Построение производственных функций
Федеральное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УПРАВЛЕНИЯ»
Институт информационных систем управления
Кафедра экономической кибернетики
Курсовая работа
по дисциплине
«Моделирование макроэкономических процессов и систем»
на тему:
«Построение производственных функций»
Выполнила студентка ВО ИИСУ 5-1
Специальности «математические методы в экономике»
Исаева М.В.
Проверил
д.э.н., профессор
кафедры экономической
Блинов
О.Е.
Москва – 2011
Построение и анализ производственных функций
Германия — развитая индустриально-аграрная страна. Она относится к числу наиболее развитых государств Европы. Объём ВВП в текущих ценах в 2010 году составил 284 млрд евро. ВВП на душу населения составил в 2010 году 33,85 тыс. евро. Производство ВВП на 1 занятого в 2010 (производительность труда) — 77,6 тыс. евро.
Исходные данные:
| Год | Численность занятых (L) | Основные фонды (K) | ВВП(Y) |
| 2000 | 4,1 | 6,5 | 25 |
| 2001 | 4,11 | 7,33 | 28,2 |
| 2002 | 4,13 | 5,58 | 27,9 |
| 2003 | 4,16 | 6,468 | 29,4 |
| 2004 | 4,17 | 7,5 | 30 |
| 2005 | 4,19 | 7,567 | 32,9 |
| 2006 | 4,22 | 7,8 | 32,5 |
| 2007 | 4,24 | 8,328 | 34,7 |
| 2008 | 4,25 | 9,432 | 39,3 |
| 2009 | 4,26 | 9,408 | 39,2 |
| 2010 | 4,28 | 10,881 | 40,3 |
Анализ исходных данных:
- Линейная производственная функция (ПФ)
ВЫВОД ИТОГОВ:
Уравнение имеет следующий вид:
Y=2.992*K+2.165*L
Значения ВВП по линейной ПФ:
| 2000 | 28,3245 |
| 2001 | 30,82951 |
| 2002 | 25,63681 |
| 2003 | 28,358656 |
| 2004 | 31,46805 |
| 2005 | 31,711814 |
| 2006 | 32,4739 |
| 2007 | 34,096976 |
| 2008 | 37,421794 |
| 2009 | 37,371636 |
| 2010 | 41,822152 |
Сравним графически точность полученной функции в соответствии с данными динамического ряда:
Рассчитаем доверительный интервал для линейной ПФ.
| Год | У факт | У прогн | (Уф – Уп)2 | σ | Верх.ДИ | Ниж.ДИ |
| 2000 | 25 | 28,3245 | 11,05230025 | 3,390168 | 28,87965 | 27,76935 |
| 2001 | 28,2 | 30,82951 | 6,91432284 | 31,38466 | 30,27436 | |
| 2002 | 27,9 | 25,63681 | 5,122028976 | 26,19196 | 25,08166 | |
| 2003 | 29,4 | 28,35866 | 1,084397326 | 28,91381 | 27,8035 | |
| 2004 | 30 | 31,46805 | 2,155170803 | 32,0232 | 30,9129 | |
| 2005 | 32,9 | 31,71181 | 1,411785971 | 32,26697 | 31,15666 | |
| 2006 | 32,5 | 32,4739 | 0,00068121 | 33,02905 | 31,91875 | |
| 2007 | 34,7 | 34,09698 | 0,363637945 | 34,65213 | 33,54182 | |
| 2008 | 39,3 | 37,42179 | 3,527657778 | 37,97695 | 36,86664 | |
| 2009 | 39,2 | 37,37164 | 3,342914916 | 37,92679 | 36,81648 | |
| 2010 | 40,3 | 41,82215 | 2,316946711 | 42,37731 | 41,267 |
- производственная функция Кобба-Дугласа
Построим производственную функцию Кобба-Дугласа с однородностью первой степени:
Y = αKα1L1-α1 = (αKα1L)/ Lα1
Y/L = αKα1/ Lα1 = α(K/L)α1
ln(Y/L) = lnα + α1ln(K/L)
| ВЫВОД ИТОГОВ |
Получаем уравнение:
ln(Y/L) = 1,6 +0,7 ln(K/L)
Осуществим обратный переход:
Y/L = e1,6+07ln(K/L) = e1,6 *(eln(K/L))0,7 = e1,6 * (K/L)0,7 = 4,95 * (K/L)0,7
Y*L/L = 4,95 * (L * K0,7)/L0,7 = 4,95 * K0,7 * L0,49
Y = 4,95 * K0,7 * L0,49
Значения ВВП по производственной функции Кобба-Дугласа:
| 2000 | 36,63605 |
| 2001 | 39,89886 |
| 2002 | 33,04187 |
| 2003 | 36,77053 |
| 2004 | 40,83333 |
| 2005 | 41,18477 |
| 2006 | 42,21575 |
| 2007 | 44,2989 |
| 2008 | 48,38808 |
| 2009 | 48,35752 |
| 2010 | 53,66372 |
Построим в
одной системе координат
Рассчитаем доверительный интервал для ПФ Кобба-Дугласа.
| Год | У факт | У прогн | (Уф – Уп)2 | σ | Верх.ДИ | Ниж.ДИ |
| 2000 | 25 | 36,63605 | 135,3976504 | 97,3273 | 39,6106 | 33,6615 |
| 2001 | 28,2 | 39,89886 | 136,8632969 | 42,87341 | 36,92431 | |
| 2002 | 27,9 | 33,04187 | 26,43886256 | 36,01642 | 30,06733 | |
| 2003 | 29,4 | 36,77053 | 54,32477375 | 39,74508 | 33,79599 | |
| 2004 | 30 | 40,83333 | 117,3609405 | 43,80787 | 37,85878 | |
| 2005 | 32,9 | 41,18477 | 68,63747522 | 44,15932 | 38,21023 | |
| 2006 | 32,5 | 42,21575 | 94,39582165 | 45,1903 | 39,2412 | |
| 2007 | 34,7 | 44,2989 | 92,13893597 | 47,27345 | 41,32435 | |
| 2008 | 39,3 | 48,38808 | 82,59327732 | 51,36263 | 45,41354 | |
| 2009 | 39,2 | 48,35752 | 83,86016949 | 51,33207 | 45,38297 | |
| 2010 | 40,3 | 53,66372 | 178,5891379 | 56,63827 | 50,68918 |
- производственная функция Леонтьева
Y = min (K/ak; L/aL)
1//ak =a; 1/aL=b
Y = min (a*K; b* L)
Получаем:
Y = min (4,1063*K; 7,8089* L)
Осуществим обратный переход:
1/ak = 4,1063 ak = 0,2435
1/aL = 7,8089 aL = 0,128
Y = min (K/0,2435; L/0,128)
Значения ВВП по производственной функции Леонтьева:
| 2000 | 26,69405 |
| 2001 | 30,10267 |
| 2002 | 22,91581 |
| 2003 | 26,56263 |
| 2004 | 30,80082 |
| 2005 | 31,07598 |
| 2006 | 32,03285 |
| 2007 | 33,125 |
| 2008 | 33,20313 |
| 2009 | 33,28125 |
| 2010 | 33,4375 |
Построим в
одной системе координат
Рассчитаем доверительный интервал для ПФ Леонтьева.
| Год | У факт | У прогн | (Уф – Уп)2 | σ | Верх.ДИ | Ниж.ДИ |
| 2000 | 25 | 26,69405 | 2,869789 | 15,03158 | 27,86302 | 23,83102 |
| 2001 | 28,2 | 30,10267 | 3,620151 | 31,27165 | 27,03102 | |
| 2002 | 27,9 | 22,91581 | 24,84214 | 24,08479 | 26,73102 | |
| 2003 | 29,4 | 26,56263 | 8,050678 | 27,73161 | 28,23102 | |
| 2004 | 30 | 30,80082 | 0,641315 | 31,9698 | 28,83102 | |
| 2005 | 32,9 | 31,07598 | 3,327066 | 32,24495 | 31,73102 | |
| 2006 | 32,5 | 32,03285 | 0,218225 | 33,20183 | 31,33102 | |
| 2007 | 34,7 | 33,125 | 2,480625 | 34,29398 | 33,53102 | |
| 2008 | 39,3 | 33,20313 | 37,17188 | 34,3721 | 38,13102 | |
| 2009 | 39,2 | 33,28125 | 35,0316 | 34,45023 | 38,03102 | |
| 2010 | 40,3 | 33,4375 | 47,09391 | 34,60648 | 39,13102 |
- Производственная функция CES
Y = α(δK-ρ + (1-δ)L-ρ)-v/ρ
Построим производственную функцию CES при v = 1:
Y-ρ = α-ρ(δK-ρ + (1-δ)L-ρ)
Y-ρ = δ α-ρ(K-ρ-L-ρ)+ α-ρ L-ρ
Переберем различные значения ρ, оценим параметры полученных функций и сравним все функции на прогностическую пригодность с помощью коэффициентов Тейла:
а) ρ=0,1
Результаты регрессионного анализа:
| ВЫВОД ИТОГОВ | ||||||||
| Регрессионная статистика | ||||||||
| Множественный R | 0,99997976 | |||||||
| R-квадрат | 0,99995952 | |||||||
| Нормированный R-квадрат | 0,88884391 | |||||||
| Стандартная ошибка | 0,00496999 | |||||||
| Наблюдения | 11 | |||||||
| Дисперсионный анализ | ||||||||
| df | SS | MS | F | Значимость F | ||||
| Регрессия | 2 | 5,491921456 | 2,7459607 | 111169 | 1,68E-18 | |||
| Остаток | 9 | 0,000222308 | 2,47E-05 | |||||
| Итого | 11 | 5,492143764 | ||||||
| Коэффициенты | Стандартная ошибка | t-статистика | P-Значение | Нижние 95% | Верхние 95% | Нижние 95,0% | Верхние 95,0% | |
| Y-пересечение | 0 | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д |
| K-L | 0,61272791 | 0,107121311 | 5,7199441 | 0,00029 | 0,370403 | 0,85505 | 0,370402673 | 0,855053156 |
| L^-0,1 | 0,85186943 | 0,006606825 | 128,93779 | 5,2E-16 | 0,836924 | 0,86682 | 0,836923755 | 0,866815108 |
Для ρ=0,1 получаем уравнение:
Y-0,1 = 0,6127(K-0,1-L-0,1)+0,8518* L-0,1
б) ρ=0,05
Результаты регрессионного анализа:
| ВЫВОД ИТОГОВ | |||||||
| Регрессионная статистика | |||||||
| Множественный R | 0,999995002 | ||||||
| R-квадрат | 0,999990004 | ||||||
| Нормированный R-квадрат | 0,888877782 | ||||||
| Стандартная ошибка | 0,002938021 | ||||||
| Наблюдения | 11 | ||||||
| Дисперсионный анализ | |||||||
| df | SS | MS | F | Значимость F | |||
| Регрессия | 2 | 7,771657 | 3,885828 | 450167,2 | 6,23E-21 | ||
| Остаток | 9 | 7,77E-05 | 8,63E-06 | ||||
| Итого | 11 | 7,771734 | |||||
| Коэффициенты | Стандартная ошибка | t-статистика | P-Значение | Нижние 95% | Верхние 95% | Нижние 95,0% | |
| Y-пересечение | 0 | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д |
| K-L | 0,659163843 | 0,11429 | 5,767444 | 0,00027 | 0,400621 | 0,917707 | 0,400621 |
| L^-0,1 | 0,922913122 | 0,003588 | 257,2542 | 1,03E-18 | 0,914798 | 0,931029 | 0,914798 |
Для ρ=0,05 получаем уравнение:
Y-0,05 = 0,6591(K-0,05-L-0,05)+0,9229* L-0,05
в) ρ=0,01
Результаты регрессионного анализа:
| ВЫВОД ИТОГОВ | ||||||||
| Регрессионная статистика | ||||||||
| Множественный R | 0,999999802 | |||||||
| R-квадрат | 0,999999604 | |||||||
| Нормированный R-квадрат | 0,888888449 | |||||||
| Стандартная ошибка | 0,00067189 | |||||||
| Наблюдения | 11 | |||||||
| Дисперсионный анализ | ||||||||
| df | SS | MS | F | Значимость F | ||||
| Регрессия | 2 | 10,26147 | 5,130736 | 11365349 | 1,53E-26 | |||
| Остаток | 9 | 4,06E-06 | 4,51E-07 | |||||
| Итого | 11 | 10,26148 | ||||||
| Коэффициенты | Стандартная ошибка | t-статистика | P-Значение | Нижние 95% | Верхние 95% | Нижние 95,0% | Верхние 95,0% | |
| Y-пересечение | 0 | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д |
| K-L | 0,698786515 | 0,12037 | 5,805339 | 0,000258 | 0,426491 | 0,971082 | 0,426491 | 0,971082 |
| L^-0,1 | 0,984074358 | 0,000767 | 1283,763 | 5,38E-25 | 0,98234 | 0,985808 | 0,98234 | 0,985808 |
Для ρ=0,01 получаем уравнение:
Y-0,01 = 0,6987 (K-0,01-L-0,01)+0,984* L-0,01
г) ρ=-0,01
Результаты регрессионного анализа:
| ВЫВОД ИТОГОВ | ||||||||
| Регрессионная статистика | ||||||||
| Множественный R | 0,999999803 | |||||||
| R-квадрат | 0,999999606 | |||||||
| Нормированный R-квадрат | 0,888888451 | |||||||
| Стандартная ошибка | 0,000718482 | |||||||
| Наблюдения | 11 | |||||||
| Дисперсионный анализ | ||||||||
| df | SS | MS | F | Значимость F | ||||
| Регрессия | 2 | 11,79178 | 5,895889 | 11421365 | 1,5E-26 | |||
| Остаток | 9 | 4,65E-06 | 5,16E-07 | |||||
| Итого | 11 | 11,79178 | ||||||
| Коэффициенты | Стандартная ошибка | t-статистика | P-Значение | Нижние 95% | Верхние 95% | Нижние 95,0% | Верхние 95,0% | |
| Y-пересечение | 0 | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д |
| K-L | 0,71946602 | 0,123529 | 5,824246 | 0,000252 | 0,440023 | 0,998909 | 0,440023 | 0,998909 |
| L^-0,1 | 1,016188452 | 0,000792 | 1282,502 | 5,42E-25 | 1,014396 | 1,017981 | 1,014396 | 1,017981 |
Для ρ=-0,01 получаем уравнение:
Y0,01 = 0,7194(K0,01-L0,01)+1,0161* L0,01
д) ρ=-0,05
Результаты регрессионного анализа:
| ВЫВОД ИТОГОВ | ||||||||
| Регрессионная статистика | ||||||||
| Множественный R | 0,999995123 | |||||||
| R-квадрат | 0,999990247 | |||||||
| Нормированный R-квадрат | 0,888878052 | |||||||
| Стандартная ошибка | 0,004108104 | |||||||
| Наблюдения | 11 | |||||||
| Дисперсионный анализ | ||||||||
| df | SS | MS | F | Значимость F | ||||
| Регрессия | 2 | 15,57263 | 7,786316 | 461369,7 | 5,65E-21 | |||
| Остаток | 9 | 0,000152 | 1,69E-05 | |||||
| Итого | 11 | 15,57278 | ||||||
| Коэффициенты | Стандартная ошибка | t-статистика | P-Значение | Нижние 95% | Верхние 95% | Нижние 95,0% | Верхние 95,0% | |
| Y-пересечение | 0 | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д | #Н/Д |
| K-L | 0,762644712 | 0,1301 | 5,861971 | 0,00024 | 0,468337 | 1,056952 | 0,468337 | 1,056952 |
| L^-0,1 | 1,083661024 | 0,004233 | 255,9934 | 1,08E-18 | 1,074085 | 1,093237 | 1,074085 | 1,093237 |