Файл: В.М. Волков Эконометрика. Методические указания и пример выполнения контрольной работы для студентов заочной формы обучения экономических специальностей 060500,060400.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.06.2024

Просмотров: 44

Скачиваний: 0

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

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра прикладной математики

ЭКОНОМЕТРИКА

Методические указания и пример выполнения контрольной работы для студентов заочной формы обучения эконо-

мических специальностей 060500, 060400

Составители В.М. Волков Е.А. Волкова В.А. Гоголин И.А. Ермакова Е.Н. Грибанов

Утверждены на заседании кафедры Протокол № 3 от 05.11.03 Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией специальности 060500 Протокол № 18 от 20.11.03

Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса ГУ КузГТУ

Кемерово 2003

1

ВВЕДЕНИЕ

В данном курсе «Эконометрика» рассматриваются основные разделы экономико-математических методов. Освоение данного курса позволяет давать обоснованный краткосрочный и долгосрочный прогноз технико-экономических, финансовых, демографических и других изменяющихся во времени параметров, а также изучать взаимосвязь различных экономических показателей.

После изучения курса на лекциях и практических занятиях студент должен выполнить контрольную работу в соответствии с данными методическими указаниями. Задания для выполнения контрольной работы определяет преподаватель (в частности, студент самостоятельно выбирает исследуемые величины и данные их изменения во времени со ссылкой на источник информации).

Исходными данными для выполнения контрольной работы являются N>10 последовательных значений во времени (через день, неделю, месяц, год) экономических или финансовых показателей, таких, например, как объем производства, себестоимость продукции, цена товара, курс валюты и прочие, на основе которых следует дать краткосрочный и долгосрочные прогнозы значений изучаемой величины. Для оценки погрешности прогнозов необходимо иметь также дополнительные контрольные значения величины на следующие 5 временных интервалов.

Необходимыми сведениями для освоения курса являются теория вероятностей и математическая статистика.

Проверенные контрольные работы защищаются студентами на занятии. В случае, когда работа не зачтена при проверке, она должна быть исправлена и снова сдана на проверку.

Задания контрольной работы

1.Построить временной ряд вашей величины и вычислить ее основные числовые характеристики.

2.Сгладить ряд методом скользящих средних.

3.Проверить гипотезы о случайности временного ряда.

4.Провести автокорреляционный анализ временного ряда.

5.Оценить модели краткосрочного прогноза.

6.Определить степень полиномиального тренда методом переменных разностей.


2

7.Построить регрессионную модель временного тренда.

8.Оценить адекватность трендовой модели.

9.Дать краткосрочный и долгосрочный прогнозы изменения рассматриваемой величины.

10.Вычислить относительную погрешность прогнозов.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ

ВВЕДЕНИЕ Под эконометрикой можно понимать набор статистических мето-

дов, используемых для количественного анализа и прогнозов экономических процессов по данным наблюдений за их развитием.

Эффективность работы предприятия, отрасли, экономики страны оценивается технико-экономическими показателями, такими как объем выпускаемой продукции, производительность, себестоимость, энергоемкость. Изменение этих показателей во времени (в течение суток, недели, месяца, года), то есть их динамика, представляет так называемый временной ряд. В общем случае временной ряд составляют результаты наблюдений над некоторой величиной ut через равные промежутки времени t = 1, 2, ..., N, где N называется длиной временного ряда.

Изменение значений временного ряда обусловлено действием внутренних для изучаемой величины факторов и определяется двумя составляющими. Во-первых, закономерной, функциональной зависимостью ut от времени, называемой временным трендом yt. Вовторых, совокупностью случайных факторов – случайной составляющей временного ряда εt. Например, увеличение объема капитальных затрат и числа работающих обычно приводит к увеличению со временем объема выпускаемой продукции и может привести также к снижению производительности труда и росту себестоимости продукции. Это внутренние факторы, закономерно влияющие на изменение рассматриваемых показателей во времени и обусловливающие временной тренд. В то же время нерегулярность поставок сырья и материалов на предприятие, неналаженность сбыта продукции и другие причины могут быть рассмотрены как случайные факторы.

Не стараясь на первом этапе математического моделирования вскрыть влияющие на изучаемую величину факторы, мы будем рассматривать временные ряды, которые можно представить в виде суммы временного тренда и случайной составляющей


3

 

ut = yt+εt.

(1)

Основные задачи эконометрического анализа сводятся к следующему: установить наличие или отсутствие корреляционной связи между членами ряда и временного тренда; провести сглаживание временного ряда методом скользящих средних и устранить случайную составляющую; найти степень полинома, описывающего временной тренд методом переменных разностей; выделить полиномиальный временной тренд методом наименьших квадратов; и в конечном итоге дать краткосрочный и долгосрочный прогноз изменения изучаемой величины в будущем.

1. Начальная обработка временного ряда

На первом этапе таблице значений временного ряда дается графическая интерпретация, то есть в плоскости (t ut) наносятся точки, соответствующие значениям ряда, которые соединяются отрезками. Таким образом, имеем график временного ряда.

Далее необходимо вычислить основные числовые характеристи-

ки ряда: среднее значение ut для величин ut вычисляется как среднее

арифметическое этих значений:

n

ut = ut n , (2)

t =1

дисперсия s 2 величины ut как квадратичная мера рассеивания значений ряда относительно среднего значения определяется по формуле

s 2 = n (u

 

u )2

(n 1) ,

(3)

i=1

t

t

 

 

 

 

 

среднее квадратическое отклонение как линейная мера рассеивания:

 

 

 

 

s = s2 .

(4)

2. Сглаживание временных рядов методом скользящих средних

Сглаживание временного ряда выполняется для устранения случайной составляющей, выделения тренда по выбранному числу членов ряда m и визуализации тенденций изменения ряда во времени. Для выделения тренда используется метод наименьших квадратов, с помощью которого по нечетному числу членов ряда m строятся полиномы выбранной степени p, начиная с первого и т.д. членов ряда.


4

Степень полинома и число точек сглаживания выбираются из общих соображений, включая существо решаемой задачи, и подбора степени по пробным кратковременным прогнозам.

Новое сглаженное значение временного ряда в средней точке из m заданных находится как линейная комбинация старых m значений ряда с коэффициентами, зависящими от выбранной степени полинома.

Если сглаживание временного ряда осуществляется по m = 5 точкам, то для p = 1 (линейное сглаживание) новое значение временного ряда вычисляется как среднеарифметическое пяти заданных значений ряда. Таким образом, новое, третье значение вычисляется по пяти первым заданным, четвертое значение по пяти заданным, начиная со второго, и т.д., то есть

 

 

~

ut 2

+ ut 1 + ut + ut +1

+ ut +2

 

 

 

 

ut =

 

 

 

,

(5)

 

~

 

5

 

 

 

 

 

 

 

где

– заданное и новое сглаженное значения временного ряда

ut , ut

(t = 3, ..., N – 3).

Для вычисления сглаженных первых и последних (m – 1)/2 значений ряда (при m = 5 вычисляют два первых и два последних члена сглаженного ряда) используют следующие формулы: при p = 1

~

 

1

(3u1 + 2u2 + u3 u5 ),

u1

=

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

1

 

 

 

(4u1

+ 3u2 + 2u3 + u4 ),

u2

=

 

 

 

 

 

 

10

 

 

1

 

(6)

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4uN + 3uN 1 + 2uN 2 + uN 3 ),

uN

1

=

 

 

 

 

10

 

 

 

1

 

 

 

 

~

 

 

 

(3uN

+ 2uN 1 + uN 2 uN 4 ).

uN

=

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

После вычисления сглаженных значений ряда строится его графическое изображение на графике временного ряда путем гладкого соединения новых точек. Затем делается вывод о монотонности или немонотонности временного ряда.

3. Проверка гипотезы о случайности временного ряда (о наличии тренда)

Если наблюдается монотонность сглаженного ряда, то вопрос о


5

наличии временного тренда решают следующим образом. Ряд разбивают на две половины и рассчитывают uп , uв – средние значения

первой и второй половины ряда, имеющие объемы n п , n в ; sп2 , sв2

дисперсии первой и второй половины ряда, найденные по формулам (2),(3). Если длина ряда нечетное число, то в одной из его половин (любой) число значений будет на единицу больше, чем в другой.

Далее проверяют гипотезу о равенстве дисперсий первой и второй половины ряда по критерию Фишера. Рассчитывают статистику:

 

2

S

2

приS

2

> S

2

;

 

S

п

в

п

в

(7)

F =

 

 

 

 

 

2

 

2

 

2

 

2

 

 

Sв

Sп

приSв

> Sп .

 

Значение F сравнивают с критическим значением Fкр по табл.1 с k1 = nп 1, k2 = nв 1 степенями свободы. Если F > Fкр, то диспер-

сии различны на уровне значимости 5 %. В противном случае дисперсии считаются равными. Если значения ваших входных параметров в таблице отсутствуют, следует выбирать критические значения по имеющимся промежуточным данным – проводить интерполяцию.

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

Степени

Критические значения распределения Фишера

 

cвободы

 

 

 

 

 

 

 

k 2 \ k1

5

10

15

20

25

30

 

5

5,0

4,7

4,6

4,6

4,5

4,5

 

10

3,3

3,0

2,8

2,8

2,7

2,7

 

15

2,9

2,5

2,4

2,3

2,3

2,2

 

20

2,7

2,3

2,2

2,1

2,1

2,0

 

25

2,6

2,2

2,1

2,0

2,0

1,9

 

30

2,5

2,2

2,0

1,9

1,9

1,8

 

В случае равенства дисперсий проверяется гипотеза о случайности временного ряда, основанная на сравнении средних значений первой

и второй половины ряда, по статистике (величине):

 

t =

uп uв

 

nп nв (nп + nв 2)

.

(8)

 

(nп 1)sп2 +(nв 1)sв2

 

nп + nв

 

Значение t сравнивается с критическим значением распределения Стьюдента tк р = tk ;α с k = n п + n в – 2 степенями свободы и уров-

нем значимости α. При α = 0,05 критические значения распределения