9 |
82 |
50000 |
1,8 |
5 |
|
|
|
|
|
10 |
36 |
18500 |
0,9 |
8 |
|
|
|
|
|
11 |
41 |
19500 |
1 |
9 |
|
|
|
|
|
12 |
53 |
28000 |
1,3 |
10 |
|
|
|
|
|
13 |
57 |
30000 |
2 |
11 |
|
|
|
|
|
14 |
60 |
32000 |
2,2 |
12 |
|
|
|
|
|
15 |
72 |
45000 |
3 |
20 |
|
|
|
|
|
Решение:
1 шаг: Введем таблицу данных в диапазон А1:Е16 электронной таблицы ППП Excel:
|
A |
B |
|
C |
D |
E |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
№ ДА10 |
y1 |
|
y2 |
x1 |
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1 |
|
32 |
18000 |
0,5 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
2 |
|
47 |
21000 |
0,6 |
2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
3 |
|
69 |
37000 |
1,2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
4 |
|
52 |
25000 |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
5 |
|
70 |
42000 |
2,9 |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
6 |
|
43 |
20000 |
1,1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
7 |
|
29 |
15000 |
0,3 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
8 |
|
56 |
33000 |
1,4 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
9 |
|
82 |
50000 |
1,8 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
11 |
10 |
|
36 |
18500 |
0,9 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
12 |
11 |
|
41 |
19500 |
1 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
13 |
12 |
|
53 |
28000 |
1,3 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
14 |
13 |
|
57 |
30000 |
2 |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
15 |
14 |
|
60 |
32000 |
2,2 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
16 |
15 |
|
72 |
45000 |
3 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
2 шаг: Если просто вычислить коэффициенты регрессионных уравнений с помощью обычного МНК (метода наименьших квадратов) с использованием функции ЛИНЕЙН, то получим два уравнения. Первое для таблицы №1, а второе для таблицы №2.
Таблица №1.
G |
H |
I |
y1 |
y2 |
x1 |
32 |
18000 |
0,5 |
47 |
21000 |
0,6 |
69 |
37000 |
1,2 |
52 |
25000 |
1 |
10 ДА – детективное агентство.
70 |
42000 |
2,9 |
43 |
20000 |
1,1 |
29 |
15000 |
0,3 |
56 |
33000 |
1,4 |
82 |
50000 |
1,8 |
36 |
18500 |
0,9 |
41 |
19500 |
1 |
53 |
28000 |
1,3 |
57 |
30000 |
2 |
60 |
32000 |
2,2 |
72 |
45000 |
3 |
Функция ЛИНЕЙН определяет параметры линейного регрессиионного уравнения. Чтобы воспользоваться ей выделим курсором, удерживая ЛКМ (левая клавиша мыши), свободную область 5х3 (5строк и 3 столбца) таблицы для вывода результата. В мастере функций (из статистических функций) выберем ЛИНЕЙН и щелкнем OK. Появится окно «Аргументы функции», имеющее 4 поля:
1)Известные значения у, куда введем (можно путем выделения) диапазон значений зависимой переменной;
2)Известные значения x, куда введем значения независимых переменных (можно путем выделения массива);
3)Константа – логическое значение, указывающее на наличие или отсутствие свободного члена в уравнении. Если вводим в
это поле нуль, то свободный член не выводится. Если вводим единицу, то свободный член присутствует.
4)Статистика – логическое значение, отвечающее за
дополнительную информацию. Если таковая необходима, то в данное поле вводится 1. Если нет, то вводится 0.
После того, как все 4 поля заполнены, нажимаем клавишу ОK. В верхнем левом углу выделенной области появится первое значение, а для того чтобы появились все остальные – нажимаем клавишу F2, а далее комбинацию клавиш Ctrl Shift Enter.
Получим нижеследующую таблицу результатов вычислений:
-0,53649 |
0,00144 |
12,37107 |
2,09441 |
0,00015 |
2,952623 |
8 8
0,95032 3,75537
69 #Н/Д
114,788
612 #Н/Д
3237,69 169,234
95 #Н/Д
Параметры линейного уравнения показаны в верхней строке, и читать их в ППП Excel нужно справа налево:
y1 =12,37 +0,00144 y2 −0,536 x1 . Под свободным членом во второй строке показано его среднеквадратическое отклонение. Аналогично показаны средние квадратические отклонения параметров b1 и b2. В третьей строке показано значение множественного R2=0,95, а справа от него среднее квадратическое отклонение зависимой переменной. В первом столбце четвертой строки показано значение F-статистики=114,7. Правее его в этой же строке указано число степеней свободы df=12. В первом столбце последней строки указана регрессионная сумма квадратов, а рядом с ней во втором столбце пятой строки – остаточная сумма квадратов.
При желании получить более подробную информацию стоит воспользоваться таким инструментом как «Анализ данных», где выбрать «регрессию», и провести соответствующие вычисления.
Таблица №2. Для второго уравнения.
J |
K |
L |
y2 |
y1 |
x2 |
18000 |
32 |
2 |
21000 |
47 |
2,5 |
37000 |
69 |
3 |
25000 |
52 |
2 |
42000 |
70 |
15 |
20000 |
43 |
2 |
15000 |
29 |
1 |
33000 |
56 |
4 |
50000 |
82 |
5 |
18500 |
36 |
8 |
19500 |
41 |
9 |
|
28000 |
53 |
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
30000 |
57 |
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
32000 |
60 |
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
45000 |
72 |
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
151,891062 |
648,8991 |
-6709,79 |
|
|
|
133,439237 |
48,39374 |
2368,423 |
|
|
|
0,95492205 |
2478,608 |
#Н/Д |
|
|
|
127,102763 |
12 |
#Н/Д |
|
|
|
|
156171134 |
7372198 |
|
|
7 |
6 |
#Н/Д |
|
|
|
|
|
|
y2 = −6709 ,79 +648 ,9 y2 +151,89 x2 .
3 шаг: воспользуемся двухшаговым МНК. Сначала для удобства вычислений на рабочем листе создадим вектор Х, включающий 2 столбца со значениями переменных x1 и x2:
М |
N |
x1 |
x2 |
0,5 |
2 |
0,6 |
2,5 |
1,2 |
3 |
1 |
2 |
2,9 |
15 |
1,1 |
2 |
0,3 |
1 |
1,4 |
4 |
1,8 |
5 |
0,9 |
8 |
1 |
9 |
1,3 |
10 |
2 |
11 |
2,2 |
12 |
3 |
20 |
Для удобства вычислений возьмем новый рабочий лист, и сведем туда необходимые данные:
|
A |
|
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
1 |
y1 |
|
y2 |
x1 |
y2 |
y1 |
x2 |
x1 |
x2 |
2 |
|
32 |
18000 |
0,5 |
18000 |
32 |
2 |
0,5 |
2 |
3 |
|
47 |
21000 |
0,6 |
21000 |
47 |
2,5 |
0,6 |
2,5 |
4 |
|
69 |
37000 |
1,2 |
37000 |
69 |
3 |
1,2 |
3 |
319
5 |
52 |
25000 |
1 |
25000 |
52 |
2 |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
70 |
42000 |
2,9 |
42000 |
70 |
15 |
2,9 |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
43 |
20000 |
1,1 |
20000 |
43 |
2 |
1,1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
29 |
15000 |
0,3 |
15000 |
29 |
1 |
0,3 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
56 |
33000 |
1,4 |
33000 |
56 |
4 |
1,4 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
82 |
50000 |
1,8 |
50000 |
82 |
5 |
1,8 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
36 |
18500 |
0,9 |
18500 |
36 |
8 |
0,9 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
41 |
19500 |
1 |
19500 |
41 |
9 |
1 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
53 |
28000 |
1,3 |
28000 |
53 |
10 |
1,3 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
57 |
30000 |
2 |
30000 |
57 |
11 |
2 |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
60 |
32000 |
2,2 |
32000 |
60 |
12 |
2,2 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
72 |
45000 |
3 |
45000 |
72 |
20 |
3 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 шаг: определим коэффициенты приведенной формы для первого уравнения, применяя функцию ЛИНЕЙН к вектору у2 (B2:B16) и вектору Х (G2:H16).
Результат вычислений приведем, например, в ячейках A18:B18 (в поля константа и статистика введем нуль):
5 шаг: создаем столбец коэффициентов приведенной формы, переместив значение из ячейки A18 в ячейку B19:
|
B |
18 |
27291,55 |
19 |
-1740,71 |
6 шаг: вычислим прогнозные значения у2 в ячейках J2:J16, умножая матрицу X – ячейки G2:H16, на вектор коэффициентов приведенной формы (ячейки B18:B19): =МУМНОЖ(G2:H16;B18:B19). Здесь порядок таков: 1) выделим столбец J2:J16 и зададим равенство в первой ячейке; 2) войдем в мастер функций, где в окне «математические» выберем функцию МУМНОЖ. Заполним поля (можно путем протаскивания с
помощью ЛКМ) и нажмем клавишу ОK. Появится первое значение. Нажмем клавишу F2, а далее комбинацию клавиш Ctrl Shift Enter, получив заполненный столбец J2:J16:
J
у2
(прогноз)
10164,3551 
12023,15512
27527,73025 
23810,13021
53034,8456 
26539,28523
6446,755062 
31245,33029
40421,24037 
10636,71519
11625,16021 
18071,91527
35435,29041 
39152,89045
47060,45062 
7 шаг: найдем коэффициенты регрессионного уравнения для переменной y1, взяв в качестве независимых переменных: 1) прогнозные значения для у2 и 2) значения переменной х1.
|
|
|
I |
J |
K |
|
|
|
|
у2 |
|
y1 |
(прогноз) |
x1 |
|
|
|
|
32 |
10164,3551 |
0,5 |
|
|
|
|
12023,1551 |
|
47 |
2 |
0,6 |
|
|
|
|
27527,7302 |
|
69 |
5 |
1,2 |
|
|
|
|
23810,1302 |
|
52 |
1 |
1 |
|
|
|
70 |
53034,8456 |
2,9 |
|
|
|
|
26539,2852 |
|
43 |
3 |
1,1 |
|
|
|
|
6446,75506 |
|
29 |
2 |
0,3 |
|
|
|
|
31245,3302 |
|
56 |
9 |
1,4 |
|
|
|
|
40421,2403 |
|
82 |
7 |
1,8 |
|
|
|
|
10636,7151 |
|
36 |
9 |
0,9 |
|
|
|
|
11625,1602 |
|
41 |
1 |
1 |
|
|
|
|
18071,9152 |
|
53 |
7 |
1,3 |
|
|
|
|
35435,2904 |
|
57 |
1 |
2 |
|
|
|
|
39152,8904 |
|
60 |
5 |
2,2 |
|
|
|
|
47060,4506 |
|
72 |
2 |
3 |
|
|
|
Выбираем функцию ЛИНЕЙН и вводим соответствующие значения, получая результат:
|
|
0,00119041 |
|
|
|
|
-5,21801 |
9 |
|
29,43698 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8,06964 |
0,00044925 |
|
|
|
|
2 |
4 |
|
4,562459 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,75254 |
8,38177348 |
|
|
|
|
9 |
6 |
|
#Н/Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
18,2472 |
|
|
|
|
|
1 |
12 |
|
#Н/Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
2563,88 |
843,049521 |
|
|
|
|
4 |
2 |
|
#Н/Д |
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, мы получили первое уравнение структурной |
формы модели: |
y2 −5,21x1 . |
|
|
y1 =29,43 +0,00119 |
|
|
8 шаг: определим коэффициенты |
приведенной формы для |
второго уравнения, применяя функцию ЛИНЕЙН к вектору у1 (A2:A16) и вектору Х (G2:H16).
Результат вычислений приведем, например, в ячейках D21:E21 (в поля константа и статистика введем нуль):
D
E
9 шаг: создаем столбец коэффициентов приведенной формы, переместив значение из ячейки D21 в ячейку E22:
10 шаг: вычислим прогнозные значения у1 в ячейках M2:M16, умножая матрицу X – ячейки G2:H16, на вектор коэффициентов приведенной формы (ячейки E21:E22):
=МУМНОЖ(G2:H16;B18:B19). Здесь порядок таков: 1) выделим столбец M2:M16 и зададим равенство в первой ячейке; 2) войдем в мастер функций, где в окне «математические» выберем функцию МУМНОЖ. Заполним поля (можно путем протаскивания с помощью ЛКМ) и нажмем клавишу ОK. Появится первое значение. Нажмем клавишу F2, а далее комбинацию клавиш Ctrl Shift Enter, получив заполненный столбец M2:M16:
M
y1
прогноз
18,1561711 
21,4640354
49,3954707 
42,7797423
94,3112126 
47,7044565
11,5404427 
56,0111992
72,4763561 
18,452828
20,1438423 
31,684285
62,9235845 
69,539313 
83,0674268
11 шаг: найдем коэффициенты регрессионного уравнения для переменной y2, взяв в качестве независимых переменных: 1) прогнозные значения для у1 и 2) значения переменной х2.
L |
M |
N |
|
|
|
|
y1 |
|
y2 |
прогноз |
x2 |
|
|
|
|
18,156171 |
|
18000 |
1 |
2 |
|
|
|
|
21,464035 |
|
21000 |
4 |
2,5 |
|
|
|
|
49,395470 |
|
37000 |
7 |
3 |
|
|
|
|
42,779742 |
|
25000 |
3 |
2 |
|
|
|
|
94,311212 |
|
42000 |
6 |
15 |
|
|
|
|
47,704456 |
|
20000 |
5 |
2 |
|
|
|
|
11,540442 |
|
15000 |
7 |
1 |
|
|
|
|
56,011199 |
|
33000 |
2 |
4 |
|
|
|
|
72,476356 |
|
50000 |
1 |
5 |
|
|
|
18500 |
18,452828 |
8 |
|
|
|
|
20,143842 |
|
19500 |
3 |
9 |
|
|
|
28000 |
31,684285 |
10 |
|
|
|
|
62,923584 |
|
30000 |
5 |
11 |
|
|
|
32000 |
69,539313 |
12 |
|
|
|
|
83,067426 |
|
45000 |
8 |
20 |
|
|
|
Выбираем функцию ЛИНЕЙН и вводим соответствующие значения, получая результат:
-64,297809 |
370,8918 |
12090,21 |
341,07707 |
73,822552 |
3061,786 |
0,76784826 |
5624,8607 |
#Н/Д |
19,8451651 |
12 |
#Н/Д |
125576464 37966869
21 #Н/Д
Таким образом, мы получили второе уравнение структурной формы модели:
y2 =12090 ,21 +370 ,9 y1 −64,29 x2 .
Ответ:
ì |
y1 |
= a1 + b1 1y2 |
+ b1 2x1 |
, где |
y1 – удовлетворение интересов заказчика |
í |
y2 = a2 + b2 1y1 + b2 2x2 |
î |
|
|
(% в месяц), y2 – величина оплаты труда (руб./мес.), х1 – совместительство (ставка/чел.), х2 – стаж работы по специальности (лет).
ì |
y1 = |
2 |
9,4 3+ 0,0 0 1 y12 -95,2 1x1 |
|
|
|
í |
y |
= |
1 |
2 0,29 10+ 3 7,90y - 6 4,2 |
9x |
2 |
. |
î |
2 |
|
|
1 |
|
|
В данном случае вызывает беспокойство коэффициент при переменной x2, поскольку является отрицательной величиной, хотя увеличение стажа трудовой деятельности, напротив, должно повышать оплату труда. Однако в данном случае примем во внимание, что данные были взяты произвольно и являются лишь учебным материалом.
Матричный способ нахождения параметров структурной модели системы линейных уравнений менее удобен, поскольку не представляет итоговые статистики, и мы не можем судить насколько значимы полученные параметры оценочных уравнений, да и сами уравнения в целом.
Решим ту же задачу в ППП Mathcad матричным способом:
æ |
32 |
ö |
|
|
æ |
18000 |
ö |
|
æ |
0.5 |
ö |
|
æ |
2 |
ö |
|
|
|
æ |
32 ö |
æ |
18000ö |
æ |
1 |
ö |
|
ç |
|
÷ |
|
|
ç |
|
÷ |
|
ç |
|
÷ |
|
ç |
|
÷ |
|
|
|
ç |
|
÷ |
ç |
|
÷ |
ç ÷ |
|
ç |
47 |
÷ |
|
|
ç |
21000 |
÷ |
|
ç |
0.6 |
÷ |
|
ç |
2.5 ÷ |
|
|
|
ç |
47 |
÷ |
ç |
21000 |
÷ |
ç |
1 |
÷ |
|
ç |
69 |
÷ |
|
|
ç |
37000 |
÷ |
|
ç |
1.2 ÷ |
|
ç |
3 |
÷ |
|
|
|
ç |
69 ÷ |
ç |
37000÷ |
ç |
1 ÷ |
|
ç |
52 |
÷ |
|
|
ç |
25000 |
÷ |
|
ç |
1 |
÷ |
|
ç |
2 |
÷ |
|
|
|
ç |
52 |
÷ |
ç |
25000 |
÷ |
ç |
1 |
÷ |
|
ç |
|
÷ |
|
|
ç |
|
÷ |
|
ç |
|
÷ |
|
ç |
|
÷ |
|
|
|
ç |
|
÷ |
ç |
|
÷ |
ç ÷ |
|
ç |
70 |
÷ |
|
|
ç |
42000 |
÷ |
|
ç |
2.9 |
÷ |
|
ç |
15 |
÷ |
|
|
|
ç |
70 |
÷ |
ç |
42000 |
÷ |
ç |
1 |
÷ |
|
çç |
43 |
÷÷ |
|
|
çç |
20000 |
÷÷ |
|
çç |
1.1 |
÷÷ |
|
çç |
2 |
÷÷ |
|
|
|
çç |
43 |
÷÷ |
çç |
20000 |
÷÷ |
çç |
1 |
÷÷ |
|
ç |
29 |
÷ |
|
|
ç |
15000 |
÷ |
|
ç |
0.3 |
÷ |
|
ç |
1 |
÷ |
|
|
|
ç |
29 |
÷ |
ç |
15000 |
÷ |
ç |
1 |
÷ |
|
y1 := ç |
56 |
÷ |
|
y2 := ç |
33000 |
÷ |
x1:= ç |
1.4 ÷ |
x2:= ç |
4 |
÷ |
y12 := ç |
56 ÷ |
y22 := ç |
33000÷ |
E := ç |
1 ÷ |
|
ç |
82 |
÷ |
|
|
ç |
50000 |
÷ |
|
ç |
1.8 |
÷ |
|
ç |
5 |
÷ |
|
|
|
ç |
82 |
÷ |
ç |
50000 |
÷ |
ç |
1 |
÷ |
|
ç |
|
÷ |
|
|
ç |
|
÷ |
|
ç |
|
÷ |
|
ç |
|
÷ |
|
|
|
ç |
|
÷ |
ç |
|
÷ |
ç ÷ |
|
ç |
36 |
÷ |
|
|
ç |
18500 |
÷ |
|
ç |
0.9 |
÷ |
|
ç |
8 |
÷ |
|
|
|
ç |
36 |
÷ |
ç |
18500 |
÷ |
ç |
1 |
÷ |
|
ç |
41 |
÷ |
|
|
ç |
19500 |
÷ |
|
ç |
1 |
÷ |
|
ç |
9 |
÷ |
|
|
|
ç |
41 ÷ |
ç |
19500÷ |
ç |
1 ÷ |
325 |
ç |
53 |
÷ |
|
|
ç |
28000 |
÷ |
|
ç |
1.3 |
÷ |
|
ç |
10 |
÷ |
|
|
|
ç |
53 |
÷ |
ç |
28000 |
÷ |
ç |
1 |
÷ |
ç |
|
÷ |
|
æ |
ç |
|
÷ |
ö |
ç |
|
÷ |
æ |
ç |
|
÷ |
4 |
ö |
ç |
|
÷ |
ç |
|
÷ |
ç ÷ |
|
|
57 |
|
|
|
29.437 |
|
2 |
|
1.20911 ´ |
|
57 |
|
|
30000 |
|
|
1 |
|
|
ç |
÷ |
|
ç |
30000 |
÷ |
ç |
÷ |
10 |
|
ç |
÷ |
ç |
÷ |
ç |
÷ |
|
|
|
ç |
|
÷ |
|
ç |
ç |
|
÷ |
|
|
÷ |
|
|
|
|
ç |
60 |
÷ |
( |
b1 = ç |
1ç.1932000´ 10÷− 3 |
÷ |
ç |
2.2 |
÷ |
b2 = ç ç |
12370÷.892 |
|
÷ |
ç |
60 |
÷ |
ç |
32000 |
÷ |
ç |
1 |
÷ |
|
ç |
|
÷ |
(TçTç |
))−1 |
÷ TT÷ |
ç |
|
÷ |
( (çTçT |
))÷− |
1 |
TT÷ ç |
|
÷ |
ç |
|
÷ |
ç ÷ |
|
è |
|
ø |
|
è è |
|
ø |
ø |
è |
|
ø |
è è |
|
ø |
|
|
ø è |
72 |
ø |
è |
45000 |
ø |
è |
1 |
ø |
|
Z1YP1X72b :==:=augmentx1Z11X× X×Z11(×(X45000YP1(-E, x2,.Z1,)×x1×Z11X8)) ×y22×y1Z2Z12:= augmentYP2:=3 YP2b :=:=(Z12X×(EX,×Zx2-12)×0X64).297××Z12X×y12×y2 |
|
|
|
|
|
|