Контрольная работа по "Статистике". 444

Оглавление 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Задача 1

 

      Имеются данные о росте объема реализации товара «К»:

Месяц 1 2 3 4 5 6 7
Тысяч единиц 2 3 5 9 18 40 98
 

      Требуется:

      1. Провести анализ ряда динамики и обосновать выбор уравнения тренда.

      2. Найти параметры уравнения тренда.

      3. Оценить качество уравнения тренда с помощью коэффициента автокорреляции в остатках и критерия Дарбина-Уотсона. 

      Решение:

      1. Провести анализ ряда динамики и обосновать выбор уравнения тренда

Месяц Товар «К», 
y
t
Абсолютные  приросты, тыс. ед. Темп  роста,  
y
t / yt-1
∙100
Коэффициент опережения

1-го  порядка, ∆i = yt– yt-1 2-го порядка,

∆”= ∆i – ∆i-1

1

2

3

4

5

6

7

2

3

5

9

18

40

98

–

1

2

4

9

22

58

–

–

1

2

5

13

36

–

150

167

180

200

222

245

 
–

–

1,11

1,08

1,11

1,11

1,10

 
 

     Линейное  уравнение не подходит, т.к. абсолютные приросты первого порядка по ряду динамики не стабильны. По данному ряду фактически стабильными являются коэффициенты опережения и тренд может быть выражен параболой второй степени:  

Месяц
 
 
 
∆  ∆" 
1 2 -3 9 -6 81 18 – –
2 3 -2 4 -6 16 12 1 –
3 5 -1 1 -5 1 5 2 1
4 9 0 0 0 0 0 4 2
5 18 1 1 18 1 18 9 5
6 40 2 4 80 16 160 22 13
7 98 3 9 294 81 882 58 36
Итого 175 0 28 375 196 1095 96 57
 
 

       2. Найти параметры уравнения тренда

      Упрощенный  метод параметров параболы второй степени:

Система нормальных уравнений в этом случае упрощается, так как  
 
 

      Исходя из итоговой строки таблицы, система нормальных уравнений составит:

        
 

       Из этой системы  сразу определим параметр b. 
 

      Его величина соответствует в данном случае (при  ) среднему абсолютному приросту уровней динамического ряда:

        

      Чтобы определить параметры a и c, решаем систему уравнений:

        

      Откуда  a = 6,2 и c = 4,7.

      Уравнение тренда составит:   . 

      3. Оценить качество уравнения тренда с помощью коэффициента автокорреляции в остатках и критерия Дарбина-Уотсона

      Для определения автокорреляции в остатках используют критерий Дарбина -Уотсона и расчет величины:

      

.

      Коэффициент автокорреляции остатков определяется по формуле:

      

   ,   где 
;  –1£ rε £ 1.

Месяц
 
 
 
 
1 2 8,33 -6,33 40,07 х х х х
2 3 -1,78 4,78 22,85 -6,33 11,11 123,43 -30,26
3 5 -2,49 7,49 56,10 4,78 2,71 7,34 35,80
4 9 6,2 2,8 7,84 7,49 -4,69 22,00 20,97
5 18 24,29 -6,29 39,56 2,80 -9,09 82,63 -17,61
6 40 51,78 -11,78 138,77 -6,29 -5,49 30,14 74,10
7 98 88,67 9,33 87,05 -11,78 21,11 445,63 -109,91
Итого х х х 392,24 х х 711,17 -26,91
 
 

= -26,91 / 392,24 = - 0,07; 

D – W = 2(1 – rε) = 2 (1 – (- 0,07)) = 2,14. 

      Величина  критерия Дарбина-Уотса составляет 2,14, автокорреляция в остатках  отсутствует (-0,07).

Задача 2

 

      Имеется динамический ряд затрат на производство за 12 месяцев года. Получены следующие результаты анализа: 

Коэффициенты  автокорреляции

Уравнения авторегрессии

Множественный коэффициент автокорреляции
r1 = 0,771

r2 = 0,802

r3 = 0,724

r4 = 0,526

Yt = 0,9 + 0,8Yt-1

Yt = 0,7 + 0,3Yt-1 + 0,6Yt-2

Yt = 0,5 + 0,1Yt-1 + 0,4Yt-2+ 0,3Yt-3

Yt = 0,6 + 0,2Yt-1 + 0,3Yt-2+ 0,4Yt-3+ 0,3Yt-4

–

0,830

0,817

0,824

 

      Требуется:

      1. Выбрать наилучшее уравнение авторегрессии, обосновав свой выбор.

      2. Дать прогноз на январь следующего года, если затраты составляли в июле – 4,1, в августе – 4,2, сентябре – 4,0, октябре – 4,4, ноябре – 4,4, декабре – 4,5 млн. руб.

      3. Определите среднемесячный коэффициент роста затрат за июль – декабрь (двумя способами). 

      Решение: 

      1.  Так как значение всех коэффициентов автокорреляции достаточно высокое ряд содержит тенденцию. Поскольку наибольшее абсолютное значение имеет коэффициент автокорреляции второго порядка r2, ряд содержит периодические колебания, цикл этих колебаний равен 2, наиболее целесообразно выбрать второе уравнение авторегрессии: Yt = 0,7 + 0,3Yt-1 + 0,6Yt-2. Значение r2 = 0,802 свидетельствует о наличии тесной связи между уровнями ряда с лагом в 2 месяца. 

      2. Дадим прогноз на январь следующего года по уравнению авторегрессии:    Yt = 0,7 + 0,3Yt-1 + 0,6Yt-2,

      где  Yt-1 = 4,5 млн. руб. (декабрь);

            Yt-2 = 4,4 млн. руб. (ноябрь).

        Yянварь = 0,7 + 0,3 ∙ 4,5 + 0,6 ∙ 4,4 = 4,69 млн. руб. составят затраты в январе будущего года. 

      3. Среднемесячный коэффициент роста затрат за июль – декабрь будет равен:

      1способ :

      , где  к1, к2, ..., кn – цепные коэффициенты роста.

            к1 = 4,2 / 4,1 = 1,02;

            к2 = 4,0 / 4,2 = 0,95;

            к3 = 4,4 / 4,0 = 1,1;

            к4 = 4,4 / 4,4 = 1,0;

            к5 = 4,5 / 4,4 = 1,02;

            к6 = 4,69 / 4,5 = 1,04.

         

– в среднем за рассматриваемый период затраты растут на 2,11%  в месяц.

      2 способ :

          ,  где  y1 – начальный уровень динамического ряда,

      yn– конечный уровень динамического ряда.

– в  среднем затраты растут на 1,88% в месяц.

 

Задача 3

 

      Потребление молока на душу населения составило (литр):

Кварталы 2001 г. 2002 г. 2003 г.
I 5,1 5,8 6,3
II 8,9 9,4 10,0
III 9,6 10,2 12,5
IV 5,4 6,0 6,5
 

      Требуется:

      1. Методом скользящих средних выявить тенденцию динамического ряда.

      2. В предположении мультипликативной модели определить значение сезонной компоненты для каждого квартала.

      3. Дать графическое изображение сезонной волны.

      4. Охарактеризовать тенденцию ряда при элиминировании сезонных колебаний, рассчитав линейное уравнение тренда.

      5. Дать прогноз на I и II кварталы 2004 г. 
 

      Решение: 

      1.Методом скользящих средних выявить тенденцию динамического ряда: 

        
 
 
 
 
 

Годы Кварталы

t

Потребление молока

yt

Скользящая  средняя

Коэффициент сезонности

 

2001 1 5,1 – –
2 8,9 – –
3 9,6 7,34 1,308
4 5,4 7,49 0,721
2002 5 5,8 7,63 0,761
6 9,4 7,78 1,209
7 10,2 7,91 1,289
8 6 8,05 0,745
2003 9 6,3 8,41 0,749
10 10 8,76 1,141
11 12,5 – –
12 6,5 – –
 
 

      2. Определим значение сезонной компоненты для каждого квартала:

        

      

      

      

        
 

      Рассчитаем  поправочный коэффициент:

Кпоправки = 4 / ∑ = 4 / (0,755 + 1,175 + 1,299 + 0,733) = 4 / 3,962 = 1,0096.

Найдем  скорректированные значения коэффициентов  сезонности ( ):

 

     3. Графическое изображение сезонной волны:

       

      4. Исключим влияние сезонной составляющей, используя скорректированные значения коэффициентов сезонности.

Годы Кварталы

t

Потребление молока

yt

 
2001 1 5,1 6,693
2 8,9 7,502
3 9,6 7,321
4 5,4 7,294
2002 5 5,8 7,611
6 9,4 7,923
7 10,2 7,779
8 6,0 8,105
2003 9 6,3 8,267
10 10,0 8,429
11 12,5 9,533
12 6,5 8,780
 
 

      Проведем  выравнивание значений Ut по уравнению линейного тренда:

Ut = a + b ∙ t.

      Число уровней ряда – четное, значит, периоды времени (t) нумеруются до середины: -1, -3, -5,..., периоды времени от середины нумеруются: 1,3,5,....

      Система нормальных уравнений:

      

      Рассчитаем  параметры уравнения a и b по формулам:

       ;  .

Годы Кварталы

t

 
 
 
 
2001 1 -11 6,693 121 -73,619
2 -9 7,502 81 -67,514
3 -7 7,321 49 -51,250
4 -5 7,294 25 -36,470
2002 5 -3 7,611 9 -22,834
6 -1 7,923 1 -7,923
7 1 7,779 1 7,779
8 3 8,105 9 24,314
2003 9 5 8,267 25 41,337
10 7 8,429 49 59,001
11 9 9,533 81 85,798
12 11 8,780 121 96,579
Итого – 0 95,237 572 55,197
 

         

       .

      Ut = 7,936 + 0,096 ∙ t.

      Следовательно, за квартал объем потребления  молока в среднем увеличился на 0,096 литра, а средний за период с 2001 по 2003 гг. объем потребления молока составил 7,936 литра за квартал. 

      5. Составим прогноз по мультипликативной модели на I и II кварталы 2004 года:

      Ut = (7,936 + 0,096t) ∙

На I квартал при t = 13:

(7,936 + 0,096 ∙ 13) ∙ 0,762 = 7,004 литра.

     Потребление молока в I квартале 2004 года составит 7,004 литра.

На II квартал при t = 15:

(7,936 + 0,096 ∙ 15) ∙ 1,186 = 11,133 литра.

     Потребление молока во II квартале 2004 года составит 11,133 литра.

 

Задача 4

 

      По  данным о реализации и затратах на нее за 1985-2003 гг. уравнение связи  составило:

      1)   y = 15,6 + 2,6х – 8,6t R2 = 0,86  D–W = 0,8;

      2) ∆y = 1,5 + 1,2∆х  R2 = 0,72  D–W = 2,1;

      3) dy = 2dx    R2 = 0,81  D–W = 1,6;

      ∆х , ∆y – первые разности;

      dy , dx – отклонения от трендов. 

      Выберите  наилучшее уравнение регрессии  для прогноза затрат. Дайте прогноз  на 2004 г., считая, что объем реализации продукции в 2004 г. увеличился на 10% по отношению к 2003 году, когда он составил 320 тыс. единиц, а затраты 2003 г, составили 25000 тыс. руб.  

Решение:

      Так как наибольший множественный коэффициент  детерминации (R2) у первого уравнения со включенным фактором времени (t), то оно и является наилучшим уравнением тренда при прогнозировании.

      По  величине критерия D–W определяем коэффициент автокорреляции в остатках ( ): чем больше данный коэффициент, тем больше модель пригодна для прогноза.

      

 
 

       Коэффициент автокорреляции в остатках имеет наибольшее значение (0,6)  при D–W (0,8) .

      Фактическое значение D-W сравниваем с табличным значением при 5%-ном уровне значимости. При n = 19 (число лет: 2003-1985) и m = 2 (число факторов) нижнее значение D-W = 1,08, а верхнее = 1,53.

      Так как фактическое значение D-W (0,8) меньше нижней границы (1,08), то принимается гипотеза о существовании положительной автокорреляции в остатках.

      Прогноз на 2004 год:

      Используя уравнение y = 15,6 + 2,6х – 8,6t

      при t = 20 лет и х = (хp – xn) Þ

  • y2004 = 25000 + 15,6 + 2,6 (320 ∙ 1,1 – 320) – 8,6 ∙ 20 = 24926,8 тыс. руб.
 

      Затраты на 2004 год составят 24926,8 тыс. рублей. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Контрольная работа по "Статистике". 444