ЗАДАЧА 1
Линейная функция y(t)=a+b*x(t) n = 7
t
y(t)
x(t)
x(t)-xcp
(x(t)-xcp)
y(t)-ycp
(y(t)-ycp)
(x(t)-xcp)*

 
 
 
 
^2(квадр)
 
^2(квадр)
(y(t)-ycp)

1
2
3
4
5
6
7
8

1
36
60
-9,43
88,90
-6,00
36,00
56,57

2
38
68
-1,43
2,04
-4,00
16,00
5,71

3
46
64
-5,43
29,47
4,00
16,00
-21,71

4
44
72
2,57
6,61
2,00
4,00
5,14

5
48
78
8,57
73,47
6,00
36,00
51,43

6
42
74
4,57
20,90
0,00
0,00
0,00

7
40
70
0,57
0,33
-2,00
4,00
-1,14

28
294
486
0,00
221,71
0,00
112,00
96,00

Средн
42,00
69,43








 






Расчетн.
Отклоне-
 
Относит
x^2
x*y
Расчетные формулы:

yp(t)
ние E(t)
E(t)^2
ошибка
 
 
ур(t)=а+b*x

9
10
11
12
13
14
E(t)=y(t)-yр(t)

37,92
-1,92
3,68
5,33
3600,00
2160,00



41,38
-3,38
11,43
8,90
4624,00
2584,00



39,65
6,35
40,33
13,81
4096,00
2944,00



43,11
0,89
0,79
2,01
5184,00
3168,00



45,71
2,29
5,24
4,77
6084,00
3744,00



43,98
-1,98
3,92
4,71
5476,00
3108,00



42,25
-2,25
5,05
5,62
4900,00
2800,00



294,00
0,00
70,43
45,14
33964,00
20508,00






Средн
4852,00
2929,71




Для оценки параметров модели используется метод наименьших квадратов.
Значение параметра b можно найти по формуле:
b = 96 / 221,71 = 0,4330
Также значение этого параметра вычисляется и по такой формуле:
b =(2929.71 – 42 * 69.43)/(4852 - 69.43 ^ 2) = 0,4330
Значение параметра а можно найти по формуле:
а = 42 - 0,4330 * 69,43 = 11,3381
Определение индекса корреляции.
Индекс корреляции вычисляется по формуле:
С помощью этого индекса оценивается теснота связи рассматриваемых признаков.
Чем ближе его значение к единице, тем теснее связь.
R = корень[ 1 - 70,43/112,00 ] = 0,6092
А также теснота связи рассматриваемых явлений оценивается с помощью коэффициента
линейной корреляции r(x,y):
r (x,y) = 96,00/ корень (112,00*221,71) = 0,6092
Чем ближе это значение по модулю к единице, тем теснее связь.
В данном случае связь заметная.
Определение коэффициента детерминации.
Коэффициент детерминации вычисляется по формуле:
R2 = 1-70,43/112,00 = 0,3711
Для линейной модели парной регрессии R2 = r2(x,y).
Для оценки статистической значимости линейной модели парной регрессии используется критерий Фишера (F-критерий):
так как число факторов k=1, k2=n-k-1=7-1-1=5.
Если принять уровень значимости равным 0,05, k1=1, k2=5, то табличное значение F-критерия будет равно 6,61.
F = 0,3711 / [(1 - 0,3711) / (7-2)] = 2,95
Расчетное значение критерия Фишера меньше табличного, следовательно, уравнение регрессии признается статистически незначимым.
Определение средней относительной ошибки:
Еотн. = 45,14 / 7 = 6,45
Прогнозное значение х = 69,43 + 0,1 * 69,43 = 76,37 ФОРМУЛА:
Прогнозное значение у = 11,9381 + 0,4330 * 76,3714 = 45,01 ФОРМУЛА:
Se = корень (70,43 / 5) = 3,7532
Коэффициент Стьюдента при ? = 0,1, m = n-2 = 5 равен 2,015
Погрешность прогноза U (?=0,1, n = 7) равна:
U = 3,75 * 2,015 * КОРЕНЬ (1 + 1/7 + ((76,37-69,43)2) * 221,71) = 8,82
Верхняя граница прогноза: 45,01 + 8,82 = 53,83
Нижняя граница прогноза: 45,01 - 8,82 = 36,19
Степенная функция у = а * хb lg y=lg a+b lg x Y=A+bX
t
Y(t)=lg[y(t)]
X(t)=lg[x(t)]
X(t)-Xcp
(X(t)-Xcp)
Y(t)-Ycp
(Y(t)-Ycp)
(X(t)-Xcp)*

 
 
 
 
^2(квадр)
 
^2(квадр)
(Y(t)-Ycp)

1
2
3
4
5
6
7
8

1
1,5563
1,7782
-0,06193
0,00384
-0,06496
0,004220
0,004023

2
1,5798
1,8325
-0,00758
0,00006
-0,04148
0,001721
0,000314

3
1,6628
1,8062
-0,03391
0,00115
0,04149
0,001722
-0,001407

4
1,6435
1,8573
0,01725
0,00030
0,02219
0,000492
0,000383

5
1,6812
1,8921
0,05201
0,00270
0,05998
0,003597
0,003119

6
1,6232
1,8692
0,02915
0,00085
0,00199
0,000004
0,000058

7
1,6021
1,8451
0,00501
0,00003
-0,01920
0,000369
-0,000096

28
11,3488
12,8806
0,00000
0,00892
0,00000
0,012125
0,006394

Средн
1,6213
1,8401







 
 







Расчетн.
Отклоне-
 
Относит
X(t)^2
X(t)*Y(t)



yp(t)
ние E(t)
E(t)^2
ошибка
 
 



9
10
11
12
13
14



37,745
-1,745
3,047
4,849
3,16182
2,76734



41,289
-3,289
10,816
8,655
3,35809
2,89497



39,533
6,467
41,824
14,059
3,26229
3,00324



43,016
0,984
0,969
2,237
3,44968
3,05244



45,556
2,444
5,972
5,091
3,58002
3,18107



43,869
-1,869
3,493
4,450
3,49403
3,03423



42,156
-2,156
4,647
5,390
3,40439
2,95596



293,164
0,836
70,769
44,730
23,71032
20,88924






Средн
3,38719
2,98418


Для оценки параметров модели используется метод наименьших квадратов.
Значение параметра b можно найти по формуле:
b = 0,006394 / 0,00892 = 0,71687
Также значение этого параметра вычисляется и по такой формуле:
b = ( 2,98418 - 1,6213 * 1,8401 ) / ( 3,38719 - 1,84012) = 0,7169
Значение параметра а можно найти по формуле:
А = 1,6213 - 0,71687 * 1,8401 = 0,3022
lg y = lg a + b*lg x = 0,3022 + 0,71687 * lg x
y(t) = 2,0052 * x(t) ^ (0,71687) Найдено потенцированием предыдущей строки
y прог = 2,0052 * 76,37^ (0,71687) = 44,8723
Определение индекса корреляции.
R = корень [ 1 - 70,769 / 112,00 ] = 0,6067
Следовательно, связь заметная.
Коэффициент детерминации: R2 = 0,3681
Для оценки статистической значимости регрессии используется критерий Фишера (F-критерий):
R = корень [ 1 - 70,769 / 112,00 ] = 0,6067
Следовательно, связь заметная.
Коэффициент детерминации: R2 = 0,3681
Для оценки статистической значимости регрессии используется критерий Фишера (F-критерий):
, так как число факторов k=1, k2=n-k-1=7-1-1=5.
Если принять уровень значимости равным 0,05, k1=1, k2=5, то табличное значение F-критерия будет равно 6,61.
F = 0,3681 / ((1 - 0,3681) / 5) = 2,91
Расчетное значение критерия Фишера меньше табличного, следовательно, уравнение регрессии признается статистически незначимым.
Определение средней относительной ошибки:
Еотн. = 44,730 / 7 = 6,39
Показательная функция y(t) = a * bx
Логарифмируем обе части уравнения. lg y = lg a + х lg b = Y(t) = А + В*x(t)
t
Y(t)=lg[y(t)]
x(t)
x(t)-xcp
(x(t)-xcp)
Y(t)-Ycp
(Y(t)-Ycp)
(x(t)-xcp)*

 
 
 
 
^2(квадр)
 
^2(квадр)
(Y(t)-Ycp)

1
2
3
4
5
6
7
8

1
1,55630
60
-9,4286
88,8980
-0,0650
0,0042
0,6125

2
1,57978
68
-1,4286
2,0408
-0,0415
0,0017
0,0593

3
1,66276
64
-5,4286
29,4694
0,0415
0,0017
-0,2253

4
1,64345
72
2,5714
6,6122
0,0222
0,0005
0,0571

5
1,68124
78
8,5714
73,4694
0,0600
0,0036
0,5141

6
1,62325
74
4,5714
20,8980
0,0020
0,0000
0,0091

7
1,60206
70
0,5714
0,3265
-0,0192
0,0004
-0,0110

28
11,34885
486
0,0000
221,7143
0,0000
0,0121
1,0157

Средн
1,6213
69,429






 








Расчетн.
Отклоне-
 
Относит
x(t)^2
x(t)*Y(t)



yp(t)
ние E(t)
E(t)^2
ошибка
 
 



9
10
11
12
13
14



37,85
-1,85
3,42
5,14
3600,00
93,38



41,18
-3,18
10,13
8,38
4624,00
107,43



39,48
6,52
42,49
14,17
4096,00
106,42



42,96
1,04
1,09
2,37
5184,00
118,33



45,76
2,24
5,00
4,66
6084,00
131,14



43,87
-1,87
3,51
4,46
5476,00
120,12



42,06
-2,06
4,25
5,15
4900,00
112,14



293,17
0,83
69,89
44,33
33964,00
788,95






Средн
4852,00
112,71



Для оценки параметров модели используется метод наименьших квадратов.
Значение параметра b можно найти по формуле:
B = 1,0157 / 221,71 = 0,0046
Также значение этого параметра вычисляется и по такой формуле:
B = (112,71 - 1,6213 * 69,43) / (4852,00 - 69,43*69,43) = 0,0046
Значение параметра а можно найти по формуле:
А = 1,6213 - 0,0046 * 69,43 = 1,3032
Y(t) = А + В*x(t) = lg(y(t)) = lg(a) + lg(b)*x(t)
После потенцирования получаем:
y(t)pасчетное = 10^1,3032 * 10^ (0,004581) ^x(t)
y(t)р = 20,10 * 1,0106^ x(t)
y(t)прогнозное = 20,10 * 1,0106 ^ 73,37 = 44,9854
Определение индекса корреляции.
R = корень [ 1 - 69,89 / 112,00 ] = 0,6132 Связь заметная.
Коэффициент детерминации:
R2 = 0,6132 ^ 2 = 0,3760
Для оценки статистической значимости регрессии используется критерий Фишера (F-критерий):
, так как число факторов k=1, k2=n-k-1=7-1-1=5.
Если принять уровень значимости равным 0,05, k1=1, k2=5, то табличное значение F-критерия будет равно 6,61.
F = 0,3760 / [ (1 - 0,3760) / (7 -2) ] = 3,01
Расчетное значение критерия Фишера меньше табличного, следовательно, уравнение регрессии признается статистически незначимым.
Определение средней относительной ошибки:
Еотн. = 44,33 / 7 = 6,33
Гиперболическая функция y(t)=a*b/x(t)=a+b*(1/x(t))=a+b*X(t), где X(t)=1/x(t)
t
y(t)
X(t)=1/x(t)
X(t)-Xcp
(X(t)-Xcp)
y(t)-ycp
(y(t)-ycp)
(X(t)-Xcp)*

 
 
 
 
^2(квадр)
 
^2(квадр)
(y(t)-ycp)

1
2
3
4
5
6
7
8

1
36
0,016667
0,002166
0,000005
-6,0000
36,00
-0,012995

2
38
0,014706
0,000205
0,000000
-4,0000
16,00
-0,000820

3
46
0,015625
0,001124
0,000001
4,0000
16,00
0,004496

4
44
0,013889
-0,000612
0,000000
2,0000
4,00
-0,001224

5
48
0,012821
-0,001680
0,000003
6,0000
36,00
-0,010082

6
42
0,013514
-0,000987
0,000001
0,0000
0,00
0,000000

7
40
0,014286
-0,000215
0,000000
-2,0000
4,00
0,000430

28
294
0,101506
0,000000
0,000010
0,0000
112,00
-0,020194

Средн
42,00
0,014501
















Расчетн.