Материал: 1820

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра экономической математики, информатики и статистики

Математические методы исследования экономических систем

Методические указания к практическим и самостоятельным занятиям для студентов специальностей 080105 - Финансы и кредит, 080502 – Экономика и управление

на предприятии (машиностроение)

и для направлений: 080100 - Экономика, 080500 – Менеджмент

Зав.кафедрой ЭМИС,

 

д.ф.-м.н., профессор

И.Г.Боровской

Составил: доц. каф. ЭМИС

Д.Д. Даммер

2012

Содержание

1.Построение регрессионных моделей……………………………………………………………..3 1.1.Парная линейная регрессия..……………………………………………………………..3 1.2.Проверка качества эмпирического уравнения парной линейной регрессии…………5

1.3.Множественная регрессия…………………………………………………......................9

1.4.Нелинейная регрессия…………………………………………………………………..12

2.Основы линейного программирования ………………………………………..………………14

2.1Представление экономико-математических моделей в виде задач линейного программирования (ЗЛП)………………………………………………………..………….14

2.2Графический метод решения ЗЛП………………………………...……………………16

2.3Симплексный метод решения ЗЛП……………………………………………………..18

3.Двойственные задачи……………………………………………………………………………21

4.Транспортная задача..…..…………………………………………………………..……………23 5.Модели целочисленного линейного программирования……………………………..……….30

6.Задачи многокритериальной оптимизации…………………………………………………….32

Задания для самостоятельной работы…………………………………………………………….35

Приложение………………………………………………..…………………..……………….43

Литература……………………………………………………………………………………...44

2

1.Построение регрессионных моделей

1.1Практическое занятие №1 (2часа). Парная линейная регрессия

Цель занятия:

По эмпирическим данным научиться строить модели парной регрессии, находить оценки коэффициентов.

Методические указания.

Если функция регрессии линейна, то говорят о линейной регрессии. Теоретическое линейное уравнение регрессии представляет собой линейную функцию вида

M(Y X xi ) 0 1xi ,

тогда наблюдаемое значение результативного признака определяется выражением

yi M(Y X xi ) i 0 1xi i , i 1,n

где xi – значение независимой переменной, 0 и – теоретические коэффициенты регрессии,

1

i — случайное отклонение.

По выборке ограниченного объема мы сможем построить эмпирическое уравнение рег-

рессии

yˆi b0 b1xi ,

 

где yˆi – оценка условного

математического ожидания M(Y

 

X xi); b0 и b1 – оценки

 

неизвестных параметров 0

и 1 , тогда

yi b0 b1xi ei ,

где отклонение ei — оценка теоретического случайного отклонения i .

Используя МНК можно получить формулы для определения b0 и b1 :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xy x y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b1

 

 

x

n

 

xi

,

x

 

 

n

xi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

x

2

 

, где

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

y

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b y b x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример.

Изучается зависимость себестоимости единицы продукции (у, тыс. руб.), от величины выпуска продукции (x, тыс. шт.). Экономист обследовал n=5 предприятий и получил следующие результаты:

Номер

x

y

1

2

1,9

2

3

1,7

3

4

1,8

4

5

1,6

5

6

1,4

Сумма

20

8,4

Полагая, что между переменными имеет место линейная зависимость, определить эмпирическое уравнение регрессии.

Решение:

Воспользуемся формулой для определения оценок коэффициентов уравнения регрессии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xy

x y

 

b

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

x2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y b1x.

b0

3

Имеем

x 2 3 4 5 6 4,

5

y 1,9 1,7 1,8 1,6 1,4 1,68, 5

xy 2 1,9 3 1,7 4 1,8 5 1,6 6 1,4 = 32,5 6,5,

55

x2 = 4 9 16 25 36 18.

5

Тогда

6,5 4 1,68

b1 18 42 0,11b0 1,68 0,11 4 2,12,

и эмпирическое уравнение регрессии будет иметь вид:

yˆ 2,12 0,11x.

Задачи

1. Фирма провела рекламную компанию. Через 10 недель фирма решила проанализировать эффективность этого вида рекламы, сопоставив недельные объемы продаж (y, тыс. руб) с расходами на рекламу (x, тыс. руб):

x

5

8

6

5

3

9

12

4

3

10

y

72

76

78

70

68

80

82

65

62

90

Полагая, что между переменными имеет место линейная зависимость, определить эмпирическое уравнение линейной регрессии.

2. Постройте уравнение регрессии между данными о темпах прироста численности занятых и производительности труда сначала по всей совокупности данных. Дайте экономическую интерпретацию.

Страна

Занятость (прирост, %)

Производительность

 

 

(прирост, %)

Австрия

2

4,2

Бельгия

1,5

3,9

Канада

2,3

1,3

Дания

2,5

3,2

Франция

1,9

3,8

Италия

4,4

4,2

Япония

5,8

7,8

Нидерланды

1,9

4,1

Норвегия

0,5

4,4

ФРГ

2,7

4,5

Великобритания

0,6

2,8

США

0,8

2,6

3. Для 13 клиентов спортивного магазина зафиксирована сумма покупки xt (в у.е.) и

время разговора с продавцом yt (в мин.):

xt

40

50

60

80

100

110

120

130

150

160

180

200

310

yt

14

14

17

19

17

20

24

22

25

24

18

20

26

4

Требуется: оценить с помощью МНК параметры линейного регрессионного уравнения, предположив, что переменная «длительность разговора с продавцом» объясняется переменной «величина покупки»; оценить с помощью методов МНК параметры линейного регрессионного уравнения, предположив, что переменная «величина покупки» объясняется переменной «длительность разговора с продавцом»; нарисовать диаграмму рассеяния величин (xt , yt ), обе

линии регрессии и объяснить, почему получаются различные уравнения регрессии.

4. Исследуется зависимость затрат на рекламу у от годового оборота х в некоторой отрасли. Для этого собрана информация по 20 случайно выбранным предприятиям этой

отрасли о годовом обороте xi и соответствующих расходах на рекламу yi .

Из выборки

получены

следующие

данные:

x

17,3;

y

1,2; xi yi 944,3; xi2 9250; yi2

127,2.

Предполагается,

что

зависимость

yi

от

xi

описывается

уравнением:

yi a bxi

ui (i 1, 20). Требуется оценить параметры a и b с помощью МНК.

 

5. Исследователь

считает, что

 

 

y x u .

Выведите

формулу МНК

для

расчета

определения оценки b регрессионного параметра .

6. Исследователь имеет ежегодные данные о временных рядах для совокупной заработной платы (W), совокупной прибыли (П) и совокупного дохода (Y) для страны за период в n лет. По определению Y W П . Используя МНК, получены уравнения регрессии:

Wˆ a

0

a Y

и Пˆ b

bY . Покажите, что коэффициенты регрессии будут автоматически

 

1

0

1

удовлетворять следующим уравнениям: a1 b1 1 и a0 b0 0.

1.2. Практическое занятие №2 (2 часа). Проверка качества эмпирического уравнения парной линейной регрессии.

Цель занятия: научиться проверять качество уравнения регрессии оцениванием значения коэффициента детерминации, проверять гипотезы относительно коэффициентов уравнения регрессии, строить интервальные оценки коэффициентов и доверительные интервалы для зависимой переменной.

Методические указания.

После определения оценок теоретических коэффициентов регрессии нужно решить еще некоторые важные задачи: насколько точно эмпирическое уравнение регрессии соответствует уравнению для всей генеральной совокупности, насколько близки оценки b0 и b1

коэффициентов к своим теоретическим прототипам 0 и , как близко оцененное значение

1

yˆi к условному математическому ожиданию M(Y X xi).

Доказано, что для получения по МНК наилучших результатов необходимо, чтобы выполнялся ряд предпосылок относительно случайного отклонения (предпосылки ГауссаМаркова):

1. Математическое ожидание случайного отклонения i равно нулю: M( i) 0 для всех

наблюдений. Данное условие означает, что случайное отклонение в среднем не оказывает влияния на зависимую переменную. В каждом конкретном наблюдении может быть ибо положительным, либо отрицательным, но он не должен иметь систематического

смещения. Выполнимость M( i) 0 влечет выполнимость M(Y

X xi) 0

1xi

2. Дисперсия случайных отклонений i

постоянна: D( i ) D( j ) 2

для любых

наблюдений i и j. Данное условие подразумевает, что несмотря на то, что при каждом конкретном наблюдении случайное отклонение может быть либо большим, либо меньшим, не должно быть некой причины, вызывающей большую ошибку (отклонение).

5

Источник: https://studfile.net/preview/16438445/