Задание 1
Имеются следующие выборочные данные о стоимости основных производственных фондов и выпуске продукции по 30 однородным предприятиям одного из регионов за год, млрд. руб. (выборка 20%-ная, механическая):
Таблица 1.1
Исходные данные
| № предпри-ятия | Среднегодовая стоимость основных производ-ственных фондов | Объем выпуска продукции | № предпри-ятия | Среднегодовая стоимость основных производ-ственных фондов | Объем выпуска продукции |
| 19,6 | 24,4 | 32,5 | 33,1 | ||
| 24,7 | 28,0 | 45,8 | 48,7 | ||
| 29,3 | 29,1 | 43,7 | 43,1 | ||
| 31,3 | 33,6 | 30,7 | 30,5 | ||
| 32,1 | 35,5 | 31,3 | 34,3 | ||
| 26,7 | 29,4 | 42,4 | 41,8 | ||
| 28,7 | 29,5 | 40,7 | 41,5 | ||
| 38,6 | 36,8 | 41,1 | 39,2 | ||
| 43,2 | 42,3 | 33,4 | 35,4 | ||
| 49,9 | 46,9 | 15,0 | 25,5 | ||
| 55,0 | 50,5 | 20,3 | 20,9 | ||
| 32,2 | 34,1 | 24,1 | 24,5 | ||
| 32,3 | 31,5 | 35,5 | 37,2 | ||
| 32,4 | 30,2 | 37,7 | 37,6 | ||
| 40,7 | 40,3 | 33,2 | 34,5 |
По исходным данным:
1. Построить статистический ряд распределения предприятий по признаку — Среднегодовая стоимость основных производственных фондов(ОПФ), образовав четыре группы с равными интервалами.
2. Графическим методом и путем расчетов определить значения моды и медианы.
3. Рассчитать характеристики интервального ряда распределения: среднюю арифметическую, среднее квадратическое отклонение, коэффициент вариации, моду и медиану.
4. Вычислить среднюю арифметическую по исходным данным, сравнить ее с аналогичным показателем, рассчитанным в п. 3 для интервального ряда распределения. Объяснить причину их расхождения.
Сделать выводы по результатам выполнения задания.
1.1
Для построения интервального ряда распределения определяем величину интервала i по формуле:
млрд. руб.
При i =10 млрд. руб. границы интервалов ряда распределения имеют следующий вид:
Таблица 1.2
Границы интервалов ряда распределения предприятий по признаку среднегодовая стоимость ОПФ
| Номер | Нижняя граница | Верхняя граница |
| группы | ||
Для построения интервального ряда необходимо подсчитать число организаций, входящих в каждую группу (частоты групп).
Процесс группировки единиц совокупности по признаку среднегодовая стоимость ОПФ представлен в таблице 1.3.
Таблица 1.3
Интервальный ряд распределения предприятий по среднегодовой стоимости ОПФ
| Группа предприятий по среднегодовой стоимости ОПФ | Число предприятий в группе | Накопительная частота | Накопленная частотноть группы, % | |
| В абсолютном выражении | В процентах к итогу, % | |||
| 15 - 25 | 16,67 | 16,67% | ||
| 25 - 35 | 43,33 | 60,00% | ||
| 35 - 45 | 30,00 | 90,00% | ||
| 45 - 55 | 10,00 | 100,00% | ||
| Итого: | 100,00 | 100,00% |
Вывод: Анализ интервального ряда распределения изучаемой совокупности предприятий показывает, что распределение предприятий по среднегодовой стоимости ОПФ не является равномерным:
Предприятия с наиболее типичными значениями показателя входят в интервал от 25 млрд. руб. до 35 млрд. руб. Их удельный вес 43,33%.
Предприятия с наибольшими значениями показателя входят в интервал от 45 млрд. руб. до 55 млрд. руб. Их удельный вес 10%.
Предприятия с наименьшими значениями показателя входят в интервал от 15 млрд. руб. до 25 млрд. руб. Их удельный вес 16,67%.
1.2

Рис.1.1 Определение моды графическим методом, 
,где
- нижняя граница модального интервала; i – величина модального интервала;
- частота модального интервала;
- частота интервала, предшествующего модальному;
- частота интервала, следующего за модальным.


Рис.1.2 Определение медианы графическим методом, 
,где
- нижняя граница медианного интервала; i – величина медианного интервала;
- сумма всех частот ряда;
- частота медианного интервала;
- накопительная частота интервала, предшествующая медианному.

Вывод: Мода ряда распределения равна примерно 31,67 млрд. руб. Она показывает, что в данной совокупности чаще всего встречаются предприятия с уровнем среднегодовой стоимости ОПФ 31,67 млрд. руб.
Медиана ряда распределения равна примерно 31,94 млрд. руб. Она показывает, что в данной совокупности 50% предприятий имеют среднегодовую стоимость ОПФ менее 31,94 млрд. руб., а остальные 50% – более 31,94 млрд. руб.
1.3
Расчет характеристик интервального ряда распределения проведем в рабочей таблице 1.4.
Таблица 1.4
Расчетная таблица для нахождения характеристик ряда распределения.
| Группа предприятий по среднегодовой стоимости ОПФ | Число предприятий в группе | Середина интервала | | | |
| 15 - 25 | 20,0 | -13,33 | 888,89 | ||
| 25 - 35 | 30,0 | -3,33 | 144,44 | ||
| 35 - 45 | 40,0 | 6,67 | 400,00 | ||
| 45 - 55 | 50,0 | 16,67 | 833,33 | ||
| Итого | 2266,67 |




Вывод: На основе проведенных расчетов можно сделать вывод о том, что средний уровень среднегодовой стоимости ОПФ для данной совокупности составляет 33,33 млрд. руб., отклонение от средней в ту или иную сторону составляет в среднем 8,69 млрд. руб. (или 26,08%).
Показатель
, следовательно, по данному признаку выборочная совокупность однородна.
Так как значение показателя лежит в диапазоне 0%<V s
40%оценочной шкалы, следовательно, колеблемость изучаемого признака незначительная.
Распределение приблизительно симметрично, так как параметры
, Mo, Me отличаются незначительно:
=33,33, Mo =31,67, Me =31,94.
Таким образом, найденный средний уровень среднегодовой стоимости ОПФ (33,33 млрд. руб.) является типичной, надежной характеристикой исследуемой совокупности предприятий.
1.4
Для расчета применяется средняя арифметическая простая:

Причина расхождения средних величин заключается в том, что средняя арифметическая по исходным данным определяется по фактическим значениям исследуемого признака для всех 30 предприятий, а средняя арифметическая рассчитанная в п.3 вычисляется для интервального ряда, когда в качестве значений признака берутся середины интервалов, следовательно, значение средней будет менее точным.
Задание 2
По исходным данным:
1. Установить наличие и характер связи между признаками — Среднегодовая стоимость ОПФ и Объем выпуска продукции методами:
а ) аналитической группировки;
б) корреляционной таблицы.
2. Измерить тесноту корреляционной связи между названными признаками с использованием коэффициентов детерминации и эмпирического корреляционного отношения.
Сделать выводы по результатам выполнения задания.
2.1
Точечный график связи признаков изучаемой совокупности позволяет сделать вывод, что имеет место статистическая связь. Предположительный вид связи – линейная прямая.

Рис. 2.1 Диаграмма рассеяния
Аналитическая группировка строится по факторному признаку X и для каждой j-й группы ряда определяется среднегрупповое значение результативного признака Y. Если с ростом значений фактора X от группы к группе средние значения систематически возрастают (или убывают), между признаками X и Y имеет место корреляционная связь.
Построим таблицу аналитической группировки, характеризующую зависимость между факторным признаком X – среднегодовая стоимость ОПФ и результативным признаком Y – объем выпуска продукции. Макет аналитической таблицы имеет следующий вид (табл. 2.1).
Таблица 2.1
Зависимость между факторным и результативным признаками
| № группы | Группы предприятий по среднегод. ст-ти ОПФ | Число предприятий в группе | Объем выпуска продукции | |
| Всего | Среднее | |||
| 15 - 25 | 123,3 | 24,66 | ||
| 25 - 35 | 420,7 | 32,36 | ||
| 35 - 45 | 359,8 | 39,98 | ||
| 45 - 55 | 146,1 | 48,70 | ||
| Итого | 1049,9 | 35,00 |
Вывод: Результаты выполнения аналитической группировки предприятий по факторному признаку, представленные в таблице 2.1, показывают, что с увеличением значений факторного признака Х (среднегодовая стоимость ОПФ) закономерно увеличиваются средние групповые значения результативного признака (объем выпуска продукции). Следовательно, между признаками Х и Y существует прямая корреляционная связь.
Для построения корреляционной таблицы необходимо знать величины и границы интервалов по двум признакам факторному и результативному. Величина интервала и границы интервалов для факторного признака известны, для результативного признака – Объем выпуска продукции величина интервала определяется по формуле:

Процесс группировки единиц совокупности по признаку Объем выпуска продукции представлен в таблице 2.2
Таблица 2.2
Интервальный ряд распределения предприятий по объему выпуска продукции
| Группа предприятий по объему выпуска продукции | Число предприятий в группе | Накопительная частота | Накопленная частотноть группы, % | |
| В абсолютном выражении | В процентах к итогу, % | |||
| 20,9 - 28,3 | 16,67 | 16,67% | ||
| 28,3 - 35,7 | 43,33 | 60,00% | ||
| 35,7 - 43,1 | 30,00 | 90,00% | ||
| 43,1 - 50,5 | 10,00 | 100,00% | ||
| Итого: | 100,00 | 100,00% |
Используя группировки по факторному и результативному признакам строим корреляционную таблицу (табл. 2.3)
Таблица 2.3
Корреляционная таблица зависимости между факторным и результативным признаками
| Группы предприятий по среднегод. ст-ти ОПФ, млрд. руб. | Группы предприятий по объему выпуска продукции, млрд. руб. | ||||
| 20,9 - 28,3 | 28,3 - 35,7 | 35,7 - 43,1 | 43,1 - 50,5 | Итого | |
| 15 - 25 | |||||
| 25 - 35 | |||||
| 35 - 45 | |||||
| 45 - 55 | |||||
| Итого |
Вывод: Анализ данных таблицы 2.3 показывает, что распределение частот групп произошло вдоль диагонали, идущей из левого верхнего угла в правый нижний угол таблицы. Это свидетельствует о наличии прямой корреляционной связи между Среднегодовая стоимость ОПФ и Объем выпуска продукции.
2.2
Для измерения тесной связи между факторным и результативным признаками рассчитывают специальные показатели – эмпирический коэффициент детерминации
и эмпирическое корреляционное отношение
.
Эмпирический коэффициент детерминации рассчитывается как доля межгрупповой дисперсии в общей дисперсии по формуле:
,
где
- межгрупповая дисперсия результативного признака;
- общая дисперсия результативного признака.
,
где
- индивидуальное значение результативного признака;
- общее среднее значение результативного признака;
- число единиц совокупности.
,
где
- групповые средние;
- общая средняя;
- число единиц в
-ой группе;
- число групп.
Общая средняя
вычисляется как средняя арифметическая простая по всем единицам совокупности:

Для расчета общей дисперсии
применяется вспомогательная таблица 2.4.
Таблица 2.4
Вспомогательная таблица для расчета общей дисперсии
| № предприятия | Объем выпуска продукции, млн.руб. | | |
| 20,9 | -14,1 | 198,81 | |
| 24,4 | -10,6 | 112,36 | |
| 24,5 | -10,5 | 110,25 | |
| 25,5 | -9,5 | 90,25 | |
| 28,0 | -7,0 | 49,00 | |
| 29,1 | -5,9 | 34,81 | |
| 29,4 | -5,6 | 31,36 | |
| 29,5 | -5,5 | 30,25 | |
| 30,2 | -4,8 | 23,04 | |
| 30,5 | -4,5 | 20,25 | |
| 31,5 | -3,5 | 12,25 | |
| 33,1 | -1,9 | 3,61 | |
| 33,6 | -1,4 | 1,96 | |
| 34,1 | -0,9 | 0,81 | |
| 34,3 | -0,7 | 0,49 | |
| 34,5 | -0,5 | 0,25 | |
| 35,4 | 0,4 | 0,16 | |
| 35,5 | 0,5 | 0,25 | |
| 36,8 | 1,8 | 3,24 | |
| 37,2 | 2,2 | 4,84 | |
| 37,6 | 2,6 | 6,76 | |
| 39,2 | 4,2 | 17,64 | |
| 40,3 | 5,3 | 28,09 | |
| 41,5 | 6,5 | 42,25 | |
| 41,8 | 6,8 | 46,24 | |
| 42,3 | 7,3 | 53,29 | |
| 43,1 | 8,1 | 65,61 | |
| 46,9 | 11,9 | 141,61 | |
| 48,7 | 13,7 | 187,69 | |
| 50,5 | 15,5 | 240,25 | |
| Итого | 1049,9 | Итого | 1557,67 |

Для расчета межгрупповой дисперсии строится вспомогательная таблица 2.5.
Таблица 2.5
Вспомогательная таблица для расчета межгрупповой дисперсии.
| Группы предприятий по объему выпуска продукции | Число предприятий в группе | Среднее значение в группе | | |
| 20,9 - 28,3 | 24,6 | -10,4 | 540,80 | |
| 28,3 - 35,7 | 32,0 | -3,0 | 117,00 | |
| 35,7 - 43,1 | 39,4 | 4,4 | 174,24 | |
| 43,1 - 50,5 | 46,8 | 11,8 | 417,72 | |
| Итого | Итого | 1249,76 |


Вывод: Эмпирический коэффициент детерминации показывает, что 80% вариации объема выручки от продаж обусловлено уровнем среднегодовой стоимости основных производственных фондов, а 20% - влиянием прочих неучтенных факторов.
Эмпирическое корреляционное отношение
оценивает тесноту связи между факторным и результативным признаками и вычисляется по формуле:
или 89,6%
Вывод: Согласно шкале Чэддока связь между факторным и результативным признаками совокупности является тесной.
Задание 3
По результатам выполнения задания 1 с вероятностью 0,954 определить:
1. Ошибку выборки среднего уровня среднегодовой стоимости ОПФ и границы, в которых будет находиться средний уровень среднегодовой стоимости ОПФ для генеральной совокупности предприятий;
2. Ошибку выборки доли предприятий с уровнем среднегодовой стоимости ОПФ35 млрд.руб. и более и границы, в которых будет находиться генеральная доля.
3.1
Средняя ошибка выборки
- это среднее квадратическое отклонение всех возможных значений выборочной средней от генеральной средней.
Для случайной и механической выборки с бесповторным способом отбора средняя ошибка
выборочной средней
определяется по формуле:

Предельная ошибка выборки
определяет границы, в пределах которых будет находиться генеральная средняя:
,
,
где
- выборочная средняя;
-генеральная средняя.
Предельная ошибка выборки кратна средней ошибке с коэффициентом кратности t (называемым коэффициентом доверия):

Наиболее часто используемые доверительные вероятности Р и соответствующие им значения t задаются следующим образом (табл. 3.1)
Таблица 3.1
| Доверительная вероятность P | 0,683 | 0,866 | 0,954 | 0,988 | 0,997 | 0,999 |
| Значение t | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 |
По условию выборочная совокупность насчитывает 30 предприятий, выборка 20%-ная механическая, следовательно, генеральная совокупность включает 150 предприятий. Значение параметров, необходимых для решения задачи, представлены в таблице 3.2.
Таблица 3.2
| | | | | |
| 0,954 | 2,0 | 33,33 | 75,56 |




Вывод: На основании предельного выборочного обследования предприятий с вероятностью 0,954 можно утверждать, что для генеральной совокупности предприятий средний уровень среднегодовой стоимости ОПФ находится в пределах от 30,49 млрд. руб. до 36,67 млрд. руб.
3.2
Доля выборочной совокупности, обладающих тем или иным заданным свойством, выражается формулой:
,
где
- число единиц совокупности, обладающих заданным свойством;
- общее число совокупностей.
Для случайной и механической выборки с бесповторным способом отбора предельная ошибка выборки
доли единиц, обладающих заданным свойствам, рассчитывается по формуле:
,
,
где
- доля единиц совокупности, обладающих заданным свойствам;
- доля единиц совокупности, не обладающих данным свойством;
- число единиц в генеральной совокупности;
- число единиц в выборочной совокупности.
Предельная ошибка выборки
определяет границы, в пределах которых будет находиться генеральная доля
единиц, обладающих заданным свойством:

По условию задания исследуемым свойством является равенство или превышающий 35 млрд. руб. уровень среднегодовой стоимости ОПФ. Число предприятий с заданным свойством определяется из таблицы 1.3 (графа 2).

Расчет выборочной доли:


Расчет предельной ошибки выборки для доли:

Определение доверительного интервала генеральной доли:



или 
Вывод: С вероятностью 0,954 можно утверждать, что в генеральной совокупности предприятий доля предприятий с уровнем среднегодовой стоимости ОПФ 35 млрд. руб. и выше будет находиться в пределах от 24% до 56%.