Адекватность модели проверим с помощью F-критерия

Величина множественного коэффициента детерминации R²=0,799, также рассчитана с помощью инструмента «Регрессия» надстройки «Анализ данных» приложения MS Excel (результаты вычисления – в Приложении 7). Построенную модель на основе этого параметра можно признать достаточно качественной. А изменение результативного показателя примерно на 80 % обусловлено влиянием факторов, включенных в модель.

Наблюдаемое значение F–критерия превышает табличное: 16,65 > 4,52, т.е. выполнено неравенство , а значит, в 95 % случаев уравнение регрессии статистически значимо и отражает существенную зависимость между факторами и результативным показателем.

Уравнение можно признать надежным и значимым, доказывающим наличие исследуемой зависимости.

4. Оценим качество построенного уравнения с помощью средней ошибки аппроксимации.

Проведем необходимые дополнительные расчеты с вспомогательной таблицей (графа 11 Приложения 6). На основе полученных данных найдем значение средней ошибки аппроксимации:

Полученное значение средней ошибки аппроксимации подтверждает удовлетворительную точность построенной модели.

5. Используя метод многошагового регрессионного анализа, построим регрессионную модель только со значимыми факторами и оценим ее параметры.

Поскольку модель со всеми заданными факторами уже построена, и значимость каждого фактора рассчитана, можем перейти к следующему шагу анализа, исключив из модели самый незначимый фактор.

Исключаем фактор Х₆- оценка ВВП по паритету покупательной способности в 1994 г. на душу населения (в % к США). Строим новую модель с оставшимися факторами:

Параметры данного уравнения найдем с помощью инструмента «Регрессия» надстройки «Анализ данных» приложения MS Excel (результаты вычисления – в Приложении 8):

b₀=11,3789103724081

b₁= -0,140477614195711

b₂= 0,334073328849854

b₄= -0,0590948468841696

b₅= 0,354719169807746

Получаем уравнение линейной множественной регрессии:

Расчетные значения критерия для заданных параметров получили с помощью инструмента «Регрессия» надстройки «Анализ данных» приложения MS Excel (результаты вычисления – в Приложении 8):

Поскольку , то коэффициенты b₁, b₂, b₄ не являются значимыми для построенной модели. Исключаем самый незначимый фактор:

Исключаем фактор Х₁- потребление мяса и мясопродуктов на душу населения (кг).

Строим новую модель с оставшимися факторами:

Параметры данного уравнения найдем с помощью инструмента «Регрессия» надстройки «Анализ данных» приложения MS Excel (результаты вычисления – в Приложении 9):

b₀= 5,45597214112287

b₂= 0,200539077387593

b₄= -0,0847616134509301

b₅= 0,374792925415136

Получаем уравнение линейной множественной регрессии:

Поскольку , то коэффициенты b₂, b₄ не являются значимыми для построенной модели. Исключаем самый незначимый фактор:

Исключаем фактор Х₈- потребление фруктов и ягод на душу населения (кг). Строим новую модель с оставшимися факторами:

Параметры данного уравнения найдем с помощью инструмента «Регрессия» надстройки «Анализ данных» приложения MS Excel (результаты вычисления – в Приложении 10):

b₀= -14,5137453627595

b₂= 0,272342209805998

b₅= 0,471219957359132

Получаем уравнение линейной множественной регрессии:

Поскольку

то коэффициент b₂ не является значимым для построенной модели. Исключаем незначимый фактор:

Исключаем фактор Х₃- потребление сахара на душу населения (кг). Строим новую модель с оставшимся фактором:

Параметры данного уравнения найдем с помощью инструмента «Регрессия» надстройки «Анализ данных» приложения MS Excel (результаты вычисления – в Приложении 11):

b₀= 0,166147

b₅= 0,412251

Получаем уравнение линейной парной регрессии:

Расчетное значение критерия для параметра b₅ получили с помощью инструмента «Регрессия» надстройки «Анализ данных» приложения MS Excel (результаты вычисления – в Приложении 11):

Поскольку

то коэффициент b₅является значимым для построенной модели. Таким образом, посредством пошагового регрессионного анализа, осуществленного методом исключения факторов, получили модель, содержащую только один значимый фактор Х₉- потребление хлебных продуктов на душу населения (кг).

6. Определим прогнозное значение результата, если прогнозные значения факторов составляют 80 % от их максимальных значений.

Поскольку в уравнении регрессии остался лишь один значимый фактор, именно на основе данных о потреблении хлебных продуктов на душу населения будем рассчитывать прогнозное значение результативного показателя.

Если прогнозное значение фактора составит 80% от своего максимального значения

тогда точечное прогнозное значение результативного показателя составит

Т.е. если потребление хлебных продуктов на душу населения составит 152,8 кг, то прогнозное значение смертности населения по причине болезни органов кровообращения на 100000 населения составит примерно 63.

7. Рассчитаем ошибки и доверительный интервал прогноза для уровня значимости и .

Доверительный интервал для среднего размера смертности населения по причине болезни органов кровообращения на 100000 населения при условии, что потребление хлебных продуктов составляет х = 152,8 кг с надежностью g=0,95:

где стандартная ошибка для средних значений:

Т.е. средний размер смертности населения по причине болезни органов кровообращения на 100000 населения при условии, что потребление хлебных продуктов составляет х = 152,8 кг, находится в интервале от 53 до 72 человек. Доверительный интервал для индивидуальных значений размера смертности населения по причине болезни органов кровообращения на 100000 населения при условии, что потребление хлебных продуктов составляет х = 152,8 кг с надежностью g=0,95:

где стандартная ошибка для индивидуальных значений:

Таким образом, если потребление хлебных продуктов будет находиться на уровне 152,8 кг, то возможный размер смертности населения по причине болезни органов кровообращения на 100000 населения в 95% случаев может находиться внутри интервала от 35 до 90 человек.

Рассчитаем те же показатели для уровня значимости

Доверительный интервал для индивидуальных значений размера смертности населения по причине болезни органов кровообращения на 100000 населения при условии, что потребление хлебных продуктов составляет х = 152,8 кг с надежностью g=0,90:

Таким образом, если потребление хлебных продуктов будет находиться на уровне 152,8 кг, то возможный размер смертности населения по причине болезни органов кровообращения на 100000 населения в 90% случаев может находиться внутри интервала от 40 до 85 человек.

8. Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы:

На основе сравнительной оценки влияния факторов на результативный показатель посредством расчета коэффициентов эластичности удалось установить, что смертность населения по причине болезни органов кровообращения на 100000 населения увеличивается примерно на 0,12 % при увеличении потребления мяса и мясопродуктов на душу населения на 1 %, на 0,21% при увеличении на 1% потребления сахара на душу населения и на 0,37% при увеличении потребления хлебных продуктов на душу населения на 1%.

А при увеличении оценки ВВП по паритету покупательной способности в 1994 г. на душу населения на 1% результативный показатель, наоборот, уменьшится на 0,59%. Увеличение же потребления фруктов и ягод на душу населения на 1% повлечет снижение смертности примерно на 1,02%.

Величина множественного коэффициента детерминации R²=0,799 свидетельствует о том, что изменение результативного показателя примерно на 80% обусловлено влиянием факторов, включенных в модель. Оценка качества построенного уравнения с помощью средней ошибки аппроксимации подтверждает удовлетворительную точность построенной модели.

Оценка адекватности построенной модели с помощью F-Критерия Фишера подтвердила, что в 95 % случаев уравнение регрессии статистически значимо и отражает существенную зависимость между факторами и результативным показателем. А значит, уравнение можно признать надежным и значимым, доказывающим наличие исследуемой зависимости.

Посредством пошагового регрессионного анализа, осуществленного методом исключения факторов, получили модель, содержащую только один значимый фактор - потребление хлебных продуктов на душу населения. С его использованием построили новое уравнение регрессии, с помощью которого рассчитали прогнозное точечное значение результативного показателя и доверительный интервал для уровня значимости и .

Задача 3

В исходной таблице (графы 2 и 3 Приложения 13) представлены статистические данные об объеме продаж продовольственных товаров с 1 января 1990 г. в относительных единицах.

Требуется:

1. Представить временной ряд графически, провести его сглаживание методом простой скользящей средней, оценить наличие тренда.

2. Построить уравнение неслучайной составляющей (тренда) временного ряда, проверить значимость построенного уравнения по F-критерию при уровне значимости .

3. Дать точечную, интервальную оценки прогноза среднего и индивидуального значений с надежностью на 1 и 2 шага вперед.

4. Построить авторегрессионную модель временного ряда, дать точечный, интервальный прогноз среднего и индивидуального значений с надежностью на 1 и 2 шага вперед.

5. Сделать выводы по полученным результатам.

Решение:

1. Представим временной ряд графически:

Проведем его сглаживание методом простой скользящей средней. Выбрав величину скользящей средней, равную 3, доработаем исходную таблицу данных – найдем средние значения для каждых трех исходных (графа 4 Приложения 13).

На основе средних значений строим диаграмму сглаженных данных:

По графику можно сделать предположение о наличии тренда линейного типа. Для наглядности еще более сгладим исходные данные, построив с помощью инструмента «Скользящее среднее» надстройки «Анализ данных» приложения MS Excel график пятичленной скользящей средней.