26
1.7. Оценить и прокомментировать качество построенной модели на основе коэффициента детерминации
|
|
|
|
|
R2 =1 − |
σ |
ост |
2 |
, |
(6.7) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
σ |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
16 |
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|||
где σост2 = |
1 |
∑E2 |
, σy = |
1 |
∑( yi − y)2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
16 i=1 |
|
16 i=1 |
|
|
|
|
|
|
|||
1.8. Сделать прогноз на следующие два квартала (t =17; 18) по построен- |
|||||||||||
ной аддитивной модели. Прогнозное значение F уровня временного ряда в ад- |
|||||||||||
дитивной модели есть сумма трендовой T и сезонной компонент S |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
F =T + S . |
|
|
|
(6.8) |
||
1.8.1. Определить трендовые компоненты T (17) и T (18) на основе модели
(6.5).
1.8.2.Выбрать для из табл. 6.3 значения сезонных компонент для соответствующих кварталов.
1.8.3.Согласно выражению (6.8) найти прогнозные значения уровней временного ряда F(17) , F(18) .
2.Построить мультипликативную модель временного ряда для исходных данных к работе (см. прил. 1).
2.1.Провести выравнивание исходных данных ряда методом скользящей
средней.
2.1.1.Просуммировать уровни ряда последовательно за каждые четыре квартала со сдвигом на один момент времени (столбец 3 табл. 6.5).
2.1.2.Разделив полученные суммы на 4, найти скользящие средние (ст. 4
табл. 6.5).
2.1.3.Найти центрированные скользящие средние. Для этого необходимо найти средние значения из двух последовательных скользящих средних (ст. 5
табл. 6.5).
2.1.4.Найти оценки сезонной компоненты как частное от деления фактических уровней ряда (ст. 2 табл. 6.5) на центрированные скользящие средние
(ст. 5 табл. 6.5).
2.2.Используя оценки сезонной компоненты (ст. 6 табл. 6.5) рассчитать значения сезонной компоненты S. Расчет оформить в виде табл. 6.6.
27
2.2.1. Найти средние за каждый квартал (по всем годам) оценки сезонной компоненты Si .
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6.5 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Итого за |
Скользящая |
|
Центрированная |
|
|
|
|
|
Оценка сезонной |
||||||||||||
t |
y |
четыре |
средняя за |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
четыре |
скользящая средняя |
|
|
|
|
|
|
компоненты |
|
|
|
||||||||||||
|
|
квартала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
квартала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
2 |
3 |
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
1 |
y1 |
– |
|
– |
|
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
1 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
y2 |
∑yi |
∑yi |
|
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
|
|
|
|
||
|
|
i=1 |
4 |
i=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
1 |
5 |
1 |
|
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
y3 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
3 |
y3 |
∑yi |
∑yi |
|
∑yi |
+ ∑yi |
|
|
1 |
|
|
4 |
5 |
|
|||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
i=2 |
4 |
i=2 |
2 |
i=1 |
i=2 |
|
2 |
|
|
∑yi |
+ ∑yi |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i=1 |
i=2 |
|
|||||||||
|
|
6 |
1 |
6 |
1 |
|
5 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
y4 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
4 |
y4 |
∑yi |
∑yi |
|
∑yi |
+ ∑yi |
|
1 |
|
5 |
6 |
|
|||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
i=3 |
4 |
i=3 |
2 |
i=2 |
i=3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
∑yi |
+∑yi |
||||||
|
|
2 |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i=2 |
i=3 |
|
||||||||||
|
|
7 |
1 |
7 |
1 |
|
6 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
y5 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
5 |
y5 |
∑yi |
∑yi |
|
∑yi |
+ ∑yi |
|
1 |
|
6 |
7 |
|
|||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
i=4 |
4 |
i=4 |
2 |
i=3 |
i=4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
∑yi |
+∑yi |
||||||
|
|
2 |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i=3 |
i=4 |
|
||||||||||
… |
… |
… |
|
… |
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|||
2.2.2. Найти корректирующий коэффициент k , используя следующее выражение
k = |
4 |
. |
(6.9) |
||
|
|||||
|
4 |
|
|
|
|
|
∑ |
|
|
|
|
|
Si |
|
|||
i=1
2.2.3.Рассчитать скорректированные значения сезонной компоненты Si ,
используя выражение
Si = |
|
|
(6.10) |
Si k . |
|||
2.2.4. В мультипликативных, как и в аддитивных моделях с сезонной компонентой предполагается, что сезонные воздействия за период взаимопогашаются. В мультипликативной модели это выражается в том, что сумма значений сезонной компоненты по всем кварталам должна быть равна числу периодов в цикле. В данном случае число периодов одного цикла равно четыре. По-
28
этому, необходимо проверить равенство четырем суммы значений сезонной компоненты Si , и прокомментировать полученный результат.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6.6 |
|
|
|
|
|
|
|
№ квартала, i |
|
Показатели |
Год |
|
|
|
|
|||
|
I |
II |
III |
IV |
||||
|
|
|
|
|
||||
Оценка сезонной |
2006 |
|
|
|
|
|
||
2007 |
|
|
|
|
|
|||
компоненты |
2008 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
2009 |
|
|
|
|
|
Всего за i-й квар- |
|
|
|
|
|
|
||
тал |
|
|
|
|
|
|
||
Средняя оценка |
|
|
|
|
|
|
||
сезонной компо- |
|
|
|
|
|
|
||
ненты для i -го |
|
|
|
|
|
|
||
квартала, |
|
|
|
|
|
|
|
|
Si |
|
|
|
|
|
|
||
Скорректированная сезонная компо-
нента, Si
2.3. Исключить влияние сезонной компоненты, деля ее значение из каждого уровня исходного временного ряда (ст. 1, 2, 3 и 4 табл. 6.7). Полученные значения рассчитываются за каждый момент времени и содержат только трен-
довую T и случайную компоненту S ( y =T E ).
Si
Таблица 6.7
t |
y |
Si |
|
y |
|
T |
T S |
E = |
|
|
y |
|
|
Si |
|
|
|
|
|||||||
T |
S |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1 |
2 |
3 |
|
4 |
|
5 |
6 |
|
7 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
… |
… |
|
… |
|
… |
… |
… |
|
|
||
2.4. Определить трендовую компоненту T данной модели (ст. 5 табл. 6.7). Уравнение линии тренда имеет вид
29
T (t) = a +b t , |
(6.11) |
где t – номер квартала.
Модель (6.5) фактически представляет собой линейное уравнение парной регрессии. Для нахождения параметры a и b данной модели используется МНК (см. лабораторную работу № 1). Для удобства необходимо составить табл. 6.8.
Таблица 6.8
|
t |
|
y |
|
t |
|
y |
|
|
|
|
y |
2 |
№ |
|
|
|
|
|
|
t |
2 |
|
|
|||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
Si |
|
|
|
Si |
|
|
|
Si |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
2 |
|
3 |
|
|
4 |
|
5 |
|
6 |
|
||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сумма |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Среднее |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
значение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Согласно МНК, параметры a и b могут быть найдены из выражений
где t = 1 ∑n ti , n i=1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
y |
− |
y |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Si |
Si |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−b t , b = |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
a = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Si |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t 2 −t 2 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
y |
|
|
1 |
n |
|
y |
|
|
|
|
|
y |
|
|
1 |
n |
|
y |
|
|
|
||||||||||||
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
ti |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
∑ |
|
|
|
|
, t |
|
|
|
|
|
|
∑ |
|
|
|
|||||||||||||||
|
Si |
|
n i=1 |
|
Si i |
|
|
|
|
Si |
|
n i=1 |
Si i |
|
|
|
||||||||||||||||||
,
,
Подставляя в полученное уравнение значения t = для каждого момента времени t, (ст. 5 табл. 6.7).
(6.12)
t 2 = 1 ∑n ti 2 . n i=1
1,2...16 , найти уровни T
2.5.Найти значения уровней ряда, умножив уровни трендовой компоненты T на соответствующие сезонной компоненты S для каждого квартала (ст. 6
табл. 6.7).
2.6.На одних координатных осях построить графики зависимости фактических значений уровней временного ряда y (ст. 2 табл. 6.7) и теоретических T S (ст. 6 табл. 6.7) от соответствующих кварталов t (ст. 1 табл. 6.1).
2.7.Оценить и прокомментировать качество построенной модели на основе коэффициента детерминации
30
где σост2 = 1 ∑16 ( yi −Ti Si )2 , σy
16 i=1
|
|
R2 |
=1 − |
σ |
ост |
2 |
, |
(6.13) |
||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
σ |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
1 |
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
∑( yi − y)2 . |
|
|||||||
|
|
|
|
|||||||
|
16 i=1 |
|
|
|
|
|
|
|||
2.8. Сделать прогноз на следующие два квартала (t =17; 18) по построенной аддитивной модели. Прогнозное значение F уровня временного ряда в мультипликативной модели есть произведение трендовой T и сезонной компонент S
F =T S . |
(6.14) |
2.8.1. Определить трендовые компоненты T (17) и T (18) на основе модели
(6.11).
2.8.2.Выбрать для из табл. 6.7 значения сезонных компонент для соответствующих кварталов.
2.8.3.Согласно выражению (6.14) найти прогнозные значения уровней временного ряда F(17) , F(18) .
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.