1. Провести процедуру структурно-параметрической идентификации математической модели для исходных данных. Оценить адекватность.

2. Проанализируйте данные, исключив повторы. Ответьте на вопросы: изменилось ли математическая модель? Как изменился коэффициент детерминации? Адекватна ли подобранная модель данным?

Решение:

Построим график эмпирических данных (рисунок 4).


Рисунок 4- График эмпирических данных

Проведем все необходимые расчеты для составления статистического уравнения однофакторной зависимости и дальнейшего анализа этой зависимости. Для этого рассмотрим три модели:

прямая однофакторная линейная связь при одновременном увеличении факторного и результативного признаков;

логарифмическая модель (прямая гипербола, когда уровень результативного признака возрастает, а затем его рост приостанавливается, оставаясь почти на одном уровне);

прямая логическая зависимость (когда происходит неустойчивое возрастание уровня результативного признака).

Линейная модель.

Уравнение модели прямой однофакторной линейной связи:

Для вычисления параметра , составления уравнения однофакторной зависимости и дальнейшего анализа этой зависимости заполним таблицу 4.2.


Таблица 4.2

1,0 466 0,0 0,000 0,000 466,000
1,0 549 0,0 0,178 0,000 466,000
1,0 978 0,0 1,099 0,000 466,000
4,0 495 3,0 0,062 0,685 785,222
4,0 723 3,0 0,552 0,685 785,222
4,0 681 3,0 0,461 0,685 785,222
4,5 619 3,5 0,328 0,799 838,426
4,5 1049 3,5 1,251 0,799 838,426
4,5 1033 3,5 1,217 0,799 838,426
5,0 163 4,0 -0,650 0,913 891,630
5,0 182 4,0 -0,609 0,913 891,630
5,0 890 4,0 0,910 0,913 891,630
5,0 1522 4,0 2,266 0,913 891,630
5,0 1194 4,0 1,562 0,913 891,630
5,5 987 4,5 1,118 1,028 944,833
6,0 764 5,0 0,639 1,142 998,037
6,0 1373 5,0 1,946 1,142 998,037

54,0 12,330

Примечание. Предпоследний и последний столбцы таблицы 4.2 заполняются после отыскания параметра уравнения зависимости  и составления самого уравнения зависимости.

В рассматриваемом примере параметр , при  и  вычисляется по формуле:

В рассматриваемом примере окончательный вид уравнения зависимости находим по формуле.:

Отобразим эмпирические и теоретические значения результативного признака на графике (рисунок 4).

Рисунок 4

Информация для расчета коэффициента детерминации в типовой задаче в полном объеме представлена в таблице 4.3.

Таблица 4.3

()

1,0 466 0,000 466,000 0,000 0,000 0,000 0,000
1,0 549 0,178 466,000 0,032 0,000 0,178 0,032
1,0 978 1,099 466,000 1,207 0,000 1,099 1,207
4,0 495 0,062 785,222 0,004 0,685 -0,623 0,388
4,0 723 0,552 785,222 0,304 0,685 -0,134 0,018
4,0 681 0,461 785,222 0,213 0,685 -0,224 0,050
4,5 619 0,328 838,426 0,108 0,799 -0,471 0,222
4,5 1049 1,251 838,426 1,565 0,799 0,452 0,204
4,5 1033 1,217 838,426 1,480 0,799 0,418 0,174
5,0 163 -0,650 891,630 0,423 0,913 -1,564 2,445
5,0 182 -0,609 891,630 0,371 0,913 -1,523 2,319
5,0 890 0,910 891,630 0,828 0,913 -0,003 0,000
5,0 1522 2,266 891,630 5,135 0,913 1,353 1,830
5,0 1194 1,562 891,630 2,441 0,913 0,649 0,421
5,5 987 1,118 944,833 1,250 1,028 0,090 0,008
6,0 764 0,639 998,037 0,409 1,142 -0,502 0,252
6,0 1373 1,946 998,037 3,788 1,142 0,805 0,647

12,330 19,558 10,217

По данным таблицы 4.3 коэффициент детерминации составит:

Логарифмическая модель

Уравнение модели прямой гиперболы:

Для вычисления параметра , составления уравнения однофакторной зависимости и дальнейшего анализа этой зависимости заполним таблицу 4.4.

Таблица 4.4

1,0 466 0,000 0,000 0,000 466,000
1,0 549 0,000 0,178 0,000 466,000
1,0 978 0,000 1,099 0,000 466,000
4,0 495 0,750 0,062 1,006 934,912
4,0 723 0,750 0,552 1,006 934,912
4,0 681 0,750 0,461 1,006 934,912
4,5 619 0,778 0,328 1,044 952,279
4,5 1049 0,778 1,251 1,044 952,279
4,5 1033 0,778 1,217 1,044 952,279
5,0 163 0,800 0,650 1,073 966,172
5,0 182 0,800 0,609 1,073 966,172
5,0 890 0,800 0,910 1,073 966,172
5,0 1522 0,800 2,266 1,073 966,172
5,0 1194 0,800 1,562 1,073 966,172
5,5 987 0,818 1,118 1,098 977,540
6,0 764 0,833 0,639 1,118 987,013
6,0 1373 0,833 1,946 1,118 987,013

11,068 14,850 14,850

Примечание. Предпоследний и последний столбцы таблицы 4.4 заполняются после отыскания параметра уравнения зависимости  и составления самого уравнения зависимости.

В рассматриваемом примере параметр , при  и  вычисляется по формуле:

В рассматриваемом примере окончательный вид уравнения зависимости находим по формуле:

Отобразим эмпирические и теоретические значения результативного признака на графике (рисунок 5).

Рисунок 5

Информация для расчета коэффициента детерминации в типовой задаче в полном объеме представлена в таблице 4.5.

Таблица 4.5

()

1,0 466 0,000 466,000 0,000 0,000 0,000 0,00000
1,0 549 0,178 466,000 0,032 0,000 0,178 0,03172
1,0 978 1,099 466,000 1,207 0,000 1,099 1,20717
4,0 495 0,062 934,912 0,004 1,006 -0,944 0,89117
4,0 723 0,552 934,912 0,304 1,006 -0,455 0,20679
4,0 681 0,461 934,912 0,213 1,006 -0,545 0,29689
4,5 619 0,328 952,279 0,108 1,044 -0,715 0,51150
4,5 1049 1,251 952,279 1,565 1,044 0,208 0,04308
4,5 1033 1,217 952,279 1,480 1,044 0,173 0,03001
5,0 163 0,650 966,172 0,423 1,073 -0,423 0,17903
5,0 182 0,609 966,172 0,371 1,073 -0,464 0,21519
5,0 890 0,910 966,172 0,828 1,073 -0,163 0,02672
5,0 1522 2,266 966,172 5,135 1,073 1,193 1,42268
5,0 1194 1,562 966,172 2,441 1,073 0,489 0,23902
5,5 987 1,118 977,540 1,250 1,098 0,020 0,00041
6,0 764 0,639 987,013 0,409 1,118 -0,479 0,22903
6,0 1373 1,946 987,013 3,788 1,118 0,828 0,68608

14,850 19,558 6,21649

По данным таблицы 4.5 коэффициент детерминации составит:

Логическая модель

Уравнение модели прямой логической зависимости:

Для вычисления параметра , составления уравнения однофакторной зависимости и дальнейшего анализа этой зависимости заполним таблицу 5.

Таблица 4.6

1,0 466 1,00000 0,00215 0,00000 0,00000 0,00000 466,00000
1,0 549 1,00000 0,00182 0,00000 0,00032 0,00000 466,00000
1,0 978 1,00000 0,00102 0,00000 0,00112 0,00000 466,00000
4,0 495 0,25000 0,00202 0,75000 0,00013 0,00039 570,13230
4,0 723 0,25000 0,00138 0,75000 0,00076 0,00039 570,13230
4,0 681 0,25000 0,00147 0,75000 0,00068 0,00039 570,13230
4,5 619 0,22222 0,00162 0,77778 0,00053 0,00041 574,89026
4,5 1049 0,22222 0,00095 0,77778 0,00119 0,00041 574,89026
4,5 1033 0,22222 0,00097 0,77778 0,00118 0,00041 574,89026
5,0 163 0,20000 0,00613 0,80000 -0,00399 0,00042 578,75418
5,0 182 0,20000 0,00549 0,80000 -0,00335 0,00042 578,75418
5,0 890 0,20000 0,00112 0,80000 0,00102 0,00042 578,75418
5,0 1522 0,20000 0,00066 0,80000 0,00149 0,00042 578,75418
5,0 1194 0,20000 0,00084 0,80000 0,00131 0,00042 578,75418
5,5 987 0,18182 0,00101 0,81818 0,00113 0,00043 581,95443
6,0 764 0,16667 0,00131 0,83333 0,00084 0,00044 584,64846
6,0 1373 0,16667 0,00073 0,83333 0,00142 0,00044 584,64846

11,06818 0,00578

Примечание. Предпоследний и последний столбцы таблицы 4.6 заполняются после отыскания параметра уравнения зависимости  и составления самого уравнения зависимости.

В рассматриваемом примере параметр , при  и  вычисляется по формуле:

В рассматриваемом примере окончательный вид уравнения зависимости находим по формуле:

Отобразим эмпирические и теоретические значения результативного признака на графике (рисунок 6).

Рисунок 6

Информация для расчета коэффициента детерминации в типовой задаче в полном объеме представлена в таблице 4.7.

Таблица 4.7

()

1,0 466 0,000 466,00 0,0000000 0,0000000 0,0000000 0,0000000
1,0 549 0,000 466,00 0,0000001 0,0000000 0,0003244 0,0000001
1,0 978 0,001 466,00 0,0000013 0,0000000 0,0011234 0,0000013
4,0 495 0,000 570,13 0,0000000 0,0003919 -0,0002662 0,0000001
4,0 723 0,001 570,13 0,0000006 0,0003919 0,0003709 0,0000001
4,0 681 0,001 570,13 0,0000005 0,0003919 0,0002856 0,0000001
4,5 619 0,001 574,89 0,0000003 0,0004065 0,0001240 0,0000000
4,5 1049 0,001 574,89 0,0000014 0,0004065 0,0007862 0,0000006
4,5 1033 0,001 574,89 0,0000014 0,0004065 0,0007714 0,0000006
5,0 163 -0,004 578,75 0,0000159 0,0004181 -0,0044071 0,0000194
5,0 182 -0,003 578,75 0,0000112 0,0004181 -0,0037667 0,0000142
5,0 890 0,001 578,75 0,0000010 0,0004181 0,0006043 0,0000004
5,0 1522 0,001 578,75 0,0000022 0,0004181 0,0010708 0,0000011
5,0 1194 0,001 578,75 0,0000017 0,0004181 0,0008903 0,0000008
5,5 987 0,001 581,95 0,0000013 0,0004276 0,0007052 0,0000005
6,0 764 0,001 584,65 0,0000007 0,0004355 0,0004015 0,0000002
6,0 1373 0,001 584,65 0,0000020 0,0004355 0,0009821 0,0000010

0,006 0,0000416 0,0000404

По данным таблицы 4.7 коэффициент детерминации составит:

Сравним коэффициенты детерминации по трем моделям

Таблица 4.8

Тип трендовой модели Уравнения зависимостей

Линейная

0,477
Логарифмическая

0,682
Логическая

0,028

 Чем слабее линейная связь между X и Y, тем R2 ближе к нулю, и чем эта связь значительнее, тем ближе R2 к единице.

Вывод: Анализируя результаты представленные в таблице 4.8 можно прийти к выводу что из представленных трендовых моделей, логарифмическая модель является наиболее адекватной.



Информация о работе «Методы безусловной многомерной оптимизации»
Раздел: Экономико-математическое моделирование
Количество знаков с пробелами: 28886
Количество таблиц: 51
Количество изображений: 16

Похожие работы

Скачать
42464
5
31

... 4 - график унимодальной, но не выпуклой функции Таким образом, кроме перечисленных свойств, выпуклые функции обладают также и всеми свойствами унимодальных функций. 2. Прямые методы безусловной оптимизации Для решения задачи минимизации функции f (х) на отрезке [а; b] на практике, как правило, применяют приближенные методы. Они позволяют найти решение этой задачи с необходимой точностью ...

Скачать
20180
1
13

... : т.е. . Для определения координат точки Х1 нужно выбрать значение шага . Получим : Из соотношения (,)=0 имеем: (-3-3)(-3)+(1+)=10+10=0 откуда = Задание 4   ПРИМЕНЕНИЕ ГРАДИЕНТНЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ НА ЭВМ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ОБЪЕКТОВ   Цель задания: приобрести практические навыки разработки алгоритмов и программ оптимизации математических моделей градиентным методом.   ...

Скачать
41899
0
0

... от года-x и от номера месяца в году-y следующим образом: F(x)=50-x2+10x-y2+10y. Определите, в каком году и в каком месяце прибыль была максимальной. Зав. кафедрой --------------------------------------------------   Экзаменационный билет по предмету МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ Билет № 22 1) Постановка вариационной задачи с ограничениями. Привести пример. 2) Дайте геометрическую ...

Скачать
53822
0
1

... , портфель ценных бумаг является тем инструментом, с помощью которого инвестору обеспечивается требуемая устойчивость дохода при минимальном риске. 3. ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИНВЕСТИЦИОННОГО ПОРТФЕЛЯ При формировании инвестиционного портфеля следует руководствоваться следующими соображениями: безопасность вложений (неуязвимость инвестиций от потрясений на рынке инвестиционного капитала), ...

0 комментариев


Наверх