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
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 -Ь 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