1,32 |
1,26 |
1,67 |
1,75 |
10 |
20,97 |
19,25 |
1,32 |
1,28 |
1,70 |
1,75 |
∑ |
205,02 |
178,27 |
13,11 |
12,49 |
16,39 |
17,20 |
ср.зн |
20,50 |
17,83 |
1,31 |
1,25 |
1,64 |
1,72 |
Для нахождения характеристик степенной модели составим таблицу 5.
Определим индекс корреляции по формуле:
Найденный нами показатель индекса корреляции свидетельствует о том, что связь между фактором х и показателем у прямая, сильная.
Таблица 5 – Расчеты характеристик степенной модели
t |
|||||
1 |
-0,03 |
-0,11 |
0,004 |
0,001 |
0,013 |
2 |
-0,03 |
-0,02 |
0,001 |
0,001 |
0,001 |
3 |
0,00 |
-0,01 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
4 |
0,00 |
0,03 |
0,000 |
0,000 |
0,001 |
5 |
0,00 |
0,00 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
6 |
0,03 |
0,02 |
0,001 |
0,001 |
0,001 |
7 |
0,02 |
0,03 |
0,001 |
0,000 |
0,001 |
8 |
0,01 |
0,01 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
9 |
0,01 |
0,01 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
10 |
0,01 |
0,04 |
0,000 |
0,000 |
0,001 |
∑ |
0,00 |
0,00 |
0,006 |
0,004 |
0,017 |
Определим коэффициент детерминации: Найденный нами показатель коэффициента детерминации свидетельствует о том, что вариация показателя y на 65% объясняется вариацией фактора x.
Рассчитаем F-критерия Фишера, на основе которого проведем оценку значимости модели. Данный показатель определяется по формуле:
По данным специальной таблицы табличное значение F-критерия Фишера для степеней свободы 1 и 8 и вероятности 0,95 составит Fтабл = 11,26. Fрасч > Fтабл, это свидетельствует о том, что уравнение модели является статистически значимым с вероятностью р=0,95.
Определим коэффициент эластичности и бета-коэффициент:
где b – коэффициент уравнения регрессии при факторе; - среднее значение фактора и результирующего признака соответственно; SХ, SY – среднеквадратическое отклонение фактора и результирующего признака соответственно, рассчитываемые в свою очередь по формулам:
Тогда:
На основе коэффициента эластичности определяем, что зависимая переменная изменяется на 1,87% при изменении переменной-фактора на один процент.
На основе бета-коэффициента определяем, что среднее значение зависимой переменной меняется на 0,81 величины среднего квадратического отклонения с изменением независимой переменной на одно среднеквадратическое отклонение.
Составим таблицу 6, с помощью которой проанализируем случайную компоненту ε.
Определим остаточную дисперсию:
Определим t-статистику Стьюдента: tрасч = b / σb,
где σb - стандартная ошибка коэффициента b, которая определяется по формуле:
Тогда t-статистика равна: t = 1,78/0,46 = 3,86. По данным специальной таблицы для степеней свободы 8 и вероятности 0,95 табличное значение t-критерия Стьюдента равно tтабл = 2,306. tрасч>tтабл, это свидетельствует о том, что х влияет на у существенно с вероятностью р=0,95.
Таблица 6 – Оценка случайной компоненты степенной модели
t |
Y |
Ŷ |
εi = Yi- Ŷ i |
│εi /Yi│×100% |
ε2 |
(εi-εi-1)2 |
1 |
1,14 |
1,19 |
-0,052 |
4,60 |
0,003 |
|
2 |
1,23 |
1,19 |
0,034 |
2,76 |
0,001 |
0,007 |
3 |
1,24 |
1,25 |
-0,010 |
0,81 |
0,000 |
0,002 |
4 |
1,28 |
1,24 |
0,032 |
2,53 |
0,001 |
0,002 |
5 |
1,25 |
1,24 |
0,010 |
0,81 |
0,000 |
0,000 |
6 |
1,27 |
1,30 |
-0,024 |
1,85 |
0,001 |
0,001 |
7 |
1,28 |
1,28 |
-0,001 |
0,06 |
0,000 |
0,001 |
8 |
1,26 |
1,26 |
-0,001 |
0,11 |
0,000 |
0,000 |
9 |
1,26 |
1,27 |
-0,005 |
0,43 |
0,000 |
0,000 |
10 |
1,28 |
1,27 |
0,017 |
1,33 |
0,000 |
0,001 |
∑ |
12,49 |
12,49 |
0,000 |
15,28 |
0,006 |
0,014 |
ср.зн |
1,25 |
1,53 |
Проанализируем условия «хороших оценок» относительно случайной компоненты ε.
1) Изучим нарушение условия о том, что M(εi)≠0. Вероятность для всех значений εi равно 1, поэтому должно выполняться следующее условие:
Таким образом, гипотеза о том, что M(εi)≠0 отвергается, и условие соблюдается.
2) Изучим нарушение условия о том, что D(εi) ≠ const. Для проверки нарушения условия определим F-статистику по формуле:
.
F-статистика равна: 5,84.
Если проверяется гипотеза о росте дисперсии, то Fрасч должно быть меньше Fтабл. Если проверяется гипотеза об уменьшении дисперсии, то Fрасч должно быть больше Fтабл. Табличное значение составит Fтабл = F4,40,95 составит 6,39 для степеней свободы 4 и 4. Так как Fтабл > Fрасч, то есть гипотеза о росте дисперсии подтверждается и таким образом второе условие не соблюдается с вероятностью p = 0,95.
3) Изучим нарушение условия о наличии автокорреляции случайных компонент для наблюдений. Для этого рассчитаем значение статистики Дарбина-Уотсона по формуле:
Найденное значение критерия Дарбина-Уотсона 2,30 принадлежит интервалу (dU = 1,32; 4-dU = 1,68). Таким образом, с вероятностью р=0,95 отсутствует автокорреляции остатков.
Рисунок 3 - Степенная модель
Определим среднюю относительную ошибку Еотн, значение которой представлено в таблице 6:
В среднем расчетные значения для степенной модели отличаются от фактических на 1,53%.
На рисунке 3 представлен график степенной модели.
3. Для построения показательной модели произведем линеаризацию параметров следующего уравнения: .
Для линеаризации прологарифмируем обе части уравнения:
.
Пусть .
Тогда: - линейное уравнение регрессии.
Составим таблицу 7, на основе данных которой найдем параметры полученного линейного уравнения регрессии:
Таблица 7 – Расчеты параметров показательной модели
t |
x |
y |
Y=lgy |
xY |
x² |
1 |
18,94 |
13,68 |
1,14 |
21,52 |
358,65 |
2 |
19,02 |
16,81 |
1,23 |
23,30 |
361,65 |
3 |
20,59 |
17,50 |
1,24 |
25,59 |
423,91 |
4 |
20,36 |
18,91 |
1,28 |
25,99 |
414,45 |
5 |
20,28 |
17,85 |
1,25 |
25,38 |
411,24 |
6 |
21,80 |
18,78 |
1,27 |
27,76 |
475,02 |
7 |
21,33 |
19,04 |
1,28 |
27,29 |
454,76 |
8 |
20,75 |
18,11 |
1,26 |
26,11 |
430,69 |
9 |
21,00 |
18,33 |
1,26 |
26,52 |
440,96 |
10 |
20,97 |
19,25 |
1,28 |
26,94 |
439,74 |
∑ |
205,02 |
178,27 |
12,49 |
256,41 |
4211,05 |
ср.зн |
20,50 |
17,83 |
1,25 |
25,64 |
421,11 |
Уравнение линейной регрессии имеет вид:
Для того чтобы перейти к уравнению показательной модели, выполним потенцирование уравнения линейной регрессии:
.
Для нахождения характеристик показательной модели составим таблицу 8.
Таблица 8 – Расчеты характеристик показательной модели
t |
|||||
1 |
-1,56 |
-0,11 |
0,177 |
2,447 |
0,013 |
2 |
-1,49 |
-0,02 |
0,035 |
2,206 |
0,001 |
3 |
0,09 |
-0,01 |
-0,001 |
0,008 |
0,000 |
4 |
-0,14 |
0,03 |
-0,004 |
0,021 |
0,001 |
5 |
-0,22 |
0,00 |
-0,001 |
0,050 |
0,000 |
6 |
1,29 |
0,02 |
0,032 |
1,671 |
0,001 |
7 |
0,82 |
0,03 |
0,025 |
0,677 |
0,001 |
8 |
0,25 |
0,01 |
0,002 |
0,063 |
0,000 |
9 |
0,50 |
0,01 |
0,007 |
0,247 |
0,000 |
10 |
0,47 |
0,04 |
0,017 |
0,219 |
0,001 |
∑ |
0,00 |
0,00 |
0,290 |
7,608 |
0,017 |

- Контрольная работа по экономике
- Контрольная работа по экономике
- Контрольная работа по экономике
- Контрольная работа по экономике
- Контрольная работа по экономике
- Контрольная работа по экономике
- Контрольная работа по "Экономике"
- Контрольная работа по «Экономика фирмы» Вариант №5
- Контрольна яработа по экономике
- Контрольная работа по экономике
- Контрольная работа по экономике
- Контрольная работа по экономике
- Контрольная работа по экономике
- Контрольная работа по экономике