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: 100

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

г О т н о си т е л ь н ы е п о г р е ш н о ст и б у д у т :

*1 276,9—276,8 100% <0,05% ;

276,9

1299,9—1299,1 •100% <0,06% ;

1299,1

42703,7—42673,2

100% <0,07% .

42703,7

 

Уравнение динамики получает вид

yt = 13,25 + 0,367* — 0,00416*2 .

Пример 4. Выравнивание по параболе 3-го порядка. Имеются данные о миграции населения пункта N. с 1948

по 1967 г.

 

 

 

 

 

Таблица

16

 

Числен­

 

 

 

 

 

 

Годы

ность

t

 

 

 

yt3

 

мигран­

y t

y t 1

 

 

 

тов

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

1948

196

—19

—3724

70756

—1344364

 

1949

210

—17

—3570

60690

—1031730

 

1950

194

— 15

—2910

43650

— 654750

 

1951

191

—13

—2483

32279

— 419657

 

1952

238

—11

—2618

28798

— 316778

 

1953

259

— 9

—2331

20979

188811

 

1954

313

— 7

—2191

15337

107359

 

1955

326

— 5

— 1630

8150

40750

 

1956

341

— 3

—1023

3069

9207

 

1957

364

,1

— 364

364

364

1958

391

1

391

391

 

391

1959

466

3

1398

4194

 

12582

 

1960

439

5

2195

10975

 

54875

 

1961

423

7

2961

20727

 

144089

 

1962

443

9

3987

35883

 

322947

 

,1963

440

11

4840

58240

 

585640

 

1964

442

13

5746

74698

 

971074

 

1965

429

15

6435

96525

 

1447875

 

1966

499

17

8483

144211

 

2451587

 

1967

555

19

10545

200355

 

3766745

 

 

6„= 7159

Sf = 0

6,=24137

6, =925271

b3=5644065

Решение. Здесь

 

 

 

 

 

 

 

т= 4, п — 20,

к — 10.

 

 

 

86


Уравнение искомой параболы имеет вид

U t= ao + + ait2+ аз*3-

Параметр Со покажет начальную величину миграции, а па­ раметр — скорость ее изменения.

По формуле (3, 12) и приложению 5 имеем:

а0= 0 ,113-7159—0,0004795 ■925271=370,851;

+=0,00239 ■24137—0,00000845 •5644065=9,99508;

а2= —0,0004735 •7154+0,00000356 ■925271 = -0,09583;

а,= —0,00000844838 -24137+-0,00000003541 -5644065= = -0,00406.

Для определения погрешностей подставим в левые части си­ стемы нормальных уравнений (3, 11) значения найденных параметров и коэффициентов. Получим соответственно 7162, 24121, 925725, 5627977. Относительные погрешности будут:

о, < 0,04%; о2 < 0,04%; 53 < 0,05 %; 34 <0,06% ;

Уравнение параболы примет вид

yt = 370,851 +- 9,995* — 0,096*= — 0,0041 *3.

§ 4. Упрощенный способ вычисления ординат выровненного ряда

Допустим, что формула аппроксимирующего полинома нами уже найдена и теперь стоит задача нахождения значе­ ний выровненных ординат. Укажем некоторые упрощения, получающиеся в случае равноотстоящих значений аргумента.

Поясним эту задачу на примере параболы второго по­ рядка

у — а0+ ахх + а^х2,

(3, 15)

где х может принимать значения 0, ± 1, ± 4, ..., ± i,...

Выведем рекуррентное соотношение между у; и уг_ i :

Ut —во + gxxi +- агх\ ;

(3,

16)

i/,_i = а0-{-а1л:г.-1 + а2л=г_1

(3,

17)

87

Вычтем почленно из (3, 16) — (3,

17)

 

yt — у,_1— av{xi —

а2{х\—x f - i ) .

При выбранных значениях аргумента (0±1±2

. . . ) имеем:

Хг Xi—1=

1;

 

 

X j — X i - i =

( х г — X i - i ) { X t - f X i - \ ) = X i + X i - i

следовательно,

 

 

 

iji == уг—i = a, -!- {xc

4- xi-i)a 2 .

 

Или для вычисления последующей ординаты

через преды­

дущую получаем формулу

 

 

yi ==-yi—14~ &1 -(- ( X i 4- X;_i) а2 ■

(3, 18)

Аналогично для вычисления предыдущей ординаты через по­ следующую получим формулу

yi-i = Ус ах — (хс x i-i)a s .

(3,19)

Очевидно, при х = 0, у0= а0 .

 

Т огда

 

H i = Уо 4- a i 4~ (1 4~ 0) g2 = у04- o-i + й2 ;

 

У з — Уз

+ (2 + 1 )я а = У1 + o-i 4~ 3g 2 >

 

Уз = Уа 4 -

+ ( 3 4- 2) a 2 = у а 4- Oj + 5 а а

и т. д.

А налогично по ф орм ул е (3, 19)

 

У-\ = У 0 — «1 — (0— 1)я, = у0 — aj + аа ;

 

у _ 2 = у -1 — а , — (— 1— 2)aa = y _ i — а, + Заа

;

у_з = у—2 —

—(—2—3)а3= у_2—а!-[-5(2а и т. д.

 

Выведенные формулы (3, 18) и (3, 19) позволяют, опи­ раясь на очевидное значение yo=«o. последовательно вычис­

лить

у„

у2, Уз,..., и у_ь

У—2» у -

з

, н е прибе­

гая к общей (более громоздкой)

формуле (3,

15).

 

Пример.

 

Пусть

формула аппроксимирующего

полинома

имеет вид у =

1,5 +

3,5х + 4,5;r(a0 = 1,5;

at — 3,5;

а2 = 4,5),

тогда

4~ д2 == 8;

-}- 3g2 — 17;

4” 5g2 — 25.

88


Значения выровненных ординат будут:

Уо —- а 0 — ■1,5,

У1 = у 0+ Ъ— $,5\

Ун == У -i “Н 17 — 26,5;

 

 

 

Уз =

Уг+

26 — 52,5

и т. д.

 

§

5 Точность

вычисления параметров

 

 

 

модифицированным методом

 

 

Все числа в таблицах коэффициентов приведены в нор­

мальной форме

(с плавающей запятой). При

этом первый

множитель

а,

удовлетворяющий

двойному

неравенству

o Z a Z l, записан без нуля целых

(и запятой),

 

а второй мно­

житель — есть степень десятки

с

соответствующим показа­

телем (положительным, нулевым и отрицательным).

В

таблицах

даны абсолютные

величины коэффициентов

у” ,

поэтому табличные

числа

следует

помножить на

(— Таблицы составлены с точностью 6—8 знаков. Округление всюду произведено с недостатком. Запись числа в нормальной форме с одинаковым количеством знаков в мантиссе обеспечивает для всех чисел одинаковую относи­ тельную погрешность.

Точность в 1 %, в большинстве экономических исследова­ ний считается достаточной (в силу невозможности точно учесть все действующие факторы, которые носят случайный характер).

Относительная погрешность приведенных в работе расче­ тов не превысила 0,07%, что является вполне приемлемым, особенно если учесть, что аппроксимируемые величины точно известны не всегда.

Кроме того, нужно учитывать, что точность аппроксима­ ции не должна превышать точности исходных данных.

Вкаждом конкретном случае вычислитель может непо­ средственно определить точность полученных результатов. Определение точности вычислений в общем случае представ­ ляется нам весьма трудоемким, более трудным, чем само вы­ числение.

§6. Преобразование координат

Вначале данной главы (§ 1) были указаны формулы для переноса начала координат в середину рассматриваемого периода.

89


Эти формулы имели вид:

для нечетного случая

х' = х к — 1

для четного случая

х' = 2(х~ к ) —1.

Вэкономических исследованиях, чтобы определить фак­ тические выровненные значения ординат, обычно требуется получить уравнение связи относительно исходного начала координат. Для этого вышеприведенные формулы оказыва­ ются весьма удобными.

Покажем технику преобразования координат на приме­ рах.

Пример 1. Имеются данные о зависимости урожайности от количества внесенных минеральных удобрений.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

17

Внесено минеральных

 

 

3

4

5

 

7

 

9

 

удобрений, ц/га

1

2

6

8

10

Урожайность, ц/га

10

13

15

16

19

18

21

23

22

23

Корреляционное уравнение связи будем вычислять в вд де параболы 2-го порядка.

Здесь

т = 3, л=10, k = 5 (четный случай).

Составляем таблицу 18.

 

 

 

 

Таблица 18

X

t

У

ty

f y

1

—9

10

—90

810

2

—7

13

—91

637

3

—5

15

—75

375

4

—3

16

—48

144

5

—1

19

—19

19

6

1

18

18

18

7

3

21

63

139

8

5

23

115

575

9

7

22

154

1078

10

9

23

207

1863

 

 

b о=180

5,=234

bt= =5708

90