Автор: Пользователь скрыл имя, 18 Ноября 2011 в 18:03, задача
По семи территориям Уральского района За 199Х г. известны значения двух признаков.
Требуется:
1. Для характеристики зависимости у от х рассчитать параметры следующих функций:
а) линейной;
б) степенной;
в) показательной;
г) равносторонней гиперболы.
2. Оценить каждую модель через среднюю ошибку аппроксимации и F-критерий Фишера.
По
семи территориям Уральского района
За 199Х г. известны значения двух признаков.
Таблица 1.
Район | Расходы на покупку продовольственных товаров в общих расходах, %, у | Среднедневная заработная плата одного работающего, руб., х |
Удмуртская респ. | 70,3 | 42,6 |
Свердловская обл. | 62,7 | 57,5 |
Башкортостан | 62,4 | 55,7 |
Челябинская обл. | 58,2 | 59,3 |
Пермская обл. | 57,5 | 57,3 |
Курганская обл. | 55,8 | 44,7 |
Оренбургская обл. | 51,8 | 53,7 |
Требуется:
1. Для характеристики зависимости у от х рассчитать параметры следующих функций:
а) линейной;
б) степенной;
в) показательной;
г) равносторонней гиперболы.
2. Оценить
каждую модель через среднюю
ошибку аппроксимации
и F-критерий Фишера.
Решение:
la. Для расчета параметров a и b линейной регрессии решаем систему нормальных уравнений относительно а и b:
По исходным данным рассчитываем :
Таблица 1
y | x | yx | x2 | y2 | Ai | |||
l | 70,3 | 42,6 | 2994,78 | 1814,76 | 4942,09 | 62,9 | 7,4 | 10,5 |
2 | 62,7 | 57,5 | 3605,25 | 3306,25 | 3931,29 | 58,5 | 4,2 | 6,7 |
3 | 62,4 | 55,7 | 3475,68 | 3102,49 | 3893,76 | 59,0 | 3,4 | 5,4 |
4 | 58,2 | 59,3 | 3451,26 | 3516,49 | 3387,24 | 57,9 | 0,3 | 0,5 |
5 | 57,5 | 57,3 | 3294,75 | 3283,29 | 3306,25 | 58,5 | -1 | 1,7 |
6 | 55,8 | 44,7 | 2494,26 | 1998,09 | 3113,64 | 62,3 | -6,5 | 11,6 |
7 | 51,8 | 53,7 | 2781,66 | 2883,69 | 2683,24 | 59,6 | -7,8 | 15,1 |
Итого | 418,7 | 370,8 | 22097,64 | 19905,06 | 25257,51 | 418,7 | 0 | 51,5 |
Ср. знач. | 59,81 | 52,97 | 3156,81 | 2843,58 | 3608,22 | 59,81 | 0 | 7,36 |
s | 5,57 | 6,14 | ||||||
s2 | 30,98 | 37,76 |
Уравнение регрессии: у = 75,7 - 0,30х. С увеличением среднедневной заработной платы на 1 руб. доля расходов на покупку продовольственных товаров снижается в среднем на 0,30%-ных пункта.
Рассчитаем линейный коэффициент парной корреляции:
Связь умеренная, обратная.
Определим коэффициент детерминации:
Вариация результата на 11,0% объясняется вариацией фактора х. Подставляя в уравнение регрессии фактические значения х, определим теоретические (расчетные) значения . Найдем величину средней ошибки аппроксимации :
В среднем расчетные значения отклоняются от фактических на 7,36%.
Рассчитаем F-критерий:
1б. Построению степенной модели предшествует процедура линеаризации переменных. В примере линеаризация производится путем логарифмирования обеих частей уравнения:
где Y=lg(y),
X=lg(x), C=lg(a).
Для
расчетов используем данные таблицу 2.
|
Y | X | YX | Y2 | X2 | Ai | |||
l | 1,847 | 1,6294 | 3,0095 | 3,4114 | 2,6549 | 62,1 | 7,8 | 60,8 | 11,3 |
2 | 1,7973 | 1,7597 | 3,1627 | 3,2303 | 3,0965 | 58,5 | 4,9 | 24 | 8 |
3 | 1,7952 | 1,7459 | 3,1342 | 3,2227 | 3,0482 | 58,8 | 3,1 | 9,6 | 5,2 |
4 | 1,7649 | 1,7731 | 3,1293 | 3,1149 | 3,1439 | 58,1 | 1,2 | 1,4 | 2,1 |
5 | 1,7597 | 1,7582 | 3,0939 | 3,0965 | 3,0913 | 58,5 | -1,3 | 1,7 | 2,4 |
6 | 1,7466 | 1,6503 | 2,8824 | 3,0506 | 2,7235 | 61,5 | -5,9 | 34,8 | 10,9 |
7 | 1,7143 | 1,73 | 2,9657 | 2,9388 | 2,9929 | 59,3 | -8,1 | 65,6 | 16,4 |
Итого | 12,425 | 12,0466 | 21,3777 | 22,0652 | 20,7512 | 416,8 | 1,7 | 197,9 | 56,3 |
Ср. знач. | 1,775 | 1,7209 | 3,054 | 3,1522 | 2,9645 | 28,27 | 8,04 | ||
s | 0,0400 | 0,0548 | |||||||
s2 | 0,0016 | 0,0030 |
Рассчитаем
С и b:
Получим линейное уравнение: .
Выполнив его потенцирование, получим:
Подставляя в данное уравнение фактические значения х, получаем теоретические значения результата . По ним рассчитаем показатели: тесноты связи - индекс корреляции и среднюю ошибку аппроксимации
1в. Построению уравнения показательной кривой предшествует процедура линеаризации переменных при логарифмировании обеих частей уравнения:
Для расчетов
используем данные таблицы 3.
Y | x | Yx | Y2 | x2 | Ai | ||||
1 | 1,847 | 42,6 | 78,6822 | 3,4114 | 1814,76 | 62,3 | 8 | 64 | 11,4 |
2 | 1,7973 | 57,5 | 103,3448 | 3,2303 | 3306,25 | 58,4 | 4,3 | 18,49 | 6,9 |
3 | 1,7952 | 55,7 | 99,9926 | 3,2227 | 3102,49 | 58,9 | 3,5 | 12,25 | 5,6 |
4 | 1,7649 | 59,3 | 104,6586 | 3,1149 | 3516,49 | 57,9 | 0,3 | 0,09 | 0,5 |
5 | 1,7597 | 57,3 | 100,8308 | 3,0965 | 3283,29 | 58,4 | -0,9 | 0,81 | 1,6 |
6 | 1,7466 | 44,7 | 78,073 | 3,0506 | 1998,09 | 61,8 | -6 | 36 | 10,8 |
7 | 1,7143 | 53,7 | 92,0579 | 2,9388 | 2883,69 | 59,4 | -7,6 | 57,76 | 14,7 |
Итого | 12,425 | 370,8 | 657,6399 | 22,0652 | 19905,06 | 417,1 | 1,6 | 189,4 | 51,5 |
Ср. знач. | 1,775 | 52,97 | 93,9486 | 3,1522 | 2843,58 | 27,06 | 7,36 | ||
σ | 0,04 | 6,14 | |||||||
σ2 | 0,0016 | 37,76 |
Значения параметров регрессии A и В составили:
Получено линейное уравнение: . Произведем потенцирование полученного уравнения и запишем его в обычной форме:
Тесноту связи оценим через индекс корреляции :
1г.
Уравнение равносторонней гиперболы
линеаризуется при замене:
. Тогда
. Для расчетов используем данные
таблицы 4.
Таблица 4
|
y | z | yz | z2 | y2 | Ai | |||
1 | 70,3 | 0,0235 | 1,6521 | 0,000552 | 4942,09 | 63,6 | 6,7 | 44,89 | 9,5 |
2 | 62,7 | 0,0174 | 1,091 | 0,000303 | 3931,29 | 58,2 | 4,5 | 20,25 | 7,2 |
3 | 62,4 | 0,018 | 1,1232 | 0,000324 | 3893,76 | 58,7 | 3,7 | 13,69 | 5,9 |
4 | 58,2 | 0,0169 | 0,9836 | 0,000286 | 3387,24 | 57,7 | 0,5 | 0,25 | 0,9 |
5 | 57,5 | 0,0175 | 1,0063 | 0,000306 | 3306,25 | 58,2 | -0,7 | 0,49 | 1,2 |
6 | 55,8 | 0,0224 | 1,2499 | 0,000502 | 3113,64 | 62,6 | -6,8 | 46,24 | 12,2 |
7 | 51,8 | 0,0186 | 0,9635 | 0,000346 | 2683,24 | 59,3 | -7,5 | 56,25 | 14,5 |
Итого | 418,7 | 0,1343 | 8,0696 | 0,002619 | 25257,51 | 418,7 | 0,4 | 182,06 | 51,4 |
Ср. знач. | 59,81 | 0,0192 | 1,1528 | 0,000374 | 3608,22 | 26,01 | 7,34 | ||
σ | 5,57 | 0,002236 | |||||||
σ2 | 30,98 | 0,000005 |
Значения параметров регрессии а и b составили:
Получено уравнение:
Индекс
корреляции:
2. Ошибка аппроксимации для всех моделей менее 10%, это говорит о том, что она находится в допустимых пределах.
По уравнению равносторонней гиперболы получена наибольшая оценка тесноты связи: (по сравнению с линейной, степенной и показательной регрессиями).
Табличное значение F-критерия со степенями свободы k1=1 и k2=5, для а=0,05 Fkp = 6,61. Поскольку фактическое значение F<Fkp, то коэффициент детерминации статистически не значим.
Следовательно,
принимается гипотеза Но
о статистически незначимых параметрах
этого уравнения. Этот результат можно
объяснить сравнительно невысокой теснотой
выявленной зависимости и небольшим числом
наблюдений.
Задача
№2
По
территориям региона приводятся
данные за 199Х г. (табл. 5).
Таблица 5.
Номер региона | Среднедушевой прожиточный минимум в день одного трудоспособного, руб., х | Среднедневная заработная плата, руб., у |
1 | 81 | 136 |
2 | 79 | 151 |
3 | 90 | 129 |
4 | 76 | 151 |
5 | 94 | 165 |
6 | 101 | 198 |
7 | 70 | 134 |
8 | 85 | 153 |
9 | 76 | 155 |
10 | 84 | 165 |
11 | 81 | 156 |
12 | 110 | 170 |