- •Теоретичні відомості
- •Методичні вказівки
- •Хід роботи
- •Порядок побудови графіків
- •Висновки
- •Контрольні запитання
- •Теоретичні відомості
- •Методичні вказівки
- •Хід роботи
- •Висновки
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5 Множинна нелінійна регресія Завдання
- •Теоретичні відомості
- •Методичні вказівки
- •Хід роботи
- •Висновки
- •Контрольні запитання
- •Додатки
- •Література
Теоретичні відомості
Явище, яке залежить від багатьох факторів, можна описати за допомогою множинної регресії. Дослідивши взаємозв’язок процесів у минулому і діставши функціональний зв’язок між ними, можна з певною вірогідністю планувати майбутнє.
Розглянемо модель
множинної регресії для трьох факторів.
Припустимо, що маємо
пар спостережень. Висуваємо гіпотезу,
що між показником
та трьома факторами
та
існує лінійна стохастична залежність
,
(4.1)
в якій
– показник,
та
–
фактори,
–
параметри,
–
випадкова величина, що є відхиленням
від передбачуваної функціональної
залежності.
Справжні значення
параметрів
знайти не можна. Позначимо через
та
оцінки параметрів регресії. Тоді рівняння
множинної лінійної регресії
(4.2)
є оцінкою моделі (4.1).
Методичні вказівки
1. Оцінимо цю модель за допомогою метода МНК (методу найменших квадратів)
у матричній формі матиме вигляд
,
(4.3)
де
–
матриця спостережуваних значень факторів
,
та
– фіктивний фактор, всі значення якого
дорівнюють одиниці,
– вектор-стовпець спостережуваних
значень показника,
– вектор-стовпець розрахункових значень
показника,
– вектор-стовпець оцінюваних параметрів.
Параметри регресії шукаються за формулою
.
(4.4)
2. Взаємозв’язок між окремими ознаками описується за допомогою кореляційної матриці. Кореляційна матриця
,
(4.5)
де
.
Безрозмірна
величина
називається коефіцієнтом
кореляції факторів
та
і характеризує ступінь лінійної
залежності цих факторів. Якщо
,
то випадкові величини
та
зв’язані додатною
кореляцією
(при зростанні однієї випадкової величини
друга також має тенденцію до зростання);
якщо
,
то випадкові величини зв’язані від’ємною
кореляцією
(при зростанні однієї випадкової величини
друга має тенденцію до спадання)
Для будь-яких двох факторів та коефіцієнт кореляції має властивість
.
(4.6)
Вибіркова кореляційна матриця володіє властивостями:
вона симетрична відносно головної діагоналі (
),елементи головної діагоналі дорівнюють одиниці (
).
3. Перевірка на загальну мультиколінеарність за методом Фаррара-Глобера.
Твердження 4.1.
Якщо
,
то з імовірністю
можна вважати, що між факторами існує
загальна мультиколінеарність.
Для відомої
ймовірності
і
,
знаходимо значення
або за допомогою вбудованої функції
ХИ2ОБР.
Обчислення
здійснюється за формулою
,
(4.7)
де
,
– число періодів, що спостерігаються,
–
число факторів включених у регресію.
4. –статистика для перевірки мультиколінеарності між та .
Для з’ясування
між якими саме факторами існує
мультиколінеарність використовується
–статистика.
Для цього
спочатку обчислюють
– частинні коефіцієнти кореляції за
формулою
,
(4.8)
де
– елементи матриці
.
,
(4.9)
Для цих частинних коефіцієнтів кореляції використовується –статистика
.
(4.10)
Значення
порівнюються з
критичним значенням критерію Стьюдента
,
яке залежить від параметрів
та числа ступенів вільності
.
Твердження 4.2.
Якщо є деяке
,
то з надійністю
можна стверджувати, що між факторами
та
існує мультиколінеарність.
5. Усунення мультиколінеарності.
Якщо між двома факторами та існує мультиколінеарність, то один з факторів виключається з розгляду.
Критерій Фішера ( -статистика).
Твердження 4.3.
Якщо
,
то з надійністю
можна вважати, що математична модель
адекватна статистичним даним.
обчислюється за формулою
,
(4.11)
де
–
коефіцієнт детермінації,
– число періодів, що спостерігаються,
– число параметрів рівняння регресії.
Коефіцієнт детермінації
або
,
(4.12)
Дисперсії
та
шукаємо за формулами:
(4.13),
,
(4.14)
де
,
.
Значення
береться з табл.8
за відомими
,
та
.
7. А) Довірчий інтервал для параметрів регресії
,
,
(4.15)
де
беремо з
табл.7
,
– діагональні елементи матриці
,
(4.16)
.
(4.17)
;
(4.18)
(4.19)
або
або
.
Б) Довірчий інтервал для показника .
Використаємо
знайдені з попереднього пункту
для обчислення
за формулою:
,
.
(4.20)
Тоді довірчий інтервал для показника має вигляд:
,
.
(4.21)
Зокрема,
та
.
В)
Довірчий інтервал для прогнозованого
значення показника
.
Використаємо
обраховані в попередньому пункті
значення для
,
та
,
маємо
.
(4.22)
Отже довірчий інтервал для прогнозованого значення показника :
.
(4.23)
Зокрема,
та
.
10. Частинні коефіцієнти еластичності для прогнозу знаходимо за формулами
,
,
(4.24)
,
.
(4.25)
