- •Выполнение типового расчета № 2
- •Проверим значимость уравнения регрессии в целом. Проверяемая гипотеза:
- •Для проверки значимости коэффициентов используется t-статистика Стьюдента, которая вычисляется для каждого коэффициента:
- •Выполним задания 5, 6 и 7 для построенной линейной модели множественной регрессии.
- •Блоковые статистики→по столбцам→Среднее
- •Блоковые статистики→по столбцам→Сумма
Блоковые статистики→по столбцам→Среднее
В результате под столбцам буду вычислены средние относительные ошибки, которые надо умножить на 100% .
Для МНК- модели MAPE= 34,56%
Для ОМНК-модели MAPE=27,01%
Скорректированная модель (**) по всем параметрам лучше, чем полученная в п.3.
в. Отсутствие автокорреляции
Отсутствие автокорреляции остатков подтверждается статистикой Дарбина-Уотсона.
Окно Результаты множественной регрессии → вкладка Остатки/Предсказанные/Наблюдаемые значения → кнопка Анализ остатков.
В окне Анализ остатков → вкладка Дополнительно → кнопка Статистика Дарбина-Уотсона
По таблицам находим значения верхней и нижней границ статистики DW
При n=52 и p=2 (два фактора в уравнении) dU=1,59 и dL=1,5. Так как DW=1,711> dU, то автокорреляция остатков отсутствует.
г. Нормальный закон распределения остатков;
Построить гистограмму остатков и подтвердить нормальность их распределения можно:
окно Анализ остатков → вкладка Остатки → кнопка Гистограмма остатков
использовать Графики → Гистограмма
Критические значение критерия Колмогорова-Смирнова при α=0.05 и числе наблюдений n=52 составляет Dкр = 0.188 . Так как вычисленное значение статистики D=0,1366<Dкр, то гипотеза о нормальном распределении остатков принимается.
использовать вероятностный график остатков: окно Анализ остатков → вкладка Вероятностные графики → кнопка Нормальный
Это график остатков, построенный на специальной «вероятностной бумаге», сетка которой масштабирована так, что нормальные данные на этой сетке ложатся на прямую. На рисунке эта прямая изображена сплошной линией, а остатки – в виде точек. По рисунку видно, что точки расположены очень близко к прямой. Это еще раз подтверждает нормальность распределения остатков в последней (ОМНК) модели.
Задание 4. Построение нелинейной формы с полным набором факторов и оценку качества построенной модели
(форма модели выбирается по правилу:
- полулогарифмическая модель;
- гиперболическая модель;
- мультипликативная модель;
- экспоненциальная модель,
где 0, 1, 2, 3 - остаток от деления номера варианта на 4);
При анализе зависимости результативного признака Yот всех факторов (Задание 1, рис.13) выдвинуто предположение о линейной зависимости от факторов X1, X3, X4 и логарифмической зависимости (или параболической) от факторов X2 и X5.
То есть предполагаемая форма нелинейной зависимости:
Это смешанная (не полулогарифмическая и не мультипликативная) модель.
Ее мы построим позже.
По заданию выберем наиболее сложную для анализа - мультипликативную модель:
Преобразуем ее к линейному виду (прологарифмируем):
Введя обозначения
, получим уравнение линейной регрессии:
Для расчета параметров этого уравнения введем в основную таблицу новые переменные – логарифмы исходных данных. Для этого, во-первых, добавим в таблице переменные. Для этого выполним команду Переменные→Добавить. В появившемся окне укажем, что добавляется 10 переменных после переменной MAPE (рис. 21) → ОК
Рис. 21.
Выполним команду Переменные → Все спецификации. В появившемся окне введем имена переменных и формулы их вычисления (рис. 22)
Рис. 22
В результате в исходной таблице появятся данные для построения нелинейной модели рис. 23 (фрагмент таблицы)
Рис. 23.
Обратите внимание, что в таблице появились пропущенные значения. Это связано с тем значение переменной Y для Гонконга - отрицательное число, логарифм которого вычислен быть не может. При выполнении регрессионного анализа такие данные будут пропускаться.
Выполним команду Анализ→Множественная регрессия. В появившемся окне нажать кнопку Переменные. В окне «Списки зависимых и независимых переменных» слева указать зависимую переменную W, а справа – все остальные факторные переменные LX1, LX2, LX3, LX4, LX5. → ОК
Для анализа построенной модели выведем результаты – кнопка Итоговая таблица регрессии.
В результате Statistica выдает две таблицы: Итоговые статистики и Итоги регрессии
В целом уравнение регрессии значимо, коэффициент детерминации достаточно высокий, но в уравнении присутствуют незначимое параметры – коэффициенты при переменных LX1 и LX5. Нажмет кнопку Отмена. В результате попадем в стартовое окно регрессии, где необходимо выставить флажок у опции Пошаговая или гребневая регрессия (см. Задание 3, рис. 15)
Запустим процедуру пошаговой регрессии с исключением (см. Задание 3, рис. 16).
В окне Результаты множественной регрессии → выберем вкладку Дополнительно нажмем кнопки → Итоговая таблица регрессии , Дисперсионный анализ.
В результате получим несколько таблиц
Обратите внимание, что число наблюдений, по которым строилось уравнение регрессии, уменьшилось на единицу. Соответственно, и число степеней свободы, используемые для расчета критических значений tкр и Fкр, изменится.
Уравнение регрессии, полученное при пошаговой процедуре исключения, выглядит следующим образом:
Потенцируя это уравнение, получим:
(**)
,
где
Замечание: Характеристики R2=0,849 , Fв=135,38, Стандартная ошибка оценки Se=0,39769 относятся к регрессионной модели для объясняемой переменной W=ln y.
Нам же необходимо определить эти характеристики для переменной Y (Рис.25).
Способ 1. Используя эту формулу (**), рассчитаем теоретические значения переменной Y по нелинейной модели. Для этого в основной таблице введем новую переменную YY и определим для ее вычисления вышеприведенную формулу
Рис. 24.
Пересчитать значения исходной переменной Y можно и по-другому.
Способ 2.
На вкладке Остатки/Предсказанные/Наблюдаемые значения → кнопка Анализ остатков
В окне Анализ остатков → перейдем на вкладку Дополнительно →выберем кнопку Остатки и предсказанные. В результате появится таблица, столбец из которой – Предск. значение скопируем в буфер обмена и вставим в основную таблицу- столбец LY_t.___
Вычислим теоретические значения переменной Y по нелинейной модели: Введем новую переменную –Y_t (Рис.25).
Если сравнить рассчитанные двумя способами предсказанные по модели значения Y, то видим, что они различны. Это связано с ошибкой округления коэффициентов (в формуле, которую мы вводили вручную для пересчета). Способ 2 более предпочтителен, т.к. в нем нет округлений для коэффициентов. Дальнейшие расчеты будем проводить, используя данные столбца Y_t.
Теперь мы можем рассчитать основные характеристики уравнения регрессии. Для этого необходимо вычислить Е - остатки модели, сумму квадратов остатков E2, индекс детерминации квази-R2, а также относительную ошибку аппроксимации MAPE.
Введем для этого дополнительные столбцы в основную таблицу
Рис.25
В столбце E вычислим ошибку модели. Для этого введем формулу E=Y-Y_t
В столбце E2 вычислим квадрат ошибки: E2=E^2. (понадобится для вычисления средней абсолютной ошибки аппроксамации - MSE, и индекса детерминации η2
В столбце Q_e/Q_y введем формулу =E2/(1,092*52).
Пояснение:
D(y)=1,092; n=52 (по такому количеству данных вычислялась дисперсия переменной y)
В столбце MAPE введем формулу =ABS(E/Y)/51*100.
По последним трем столбцам вычислим суммы. Для этого надо выделить последние три столбца (только числа), нажать ПРАВОЙ кнопкой мыши, в выпадающем меню выбрать
