Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЕМЕ-Работа2.DOC
Скачиваний:
3
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
1 Мб
Скачать
☆

Комплексный пример основных расчетов по работе

1. Исходный массив 12 наблюдений расположен в ячейках C3:G14 (табл.2.10). Число исходных факторов – три. В табл.2.10 дополнительно введен фиктивный фактор , все значения которого равны 1.

Вычисляем средние значения исходных переменных, их дисперсии и стандартные отклонения. Затем входные данные переменных стандартизуем по формулам (2.3) и располагаем в ячейках P3:S14 (табл.2.11).

Таблица 2.10 – Исходные данные в естественном масштабе

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

2

Наблю- дение

Y

Х0

X1

X2

Х3

Yi-Yср

X1i-X1ср

X2i-X2ср

X3i-X3ср

3

1

14,2

1

21,4

17,1

12

-8,183333

-1,6

0,291667

2,75

4

2

8,1

1

19,2

6

11,5

-14,28333

-3,8

-10,8083

2,25

5

3

15,1

1

19,2

11,6

10,9

-7,283333

-3,8

-5,20833

1,65

6

4

7,5

1

15,6

10,3

10,6

-14,88333

-7,4

-6,50833

1,35

7

5

18,7

1

24,4

15,5

9,5

-3,683333

1,4

-1,30833

0,25

8

6

22,5

1

23,4

17,3

10

0,1166667

0,4

0,491667

0,75

9

7

25,4

1

21,1

19,7

9

3,0166667

-1,9

2,891667

-0,25

10

8

26,8

1

24,3

21,8

8,4

4,4166667

1,3

4,991667

-0,85

11

9

26,5

1

25,4

21

7,9

4,1166667

2,4

4,191667

-1,35

12

10

31,5

1

26,5

19,2

7,5

9,1166667

3,5

2,391667

-1,75

13

11

33,7

1

25,9

21,5

7,1

11,316667

2,9

4,691667

-2,15

14

12

38,6

1

29,6

20,7

6,6

16,216667

6,6

3,891667

-2,65

15

Сумма

268,6

12

276

201,7

111

-3,91E-14

0

-3,6E-15

0

16

Среднее

22,3833

23

16,8083

9,25

 

 

17

Ст.откл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

20

Коэффициенты корреляции:

 

21

rY*X1*=

0,9086

rX1*X2*=

0,771073

 

22

rY*X2*=

0,865967

rX1*X3*=

-0,82175

 

23

rY*X3*=

-0,9295

rX2*X3*=

-0,76435

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.11 – Исходные данные в стандартизованном масштабе

L

M

N

O

P

Q

R

S

2

(Yi-Yср)^2

(X1i-X1ср)^2

(X2i-X2ср)^2

(X3i-X3ср)^2

Y*

X1*

X2*

X3*

3

66,96694

2,56

0,085069

7,5625

-0,86306

-0,43333

0,060159

1,607711

4

204,0136

14,44

116,8201

5,0625

-1,50641

-1,02916

-2,22932

1,3154

5

53,04694

14,44

27,12674

2,7225

-0,76814

-1,02916

-1,07427

0,964626

6

221,5136

54,76

42,3584

1,8225

-1,56969

-2,00415

-1,3424

0,78924

7

13,56694

1,96

1,711736

0,0625

-0,38847

0,379164

-0,26986

0,146156

8

0,013611

0,16

0,241736

0,5625

0,012304

0,108333

0,101411

0,438467

9

9,100278

3,61

8,361736

0,0625

0,318156

-0,51458

0,596432

-0,14616

10

19,50694

1,69

24,91674

0,7225

0,465808

0,352081

1,029576

-0,49693

11

16,94694

5,76

17,57007

1,8225

0,434169

0,649995

0,864569

-0,78924

12

83,11361

12,25

5,720069

3,0625

0,961499

0,94791

0,493303

-1,02309

13

128,0669

8,41

22,01174

4,6225

1,193524

0,785411

0,967698

-1,25694

14

262,9803

43,56

15,14507

7,0225

1,710308

1,787487

0,802691

-1,54925

15

1078,837

163,6

282,0692

35,11

-3,3E-15

0

-1,2E-15

0

16

89,90306

13,63333

23,50576

2,9258333

 

17

9,481722

3,692334

4,848274

1,7105067

 

 

 

 

18

Корреляционная матрица:

 

 

 

19

 

Y*

X1*

X2*

X3*

 

20

Y*

1

 

21

X1*

0,9086

1

 

22

X2*

0,865967

0,771073

1

 

23

X3*

-0,9295

-0,82175

-0,764349

1

 

 

 

2.Находим корреляционную матрицу .

Способ 1.

Элементы корреляционной матрицы находим с помощью встроенной статистической функции КОРРЕЛ пакета MS Excel:

для вычисления в ячейку C21 вводим формулу: =КОРРЕЛ(P3:P14;Q3:Q14)

для вычисления в ячейку C22 вводим формулу: =КОРРЕЛ(P3:P14;R3:R14)

для вычисления в ячейку C23 вводим формулу: =КОРРЕЛ(P3:P14;S3:S14)

для вычисления в ячейку E21 вводим формулу: =КОРРЕЛ(Q3:Q14;R3:R14)

для вычисления в ячейку E22 вводим формулу: =КОРРЕЛ(Q3:Q14;S3:S14)

для вычисления в ячейку E23 вводим формулу: =КОРРЕЛ(R3:R14;S3:S14)

Способ 2.

Вычисляем матрицу с помощью инструмента Анализа Данных «Корреляция» пакета MS Excel. Для этого в главном меню выбираем Сервис/Анализ данных/Корреляция и заполняем диалоговое окно Входные данные и Параметры вывода следующим образом:

    • Входной интервал – P2:S14 (в первой строке – названия столбцов);

    • Группирование – по столбцам;

    • Метки в первой строке – устанавливаем флажок, который указывает, что в данном случае первая строка P2:S2 входного диапазона P2:S14 содержит названия столбцов;

    • Выходной интервал – L19 – ссылка на левую верхнюю ячейку выходного диапазона.

Щелкнув по кнопке ОК в ячейках L19:P23 получим корреляционную матрицу (точнее – её нижний треугольник).

В корреляционной матрице находим: =0,9295, т.е. максимальное указывает на объясняющую переменную , которая теснее всего связана с Y. Тогда методом наименьших квадратов найдем оценку параметра регрессии .

Для удобства выполнения дальнейших расчетов скопируем ранее вычисленные стандартизованные значения и в ячейки C26:D38 (табл.2.12). Поскольку в ячейках P3:P14 (табл.2.11) содержатся формулы, то при копировании из табл.2.11 в табл.2.12 вычисленных по этим формулам стандартизованных значений Y:

  • выделяем ячейки P2:P14 (в ячейке P2 находится название столбца, а в ячейках P3:P14 – вычисленные стандартизованные значения );

  • находясь указателем в выделенной зоне нажимаем правую кнопку мыши и выбираем Копировать;

  • перемещаем курсор в ячейку C26, начиная с которой теперь будут располагаться значения ;

  • нажимаем правую кнопку мыши, выбираем Специальная вставка…; в диалоговом окне Вставить устанавливаем флажок значения и щелкаем по кнопке ОК.

Аналогично с помощью специальной вставки копируем стандартизованные значения из ячеек S2:S14 в ячейки D26:D38.

Таблица 2.12 – Данные для расчета стандартизованных остатков регрессии на

B

C

D

E

F

G

H

I

J

26

Наблюдение

Y*

X3*

Y*^X3

e^2yx3

 

 

Регрессия Y на Х3

27

1

-0,86306

1,607711

-1,49444

0,39863

 

-0,929543

0

28

2

-1,50641

1,3154

-1,22272

0,080478

 

0,111172

#Н/Д

29

3

-0,76814

0,964626

-0,89666

0,016517

 

0,864049

0,38511

30

4

-1,56969

0,78924

-0,73363

0,698987

 

69,9118

11

31

5

-0,38847

0,146156

-0,13586

0,063811

 

10,36859

1,631406

32

6

0,012304

0,438467

-0,40757

0,176297

 

 

33

7

0,318156

-0,14616

0,135858

0,033233

 

 

34

8

0,465808

-0,49693

0,461916

1,51E-05

 

 

35

9

0,434169

-0,78924

0,733632

0,089678

 

 

36

10

0,961499

-1,02309

0,951004

0,00011

 

 

37

11

1,193524

-1,25694

1,168377

0,000632

 

 

38

12

1,710308

-1,54925

1,440093

0,073016

 

 

39

 

 

 

Сумма=

1,631406

 

 

 

 

Теперь для нахождения оценки параметра регрессии (без свободного члена) выделяем блок пустых ячеек I27:J31, состоящий из двух столбцов и пяти строк, и вводим формулу

=ЛИНЕЙН(C27:C38;D27:D38;0;1)

Нажимаем клавишу F2, затем – клавиши Ctrl+Shift+Enter. В результате в ячейках I27:J31 получаем таблицу регрессионной статистики, из первой строки которой следует, что = -0,9295.

По регрессионному уравнению в ячейках E27:E38 вычисляем прогнозные (расчетные) стандартизованные значения объясняемой переменной при расположенных в ячейках D27:D38 наблюдаемых стандартизованных значениях объясняющей переменной .

В ячейках F27:F38 вычисляем квадраты стандартизованных остатков , где - стандартизованные наблюдаемые значения объясняемой переменной, расположенные в ячейках C27:C38. Затем в ячейке F39 вычисляем сумму квадратов остатков .

Среди тех значений коэффициентов корреляции , которые остались, выбираем следующее =0,9086 и в модель вводим объясняющую переменную . Методом наименьших квадратов находим оценки параметров следующей регрессии в стандартизованном масштабе:

.

Особенность применения встроенной статистической функции ЛИНЕЙН для оценивания параметров модели состоит в том, что наблюдаемые значения факторов должны быть расположены в виде непрерывной области. В данном случае это означает, что стандартизованные значения и должны располагаться в соседних столбцах. Поэтому скопируем ранее вычисленные стандартизованные значения , и из табл.2.11 в ячейки C42:E54 (табл.2.13). Поскольку в ячейках P3:S14 содержатся формулы, то при копировании из табл.2.11 в табл.2.13 вычисленных по этим формулам стандартизованных значений переменных воспользуемся специальной вставкой.

Таблица 2.13 – Данные для расчета стандартизованных остатков регрессии на и

 

B

C

D

E

F

G

H

I

J

42

Наблюдение

Y*

X1*

X3*

Y*^X1X3

e^2yx1x3

 

Регрессия Y на Х1,Х3

43

1

-0,86306

-0,43333

1,607711

-1,09868

0,055513

 

-0,56323

0,445769

44

2

-1,50641

-1,02916

1,3154

-1,19964

0,094106

 

0,14831

0,14831

45

3

-0,76814

-1,02916

0,964626

-1,00207

0,054723

 

0,928575

0,292763

46

4

-1,56969

-2,00415

0,78924

-1,33791

0,053719

 

65,00343

10

47

5

-0,38847

0,379164

0,146156

0,0867

0,225784

 

11,1429

0,857101

48

6

0,012304

0,108333

0,438467

-0,19867

0,044509

 

 

49

7

0,318156

-0,51458

-0,14616

-0,14706

0,21643

 

F=

9,034

50

8

0,465808

0,352081

-0,49693

0,436832

0,00084

 

51

9

0,434169

0,649995

-0,78924

0,734272

0,090062

 

 

52

10

0,961499

0,94791

-1,02309

0,998783

0,00139

 

 

53

11

1,193524

0,785411

-1,25694

1,058057

0,018351

 

 

54

12

1,710308

1,787487

-1,54925

1,66939

0,001674

 

 

55

 

 

 

 

Сумма=

0,857101

 

 

 

Теперь для нахождения оценок параметров регрессии в стандартизованном масштабе (без свободного члена) выделяем блок пустых ячеек I43:J47, состоящий из двух столбцов и пяти строк, и вводим формулу

=ЛИНЕЙН(C43:C54;D43:E54;0;1)

Нажимаем клавишу F2, затем – клавиши Ctrl+Shift+Enter. В результате получаем таблицу регрессионной статистики, из первой строки которой следует, что =0,4458 и = -0,5632.

По уравнению вычисляем прогнозные (расчетные) стандартизованные значения объясняемой переменной при наблюдаемых стандартизованных значениях объясняющих переменных и . Вычисляем квадраты стандартизованных остатков и сумму квадратов остатков .

С учетом того, что в первой модели один фактор , а во вторую модель добавлен только один новый фактор, находим расчетное значение F-статистики:

= =

= .

Для уровня значимости и степеней свободы , по табл.2.8 находим табличное значение F-статистики =4,96.

. Поэтому с принятой надежностью можно считать, что помимо ранее включенного в модель фактора новый фактор также существенно влияет на показатель Y, и его необходимо включить в модель.

Теперь в модель включаем оставшийся фактор и оцениваем параметры уравнения регрессии с тремя факторами.

Для удобства вначале скопируем ранее вычисленные стандартизованные значения , , и (табл.2.11) в ячейки C58:F70 (табл.2.14). Поскольку в ячейках P3:S14 содержатся формулы, копирование вычисленных по этим формулам стандартизованных значений переменных из табл.2.11 в табл.2.14 выполняем с помощью специальной вставки.

Таблица 2.14 – Данные для расчета стандартизованных остатков регрессии на , и

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

58

Y*

X1*

X2*

X3*

Y*^ X1Х2X3

e^2 yx1х2x3

Регрессия Y на Х1,Х2,Х3

59

1

-0,86306

-0,43333

0,060159

1,607711

-0,86515

4,336E-06

-0,4586

0,2600

0,3313

60

2

-1,50641

-1,02916

-2,22932

1,3154

-1,5238

0,000303

0,13677

0,12240

0,13850

61

3

-0,76814

-1,02916

-1,07427

0,964626

-1,06262

0,086714

0,95243

0,25184

#Н/Д

62

4

-1,56969

-2,00415

-1,3424

0,78924

-1,37492

0,037935

60,0641

9

#Н/Д

63

5

-0,38847

0,379164

-0,26986

0,146156

-0,01158

0,142047

11,4292

0,57085

#Н/Д

64

6

0,012304

0,108333

0,101411

0,438467

-0,1388

0,022834

 

 

 

65

7

0,318156

-0,51458

0,596432

-0,14616

0,05163

0,071036

F=

4,51308

 

66

8

0,465808

0,352081

1,029576

-0,49693

0,612221

0,021437

 

67

9

0,434169

0,649995

0,864569

-0,78924

0,802054

0,135340

 

 

68

10

0,961499

0,94791

0,493303

-1,02309

0,911447

0,002505

 

 

69

11

1,193524

0,785411

0,967698

-1,25694

1,088199

0,011094

 

 

70

12

1,710308

1,787487

0,802691

-1,54925

1,511313

0,039599

 

 

71

 

 

 

 

 

Сумма=

0,570848

 

 

 

Теперь для нахождения оценок параметров регрессии в стандартизованном масштабе (без свободного члена) выделяем блок пустых ячеек I59:K63, состоящий из трех столбцов (по количеству факторов без свободного члена) и пяти строк, и вводим формулу

=ЛИНЕЙН(C59:C70;D59:F70;0;1)

Нажимаем клавишу F2, затем – клавиши Ctrl+Shift+Enter. В результате получаем таблицу регрессионной статистики, из первой строки которой следует, что =0,3313, =0,2600, =-0,4586.

По уравнению вычисляем прогнозные (расчетные) стандартизованные значения объясняемой переменной при наблюдаемых стандартизованных значениях объясняющих переменных , , .

Рассчитываем квадраты стандартизованных остатков и сумму квадратов остатков .

Для оценки обоснованности включения фактора с учетом того, что в предыдущей модели два фактора , находим расчетное значение F-статистики:

= =

= .

Для уровня значимости и степеней свободы , по табл.2.8 находим табличное значение F-статистики =5,12.

. Следовательно, с принятой надежностью можно считать, что фактор несущественно влияет на показатель Y и его необходимо исключить из модели. Тогда рациональным (окончательным) следует считать предыдущий вариант модели:

. (2.7)

3. Стандартизованные оценки параметров окончательного варианта модели (2.7) по формулам (2.6) пересчитываем в естественный масштаб (табл.2.15):

  • для вычисления в ячейку C75 вводим формулу =J43*L17/M17, результат применения которой

=1,14471;

  • для вычисления в ячейку C76 вводим формулу =I43*L17/O17, результат применения которой

=-3,1221;

  • для вычисления в ячейку C77 вводим формулу =C16-(C75*E16+C76*G16), результат применения которой

=24,9345.

Тогда оцененное уравнение регрессии (2.7) в естественном масштабе будет иметь вид:

. (2.8)

Таблица 2.15 – Прогнозирование по линейной модели на ,

 

B

C

D

E

F

G

H

I

74

Оценки параметров в естественном масштабе:

 

 

 

75

b1=

1,144712

 

76

b3=

-3,12211

 

77

b0=

24,93448

 

78

 

79

 

80

Наблюдение

Y

Х0

X1

Х3

 

81

1

14,2

1

21,4

12

tтабл=

2,262159

82

2

8,1

1

19,2

11,5

Под корнем=

7,548006

83

3

15,1

1

19,2

10,9

Дельта Y=

18,18533

84

4

7,5

1

15,6

10,6

 

85

5

18,7

1

24,4

9,5

Дов.интервал для мат.ож. Yпр:

86

6

22,5

1

23,4

10

Нижние95%

Верхние95%

87

7

25,4

1

21,1

9

2,63002

39,00068

88

8

26,8

1

24,3

8,4

 

89

9

26,5

1

25,4

7,9

 

90

10

31,5

1

26,5

7,5

 

91

11

33,7

1

25,9

7,1

 

92

12

38,6

1

29,6

6,6

 

93

Прогноз

20,81535

1

34,04

13,8

 

 

 

4. Для построения с помощью инструмента Анализ Данных/Регрессия пакета MS Excel эконометрической модели в естественном масштабе, включающей отобранные ранее пошаговым регрессионным методом наиболее существенные факторы и , сформируем массив исходных данных в виде непрерывной области (входной интервал факторов должен быть ссылкой на непрерывную область!). Для этого скопируем исходные данные в естественном масштабе (с метками):

  • вектор-столбец Y из ячеек C2:C14 в ячейки C80:C92;

  • вектор-столбец из ячеек E2:E14 в ячейки E80:E92;

  • вектор-столбец из ячеек G2:G14 в ячейки F80:F92.

Далее в главном меню выбираем Сервис/Анализ данных/Регрессия и заполняем диалоговое окно Входные данные, Параметры вывода и Остатки следующим образом:

    • Входной интервал Y – C80:C92 (в ячейке C80 – название столбца – Y);

    • Входной интервал Х – E80:F92 (в строке ячеек E80:F80 – название столбцов – соответственно Х1 и Х3);

    • Метки – устанавливаем флажок, указывающий, что первая строка массивов C80:C92 и E80:F92 содержит названия столбцов;

    • Выходной интервал – B95 (левая верхняя ячейка будущего диапазона результатов);

    • устанавливаем флажок График остатков.

Щелкнув по кнопке ОК, получим результаты регрессионного анализа (табл.2.16), на основе которых должен быть выполнен анализ статистического качества эконометрической модели в естественном масштабе, включающей только отобранные ранее пошаговым регрессионным методом наиболее существенные факторы и . В табл.2.16 графики остатков не приведены. Анализ качества также не приводим.

Таблица 2.16 – Результаты регрессионного анализа линейной модели на , , полученные с помощью инструмента Анализа данных «Регрессия»

B

C

D

E

F

G

H

I

J

95

ВЫВОД ИТОГОВ

96

97

Регрессионная статистика

98

Множественный R

0,963626

99

R-квадрат

0,928575

100

Нормированный R-квадрат

0,912703

101

Стандартная ошибка

2,926051

102

Наблюдения

12

103

104

Дисперсионный анализ

105

df

SS

MS

F

Значи-мость F

106

Регрессия

2

1001,781

500,8903

58,50308

6,96E-06

107

Остаток

9

77,05599

8,561777

108

Итого

11

1078,837

 

 

 

109

110

 

Коэффи-циенты

Стандартная ошибка

t-статис-тика

P-Значение

Нижние 95%

Верхние 95%

Нижние 95,0%

Верхние 95,0%

111

Y-пересечение

24,93448

16,4884

1,512244

0,164762

-12,3649

62,233872

-12,36491

62,23387

112

X1

1,144712

0,401453

2,851421

0,019045

0,236561

2,0528631

0,236561

2,052863

113

Х3

-3,12211

0,866585

-3,60278

0,005723

-5,08246

-1,161758

-5,082464

-1,16176

114

115

116

117

ВЫВОД ОСТАТКА

118

119

Наблюдение

Предсказанное Y

Остатки

120

1

11,96599

2,234012

121

2

11,00868

-2,90868

122

3

12,88194

2,218056

123

4

9,697613

-2,19761

124

5

23,2054

-4,5054

125

6

20,49963

2,000365

126

7

20,98891

4,411092

127

8

26,52525

0,274746

128

9

29,34549

-2,84549

129

10

31,85352

-0,35352

130

11

32,41554

1,284462

131

12

38,21203

0,387972

5. В ячейках E93:F93 (табл.2.15) вычисляем прогнозные значения факторов, включенных в окончательный вариант модели (в соответствии с заданием принимаются на уровне 1,15 от максимальных значений этих факторов в исходных данных):

=34,04 млн.грн.

=13,8 млн.грн.

Точечный прогноз показателя Y получим подстановкой прогнозных значений отобранных факторов в полученное уравнение эконометрической модели в естественном масштабе (2.8):

=20,8153 млн.грн.

6. Интервальный прогноз получим в виде:

или

,

где

.

Для определения критического значения распределения Стьюдента при n-m-1=12-2-1=9 степенях свободы и уровне значимости =0,05 в ячейку I81 вводим формулу =СТЬЮДРАСПОБР(0,05;12-2-1), результат применения которой равняется 2,26216.

Учитывая, что матрица Х наблюдаемых значений наиболее информативных факторов (с учетом единичного вектора фиктивной переменной при свободном члене ) расположена в ячейках D81:F92, а прогнозные значения вектора объясняющих переменных расположены в виде вектора-строки (т.е. представлены транспонированной матрицей ) в ячейках D93:F93, для вычисления в ячейку I82 вводим формулу:

=МУМНОЖ(МУМНОЖ(D93:F93; МОБР(МУМНОЖ(ТРАНСП(D81:F92);D81:F92)));ТРАНСП(D93:F93))

Нажимаем клавишу F2, затем – клавиши Ctrl+Shift+Enter.

Учитывая, что оценка стандартной ошибки оценивания была получена ранее в ячейке C101, для вычисления в ячейку I83 вводим формулу =I81*C101*КОРЕНЬ(I82), результат применения которой равняется 18,1853.

Тогда

=20,8153-18,1853=2,63 млн.грн.

=20,8153+18,1853=39,00 млн.грн.

Следовательно, с надежностью доверительный интервал для математического ожидания прогноза показателя Y при =34,04 млн.грн. и =13,8 млн.грн.:

или

млн.грн.

7. Экономико-математический анализ характеристик эконометрической модели и выводы по работе здесь не приводятся.