D .2. Множественная регрессия и корреляция
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Пример. По  предприятиям региона изучается зависимость выработки продукции на одного работника  (тыс. руб.) от ввода в действие новых основных фондов  (  от стоимости фондов на конец года) и от удельного веса рабочих высокой квалификации в общей численности рабочих  ( ).

Номер предприятия Номер предприятия
1 7,0 3,9 10,0 11 9,0 6,0 21,0
2 7,0 3,9 14,0 12 11,0 6,4 22,0
3 7,0 3,7 15,0 13 9,0 6,8 22,0
4 7,0 4,0 16,0 14 11,0 7,2 25,0
5 7,0 3,8 17,0 15 12,0 8,0 28,0
6 7,0 4,8 19,0 16 12,0 8,2 29,0
7 8,0 5,4 19,0 17 12,0 8,1 30,0
8 8,0 4,4 20,0 18 12,0 8,5 31,0
9 8,0 5,3 20,0 19 14,0 9,6 32,0
10 10,0 6,8 20,0 20 14,0 9,0 36,0

    Требуется:

1. Построить линейную модель множественной регрессии. Записать стандартизованное уравнение множественной регрессии. На основе стандартизованных коэффициентов регрессии и средних коэффициентов эластичности ранжировать факторы по степени их влияния на результат.

2. Найти коэффициенты парной, частной и множественной корреляции. Проанализировать их.

3. Найти скорректированный коэффициент множественной детерминации. Сравнить его с нескорректированным (общим) коэффициентом детерминации.

4. С помощью -критерия Фишера оценить статистическую надежность уравнения регрессии и коэффициента детерминации .

5. С помощью частных -критериев Фишера оценить целесообразность включения в уравнение множественной регрессии фактора  после  и фактора  после .

6. Составить уравнение линейной парной регрессии, оставив лишь один значащий фактор.

Решение

Для удобства проведения расчетов поместим результаты промежуточных расчетов в таблицу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 7,0 3,9 10,0 27,3 70,0 39,0 15,21 100,0 49,0
2 7,0 3,9 14,0 27,3 98,0 54,6 15,21 196,0 49,0
3 7,0 3,7 15,0 25,9 105,0 55,5 13,69 225,0 49,0
4 7,0 4,0 16,0 28,0 112,0 64,0 16,0 256,0 49,0
5 7,0 3,8 17,0 26,6 119,0 64,6 14,44 289,0 49,0
6 7,0 4,8 19,0 33,6 133,0 91,2 23,04 361,0 49,0
7 8,0 5,4 19,0 43,2 152,0 102,6 29,16 361,0 64,0
8 8,0 4,4 20,0 35,2 160,0 88,0 19,36 400,0 64,0
9 8,0 5,3 20,0 42,4 160,0 106,0 28,09 400,0 64,0
10 10,0 6,8 20,0 68,0 200,0 136,0 46,24 400,0 100,0
11 9,0 6,0 21,0 54,0 189,0 126,0 36,0 441,0 81,0
12 11,0 6,4 22,0 70,4 242,0 140,8 40,96 484,0 121,0
13 9,0 6,8 22,0 61,2 198,0 149,6 46,24 484,0 81,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
14 11,0 7,2 25,0 79,2 275,0 180,0 51,84 625,0 121,0
15 12,0 8,0 28,0 96,0 336,0 224,0 64,0 784,0 144,0
16 12,0 8,2 29,0 98,4 348,0 237,8 67,24 841,0 144,0
17 12,0 8,1 30,0 97,2 360,0 243,0 65,61 900,0 144,0
18 12,0 8,5 31,0 102,0 372,0 263,5 72,25 961,0 144,0
19 14,0 9,6 32,0 134,4 448,0 307,2 92,16 1024,0 196,0
20 14,0 9,0 36,0 126,0 504,0 324,0 81,0 1296,0 196,0
Сумма 192 123,8 446 1276,3 4581 2997,4 837,74 10828,0 1958,0
Ср. знач. 9,6 6,19 22,3 63,815 229,05 149,87 41,887 541,4 97,9

Найдем средние квадратические отклонения признаков:

;

;

.

1. Вычисление параметров линейного уравнения множественной регрессии.

Для нахождения параметров линейного уравнения множественной регрессии

необходимо решить следующую систему линейных уравнений относительно неизвестных параметров , , :

либо воспользоваться готовыми формулами:

;    ;

.

Рассчитаем сначала парные коэффициенты корреляции:

;

;

.

Находим

;

;

.

Таким образом, получили следующее уравнение множественной регрессии:

.

Коэффициенты  и  стандартизованного уравнения регрессии  находятся по формулам:

    ;

    .

Т.е. уравнение будет выглядеть следующим образом:

.

Так как стандартизованные коэффициенты регрессии можно сравнивать между собой, то можно сказать, что ввод в действие новых основных фондов оказывает большее влияние на выработку продукции, чем удельный вес рабочих высокой квалификации.

Сравнивать влияние факторов на результат можно также при помощи средних коэффициентов эластичности:

    .

Вычисляем:

    ; .

Т.е. увеличение только основных фондов (от своего среднего значения) или только удельного веса рабочих высокой квалификации на 1% увеличивает в среднем выработку продукции на 0,61% или 0,20% соответственно. Таким образом, подтверждается большее влияние на результат  фактора , чем фактора .

2. Коэффициенты парной корреляции мы уже нашли:

;    ;    .

Они указывают на весьма сильную связь каждого фактора с результатом, а также высокую межфакторную зависимость (факторы  и  явно коллинеарны, т.к. ). При такой сильной межфакторной зависимости рекомендуется один из факторов исключить из рассмотрения.

Частные коэффициенты корреляции характеризуют тесноту связи между результатом и соответствующим фактором при элиминировании (устранении влияния) других факторов, включенных в уравнение регрессии.

При двух факторах частные коэффициенты корреляции рассчитываются следующим образом:

;

.

Если сравнить коэффициенты парной и частной корреляции, то можно увидеть, что из-за высокой межфакторной зависимости коэффициенты парной корреляции дают завышенные оценки тесноты связи. Именно по этой причине рекомендуется при наличии сильной коллинеарности (взаимосвязи) факторов исключать из исследования тот фактор, у которого теснота парной зависимости меньше, чем теснота межфакторной связи.

Коэффициент множественной корреляции определить через матрицу парных коэффициентов корреляции:

,

где

– определитель матрицы парных коэффициентов корреляции;

– определитель матрицы межфакторной корреляции.

;

.

Коэффициент множественной корреляции

.

Аналогичный результат получим при использовании других формул:

    ;

    ;

.

Коэффициент множественной корреляции показывает на весьма сильную связь всего набора факторов с результатом.

3. Нескорректированный коэффициент множественной детерминации  оценивает долю вариации результата за счет представленных в уравнении факторов в общей вариации результата. Здесь эта доля составляет  и указывает на весьма высокую степень обусловленности вариации результата вариацией факторов, иными словами – на весьма тесную связь факторов с результатом.

Скорректированный коэффициент множественной детерминации

определяет тесноту связи с учетом степеней свободы общей и остаточной дисперсий. Он дает такую оценку тесноты связи, которая не зависит от числа факторов и поэтому может сравниваться по разным моделям с разным числом факторов. Оба коэффициента указывают на весьма высокую (более ) детерминированность результата  в модели факторами  и .

4. Оценку надежности уравнения регрессии в целом и показателя тесноты связи  дает -критерий Фишера:

.

В нашем случае фактическое значение -критерия Фишера:

    .

Получили, что  (при ), т.е. вероятность случайно получить такое значение -критерия не превышает допустимый уровень значимости . Следовательно, полученное значение не случайно, оно сформировалось под влиянием существенных факторов, т.е. подтверждается статистическая значимость всего уравнения и показателя тесноты связи .

5. С помощью частных -критериев Фишера оценим целесообразность включения в уравнение множественной регрессии фактора  после  и фактора  после  при помощи формул:

    ;

    .

Найдем  и .

    ;

    .

Имеем

    ;

    .

Получили, что . Следовательно, включение в модель фактора  после того, как в модель включен фактор  статистически нецелесообразно: прирост факторной дисперсии за счет дополнительного признака  оказывается незначительным, несущественным; фактор  включать в уравнение после фактора  не следует.

Если поменять первоначальный порядок включения факторов в модель и рассмотреть вариант включения  после , то результат расчета частного -критерия для  будет иным. , т.е. вероятность его случайного формирования меньше принятого стандарта . Следовательно, значение частного -критерия для дополнительно включенного фактора  не случайно, является статистически значимым, надежным, достоверным: прирост факторной дисперсии за счет дополнительного фактора  является существенным. Фактор  должен присутствовать в уравнении, в том числе в варианте, когда он дополнительно включается после фактора .

6. Общий вывод состоит в том, что множественная модель с факторами  и  с  содержит неинформативный фактор . Если исключить фактор , то можно ограничиться уравнением парной регрессии:

    , .

Варианты индивидуальных заданий

По 20 предприятиям региона изучается зависимость выработки продукции на одного работника  (тыс. руб.) от ввода в действие новых основных фондов  (% от стоимости фондов на конец года) и от удельного веса рабочих высокой квалификации в общей численности рабочих  (%) (смотри таблицу своего варианта).

    Требуется:

1. Построить линейную модель множественной регрессии. Записать стандартизованное уравнение множественной регрессии. На основе стандартизованных коэффициентов регрессии и средних коэффициентов эластичности ранжировать факторы по степени их влияния на результат.

2. Найти коэффициенты парной, частной и множественной корреляции. Проанализировать их.

3. Найти скорректированный коэффициент множественной детерминации. Сравнить его с нескорректированным (общим) коэффициентом детерминации.

4. С помощью -критерия Фишера оценить статистическую надежность уравнения регрессии и коэффициента детерминации .

5. С помощью частных -критериев Фишера оценить целесообразность включения в уравнение множественной регрессии фактора  после  и фактора  после .

6. Составить уравнение линейной парной регрессии, оставив лишь один значащий фактор.

Вариант 1

Номер предприятия Номер предприятия
1 6 3,6 9 11 9 6,3 21
2 6 3,6 12 12 11 6,4 22
3 6 3,9 14 13 11 7 24
4 7 4,1 17 14 12 7,5 25
5 7 3,9 18 15 12 7,9 28
6 7 4,5 19 16 13 8,2 30
7 8 5,3 19 17 13 8 30
8 8 5,3 19 18 13 8,6 31
9 9 5,6 20 19 14 9,5 33
10 10 6,8 21 20 14 9 36

Вариант 2

Номер предприятия Номер предприятия
1 6 3,5 10 11 10 6,3 21
2 6 3,6 12 12 11 6,4 22
3 7 3,9 15 13 11 7 23
4 7 4,1 17 14 12 7,5 25
5 7 4,2 18 15 12 7,9 28
6 8 4,5 19 16 13 8,2 30
7 8 5,3 19 17 13 8,4 31
8 9 5,3 20 18 14 8,6 31
9 9 5,6 20 19 14 9,5 35
10 10 6 21 20 15 10 36

Вариант 3

Номер предприятия Номер предприятия
1 7 3,7 9 11 11 6,3 22
2 7 3,7 11 12 11 6,4 22
3 7 3,9 11 13 11 7,2 23
4 7 4,1 15 14 12 7,5 25
5 8 4,2 17 15 12 7,9 27
6 8 4,9 19 16 13 8,1 30
7 8 5,3 19 17 13 8,4 31
8 9 5,1 20 18 13 8,6 32
9 10 5,6 20 19 14 9,5 35
10 10 6,1 21 20 15 9,5 36

Вариант 4

Номер предприятия Номер предприятия
1 7 3,5 9 11 10 6,3 22
2 7 3,6 10 12 10 6,5 22
3 7 3,9 12 13 11 7,2 24
4 7 4,1 17 14 12 7,5 25
5 8 4,2 18 15 12 7,9 27
6 8 4,5 19 16 13 8,2 30
7 9 5,3 19 17 13 8,4 31
8 9 5,5 20 18 14 8,6 33
9 10 5,6 21 19 14 9,5 35
10 10 6,1 21 20 15 9,6 36

Вариант 5

Номер предприятия Номер предприятия
1 7 3,6 9 11 10 6,3 21
2 7 3,6 11 12 11 6,9 23
3 7 3,7 12 13 11 7,2 24
4 8 4,1 16 14 12 7,8 25
5 8 4,3 19 15 13 8,1 27
6 8 4,5 19 16 13 8,2 29
7 9 5,4 20 17 13 8,4 31
8 9 5,5 20 18 14 8,8 33
9 10 5,8 21 19 14 9,5 35
10 10 6,1 21 20 14 9,7 34

Вариант 6

Номер предприятия Номер предприятия
1 7 3,5 9 11 10 6,3 21
2 7 3,6 10 12 10 6,8 22
3 7 3,8 14 13 11 7,2 24
4 7 4,2 15 14 12 7,9 25
5 8 4,3 18 15 12 8,1 26
6 8 4,7 19 16 13 8,3 29
7 9 5,4 19 17 13 8,4 31
8 9 5,6 20 18 13 8,8 32
9 10 5,9 20 19 14 9,6 35
10 10 6,1 21 20 14 9,7 36

 

Вариант 7

Номер предприятия Номер предприятия
1 7 3,8 11 11 10 6,8 21
2 7 3,8 12 12 11 7,4 23
3 7 3,9 16 13 11 7,8 24
4 7 4,1 17 14 12 7,5 26
5 7 4,6 18 15 12 7,9 28
6 8 4,5 18 16 12 8,1 30
7 8 5,3 19 17 13 8,4 31
8 9 5,5 20 18 13 8,7 32
9 9 6,1 20 19 13 9,5 33
10 10 6,8 21 20 14 9,7 35

Вариант 8

Номер предприятия Номер предприятия
1 7 3,8 9 11 11 7,1 22
2 7 4,1 14 12 11 7,5 23
3 7 4,3 16 13 12 7,8 25
4 7 4,1 17 14 12 7,6 27
5 8 4,6 17 15 12 7,9 29
6 8 4,7 18 16 13 8,1 30
7 9 5,3 20 17 13 8,5 32
8 9 5,5 20 18 14 8,7 32
9 11 6,9 21 19 14 9,6 33
10 10 6,8 21 20 15 9,8 36

Вариант 9

Номер предприятия Номер предприятия
1 7 3,9 12 11 11 7,1 22
2 7 4,2 13 12 12 7,5 25
3 7 4,3 15 13 13 7,8 26
4 7 4,4 17 14 12 7,9 27
5 8 4,6 18 15 13 8,1 30
6 8 4,8 19 16 13 8,4 31
7 9 5,3 19 17 13 8,6 32
8 9 5,7 20 18 14 8,8 32
9 10 6,9 21 19 14 9,6 34
10 10 6,8 21 20 14 9,9 36

 

Вариант 10

Номер предприятия Номер предприятия
1 7 3,6 12 11 10 7,2 23
2 7 4,1 14 12 11 7,6 25
3 7 4,3 16 13 12 7,8 26
4 7 4,4 17 14 11 7,9 28
5 7 4,5 18 15 12 8,2 30
6 8 4,8 19 16 12 8,4 31
7 8 5,3 20 17 12 8,6 32
8 8 5,6 20 18 13 8,8 32
9 9 6,7 21 19 13 9,2 33
10 10 6,9 22 20 14 9,6 34

Дата: 2018-11-18, просмотров: 446.