Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию РФ Владивостокский государственный университет экономики и сервиса _________________________________________________________ Н.Ю. ГОЛОДНАЯ Н.Н. ОДИЯКО МАТЕМАТИЧЕСКАЯ СТАТИСТИКА Теория корреляции в экономических расчетах Часть II Учебное пособие Рекомендовано Дальневосточным региональным учебно-методическим центром (ДВ РУМЦ) в качестве учебного пособия для студентов специальностей 080102 «Мировая экономика», 080105 «Финансы и кредит», 080109 «Бухгалтерский учет, анализ и аудит», 080111 «Маркетинг», 080116 «Математические методы в экономике», 080502 «Экономика и управление на предприятии (по отраслям), 080504 «Государственное и муниципальное управление», 080505 «Управление персоналом», 080507 «Менеджмент организации» вузов региона Владивосток Издательство ВГУЭС 2006 ББК 22.1я73 Г 61 Рецензенты: А.А. Степанова, д-р физ.-мат. наук, профессор кафедры алгебры и логики ИМКН ДВГУ; Г.К. Пак, канд. физ.-мат. наук, профессор, зав. кафедры алгебры и логики ИМКН ДВГУ; А.Ю. Чеботарев, д-р физ.-мат. наук, доцент ИМКН ДВГУ Голодная Н.Ю., Одияко Н.Н. Г 61 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ СТАТИСТИКА: Теория корреляции в экономических расчетах. Ч. 2.: Учебное пособие. – Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2006. – 80 с. ISBN 5-9736-0059-9 Учебное пособие разработано в соответствии с программой курса, а также требованиями государственного образовательного стандарта к учебной дисциплине «Математическая статистика» для специальности «Математические методы в экономике». Содержит теоретический материал из общего курса математической статистики, а также включает в себя решения типовых задач и индивидуальные задания для самостоятельной работы. Ориентировано в основном на студентов специальностей «Финансы и кредит», «Бухгалтерский учет и аудит», «Мировая экономика», «Экономика и управление на предприятии», «Государственное и муниципальное управление», «Менеджмент организации», «Маркетинг», «Управление персоналом». ББК 22.1я73 Печатается по решению РИСО ВГУЭС ISBN 5-9736-0059-9 © Издательство Владивостокского государственного университета экономики и сервиса, 2006 2 ВВЕДЕНИЕ Цель науки – описания, объяснение и предсказание явлений действительности на основе установленных законов, что позволяет находить решения в типичных ситуациях. В основе научных знаний лежит наблюдение. Для обнаружения общей закономерности, которой подчиняется явление, необходимо многократно его наблюдать в одинаковых условиях. Многие явления окружающего мира взаимосвязаны и влияют одно на другое. Проследить все связи и определить влияние каждого из них на явление не всегда возможно. Поэтому ограничиваются изучением влияния лишь основных факторов, определяющих течение явления. Под одинаковыми условиями наблюдений и понимается соблюдение во всех наблюдениях практически одинаковых значений основных факторов. В результате наблюдений и регистрации массовых случайных явлений получаются статистические данные или статистический материал. Если наблюдаемая величина есть случайная величина, то она изучается методами теории вероятностей. Для понимания характера этой случайной величины нужно знать ее закон распределения. Определение законов распределения рассматриваемых величин и оценка значений параметров распределения на основании наблюденных значений – задача математической статистики. Еще одной задачей математической статистики является создание методов обработки и анализа статистического материала с целью получения определенных выводов необходимых для организации оптимального процесса, который описывает рассматриваемые величины. Современная экономика существенно повышает требования к качеству подготовки выпускников экономических вузов. Для этого необходимо владеть современным инструментарием математико-статистического анализа данных. Предлагаемое учебное пособие знакомит студентов с одним важным разделом математической статистики – теорией корреляции и ее применением. Для всех основных типов задач, которые можно решить на базе изложенного теоретического материала, приведены методики их решения, позволяющие не только дать «рецепты» для получения ответов, но, прежде всего, помогают студентам делать выводы при решении различных задач из области практической деятельности. Они увидят, что полученный результат не просто число, а сконцентрированное выражение того, что исходные данные несут в себе об изучаемом явлении. Для того чтобы процесс обучения носил активный характер, тексты задач приближены к реальным ситуациям из области экономики. Решение их поможет понять универсальность статистического анализа, как инструмента решения проблем, связанных с риском и неопределенностью. В пособии приведена таблица математической статистики, необходимая для решения задач (Приложение), а также список рекомендуемой литературы. 3 1. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ЗАВИСИМОСТИ Большой практический интерес представляет изучение статистических совокупностей объектов одновременно по двум каким-нибудь признакам X и Y. Взаимосвязь между величинами X и Y бывает двух видов: 1. Точная функциональная зависимость, когда каждому значению x величины X соответствует вполне определенное значение y величины Y. 2. Расплывчатая статистическая, или корреляционная, зависимость, когда одному и тому же значению величины X может соответствовать целая статистическая совокупность значений величины Y со своим законом распределения, изменяющимся с изменением X. При статистической зависимости расплывчатая связь, или корреляция, между X и Y может быть более тесной, т.е. более близкой к функциональной, и менее тесной, вплоть до полного ее отсутствия. Раздел математической статистики, изучающий статистические (корреляционные) зависимости, называется теорией корреляции. Различают два вида корреляции – неполную и полную, в зависимости от того, как ставится эксперимент. Неполной называется корреляция, когда одному из признаков, например X даются те или иные фиксированные значения x1, x2,…,xk и для каждого из них путем эксперимента находят совокупность значений у признака Y. Полной называется корреляция, когда каждый из отобранных элементов статистической совокупности объектов испытывается сразу по двум признакам X и Y. В теории корреляции разрешаются две основные задачи: 1. О форме корреляционной связи между X и Y в виде некоторой функциональной зависимости, которая хотя бы приближенно изображала расплывчатую корреляционную зависимость. 2. Об оценке тесноты корреляционной связи между X и Y, т.е. о степени близости корреляционной зависимости к функциональной. 4 2. РЕГРЕССИИ. ЭМПИРИЧЕСКИЕ ФОРМУЛЫ Задача о форме корреляционной связи решается с помощью регрессий. Регрессией Y от X называется функциональная зависимость между значениями x и соответствующими условными средними значениями y( x ) . В случае полной корреляции существует также регрессия X от Y как функциональная зависимость между y и x ( y) . Регрессии можно представить геометрически в виде ломанных линий, соединяющих или точки A(x; y( x ) ), или точки B( x ( y) ;y). Эти линии называются эмпирическими (полученными из опыта) ломаными линиями регрессии. Регрессии, полученные в виде таблиц или ломаных линий, характеризуют форму корреляционной зависимости между X и Y лишь для выборочных совокупностей. Для генеральной же совокупности они дают приближенную картину этой зависимости. Очевидно, приближение будет тем точнее, чем больше объем выборки n и чем меньше брать частные интервалы Δx и Δy. При этом ломаная линия регрессии будет приближаться к некоторой плавной кривой. Правда, такую плавную кривую можно получить и иначе, – если ломаную линию регрессии «сгладить» посредством какой-либо известной линии (прямой, параболы, гиперболы и т.п.). Уравнение сглаживающей линии даст хотя и приближенно, но аналитическое – в виде формулы – выражение регрессии. Подобные формулы называют эмпирическими. Из сказанного следует, что задача отыскания эмпирической формулы распадается на две: 1. Выбор типа линии, выравнивающей ломанную регрессии, т.е. типа линии, около которой группируются экспериментальные точки A(x; y( x ) ) или B( x ( y) ;y). 2. Определение параметров, входящих в уравнение линии выбранного типа, таким образом, чтобы из множества линий этого типа взять ту, которая наиболее близко проходит около точек ломаной регрессии. 5 3. ВЫБОР ТИПА ЛИНИИ, ВЫРАВНИВАЮЩЕЙ ЛОМАНУЮ ЛИНИЮ РЕГРЕССИИ Для выбора типа линии, выравнивающей ломаную линию регрессии, необходимо хорошо знать простейшие виды линий и их уравнения. Прямая, проходящая через начало координат. Уравнение этой прямой y = ax (3.1) Имеем зависимость прямой пропорциональности между y и x. Линии такого типа выбирают в тех случаях, когда при x = 0 значение y также равно 0 и экспериментальные точки располагаются приблизительно вдоль прямой. Формула (3.1) содержит лишь один параметр a. Прямая, не проходящая через начало координат. Уравнение этой прямой Y = ax + b, b ≠ 0. (3.2) Имеем линейную зависимость y от x. Формула (3.2) содержит два параметра – a и b. Параболы с вершиной в начале координат, симметричные одной из осей координат. Их уравнения y a x,a≠0 (3.3) и y = ax2, a ≠ 0. (3.4) Здесь одна из величин x или y пропорциональна квадрату другой. Формулы (3.3) и (3.4) содержат один параметр a. Парабола, симметричная прямой, параллельной оси OY. Ее уравнение Y = ax2 + bx + c, a ≠ 0. (3.5) (x – m)2 = 2p(y – n), p ≠ 0, (3.6) или, что то же самое, где m и n – координаты вершины параболы. Имеем квадратичную функцию. Направление выпуклости зависит от знака коэффициента a (при a < 0 выпуклость направлена вверх, при a > 0 – вниз). Линии этого типа выбирают в тех случаях, когда имеется один максимум или один минимум и кривые симметричны относительно прямой, параллельной оси OY. Формулы содержат три параметра – a, b и c или m, n и p. 6 Гипербола, асимптотически приближающаяся к осям координат. Уравнение a , a ≠ 0. x y (3.7) Имеем зависимость обратной пропорциональности между x и y. Формула (3.7) содержит один параметр a. Гипербола, асимптотически приближающаяся к прямым, параллельным осям координат. Уравнение c x a y b , a ≠ 0. (3.8) Формула содержит три параметра a, b и c, причем параметры a и b – это координаты точки пересечения асимптот. Знак параметра c зависит от расположения гиперболы относительно асимптот. Общие степенные кривые. Такими кривыми называются кривые, имеющие уравнения вида y = bxa, b ≠ 0, (3.9) где a может быть положительным или отрицательным, целым или дробным, правильной или неправильной дробью. В частности, степенными кривыми являются параболы (формулы (3.3) и (3.4)) при a = 2 и a = 1/2, и гиперболы (формула (3.7)) при a = –1. Формула (3.9) содержит два параметра а и b; поэтому ее можно использовать более широко, чем формулы (3.3), (3.4) и (3.7). Экспоненциальные (показательные) кривые. Уравнения этих кривых y = be–ax, b ≠ 0 –ax y = b(1 – e ), b ≠ 0 (3.10) (3.11) Кривая (3.10) асимптотически приближается к оси X, пересекает ось Y и при b > 0 выпукла вниз. Кривая, выраженная уравнением (3.11), асимптотически приближается к прямой, параллельной оси X, и при b > 0 выпукла вверх. Экспоненциальными функциями типа (3.10) и (3.11) хорошо изображаются различные процессы, затухающие во времени. Кривые Гаусса. Уравнения этих кривых, которые играют особо важную роль в математической статистике, имеет вид y y e ce x2 , h 2 ( x a )2 (3.12) , c ≠ 0. 7 (3.13) Кривая, уравнение которой (3.12), симметрична относительно оси OY и имеет максимум y(max) = 1 при x = 0. Кривая, уравнение которой (3.13), является вытянутой (или сжатой) в вертикальном и горизонтальном направлениях и смещенной на величину, а от оси OY. Отметим, что выбор типа линии на основе результатов испытаний является в большей мере произвольным. На практике при нанесении точек, соответствующих экспериментальным данным, отдельные точки или группы точек иногда выходят из общего «строя». Особенность их положения заставляет предполагать ошибку в наблюдениях. Поэтому при отыскании эмпирической формулы подобные точки выбрасывают. 8 4. МЕТОД СРЕДНИХ, МЕТОД ПРОБ, МЕТОД ВЫРОВНЕННЫХ ТОЧЕК, МЕТОД НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ Для определения параметров в уравнении выравнивающей линии выбранного типа существует несколько методов: метод средних, метод проб, метод выровненных точек и метод наименьших квадратов. Метод средних применяют в тех случаях, когда выбранный тип уравнения выравнивающей линии содержит лишь один параметр. Метод состоит в том, что параметр находят как среднюю взвешенную из различных значений, вычисленных по выбранной формуле после подстановок в нее вместо x и y числовых значений x и y x из соответствующей таблицы регрессии. Метод проб используют, когда выбранная формула содержит несколько параметров, например два – a и b. Он заключается в том, что всем параметрам, кроме какого-нибудь одного (наиболее неясного), дают ориентировочные числовые значения, а значение оставшегося неопределенного параметра находят методом средних. Затем можно внести коррективы, фиксировав этот последний параметр, и определить методом средних новое значение другого параметра, которому ранее давалось ориентировочное значение. Метод выровненных (или выбранных) точек состоит в выборе по чертежу нескольких точек (не обязательно совпадающих с точками линии регрессии), через которые проводят выравнивающую линию и определяют ее уравнение по координатам этих выбранных точек. Так, если ломаная линия регрессии располагается вблизи некоторой прямой, не проходящей через начало координат, то эмпирическую формулу можно найти как уравнение прямой, проходящей через какие-то две точки M1(m; n) и M2(k; l), близкие к точкам ломаной. Искомая формула будет иметь вид y n l n x m . k m (4.1) Разрешив это уравнение относительно y, можно получить эмпирическую формулу в явном виде y = ax + b Если ломаная линия регрессии располагается вблизи параболы, симметричной прямой, которая параллельна оси ординат, то эмпирическая формула ищется в виде (3.5) или (3.6). В этом случае метод выровненных точек заключается в выборе трех точек M1(m; n), M2(k; l) и M3(r, s), в трехкратной подстановке координат указанных точек в фор9 мулу (3.5) (или (3.6)) и в отыскании трех неизвестных параметров a, b и c (или m, n и p) из полученных трех уравнений. Метод наименьших квадратов служит для оценки неизвестных величин по результатам измерений, содержащим случайные погрешности. Процесс выражения опытных данных функциональной зависимостью с помощью метода наименьших квадратов состоит из двух этапов: на первом выбирают вид искомой формулы, а на втором для данной формулы подбирают параметры. В соответствии с идеей метода наименьших квадратов необходимо минимизировать сумму n ( y( x i ) y i ) 2 , S (4.2) i 1 где xi, yi – значения опытных данных; y( x i ) – значение функции, взятое из эмпирической зависимости в точке xi ; n – число опытов. В случае линейной эмпирической формулы сумма (4.2) принимает вид n S(a; b) (ax i b yi ) 2 , (4.3) i 1 а в случае квадратической зависимости – следующий вид: n (ax i2 S(a; b; c) bx i c yi )2 . (4.4) i 1 Минимум функции (4.3) и (4.4) имеют в тех точках, в которых частные производные от S по параметрам a, b, c обращаются в нуль. В результате дифференцирования и элементарных преобразований для определения параметров получают нормальную систему линейных уравнений. В случае линейной эмпирической зависимости (y = ax + b) составляют нормальную систему двух уравнений с двумя неизвестными a и b: n n x i2 a i 1 b i 1 n a x i yi i 1 n xi i 1 n xi bn (4.5) yi i 1 В случае квадратической зависимости (y = ax2 + bx + c) нормальная система состоит из трех уравнений с тремя неизвестными: 10 n n x i4 a n x 3i b i 1 i 1 n n c xi i 1 n i 1 n x i2 b i 1 i 1 (4.6) n b xi i 1 x i y i, i 1 n x i2 a x i2 y i , i 1 n x 3i a n x i2 c cn yi i 1 i 1 В случае гиперболической зависимости (y = a + b/x) система нормальных уравнений имеет вид n na b i 1 n 1 xi a i 1 n 1 xi yi , n 1 n b x 1 2 i n i 1 i 1 (4.7) yi xi В случае логарифмической зависимости (y = a · lgx + b) система для определения a и b имеет вид n n (lg x i ) 2 a i 1 bn y i lg x i , i 1 n lg x i i 1 lg x i i 1 n a n b (4.8) yi . i 1 Если обозначить lgx = X, то получим линейную функцию относительно y: y = ax + b. Тогда система для определения a и b будет иметь вид (4.5), при условии, что Xi = lg xi . В случае показательной зависимости y = bax удобнее сначала функцию записать в виде lg = x · lga + lgb. Если обозначить lgy = Y, lga = A и lgb = B, то получим линейную функцию относительно x: Y = Ax + B. Тогда система для определения A и B, а затем a и b будет иметь вид (4.5) при условии, что Yi = lgyi. 11 5. ОЦЕНКА ТЕСНОТЫ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ЗАВИСИМОСТИ Замечание. Для удобства записи здесь и далее примем следующее обозначение для условной средней yx i , вычисленной при X = xi: y xi yi . Для оценки тесноты корреляционной зависимости служит корреляционное отношение: 2 (yx ) , ( y) 2 2 ( y) – выборочная дисперсия случайной величины Y, вычисленгде ная по всей таблице; 2 ( y x ) – дисперсия условных средних относительно общей средней, так называемая внешняя дисперсия: 2 2 âíåø (yx ) n 1 n ( y) 2 , где y y i2 i 1 1 n n yi . i 1 Выборочная дисперсия 2 ( y) случайной величины Y может быть представлена как сумма двух дисперсий: уже упомянутой внешней дис2 2 персии âíåø и внутренней дисперсии âíóòð , которая вычисляется путем усреднения внутригрупповых дисперсий величины Y, вычисленных для каждого значения величины xi: 1 n 2 âíóòð где 2 i ( y) 1 m n 2 i m ( y ij y i ) 2 или 2 i 1 m ( y) j 1 Учитывая, что 2 ( y) = 2 âíåø ( y) , i 1 + 2 âíóòð m 2 y ij2 y i . j 1 , корреляционное отношение можно записать в следующем виде: 2 âíåø 2 âíåø 2 âíóòð . Отсюда следует, что 0 ≤ η ≤ 1. 2 Если =1, то âíóòð = 0, внутренние дисперсии равны нулю, рассеяние внутри группы отсутствует, при каждом значении X значение Y определяется однозначно, зависимость Y от X функциональная. 12 При η ≈ 1 разброс внутри группы относительно мал, зависимость близка к функциональной (тесная). 2 Если η = 0 , âíåø = 0, разброс условных средних отсутствует, то есть все условные средние равны между собой и равны общему среднему y x y . В этом случае с изменением X среднее значение Y не меняется, то есть величина Y корреляционно не зависит от X. При η ≈ 0 внешняя дисперсия мала по сравнению с внутренней дисперсией, изменение X практически не вызывает изменения среднего значения Y, корреляционная зависимость практически отсутствует. Вообще, чем ближе η к 1, тем теснее корреляционная зависимость; чем ближе η к 0, тем корреляционная зависимость слабее. В случае линейной корреляции корреляционное отношение η и выборочный коэффициент корреляции rв совпадают. 13 6. ПРОВЕРКА АДЕКВАТНОСТИ УРАВНЕНИЯ Корреляционное отношение служит только оценкой тесноты корреляционной зависимости и никак не связано с ее формой. Проверка того, хорошо ли согласуется подобранная теоретическая линия регрессии с экспериментальными данными, называется проверкой адекватности уравнения регрессии. Уравнение регрессии считается адекватным, если расхождение между эмпирической и теоретической линиями регрессии можно объяснить ошибками в определении условных средних, вызванных разбросом (дисперсией) случайных результатов эксперимента. Для проверки адекватности условия используется критерий Фишера: 2 îñò FÝÌÏ где 2 îñò 1 n 2 âîñïð .ñð. , ^ (yi y i ) 2 – остаточная дисперсия; n l i1 l –число коэффициентов в уравнении регрессии; ^ y i – ордината линии регрессии в точке xi; 2 âîñïð . ñð – дисперсия воспроизводимости средних, равная исправ- ленной внутренней дисперсии, деленной на число экспериментов m, по которым вычислялись условные средние y i : 2 âîñïð . ñð. 1 m m m 1 2 âíóòð . 1 m 1 2 âíóòð . Величина Fэмп имеет распределение Фишера с k1 = n – l b k2 = n(m – 1) числами степеней свободы (n – число задаваемых экспериментатором значений величины X, m – число проводимых опытов, l – число коэффициентов в уравнении регрессии). По заданному уровню значимости = 0.05 и числам степеней свободы k1 = n – l b k2 = n(m – 1) из таблицы критических точек распределения Фишера находим Fкрит. Если Fэмп < Fкрит, уравнение регрессии адекватно. Если Fэмп > Fкрит расхождение между теоретической и эмпирической линиями регрессии значимо, уравнение не адекватно, следует взять многочлен более высокого порядка. 14 7. ЛИНЕЙНАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ Из всех корреляционных зависимостей надо особо выделить линейную корреляцию, т.е. такую, когда точки регрессии располагаются вблизи некоторой прямой линии. В случае полной линейной корреляции приходится иметь дело с двумя видами регрессии: 1) регрессия Y на X в виде функциональной зависимости yx b; yx x xy 2) регрессия X на Y в виде функциональной зависимости d. xy y Угловой коэффициент ρyx (ρxy) прямой линии регрессии Y на X (X на Y) называют выборочным коэффициентом регрессии Y на X (X на Y), он является оценкой коэффициента регрессии. Для определения параметров уравнения прямой линии регрессии Y на X с помощью метода наименьших квадратов получается система: n n x i2 yx i 1 b n xi i 1 n x i yi i 1 (7.1) n xi yx bn i 1 yt i 1 в предположении, что значения X и соответствующие им значения Y наблюдались по одному разу. Запишем систему (7.1) так, чтобы она отражала данные корреляционной таблицы. Воспользуемся тождествами: n xi n xi n x (следствие из x i 1 ), n i 1 n yi n yi n y (следствие из y i 1 ), n i 1 n x i2 n x 2 i n x (следствие из x 2 i 1 2 i 1 n ), n x i yi n xy xy (учтено, что пара чисел (x, y) наблюдалась nxy i 1 раз). 15 Подставив правые части тождеств в систему (7.1) и сократив обе части второго уравнения на n, получим: yx nx2 yx x b bn x n xy xy (7.2) y Решив эту систему, найдем параметры ρyx и b и, следовательно, искомое уравнение y x x b . Целесообразно, введя новую величину – выборочный коэффициент корреляции, написать уравнение регрессии в yx ином виде. Найдем из второго уравнения системы (7.2) b ставив правую часть этого равенства в уравнение yx yx y yx yx y yx x . Под- x b , получим ( x x) . (7.3) Найдем из системы (7.1) коэффициент регрессии, учитывая, что x 2 ( x) 2 2 x : n xy xy yx nx 2 n x y (x) n xe xy n 2 Умножим обе части равенства на x n x y 2 x . : y n xy xy x yx n y n x y x . (7.4) y Обозначим правую часть равенства (7.4) через rв и назовем ее выборочным коэффициентом корреляции, который является оценкой коэффициента корреляции: n xy xy râ Подставим rв в (7.4): n x yx n x x y . y râ , отсюда í÷ râ y . Подставим в x y (7.3), окончательно получим выборочное уравнение прямой линии регрессии Y на X вида yx y râ y (x x) . x 16 (7.5) Замечание. 1. Аналогично находим выборочное уравнение прямой линии регрессии X на Y вида: xy x râ x ( y y) , (7.6) y где râ x xy . y 2. Коэффициент корреляции заключен между –1 и 1: –1 ≤ rв ≤1. Если данные наблюдений над признаками X и Y заданы в виде корреляционной таблицы с равноотстоящими вариантами, то целесообразно перейти к условным вариантам: xi Ui C1 h1 , Vj yj C2 h2 , где C1 – «ложный нуль» вариант X (новое начало отсчета): в качестве ложного нуля удобно принять варианту, которая расположена примерно в середине вариационного ряда, имеющую наибольшую частоту; h1 – шаг, то есть разность между двумя соседними вариантами X; C2 – «ложный нуль» вариант Y, h2 – шаг вариант Y. В этом случае выборочный коэффициент корреляции: n uv uv n u v rd n u . v Величины u , v, u , v могут быть найдены либо методом произведений (при большом числе данных), либо по формулам: nuu u n u2 u nvv , v (u ) 2 , , n v v2 ( v) 2 . Зная эти величины, можно определить входящие в уравнения регрессии (7.5) и (7.6) величины по формулам: x u h1 x C1 y , u h1 , 17 v h2 y v C2 h2 . 8. ЛИНЕЙНЫЙ РЕГРЕССИОННЫЙ АНАЛИЗ Применим линейный регрессионный анализ для нахождения параметров A и производственной функции Кобба-Дугласа: (8.1) Y A K L1 , где K – затраты капитала, L – объем трудовых затрат. Обозначив Y K y – индекс производительности труда, k – индекс фондовоL L оруженности и поделив равенство (8.1) на L, получим: Y K L1 A или y A k . Прологарифмируем обе части поL L следнего равенства: ln y ln A ln k . Используя метод наименьших квадратов, получим систему уравнений для нахождения lnA и : где ln A ln k ln k ln A (ln k ) 2 ln y , ln k ln y n 1 n ln k 1 n ln k i , (ln k ) 2 i 1 n (ln k i ) 2 , ln k ln y i 1 18 1 n n ln k i ln yi . i 1 9. АНАЛИЗ ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ Числовые данные, описывающие изменение показателя во времени, образуют временной ряд. Значение xi отображаемого показателя для каждого выбранного значения ti момента времени называется i-м уровнем ряда. Для практического использования часто достаточно знать лишь некоторые основные числовые характеристики ряда. Характер изменения уровней ряда со временем описывают следующие основные показатели. Абсолютные приросты: базисный Δxiб = xi – x1, цепной Δxiщ = xi – xi–1. xi xi 100% , цепной Tiö 100% . Темпы роста: базисный Tiá x1 xi 1 Темпы прироста: x iá 100% (Tiá 100)% , базисный Tiá x1 цепной Tiö x iö 100% x1 ö (Tiö 100)% . x n x1 n 1 Средний абсолютный прирост n xi Средний темп роста Tcp i 2 n 1 100% . xi i 1 Средний темп прироста ΔТср = (Тср – 100)%. 19 x ná . n 1 10. РЕШЕНИЕ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ Задача 1. Для установления корреляционной зависимости между величинами X и Y (где Y – случайная величина, X – неслучайная величина) проведены эксперименты, результаты которых записаны в табл. 1. Требуется: I. Найти условные средние y i и построить эмпирическую линию регрессии Y по X (ломаную). II. Найти уравнение регрессии Y по X методом наименьших квадратов, принимая в качестве сглаживающей линии параболу ^ yx ax 2 (10.1) bx c и затем построить ее на одном чертеже с эмпирической линией регрессии. III. Оценить тесноту корреляционной зависимости Y по X. Проверить адекватность уравнения регрессии Y по X. Таблица 1 Исходные данные xi x1 = 1 x2 = 2 x3 = 3 x4 = 4 x5 = 5 x6 = 6 yij 10 9 11 12 10 10 16 15 13 14 19 21 18 20 18 30 28 31 28 33 45 44 42 48 43 79 75 80 73 82 Решение: I. Условные средние вычислим по формуле 1 5 yi Например, y1 5 y ij (10.2) j 1 1 (10 9 11 12 10) 10,4 5 Результаты вычислений представлены в табл. 2. Таблица 2 Условные средние y i xi 1 2 3 4 5 6 yi 10.4 13.6 19.2 30.0 44.4 77.8 20 По точкам (xi; y i )строим эмпирическую (ломаную) линию регрессии (рис. 10.1). II. Теоретическое уравнение регрессии Y по X будем искать в виде (10.1). Неизвестные параметры a, b, c будем находить из системы линейных уравнений (4.6), в которой n = 6. Для определения коэффициентов этой системы составим расчетную табл. 3, где в последней строке записаны суммы элементов соответствующих столбцов. Используя последнюю строку табл. 3, имеем: 6 6 x i4 4628,4 и т.д. x i2 y i 2275 ; i 1 i 1 Таблица 3 Расчетная таблица i xi yi x i2 x 3i x i4 xi y i x i2 y i 1 1 10.4 1 1 1 10.4 10.4 2 2 13.6 4 8 16 27.2 54.4 3 3 19.2 9 27 81 57.6 172.8 4 4 30.0 16 64 256 120.0 480.0 5 5 44.4 25 125 625 222.0 1110.0 6 77.8 36 216 1296 466.8 2800.8 21 195.4 91 441 2275 904 4628.4 6 В результате получим систему: 2275a 441b 91c 4628.4 , 441a 91b 21c 904 , 91a (10.3) 21b 6c 195.4. Систему решаем методом Гаусса. Первое уравнение системы (10.3) делим на 2275. Получим уравнение (*). Второе уравнение системы (10.3) разделим на 441, и из полученного результата вычтем уравнение (*). Получим уравнение (**). Третье уравнение системы (10.3) разделим на 91, и из полученного результата вычтем уравнение (*). Имеем линейную систему: a 0193846 . b 0.0125032b 0.03692323b ( ) 0.04c 2.034461, 0.007619047c 0.0154256, 0.02593406c 21 01127917 . . ( ( ) ) Теперь уравнение (**) разделим на 0.0125032. Получим уравнение ( ). Уравнение (***) разделим на 0.03692323, и из полученного результата вычтем уравнение ( ). Получим уравнение ( ). Имеем систему линейных уравнений: ( ) a 0193846 . b 0.04c 2.034461, b 0.609364c 1233732 . , ( ) 0.09301282c 1821033 . . ( ) Из уравнения ( ) находим c. Подставляя его в ( ), из уравнения ( ) находим b. Подставляя найденные b и c в (*), находим a: c 19.57830 19.578; b 10.69659 10,697; a 3.32482 3.325. Найденные a, b, c подставляем в (10.1), получим теоретическое уравнение регрессии: yx 3.325x 2 10.697 x 19.578. (10.4) Вычислив ординаты теоретической линии регрессии по формуле (10.4) для значений X, заданных в таблице исходных данных (эти ординаты записаны в табл. 4), строим теоретическую линию регрессии на одном чертеже с эмпирической линией регрессии (рис. 10.1). Таблица 4 Ординаты теоретической линии регрессии xi ^ yi 1 2 3 4 5 6 12.207 11.484 17.411 30.000 49.216 75.093 Наглядно убеждаемся, что теоретическая линия регрессии хорошо сглаживает эмпирическую линию регрессии, чем подтверждается, что система (10.3) составлена и решена верно. III. Оценим тесноту корреляционной зависимости. а) находим общее среднее по формуле: y 1 6 y 6i 1 i 1 (10.4 6 ... Здесь значения y i взяты из табл. 2. 22 77.8) 32.57. y 80 70 60 - Эмпирическая (ломаная) линия регрессии 50 40 30 - Теоретическая линия регрессии 20 10 . 1 0 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 x Рис. 10.1. Эмпирическая ломаная и теоретическая линии регрессии б) находим внешнюю дисперсию 2 âíåø . 1 6 6 y i2 y 2 âíåø . 1 (10,4 2 6 2 i 1 : ...77,82 ) 32,57 2 в) для нахождения усредненной внутренней дисперсии вычисляем внутренние дисперсии 2 i 1 5 i = 1, 2, 3, 4, 5, 6. Для примера вычислим таблицу (табл. 5). 2 i 2 âíóòð . сначала для каждого xi, где m = 5: 5 y ij2 537 2 yi , (10.5) j 1 2 i , составив предварительно расчетную Таблица 5 Расчетная таблица 2 i y1 j 10 9 11 12 10 y 12j 100 81 121 144 100 23 y12j 546 5 1 5 2 1 2 y12j y1 j 1 1 546 10,4 2 5 Значения всех внутренних дисперсий лены в табл. 6. 1,04 для каждого xi представ- 2 i Таблица 6 Значения дисперсий xi 2 i 2 i 1 2 3 4 5 6 1,04 4,24 1,36 3,60 4,24 10,26 Усредненная внутренняя дисперсия 2 âíóòð . 1 6 6 1 (1,04 4,24 ... 10,26) 6 2 i ø 1 4,24 г) вычисляем корреляционное отношение: 2 âíåø 2 âíåø 537 537 4,24 2 âíóòð . 0,996 Вывод: корреляционная зависимость – тесная. IV. Проверяем адекватность уравнения регрессии. а) вычисляем «остаточную дисперсию»: 2 îñò 1 n ^ (yi n l i1 (10,4 12,207) 2 yi )2 (13,6 11,484) 2 ... (77,8 75,093) 2 6 3 31,21 10,40 3 Здесь n (число значений X) равно 6, l – количество параметров уравнения регрессии (10.4) – равно 3, значения y i взяты из табл. 2, зна^ чения y i взяты из табл. 4; б) вычисляем «дисперсию воспроизводимости средних»: 2 âîñïð . ñð 1 m 1 2 âíóòð 24 1 4,24 1,06 ; 5 1 в) вычисляем величину Fэмп по формуле: 2 îñò Fýìï 2 âîñïð . ñð 10,40 9,8 ; 1,06 г) находим Fêðèò. при уровне значимости = 0.05. В нашем случае n (число значений X) равно 6, m (число значений Y) в каждом столбце табл. 1) равно 5, l (число параметров уравнения регрессии (10.4)) равно 3. Следовательно, числа степеней свободы соответственно равны K1 = n – l = 6 – 3 = 3, K 2 n(m 1) 6 4 24 . По таблице критических точек распределения Фишера для = 0.05, K1 = 3, K2 = 24 находим Fкрит = 3,01. Так как 9.8 > 3.01, то Fэмп > Fкрит. Вывод: теоретическое уравнение регрессии неадекватно. В качестве уравнения регрессии необходимо принять многочлен 3-й степени y = ax3 + bx2 + cx + d и все расчеты сделать заново. (В лабораторной работе пересчета делать не надо). Задача 2. В прилагаемой таблице приведены данные замеров обхвата груди X (в см) и роста Y (в см) у 20 мужчин некоторого города. X 90 95 97 99 92 96 100 100 97 101 Y 155 169 162 168 164 164 165 169 159 170 X 97 95 102 98 101 99 103 104 106 103 Y 171 165 171 166 172 175 170 181 185 175 Найти приближенную зависимость Y от X. Это – первоначальная таблица выборочных значений двумерной случайной величины (X; Y). Для нее прежде всего составляют таблицу распределения частот, которая называется корреляционной таблицей частот (табл. 7). Для того, чтобы составить корреляционную таблицу, необходимо: 1. Выявить по первоначальной таблице наибольшее и наименьшее значения признака X и признака Y и определить общий интервал изменения признака в данной выборке: признак X: 106 – 90 = 16 (см), признак Y: 185 – 155 = 30 (см). 25 2. Разделить общий интервал на K частных интервалов Δx – признака X, Δy – признака Y (число K зависит от объема n выборки): n 40–60 60–100 100–200 200–500 K 5–7 7–10 10–14 14–17 полученные частные интервалы и их середины внести в составляемую 30 16 6 (ñì ) . 4 (ñì ) , признак Y: h 2 таблицу: признак X: h 1 5 4 3. Просмотреть все случайные величины (X; Y) таблицы в порядке их записи и определить принадлежность каждого из них к тому или иному частному интервалу. 4. Найти частоты nx, ny случайных величин, приходящихся на каждый интервал. Таблица 7 X Δx Y Δy x y [90; 94] (94; 98] (98; 102] (102; 106] x1 = 92 x2= 96 x3=100 x4=104 ny [155; 161] y1=158 1 1 (161; 167] y2=164 1 4 1 (167; 173] y3=170 2 5 1 8 (173; 179] y4=176 1 1 2 (179; 185] y5=182 2 2 4 n = 20 nx 2 7 2 7 6 Составим корреляционную таблицу в условных вариантах, выбрав в качестве ложных нулей C1 = 100 и C2 = 170 (каждая из этих вариант расположена в середине соответствующего вариационного ряда). Указания к составлению таблицы 8. Произведение частоты nuv на варианту u, т.е. n uv u записывают в правом верхнем углу клетки, содержащей частоту; например, в правых верхних углах клеток первой строки записаны произведения 1 ( 2) 2; 1 ( 1) 1; – складывают все числа, помещенные в правых верхних углах одной строки, и их сумму помещают в клетку этой строки «столбца U»; 26 – умножают варианту v на U и полученное произведение записывают в соответствующую клетку «столба vU»; например, в первой строке таблицы v = -2, U = -3, следовательно, vU = (-2). (-3) = 6; – сложив все числа «столбца vU», получают сумму: vU n uv u v 17. Для контроля расчета аналогичные вычисления производят по столбцам. Таблица 8 u -2 -1 1 -2 1 -1 0 nv U= nuv. u vU 2 -3 6 6 -6 6 1 1 8 -1 0 1 1 2 1 1 2 2 2 2 4 1 v -2 -2 -2 1 -2 -1 4 -4 -4 -1 1 0 -1 2 -2 0 0 50 0 0 10 1 1 1 2 4 nu 2 7 7 4 V= nuv.v -3 -6 0 5 u.V 6 6 0 5 n=20 v.U=17 u.V=17 Найдем u и v : nu u u v 2 ( 2) 7 ( 1) 7 0 4 1 20 n nv v n 0,35, 2 ( 2) 6 ( 1) 8 0 2 1 2 2 20 2 2 Найдем вспомогательные величины u и v : u2 nu u2 n 2 4 7 1 7 0 4 1 20 27 0,95, 0,2 . n v v2 v2 Найдем 2 2 4 6 1 8 0 2 1 2 4 20 u 2 (u ) 2 u 0,95 ( 0,35) 2 1,2 0,91, v 2 ( v) 2 1,2 ( 0,2) 2 1,08. Найдем искомый выборочный коэффициент корреляции: v n uv uv n u v rb n u v 17 20 ( 0,35) ( 0,2) 20 0,91 1,08 0,79 . Найдем x и y , учитывая, что С1 = 100, С2 = 170, h1 = 4, h2 = 6: Найдем x x uh 1 C1 0,35 4 100 98,6, y vh 2 0,2 6 170 168,8. и y C2 : x h1 u 4 0,91 3,64, y h2 v 6 1,08 6,48. Подставим найденные величины в уравнение (7.5), получим искомое уравнение прямой линии регрессии Y на X: 6,48 y x 168,8 0,79 ( x 98,6), 3,64 y x 168,8 1,41( x 98,6). Или окончательно: y = 1,41x – 29,77. Задача 3. На основании следующих данных построить производственную функцию Кобба-Дугласа (n = 10): Год 1987 1988 1989 1990 1991 Yi 349 366 375 397 417 Ki 661 721 784 847 911 Li 90,6 92 93,4 94,5 95,6 Год 1992 1993 1994 1995 1996 Yi 438 450 474 498 535 Ki 979 1051 1124 1201 1281 Li 96,8 97,6 98,1 99 99,7 28 Здесь Yi – производственный национальный доход (млрд руб.), Ki – среднегодовые основные производственные фонды (млрд руб.), Li – среднегодовая численность занятых в материальном производстве (млн чел.). Имеется прогноз на 1997 год: основных производственных фондов 1361 млн руб. и трудовых ресурсов 100,4 млн чел. На основании полученной производственной функции сделать точечный прогноз национального дохода на 1997 год. Решение. Вычислим нужные значения, для чего составим расчетную таблицу. yi lnyi ki lnki ln2ki ln k i ln y i 3,8521 1,3486 7,2958 1,9873 3,9494 2,6801 3,9783 1,3808 7,8370 2,0589 4,2389 2,8430 4,0150 1,3900 8,3940 2,1275 4,5263 2,9573 4,2011 1,4353 8,9630 2,1931 4,8097 3,1478 4,3619 1,4729 9,5293 2,2544 5,0822 3,3205 4,5248 1,5096 10,1136 2,3139 5,3541 3,4930 4,6107 1,5284 10,7684 2,3766 5,6483 3,6324 4,8318 1,5752 11,4577 2,4387 5,9471 3,8414 5,0303 1,6155 12,1313 2,4958 6,2290 4,0319 5,3661 1,6801 12,8485 2,5532 6,5190 4,2897 Сумма: 14,9364 --- 22,7994 52,3038 34,2371 14,9365 22,7993 1,4937 , ln k 2,2799 , 10 10 34,2371 52,3038 3,4237 . ln 2 k 5,2304 , ln k ln y 10 10 Составляется система: ln A 2,2799 1,4937 2,2799 ln A 5,2304 3,4237 ln y из системы ln y ln k ln y ln k (ln k) 2 ln A 0,5663 , ln 2 k ln y ln k t t A = e =1,2245. 29 0,2025 , Запишем функцию в виде Y A K L1 и сделаем прогноз, подставив в формулу K = K1997 и L = L1997. Для K = 1361 и L = 100,4 получим Y = 538,034 Задача 4. Имеются данные, характеризующие прибыль промышленного предприятия за девять кварталов: Год 1995 1996 1997 Квартал 1 2 3 4 1 2 3 4 1 Прибыль, тыс. руб. 243 251 265 270 282 299 327 343 355 Требуется: 1. Рассчитать характеристики скорости и интенсивности изменения ряда: базисные и цепные абсолютные приросты, базисные и цепные темпы роста и прироста. 2. Вычислить средние характеристики изменения прибыли: средний абсолютный прирост, средний темп роста, средний темп прироста. 3. Выдвинуть гипотезу о наличии тренда в исходном ряду. При построении трендовой модели необходимо выбрать два регрессионных уравнения из представленного ниже набора функциональных зависимостей и найти методом наименьших квадратов оценки их параметров: a 0 a 1 t ; X( t ) X(t ) X(t ) a 0 a1 t a 2 t 2 ; X(t ) a 0 e a t ; X( t ) 1 a0 a1 ; t a0 ta . 1 4. По полученным трендовым моделям вычислить значения анализируемого показателя за рассматриваемый период времени. Найти остатки li = X(ti) – xi, дисперсию остатков 2 . Выбрать трендовую модель, наилучшим образом отражающую тенденции показателей. 5. С помощью трендовой модели получить прогнозные значения прибыли на 2 и 3 кварталы 1999 года. Характеристики ряда представлены в табличном виде: xi – прибыль; Δxiб – базисные, Δxiц – цепные абсолютные приросты; Тiб – базисные, Тiц – цепные темпы роста; ΔТiб – базисные, ΔТiц – цепные темпы прироста. xi Δxiб Δxiц Тiб ΔТiб Тiц ΔТiц 243 --- --- --- --- --- --- 251 8 8 103,29% 3,29% 103,29% 3,29% 265 22 14 109,05% 9,05% 103,29% 3,29% 270 27 5 111,11% 11,11% 101,89% 1,89% 30 282 39 12 116,05% 16,05% 104,44% 4,44% 299 56 17 123,05% 23,05% 106,03% 6,03% 327 84 28 134,57% 34,57% 109,36% 9,36% 343 100 16 141,15% 41,15% 104,89% 4,89% 355 112 12 146,09% 46,09% 103,50% 3,50% 13,25 , средний Средний абсолютный прирост составляет темп роста Тср = 104,49%, средний темп прироста ΔТ ср = 4,49%. Выберем за единицу времени квартал, а за начало отсчета первый квартал 1995 года. Из вычисленных характеристик ряда видно, что с течением времени прибыль предприятия быстро увеличивается, поэтому в качестве трендовой модели выберем квадратическое и экспоненциальное уравнения регрессии. По методу наименьших квадратов параметры квадратичной регрессии X( t ) a 0 a1 t a 2 t 2 находятся из системы уравнений: a 0 t a1 t 2 a 2 X t a 0 t 2 a1 t 3 a 2 tX t 2 a 0 t 3 a1 t 4 a 2 t 2 X где 1 n k t i , (k = 1, 2, 3, 4); n i1 1 n k tkX t i X i , (k = 0, 1, 2); t i = i, (i=1,...,n,). n i1 В задаче n = 9,тогда t=1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Вычислив коэффициенты, запишем систему: tk a0 5 a0 5 a 1 31,667 a 2 31,667 a 1 31,667 a 0 292,777 225 a 2 1561,333 225 a 1 1703,667 a 2 10277,333 Решив систему, получим уравнение регрессии: X(t)=236,574+5,408t+0,9209t2 Далее находим значения прибыли по уравнению регрессии: X(1) = 242,9029, X(2) = 251,0736, X(3) = 261,0861, X(4) = 272,9404, X(5)=286,6365, X(6) = 302,1744, X(7) = 319,5541, X(8) = 338,7756, X(9)=359,8389. 31 Вычислим отклонения прибыли от значений, полученных по уравнению регрессии: l i = X(ti) – xi, l1= -0,0971, l2= 0,0736, l3= -3,9139, l4= 2,9404, l5= 4,6365, l6= 3,1744, l7= -7,4459, l8= 4,2244, l9= 4,8389. t X·t 1 243 2 X·t2 X(t) l 243 242,9029 -0,0971 502 1004 251,0736 0,0736 3 795 2385 261,0861 -3,9139 4 1080 4320 272,9404 2,9404 5 1410 7050 286,6365 4,6365 6 1794 10764 302,1744 3,1744 7 2289 16023 319,5541 -7,4459 8 2744 21952 338,7756 -4,2244 9 3195 28755 359,8389 4,8389 45 14052 92496 2634,983 -0,0175 Дисперсия остатков вычисляется по формуле: Sl2 1 n n li2 ( i 1 1 n n li ) 2 . i 1 В данном случае дисперсия составляет Sl2 =19,0319. Коэффициенты экспоненциального уравнения X ( t ) a 0 ea t определяются из системы уравнений: 1 ln a 0 t a1 ln X t ln a 0 t 2 a1 t ln X 1 n 1 n t i ln X i . ln Xi , t ln X n i1 n i1 Подставив соответствующие значения, имеем: где ln X ln a 0 5 ln a 0 5 a1 5,67098 31,667 a1 32 28,6855 регрессии 353,9608 -1,03924 320,6615 -6,33848 336,9674 304,3367 5,336744 -6,03264 290,379 262,956 -2,0441234 8,37877 250,231448 -0,7685519 276,32735 238,1228 l 6,32735 X(t) -4,87725 Решив систему, получим уравнение регрессии: X( t ) 236,5 e 0.0476 t . Аналогично находим значения прибыли по уравнению регрессии X(ti), остатки li: и их дисперсию: Sl2 = 32,4562. Дисперсия остатков квадратичного уравнения регрессии меньше дисперсии остатков экспоненциального уравнения регрессии, поэтому выбираем первое уравнение, как наиболее адекватно отражающее зависимость прибыли предприятия от времени. Поскольку 2 и 3-й кварталы 1998 года соответствуют значению времени t = 14 и 15, то прогнозируемая прибыль, вычисленная по квадратичному уравнению регрессии, равна 492,7 и 524,9 млн руб. соответственно. Задача 5:Множественная корреляция. Предполагается, что основными показателями, влияющими на величину прибыли предприятия, являются вложенные средства и число рабочих. Приводятся данные за 7 кварталов: Год 1995 1996 Квартал 1 2 3 4 1 2 3 Вложенные средства 128,15 140,25 135,85 142,45 154,55 157,85 155,65 Число рабочих 66 72 72 78 84 96 102 29,7 43,6 37,8 47,3 64,2 73 66,4 Среднегодовая норма прибыли предприятия, % 33 Требуется: 1. Найти все коэффициенты парной корреляции rXY, rYZ, rXZ и проанализировать тесноту линейной зависимости между всеми парами переменных. 2. Выдвинуть гипотезы о виде статистической зависимости нормы прибыли Z от количества рабочих Y и вложенных средств X. Предлагается выбрать следующие функциональные зависимости: a bX линейную, – экспоненциальную, Z e Z a b X c Y– Z a Xb – степенную. Методом наименьших квадратов найти оценки неизвестных параметров уравнений регрессий. 3. Сравнивая среднеквадратические отклонения случайных возмущений и коэффициенты детерминации RXY, RYZ, RXZ, выбрать регрессионную модель, наиболее адекватно отображающую зависимость нормы прибыли от рассматриваемых факторов. 4. Методом наименьших квадратов найти оценки неизвестных параметров трендовых моделей: X a b t – линейная, X a t b – стеb пенная, Y a – гиперболическая, Y a eb*t – экспоненциальная. t Сравнивая дисперсии случайной ошибки, выбрать те трендовые модели, которые наиболее адекватно отражают зависимости X от t и Y от t. Найти прогнозные значения для X и Y на первый квартал 1997 года. 5. На основе выбранной в пункте 3 регрессионной модели найти прогнозное значение нормы прибыли Z при возможных значениях X и Y в первом квартале 1997 года. Коэффициенты парной корреляции вычисляются по формуле: rXY XY X Y n , где SX, SY – корень квадратный из исправленных SX SY n 1 выборочных дисперсий S 2X , S 2Y , которые вычисляются по формуле: n (x i S 2 i 1 n 1 x) 2 . XY =11922,9, X =144,9643, Y =81,42857, Sx =11,3, S y =13,4. Подставим эти значения в формулу и вычислим rxy. Аналогично вычисляются rYZ, rXZ. Коэффициенты детерминации RXY= r 2XY , RYZ = r 2YZ , RXZ= r 2XZ . Используя данные из условия задачи, получим значения rXY = 0,9174, rYZ=0,9258, rXZ= 0,9945. Поскольку все значения коэффициентов парной корреляции являются близкими к единице, то можно предположить, что между переменными существует линейная зависимость. 34 По методу наименьших квадратов коэффициенты множественной линейной регрессии определяются из системы уравнений: a X b Y c Z X a X 2 b XY c XZ Y a XY b Y 2 c YZ Подставив соответствующие значения, получим: a 144,96428 b 81,42857 c 51,71423, 144,96428 a 2112,13679 b 11922,9 c 7653,47, 81,4285 a 11922,9 b 6783,42857 c 4383,42857. Из первого уравнения системы выразим a и подставим его в два других: a 51,71486 144,96429 b 81,42857 c, 144,9642 (51,71486 144,96429 b 81,4287 c) 21124,13679 b 1192,9 c 7653,47, 81,42857(51,71486 144,96429 b 81,42857 c) 11922,9 b 6783,42857 c 4383,42587; a 51,71486 144,96429 b 81,42857 c, 109,492656 b 118,66531 c 156,74551, 118,66531 b 152,1816 c 172,408 Умножим второе уравнение на 118,6653, а третье на 109,9265 и вычтем третье из второго. Получим: -2650,81·с = -277,733, отсюда с = 0,0456. Подставим это значение во второе уравнение, получим b = 1,31824,а из первого найдем a = -147,8978. Полученные значения подставим в линейное уравнение: Z = -147,8978 + 1,31824·X +0,10456·Y. Вычислим значения нормы прибыли по уравнению регрессии, определим ошибки: Ziâ Zi ( Zi Ziâ 27,935616 44,51368 38,71342 48,04117 64,61923 70,22414 67,95138 1,764384 -0,91368 -0,91342 -0,74117 Ziâ ) 2 3,1130509 0,834811 0,834343 0,54933 35 -0,41923 2,775856 -1,55138 0,175755 7,705377 2,406767 Найдем среднеквадратическое отклонение ошибок по формуле Ziâ ) 2 n 1 S1= 1,61346. Коэффициенты экспоненциального уравнения a bX e определяются из системы уравнений: ( Zi S Z регрессии a X b ln Z , X a X 2 b X ln Z где ln Z 1 n n ln Zi , X ln Z i 1 n 1 n Xi ln Zi . i 1 Xi 128,15 140,25 135,85 142,45 154,55 157,85 155,65 Zi 29,7 43,6 37,8 47,3 64,2 73 66,4 4,195697056 lnZi Xi ln Zi 3,391147 3,775057 3,632309 3,85651 4,162003 4,290459 434,5755 529,4518 549,3599 643,2376 677,249 653,0602468 49,4492 Используя данные из таблицы, вычисляем X ln Z =568,59143, 2 ln Z =3,90023, X 144,96425, X 21124,13679 . Подставив значения в систему уравнений, получим: a 144,96428 b 144,96428·a a 3,90023, 21124,13679·b 568,626178; 3,90023 144,96428 b, 144,96428(3,90023 144,96428 b, ) 21124,13679·b a 568,626178; 3,90023 144,96428 b, 565,3940338 21014,64248 b 21124,13679·b b 0,0295188, a 0,378946. 568,626178; Вычислив коэффициенты, получим уравнение регрессии: å 0 , 378946 0 , 0295188 õ 36 . Ziв 30,0808 42,9942 37,7574 45,87898 65,57435 72,28355 67,7389 Zi – Ziв -0,3808 0,60578 0,042543 1,42102 -1,374345 0,7164499 -1,33853 (Zi – Ziв)2 0,145034 0,366968 0,0018099 2,019298 1,888825 0,513301 1,791675 Исправленное среднеквадратическое отклонение ошибок для данного уравнения S2 = 1,0588 Система уравнений для определения коэффициентов степенного уравнения регрессии Z a Xb имеет вид: ln a ln X b ln Z , ln X ln a (ln X) 2 b ln X ln Z где (ln X) 2 1 n n (ln Xi ) 2 , ln X ln Z i 1 1 n n ln Xi ln Zi . i 1 Xi 140,25 128,15 135,85 142,45 154,55 157,85 155,65 Zi 43,6 29,7 37,8 47,3 64,2 73 66,4 lnXi 4,943427 4,853201 4,911551 4,958991 5,040518 5,061645 5,047609897 (lnXi) 24,43747 23,55356 24,12334 24,59159 25,40682 25,62025 25,47836567 lnZi 3,775057 3,391147 3,632309 3,85651 4,162003 4,290459 4,195697056 ln Xi ln Zi 18,66172 16,45792 17,84027 19,1244 20,97865 21,71678 21,17824199 2 Подставив вычисленные в таблице данные в формулы, получим: (ln X)2 =24,74449, ln X ln Z =19,42142, ln X =4,9738 Подставляя вычисленные значения, получим систему: ln a 4,97385 b 3,90023, 4,97385 ln a 24,74449 b 19,42142; ln a 3,90023 4,97385 b 4,97385(3,90023 4,97385 b) 24,74449 b 19,42142; ln a 3,90023 4,97385 b 19,3992 24,73915 b 24,74449 b 19,42142; ln a 3,90023 4,97385 b, b 4,161049; b 4,161049, ln a 16,7962; 37 b 4,161049, a 5,078 10 8. Определив коэффициенты, получим уравнение регрессии: 5,078 10 8 Õ 4,19397 Вычислим Z по найденной формуле и найдем ошибки: Ziв Zi – Ziв (Zi – Ziв) 2 29,9105857 43,53841 38,1303 46,45147 65,21206 71,20458 67,16521757 0,04434636 0,003794 0,109097 0,719996 1,024264 1,79542 0,58555793 0,0019666 0,011902 0,518395 1,049116 3,2235 0,34287809 1,44E-05 Исправленное среднеквадратическое отклонение ошибок для данного уравнения: S3=0,92626. Коэффициенты детерминации составляют RXY= 0,8416, RYZ= 0,8571, RXZ= 0,989. Поскольку самое большое значение принимает RXZ, то можно считать, что на норму прибыли Z большее влияние оказывает фактор Х – вложенные средства, а фактор Y – количество рабочих незначительно влияет на Z. Это видно и из линейного уравнения регрессии: коэффициент при Y близок к нулю, поэтому можно выбрать уравнение регрессии, связывающее только переменные X и Z. Так как у экспоненциального уравнения исправленное среднеквадратическое отклонение ошибок S2 больше, чем у степенного S3, то выбираем последнее уравнение, как наиболее адекватно отражающее зависимость нормы прибыли от рассматриваемых факторов. Системы уравнений, полученные по методу наименьших квадратов, для параметров трендовых моделей имеют вид: a t b X а) для линейной X a b t : , t a t2 b t X где 1 n 1 n 2 1 n ti , t2 t i Xi . ti , t X n i1 n i1 n i1 Параметр ti принимает целые значения от 1 до 7. t Xi 128,15 140,25 135,85 142,45 154,55 157,85 155,65 ti 1 2 3 4 5 6 7 ti2 1 4 9 16 25 36 49 t i Xi 128,15 280,5 407,55 569,8 772,75 947,1 1089,55 38 Подставляя данные таблицы в формулы, вычислим: t = 4, t 2 = 20, t X =599,34285. Подставляя вычисленные значения, получаем систему: a 4 b 144,96429, 4 a 20 b 599,34285; a 144,96429 4 b, 4(144,96429 4 b) 20 b 599,34285; a 144,96429 4 b, 579,85716 16 b b 4,87142, a 125,4786. 599,34285; б) для степенной X где ln t Xi 1 n n lnti 1 n ln t i , (ln t ) 2 i 1 28,115 140,25 ln a ln t b a tb : 135,85 ln X 2 ln t ln a (ln t ) b n (ln t i ) 2 , ln t ln X i 1 142,45 154,55 ln t ln X n 1 n ln t i ln Xi . i 1 157,85 4,853201 4,943427 4,911551 4,958991 5,040518 5,061645 ti 1 2 3 4 5 , 6 155,65 5,047609897 7 lnti 0 0,693147 1,098612 1,386294 1,609438 1,791759 1,945910149 (lnti)2 0 0,480453 1,206949 1,921812 2,59029 3,210402 3,786566308 lntilnti 0 3,426522 5,395891 6,874621 8,1124 9,069251 9,822195327 Подставим данные из таблицы в формулы, получим: ln t =1,21788, (ln t)2 =1,8852, ln t ln X =6,09967. Подставляя эти значения, получим систему: ln a 1,21788 b 4,9738, 1,21788 ln a 1,8852 b ln a 6,09967; 4,9738 1,21788 b, 1,21788(4,9738 1,21788 b) 1,8852 b ln a 4,9738 1,21788 b 6,05749 1,4832 b 1,8852 b b ln a 6,09967; 0,149, 4,9738 1,21788 0,1049; 39 6,09967; b 0,149, a 127,23. в) для гиперболической Y 1 t где 1 ti 1 ti 2 Yi / t i 1 n n i 1 1 , ti 1 t2 1 n n i 1 a b : t a 1 a t 1 Y , t i2 t 1 n n i 1 1 b Y t , 1 Y b t2 t Yi , ti 1 0,5 0,333333 0,25 0,2 0,166667 0,142857143 1 0,25 0,111111 0,0625 0,04 0,027778 0,020408163 66 36 24 19,5 16,8 16 14,57142857 Подставим вычисленные значения в формулы. Получим: Y 1 1 = 27,55306, тогда система при0,37041 , 2 = 0,21597, t t t мет вид: a 0,37041·b 81,42857, 0,37041·a 0,21597·b 27,55306; a 81,42857 0,37041·b, 0,37041(81,42857 0,37041·b) a 0,21597·b 81,42857 0,37041·b, 30,16196 0,1372·b 0,21597·b b -33,12048, a 93,69673. г) для экспоненциальной Y где 27,55306; t ln Y 1 n 27,55306; a eb t : n t i ln Yi . i 1 40 ln a t b ln Y , t ln a t 2 b t ln Y Yi 66 lnYi 72 72 78 84 4,189655 4,276666 4,276666 4,356709 4,430817 t i ln Yi 4,189655 8,553332 Подставим 12,83 17,42684 22,15408 вычисленные значения ln Y =4,38855, t ln Y =17,84497, t ln a 4·b 4,38855, 4· ln a 20·b 17,84497; ln a 4, t в 96 102 4,564348 4,624972813 27,38609 32,37480969 формулы, получим: 20 . Система примет вид: 2 4,38855 4·b, 4· ( 4,38855 4·b) 20·b 17,84497; ln a 4,38855 4·b, 17,5542 16·b 20·b 17,84497; b 0,07269, ln a b 4,09778; 0.07269, a 60.20631. Определив коэффициенты систем и решив их, получим уравнения трендовых моделей: 127,23 t 0,1049 , X1 = 125,4786 + 4,87142·t, X 2 93,69673 1 33,12048 , t 2 60,2 å 0, 07269 t . Далее вычисляются значения трендовых моделей и отклонения наблюдаемых значений от вычисленных. Исправленные дисперсии случайных отклонений трендовых моделей равны соответственно 2 2 2 2 X = 16,9976, X = 19,43697, Y = 77,4867, Y = 6.718. Выбираем те 1 2 1 2 модели, у которых меньшие дисперсии: X1 и Y2. По этим уравнениям определим прогнозные значения количества рабочих Y и вложенных средств X. Первому кварталу 1997 года соответствует значение t = 9. Получим X1(9) = 169,32%, Y2(9) = 115,8%. По линейному уравнению множественной регрессии определим прогнозное значение нормы прибыли предприятия Z = 95,1%. 41 11. ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ Задание 1. Для установления корреляционной зависимости между величинами X и Y (где Y – случайная величина, X – неслучайная величина) проведены эксперименты, результаты которых представлены в таблице. Требуется: I. Найти условные средние y i и построить эмпирическую линию регрессии Y по X (ломаную). II. Найти уравнение регрессии Y по X методом наименьших квадратов и затем построить ее на одном чертеже с эмпирической линией регрессии. III. Оценить тесноту корреляционной зависимости Y по X. IV.Проверить адекватность уравнения регрессии Y по X. №1 xi 10 20 30 40 50 yij 212 220 251 270 292 258 258 285 314 325 282 290 325 326 343 316 330 334 361 370 370 330 350 375 380 xi 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 yij 187 150 162 210 234 208 192 208 238 278 225 225 234 266 300 255 245 265 295 332 295 988 270 320 321 xi 1 2 3 4 5 yij 30,6 49,2 30,6 49,2 30,6 49,2 55 55 55 55 35 35 10,89 11,43 9,65 9,65 10,94 11,23 11,39 12,62 11,06 10,16 12,35 13,53 11,39 14,19 14,80 15,01 15,07 14,01 №2 №3 42 №4 xi 1 2 3 4 5 yij 30,6 49,2 30,6 49,2 30,6 49,2 55 55 35 35 35 35 11,06 10,16 12,35 13,53 10,79 10,24 9,65 9,65 10,94 11,23 9,40 9,13 8,01 8,10 9,13 10,90 8,70 8,10 xi 1 2 3 4 5 yij 0,27 0,25 0,21 0,33 0,24 0,23 0,25 0,30 0,31 0,37 0,31 0,27 0,26 0,24 0,22 0,32 0,29 0,33 0,32 0,33 0,81 0,65 0,50 0,63 0.60 xi 1 2 3 4 5 yij 0,23 0,25 0,28 0,28 0,29 0,25 0,30 0,31 0,27 0,27 0,33 0,32 0,32 0,32 0,28 0,81 0,65 0,50 0,63 0,62 1,33 1,40 0,95 1,42 0,96 №5 №6 №7 xi 1 2 3 4 5 6 yij 12 12 10 14 13 11 11 12 12 9 6 8 6 6 7 6 4 6 3 6 11 12 10 10 11 15 13 16 14 14 №8 xi 5 7 10 12 15 yij 92,7 91,5 88,7 88,4 53 62 32 37 42 51 64 97 81 82,3 75 71 92,7 81,8 88,7 93,4 43 №9 xi 1 2 3 4 5 yij 9,83 5,0 3,33 3,16 1,83 4,16 5,83 6,33 6,66 4,5 9,16 3,33 10,0 8,33 8,33 7,5 9,16 4,16 8,33 5,83 9,16 10,0 7,5 8,4 7,8 xi 1 2 3 4 5 yij 146,9 129,59 132,57 169,18 98,44 67,53 84,0 86,75 43,55 67,53 50,02 33,80 27,78 16,82 13,38 13,14 16,82 13,38 18,33 13,14 xi 12 14 16 18 20 yij 0,6 0,44 0,93 0,52 1,28 1,01 1,58 0,93 4,18 5,11 5,76 6,57 6,57 6,87 6,78 7,42 4,56 4,41 4,04 4,89 xi 11 13 15 17 19 yij 4,56 4,89 4,57 4,59 3,32 2,07 2,23 3,76 1,89 1,71 1,28 1,28 1,28 1,87 1,04 1,58 1,02 1,08 1,09 0,91 xi 90 100 110 120 130 yij 1,7 1,54 1,1 2,0 1,78 1,9 1,73 1,22 2,22 2,0 2,1 1,91 1,35 2,47 2,21 2,2 2,0 1,42 2,58 2,31 3,1 4,2 5,8 2,9 3,2 № 10 № 11 № 12 № 13 44 № 14 xi 90 100 110 120 130 yij 2,0 1,78 1,26 1,41 1,31 1,06 2,22 2,0 1,41 1,58 1,46 1,19 2,47 2,21 1,56 1,74 1,62 1,31 2,58 2,31 1,63 1,83 1,69 1,37 2,58 2,31 2,10 2,02 1,93 1,72 xi 90 100 110 120 130 yij 11,8 14,3 23,7 10,3 9,4 11,1 19,2 8,8 8,0 8,3 16,9 5,5 7,3 7,8 14,5 5,7 7,8 7,3 11,0 5,0 xi 90 100 110 120 130 yij 10,3 12,8 21,0 18,8 22,0 8,8 10,6 15,3 14,3 20,9 5,5 9,6 12,1 11,0 14,3 5,7 6,4 10,2 9,8 12,1 7,7 6,7 8,8 9,8 10,01 № 15 № 16 № 17 xi 1 2 3 4 5 6 yij 75 75 90 100 100 75 75 99 99 100 90 90 100 100 110 110 120 130 150 150 100 110 120 140 150 120 130 140 150 170 xi 1 2 3 4 5 6 yij 6,8 3,3 5,4 13,3 9,8 4,1 5,6 14,7 13,6 9,3 17,4 24,6 11,9 6,4 10,1 18,4 14,2 11,2 17,3 22,5 16,3 16,2 22,0 32,7 № 18 45 № 19 xi 1 2 3 4 5 6 yij 14,2 9,6 7,4 6,1 20,3 13,4 10,2 8,1 27,1 17,9 13,6 10,8 18,8 12,4 9,6 7,5 28,2 19,2 14,8 12,1 20,6 15,3 14,2 11,1 xi 8 10 14 16 20 24 yij 13,9 9,5 7,3 6,0 20,3 13,4 10,2 8,1 27,1 17,9 13,6 10,8 18,8 12,4 9,4 7,5 27,7 19,0 14,7 12,1 15,9 14,2 12,9 10,4 № 20 № 21 xi 1 2 3 10 12 yij 0,95 0,95 0,95 0,95 0,77 0,77 0,81 0,84 0,89 0,90 0,79 0,8 1,26 1,55 1,65 1,94 1,46 1,5 31,5 25,6 20,6 19,4 36,6 24,8 20,6 24,2 20,2 19,8 18,7 16,1 xi 1 2 3 12 15 yij 0,77 0,77 0,7 0,7 0,7 0,7 0,89 0,9 0,68 0,7 0,72 0,73 1,68 2,04 1,23 1,63 1,81 1,97 21,0 20,4 30,7 26,9 22,7 19,7 15,0 14,6 17,1 13,2 17,1 12,0 xi 30 40 50 60 70 yij 1,2 2,3 3,0 0,9 1,1 2,0 2,5 0,9 1,1 1,8 1,8 0,9 1,0 1,5 1,6 0,9 0,9 0,8 0,7 0,7 № 22 № 23 46 № 24 xi 10 20 30 40 50 yij 1,2 2,0 2,2 0,9 1,1 1,7 2,0 0,9 1,1 1,4 1,6 0,9 1,0 1,1 1,4 0,9 0,9 0,9 0,8 0,7 xi 20 40 60 80 100 yij 1,2 2,0 2,5 0,9 1,1 1,6 1,8 0,9 1,1 1,2 1,3 0,9 1,0 1,1 1,2 1,0 1,0 1,1 0,8 0,9 xi 1 2 3 4 5 yij 0,65 0,7 0,75 0,81 0,7 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,92 0,97 0,98 0,99 0,86 0,99 0,86 0,93 0,96 0,97 0,7 0,75 0,80 0,85 0,7 xi 1 2 3 4 5 yij 14,9 12,2 10,0 8,6 16,9 18,1 15,4 13,6 10,1 15,2 18,8 16,4 30,9 23,6 19,7 13,4 28,8 22,7 18,3 16,2 8,8 16,6 12,8 10,4 8,8 xi 2 4 6 8 10 yij 0,8 0,85 0,9 0,95 0,8 0,9 0,9 0,9 1,8 1,6 0,96 0,98 0,99 0,97 0,98 2,5 1,8 1,6 3,0 2,8 3,4 3,2 2,8 3,5 2,5 № 25 № 26 № 27 № 28 47 № 29 xi 10 15 20 25 30 yij 4,6 5,8 5,8 4,6 5,0 11,5 14,5 14,5 11,5 12,0 20,1 19,2 18,2 20,1 20,1 11,5 14,5 13,5 14,5 13,5 8,9 9,9 7,2 6,2 7,8 xi 1 2 3 4 5 yij 0,17 0,15 0,14 0,17 0,16 1,22 1,0 1,21 1,2 0,9 1,35 1,40 1,58 1,40 1,58 2,5 2,4 2,3 2,5 2,3 6,7 6,0 7,0 7,0 6,8 № 30 Задание 2. Найти выборочное уравнение прямой линии регрессии Y на X. №1 X 67 68 70 76 80 87. 75 79 79 73 86 78 79 67 79 Y - 201 - 199 - 206 - 221 - 238 - 256 - 222 - 230 - 234 - 217 - 253 - 228 - 230 - 201 - 237 X 82 70 83 80 76 81 80 76 70 79 74 77 65 80 79 Y - 237 - 209 - 243 - 239 - 221 - 238 - 238 - 223 - 207 - 237 - 216 - 228 - 193 - 234 - 229 Y 99 83 106 X 61 42 55 Y 128 88 117 X 78 75 82 85 68 72 71 72 68 86 85 71 72 76 Y - 226 - 218 - 245 - 247 - 201 - 215 - 209 - 212 - 203 - 252 - 251 - 206 - 214 - 227 X 90 95 88 86 71 87 77 73 82 74 67 82 72 74 Y - 269 - 279 - 259 - 251 - 207 - 257 - 227 - 214 - 243 - 214 - 196 - 239 - 210 - 221 №2 X 48 40 52 X 52 32 48 48 Y 112 67 97 X 50 49 54 Y 105 99 113 50 39 47 38 46 47 44 45 44 53 52 45 42 45 45 107 79 100 80 96 98 97 92 90 108. 107 96 86 98 97 52 44 41 47 43 55 43 49 42 31 40 47 43 48 44 110 94 82 97 91 118 87 104 89 71 86 97 89 101 93 40 40 46 41 54 48 53 47 50 46 56 42 41 55 40 82 81 92 90 110 96 110 97 102 101 112 93 84 112 80 45 36 41 46 38 44 35 47 44 57 53 51 48 46 43 99 75 91 101 83 89 79 99 93 120 107 108 100 92 89 Y 192 171 162 175 178 185 185 189 214 192 189 201 178 179 225 180 159 200 195 203 182 X 92 79 82 103 93 89 93 91 83 104 95 97 100 92 92 84 93 98 97 104 84 Y 186 158 176 211 188 194 188 186 174 211 199 204 204 187 184 175 205 197 199 218 177 X 95 97 83 97 79 91 85 90 89 91 80 86 90 91 90 92 84 77 88 89 Y 195 207 182 208 161 193 186 187 185 193 169 190 199 192 193 191 174 156 190 183 X 92 81 92 93 108 78 98 99 90 93 92 76 90 90 87 85 88 103 91 94 Y 189 169 201 196 229 169 201 210 191 193 195 169 193 190 177 186 185 211 190 200 Y 96 X 13 Y 75 №3 X 90 83 81 83 86 87 90 85 99 91 92 98 87 89 108 82 79 93 91 98 90 №4 X 16 X 12 49 Y 66 X 14 14 Y 86 16 16 13 16 10 16 15 14 13 12 13 15 14 13 14 17 13 18 15 13 17 15 86 96 68 92 54 81 89 78 71 77 79 81 81 66 85 92 68 104 83 81 102 92 16 15 17 15 16 17 17 16 12 13 13 14 12 14 16 13 19 14 17 13 16 11 80 92 86 77 99 94 104 86 74 75 84 88 67 78 87 74 107 76 102 79 86 70 15 14 16 14 13 13 17 12 15 13 15 19 17 15 15 14 16 15 17 15 13 84 71 86 85 78 75 97 67 83 74 93 109 99 76. 77 70 92 79 101 93 74 16 16 15 15 13 17 14 13 15 14 14 16 11 13 15 13 16 15 16 15 15 86 80 80 88 74 86 80 79 92 77 81 87 71 81 76 77 95 78 99 78 94 Y 242 235 228 136 204 249 160 140 229 213 172 207 98 225 141 X 34. 31 34 36 19 34 28 30 24 17 27 29 33 32 30 Y 215 198 209 225 132 218 174 197 162 104 175 176 203 210 188 X 27 31 2.8 30 38 34 35 22 38 28 30 36 32 26 26 Y 165 196 183 196 229 205 221 143 242 181 199 225 201 159 163 X 29 32 31 27 41 44 22 33 38 30 30 31 28 27 Y 181 206 205 174 252 274 142 200 236 184 186 205 178 166 №5 X 39 36 35 20 31 41 24 22 38 35 26 34 16 35 22 50 №6 X 93 88 91 83 89 86 85 88 85 87 82 91 86 86 87 Y 298 281 283 254 271 260 262 275 265 277 256 280 263 264 279 X 83 87 91 87 87 91 86 93 89 85 87 87 88 84 Y 251 273 284 266 265 280 274 286 278 269 268 269 264 263 X 90 89 81 87 88 89 89 82 86 84 86 92 92 80 Y 279 270 261 276 266 278 268 265 276 262 258 295 280 243 X 87 88 85 83 88 88 89 92 88 90 91 84 82 83 Y 261 271 270 268 266 282 273 284 267 274 288 264 261 263 Y 542 549 550 556 550 540 553 544 541 556 541 552 548 534 X 89 91 88 90 91 90 88 89 89 90 89 91 89 90 Y 544 564 535 559 564 555 545 535 543 554 548 553 536 553 X 88 90 90 91 88 90 88 87 92 89 88 90 89 Y 536 549 542 546 545 556 546 527 559 545 530 542 547 X 90 92 90 90 86 90 89 89 88 90 90 90 88 Y 546 568 555 544 519 550 550 537 528 553 551 553 535 Y 177 201 189 213 180 185 X 40 39 28 39 28 32 Y 212 208 142 196 143 162 X 34 34 33 31 33 42 Y 180 180 177 159 182 223 X 35 34 42 27 41 40 Y 181 187 218 145 206 204 №7 X 89 89 89 90 89 90 91 88 89 90 89 90 89 89 №8 X 32 40 36 40 36 34 51 33 35 36 43 29 41 44 36 37 177 175 189 229 153 208 221 186 185 40 37 30 32 34 40 40 36 36 200 191 163 177 187 208 213 196 199 26 43 38 40 33 29 38 39 130 224 205 205 181 147 202 210 32 40 36 32 40 33 36 32 172 219 197 173 211 177 187 179 Y 702 739 760 699 688 713 700 719 706 696 696 703 755 838 748 715 831 709 734 736 736 X 70 73 71 71 69 71 66 74 76 78 74 79 78 72 70 75 77 68 68 71 72 Y 715 730 712 716 700 722 662 752 765 798 746 797 787 737 708 753 775 695 697 713 730 X 72 77 75 70 72 72 70 76 80 65 70 70 70 80 65 72 70 75 69 73 73 Y 721 788 755 719 434 725 717 779 800 662 710 718 702 804 655 739 707 752 702 747 744 X 72 78 76 71 78 77 74 67 70 75 67 79 75 67 74 69 70 71 74 68 Y 729 785 777 711 780 784 755 684 706 756 678 808 756 683 741 696 705 719 751 682 Y 122 138 137 133 132 143 137 X 63 68 64 70 63 67 65 Y 133 148 144 154 140 153 148 X 62 62 66 73 70 64 69 Y 138 137 141 160 151 131 141 X 72 61 58 63 65 70 58 Y 151 137 1.31 128 148 151 130 №9 X 70 72 75 68 68 71 69 71 69 68 68 69 75 83 73 71 82 69 73 73 72 № 10 X 58 62 65 61 66 67 67 52 65 62 68 64 55 68 64 63 64 67 69 70 68 69 68 70 63 131 142 138 143 114 136 130 143 137 138 140 153 152 153 149 158 126 71 64 62 64 72 66 63 67 59 69 67 69 64 64 65 65 61 150 145 124 135 160 135 139 151 123 139 134 148 129 130 144 147 128 70 59 65 65 64 64 63 68 67 63 63 68 77 62 59 67 63 157 121 145 149 137 130 144 148 145 131 143 145 158 138 123 152 139 62 66 64 64 64 64 67 64 65 67 75 63 60 73 73 66 138 140 137 137 140 147 148 140 145 149 158 130 137 159 150 138 Y 159 174 133 137 173 145 150 162 157 140 157 149 114 118 166 134 154 159 151 144 158 202 X 41 31 44 38 28 42 31 26 32 31 40 31 34 45 36 38 35 32 37 40 31 Y 182 127 191 159 126 181 132 116 140 143 163 126 139 185 161 153 150 129 157 161 134 X 4S 39 34 36 31 29 41 27 27 37 38 47 40 33 36 36 41 41 35 39 33 Y 176 173 138 154 133 125 182 109 124 154 157 198 176 149 154 150 179 172 150 169 133 X 40 35 24 37 42 38 35 38 32 38 37 41 33 32 42 28 44 42 35 33 35 Y 169 147 115 160 168 153 159 162 146 154 167 182 139 128 178 129 178 180 142 136 141 № 11 X 37 39 30 32 40 34 33 40 38 35 37 35 26 29 37 31 38 38 33 36 37 48 53 № 12 X 17 16 17 16 15 17 17 16 17 16 16 18 15 16 16 17 Y 117 103 108 102 91 110 111 111 109 96 96 108 97 108 102 109 X 15 18 16 18 18 15 18 17 18 15 17 17 16 18 16 18 Y 9.7 112 98 114 113 99 121 103 120 95 116 116 112 117 104 121 X 16 16 16 17 18 16 17 14 17 15 18 17 16 18 15 Y 107 113 111 120 127 100 110 86 110 101 110 112 99 108 90 X 16 17 16 18 15 16 17 19 15 16 15 18 15 16 15 Y 110 121 96 112 98 111 120 128 99 98 95 127 96 106 108 Y 298 291 301 283 337 311 306 307 293 291 307 306 298 310 292 311 298 315 303 329 309 306 292 297 X 29 30 30 32 30 30 29 31 30 29 29 29 30 29 28 29 29 27 27 28 32 29 31 33 Y 308 310 308 326 305 316 308 328 300 299 290 293 303 303 294 309 302 286 274 289 336 297 327 343 X 27 30 29 28 30 32 30 30 29 30. 27 32 30 29 31 29 30 29 30 29 31 31 30 30 Y 270 304 295 293 307 332 302 309 303 303 283 324 303 297 310 309 303 299 303 293 328 310 315 306 X 30 32 31 30 30 30 30 31 30 29 30 30 29 29 28 30 30 30 29 30 29 28 30 29 Y 301 338 318 216 306 318 304 320 306 294 305 312 304 300 284 304 303 307 304 316 307 289 301 297 № 13 X 28 29 30 28 32 31 29 30 28 29 29 30 29 30 29 30 28 30 29 31 29 30 29 29 54 №14 X 47 49 50 50 52 49 49 54 50 52 54 58 55 49 55 50 51 56 50 53 49 Y 482 504 513 500 526 493 505 552 503 529 546 590 550 491 567 512 512 564 515 538 492 X 52 47 53 57 48 51 46 57 50 53 51 55 53 51 54 53 48 54 51 50 55 Y 529 479 532 580 491 516 465 578 507 539 510 566 533 528 549 537 492 546 527 500 559 X 56 48 52 50 51 51 53 49 50 51 59 52 51 52 51 52 51 52 47 54 Y 576 487 522 507 521 527 540 506 515 511 598 522 515 521 527 524 526 531 486 558 X 50 55 50 49 53 52 55 51 54 50 56 54 50 48 54 59 52 57 54 52 Y 510 556 506 494 541 521 561 519 556 503 563 547 516 496 548 606 534 586 554 537- Y 299 373 325 277 383 291 331 240 435 327 251 310 152 310 198 365 416 X 41 41 36 39 32 45 46 36 40 52 36 56 41 41 37 52 43 Y 295 289 254 273 224 320 331 260 281 373 252 401 288 296 265 371 306 X 34 53 41 50 21 51 40 46 50 48 28 55 60 48 45 47 40 Y 247 374 296 354 148 359 284 323 355 337 198 386 420 342 320 329 283 X 45 41 30 43 45 57 35 48 58 34 39 52 42 40 49 42 33 Y 316 295 216 302 322 399 254 345 408 239 279 372 298 287 343 302 240 № 15 X 42 52 46 39 54 41 47 34 62 46 35 43 21 44 28 52 59 55 59 50 57 58 41 41 43 413 353 404 409 288 288 310 41 42 53 41 24 48 48 296 294 377 293 174 337 340 58 57 35 34 43 33 33 414 400 252 238 301 239 233 45 52 38 43 45 38 41 322 369 273 302 323 272 287 Y 71 62 91 60 79 85 79 54 71 67 90 81 61 54 77 82 72 91 81 X 17 16 17 16 17 13 18 14 13 11 15 10 15 14 9 19 18 15 15 Y 87 70 80 67 68 67 86 57 67 48 60 51 63 67 54 85 87 61 71 X 13 16 15 22 14 15 12 12 11 16 17 15 14 13 17 15 14 12 12 Y 60 78 65 95 69 77 49 62 49 76 70 77 72 57 70 64 61 67 51 X 20 15 16 16 10 15 23 15 17 17 17 19 16 11 13 17 20 19 Y 96 64 74 69 40 61 102 63 70 83 76 86 73 52 5? 87 88 85 Y 233 432 385 347 274 276 294 348 315 307 377 X 49 22 48 30 29 29 38 37 55 38 27 Y 443 201 440 274 261 270 345 334 498 342 250 X 43 27 49 35 36 15 33 27 43 47 33 Y 392 245 445 323 331 140 303 247 387 426 304 X 52 43 49 39 42 37 30 27 18 42 24 Y 473 392 442 356 386 338 277 247 170 380 221 № 16 X 13. 11 18 13 15 21 17 13 16 13 19 17 15 12 17 20 17 18 17 № 17 Х 25 47 42 38 30 30 32 38 34 34 41 56 37 39 36 34 29 31 41 15 27 46 34 39 338 353 332 307 264 285 377 137 245 421 313 359 44 48 35 35 28 39 38 35 40 44 30 43 403 434 320 318 256 358 347 318 369 400 277 395 28 41 59 23 39 37 49 26 20 48 32 257 377 535 208 357 337 447 238 182 437 292 31 27 34 24 43 46 37 35 28 22 35 287 244 313 219 392 415 341 321 255 206 324 Y 304 340 315 303 341 297 316 318 348 329 325 349 320 337 330 357 337 321 328 324 303 X 89 78 87 83 82 83 84 81 91 85 80 86 84 88 87 82 85 77 79 81 90 Y 364 318 353 332 331 332 341 324 364 343 320 345 345 355 356 333 347 310 320 329 366 X 81 84 80 83 88 79 81 81 83 90 73 80 75 77 80 85 83 90 84 78 76 Y 326 338 326 338 361 317 325 332 339 368 300 323 303 313 320 341 338 362 343 315 303 X 80 85 77 85 77 93 78 74 78 86 75 79 93 84 82 85 80 75 83 75 71 Y 325 344 312 340 313 373 313 298 312 351 307 317 372 339 337 343 328 305 341 309 284 Y 420. 509 435 469 X 61. 63 59 64 Y 435 457 422 454 X 63 65 64 68 Y 460 462 456 485 X 62 62 64 64 Y 444 437 458 453 № 18 X 76 85 77 74 83 73 77 78 85 82 81 85 79 83 81 87. 84 80 81 81 74 № 19 X 59 71 61 67 57 62 62 61 59 65 63 65 62 62 65 67 63 58 64 64 449 450 437 422 463 455 472 448 443 462 484 442 419 456 451 63 62 68 65 68 65 62 68 64 60 64 67 68 62 67 458 449 486 468 478 463 441 491 450 432 453 478 481 438 487 70 57 65 69 62 65 66 66 62 60 64 60 60 63 490 409 472 502 436 .457 475 474 452 435 465 431 432 446 62 56 65 66 64 61 62 69 65 62 66 63 57 55 443 410 473 464 458 431 434 486 465 439 466 453 408 396 Y 200 188 249 261 213 253 252 230 204 225 220 192 273 236 X 52 65 65 49 69 55 47 61 53 58 68 48 52 52 Y 216 261 265 196 276 229 192 246 212 237 273 192 214 212 X 65 70 58 70 63 60 77 63 49 59 65 65 61 64 Y 269 281 232 287 258 249 311 261 199 242 262 267 244 260 X 60 54 67 57 66 58 63 58 70 59 62 51 61 71 Y 246 224 277 237 265 236 261 234 282 239 255 204 245 286 Y 209 201 214 222 210 219 208 208 X 40 39 41 42 41 42 40 41 Y 212 204 224 223 215 214 2i0 207 X 41 40 .41 40 41 42 42 40 Y 224 213 216 213 209 225 219 215 X 40 40 41 40 41 40 41 39 Y 219 204 205 217 217 202 219 213 № 20 X 48 46 62 63 51 61 62 56 50 54 53 47 66 58 № 21 X 40 40 42 41 42 41 40 41 58 41 39 38 39 42 40 40 41 206 200 209 202 212 206 216 220 42 40 41 40 42 40 42 41 215 203 207 212 226 204 221 220 40 41 40 41 41 40 41 39 214 223 209 220 205 212 218 210 41 41 40 41 39 41 40 219 208 201 216 212 217 216 У 23 38 34 16 42 44 33 18 29 42 39 36 27 30 36 31 38 35 45 48 18 30 50 X 6 5 10 10 13 15 6 11 10 14 8 14 6 16 8 6 8 8 7 8 10 12 Y 19 18 31 31 43 49 26 42 31 45 28 49 23 57 29 23 25 32 25 29 36 39 X 6 10 14 12 6 6 8 6 6 13 11 9 10 8 12 14 14 7 16 11 11 12 Y 20 37 47 42 25 22 28 26 25 46 42 32 36 31 43 44 49 28 50 34 40 42 X 11 9 12 10 7 8 9 9 11 13 9 9 10 13 7 9 8 16 12 15 13 11 Y 42 35 45 32 30 32 30 34 36 42 27 29 38 41 21 32 27 53 42 50 39 37 Y 152 152 155 144 145 155 X 69 70 73 68 70 69 Y 140 145 155 140 144 145 X 71 73 69 73 68 67 Y 149 148 139 147 139 135 X 75 73 75 80 71 75 Y 159 152 152 164 151 158 № 22 X 7 11 10 4 11 12 9 5 8 13. 12 10 9 9 11 9 10 10 13 15 4 9 14 № 23 X 72 72 73 68 71 77 59 74 67 68 71 74 69 69 81 68 67 76 67 68 69 70 69 154 136 142 147 153 145 143 168 143 134 152 139 141 146 146 142 71 71 71 65 67 68 66 71 72 66 72 73 67 75 66 73 150 142 142 139 137 144 139 144 148 134 151 150 134 155 139 150 69 80 77 74 78 68 73 64 67 67 70 67 67 74 66 65 139 168 157 149 161 137 153 131 139 143 144 142 137 153 139 136 79 76 73 65 70 66 68 74 74 71 70 73 70 75 63 68 164 153 152 137 141 141 143 156 151 149 140 146 147 157 130 136 Y 279 245 354 212 323 285 240 361 235 246 357 361 343 390 208 301 277 306 334 X 57 45 55 46 53 45 43 48 50 44. 38 68 54 57 34 59 57 57 49 Y 342 274 336 277 320 278 266 294 308 271 228 414 325 348 211 356 350 350 301 X 56 48 44 49 50 46 46 47 39 49 44 49 53 44 47 51 56 39 46 Y 338 297 268 294 309 284 276 289 234 298 264 302 323 272 284 315 340 236 285 X 68 47 40 35 60 37 41 46 46 53 43 53 54 50 45 50 25 44 54 Y 415 282 242 210 360 227 248 284 278 320 260 321 328 304 278 303 159 266 331 Y -177 -146 X 38 34 Y -145 -135 X 53 29 Y -204 -110 X 41 40 Y -162 -151 № 24 X 46 40 58 35 58 47 40 60 39 41 58 59 57 65 34 50 45 50 55 № 25 X 45 38 60 58 46 40 41 58 41 51 59 62 44 47 43 47 55 61 47 58 40 47 46 42 50 45 -226 -184 -152 -155 -230 -155 -199 -227 -244 -172 -184 -170 -183 -218 -240 -180 -232 -158 -183 -184 -162 -198 -171 44 47 65 34 42 48 54 55 50 37 43 47 44 51 51 48 43 64 53 43 45 43 -172 -181 -259 -133 -161 -189 -208 -220 -191 -141 -163 -188 -170 -203 -204 -186 -172 -255 -207 -168 -174 -172 40 41 44 28 48 53 26 43 42 68 42 60 56 39 47 55 35 41 47 56 42 53 -152 -161 -167 -109 -186 -203 -99 -168 -159 -266 -159 -237 -222 -147 -188 -211 -138 -157 -183 -217 -167 -208 30 38 51 45 43 44 46 59 42 43 49 34 54 49 44 43 42 59 42 39 33 64 -111 -143 -201 -180 -167 -176 176 -234 -163 -166 -188 -130 -215 -191 -176 -170 -161 -232 -163 -150 -123 -256 Y 207 171 246 191 172 255 213 261 203 242 248 221 195 172 186 197 182 X 75 68 65 80 71 61 77 69 64 68 52 59 63 56 62 67 Y 225 207 201 241 219 183 239 209 201 208 159 183 197 176 192 204 X 62 71 67 66 67 70 64 66 78 65 63 69 59 71 59 64 Y 195 220 205 207 201 215 197 206 241 197 196 216 180 214 185 196 X 68 71 76 77 73 65 70 74 73 77 77 49 63 71 69 52 Y 208 220 231 234 225 198 217 225 224 237 236 154 189 222 214 160 № 26 X 67 57 82 62 57 83 69 86 66 79 82 73 65 55 61 64 59 61 № 27 X 46 55 57 55 51 62 43 64 56 65 56 51 58 42 4J5 54 62 57 68 47 69. 65 Y 50 57 61 58 51 70 43 71 64 67 63 58 60 47 54 60 67 58 68 56 74 72 X 59 57 48 41 57 50 64 43 57 54 50 59 48 45 51 40 59 46 47 55 49 64 Y 59 60 52 47 57 57 67 45 62 56 51 66 51 54 53 41 65 54 52 59 55 70 X 56 52 42 48 60 62 46 51 69 60 57 62 58 54 57 44 55 50 63 44 51 47 Y 62 58 46 50 63 64 47 59 76 60 61 65 66 60 63 45 62 54 67 48 60 55 X 58 57 46 54 67 60 53 57 41 58 43 55 40 67 57 48 56 57 73 54 57 63 Y 62 57 49 63 72 64 53 65 45 61 45 57 43 74 57 54 57 65 79 56 66 67 Y 619 626 505 680 673 637 629 649 568 669 591 648 663 616 672 677 X 74 77 69 72 76 69 84 77 72 76 78 87 79 80 70 80 Y 605 632 554 594 612 556 679 629 582 611 626 703 650 655 577 657 X 67 69 66 71 71 77 78 77 67 73 67 83 67 76 71 74 Y 549 568 530 568 574 628 631 631 542 587 542 681 544 616 579 604 X 72 66 80 72 68 76 81 69 83 77 69 81 65 71 69 85 Y 583 529 647 585 561 619 667 567 667 634 565 664 528 579 564 688 № 28 X 77 76 62 83 83 79 77 81 71 83 73 81 82 77 82 83 62 80 77 69 78 655 619 568 624 75 69 77 613 557 619 73 75 80 594 601 659 81 72 84 656 578 675 Y -291 -270 -279 -282 -254 -264 -216 -276 -248 -253 -276 -262 -234 -243 -313 -278 -292 -271 -256 -291 X 57 71 66 76 70 68 74 68 69 71 60 56 71 68 66 60 70 69 72 70 Y -219 -281 -262 -302 -275 -267 -290 -266 -270 -283 -237 -222 -281 -269 -257 -235 -275 -276 -282 -277 X 61 62 63 71 65 70 70 63 73 68 59 64 79 77 78 66 63 69 74 Y -241 -243 -245 -282 -252 -276 -276 -246 -284 -271 -227 -256 -309 -300 -310 -255 -252 -274 -291 X 68 62 70 70 65 70 63 63 67 68 55 56 58 70 59 68 69 63 70 Y -264 -240 -277 -279 -253 -275 -248 -243 -264 -267 -213 -218 -223 -278 -236 -263 -268 -243 -271 Y 318 280 305 234 255 258 258 272 317 252 280 258 304 X 23 28 26 26 28 27 25 26 27 28 27 29 24 Y 231 288 269 267 284 277 253 268 270 289 278 295 246 X 28 26 29 26 23 27 29 24 27 25 29 29 25 Y 284 265 298 264 232 272 292 245 274 256 291 290 257 X 31 25 27 26 27 28 24 24 26 25 22 27 26 Y 316 251 278 268 273 280 244 243 269 255 229 272 263 № 29 X 73 69 72 72 65 67 56 70 63 64 70 67 60 63 80 71 74 68 65 73 № 30 X 31 28 30 23 25 25 25 27 31 25 28 25 30 63 28 28 31 289 288 317 23 27 27 238 279 273 25 30 25 258 309 257 24 25 22 249 252 229 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 Задание 3. На основании следующих данных построить производственную функцию Кобба-Дугласа: №1 Yi 124 130 133 141 148 156 160 168 177 190 Ki 235 256 279 301 324 348 373 399 427 455 Li 32,2 32,7 33,2 33,6 34,0 34,4 34,7 34,9 35,2 35,4 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 №2 Yi 113 119 121 129 135 142 146 153 161 173 Ki 214 233 254 274 295 317 340 364 389 415 Li 29,3 29,8 30,2 30,6 31,0 31,3 31,6 31,8 32,1 32,3 Год Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 №3 Yi 129 135 139 147 154 162 166 175 184 198 Ki 244 267 290 313 337 362 388 415 444 473 Li 33,5 34,0 34,5 34,9 35,3 35,8 36,1 36,3 36,6 36,9 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 №4 Yi 148 155 159 168 177 186 191 201 211 227 Ki 280 306 332 359 386 415 446 477 509 543 Li 38,4 39,0 39,6 40,1 40,5 41,0 41,4 41,6 42,0 42,3 64 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 №5 Yi 138 145 148 157 165 173 178 187 197 212 Ki 261 285 310 335 360 387 416 444 475 507 Li 35,8 36,4 36,9 37,4 37,8 38,3 38,6 38,8 39,1 39,4 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 №6 Yi 168 176 181 191 210 211 217 228 240 258 Ki 318 347 377 408 439 471 506 541 578 617 Li 43,6 44,3 45,0 45,5 46,0 46,6 47,0 47,2 47,7 48,0 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 №7 Yi 157 165 169 179 188 197 202 213 224 241 Ki 297 324 353 381 410 440 473 506 540 576 Li 40,8 41,4 42,0 42,5 43,0 43,5 43,9 44,1 44,5 44,9 Год Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 №8 Yi 192 201 206 218 229 241 248 261 274 294 Ki 364 397 431 466 501 539 578 618 661 705 Li 49,8 50,6 51,4 52,0 52,6 53,3 53,7 54 54,5 54,8 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 №9 Yi 174 182 187 198 208 218 224 236 248 267 Ki 330 359 391 422 454 488 524 560 599 639 Li 45,2 45,9 46,6 47,1 47,7 48,3 48,7 48,9 49,4 49,7 Год 65 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 № 10 Yi 217 228 233 247 259 272 280 295 310 333 Ki 411 448 487 527 566 609 653 699 747 796 Li 56,3 57,2 58,1 58,8 59,4 60,2 60,7 61 61,6 62 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 № 11 Yi 223 234 240 254 266 280 288 303 318 342 Ki 422 461 501 541 582 626 672 718 767 819 Li 57,9 58,8 59,7 60,4 61,1 61,9 62,4 62,7 63,3 63,7 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 № 12 Yi 238 250 256 271 284 299 307 323 340 365 Ki 451 492 535 578 621 668 717 767 819 874 Li 61,8 62,7 63,7 64,4 65,2 66,0 66,6 66,9 67,5 68 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 № 13 Yi 246 258 264 280 294 309 317 334 351 377 Ki 466 508 553 597 642 690 741 792 847 903 Li 63,9 64,8 65,8 66,6 67,4 68,2 68,8 69,1 69,8 70,3 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 № 14 Yi 251 263 270 286 300 315 324 341 358 385 Ki 475 519 564 609 655 704 756 808 864 921 Li 65,2 66,2 67,2 68,0 68,8 69,6 70,2 70,6 71,2 71,7 Год 66 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 № 15 Yi 267 280 287 304 319 335 344 363 381 409 Ki 506 552 600 648 697 749 804 860 919 980 Li 69,3 70,4 71,5 72,3 73,1 74,1 74,7 75,1 75,7 76,3 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 № 16 Yi 275 288 295 313 329 345 355 373 392 422 Ki 521 568 618 667 718 771 828 886 946 1009 Li 71,4 72,5 73,6 74,5 75,3 76,3 76,9 77,3 78,0 78,6 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 № 17 Yi 283 297 304 322 338 355 365 384 404 434 Ki 536 585 636 687 739 794 852 911 974 1039 Li 73,5 74,6 75,7 76,6 77,5 78,5 79,1 79,5 80,3 80,8 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 № 18 Yi 296 310 318 337 354 371 382 402 422 454 Ki 561 612 665 718 773 830 891 953 1019 1086 Li 76,8 78,0 79,2 80,1 81,1 82,1 82,8 83,2 84,0 84,6 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 № 19 Yi 305 320 328 347 364 383 393 414 435 468 Ki 578 630 685 740 796 856 918 982 1050 1119 Li 79,2 80,4 81,6 82,6 83,5 84,6 85,3 85,7 86,5 87,1 67 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 № 20 Yi 312 327 335 35 373 392 402 424 445 478 Ki 591 645 701 757 814 875 940 1005 1074 1145 Li 81,0 82,2 83,5 84,5 85,5 86,5 87,3 87,7 88,5 89,1 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 № 21 Yi 326 342 350 371 390 409 420 443 465 500 Ki 617 673 732 791 851 914 982 1050 1122 1197 Li 84,6 85,9 87,2 88,3 89,3 90,4 91,2 91,6 92,5 93,1 1996 380 1995 359 1994 1990 350 1993 1989 334 1992 1988 Yi 1991 Год 1987 № 22 399 419 431 454 477 512 Ki 633 690 750 811 872 937 1006 1076 1149 1226 Li 86,7 88,0 89,4 90,4 91,5 92,6 93,4 93,9 94,7 95,4 1991 1992 1996 1990 1995 1989 1994 1988 Yi 3 358 366 388 407 428 440 463 487 523 Ki 646 704 766 828 890 957 1027 1098 1173 1252 Li 88,5 89,9 91,3 92,3 93,4 94,6 95,4 95,9 96,7 97,4 Год 1993 1987 № 23 1991 1992 1996 1990 1995 1989 353 370 379 402 422 443 455 479 504 541 669 729 793 857 921 990 1063 1137 1215 1296 Li 91,6 93,1 94,5 95,6 96,7 97,9 98,7 99,2 100,1 100,8 68 1994 1988 Yi Ki Год 1993 1987 № 24 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 № 25 Yi 368 386 395 419 440 462 474 500 525 564 Ki 697 760 827 893 961 1032 1108 1185 1266 1351 Li 95,5 97,0 98,5 99,6 100,8 102,1 102,9 103,4 104,4 105,1 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 № 26 Yi 379 397 407 431 453 476 489 515 541 581 Ki 718 783 851 920 989 1063 1141 1221 1304 1391 Li 98,4 99,9 101,4 102,6 103,8 105,1 106,0 106,5 107,5 108,3 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 № 27 Yi 384 403 413 437 459 482 495 522 548 589 Ki 727 793 863 932 1002 1077 1156 1237 1321 1409 Li 99,7 101,2 102,8 104 105,2 106,5 107,4 107,9 108,9 109,7 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 № 28 Yi 392 411 421 446 468 492 505 532 559 601 Ki 742 810 881 951 1023 1100 1180 1262 1349 1439 Li 101 103 104 106,1 107 108 109,6 110,2 111,2 112 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 № 29 Yi 397 416 427 452 474 498 512 539 566 609 Ki 752 820 892 963 1036 1114 1196 1279 1366 1457 Li 103,1 104,7 106,2 107,5 108,7 110,1 111,0 111,6 112,6 113,4 69 Год 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 № 30 Yi 400 419 430 455 478 502 516 543 571 613 Ki 758 826 899 971 1044 1122 1205 1288 1377 1468 Li 103,8 105,4 107,0 108,3 109,6 110,9 111,9 112,4 113,5 114,3 Здесь Yi – производственный национальный доход (млрд руб.), Ki – среднегодовые основные производственные фонды (млрд руб.), Li – среднегодовая численность занятых в материальном производстве (млн чел.). Имеется прогноз на 1997 год: основных производственных фондов K1996·1,0N млн руб. и трудовых ресурсов L1996·1,0N, где N=01, 02, …, 30 (номер а) млн чел. На основании полученной производственной функции сделать точечный прогноз национального дохода на 1997 год. Задание 4. Имеются данные, характеризующие прибыль промышленного предприятия за девять кварталов: Год Кв 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 1995 1 243 234 247 298 231 212 221 263 226 229 268 203 207 237 239 245 251 254 258 265 216 2 251 241 255 308 238 219 228 272 233 236 277 209 214 245 247 253 259 262 266 273 223 3 265 255 269 325 252 231 241 287 246 250 292 221 225 258 260 267 273 277 281 289 235 1996 4 270 261 274 331 256 235 245 292 251 254 297 225 230 263 265 272 279 282 286 294 240 1 282 272 287 346 268 246 256 305 262 266 311 235 240 275 277 284 291 294 299 307 250 70 2 299 288 304 366 284 261 271 323 278 282 329 249 254 291 294 301 309 312 317 326 265 3 327 315 332 401 311 285 297 354 304 308 360 273 278 319 321 329 337 341 347 356 290 1997 4 343 330 348 421 326 299 312 371 319 323 378 286 292 334 337 345 354 358 364 374 304 1 355 342 361 435 337 310 323 384 330 335 391 296 302 346 349 358 366 371 377 387 315 22 23 24 25 26 27 28 29 30 219 274 271 279 277 281 283 285 287 226 283 279 288 286 290 292 294 296 238 298 285 304 302 306 308 310 313 243 304 301 310 307 312 314 316 319 254 318 314 323 321 326 328 330 332 269 337 333 343 340 345 348 350 353 294 368 364 375 372 378 380 383 386 309 386 382 393 391 396 399 402 405 319 400 396 407 404 410 413 416 418 Требуется: 1. Построить график данного временного ряда. 2. Рассчитать характеристики скорости и интенсивности изменения ряда: базисные и цепные абсолютные приросты, базисные и цепные темпы роста и прироста. 3. Вычислить средние характеристики изменения прибыли: средний абсолютный прирост, средний темп роста и прироста. 4. Выдвинуть гипотезу о наличии тренда в исходном ряду. При построении трендовой модели необходимо выбрать два регрессионных уравнения из представленного ниже набора функциональных зависимостей и найти методом наименьших квадратов оценки их параметров: a1 ; X(t ) a 0 a1 t ; X( t ) a 0 a1 t a 2 t 2 ; X(t ) a 0 t X(t ) a 0 e a t ; X( t ) 1 a0 ta . 1 5. По полученным трендовым моделям вычислить значения анализируемого показателя за рассматриваемый период времени. Найти остатки li= X(ti) – Xi, дисперсию остатков l2 . Выбрать трендовую модель, наилучшим образом отражающую тенденции показателя. 6. С помощью выбранной трендовой модели получить прогнозные значения прибыли на 2 и 3-й кварталы 1999 года. 1995 1996 Кв 1 № Год Задание 5. На основе предварительного анализа в качестве основных показателей, определяющих величину прибыли предприятия, приняты вложенные средства (X) и количество рабочих (Y), данные по которым за 1995–1996 гг. приводятся (Z – норма прибыли, %): 1 2 3 4 1 2 3 X Y Z 244 120 9 266 130 13 258 130 11 270 140 14 292 150 18 298 170 21 294 180 19 71 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z 292,8 120 11 317,2 120 11 341,6 120 12 366 120 13 390,4 120 14 414,8 120 8 439,2 120 8 463,6 120 9 488 120 9 512,4 120 10 536,8 120 10 561,2 120 11 585,6 120 11 610 120 12 319,2 130 15 345,8 130 16 372,4 130 18 399 130 19 425,6 130 20 452,2 130 11 478,8 130 12 505,4 130 12 532 130 13 558,6 130 14 585,2 130 14 611,8 130 15 638,4 130 16 665 130 16 309,6 130 13 335,4 130 14 361,2 130 15 387 130 17 412,8 130 18 438,6 130 10 464,4 130 10 490,2 130 11 516 130 11 541,8 130 12 567,6 130 13 593,4 130 13 619,2 130 14 645 130 14 324 140 16 351 140 18 378 140 19 405 140 21 432 140 22 459 140 12 486 140 13 513 140 13 540 140 14 567 140 15 594 140 15 621 140 16 648 140 17 675 140 18 72 350,4 150 22 379,6 150 24 408,8 150 26 438 150 27 467,2 150 29 496,4 150 16 525,6 150 17 554,8 150 18 584 150 19 613,2 150 20 642,4 150 20 671,6 150 21 700,8 150 22 730 150 23 357,6 170 25 387,4 170 27 417,2 170 29 447 170 31 476,8 170 33 506,6 170 18 536,4 170 19 566,2 170 20 596 170 21 625,8 170 22 655,6 170 23 685,4 170 24 715,2 170 25 745 170 26 352,8 180 23 382,2 180 24 411,6 180 26 441 180 28 470,4 180 30 499,8 180 16 529,2 180 17 558,6 180 18 588 180 19 617,4 180 20 646,8 180 21 676,2 180 22 705,6 180 23 735 180 24 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z 634,4 120 10 658,8 120 10 683,2 120 10 707,6 120 11 732 120 11 756,4 120 11 780,8 120 12 805,2 120 12 829,6 120 13 854 120 13 878,4 120 13 902,8 120 14 927,2 120 14 951,6 120 14 691,6 130 14 718,2 130 14 744,8 130 15 771,4 130 15 798 130 16 824,6 130 16 851,2 130 17 877,8 130 17 904,4 130 18 931 130 18 957,6 130 19 984,2 130 19 1010,8 130 20 1037,4 130 20 670,8 130 12 696,6 130 12 722,4 130 13 748,2 130 13 774 130 14 799,8 130 14 825,6 130 15 851,4 130 15 877,2 130 16 903 130 16 928,8 130 16 954,6 130 17 980,4 130 17 1006,2 130 18 702 140 15 729 140 15 756 140 16 783 140 16 810 140 17 837 140 17 864 140 18 891 140 18 918 140 19 945 140 20 972 140 20 999 140 21 1026 140 21 1053 140 22 73 759,2 150 19 788,4 150 20 817,6 150 21 846,8 150 22 876 150 22 905,2 150 23 934,4 150 24 963,6 150 25 992,8 150 25 1022 150 26 1051,2 150 27 1080,4 150 28 1109,6 150 28 1138,8 150 29 774,8 170 22 804,6 170 23 834,4 170 24 864,2 170 24 894 170 25 923,8 170 26 953,6 170 27 983,4 170 28 1013,2 170 29 1043 170 29 1072,8 170 30 1102,6 170 31 1132,4 170 32 1162,2 170 33 764,4 180 20 793,8 180 21 823,2 180 22 852,6 180 22 882 180 23 911,4 180 24 940,8 180 25 970,2 180 25 999,6 180 26 1029 180 27 1058,4 180 28 1087,8 180 28 1117,2 180 29 1146,6 180 30 30 X Y Z 976 120 15 1064 130 21 1032 130 18 1080 140 22 1168 150 30 1192 170 34 1176 180 31 Используя исходные данные и предполагая, что тенденции изменения прибыли, наметившиеся в 1995–1996 годах, в основном сохранятся в ближайшее полугодие, требуется: 1. Найти все коэффициенты парной корреляции: rXY, rYZ, rXZ и проанализировать тесноту линейной связи между всеми парами переменных. 2. Построить поля рассеяния наблюдаемых значений переменных Х, Y, Z на основе из визуального анализа выдвинуть гипотезы о виде статистической зависимости нормы прибыли Z от вложенных средств X и количества рабочих Y; записать их в виде математических моделей. В качестве математических моделей предлагается выбрать следующие: Z a b X c Y – линейная, Z e a b X – экспоненциальная, Z a Xb – степенная. 3. На основе применения метода наименьших квадратов найти точечные оценки неизвестных параметров моделей. Сравнивая среднеквадратические отклонения случайных возмущений и коэффициенты детерминации, выбрать регрессионную модель, наиболее адекватно отражающую зависимость нормы прибыли от рассматриваемых факторов. 4. Методом наименьших квадратов найти оценки неизвестных параметров трендовых моделей: X a b t – линейная, X a t b – стеb пенная, Y a – гиперболическая, Y a eb t - экспоненциальная. t Сравнивая дисперсии случайных ошибок выбрать те трендовые модели, которые наиболее адекватно отражают зависимости X от t и Y от t. Найти точечный прогноз величины X и величины Y на первый квартал 1997 года. 5. На основе выбранной в пункте 3 регрессионной модели найти точечный прогноз изменения нормы прибыли при возможных изменениях величин X и Y в первом квартале 1997 года. 74 12. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИН 1. Что называется функциональной зависимостью? 2. Что называется корреляционной зависимостью? 3. Чем отличается полная корреляция от неполной? 4. Основные задачи теории корреляции. 5. Дать определение регрессии. 6. В виде чего можно представить регрессию? 7. На какие задачи распадается задача отыскания эмпирической формулы? 8. Назовите типы линий, выравнивающих ломаную линию регрессии. 9. В чем заключается метод средних? 10. В чем заключается метод проб? 11. В чем заключается метод выровненных точек? 12. В чем заключается метод наименьших квадратов? 13. Какой величиной оценивается теснота корреляционной зависимости? 14. По какой формуле вычисляется корреляционное отношение? 15. Какие значения может принимать корреляционное отношение? 16. В чем заключается проверка адекватности уравнения? 17. Что называется коэффициентом корреляции? 18. По какой формуле вычисляется выборочный коэффициент корреляции? 19. Какие значения может принимать коэффициент корреляции? 20. Какой формулой описывается производственная функция Кобба-Дугласа? 21. Что называется временным рядом? 22. По каким формулам вычисляются базисные и цепные абсолютные приросты, темпы роста, темпы прироста? 23. По каким формулам вычисляются средний абсолютный прирост, средний темп роста, средний темп прироста? 24. По каким формулам вычисляются коэффициенты парной корреляции? 25. В чем смысл коэффициента детерминации? 75 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Виноградов Ю. С. Математическая статистика и ее применение в текстильной и швейной промышленности. – М.: Легкая индустрия, 1970. Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика. – М.: Высш. шк., 1985. Замков О. О., Толстопятенко А. В., Черемных Ю. Н. Математические методы в экономике. – М.; ДИС, 1998. Карасев А. И. Теория вероятностей и математическая статистика. – М.: Статистика, 1979. Карасев А.И., Аксютина З.М., Савельева Т.И. Курс высшей математики для экономических вузов. Ч. 2. Теория вероятностей и математическая статистика. Линейное программирование. – М.: Высш.школа, 1982. Кремер Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика. – М.: ЮНИТИ, 2000. Математическая статистика (Иванова В.М., Калинина В.Н., Нешумова Л.А. и др.) – М.: Высш.школа, 1981. Пугачев В.С. Теория вероятностей и математическая статистика. – М.: Наука, 1979. Четыркин Е.М. Статистические методы прогнозирования. – М.: Высш. шк., 1997. Экономико-математические методы и прикладные модели, под ред. В.В. Федосеева. – М.: Юнити, 1997. 76 ПРИЛОЖЕНИЕ Критические точки распределения Фишера-Снедекора (K1 – число степеней свободы большей дисперсии, К2 – число степеней свободы меньшей дисперсии) Уровень значимости α=0,01 К1 К2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 4052 98,49 34,12 21,20 16,26 13,74 12,25 11,26 10,56 10,04 9,86 9,33 9,07 8,86 8,68 2 4999 99,01 38,81 18,00 13,27 10,92 9,55 8,65 8,02 7,56 7,20 6,93 6,70 6,51 6,36 3 5403 90,17 29,46 16,69 12,06 9,78 8,45 7,59 6,99 6,55 6,22 5,95 5,74 5,56 5,42 4 5625 99,25 28,71 15,98 11,39 9,!5 7,85 7,01 6,42 5,99 5,67 5,41 5,20 5,03 4,89 5 5764 99,33 28,24 15,52 10,97 8,75 7,46 6,63 6,06 5,64 5,32 5,06 4,86 4,69 4,56 6 5889 99,30 27,91 15,21 10,67 8,47 7,19 6,37 5,80 5,39 5,07 4,82 4,62 4,46 4,32 77 7 5928 99,34 27,67 14,96 10,45 8,26 7,00 6,19 5,62 5,21 4,88 4,65 4,44 4,28 4,14 8 5981 99,36 27,49 14,80 10,27 8,10 6,84 6,03 5,47 5,06 4,72 4,50 4,30 4,14 4,00 9 6022 99,36 27,34 14,66 10,15 7,98 6,71 5,91 5,35 4,95 4,63 4,39 4,19 4,03 3,89 10 6056 99,40 27,23 14,54 10,05 7,87 6,62 5,82 5,26 4,85 4,54 4,30 4,10 3,94 3,80 11 6082 99,41 27,13 !4,45 9,96 7,79 6,54 5,74 5,18 4,78 4,46 4,22 4,02 3,86 3,73 12 6106 99,42 27,05 14,37 9,89 7,72 6,47 5,67 5,11 4,71 4,40 4,16 3,96 3,80 3,67 Окончание приложения 16 17 К2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 8,53 8,40 1 161 18,51 10,13 7,71 6,61 5,99 5,59 5,32 5,12 4,96 4,84 4,75 4,67 4,60 4,54 4,49 4,45 6,23 6,11 2 200 19,00 9,55 6,94 5,79 5,14 4,74 4,46 4,26 4,10 3,98 3,88 3,80 3,74 3,68 3,63 3,59 5,29 5,18 3 216 19,16 9,28 6,59 5,41 4,76 4,35 4,07 3,86 3,71 3,59 3,49 3,41 3,34 3,29 3,24 3,20 4,77 4,67 4 225 19,25 9,12 6,39 5,19 4,53 4,12 3,84 3,63 3,48 3,36 3,26 3,18 3,11 3,06 3,01 2,96 4,44 4,44 4,20 4,10 4,03 3,93 Уровень значимости α=0,05 К1 5 6 7 230 234 237 19,30 19,33 19,36 9,01 8,94 8,88 6,26 6,16 6,09 5,05 4,95 4,88 4,39 4,28 4,21 3,97 3,87 3,79 3,69 3,58 3,50 3,48 3,37 3,29 3,33 3,22 3,14 3,20 3,09 3,01 3,11 3,00 2,92 3,02 2,92 2,84 2,96 2,85 2,77 2,90 2,79 2,70 2,85 2,74 2,66 2,81 2,70 2,62 78 3,89 3,79 3,78 3,68 3,69 3,59 3,61 3,52 3,55 3,45 8 239 19,37 8,84 6,04 4,82 4,15 3,73 3,44 3,23 3,07 2,95 2,85 2,77 2,70 2,64 2,59 2,55 9 241 19,38 8,81 6,00 4,78 4,10 3,68 3,39 3,18 3,02 2,90 2,80 2,72 2,65 2,59 2,54 2,50 10 242 19,39 8,78 5,96 4,74 4,06 3,63 3,34 3,13 2,97 2,86 2,76 2,67 2,60 2,55 2,49 2,45 11 243 19,40 8,76 5,93 4,70 4,03 3,60 3,31 3,10 2,94 2,82 2,72 2,63 2,56 2,51 2,45 2,41 12 244 19,41 8,74 5,91 4,68 4,00 3,57 3,28 3,07 2,91 2,79 2,69 2,60 2,53 2,48 2,42 2,38 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение .........................................................................................................1 1. Статистические зависимости ....................................................................4 2. Регрессии. Эмпирические формулы ........................................................5 3. Выбор типа линии, выравнивающей ломаную линию регрессии .......................................................................6 4. Метод средних, метод проб, метод выровненных точек, метод наименьших квадратов ..................................................................9 5. Оценка тесноты корреляционной зависимости ............................................................................................. 12 6. Проверка адекватности уравнения ......................................................... 14 7. Линейная корреляция .............................................................................. 15 8. Линейный регрессионный анализ .......................................................... 18 9. Анализ временных рядов ........................................................................ 19 10. Решение типовых задач ......................................................................... 20 11. Варианты заданий для самостоятельной работы ............................... 42 12. Контрольные вопросы для самостоятельной оценки качества освоения дисциплин ................................................................................ 75 Список литературы ...................................................................................... 76 Приложение ..................................................................................................77 79 Учебное издание Голодная Наталья Юрьевна Одияко Наталья Николаевна МАТЕМАТИЧЕСКАЯ СТАТИСТИКА Теория корреляции в экономических расчетах Часть II Учебное пособие В авторской редакции Компьютерная верстка М.А. Портновой Лицензия на издательскую деятельность ИД № 03816 от 22.01.2001 Подписано в печать 5.04.06. Формат 60 84/16. Бумага писчая. Печать офсетная. Усл. печ. л. 4,7. Уч.-изд. л. 3,0. Тираж 300 экз. Заказ ________________________________________________________ Издательство Владивостокского государственного университета экономики и сервиса 690600, Владивосток, ул. Гоголя, 41 Отпечатано в типографии ВГУЭС 690600, Владивосток, ул. Державина, 57 80