5. МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВОКОНАННЯ
МОДУЛЬНИХ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ
5.1. Мета підготовки модульних робіт
Метою лабораторних робот є поглиблення і закріплення студентами теоретичних знань є макроекономічного прогнозування та набуття вмінь пов’язувати свої знання з практикою. Виконання модульних лабораторних робіт дає студентові можливість навчитися самостійно вокористовувати й узагальнювати теоретичні положення та інформаційні матеріали, формувати власні припущення стосовно гипотиз розвитку обєкта або процесу у майбутнему та обгрунтовувати висновки і пропозиції, спрямовані на їх вирешення.
Данні для виконання модульних лабораторних робіт надаються у таблицях загальноекономічних показників (додатків).
5.2. Зразок виконання модульної лабораторної роботи № 1
Модульна лабораторна робота № 1
“Прогнозування основних макроекономічних показників”
Модульна робота складаеться з трьох частин: “Екстраполяція трендів на основі регресійного аналізу”, “Декомпозиційний аналіз часових рядів” і “Згладжування часових рядів”.
Завдання 1. “Прогнозування індексу реального ВВП на основі екстраполяції трендів ”
Етапа виконання роботи
Постановка завдання прогнозування.
Оцінювання трендів.
Статистичний аналіз моделей та оцінка прогнозів.
Аналіз результатів моделювання.
Прогнозування індексу реального ВВП.
Етап 1. Постановка завдання
На основі статистичних даних щорічного обсягу валового внутрішнього продукту (ВВП) за період 1983- 1995рр. у порівнянні з 1990р. і в цінах 1990р. табл.5.3.1, дати оцінку тренду використовуючи дані за 1983-1993рр. а потім за допомогою цих оцінок спрогнозувати ВВП на 1994 та 1995 роки і визначити прогнозну якість побудованої моделі.
Таблиця 1.
Валовий внутрішній продукт (1990 =100 )
Рік t Yt (ВВП) Рік t Yt (ВВП)
1983 1 94,1 1990 8 100,0
1984 2 92,3 1991 9 98,8
1985 3 91,5 1992 10 101,9
1986 4 94,1 1993 11 103,0
1987 5 96,3 1994 12 106,4
1988 6 99,7 1995 13 110,3
1989 7 102,5

Етап 2. Оцінювання трендів.
Вводяться дві гіпотези.
Перша гіпотеза - між показником Y та фактором t існує лінійна стохастична залежність (модель 1), яка описується простою лінійною регресією
(1).
Друга гіпотеза - між показником Y та фактором t існує нелінійна стахостична залежність (модель 2), яка описується експоненційною функцією
(2).
2.Формуємо інформаційну базу розрахунків у системі STATISTIKA або у програми обробки електронних таблиц Microsoft Excel - блок вхідних даних, блок проміжних та прогнозних розрахунків.
3. Розраховуємо оцінки параметрів тренда за моделлю 1:
= 90,95636 + 1,116364*t. (3)
За рівнянням (1.20) розраховуємо тренд ВВП () та прогнозні значення показника.
4. Розраховуємо оцінки параметрів тренда за моделлю 2 ( що відповідає ):
(4)
За рівнянням (1.21) розраховуємо тренд ВВП () та прогнозні значення показника.
Етап 3. Статистичний аналіз моделей або оцінка прогнозів.
Формування числових даних статистичного аналізу.
Розрахунок основних показників адекватності прогнозованих моделій.
Розрахунок основних показників точності прогнозованих моделій.
Преж за все переверяемо відповідность випадкової компаненти нормальному закону розподілу за допомогою показників асиметрії і ексцесу за формулами:
; ; (5)
; , (6)
де - вибіркова характеристика асиметрії;
- вибіркова характеристика ексцесу;
і - відповідні середньоквадратичні помилки.
Якщо одночасно виконуються такі нерівності:
; , (7)
то гіпотеза про нормальний характер розподілу випадкової компоненти приймається.
Якщо виконується хоча б одна з цих нерівностей
; , (8)
то гіпотеза про нормальний характер розподілу відхиляється, трендова модель признається неадекватною.
Для моделі 1: , ; ,
моделі 2 , ; , .
Оскільки одночасно виконуються нерівності (7), тобто обидві моделі (1 і 2) признаються адекватними.
Показники точності прогнозованих моделей та прогнозів розраховуються за формулами у табл. 2
Таблиці 2.
Показники
Формула
Модель 1
Модель 2

SSE

37.638
37.937

SSR

137.089
137.976

SST

174.727
175.913

R2

0.785
0.784

R

0.886
0.885

t

0.886
0.887

MAE

1.439
1.448

MSE

4.182
4.215

MSR

137.090
188.892

RMSE

2.045
2.063

RMSPE

0.190
0.191

F

32.781
44.812

DW

1.222
1.206

t0

68.780
330.821

t1

5.725
5.725


Етап 4. Аналів результатів моделювання.
Оцінки параметрів в моделях 1 та 2 дорівнюють відповідно
= 90,95636 + 1,116364*t.
(68,779) (5,725)
R2 = 0, 78, значення статистики Дурбіна-Уотсона = 1, 22, та

(330,82) (5,725)
R2 = 0,78, значення статистики Дурбіна-Уотсона = 1, 20.
Числа в дужках є значеннями t-статистики для перевірки гіпотези про рівність нулю відповідних коефіцієнтів. Такі великі значення (більші за 2,622 для 9 степенів свободи в даному прикладі) означають, що гіпотезу про їх рівність 0 треба відхилити. Мірою згоди є множинний коефіцієнт кореляції, скоригований за степенями свободи, R2, для якого близькі до одиниці значення вказують на тісний зв'язок між залежною та незалежною змінними — відповідно Y та t. Статистика Дарбіна-Уотсона перевіряє присутність автокореляції першого порядку, різновид невипадковості залишків. Значення, близькі до 2, вказують на відсутність автокореляції, тоді як низькі (як в даному прикладі) або високі рівні значень свідчать про структурованість залишків. За таких умов стандартні припущення класичної регресії не виконуються, зокрема значення t-статистики оманливе і прогноз неточний.
З лінійного рівняння (1) випливає, що індекс реального ВВП зростає в середньому на 1,11 відсотка щорічно, а за (2) оцінка темпу зростання дорівнює ехр 0,011472 — 1,01 відсотка щорічно.
Міри точності прогнозів, як ми бачимо, майже однакові для (1) та (2), і показують, що заданими 1983-1993 років жодна з цих моделей не має переваги. Порівнюючи різні міри точності, ми бачимо, що величини RMSE та RMSPE мало відрізняються, оскільки фактичні значення близькі до 100, тоді як МАЕ менша за рахунок відсутності ефекта від піднесення до квадрата великих похибок.
Незважаючи на порівняно великі значення коефіцієнтів кореляції у (1) та (2), мале значення статистики Дарбіна-Уотсона показує, що залишки автокорельовані і невипадкові, отже, прогнози за цими рівняннями не будуть коректними. Один з можливих шляхів виходу з цієї ситуації — зробити спробу позбутися невипадковості залишків підбором нелінійних трендів. Однак для повноти аналізу ми використаємо наші рівняння для прогнозу ВВП на 1994 та 1995 роки.
Етап 5. Прогнозування індексу реального ВВП.
Одиницею виміру незалежної змінної є інтервал довжиною в рік. Оскільки реєстрація даних проводилась, починаючи з 1983 р. (для 1983 р. t=1), маємо для 1994 р. t = 12, для 1995 р. t = 13. Для 1994 р. з моделі 1 (5.3.1) маємо прогнозоване значення 104,3, тоді як справжнє — 106,4. На 1995 р. одержуємо 105,5 замість 110,3. Таким чином, передбачувані зміни дорівнюють 1,11 щорічно, проти справжніх значень 2,7 та 3,7. Аналогічно, з моделі 2 (5.3.2) для t = 12 маємо прогноз LnY = 4,649432, або = 104,52, і для t = 13 прогноз LnY = 4,660904 дає значення = 105,7.
Довірчі інтервали для прогнозів розрахованих за двома моделями визначаємо за формулою (9) і надаються у табл. 3.
(9)
Таблиця 3
Роки
t
Верхня границя
Точковий прогноз
Нижня границя

Модель 1 ()

1994
12
110,1
104,35
98,6

1995
13
111,8
105,47
99,1

Модель 2 ()

1994
12
110,3
104,53
98,7

1995
13
112,1
105,73
99,3


Висновок з наведених результатів такий, що прості екстраполяційні моделі ВВП не дозволяють отримати добрий прогноз, або економічне зростання у 1994 та 1995 роках було виключним у порівнянні з періодом 1983-1993 рр. Як запропоновано раніше, якщо на даному етапі не одержується задовільна модель, її потрібно переоцінити з використанням всієї множини даних (за 1983-1995 рр.) і потім зробити прогноз.
Завдання 2. “Прогнозування бюджетних видатків на економіку та підтримку зовнішньої торгівлі
на основі декомпозиційного аналізу”
Етапа виконання роботи
Постановка завдання прогнозування.
Використання адитивної та мультиплікативної моделей аналізу для подашего прогнозу.
Прогнозування бюджетних видатків на економіку та підтримку зовнішньої торгівлі на липень-вересень та жовтень-грудень 1998 року.
Етап 1. Постановка завдання прогнозування.
Необхідно проаналізировати наведену множину даних - бюджетні видатки на економіку та підтримку зовнішньої торгівлі в % ВВП за останні 18 кварталів табл.4, та встановити, чи можна виявити тенденцію. Якщо стійка тенденція дійсно існує, потрібно використати побудовану модель для прогнозування показника у наступних кварталах.
Таблиця 4.

Квартал
№ періоду
Бюджетні видатки (БВ)

1
2
3

Січень-Березень 1994
1
8,6

Квітень-Червень
2
9,5

Липень-Вересень
3
6,7

Жовтень-Грудень
4
20,9

Січень-Березень 1995
5
6,7

Квітень-Червень
6
18,2

Липень-Вересень
7
14,8

Жовтень-Грудень
8
9,2

Січень-Березень 1996
9
10,2

Квітень-Червень
10
22

Липень-Вересень
11
39,1

Жовтень-Грудень
12
15,7

Січень-Березень 1997
13
7,1

Квітень-Червень
14
7,6

Липень-Вересень
15
8,5

Жовтень-Грудень
16
7,4

Січень-Березень 1998
17
3,7

Квітень-Червень
18
5,2






Етап 2. Використання адитивної та мультиплікативної моделей аналізу та прогнозування бюджетних видатків на економіку
та підтримку зовнішньої торгівлі
Розв’язування завдання включає п’ять кроків: разрахунок значень сезонної або циклічної компоненти; десезоналізація даних, розрахунок тренда; розрахунок похибок; розрахунок среднього відхилення або средньоквадратичної похибки; прогнозування.
Допустимо, що циклічна варіація не враховується, адже моделюється короткий проміжок часу.
Моделі аналізу та прогнозу БВ
Моделі фактичних значень змінної А можна представити наступним чином:
Адитивна модель А = Т + S + E (10)
Мультиплікативна модель А = A ( T ( S (11)
Алгоритм реалізації моделей
Крок І. Розрахунок сезонної компоненти.
Для того щоб виключити вплив сезонної компоненти, скористуємося методом ковзкої средньої. Підсумуємо перші чотири значення та отримаємо загальний обсяг продажі в 1994 р. Якщо поділити цю суму на чотири, можна знайти средній обсяг продаж в кожному кварталі 1994 року, тобто
(8,6 + 9,5 + 6,7 + 20,9)/4 = 11,425.
Одержане значення вже не містить сезонну компоненту, оскільки представляє собою середню величину за рік. У нас з’явилась оцінка значення тренда для середини року, тобто для точки, яка лежить в середині між кварталами ІІ і III. Якщо послідовно пересуватися вперед з інтервалом в три місяці, можна розрахувати середні квартальні значення на інтервалі: квітень 1994 - березень 1995 (10,95), липень 1994 - червень 1995 (13,125) тощо. Дана процедура дозволяє генерувати ковзкі середні за чотирма точками для заданої множини даних. Одержана множина ковзких середніх представляє найкращу оцінку прогнозного тренду.
Нажаль, оцінки значень тренду, одержані в результаті розрахунку ковзних середніх за чотирма точками, відносяться до інших моментів часу, ніж фактичні дані. Перша оцінка, 11,425, представляє точку, яка співпадає з серединою 1994 р., тобто знаходиться в середині інтервала фактичних значень бюджетних видатків у II та III кварталах. Друга оцінка, 10,95, лежить між фактичними значеннями у III та IV кварталах. Нам же потрібні десезоналізовані середні значення, що відповідають тим же інтервалам часу, що і фактичні значення за квартал. Положення десезоналізованих середніх у часі посувається шляхом подальшого розрахунку середніх для кожної пари значень. Знайдемо середню з першої та другої оцінок, центруючи їх на липень-вересень 1994 р., тобто (11,425 + 10,95)/2 = 11,1875. Це і є десезоналізована середня за липень-вересень 1994р. Цю десезоналізовану величину, яка називається центрованою ковзною середньою, можна безпосередньо порівнювати з фактичним значеннням за липень-вересень 1994 р., який дорівнював 6,7. Зауважимо, що оцінки тренда за перші два або останні два квартала часового ряду будуть відсутні.
Далі одержані значення тренда можна використати для знаходження оцінок сезонної компоненти для (10) та (11). Розраховуємо:
A - T = S + E, (12)
A/T = S ( E. (13)
Результати цих розрахунків приведені в табл. 5.
Для кожного квартала маємо оцінки сезонної компоненти, які включають в себе помилку або залишок. Перш ніж ми зможемо використати сезонну компоненту, треба зробити дві наступні поправки. Знайдемо середні значення сезонних оцінок для кожного сезона року кожної моделі. Ця процедура дозволить зменшити деякі значення помилок. Нарешті, виправимо
Таблиця 5
Десезоналізацяя даних в розрахунку тренда
Бюджетні видатки на економіку та підтримку зовнішньої торгівлі (БВ) в % ВВП

Квартал
t
БВ
Разом за 4кв.
Ковзкі середні
Центровані КС
Коефіцієнт сезоності A-T=S+E
Коефіцієнт сезоності А/Т=S*E

1
2
3
4
5
6
7
8

Січень-Березень 1994
1
8,600















Квітень-Червень
2
9,500









45,700
11,425




Липень-Вересень
3
6,700


11,1875
-4,488
0,599




43,800
10,95




Жовтень-Грудень
4
20,900


12,0375
8,863
1,736




52,500
13,125




Січень-Березень 1995
5
6,700


14,1375
-7,438
0,474




60,600
15,15




Квітень-Червень
6
18,200


13,6875
4,513
1,330




48,900
12,225




Липень-Вересень
7
14,800


12,6625
2,138
1,169




52,400
13,1




Жовтень-Грудень
8
9,200


13,5750
-4,375
0,678




56,200
14,05




Січень-Березень 1996
9
10,200


17,0875
-6,888
0,597




80,500
20,125




Квітень-Червень
10
22,000


20,9375
1,063
1,051




87,000
21,75




Липень-Вересень
11
39,100


21,3625
17,738
1,830




83,900
20,975




Жовтень-Грудень
12
15,700


18,2250
-2,525
0,861




61,900
15,475




Січень-Березень 1997
13
7,100


12,6000
-5,500
0,563




38,900
9,725




Квітень-Червень
14
7,600


8,6875
-1,088
0,875




30,600
7,65




Липень-Вересень
15
8,500


7,2250
1,275
1,176




27,200
6,8




Жовтень-Грудень
16
7,400


5,8500
1,550
1,265




19,600
4,9




Січень-Березень 1998
17
3,700















Квітень-Червень
18
5,200














середні значення, збільшуючи або зменшуючи їх на одне і те ж число таким чином, щоб загальна їх сума була нульовою. Це необхідно, для усереднення значення сезонної компоненти в цілому за рік. Процедура виправлення приведена в табл.6. Сума оцінок сезонних компонент ділиться на 4 і відмінюється від кожної квартальної оцінки.. В останньому рядку табл.6 відкориговані оцінки записані під відповідними квартальними значеннями.
Оскільки значення сезонної компоненти моделі 2 - це частки, а кількість сезонів дорівнює чотирьом, необхідно, щоб їх сума дорівнювала чотирьом, а не нулю, як в моделі 1. Оскільки ця сума дорівнює 3,959, а не 4, то значення кожної сезонної компоненти діляться на коефіцієнт k , який дорівнює 3,959/4 = 0,99
Таблиця 6
Процедура виправлення сезонної компоненти
Розрахунок середніх значень сезонної компоненти моделі 1


Рік Номер кварталу




1
2
3
4



1994


-4.488
8.863



1995
-7.438
4.513
2.138
-4.375



1996
-6.888
1.063
17.738
-2.525



1997
-5.500
-1.088
1.275
1.550










Разом

-19,826
4.488
16.663
3.513










Оцінка сезн. компон.

-6.609
1.496
4.166
0.878
Cума = 0.069

Скорегована сезон-
на компонента









-6.6
1.5
4.2
0.9
Сума = 0,0









Розрахунок середніх значень сезонної компоненти моделі 2


Рік Номер кварталу




1
2
3
4



1994


0,599
1,736



1995
0,474
1,330
1,169
0,678



1996
0,597
1,051
1,830
0,861



1997
0,563
0,875
1,176
1,265










Разом

1,634
3,256
4,774
4,540










Оцінка сезн. компон.

0,545
1,085
1,194
1,135
Cума = 3,959

Скорегована сезон-
на компонента









0,551
1,096
1,206
1,146
Сума = 3,999


Крок ІІ. Десезонализація даних в розрахунку тренда
Процедура заключається в відніманні відповідних значень сезонної компоненти з фактичних значень даних за кожний квартал, тобто
A - S = Т + Е, A/S = T ( E що показано в табл. 7.
Таблиця 7
Усунення сезонної компаненти
Квартал
t
БВ
Сезон.комп.
моделі 1
БВ без сезон. компан.
Сезон.комп.
моделі 2
БВ без сезон. компан.



А
S
A-S=T+E
S
A/S=T*E

Січень-Березень 1994
1
8,600
-6,6
15,2
0,551
15,6

Квітень-Червень
2
9,500
1,5
8,0
1,096
8,7

Липень-Вересень
3
6,700
4,2
2,5
1,206
5,6

Жовтень-Грудень
4
20,900
0,9
20,0
1,146
18,2

Січень-Березень 1995
5
6,700
-6,6
13,3
0,551
12,2

Квітень-Червень
6
18,200
1,5
16,7
1,096
16,6

Липень-Вересень
7
14,800
4,2
10,6
1,206
12,3

Жовтень-Грудень
8
9,200
0,9
8,3
1,146
8,0

Січень-Березень 1996
9
10,200
-6,6
16,8
0,551
18,5

Квітень-Червень
10
22,000
1,5
20,5
1,096
20,1

Липень-Вересень
11
39,100
4,2
34,9
1,206
32,4

Жовтень-Грудень
12
15,700
0,9
14,8
1,146
13,7

Січень-Березень 1997
13
7,100
-6,6
13,7
0,551
12,9

Квітень-Червень
14
7,600
1,5
6,1
1,096
6,9

Липень-Вересень
15
8,500
4,2
4,3
1,206
7,0

Жовтень-Грудень
16
7,400
0,9
6,5
1,146
6,5

Січень-Березень 1998
17
3,700
-6,6
10,3
0,551
6,7

Квітень-Червень
18
5,200
1,5
3,7
1,096
4,7


Рис. 1. Підбір тренду десезоналізованих рядів 1,2.

Нові оцінки значень тренда, які ще містять помилку, можна використати для побудови моделі основного тренда.
Рівняння лінії тренда має вигляд:
Y = b0 + b1x +b2x2 + b3x3 + b4x4, (14)
де: b0 и bi - оцінки параметрів рівняння регресії, які розраховуються за МНК; x - порядковий номер квартала; Y1 - значення (Т + Е); Y2 - значення (Т*Е); табл.8.
Отже, рівняння моделі 1 тренда має наступний вигляд:
Y1 = 22,036 – 10,273x +2,5165x2 –0,2026x3+0,0051x4 ; R2 = 0.3754 (15)
Отже, рівняння моделі 2 тренда має наступний вигляд:
Y2 = 22,733 – 10,153x +2,4451x2 –0,1956x3+0,0049x4 ; R2 = 0.4633 (16)
Крок ІІІ. Розрахунок помилок.
Цей етап передує розробці прогнозу і складається з розрахунку помилок або залишків табл.8:
А – T - S = E (17)
A/(T * S) = E (18)
Значення S було знайдено на кроці І, а значення Т на кроці ІІ. Віднімаючи кожне з них від фактичних даних про бюджетні видатки, одержимо значення помилок (Табл.8).
Таблиця 8
Розрахунок помилок для адитивної та мультиплікативної моделей
Квартал
t
БВ
Сезон.комп.
моделі 1
Трендове значення
Помилка
Сезон.комп.
моделі 2
Трендове значення
Помилка



А
S
T
Е
S
T
Е

Січень-Березень 1994
1
8,600
-6,6
14,0826
1,1174
0,551
14,8337
1,052148

Квітень-Червень
2
9,500
1,5
10,0180
-2,0180
1,096
10,7197
0,808496

Липень-Вересень
3
6,700
4,2
8,8103
-6,3103
1,206
9,3935
0,591293

Жовтень-Грудень
4
20,900
0,9
9,5497
10,4503
1,146
9,9752
1,827646

Січень-Березень 1995
5
6,700
-6,6
11,4487
1,8513
0,551
11,7024
1,038581

Квітень-Червень
6
18,200
1,5
13,8420
2,8580
1,096
13,9303
1,191288

Липень-Вересень
7
14,800
4,2
16,1865
-5,5865
1,206
16,1313
0,760063

Жовтень-Грудень
8
9,200
0,9
18,0614
-9,7614
1,146
17,8956
0,448022

Січень-Березень 1996
9
10,200
-6,6
19,1680
-2,3680
0,551
18,9307
0,976072

Квітень-Червень
10
22,000
1,5
19,3299
1,1701
1,096
19,0617
1,050227

Липень-Вересень
11
39,100
4,2
18,4931
16,4069
1,206
18,2311
1,771226

Жовтень-Грудень
12
15,700
0,9
16,7254
-1,9254
1,146
16,4989
0,825241

Січень-Березень 1997
13
7,100
-6,6
14,2173
-0,5173
0,551
14,0426
0,908618

Квітень-Червень
14
7,600
1,5
11,2811
-5,1811
1,096
11,1572
0,611351

Липень-Вересень
15
8,500
4,2
8,3517
-4,0517
1,206
8,2551
0,829383

Жовтень-Грудень
16
7,400
0,9
5,9861
0,5139
1,146
5,8664
1,044963

Січень-Березень 1998
17
3,700
-6,6
4,8634
5,4366
0,551
4,6384
1,333412

Квітень-Червень
18
5,200
1,5
5,7850
-2,0850
1,096
5,3360
0,813171


Крок IV. Розрахунок MAD і MSE.
Для розрахунку середнього абсолютного відхилення та середньої квадратичної похибки використовуємо розрахункові данні табл.8.
Модель 1:
79,6092 /18 = 4,4227; 650,0064/18 = 36,1115;
В даному випадку помилки надто великі і складають більш ніж 36%. Тенденція, що спостерігається за фактичними даними, не стійка і отримати задовільні короткотермінові прогнози неможливо.
Модель 2:
1,0106; 1,1503.
В даному випадку помилки досить малі у порівнянні з адитивною моделлю . Отже, можна стверджувати, що тенденція, виявлена з фактичних даних, відносно стійка і дозволяє одержати задовільні короткотермінові прогнози.
Етап ІІІ. Прогнозування бюджетних видатків на економіку та підтримку зовнішньої торгівлі на липень-вересень та
жовтень-грудень 1998 року.
Таким чином, прогнозні значення показника розраховуються за моделлю з мультиплікативною компонентою, як
F = T ( S ( % за квартал ),
де трендове значення Т ( номер квартала, а сезонна компонента S станосить : 0,551 у січні-березні; 1,096 у квітні-червні; 1,206 у липні-вересні; 1,146 у жовтні-грудні.
Порядковий номер квартала, який охоплює найближчи три месяці з липня-вересня 1998р., дорівнює 19, таким чином прогнозне трендове значення становить:
Т19 = 22,036 – 10,273*19 +2,5165*192 –0,2026*193+0,0051*194 = 9,4596
Відповідна сезонна компонента дорівнює 1,206. Отже, прогноз на цей квартал визначається як:
F ( липень-вересень 1998 р. ) 9,4596 * 1,206 = 11,408 %.
Т20 = 22,733 – 10,153*19 +2,4451*192 –0,1956*193+0,0049*194 = 16,913
Відповідна сезонна компонента дорівнює 1,146. Отже, прогноз на цей квартал визначається як:
F ( жовтень-грудень 1998 р. ) 16,913 * 1,146 = 19,382 %.
Завдання 3. “Прогнозування бюджетних видатків на економіку та підтримку зовнішньої торгівлі за допомогою простого
експоненційного згладжування.
Зробити прогноз за даними бюджетних видатків на економіку та
підтримку зовнішньої торгівлі (Завдання 2, Етап 1. Постановка завдання прогнозування) за допомогою простого лінійного експоненційного згладжування.
( 19)
Прогноз на момент (t+1) дорівнює сумі прогнозу на момент t і доданку, пропорційному його помилці. В статистичній літературі цей доданок прийнято називати компонентом "корекції помилки", коефіцієнт ( визначає швидкість, з якою новий прогноз пристосовується до помилки, якщо (=0, то пристосування немає, якщо ж (=1, то має місце повне пристосування. Щоб використати (1.19) для прогнозування, потрібно знати значення початкового прогнозу . За початковий прогноз можна взяти середнє значення кількох перших членів ряду, або найбільш давнє фактичне значення. Величину ( можна визначити засобом випробувань, послідовно прирівнюючи (, наприклад, до 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9, і порівнюючи згладжені ряди з фактичними даними (тобто мінімізуючи RMSE або іншу характеристику помилки). У табл.9 фактичні дані, у стовпчику (3) не містять явного тренда.. У стовпчиках (4) (5) (6) початковий прогноз (на I квартал 1995 р.) прирівняно до 11,425, тобто до середнього значення показників за чотири квартали 1994р. Розраховуємо за методом експоненційного згладжування три згладжених ряда, котрі відрізняються один від одного параметром згладжування.У стовпчику (4) ( = 0,3; у стовпчику (5) ( = 0,7; у стовпчику (6) ( = 0,5. Наприклад, для (=0,3 експоненційне згладжене на II кв. 1995 р. дорівнює
= 0,3(6,7) + 0,7(11,425) = 10,0075.
Прогноз на III кв.1998р.розраховується аналогічно. Оскільки значення y на III кв.1998 р. невідоме, всі прогнози на більш віддалене майбутнє так само дорівнюють прогнозу на III кв. 1998 р. Отже метод експоненційного згладжування в основному придатний до ситуації, коли у послідовні моменти часу потрібні прогнози на один крок вперед.
У виборі початкового прогнозу та значення ( є певна доля довільності. Вибір початкового значення стає менш важливим зі зростанням довжини ряду фактичних значень, доступних в процесі побудови прогнозу. В таблиці 10 початковий прогноз був прийнятий на рівні фактичного значення за 1 квартал 1995р., значення коефіцієнтів згладжування ( залишилися такими самими, як у табл.9. В результаті змінення величини початкового прогнозу згладжені ряди таблиць 9 та 10 для однакових ( майже не відрізняються один від одного.
Значення RMSE для трьох згладжених рядів за різними ( також не набагато відрізняються. Можна віддати деяку перевагу згладженому ряду таблиці 9 зі значенням (=0,5, де RMSE має найменшу величину. Прогноз бюджетних видатків на економіку та підтримку зовнішньої торгівлі у IV кв. 1998р., зроблений за цим рядом, становить 5,67% від ВВП.
При відносно короткому горизонті прогнозування можна стверджувати, що майбутнє значення прогнозованого показника попаде в інтервал, який дорівнює плюс або мінус два стандартних відхилення від знайденого прогнозного значення. Оцінку стандартної помилки прогноза можна розрахувати, використовуючи формулу експоненціально зваженого середнього абсолютних значень помилок, за наступною схемою:
розраховуємо помилку прогнозу, як різницю між фактичним значенням і прогнозним , тобто ;
розраховуємо середнє абсолютне відхилення (МАЕt):
;
для одержання оцінки стандартної помилки прогноза помножимо значення середнього абсолютного відхилення (МАЕt) на 1,25 (за умов нормального закону розподілу): .
Відповідні розрахунки проведені у стовпчиках (7) та (8) табл.9, . Оскільки помилка прогнозу майже дорівнює прогнозованому значенню показника, розрахунок інтервальних значень не дасть практичної користі для уточнення знайденого прогнозу.
Таблиця 9.
Квартал
№ періоду
Бюджетні видатки




MAEt

1
2
3
4
5
6
7
8

Січень-Березень 1994
1
8,6






Квітень-Червень
2
9,5






Липень-Вересень
3
6,7






Жовтень-Грудень
4
20,9




1,1425

Січень-Березень 1995
5
6,7
11,425
11,425
11,425
4,725
2,93375

Квітень-Червень
6
18,2
10,0075
8,1175
9,0625
9,1375
6,035625

Липень-Вересень
7
14,8
12,46525
15,17525
13,63125
1,16875
3,602188

Жовтень-Грудень
8
9,2
13,16568
14,91258
14,21563
5,01563
4,308909

Січень-Березень 1996
9
10,2
11,97597
10,91377
11,70781
1,50781
2,908359

Квітень-Червень
10
22
11,44318
10,41413
10,95391
11,04609
6,977225

Липень-Вересень
11
39,1
14,61023
18,52424
16,47695
22,62305
14,80014

Жовтень-Грудень
12
15,7
21,95716
32,92727
27,78848
12,08848
13,44431

Січень-Березень 1997
13
7,1
20,08001
20,86818
21,74424
14,64424
14,04427

Квітень-Червень
14
7,6
16,18601
11,23045
14,42212
6,82212
10,4332

Липень-Вересень
15
8,5
13,61021
8,689136
11,01106
2,51106
6,472129

Жовтень-Грудень
16
7,4
12,07714
8,556741
9,75553
2,35553
4,413829

Січень-Березень 1998
17
3,7
10,674
7,747022
8,577765
4,877765
4,645797

Квітень-Червень
18
5,2
8,5818
4,914107
6,138882
0,938882
2,79234

Жовтень-Грудень
19

7,56726
5,114232
5,669441
5,669441
4,23089



RMSE =
9,314
9,382
9,305




Таблиця 10.

Квартал
№ періоду
Бюджетні видатки




1
2
3
4
5
6

Січень-Березень 1994
1
8,6




Квітень-Червень
2
9,5




Липень-Вересень
3
6,7




Жовтень-Грудень
4
20,9




Січень-Березень 1995
5
6,7
6,7
6,7
6,7

Квітень-Червень
6
18,2
6,7
6,7
6,7

Липень-Вересень
7
14,8
10,15
14,75
12,45

Жовтень-Грудень
8
9,2
11,545
14,785
13,625

Січень-Березень 1996
9
10,2
10,8415
10,8755
11,4125

Квітень-Червень
10
22
10,64905
10,40265
10,80625

Липень-Вересень
11
39,1
14,05434
18,5208
16,40313

Жовтень-Грудень
12
15,7
21,56803
32,92624
27,75156

Січень-Березень 1997
13
7,1
19,80762
20,86787
21,72578

Квітень-Червень
14
7,6
15,99534
11,23036
14,41289

Липень-Вересень
15
8,5
13,47674
8,689108
11,00645

Жовтень-Грудень
16
7,4
11,98372
8,556733
9,753223

Січень-Березень 1998
17
3,7
10,6086
7,74702
8,576611

Квітень-Червень
18
5,2
8,53602
4,914106
6,138306

Жовтень-Грудень
19

7,535214
5,114232
5,669153



RMSE =
9,588
9,408
9,416


Висновки: Очікуване значення бюджетних видатків на економіку та підтримку зовнішньої торгівлі у IV кв. 1998р. за методом експоненційного згладжування становить 5,67% від ВВП.