Файл: Гинзбург Г.Л. Руководство по использованию метода наименьших квадратов в экономико-статистических расчетах учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.07.2024
Просмотров: 99
Скачиваний: 0
Пример 2. Выравнивание по параболе второго порядка (по данным ассоциации воздушного транспорта США).
|
|
|
|
Таблица 10 |
|
|
Полный ежегодный объем |
|
|
t |
Годы |
пассажирских перевозок |
ty |
*гУ |
по воздуху, млн. пасса |
||||
|
|
жиромиль |
|
|
—3 |
1946 |
5910 |
— 17730 |
53190 |
—2 |
1948 |
5910 |
— 11820 |
23640 |
—1 |
1950 |
7955 |
— 7955 |
7955 |
0 |
1952 |
12461 |
0 |
0 |
1 |
1954 |
16696 |
16696 |
16696 |
2 |
1956 |
22276 |
44552 |
89104 |
3 |
1958 |
28250 |
84750 |
254250 |
Sx =0 |
|
К =99458 |
6,=108593 |
02 =444835 |
Решение. Здесь т—3, п = 7, k — З. Аналитическое уравнение параболы второго порядка имеет вид
yt^iao + a j + cbf
Его параметры ао, а\ и а2 находим по формулам (3, 10), а
значения |
берем из таблицы коэффициентов (см. прило |
жение 4). |
|
Получаем:
а0 = 0,333333 •99458—0,047619 ■4444835= 11970,035754;
а, = 0,035714 ■108493 = 3874,7199002;
аа=0,047619 •99458+0,11905444835=559,670173.
Искомая зависимость будет
^=11970,04+3874,72*+559,670f3
Для определения погрешности подставим значение парамет ров в левые части системы нормальных уравнений (3, 9)
7а0 + 28а, = 99458
28а, = 108493 • ,
28а, + 196аа — 444835
76
тогда в правых частях получим соответственно 99460; 108492, 132; 444855. Относительные погрешности не превышают
0,0004%,.
Пример 3. Выравнивание по параболе третьего порядка. Исследование динамики урожайности зерновых культур по Красноярскому краю (данные отдела экономико-статистиче ского анализа ВЦ ЦСУ РСФСР).
|
|
|
|
|
|
Таблица 11 |
Годы |
t |
У |
yt |
У? |
|+ |
Уг |
1946 |
10 |
4,4 |
44,0 |
440,0 |
4400,0 |
2,81 |
1947 |
9 |
5,7 |
51,3 |
461,7 |
4155,3 |
5,27 |
1948 |
8 |
8,3 |
56,4 |
531,2 |
4249,6 |
7,24 |
1949 |
7 |
9,1 |
63,7 |
445,9 |
3121,3 |
3,75 |
1950 |
6 |
9,2 |
55,2 |
331,2 |
1987,2 |
9,86 |
1951 |
5 |
3,5 |
42,5 |
212,5 |
1062,5 |
10,60 |
1952 |
4 |
9,1 |
36,4 |
145,6 |
582,5 |
11,04 |
1953 |
3 |
10,0 |
30,0 |
90,0 |
270,0 |
11,21 |
1954 |
2 |
8,2 |
16,4 |
32,8 |
65,6 |
11,15 |
1955 |
1 |
10,8 |
10,8 |
,10,8 |
10,8 |
10,92 |
1956 |
0 |
11,3 |
0 |
0 |
0 |
10,55 |
1957 |
—1 |
11,7 |
—lil,7 |
П,7 |
—41,7 |
10,10 |
1958 |
—2 |
10,9 |
—21,8 |
43,6 |
—37, 2 |
9,61 |
1959 |
—3 |
9,9 |
—29,7 |
89,1 |
—267,3 |
9,12 |
1960 |
—4 |
10,1 • |
—40,4 |
161,6 |
—646,4 |
8,68 |
1961 |
—5 |
9,2 |
—46,0 |
230,0 |
—1150,0 |
8,34 |
1962 |
—6 |
9,9 |
—59,4 |
356,4 |
—2138,5 |
8,15 |
1963 |
—7 |
8,2 |
—57,4 |
401,8 |
—2812,6 |
8,14 |
1964 |
—8 |
8,2 |
—65,6 |
524,8 |
—4198,4 |
8,36 |
,1965 |
—9 |
7,7 |
—69,3 |
623,7 |
—5613,3 |
8,80 |
1966 |
—10 |
8,0 |
—80,0 |
800,0 |
—8000,0 |
9,69 |
Ш=0 |
|
Ь0= 188,4 |
6, =64,6 |
Ьз= 5944,4 |
Ьз=8980,6 |
2^ = 188,45 |
Решение. Выровняем данный динамический ряд по парабо ле третьего порядка
у1 = 0.о + o^t -)- O^t' + O3 .
Здесь m =4, я=21, £=10.
Параметры a0, с ь a2, йз находим по формулам (3, 12), а
значения |
берем из таблиц (см. приложение 4): |
а0= 0 ,10755-188,4—0,0016345-5944.4=10,54630;
а,—0,0082485 ■(—64,6)—0,00010562-(—8980,6)=0,41568;
а3= —0,0016345-188,4+0,000044578-5944,6= —0,04295;
а,= —0,00010562 •(—64,6)+0,0000016052 •(—8980,6) =
= —0,007592.
77
Уравнение параболы имеет вид
у,=10,55+0,4167—0,04372—0,00767я |
(рис. 13). |
Подставив найденные значения параметров в левые части системы нормальных уравнений (3, 11);
21а0+ |
770 а ,= 188,4; |
77а,+ 50666a3= —64,6;
770a0+ 50666a2= —5944,4;
50666a, + 83093010a3= —8980,6,
получим, что относительные погрешности не превышают
0,001%,.
Пример 4. В работе [13] на стр. 45 приводится пример на использование интерполяционного ряда Чебышева. Из этого примера видно, что для вычисления каждого коэффициента нужно произвести 10 операций, а само решение занимает 5,5 страниц.
Решим этот пример модифицированным методом и убедим ся, что решение (без записи условия задачи) занимает всего четыре строчки.
Выравнивание ряда средних годовых индексов цен на чу гун за период с 1895 г. по 1912 г. по параболической кривой 1 (см. табл. 4).
1 Пример взят из работы Б. С. Ястремского «Переменная корреляция»
Г19].
78
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 12 |
Годы |
t |
У |
t y |
t *y |
|
Ру |
У/ |
1895 |
—9 |
99 |
—891 |
8019 |
—72171 |
100,04 |
|
189S |
—8 |
96 |
—768 |
6144 |
—49152 |
100,14 |
|
1897 |
—7 |
97 |
—679 |
4753 |
—33271 |
99,06 |
|
1898 |
—6 |
100 |
—600 |
3600 |
—21600 |
97,05 |
|
1899 |
—5 |
108 |
—540 |
2700 |
—13500 |
94,32 |
|
1900 |
—4 |
98 |
—392 |
1568 |
— 6272 |
91,12 |
|
190.1 |
—3 |
83 |
—249 |
747 |
— 2241 |
87,67 |
|
1902 |
—2 |
75 |
— 150 |
300 |
— |
600 |
84,22 |
1903 |
—1 |
72 |
— 72 |
72 |
— |
72 |
80,99 |
1904 |
0 |
79 |
0 |
0 |
|
0 |
78,22 |
1905 |
1 |
74 |
74 |
74 |
|
74 |
76,15 |
1906 |
2 |
79 |
158 |
316 |
|
632 |
75,00 |
1907 |
3 |
79 |
237 |
711 |
|
2133 |
75,02 |
1908 |
4 |
77 |
308 |
1232 |
|
4928 |
76,43 |
1909 |
5 |
76 |
380 |
1900 |
|
9500 |
79,47 |
1910 |
6 |
81 |
486 |
2916 |
17496 |
84,38 |
|
1911 |
7 |
102 |
714 |
4998 |
34986 |
91,38 |
|
1912 |
8 |
103 |
824 |
6592 |
52736 |
100,72 |
|
1913 |
9 |
106 |
954 |
8586 |
77274 |
112,62 |
|
s *= 0 |
|
*о = 1684 * ,= —206 |
=52228 |
*з=880 |
St/) = 1684,00 |
Здесь
т = 4, п — 19, к = —— = — = 9
2 2
Параметры находим по формуле (3, 12) и приложению 4;
а0= 0,1189739 ■1684 — 0,00221141 •55228 =178,22029;
^= —0,01118316- 206—0,0001752561 •880=—2,45795; аа = —0,00221141-1684+0,0000737137-55228=0,34704;
79
а3= 0 ,0001752561 ■206+0,00000325754-880=0,03897;
г^=78,22—2,46/+0,347/2+0,039*3 |
(рис. 14). |
|
||||
Результаты |
полностью |
совпали |
с |
решением проф. |
||
Б. С. Я с т р е м с к о г о |
и |
доц. В. И. Х о т и м с к о г о , |
что |
|||
подтверждает |
высокую |
надежность |
полученных таблиц |
и |
||
правильность выведенных формул. |
|
|
|
Четный случай
Пример 1. Уравнения динамики можно использовать для исследования тенденции качества продукции.
Например, для продукции конных заводов важным пока зателем качества является резвость.
Рассмотрим результаты Всесоюзных испытаний с 1922 по 1965 годы. Динамика резвости рысаков победителей Боль шого Всесоюзного приза и ход анализа видны из табл. 14.
Выровняем данный динамический ряд по прямой линии,
уравнение которой имеет вид |
|
|
||||
|
|
У = |
ao~\ra\t |
|
||
Здесь параметр а0 характеризует |
средний уровень |
качества, |
||||
а параметр Ci — скорость его изменения во времени. |
|
|||||
|
|
|
|
Таблица 13 |
||
|
Время |
Условный |
|
|
||
|
пробега |
|
|
|||
Годы |
номер года |
y t |
Vt |
|||
1600 м/сек. |
||||||
|
|
t |
|
|
||
|
У |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
|
1922 |
145,3 |
|
—43 |
6247,9 |
137,4 |
|
1923 |
135,0 |
|
—41 |
—6535,0 |
137,1 |
|
1924 |
140,4 |
|
—39 |
—5475,6 |
' 136,7 |
|
1925 |
137,6 |
|
— 3 |
—5091,2 |
136,4 |
|
1926 |
139,2 |
|
—35 |
—4872,0 |
136,1 |
|
1927 |
135,0 |
|
—33 |
— 4455,0 |
135,8 |
|
1928 |
130,4 |
|
—31 |
—4042,2 |
135,5 |
|
1929 |
130,3 |
|
—29 |
—3778,7 |
135,1 |
|
1930 |
131,2 |
|
—27 |
— 354,4 |
134,8 |
|
1931 |
129,5 |
|
—25 |
—3237,5 |
134,5 |
|
1932 |
130,0 |
|
—23 |
—2990,0 |
134,2 |
|
1933 |
129,4 |
|
—21 |
—2717,4 |
133,9 |
|
1934 |
126,7 |
|
—19 |
—2407,3 |
133,5 |
|
1935 |
128,5 |
|
—17 |
—2184,5 |
133,2 |
|
1936 |
131,0 |
|
—15 |
—1965.0 |
132,9 |
|
1937 |
133,3 |
|
— 13 |
—1732,9 |
132,6 |
|
1938 |
127.4 |
|
—11 |
—1401,4 |
132,3 |
80