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: 92

Скачиваний: 0

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

Для этого возьмем от

yk

частные производные по

уи-*

и ук+а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дУк

R

д„

 

 

 

 

 

 

JУк

 

 

 

 

 

дУк—а

а + Р

^ft+р а+ Р

 

 

 

 

и подставим их в (2,28)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

(а+ ^)г

j ,

р

 

 

 

 

 

 

р У .=

з ^

+ I

3

 

-?)«

 

а2 + Р=

 

 

«2 + £2 ~

 

 

 

а + 'Л

а+?

 

 

 

 

 

 

Таким образом, вес вычисленного равноотстоящего значе­

ния ук оказывается большим единицы на величину

 

 

 

 

 

2aft

 

 

 

 

 

 

 

 

а2+Эг

 

 

 

 

 

Если а = |3, т. е.

если

равноотстоящее значение х = а

рас­

положено посредине между точками наблюдения,

то

 

 

 

 

рУ к -

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так как для различных точек приведения величины «

и р

будут неодинаковы, то и веса определенных

таким

образом

равноотстоящих значений

х к и

ук

будут различны,

т. е.

по­

лученные

результаты окажутся

неравноточными.

Поэтому

приведение неравноотстоящих значений измеренных величин к равноотстоящим, вообще говоря, упрощений в вычисления

не вносит. Однако в том случае, когда — — —

является

а= + р2

 

величиной малой, которой можно пренебречь без ущерба для точности определения искомых величин, то преобразования к равноотстоящим значениям аргумента могут оказаться по­ лезными. Для этого необходимо, чтобы одна из величин « и (3 была малой величиной', тогда вторая будет близкой к значе­ нию принятого интервала приведений.

Все сказанное полностью распространяется на любой вид зависимости, связывающей результаты измерений.I*

2а[3

а

1 Величина—— гг = 2 зависит от соотношения

= К.

а=+ Р2

р

Из приведенных ниже графиков видно, что г

мало при

I а ] > |р | и |а |« j р |

44


§ 8. Нахождение параметров гиперболической формы связи 1

При анализе многих экономических и технических процес­ сов часто используются гиперболические формы связи вида

f (х) = а0 -{ L~j~~

т ~ \

(2,29)

vm -i

 

 

Однако при практическом решении задач такого рода воз­ никают серьезные вычислительные трудности. При их преодо­ лении, как отмечал акад. В. М. Глушков, наметилось две тен­ денции. С одной стороны, можно использовать ЭВМ. С дру­ гой— малые машины типа клавишного арифмометра. Обе эти тенденции имеют существенные недостатки.

Действительно, для расчета на ЭВМ нужно составить про­ грамму, перфорировать условия задачи, решить задачу на ма­ шине, записать результат. Все эти этапы весьма трудоемки и, учитывая это, экономист, инженер, научный работник зача­ стую не пользуется услугами вычислительных центров, а пред­ почитают решать задачи «вручную». Дело, однако, усложня­ ется тем, что для решения задачи, содержащей тысячу ариф­ метических операций, на клавишной машине уходит полный рабочий день. Задачи же объемом в десятки тысяч операций

ивовсе «не по плечу» такой технике.

Вработе предлагаются таблицы, с помощью которых мож­ но находить параметры уравнений, характеризующих гипер­

болическую форму связи вида (2,29) для т = 2 и т = 3 без помощи ЭВМ, которая уже использована при составлении таблиц.1

1 Написан совместно с доц. Ю. И. Сорокиным.

45

Уточним постановку задачи. Пусть для х= 1 , 2 (к это­ му случаю можно свести общий случай § 3) даны значения экспериментальной функции у ь у2, ... у п. При этом значения (г/г = 1, 2, ..., п) таковы, что есть основания полагать гипер­ болическую форму связи (2,29) наилучшим образом отражаю­ щей аналитическую зависимость между х и у. Наилучшее при­ ближение понимается в смысле метода наименьших квадра­ тов, т. е. минимизируется сумма

П

^ ] [ /(■*/) — У/Г = <Р(а0> ait...,a m-i) .

лШВШ i= 1

Как известно, задача сводится к системе нормальных уравнений, получающейся дифференцированием:

da

da-t

= 0(г = 0 , 1,... , т— 1)

 

айп + а ,][] xi

о

а + *Ч

3<

 

+ a,

х^ + ... + ат- ^

Х1т- 1 ~

S У1

i] а +

й - ь - • • +

I

ili

(dm — 1

 

2 * , * + “ ■ ]й + '

• ■ -(- d m — V

1

 

x i J

x , m + 1

S У1

хI.2

а°

+ ^

+1+ •••+ ат~\^х-2т-2=

 

 

S yt

 

 

х ? - х

Здесь и ниже отсутствие индексов суммирования у знака

^следует понимать как суммирование от 1 до п.

Наиболее важными для практики представляются случаи т = 2 и т — 3. Рассмотрим их. Введем обозначения

•у = 2 ^ 7 и С] =

W = 0,1,2,

, т 1).

46


Тогда системы соответственно

примут вид

 

‘'О'-З |— to — Cq,

^0Т0

 

Й2Т2 --- ^0

 

a 0T1- j - a 1T3 = c1;

а 0г 1+

а 2т2 +

а 2т3 = с г

(2,31)

 

Cl^-o -1“ ^ 3 +

^2

 

а уравнения связи соответственно будут

 

 

 

 

г/ =

cz0 Н-----;

 

(2,32)

(Рис.

5)

 

 

 

 

 

(2,33)

(Рис.

6)

Система уравнений (2, 30)

имеет решение

 

 

 

 

 

= сп

 

■— с.

 

 

 

 

то со

 

 

 

П

 

 

 

а,:

т:, с,

= С„

 

 

 

 

 

 

 

+ С1 /гх2—-г,

 

 

 

 

 

 

 

 

Здесь Д2=

 

Обозначим

М,У

к

 

 

 

 

 

 

 

где А=2, 3 и Mij

— миноры элементов матриц,

 

 

 

тогда решение системы

(2, 30) получит вид

 

 

 

 

а0

с07п

 

Ci'if2

,

 

 

 

 

d\= — cy21 +0722 .

 

(2,34)

 

Аналогично решение системы уравнений (2,

31)

будет

 

ап= сп т!:'с*~тз -

g, Л ^- - Т»1Т» .—(—с,

:

 

 

<*! = - * .

ч~ -

3+ gl

_ ■ ‘- l - -

g3 -- 37

L1L2 ;

 

 

дз

 

 

Л.

 

 

 

 

Cio-- £0

— — Су

 

 

 

 

 

 

Здесь

 

v0

L1 с2

 

 

 

 

 

А,

 

 

 

 

 

"l

^2

^3

 

 

 

 

 

 

r2

*8

т4

 

 

 

 

47


Введя наши обозначения, получим

 

 

 

я0 =

£оТП-—ciT?2+ CaT?3

;

 

CLi——С0Т21+ CiT22— Сау23

;

(2,35)

« 2 = ^ 0Т31 — C iT 32 + с 27 зз ; .

 

На ЭВМ были сформированы суммы степеней чисел об­

ратных натуральным

т0, т1; т2, т3,

т4,

при т= 2 для п от

2 до 100 и при т = 3 для п от 2 до 40

’, после чего обращением

матриц были получены все необходимые значения 7% и 7?;

исведены в таблицы, приведенные в приложении 2. Гиперболические формы связи часто используются при эко­

номическом анализе деятельности торговых организаций. Известно, что общая сумма издержек обращения состоит

из двух частей:

Ч.

 

 

 

 

0

 

-*>х

 

а,

+ 2 х

 

г

«

л.

 

 

Рис. 5. Дробно-линейная функция

1 При

подсчете

Для п>40 программа, составленная на ЭВМ

УРАЛ-11,

выдает машинный нуль. Чтобы получить значения Т4 Для п > 40.

можно составить аналогичную программу для ЭВМ БЭСМ-6 или М-20, которая позволяет получить 8— 9 знаков в мантиссе. Отметим, что в прин­ ципе можно составить программу, которая производила бы арифметиче­

ские действия с удвоенной или еще большей степенью точности. Однако составление такой программы несколько затруднено.

48


1). Расходы, зависящие от объема товарооборота, напри­

мер: заработная плата продавцов, транспортные расходы

ит. д.

2). Расходы, не зависящие от объема товарооборота, на­

пример, заработная плата административного персонала, амортизация, аренда и т. д. Если обозначить х — объем то­ варооборота, у — уровень издержек обращения на единицу товарооборота, то зависимость между ними будет

I аг У= «оЧ— L ?

X

где а0 — параметр, определяющий среднее значение суммы расходов на единицу товара, зависящих от объема товарооборота;

ах — параметр, определяющий среднее значение суммы расходов, не зависящих от объема товарооборота.

При изучении зависимости между себестоимостью и раз­ мером выпуска продукции также применяется уравнение (2, 32), его параметрами являются:

а0 — размер пропорциональных издержек на единицу про­ дукции;

<3t — размер постоянных издержек.

Например, при определении расхода электроэнергии, часть его (освещение) относится к постоянным издержкам, а дру­ гая часть (например, транспортировка продукции) — к про­ порциональным.

§ 9. Применение гиперболической формы связи при анализе конкретных экономических процессов

Пример I. Зависимость между размером предприятия по стоимости основных средств (х ) и себестоимостью единицы продукции (у) дана в первых двух столбцах табл. 4.

 

 

 

Таблица 4

Л

у

У

Ух

X

 

 

 

I

15

15,00

14,88

О

11

5,500

12,03

3

12

4,000

10,98

4

12

3,000

10,60

5

9

1,800

10,32

6

10

1,667

10,10

2п=21

с0 =69

с1 = 30,967

68,91

4—484

49