Материал: 3322

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2 .

 

где

σ

y

=

y 2 y 2 ; σ

x

=

x

 

;

 

σ

x

 

 

 

=

 

 

x

 

x

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Совокупный коэффициент корреляции для модели (4.1) определяется из вы-

ражения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ryx x ...x

 

 

=

 

 

1

 

 

 

r

,

 

 

 

(4.4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где r – определитель матрицы парных коэффициентов корреляции;

r11 оп-

ределитель матрицы межфакторной корреляции.

 

 

 

 

 

 

Для двухфакторной модели (4.2) выражение (4.4) примет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ryx x =

 

 

1

 

 

 

 

r

.

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Матрица парных коэффициентов корреляции для модели (4.1) будет иметь

вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

ryx

 

 

ryx

 

...

 

 

ryx

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ryx

 

 

 

1

 

 

rx x

 

...

 

 

rx x

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r =

 

 

 

ryx

 

 

 

rx x

 

 

1

 

 

...

 

 

rx x

p

.

 

(4.6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

... ... ... ... ...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ryx

p

 

rx

x

 

 

rx

p

x ...

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для двухфакторной модели (4.2) матрица (4.6) примет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

ryx

 

 

ryx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r =

 

ryx

 

 

 

1

 

 

rx x

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ryx

2

 

 

rx x

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Матрица межфакторной корреляции для общей модели (4.1) будет иметь

вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

rx x

 

 

...

 

rx x

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

=

 

 

rx x

1

 

 

...

 

rx x

p

.

 

 

 

 

(4.8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

... ... ... ...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rx

p

x

rx

 

x

 

 

... 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

p 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для двухфакторной модели (4.2) матрица (4.8) примет вид

17

r =

1

 

rx x

.

(4.9)

 

 

1 2

11

rx x

1

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

Частные коэффициенты корреляции характеризуют тесноту связи между результатом и соответствующим фактором при устранении влияния других факторов, включенных в уравнение регрессии.

Коэффициент частной корреляции, измеряющий влияние на y вида (4.1) фактора xi , при неизменном уровне других факторов определяется из выражения

ryxi x1x2 ...xi1xi+1...xm =

1

1 Ryx2

x x ...x ...x

,

(4.10)

1 Ryx2

x x ...x x

...x

 

 

 

i

1 2

i

m

 

 

 

 

 

i

1

2

i1 i+1

 

m

 

где Ryx2 i x1x2 ...xi ...xm – множественный коэффициент детерминации всех m факторов

с результатом; Ryx2 i x1x2 ...xi1xi+1...xm – тот же показатель детерминации, но без введения в модель фактора xi .

Для двухфакторной модели (4.2) выражение (4.10) примет вид

r

= 1

1 Ry2x x

 

r

= 1

1 Ry2x x

 

1 2

;

1 2

.

(4.11)

1 r2

 

yx1

x2

 

 

yx2

x1

 

1 r2

 

 

 

 

yx

 

 

 

 

yx

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1

 

 

Значимость уравнения множественной регрессии в целом, так же как и в парной регрессии, оценивается с помощью F-критерия Фишера

 

 

 

F

=

 

Ryx2 1x2 ... xp

 

 

n m 1

,

(4.12)

 

 

 

 

Ryx2

 

 

 

 

 

 

 

факт

1

x ... x

p

m

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

где

Ryx2

x ...x

– совокупный коэффициент (индекс) множественной детермина-

 

1

2

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ции; m – число параметров при переменных x (в линейной регрессии совпадает с числом включенных в модель факторов); n – число наблюдений.

Частный F-критерий в общем виде для фактора xi определяется из выражения

F =

Ryx2

x x

...x

...x Ryx2

x x

...x x

...x

 

n m 1

,

(4.13)

i

1 2

i

m

i

1 2

i1 i+1

m

 

 

 

 

1 Ryx2

 

 

 

 

 

 

xi

 

 

x x ...x ...x

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

i

1 2

i

m

 

 

 

 

 

 

ryx2 x1 ,

18

где Ryx2 i x1x2 ...xi ...xm – коэффициент множественной детерминации для модели с

полным набором факторов, Ryx2 i x1x2 ...xi1xi+1...xm – тот же показатель, но без включения в модель фактора xi , n – число наблюдений, m – число параметров в модели (без свободного члена).

Задание к работе

1. Найти значения парных коэффициентов корреляции ryx1 , ryx2 , rx1x2 для

уравнения множественной регрессии, полученного в лабораторной работе № 3, используя выражения (4.3).

2. Рассчитать совокупный коэффициент корреляции Ryx1x2 из выражений

(4.5), (4.7) и (4.9).

3. Рассчитать частные коэффициенты корреляции ryx1 x2 , используя выражения (4.11).

4.Оценить значимость уравнения регрессии в целом с помощь F-критерия Фишера. Необходимо рассчитать фактическое значение F-критерия (4.12) и сравнить его с табличным значением (см. прил. 2).

5.Оценить целесообразность включения фактора x1 после фактора x2 и x2

после x1 с помощью частного F-критерия (4.13). При этом частные F-критерии Fx1 , Fx2 необходимо сравнить с их табличными значениями (см. прил. 2).

Содержание отчета

Титульный лист, сделанный в стандартной форме.

Расчёт, выполненный в соответствии с заданием к работе и вариантом исходных данных.

Комментарии и пояснения к каждому выполненному пункту задания.

Итоговый вывод об основных результатах, полученных в ходе выполнения работы.

19

Лабораторная работа № 5 Анализ автокорреляции уровней временных рядов

Цель работы: построить коррелограмму и проанализировать автокорреляцию уровней временного ряда.

Теоретические сведения

Временной ряд – это совокупность значений какого-либо показателя за несколько последовательных моментов или периодов времени.

Корреляционную зависимость между последовательными уровнями временного ряда называют автокорреляцией уровней ряда. Количественно ее можно измерить с помощью линейного коэффициента корреляции между уровнями исходного временного ряда и уровнями этого ряда, сдвинутыми на несколько шагов во времени.

Коэффициент автокорреляции уровней ряда первого порядка, измеряющий зависимость между соседними уровнями ряда yt и yt1 вычисляется из выражения

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(yt y1 )(yt1 y2 )

 

 

 

 

 

r =

 

t=2

 

 

,

(5.1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

n

n

y2 )2

 

 

 

 

 

 

 

 

(yt

y1 )2 (yt1

 

 

 

 

 

 

 

 

t=2

t=2

 

 

 

 

1

n

 

1

 

 

n

 

 

 

 

где y1 =

yt ,

y2 =

 

yt1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1 t=2

 

n 1 t=2

 

 

 

 

Аналогично определяются коэффициенты автокорреляции второго и более высоких порядков. Так, коэффициент автокорреляции второго порядка характеризует тесноту связи между уровнями yt и yt2 определяется по следующей формуле

 

1

n

где y3 =

yt , y4

 

 

n 2 t=3

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(yt y3 )(yt2 y4 )

 

 

r

 

=

 

t=3

 

 

,

(5.2)

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

n

n

y4 )2

 

 

 

 

 

 

(yt y3 )2

(yt2

 

 

 

 

 

 

t=3

t=3

 

 

 

 

 

1

 

n

 

 

 

 

=

 

 

yt2 .

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

2 t=3

 

 

 

 

20

Число периодов, по которым рассчитывается коэффициент автокорреляции, называют лагом. Последовательность коэффициентов автокорреляции уровней первого, второго и т.д. порядков называют автокорреляционной функцией временного ряда. График зависимости ее значений от величины лага (порядка коэффициента автокорреляции) называется коррелограммой.

Задание к работе

1. Найти значение коэффициента автокорреляции уровней ряда первого порядка r1 , используя выражение (5.1). Для его нахождения составить табл. 5.1 на основе исходных данных к работе (см. прил. 1).

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(yt y1 )×

2

2

t

yt

yt1

yt y1

yt1 y2

×(yt1 y2 )

(yt y1 )

(yt1 y2 )

1

2

3

4

5

6

7

8

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сумма

 

 

 

 

 

 

 

Среднее

 

 

значение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание: среднее значение получается путем деления не на 16, а на 15, так как теперь на одно наблюдение меньше.

2. Найти значение коэффициента автокорреляции уровней ряда второго порядка r2 , используя выражение (5.2). Для его нахождения составить табл. 5.2 на основе исходных данных к работе (см. прил. 1).

3.Аналогично п. 1 и п. 2 найти коэффициенты автокорреляции более высоких порядков (для заданных исходных данных рекомендуется использовать 12 порядков), а все полученные значения занести в сводную табл. 5.3.

4.Построить коррелограмму, как зависимость коэффициентов автокорреляции уровней от соответствующих им лагов.

5.Проанализировать построенную коррелограмму и сделать вывод о наличии сезонных колебаний.