1. Линейная модель
Пусть модель специфицирована в линейной форме:
y = at + b + u,
где a, b - параметры модели, u - стохастическая составляющая (остатки).
Используем метод наименьших квадратов. Запишем систему нормальных уравнений, используя в качестве неизвестную переменную - переменную t:
Расчет параметров значительно упрощается, если за начало счета времени (t = 0) принять центральный интервал (момент).
При нечетном числе уровней (например, 19), значения t = 0 – условного обозначения времени будет отвечать средней 11 неделе:
t |
-9 |
-8 |
-7 |
-6 |
-5 |
-4 |
-3 |
-2 |
-1 |
0 |
Y |
178,00 |
236,67 |
326,00 |
303,67 |
208,00 |
166,33 |
215,33 |
247,67 |
250,33 |
218,00 |
t |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Y |
236,67 |
218,33 |
295,67 |
295,33 |
292,33 |
230,67 |
229,00 |
218,67 |
206,00 |
Поскольку Σt = 0, поэтому система нормальных уравнений принимает вид:
Построим вспомогательную таблицу:
№ |
t |
y |
t2 |
ty |
1 |
-9 |
178,00 |
81 |
-1602,00 |
2 |
-8 |
236,67 |
64 |
-1893,36 |
3 |
-7 |
326,00 |
49 |
-2282,00 |
4 |
-6 |
303,67 |
36 |
-1822,02 |
5 |
-5 |
208,00 |
25 |
-1040,00 |
6 |
-4 |
166,33 |
16 |
-665,32 |
7 |
-3 |
215,33 |
9 |
-645,99 |
8 |
-2 |
247,67 |
4 |
-495,34 |
9 |
-1 |
250,33 |
1 |
-250,33 |
10 |
0 |
218,00 |
0 |
0,00 |
11 |
1 |
236,67 |
1 |
236,67 |
12 |
2 |
218,33 |
4 |
436,66 |
13 |
3 |
295,67 |
9 |
887,01 |
14 |
4 |
295,33 |
16 |
1181,32 |
15 |
5 |
292,33 |
25 |
1461,65 |
16 |
6 |
230,67 |
36 |
1384,02 |
17 |
7 |
229,00 |
49 |
1603,00 |
18 |
8 |
218,67 |
64 |
1749,36 |
19 |
9 |
206,00 |
81 |
1854,00 |
Σ |
- |
4572,67 |
570 |
97,33 |
Получим систему уравнений:
Находим решение:
a = 97,33 / 570 = 0,1708,
b = 4572,67 / 19 = 240,6668.
Следовательно, уравнение линейного тренда имеет вид:
y = 240,6668 + 0,1708t.
Это значит, что при увеличении или уменьшении значения фактора на 1 у.е., показатель увеличивается или уменьшается на 0,1708 у.е., то есть между параметрами существует прямая пропорциональная или положительная зависимость.
Свободный член регрессии b = 240,6668 указывает значение показателя при нулевом значении условного времени.
Вычислим теоретические значения уровней ряда динамики по аналитической формуле и трендовую составляющую Ui.
№ |
t |
T |
y |
p |
Ui |
1 |
-9 |
2 |
178,00 |
239,1301 |
-61,1301 |
2 |
-8 |
3 |
236,67 |
239,3008 |
-2,6308 |
3 |
-7 |
4 |
326,00 |
239,4716 |
86,5284 |
4 |
-6 |
5 |
303,67 |
239,6423 |
64,0277 |
5 |
-5 |
6 |
208,00 |
239,8131 |
-31,8131 |
6 |
-4 |
7 |
166,33 |
239,9838 |
-73,6538 |
7 |
-3 |
8 |
215,33 |
240,1546 |
-24,8246 |
8 |
-2 |
9 |
247,67 |
240,3253 |
7,3447 |
9 |
-1 |
10 |
250,33 |
240,4961 |
9,8339 |
10 |
0 |
11 |
218,00 |
240,6668 |
-22,6668 |
11 |
1 |
12 |
236,67 |
240,8376 |
-4,1676 |
12 |
2 |
13 |
218,33 |
241,0084 |
-22,6784 |
13 |
3 |
14 |
295,67 |
241,1791 |
54,4909 |
14 |
4 |
15 |
295,33 |
241,3499 |
53,9801 |
15 |
5 |
16 |
292,33 |
241,5206 |
50,8094 |
16 |
6 |
17 |
230,67 |
241,6914 |
-11,0214 |
17 |
7 |
18 |
229,00 |
241,8621 |
-12,8621 |
18 |
8 |
19 |
218,67 |
242,0329 |
-23,3629 |
19 |
9 |
20 |
206,00 |
242,2036 |
-36,2036 |
Выполним построение корреляционного поля с изображением на нем тренда.
Вычислим для зависимой переменной y общую дисперсию, дисперсию, что объясняет регрессию, дисперсию ошибок [ЛУК, с. 56]:
Определим коэффициенты детерминации R2 и корреляции r [ЛУК, c. 57]:
Этот результат значит, что 0,05% вариации результативного признака зависит от вариации уровня факторного признака, а 99,95% приходится на другие факторы.
Поскольку |r| < 0,4, то между факторным и результативным признаком корреляционной связи нет.
Оценим точность модели или среднюю ошибку аппроксимации как среднюю арифметическую простую по формуле [ЕЛИ, с. 87]:
Получим:
Поскольку A > 7%, то делаем вывод о плохом подборе модели для исходных данных.
Проверим адекватность модели по критерию Фишера или F-критерию, который вычисляется по формуле:
Поскольку табличное значение F(0,05; 1; 17) = 4,45 и |F| < Fтаб, то делаем вывод об неадекватности эконометрической модели.
Методом математической экстраполяции составим прогноз показателя на следующие 4 недели.
Y(22) = 240,6668 + 0,1708 · 11 = 242,5451,
Y(23) = 240,6668 + 0,1708 · 12 = 242,7159,
Y(24) = 240,6668 + 0,1708 · 13 = 242,8866,
Y(25) = 240,6668 + 0,1708 · 14 = 243,0574.
