- •Введение Цели и задачи учебной дисциплины, ее место в учебном процессе
- •Задачи учебной дисциплины, решаемые посредством практикума:
- •Роль практикума (учебно-методического пособия)
- •Цель и задачи практикума (формы обучения)
- •Содержание практикума Тематика срс и срсп
- •Тема: базовые понятия
- •Тема: математические основания анализа временных рядов
- •Тема: динамические ряды (общие сведения)
- •Тема: моделирование общей тенденции
- •Исходные данные
- •Тема: прогнозирование по тренду. Выбор «наилучшей» модели
- •Тема: выявление тенденции, колеблемости, структурных изменений, прогнозирование
- •Тема: фурье-анализ
- •Тема: статистическая оценка взаимосвязи двух временных рядов
- •Тема: стационарные ряды. Модели авторегрессии-скользящего среднего arma (p,q)
- •Тема: нестационарные процессы. Метод Бокса-Дженкинса построения модели arima (p,d,q)
- •Тема: популярные направления в анализе временных рядов
- •Тематика лабораторного практикума Тема: предварительная обработка значений временных рядов
- •Тема: выделение компонент тренд-сезонного временного ряда
- •Тема: моделирование тренда
- •Тема: построение адаптивных моделей
- •Пример: Анализ тенденции развития (тренда) временного ряда
- •Тема: исследование структурных изменений
- •Возможны следующие сочетания изменения численных оценок параметров этих уравнений:
- •Тема: построение авторегрессионных моделей, построение и интерпретация коррелограммы
- •Тема: Исследование стационарности временного ряда
- •Вопросы для проверки знаний и систематизации теоретических положений
- •Семестровое задание
- •Унирс Организация унирс
- •Содержание унирс
- •Примеры тематики унирс Демонстрация междисциплинарных связей на примере «Законы природы – взаимосвязи между изучаемыми явлениями»
- •Конструирование динамической модели по временному ряду
- •Нечеткие временные ряды в задачах прогнозирования
- •Фракталы и временные ряды
- •Вейвлет-преобразование
- •Список литературы
Тема: выявление тенденции, колеблемости, структурных изменений, прогнозирование
Ситуация для анализа3
Рекомендуется использовать для обсуждения, не следует ее рассматривать как описание эффективных (или не очень) действий при решении административных проблем. Файл с данными – в УМКД Статистический анализ (http://is.nkzu.edu/elibrary/, а также на диске, сопровождающем источник материала).
Компания Shumway, Horch and Sager (часть 1)
Клейр Кристенсен (Claire Chnstensen), второй год работающая в консалтинговой фирме Shumway, Horch and Sager (SHS), приступила к выполнению нового проекта. Этот проект ей кажется несложным и она рассчитывает быстро и качественно закончить его.
Ее клиент владеет издательством, специализирующимся в основном на журнальной продукции. «Внезапно» он обнаруживает, что теряет большие суммы на печати изданий, которые не продаются. Конечно, принятая издательская практика предусматривает печать и распространение по газетным киоскам большего количества журналов, чем может быть продано. Это делается для того, чтобы читатель при необходимости мог найти в газетном киоске любой номер интересующего его журнала. Однако такая практика приводит к огромному количеству непроданных журналов. Консалтинговая фирма SHS получила задание пересмотреть такую практику и выработать рекомендации, улучшающие существующую ситуацию.
Еще одно задание для SHS связано с определением базового уровня тиража для установки цен на рекламу, которая печатается в журналах. В частности, надо определить гарантированно продаваемый тираж журнала Good Housekeeping (Домоводство) и на основе величины этого тиража – стоимость рекламы в журнале. (Если тираж будет меньше продаваемого, то потери будут пропорциональны дефициту журналу, а если тираж будет больше продаваемого, то возникнут потери от непроданных экземпляров журнала, однако возрастет доход от рекламы, поскольку доход от рекламы прямо пропорционален тиражу.)
Кристенсен решила сначала найти способ прогнозировать объем продаж журнала Good Housekeeping. В финансовых отчетах издательства она нашла объемы проданных тиражей журнала за последние 9 лет (с июля 1979 по июнь 1988 года). Данные о последних 6 месяцах она хочет использовать для проверки своего метода прогнозирования. Данные за восемь с половиной лет приведены в таблице (см. файл SHSA.XLS – УМКД электронный).
Объемы проданных журналов
№ |
Дата |
Тираж |
№ п/п |
Дата |
Тираж |
№ п/п |
Дата |
Тираж |
|
1 |
7/79 |
5264165 |
37 |
7/82 |
5412745 |
73 |
7/85 |
5022522 |
|
2 |
|
5313127 |
38 |
|
5387779 |
74 |
|
5206132 |
|
3 |
|
5117969 |
39 |
|
5439224 |
75 |
|
5042725 |
|
4 |
|
5098771 |
40 |
|
5341392 |
76 |
|
5096277 |
|
5 |
|
5187708 |
41 |
|
5396853 |
77 |
|
5067717 |
|
6 |
|
5645295 |
42 |
|
5961612 |
78 |
|
5508198 |
|
7 |
1/80 |
5023173 |
43 |
1/83 |
5335737 |
79 |
1/86 |
5133963 |
|
8 |
|
5333352 |
44 |
|
5618540 |
80 |
|
5180897 |
|
9 |
|
5224234 |
45 |
|
5604606 |
81 |
|
5161222 |
|
10 |
|
5079207 |
46 |
|
5343116 |
82 |
|
5174238 |
|
11 |
|
5167277 |
47 |
|
5294990 |
83 |
|
5047775 |
|
12 |
|
5006445 |
48 |
|
5327995 |
84 |
|
5152063 |
|
13 |
7/80 |
5150974 |
49 |
7/83 |
5177176 |
85 |
7/86 |
5001222 |
|
14 |
|
5180346 |
50 |
|
5290109 |
86 |
|
5232314 |
|
15 |
|
5223467 |
51 |
|
5449099 |
87 |
|
5235207 |
|
16 |
|
5153303 |
52 |
|
5344570 |
88 |
|
5009584 |
|
17 |
|
5247109 |
53 |
|
5334053 |
89 |
|
5352370 |
|
18 |
|
5789798 |
54 |
|
5763516 |
90 |
|
5498755 |
|
19 |
1/81 |
5350502 |
55 |
1/84 |
5198585 |
91 |
1/87 |
5159840 |
|
20 |
|
5371371 |
56 |
|
5501741 |
92 |
|
5274075 |
|
21 |
|
5327700 |
57 |
|
5329592 |
93 |
|
5179002 |
|
22 |
|
5269993 |
58 |
|
5322838 |
94 |
|
5269295 |
|
23 |
|
5240438 |
59 |
|
5178815 |
95 |
|
5005048 |
|
24 |
|
5273266 |
60 |
|
5247590 |
96 |
|
5166569 |
|
25 |
7/81 |
5439920 |
61 |
7/84 |
5194827 |
97 |
7/87 |
5068848 |
|
26 |
|
5378584 |
62 |
|
5118408 |
98 |
|
5007388 |
|
27 |
|
5329516 |
63 |
|
5291564 |
99 |
|
5265191 |
|
28 |
|
5292129 |
64 |
|
5047946 |
100 |
|
5046595 |
|
29 |
|
5378127 |
65 |
|
5105056 |
101 |
|
5300978 |
|
30 |
|
5736465 |
66 |
|
5448542 |
102 |
|
5526153 |
|
31 |
1/82 |
5073651 |
67 |
1/85 |
5023818 |
|
|||
32 |
|
5553245 |
68 |
|
5099829 |
|
|||
33 |
|
5439363 |
69 |
|
5253739 |
|
|||
34 |
|
5363948 |
70 |
|
5138210 |
|
|||
35 |
|
5367404 |
71 |
|
5251664 |
|
|||
36 |
|
5316957 |
72 |
|
5450869 |
|
|||
Кристенсен, глядя на график изменения проданного тиража журнала Good Housekeeping (рис 1), размышляет о том, как ей предугадать будущий тираж, чтобы он был полностью продан. Сама она не является читателем этого журнала, но видела его в приемной у дантиста и даже дома у своей тетушки. Она также знает, что в декабре продажи журнала возрастают, поскольку в нем приводятся кулинарные рецепты и советы по выбору подарков к рождественским и новогодним праздникам. В январе после праздников продажи всегда снижаются. Также объемы продаж журнала зависят от его содержания.
Динамика проданных журналов
Кристенсен подобрала подходящий метод прогнозирования спроса на журнал, который проверила на данных из табл.1, результаты сравнила с данными 6 других месяцев (из исходных данных спроса за 9 лет) – см. таблицу.
Тестовые данные
№ п/п |
Дата |
тираж |
103 |
1/88 |
5012276 |
104 |
|
5056537 |
105 |
|
5061844 |
106 |
|
5005226 |
107 |
|
5000500 |
108 |
|
5030805 |
После проверки метода прогнозирования решается следующий вопрос: каким должен быть тираж журнала – больше или меньше прогнозированного спроса? От этого зависит стоимость рекламы в журнале (чем больше тираж журнала, тем выше стоимость рекламных объявлений). Кристенсен знает, что экземпляр журнала продается в газетном киоске за $1,95, тогда как его себестоимость составляет $0,70, оптовая цена равна $1,20, а к продавцу киоска он поступает по цене $1,50. При этом, только оптовый продавец не несет потерь от непроданных экземпляров журнала.
Доход от рекламы вычисляется по простой формуле: $1 умножается на базовый уровень тиража. Но если спрос на журнал будет меньше напечатанного тиража, то будет потеряно $1,5 на каждом непроданном экземпляре журнала.
На данном этапе тираж журнала составляет 4,78 млн. экземпляров. Редакция журнала хочет повысить его в июле 1988 года до 5,1 млн. Кристенсен должна определить, нужен ли такой тираж.
Вопросы
Предположим, спрос на журнал в июле будет распределяться так:
Спрос |
4875000 |
4932000 |
4983000 |
5034000 |
5109000 |
Вероятность |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
Должна ли Кристенсен рекомендовать повышение базового уровня тиража на этот месяц?
2. Предположим, что предсказанное значение спроса в январе 1988 года имеет нормальное распределение со средним 5082329 и стандартным отклонением 98324. Какой тираж журнала должен быть в этом месяце?
Shumway, Horch и Sager (часть 2)
Кристенсен занимается изучением данных о распространении ежемесячных журналов. Первый набор данных – о журнале Working Woman (представлены на листе Женщина рабочей книги Журналы.XLS -– УМКД электронный – и ниже, на рисунке), который рассчитан на деловых женщин. Журнал включает разделы, посвященные предпринимательству, новостям бизнеса, тенденциям развития экономики, технологиям, политике, карьерному росту, социологии и психологии, моде и здоровью. Тираж этого журнала практически полностью распространяется по подписке, как свидетельствуют последние данные о тираже (823,6 тыс. из 887,8 тыс. было распространено по подписке).
Тиражи журнала Working Woman
Следующий график содержит данные о тиражах журнала Country Living (лист Село рабочей книги Журналы. XLS).
Этот журнал уделяет основное внимание практическим вопросам сельского хозяйства и духовным интересам жизни на земле. Он продается людям, живущим в сельской местности либо там, где есть работающие фермы, загородные дома или же клубы отдыха, работающие по выходным.
Тиражи журнала Country Living
Третий набор данных относится к журналу Health (представлены на листе Здоровье рабочей книги Журналы.XLS и ниже, на рисунке). Журнал в основном рассчитан на женщин, и в нем представлена информация о питании, медицине, психологии и моде для женщин, ведущих активный образ жизни.
Тиражи журнала Health
Ha следующем рисунке показаны данные по журналу Better Homes and Gardens (лист Дом рабочей книги Журналы.XLS). Он рассчитан для семейного чтения. В нем глубоко рассматриваются темы дома и семьи, пища и кухонные приборы, строительство и рукоделие, украшения, управление семейным бюджетом, садоводство, путешествия, здоровье, бытовая техника и семейные вечеринки, информация о новых продуктах и магазинах. Объем тиражей этого журнала кажется изменчивым, но постоянно растущим.
Тиражи журнала Better Homes and Gardens
Последним представленным здесь журналом является True Story (лист Истории рабочей книги Журналы. XLS). Это журнал для чтения, рассчитанный на молодых женщин. Кроме занимательных историй в нем много тематических статей, рецепты и свойства пищи, статьи о красоте и здоровье, домашние хитрости и личные советы. Тираж этого журнала имеет четко выраженную тенденцию спада на протяжении последних девяти лет.
Тиражи журнала True Story
Вопрос:
Какой метод прогнозирования является оптимальным для каждого представленного журнала? При тестировании различных методов прогнозирования воспользуйтесь концепцией «разделяй и властвуй».
Дополнительное задание:
Обосновать место и роль изучаемых предметов в обеспечении информационной поддерки принятия решений.
Обосновать необходимость системного подхода в принятии решений.
Выявить междисциплинарные связи.
Задания и комментарий
Задание: Привести примеры:
- циклических процессов в природе; в развитии человека, в его физиологии и психике; в экономике; в развитии общества и т.п.;
- графической иллюстрации различных типов колебаний (разной формы, разного распределения по времени, разной частоты и амплитуды);
- графического выявления колеблемости.
Комментарий. Лепестковая диаграмма (на рисунке: при отсутствии сезонности фигура I лежала бы точно по окружности).
Комментарий. Автокорреляции последовательных лагов формально зависимы между собой. Например, если первый член ряда тесно связан со вторым, а второй с третьим, то первый элемент должен также каким-то образом зависеть от третьего и т.д. Это приводит к тому, что периодическая зависимость может существенно измениться после удаления автокорреляций первого порядка, т.е. после взятия разности с лагом 1 (см. рисунки).
Задание:
А) Прокомментировать пример: отсутствие однородности в выборке является фактором, смещающим (в ту или иную сторону) выборочную корреляцию.
Б) Привести примеры, иллюстрирующие необходимость сводной оценки структурных изменений во времени и пространстве для целостной/системной оценки структурных изменений в изучаемом социально-экономическом явлении, имеющих место за определенный временной интервал и характеризующих подвижность или, наоборот, стабильность, устойчивость данной структуры.
Справка
Как правило, это необходимо для сравнения динамики одной и той же структуры в различные периоды или нескольких структур, относящихся к разным объектам (в этом случае число структурных частей у разных объектов необязательно должно совпадать).
Пример: для оценки структурных изменений инвестиций в основной капитал, инвестиции в пополнение запасов материальных оборотных средств и инвестиции в другие нефинансовые активы во времени и пространстве воспользуемся следующими показателями.
здесь: 1- инвестиции
в нефинансовые активы
2- инвестиции в
основной капитал
3- затраты на
капитальный ремонт
4- инвестиции в
пополнение запасов материальных
оборотных средств
5- инвестиции в
др. нефинансовые активы
Линейный коэффициент «абсолютных» структурных сдвигов представляет собой сумму приростов удельных весов, взятых без учета знака, деленную на число структурных частей:
где T
– общее количество лет,
– текущий год,
– предыдущий год. Этот показатель
отражает то среднее изменение удельного
веса (в процентных пунктах), которое
имело место за рассматриваемый временной
интервал.
Квадратический коэффициент «абсолютных» структурных сдвигов резче реагирует на происходящие в совокупности структурные изменения:
Линейные и квадратические коэффициенты «абсолютных» структурных сдвигов позволяют получить сводную оценку скорости изменение удельных весов отдельных частей совокупности. Для сводной характеристики интенсивности изменения удельных весов используется квадратический коэффициент относительных структурных сдвигов:
Данный показатель отражает средний относительный прирост удельного веса (в процентах), который наблюдался за рассматриваемый период и может использоваться как для сравнения двух и более структур, так и для анализа динамики одной и той же структуры за разные по продолжительности периоды времени.
Для сводной оценки структурных изменений в исследуемой совокупности в целом за рассматриваемый временной интервал, охватывающий несколько дней, месяцев, кварталов или лет, наиболее удобным является линейный коэффициент «абсолютных» структурных сдвигов за N периодов:
Этот показатель показывает среднегодовое изменение по всем статьям инвестиций.
Для расчета коэффициентов структурных сдвигов за первый (с 1998 по 1999 г.) и за второй (с 1999 по 2000 г.) периоды воспользуемся итогами вспомогательной таблицы ((все данные в таблице в %-ых пунктах).
Строки: 1-я -
инвестиции в основной капитал; 2-я –
инвестиции в пополнение запасов
материальных оборотных средств; 3-я –
инвестиции в другие нефинансовые
активы; 4-я – итоги их суммирования.
Итоги расчетов:
и
Таким образом, с 1998г. по 1999г. удельный вес отдельных статей инвестиций изменился в среднем на 7,86 п.п., в течение же следующего года «абсолютные» структурные сдвиги уменьшились, и структура инвестиций начала стабилизироваться. Эти выводы подтверждаются квадратическими коэффициентами:
и
Расчеты величин коэффициентовError: Reference source not found:
и
показывают, что если за первый период (1998-1999г.г.) удельный вес каждой статьи инвестиций в среднем изменился почти на 1/4 своей величины, то за следующий год – только на 1/7.
Линейный коэффициент «абсолютных» структурных сдвигов за три периода:
характеризует среднее годовое изменение по всем статьям инвестиций на величину 6,3 п.п.
Детальный структурно-динамический анализ инвестиций по отраслям и регионам позволяет сделать заключение об отраслях (регионах), в которых происходит активизация инвестиционного процесса, наблюдается устойчивое снижение инвестиций в основной капитал, выделить отрасли, в которых структурные изменения осуществляются в неявном виде.
