Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Документ Microsoft Office Word (Восстановлен).docx
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
255 Кб
Скачать
☆

Метод наименьших квадратов

Подбор кривой роста с помощью МНК

t-t

(t-t)²

u-ū

(t-t)(u-ū)

а1

а0

-11,50

132,25

9,03

-103,86

-0,727

16,91

-10,50

110,25

8,64

-90,77

 

 

-9,50

90,25

7,66

-72,79

 

 

-8,50

72,25

7,49

-63,64

 

 

-7,50

56,25

5,40

-40,51

 

 

-6,50

42,25

4,24

-27,59

 

 

-5,50

30,25

3,35

-18,44

 

 

-4,50

20,25

4,94

-22,21

 

 

-3,50

12,25

1,98

-6,94

 

 

-2,50

6,25

0,81

-2,04

 

 

-1,50

2,25

-0,19

0,28

 

 

-0,50

0,25

-2,99

1,50

 

 

0,50

0,25

-1,42

-0,71

 

 

1,50

2,25

-1,33

-1,99

 

 

2,50

6,25

-1,38

-3,44

 

 

3,50

12,25

-2,34

-8,20

 

 

4,50

20,25

-3,43

-15,43

 

 

5,50

30,25

-4,43

-24,34

 

 

6,50

42,25

-5,21

-33,85

 

 

7,50

56,25

-5,46

-40,98

 

 

8,50

72,25

-3,49

-29,65

 

 

9,50

90,25

-6,41

-60,85

 

 

10,50

110,25

-8,32

-87,34

 

 

11,50

132,25

-7,17

-82,49

 

 

 

 

 

 

 

 

0,00

1150,00

0,00

-836,28

 

 

где

Определяем значения случайной компоненты (остатки)

εij=yij-T-Sj

Их в дальнейшем используем для оценки адекватности и точности сезонной волны.

Найдем значения уровней ряда, полученные по аддитивной модели ,для этого прибавим к уровням Т значения соответствующей сезонной компоненты. Значения (Т+S) представлены на графике:

2)Мультипликативная модель.

Анологично аддитивной модели сгладим временной ряд центрированной скользящей средней ,используя весовые коэффициенты:

1/4 (1/2;1;1:1:1/2)

Для этого просуммируем уровень ряда последовательно за каждые 6 кварталов со сдвигом на один момент времени и определим условные годовые Yt. Разделив полученные суммы на 4, найдем скользящие средние. Полученные таким образом выровненные значения уже не содержат сезонной компоненты. Приведем эти значения в соответствие с фактическими моментами времени, для чего найдем средние значения из двух последовательных скользящих средних-центрированные скользящие средние.

Расчет оценок сезонной компоненты представлены в таблице:

Время

Y

Центрированная скользящая средняя

Оценка сезонной вариации

t

Yt

Ŷt

e=Y/Ŷ

1

12,6

 

 

2

18,92

 

 

3

17,08

15,57

1,10

4

15,51

14,57

1,06

5

8,97

13,48

0,67

6

14,52

12,62

1,15

7

12,77

11,88

1,08

8

12,96

11,02

1,18

9

5,55

10,15

0,55

10

11,09

8,72

1,27

11

9,23

7,30

1,26

12

5,03

6,61

0,76

13

2,15

6,19

0,35

14

8,95

6,12

1,46

15

8,04

5,95

1,35

16

5,68

5,32

1,07

17

0,14

4,45

0,03

18

5,85

3,58

1,63

19

4,21

3,18

1,32

20

2,56

2,93

0,87

21

0,08

2,29

0,03

22

3,87

1,69

2,29

23

1,1

 

 

24

0,85

 

 

Найдем оценку сезонной компоненты как отношение фактических уровней ряда к центрированным скользящим средним. Используем эти оценки для расчета значений сезонной компоненты S. Для этого найдем средние за каждый квартал оценки сезонной компоненты S. В моделях сезонной компоненты предполагается, что сезонное воздействие за период взаимопогашаются. Взаимопогашаемость сезонных воздействий в мультипликативной модели выражается в том, что сумма значений сезонных компонентно всем кварталам должна быть равна числу периодов в цикле (в нашем случае 4).

Таблица 11

 

Квартал

 

1

2

3

4

1

 

 

 

 

2

0,67

1,15

1,08

1,18

3

0,55

1,27

1,26

0,76

4

0,35

1,46

1,35

1,07

5

0,03

1,63

1,32

0,87

6

 

 

 

 

Всего за период

1,59

5,52

5,01

3,88

Средняя оценка сезонной компоненты

0,40

1,38

1,25

0,97

Скорректированная сезонная компонента

0,40

1,38

1,25

0,97

Коэффициент корректировки

1,000

 

 

 

Проводим десезонализацию исходных данных.Исходные уровни ряда делим на соответствующие скорректированные значения сезонной волны.

Вычисленные таким образом значения состоят из тренда и случайной компоненты.

Таблица 12

t

Yt

Si

U=Yt/Si

T

ŷ=T*S

ε=Y-T*S

1

12,6

0,40

31,68

19,04

7,57

5,03

2

18,92

1,38

13,72

18,13

25,01

-6,09

3

17,08

1,25

13,63

17,22

21,58

-4,50

4

15,51

0,97

15,99

16,31

15,82

-0,31

5

8,97

0,40

22,56

15,40

6,12

2,85

6

14,52

1,38

10,53

14,49

19,99

-5,47

7

12,77

1,25

10,19

13,58

17,02

-4,25

8

12,96

0,97

13,36

12,67

12,29

0,67

9

5,55

0,40

13,96

11,76

4,68

0,87

10

11,09

1,38

8,04

10,85

14,96

-3,87

11

9,23

1,25

7,37

9,94

12,45

-3,22

12

5,03

0,97

5,19

9,03

8,76

-3,73

13

2,15

0,40

5,41

8,12

3,23

-1,08

14

8,95

1,38

6,49

7,21

9,94

-0,99

15

8,04

1,25

6,42

6,30

7,89

0,15

16

5,68

0,97

5,86

5,39

5,22

0,46

17

0,14

0,40

0,35

4,48

1,78

-1,64

18

5,85

1,38

4,24

3,56

4,92

0,93

19

4,21

1,25

3,36

2,65

3,33

0,88

20

2,56

0,97

2,64

1,74

1,69

0,87

21

0,08

0,40

0,20

0,83

0,33

-0,25

22

3,87

1,38

2,81

-0,08

-0,11

3,98

23

1,1

1,25

0,88

-0,99

-1,24

2,34

24

0,85

0,97

0,88

-1,90

-1,84

2,69

Подбираем для полученного ряда кривую роста, апроксимирующую тренд. Находим параметры уравнений кривой роста и подставляем значения t.Полученные оценки являются значениями тренда.

Определим компоненту Т данной модели. Для этого проведем аналитическое выравнивание ряда с помощью линейного тренда. Уравнение будет иметь вид:

y = -0,9104x + 19,952

Рис. 6

Таблица 13

Подбор кривой роста с помощью МНК

t-t

(t-t)²

u-ū

(t-t)(u-ū)

а1

а0

-11,50

132,25

23,11

-265,79

-0,91

19,95

-10,50

110,25

5,14

-54,02

 

 

-9,50

90,25

5,06

-48,06

 

 

-8,50

72,25

7,42

-63,06

 

 

-7,50

56,25

13,98

-104,88

 

 

-6,50

42,25

1,95

-12,71

 

 

-5,50

30,25

1,62

-8,91

 

 

-4,50

20,25

4,79

-21,55

 

 

-3,50

12,25

5,38

-18,84

 

 

-2,50

6,25

-0,53

1,33

 

 

-1,50

2,25

-1,21

1,81

 

 

-0,50

0,25

-3,39

1,69

 

 

0,50

0,25

-3,17

-1,58

 

 

1,50

2,25

-2,08

-3,13

 

 

2,50

6,25

-2,16

-5,39

 

 

3,50

12,25

-2,72

-9,51

 

 

4,50

20,25

-8,22

-36,99

 

 

5,50

30,25

-4,33

-23,82

 

 

6,50

42,25

-5,21

-33,88

 

 

7,50

56,25

-5,93

-44,49

 

 

8,50

72,25

-8,37

-71,15

 

 

9,50

90,25

-5,77

-54,78

 

 

10,50

110,25

-7,69

-80,79

 

 

11,50

132,25

-7,70

-88,50

 

 

 

 

 

 

 

 

Сумма

1150,00

0,00

-1047,00

 

 

Среднее

47,92

0,00

-43,62

 

 

Определяем значения случайной компоненты (остатки)

εij=yij-TSj

Их в дальнейшем используем для оценки адекватности и точности сезонной волны.

Найдем значения уровней ряда, полученные по мультипликативной модели, для этого прибавим к уровням Т значения соответствующей сезонной компоненты. Значения (Т*S) представлены на графике:

Рис. 7

  1. Модель Четверикова

Сгладим временной ряд центрированной скользящей средней, используя весовые коэффициенты:

1/4 (1/2;1;1;1;1/2)

Для этого просуммируем уровень ряда последовательно за каждые 8 кварталов со сдвигом на 4 момента времени. Получаются предварительные оценки тренда. . Отклонения полученного ряда от выровненного или ,

где i- номер квартала;

j- номер внутриквартального периода (месяца). Вычисления представлены в таблице.

Таблица 13

Y

 

1

2

3

4

1

12,6

18,92

17,08

15,51

2

8,97

14,52

12,77

12,96

3

5,55

11,09

9,23

5,03

4

2,15

8,95

8,04

5,68

5

0,14

5,85

4,21

2,56

6

0,08

3,87

1,10

0,85

Таблица 14

e=Y-Ŷ

 

1

2

3

4

1

 

 

1,51

0,94

2

-4,51

1,90

0,89

1,94

3

-4,60

2,37

1,93

-1,58

4

-4,04

2,83

2,09

0,36

5

-4,31

2,27

1,03

-0,37

6

-2,21

2,18

 

 

Для каждого квартала вычисляется среднеквадратическое отклонение , на которое затем делятся отдельные месячные отклонения соответствующего квартала:

Таблица 15

e²

 

1

2

3

4

1

 

 

2,27

0,88

2

20,35

3,60

0,80

3,76

3

21,16

5,63

3,72

2,49

4

16,33

7,99

4,35

0,13

5

18,57

5,15

1,06

0,14

6

4,89

4,76

 

 

Таблица 16

 

 

 

 

 

Кварталы

 

 

 

1

0,43

 

 

 

2

1,78

 

 

 

3

1,89

 

 

 

4

1,78

 

 

 

5

1,65

 

 

 

6

1,04

 

 

 

Таблица 17

ĕ

 

1

2

3

4

1

 

 

3,51

2,19

2

-2,54

1,07

0,50

1,09

3

-2,43

1,26

1,02

-0,83

4

-2,27

1,59

1,17

0,21

5

-2,62

1,38

0,62

-0,22

6

-2,14

2,11

 

 

Из «нормированных» таким путем отклонений вычисляется предварительная средняя сезонная волна . Где m –количество кварталов.

Таблица 18

S(₁)

-2,40

1,48

1,37

0,49

Средняя предварительная сезонная волна умножается на среднеквадратическое отклонение каждого года и вычитается из эмпирического ряда.

Таблица 19

u(₁)= Y-S(₁)σ

 

1

2

3

4

1

13,63

18,29

16,49

15,30

2

13,24

11,89

10,34

12,10

3

10,08

8,29

6,65

4,11

4

6,41

6,32

5,61

4,82

5

4,09

3,41

1,96

1,76

6

2,56

2,34

-0,31

0,35

Полученный т.о. ряд, лишенный предварительной сезонной полноты, вновь сглаживается скользящей средней для месячных данных по 7 точкам. В результате получается новая оценка тренда .

Таблица 20

u(₂)

 

1

2

3

4

1

 

 

15,39

15,04

2

13,45

12,57

11,53

10,54

3

9,49

8,25

7,11

6,36

4

5,82

5,46

5,45

4,85

5

3,98

3,21

2,76

2,41

6

1,66

1,34

 

 

Отклонения эмпирического ряда от вновь подвергаются аналогичной обработке, для выявления окончательной средней сезонной волны.

Таблица 21

e(₂)=Y-u(₂)

 

1

2

3

4

1

 

 

1,69

0,47

2

-4,48

1,95

1,24

2,42

3

-3,94

2,84

2,12

-1,33

4

-3,67

3,49

2,59

0,83

5

-3,84

2,64

1,45

0,15

6

-1,58

2,53

 

 

Таблица 22

e(₂)²

 

1

2

3

4

1

 

 

2,86

0,22

2

20,09

3,79

1,54

5,86

3

15,54

8,08

4,49

1,76

4

13,48

12,21

6,70

0,69

5

14,73

6,98

2,11

0,02

6

2,50

6,41

 

 

Таблица 23

Кварталы

1

0,46

2

1,85

3

1,82

4

1,84

5

1,63

6

0,98

Таблица 24

ĕ₂

 

1

2

3

4

1

 

 

3,67

1,02

2

-2,42

1,05

0,67

1,30

3

-2,16

1,56

1,16

-0,73

4

-2,00

1,90

1,41

0,45

5

-2,36

1,62

0,89

0,09

6

-1,61

2,58

 

 

Таблица 25

S(₂)

-2,11

1,74

1,56

0,43

Где

Таблица 26

ԑ

 

1

2

3

4

1

 

 

0,13

0,04

2

-2,37

0,20

-0,32

1,99

3

-1,83

1,10

0,56

-1,76

4

-1,56

1,75

1,03

0,40

5

-1,73

0,90

-0,11

-0,27

6

0,53

0,79

 

 

Таблица 27

ԑ²

 

1

2

3

4

1

 

 

0,02

0,00

2

5,63

0,04

0,10

3,97

3

3,36

1,21

0,31

3,08

4

2,44

3,07

1,06

0,16

5

2,99

0,81

0,01

0,08

6

0,28

0,62

 

 

Таблица 28

e(₂)ԑ

 

1

2

3

4

1

 

 

0,22

0,02

2

10,63

0,40

-0,40

4,82

3

7,23

3,13

1,19

2,33

4

5,73

6,12

2,66

0,33

5

6,64

2,38

-0,16

-0,04

6

-0,84

2,00

 

 

где

Таблица 29

 

k

1

12,85

2

1,59

3

1,74

4

2,21

5

2,27

6

1,29

где

Таблица 30

S=S(₂)k

 

1

2

3

4

1

-27,10

22,39

20,04

5,49

2

-3,35

2,76

2,48

0,68

3

-3,67

3,03

2,72

0,74

4

-4,66

3,85

3,44

0,94

5

-4,79

3,95

3,54

0,97

6

-2,72

2,25

2,01

0,55

Проведем десезонализацию исходных данных, вычитая соответствующие значения сезонной компоненты из фактических значений, т.е.

Вычисленные таким образом значения состоят из тренда и случайной компоненты.

Таблица 31

Y

S=S(₂)k

u=Y-S

T

y=T+Si

остатки

12,6

-6,01171

13,06

12,322612

6,310898951

6,289101

18,92

4,966074

6,09

11,7878345

16,75390825

2,166092

17,08

4,446654

5,84

11,253057

15,69971124

1,380289

15,51

1,218308

14,29169

10,7182795

11,93658759

3,573412

8,97

-3,34685

12,31685

10,1835021

6,836647166

2,133353

14,52

2,764724

11,75528

9,64872456

12,41344868

2,106551

12,77

2,475552

10,29445

9,11394707

11,58949874

1,180501

12,96

0,678259

12,28174

8,57916958

9,257428866

3,702571

5,55

-3,67356

9,223556

8,04439208

4,37083564

1,179164

11,09

3,034601

8,055399

7,50961459

10,54421586

0,545784

9,23

2,717201

6,512799

6,9748371

9,6920385

-0,46204

5,03

0,744467

4,285533

6,44005961

7,184526834

-2,15453

2,15

-4,65591

6,805913

5,90528211

1,249369412

0,900631

8,95

3,846093

5,103907

5,37050462

9,21659731

-0,2666

8,04

3,443816

4,596184

4,83572713

8,279543145

-0,23954

5,68

0,943547

4,736453

4,30094964

5,244496979

0,435503

0,14

-4,78536

4,92536

3,76617214

-1,019187724

1,159188

5,85

3,953025

1,896975

3,23139465

7,184419283

-1,33442

4,21

3,539564

0,670436

2,69661716

6,236180722

-2,02618

2,56

0,969781

1,590219

2,16183967

3,131620217

-0,57162

0,08

-2,71822

2,79822

1,62706217

-1,091158108

1,171158

3,87

2,24543

1,62457

1,09228468

3,337714915

0,532285

1,1

2,010573

-0,91057

0,55750719

2,568079796

-1,46808

0,85

0,550863

0,299137

0,0227297

0,573592585

0,276407

Подберем для полученного ряда кривую роста аппроксимирубщую тренд. Находим параметры уравнений кривой роста и подставляем значение t. Полученные оценки являются значением тренда.

Определим компоненту Т данной модели. Для этого проведем аналитическое выравнивание ряда с помощью линейного тренда. Уравнение будет иметь вид:

Рис. 8

Таблица 32

Подбор кривой роста с помощью МНК

t-t

(t-t)²

u-ū

(t-t)(u-ū)

а1

а0

-11,50

132,25

6,89

-79,20

-0,535

12,86

-10,50

110,25

-0,08

0,87

 

 

-9,50

90,25

-0,33

3,16

 

 

-8,50

72,25

8,12

-69,01

 

 

-7,50

56,25

6,14

-46,08

 

 

-6,50

42,25

5,58

-36,29

 

 

-5,50

30,25

4,12

-22,67

 

 

-4,50

20,25

6,11

-27,49

 

 

-3,50

12,25

3,05

-10,68

 

 

-2,50

6,25

1,88

-4,71

 

 

-1,50

2,25

0,34

-0,51

 

 

-0,50

0,25

-1,89

0,94

 

 

0,50

0,25

0,63

0,32

 

 

1,50

2,25

-1,07

-1,60

 

 

2,50

6,25

-1,58

-3,94

 

 

3,50

12,25

-1,44

-5,03

 

 

4,50

20,25

-1,25

-5,61

 

 

5,50

30,25

-4,28

-23,52

 

 

6,50

42,25

-5,50

-35,76

 

 

7,50

56,25

-4,58

-34,37

 

 

8,50

72,25

-3,37

-28,68

 

 

9,50

90,25

-4,55

-43,21

 

 

10,50

110,25

-7,08

-74,37

 

 

11,50

132,25

-5,87

-67,55

 

 

Определяем значение случайной сезонной компоненты (остатки).

Их в дальнейшем используем для оценки адекватности и точности сезонной волны.

Найдем значение уровней ряда, полученные по аддитивной модели, для этого прибавим к уровням Е значения соответствующей сезонной компоненты. Значения (T+S) представлены на графике ниже: