Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Metodichka_lab_Ekonometria

.pdf
Скачиваний:
77
Добавлен:
13.04.2015
Размер:
29.38 Mб
Скачать

Лабораторная работа 5 выполнена полностью.

5.5 Вопросы для самопроверки по разделу 5

1.Автокорреляция в регрессионных моделях, причины автокорреляции. Последствия автокорреляции и способы ее устранения.

2.Методы обнаружения автокорреляции. Метод рядов для обнаружения автокорреляции.

3.Критерий Дарбина–Уотсона для обнаружения автокорреляции. Нижние и верхние границы критических точек Дарбина–Уотсона.

4.Коэффициент автокорреляции первого порядка и его применение для раскрытия неопределенности в критерии Дарбина–Уотсона.

89

Раздел 6 Фиктивные (индикативные) переменные в эконометрических моделях

6.1 Теоретические замечания

Для решения различных задач эконометрического анализа в регрессионных моделях в качестве объясняющих переменных приходится использовать не только количественные, но и фиктивные (индикативные) переменные для учета качественных признаков (профессия, пол, уровень образования и т. д.). Виды фиктивных переменных и анализ, который можно провести на основании регрессионных моделей детально описаны в

[3].

6.2 Организация данных и расчетов на листе MS Excel

Рассмотрим пример построения регрессионной модели с фиктивными переменными, характеризующими фирмы производителей и выводы, которые можно сделать на ее основании.

Компьютерный клуб в течении последних двух лет закупал технику трех производителей D, F, G . Менеджер клуба решил проанализировать

надежность работы данной техники. Для этого он собрал данные о возрасте техники m в месяцах и времени h (в часах) безаварийной работы до последней поломки. Выборка наблюдений по 40 единицам техники дала следующие результаты (табл. 6.1).

Таблица 6.1

Характеристики техники

Номер техники

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Производитель

 

 

 

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

Время безаварийной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

работы h , часы

 

 

 

201

207

204

214

208

196

186

203

197

185

Возраст компьютерной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

техники m , месяцы

 

19

19

18

12

15

20

21

17

18

20

11

12

13

 

14

 

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

F

F

F

 

F

 

F

F

F

F

F

F

F

F

F

F

D

267

251

267

 

242

 

234

270

240

272

236

239

267

250

258

274

285

13

12

13

 

16

 

18

12

17

11

21

18

14

17

14

12

14

26

27

28

 

29

 

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

D

D

D

D

D

D

D

D

D

D

D

D

D

D

D

272

282

279

 

278

 

258

261

258

270

274

258

272

251

262

267

278

12

13

12

 

12

 

17

17

20

16

15

18

19

20

20

16

16

Постройте модель зависимости времени безаварийной работы компьютерной техники от возраста в двух случаях:

1)без учета фирмы производителя;

2)учитывая фирму производителя.

90

Сделайте выводы по каждому уравнению в отдельности и сравните уравнения, полученные в пунктах 1) и 2).

Сформулируйте приоритеты при закупке компьютерной техники трех производителей, если единственным критерием является время ее безаварийной работы.

Решение. Предположим, что зависимость времени h (в часах) безаварийной работы компьютерной техники от возраста m в месяцах линейная: h = a + bm +ε . С помощью пакета «Анализ данных» (функция –

«Регрессия»)

программы MS

Excel рассчитаем параметры

линейного

 

 

ˆ

= a + bm и характеристики качества модели.

уравнения парной регрессии h

Анализируя полученный отчет (рис. 6.1) сделаем следующие выводы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫВОД ИТОГОВ

 

 

 

 

 

 

 

Регрессионная

 

 

 

 

 

 

 

статистика

 

 

 

 

 

 

 

Множественный R

0,5721

 

 

 

 

 

R-квадрат

 

0,3273

 

 

 

 

 

Нормированный R-

 

 

 

 

 

 

 

квадрат

 

0,3096

 

 

 

 

 

Стандартная ошибка

25,2023

 

 

 

 

 

Наблюдения

 

40

 

 

 

 

 

 

Дисперсионный анализ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значи-

 

 

 

df

SS

 

MS

F

мость F

 

 

Регрессия

1

11742,72

11742,72

18,49

0,0001149

 

Остаток

38

24135,93

635,16

 

 

 

 

Итого

39

35878,64

 

 

 

 

 

 

Коэффи–

Стандарт–

t-ста–

P-зна-

Нижние

 

Верхние

 

циенты

ная ошибка

тистика

чение

95%

 

95%

Y-пересечение

338,4631

21,6602

15,6261

3,93E–18

294,61

 

382,31

Переменная m

–5,6521

1,3145

–4,2998

0,0001149

–8,31

 

–2,99

Рис. 6.1 – Расчет параметров 1-й модели (без учета фирмы производителя) с помощью надстройки «Анализ данных» программы MS Excel

Уравнение регрессии зависимости времени h безаварийной работы компьютерной техники от возраста m имеет вид

ˆ

=338,46 5,65m

(6.1)

h1

с коэффициентом детерминации R2 = 0,3273. Следовательно, полученная модель объясняет колебания переменной h времени безаварийной работы всего на 33 %. При этом коэффициент b = −5,65 и модель (6.1) являются статистически значимыми при уровне α = 0,05, так как значения в ячейках Значимость F и P–Значение (рис. 6.1) меньше 0,05. Следовательно, на основании модели (6.1), можно сделать вывод, что с увеличением возраста

91

компьютерной техники на 1 месяц время безаварийной работы уменьшается (в среднем, при прочих равных условиях) на 5,65 часов.

Для построения второй модели с учетом фирмы производителя введем фиктивные переменные

1,

если производитель фирма D ,

d =

в противном случае.

0,

 

 

1,

если производитель фирма F ,

f =

в противном случае.

0,

 

 

Тогда значения переменных для построения второй модели будут следующие (табл. 6.2).

Таблица 6.2

 

 

 

 

 

Значения переменных 2-й модели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

 

 

 

 

 

 

Номер

h

 

m

d

f

Номер

h

m

d

f

h

m

d

f

 

1

201

 

19

0

0

11

267

13

0

1

 

25

285

14

1

0

 

 

2

207

 

19

0

0

12

251

12

0

1

 

26

272

12

1

0

 

 

3

204

 

18

0

0

13

267

13

0

1

 

27

282

13

1

0

 

 

4

214

 

12

0

0

14

242

16

0

1

 

28

279

12

1

0

 

 

5

208

 

15

0

0

15

234

18

0

1

 

29

278

12

1

0

 

 

6

196

 

20

0

0

16

270

12

0

1

 

30

258

17

1

0

 

 

7

186

 

21

0

0

17

240

17

0

1

 

31

261

17

1

0

 

 

8

203

 

17

0

0

18

272

11

0

1

 

32

258

20

1

0

 

 

9

197

 

18

0

0

19

236

21

0

1

 

33

270

16

1

0

 

 

10

185

 

20

0

0

20

239

18

0

1

 

34

274

15

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

21

267

14

0

1

 

35

258

18

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

22

250

17

0

1

 

36

272

19

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

23

258

14

0

1

 

37

251

20

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

24

274

12

0

1

 

38

262

20

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39

267

16

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

278

16

1

0

 

 

С помощью пакета «Анализ данных» (функция – «Регрессия»)

программы MS

Excel

рассчитаем

параметры

линейного

уравнения

множественной

 

 

 

ˆ

 

 

 

 

 

 

характеристики

регрессии h = a0 + a1m + a2d + a3 f и

качества модели.

92

ВЫВОД ИТОГОВ

 

 

 

 

 

Регрессионная

 

 

 

 

 

статистика

 

 

 

 

 

Множественный R

0,9764

 

 

 

 

R-квадрат

 

0,9533

 

 

 

 

Нормированный R-квадрат

0,9494

 

 

 

 

Стандартная ошибка

6,8228

 

 

 

 

Наблюдения

 

40

 

 

 

 

Дисперсионный анализ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значи-

 

 

 

 

 

 

мость

 

 

df

SS

MS

F

F

 

Регрессия

3

34202,83

11400,94

244,92

5,348

 

E–24

 

Остаток

36

1675,81

46,55

 

 

 

Итого

39

35878,64

 

 

 

 

 

Коэффи-

Стандарт–

t-ста–

P-

Нижние

Верхние

 

циенты

ная ошибка

тистика

значение

95 %

95 %

Y–пересечение

260,5490

7,3414

35,4901

1,3E–29

245,659

275,438

Переменная m

–3,3437

0,3881

–8,6147

2,8E–10

–4,131

–2,556

Переменная d

62,6090

2,8512

21,9592

1,94–22

56,827

68,391

Переменная f

44,2363

3,0808

14,3589

1,8E–16

37,988

50,484

Рис. 6.2 – Расчет параметров 2-й модели (с учетом фирмы производителя) с помощью надстройки «Анализ данных»

6.3 Построение регрессионной модели с фиктивными (индикативными) переменными

Анализируя полученный отчет (рис. 6.2) сделаем следующие выводы. Уравнение регрессии зависимости времени h безаварийной работы компьютерной техники от возраста m и фирмы производителя имеет вид

ˆ

= 260,54 3,34m + 62,61d + 44,24 f

(6.2)

h2

с коэффициентом детерминации R2 = 0,9494 . Следовательно, полученная модель объясняет колебания переменной h времени безаварийной работы почти на 95 %. При этом все коэффициенты уравнения и модель (6.2) являются статистически значимыми при уровне α = 0,05, так как значения в ячейках Значимость F и P-значение (рис. 6.2) меньше 0,05.

На основании модели (6.2) запишем частные уравнения регрессии для каждого производителя

 

ˆ

(G) = 260,54

3,34m ,

 

ˆ

h2

 

(D) = 260,54 3,34m + 62,61 =323,15

3,34m ,

h2

93

ˆ

(F) = 260,54

3,34m + 44,24 =304,78 3,34m .

h2

Следовательно, с увеличением возраста компьютерной техники на один месяц время безаварийной работы уменьшается (в среднем, при прочих равных условиях) на 3,34 часов. При этом, сравнив значения коэффициентов перед фиктивными переменными в модели (6.2) и свободных членов последних трех уравнений, делаем вывод, что при одинаковом возрасте самый большой срок безаварийной работы техники производителя D (на 62,61 часа больше чем у производителя G ). Срок безаварийной работы техники производителя F на 44,24 часа больше чем у производителя G .

Для сравнения качества двух моделей на основании данных об остатках двух моделей, поученных в отчете, были рассчитаны средние относительные ошибки которые для первой и второй моделей

соответственно (рис. 6.3) равны:

 

1

=8,52 %

и

 

2

= 2,26 % .

 

 

A

A

 

 

 

 

 

 

 

 

отн

 

 

отн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫВОД ОСТАТКА (первая модель)

ВЫВОД ОСТАТКА (вторая модель)

 

Наблю–

Предска–

Остатки

 

Ai

Наблю–

Предска–

Остатки

 

Ai

 

дение

занное Y

 

дение

занное Y

 

 

1

230,73

–30,12

0,1501

1

196,81

3,80

0,0189

 

2

228,73

–21,40

0,1032

2

195,63

11,70

0,0564

 

3

236,08

–32,13

0,1575

3

199,98

3,97

0,0195

 

4

267,84

–53,49

0,2495

4

218,77

–4,42

0,0206

 

5

252,81

–44,54

0,2138

5

209,88

–1,61

0,0077

 

6

224,01

–27,98

0,1427

6

192,84

3,19

0,0163

 

7

222,30

–36,40

0,1958

7

191,83

–5,93

0,0319

 

8

242,03

–39,15

0,1930

8

203,50

–0,62

0,0031

 

9

235,26

–38,54

0,1959

9

199,50

–2,77

0,0141

 

10

222,98

–38,06

0,2058

10

192,23

–7,31

0,0395

 

 

 

 

 

 

34

250,97

23,24

0,0848

34

271,40

2,81

0,0103

 

35

237,50

20,45

0,0793

35

263,43

–5,48

0,0212

 

36

231,37

40,42

0,1487

36

259,80

11,98

0,0441

 

37

223,99

26,84

0,1070

37

255,44

–4,61

0,0184

 

38

227,47

34,68

0,1323

38

257,49

4,65

0,0178

 

39

245,63

21,77

0,0814

39

268,24

–0,84

0,0031

 

40

247,85

30,54

0,1097

40

269,55

8,84

0,0318

 

 

 

A1=

 

8,52 %

 

 

 

 

 

A2=

 

2,26 %

Рис. 6.3 Сравнение качества двух моделей задачи

Следовательно, качество второй модели лучше и ее нужно использовать для дальнейшего экономического анализа. Таким образом, приоритеты при закупке компьютерной техники трех производителей должны быть следующие: в первую очередь следует покупать технику

94

производителя D , во вторую – производителя F и в последнюю очередь – производителя G . Анализируя первоначальные данные о количестве техники каждого производителя (16, 14 и 10 единиц техники соответственно) делаем вывод, что при закупке техники руководство клуба придерживалось именно этой стратегии.

Лабораторная работа 6 выполнена полностью.

6.4 Вопросы для самопроверки по разделу 6

1.Регрессионные уравнения с переменной структурой.

2.Фиктивные переменные.

3.Виды фиктивных переменных.

4.Преимущества использования фиктивных переменных при построении регрессионных моделей.

5.Использование фиктивных переменных для исследования структурных изменений.

6.Моделирование сезонности.

7.Количество бинарных переменных при k градациях.

95

Раздел 7. Экономический анализ деятельности предприятия с помощью производственной функции

7.1 Теоретические замечания

Функция Кобба–Дугласа имеет вид

y = a La1 K a2

,

(7.1)

0

 

 

где y – выпуск продукции,

K– затраты производственных фондов,

L– затраты труда.

Функция (7.1) является степенной. Чтобы использовать метод наименьших квадратов для оценки параметров a0 , a1 , a2 , который

предназначен для линейных зависимостей, прологарифмируем ее и перейдем к линейнойфункции.

ln y = ln a0 + a1 ln L + a2 ln K .

(7.2)

Обозначим

A0 = lna0 ,

Z = ln y,

 

A1 = a1,

x1 = ln L,

(7.3)

A2 = a2.

x2 = ln K.

 

В новых обозначениях модель (7.2) примет вид

Z = A0 + A1x1 + A2 x2 .

(7.4)

Для нахождения параметров модели (7.4) можно применить метод наименьших квадратов, а затем из соотношений (7.3) определить параметры исходной модели (7.1). Рассмотрим пример построения производственной функции и проведение экономического анализа деятельности предприятия на ее основании.

7.2 Организация данных и расчетов на листе MS Excel

Рассмотрим пример выполнения заданий лабораторной работы 7. Исходные данные фирмы о выпуске продукции Y , затратах производственных фондов K и затратах труда L за десять лет приведены на рис. 7.1 в ячейках A2 : C11.

96

Рис. 7.1 Организация данных и оценка параметров модели производственной функции лабораторной работы 6

7.3 Оценка параметров производственной функции

На основании данных отчета (ячейки J17 : J19, рис. 7.1) получим линеаризированное уравнение регрессии

Z = 0,226 + 0,301x1 + 0,710x2 .

Учитывая замену (7.3) запишем уравнение в исходных переменных

lnY =0, 2 2 6+0, 3 0 1 lnL+0,710 lnK

и потенцированием получим функцию Кобба–Дугласа

y = e0,226+0,301ln L+0,710ln K = e0,226 K 0,301 L0,710 = e0,226 L0,301 K 0,710.

Таким образом, функция Кобба–Дугласа будет иметь следующий вид

y=1,254 L0,301 K 0,710 .

7.4Экономический анализ деятельности предприятия

Для проведения экономического анализа рассчитаем основные характеристики функции Кобба–Дугласа.

1. Средняя производительность труда равна

97

 

 

 

 

y

 

a La1

Ka2

 

a Ka2

 

1.254 K0,710

 

µ

1

=

 

=

0

 

=

0

=

 

.

 

 

 

 

(1a1)

0,699

 

 

 

L

1

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

L

 

L

 

Следовательно, с увеличением затрат труда L (при неизменных

затратах

производственных

фондовK )

средняя производительность

снижается

а увеличение затрат

производственных

фондов K (при

неизменных затратах труда L ) ведет к росту средней производительности труда. Этот факт полностью соответствует логике экономического анализа роста производительности труда.

2. Средняя фондоотдача равна

 

 

 

y

 

a La1

K a2

 

a La1

 

1,254 L0,301

 

µ

2

=

 

=

0

 

=

0

=

 

 

.

K

K

1

 

K

0,290

 

 

 

 

K

(1a2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отсюда следует, что с увеличением затрат производственных фондов K (при неизменных затратах труда L ) средняя фондоотдача снижается. Увеличение же затрат труда L (при неизменных затратах производственных фондов K ) ведет к росту средней фондоотдачи.

3. Найдем предельную производительность труда

 

 

y

 

a1

 

a2

 

(a1

1)

 

a2

 

a0 a1 Ka2

 

0,377 K0,710

 

ν1

=

L

=

L

(a0 L

K

 

)=a0 a1 L1

 

K

 

=

(1a )

=

0,699

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

1

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно, с увеличением затрат труда L (при неизменных

затратах

производственных

фондов

K ) предельная производительность

труда снижается и наоборот, увеличение затрат производственных фондов

K (при

неизменных

затратах

труда

L ) ведет к

росту предельной

производительности труда.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Найдем предельную фондоотдачу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

a1

 

a2

 

a1

 

(a2

1)

 

a0 a2 La1

 

0,890 L0,301

ν2

=

K

 

=

x2

(a0 L

K

 

)=a0 a2 L

K

 

 

=

K

(1a )

 

=

K

0,290 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, с увеличением затрат производственных фондов K (при неизменных затратах труда L ) предельная фондоотдача снижается. Увеличение же затрат труда L (при неизменных затратах производственных фондов K ) ведет к росту предельной фондоотдачи. Одновременное изменение обеих переменных может приводить к различным результатам.

5. Эластичность выпуска продукции по затратам труда

98