Файл: В.М. Волков Эконометрика. методические указания, задания и пример выполнения контрольной работы для студентов экономических специальностей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.06.2024
Просмотров: 79
Скачиваний: 0
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ
ЭКОНОМЕТРИКА
Методические указания, задания и пример выполнения контрольной работы для студентов экономических специальностей
Составители В.М.Волков Е.А.Волкова В.А.Гоголин И.А.Ермакова Е.Н.Грибанов
Утверждены на заседании кафедры Протокол № 4 от 28.01.02 Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией специальности 060500 Протокол №5 от 22.02.02
Электронный вариант находится в библиотеке главного корпуса ГУ КузГТУ
Кемерово 2002
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). 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.
7.Построить регрессионную модель временного тренда.
8.Оценить адекватность трендовой модели.
9.Дать краткосрочный и долгосрочный прогнозы изменения рассматриваемой величины.
2
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ
Введение Под эконометрикой можно понимать набор статистических
методов, 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 и т.п. Изменение этих показателей во времени (в течение суток, недели, месяца, года и т.д.), 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. Во- |
||
вторых, 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 т.п. 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, т.е. |
|
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
3
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, т.е. в плоскости (t-ut) наносятся точки, соответствующие значениям ряда, которые соединяются отрезками. Таким образом, имеем график временного ряда.
Далее необходимо вычислить основные числовые характеристики
ряда: среднее значение ut |
для величин ut, вычисляется как среднее |
||
арифметическое этих значений: |
|
|
|
ut |
n |
|
|
= ∑ut |
n , |
(2) |
|
дисперсия s 2 величины |
t =1 |
|
|
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. Степень полинома и число точек сглаживания выбираются из общих соображений, включая существо решаемой задачи, и подбора степени по пробным кратковременным прогнозам.
4
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 |
, |
(5) |
|
|
ut = |
|
5 |
|
|||
~ |
|
|
|
|
|
||
– заданное и новое сглаженное значения временного ряда |
|||||||
где ut , ut |
(t = 3, ..., N – 3).
Для p = 2, то есть при квадратичном сглаживании, формула
принимает вид |
−3ut −2 |
+12ut −1 +17ut +12ut +1 |
−3ut +2 |
|
|
~ |
. |
(6) |
|||
ut = |
|
35 |
|
||
|
|
|
|
|
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 |
|
|
(7) |
||||||
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
(4uN + 3uN −1 + 2uN −2 + uN −3 ), |
||||||
uN |
−1 |
= |
10 |
||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
||||||
~ |
= |
(3uN |
+2uN −1 + uN −2 −uN −4 ); |
||||||||||
uN |
5 |
||||||||||||
при p = 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
~ |
|
|
|
|
|
|
(31u1 +9u2 − 3u3 −5u4 + 3u5 ), |
||||||
u1 |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
35 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
~ |
|
|
|
1 |
|
|
|
(9u1 |
+13u2 +12u3 +6u4 −5u5 ), |
||||
u2 |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
35 |
|
||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
||||||
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
(9uN +13uN −1 +12uN −2 +6uN −3 −5uN −4 ), |
||||
uN −1 |
|
= |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
35 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
~ |
1 |
(31uN +9uN −1 |
|
|
+3uN −4 ). |
|
|
uN = |
|
−3uN −2 |
−5uN −3 |
(8) |
|||
35 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
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 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).
Далее проверяют гипотезу о равенстве дисперсий первой и второй половины ряда по критерию Фишера. Рассчитывают статистику:
S2 |
S2 |
приS2 |
> S2 |
; |
(9) |
F = п |
в |
п |
в |
|
|
Sв2 |
Sп2 приSв2 > Sп2 |
, |
|
Значение F сравнивают с критическим значением Fкр по табл.1 с k1 = nп −1, k2 = nв −1 степенями свободы. Если F > Fкр, то дисперсии
различны на уровне значимости 5%. В противном случае дисперсии считаются равными.
|
|
|
|
|
|
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 |
|