Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

УМП-Эконометрика. О.А. Алексеева

.pdf
Скачиваний:
38
Добавлен:
15.02.2016
Размер:
3 Мб
Скачать
☆

Рис. 4.7.

Расчет ошибки в мультипликативной модели производится по формуле:

E Y T S .

Для сравнения мультипликативной модели и других моделей временного ряда можно, по аналогии с аддитивной моделью, использовать

сумму квадратов абсолютных ошибок y T S 2

:

 

 

 

 

 

t

 

 

R2 1

yt T S 2

1

 

43065,02

 

0,966 .

yt y 2

1252743,75

 

 

 

Сравнивая показатели детерминации аддитивной и мультипликативной моделей, делаем вывод, что они примерно одинаково аппроксимируют исходные данные.

91

Шаг 6. Прогнозирование по мультипликативной модели. Если предположить, что по нашему примеру необходимо дать прогноз об общем объеме правонарушений на I и II кварталы 2003 года, прогнозное значение

Ft уровня временного ряда в мультипликативной модели есть произведение трендовой и сезонной компонент. Для определения трендовой компоненты воспользуемся уравнением тренда

T 651,6364 3,2809 t .

Получим

T17 651,6364 3,2809 17 707, 4117 ;

T18 651,6364 3,2809 18 710,6926.

Значения сезонных компонент за соответствующие кварталы равны: S1 0,5779 и S2 0,6128. Таким образом

F17 T17 S1 707,4117 0,5779 409;

F18 T18 S2 710,6926 0,6128 436.

Т.е. в первые два квартала 2003 г. следовало ожидать порядка 409 и 436

правонарушений соответственно.

Таким образом, аддитивная и мультипликативная модели дают примерно одинаковый результат по прогнозу.

3.4. Автокорреляция в остатках. Критерий Дарбина-Уотсона

Автокорреляция в остатках может быть вызвана несколькими

причинами, имеющими различную природу.

1.Она может быть связана с исходными данными и вызвана наличием ошибок измерения в значениях результативного признака.

2.В ряде случаев автокорреляция может быть следствием неправильной спецификации модели. Модель может не включать фактор,

который оказывает существенное воздействие на результат и влияние

которого отражается в остатках, вследствие чего последние могут оказаться

92

автокоррелированными. Очень часто этим фактором является фактор времени t .

От истинной автокорреляции остатков следует отличать ситуации,

когда причина автокорреляции заключается в неправильной спецификации функциональной формы модели. В этом случае следует изменить форму модели, а не использовать специальные методы расчета параметров уравнения регрессии при наличии автокорреляции в остатках.

Один из более распространенных методов определения автокорреляции в остатках – это расчет критерия Дарбина-Уотсона:

 

n

 

 

 

 

t

t 1 2

 

 

d

t 2

 

.

(4.5)

n

 

 

 

 

t2

 

 

 

t 1

 

 

Т.е. величина

d есть отношение суммы

квадратов разностей

последовательных значений остатков к остаточной сумме квадратов по модели регрессии.

Можно показать, что при больших значениях n существует следующее

соотношение между критерием

Дарбина-Уотсона d и

коэффициентом

автокорреляции остатков первого порядка r1 :

 

 

 

d 2 1 r1 .

 

 

 

 

 

(4.6)

Таким образом, если в остатках существует полная положительная

автокорреляция и r1 1, то

d 0. Если в остатках полная отрицательная

автокорреляция,

то

r1 1

и,

следовательно, d 4.

Если автокорреляция

остатков отсутствует, то r1 0

и d 2. Т.е. 0 d 4.

 

 

 

Алгоритм выявления автокорреляции остатков на основе критерия

Дарбина-Уотсона следующий. Выдвигается гипотеза H0

об отсутствии

автокорреляции

остатков. Альтернативные гипотезы

H

1

и H * состоят,

 

 

 

 

 

 

 

1

соответственно,

в

наличии

положительной

или

отрицательной

93

автокорреляции в остатках. Далее по специальным таблицам (см.

приложение E) определяются критические значения критерия Дарбина-

Уотсона dL и dU для заданного числа наблюдений n , числа независимых переменных модели m и уровня значимости . По этим значениям числовой промежуток 0; 4 разбивают на пять отрезков. Принятие или отклонение каждой из гипотез с вероятностью 1 осуществляется следующим образом:

0 d dL – есть положительная автокорреляция остатков, H0

отклоняется, с вероятностью P 1 принимается H1 ; dL d dU – зона неопределенности;

dU d 4 dU – нет оснований отклонять H0 , т.е. автокорреляция остатков отсутствует;

4 dU d 4 dL – зона неопределенности;

4 dL d 4 – есть отрицательная автокорреляция остатков, H0

отклоняется, с вероятностью P 1 принимается H1* .

Если фактическое значение критерия Дарбина-Уотсона попадает в зону неопределенности, то на практике предполагают существование

автокорреляции остатков и отклоняют гипотезу H0 .

Пример. Проверим гипотезу о наличии автокорреляции в остатках для аддитивной модели нашего временного ряда. Исходные данные и

промежуточные расчеты заносим в таблицу:

 

 

 

 

 

Таблица 4.11

 

 

 

 

 

 

t

yt

t E

t 1

t t 1 2

t2

1

2

3

4

5

6

1

375

-5,252

–

–

27,584

 

 

 

 

 

 

2

371

-35,843

-5,252

935,8093

1284,7

3

869

-74,183

-35,843

1469,956

5503,1

4

1015

48,937

-74,183

15158,53

2394,8

94

Продолжение таблицы 4.11

5

 

357

-26,946

48,937

5758,23

726,09

6

 

471

60,464

-26,946

7640,508

3655,9

7

 

992

45,124

60,464

235,3156

2036,2

8

 

1020

50,244

45,124

26,2144

2524,5

9

 

390

2,361

50,244

2292,782

5,574

10

 

355

-59,229

2,361

3793,328

3508,1

11

 

992

41,431

-59,229

10132,44

1716,5

12

 

905

-68,450

41,431

12073,83

4685,4

13

 

461

69,668

-68,45

19076,58

4853,6

14

 

454

36,078

69,668

1128,288

1301,6

15

 

920

-34,263

36,078

4947,856

1174

16

 

927

-50,143

-34,263

252,1744

2514,3

 

Сумма

-0,002

50,141

84921,85

37911,97

 

 

 

 

 

 

Фактическое значение критерия Дарбина-Уотсона для данной модели

составляет:

 

 

 

 

d

 

84921,85

2, 24.

 

 

37911,97

 

 

 

 

 

 

 

Сформулируем гипотезы: H0 – в остатках нет автокорреляции; H1

– в

остатках есть

положительная

автокорреляция; H1*

– в остатках есть

отрицательная автокорреляция.

Зададим уровень значимости 0,05.

По

таблице значений критерия Дарбина-Уотсона определим для числа

наблюдений n 16 и числа независимых параметров модели

k 1 (мы

рассматриваем

только зависимость от времени t ) критические

значения

dL 1,10 и dU

1,37. Фактическое значение d -критерия Дарбина-Уотсона

попадает в интервал dU d 4 dU (1,37<2,24<2,63). Следовательно, нет основания отклонять гипотезу H0 об отсутствии автокорреляции в остатках.

Существует несколько ограничений на применение критерия Дарбина-

Уотсона.

1. Он неприменим к моделям, включающим в качестве независимых переменных лаговые значения результативного признака.

95

2.Методика расчета и использования критерия Дарбина-Уотсона направлена только на выявление автокорреляции остатков первого порядка.

3.Критерий Дарбина-Уотсона дает достоверные результаты только для больших выборок.

96

Приложение A

Тестовые задания

Парная регрессия и корреляция

1. Наиболее наглядным видом выбора уравнения парной регрессии

является:

а) аналитический;

б) графический;

в) экспериментальный (табличный).

2. Рассчитывать параметры парной линейной регрессии можно,

если у нас есть:

а) не менее 5 наблюдений;

б) не менее 7 наблюдений;

в) не менее 10 наблюдений.

3. Суть метода наименьших квадратов состоит в:

а) минимизации суммы остаточных величин;

б) минимизации дисперсии результативного признака;

в) минимизации суммы квадратов остаточных величин.

4. Коэффициент линейного парного уравнения регрессии:

а) показывает среднее изменение результата с изменением фактора на одну единицу;

б) оценивает статистическую значимость уравнения регрессии;

в) показывает, на сколько процентов изменится в среднем результат,

если фактор изменится на 1%.

5. На основании наблюдений за 50 семьями построено уравнение

регрессии y 284,56 0,672x , где y – потребление, x – доход.

Соответствуют ли знаки и значения коэффициентов регрессии теоретическим представлениям?

а) да;

97

б) нет;

в) ничего определенного сказать нельзя.

6. Суть коэффициента детерминации rxy2 состоит в следующем:

а) оценивает качество модели из относительных отклонений по каждому наблюдению;

б) характеризует долю дисперсии результативного признака y ,

объясняемую регрессией, в общей дисперсии результативного признака;

в) характеризует долю дисперсии y , вызванную влиянием не учтенных

вмодели факторов.

7.Качество модели из относительных отклонений по каждому наблюдению оценивает:

а) коэффициент детерминации rxy2 ;

б) F -критерий Фишера;

в) средняя ошибка аппроксимации A .

8. Значимость уравнения регрессии в целом оценивает:

а) F -критерий Фишера;

б) t -критерий Стьюдента;

в) коэффициент детерминации rxy2 .

9. Классический метод к оцениванию параметров регрессии основан

на:

а) методе наименьших квадратов:

б) методе максимального правдоподобия:

в) шаговом регрессионном анализе.

10. Остаточная сумма квадратов равна нулю:

а) когда правильно подобрана регрессионная модель;

б) когда между признаками существует точная функциональная связь;

в) никогда.

11. Объясненная (факторная) сумма квадратов отклонений в

линейной парной модели имеет число степеней свободы, равное:

98

а) n 1;

б) 1;

в) n 2.

12. Остаточная сумма квадратов отклонений в линейной парной модели имеет число степеней свободы, равное:

а) n 1;

б) 1;

в) n 2.

13. Общая сумма квадратов отклонений в линейной парной модели имеет число степеней свободы, равное:

а) n 1;

б) 1;

в) n 2.

14. Для оценки значимости коэффициентов регрессии

рассчитывают:

а) F -критерий Фишера;

б) t -критерий Стьюдента;

в) коэффициент детерминации rxy2 .

15. Какое уравнение регрессии нельзя свести к линейному виду:

а) yx a b ln x ;

б) yx a xb :

в) yx a b xc .

16. Какое из уравнений является степенным:

а) yx a b ln x ;

б) yx a xb :

в) yx a b xc .

17. Параметр b в степенной модели является:

99

а) коэффициентом детерминации;

б) коэффициентом эластичности;

в) коэффициентом корреляции.

18. Коэффициент корреляции rxy может принимать значения:

а) от –1 до 1;

 

 

 

 

б) от 0 до 1;

 

 

 

 

в) любые.

 

 

 

 

19. Для функции

y a

b

 

средний коэффициент

x

 

 

 

 

эластичности имеет вид:

 

 

 

 

а)

б)

в)

 

 

 

 

 

b x

 

 

Э

;

 

 

 

 

a b x

 

 

 

 

 

 

b

 

 

Э

 

;

 

a x b

Э b x . a b x

20. Какое из следующих уравнений нелинейно по оцениваемым параметрам:

а) y a b x ;

б) y a b ln x ;

в) y a xb .

Множественная регрессия и корреляция

1. Добавление в уравнение множественной регрессии новой объясняющей переменной:

а) уменьшает значение коэффициента детерминации;

б) увеличивает значение коэффициента детерминации;

в) не оказывает никакого влияние на коэффициент детерминации.

2. Скорректированный коэффициент детерминации:

100