Построение степенной модели парной регрессии.
Уравнение степенной модели имеет вид:
Для построения этой модели необходимо произвести линеаризацию переменных. Для этого произведем логарифмирование обеих частей уравнения: .
Обозначим Тогда уравнение примет вид: , то есть получили линейное уравнение регрессии. Рассчитаем его параметры, используя МНК.
Составим рабочую таблицу.
N | X | у | Y | X2 | XY | ||||||
1,4913 | 1,5798 | 2,2240 | 2,3560 | 35,2571 | -2,7429 | 7,5235 | 0,072 | 0,16 | |||
1,3617 | 1,4150 | 1,8542 | 1,9268 | 29,0982 | 3,0982 | 9,5988 | 0,119 | 153,76 | |||
1,5798 | 1,6020 | 2,4957 | 2,5308 | 40,1901 | 0,1901 | 0,0361 | 0,005 | 2,56 | |||
1,6721 | 1,6532 | 2,7960 | 2,7643 | 46,0782 | 1,0782 | 1,1625 | 0,024 | 43,56 | |||
1,6627 | 1,7076 | 2,7646 | 2,8392 | 45,4452 | -5,5548 | 30,8558 | 0,109 | 158,76 | |||
1,6902 | 1,6902 | 2,8568 | 2,8568 | 47,3300 | -1,67 | 2,7889 | 0,034 | 112,36 | |||
1,3013 | 1,5315 | 1,6934 | 1,9929 | 26,5965 | -7,4035 | 54,8118 | 0,218 | 19,36 | |||
1,5051 | 1,5440 | 2,2653 | 2,3239 | 35,9845 | 0,9845 | 0,9692 | 0,028 | 11,56 | |||
1,6627 | 1,6232 | 2,7646 | 2,6989 | 45,4452 | 3,4452 | 11,8694 | 0,082 | 12,96 | |||
1,3802 | 1,3802 | 1,9050 | 1,9049 | 29,9058 | 5,9058 | 34,8785 | 0,246 | 207,36 | |||
∑ | 15,3071 | 15,7267 | 23,6196 | 24,1945 | 154,4945 | 0,937 | 722,40 |
Уравнение регрессии имеет вид:
Перейдем к исходным переменным х и у, выполнив потенцирование данного уравнения.
Получим уравнение степенной модели регрессии
Так как в уравнении степенной регрессии параметр b совпадает с коэффициентом эластичности, то уравнение регрессии можно проинтерпретировать следующим образом: с увеличением полезной площади квартиры на 1% стоимость увеличивается в среднем на 0,6432%.
7) Определим индекс корреляции
Связь между показателем у и фактором х можно считать достаточно сильной, так как R>0,7. Коэффициент детерминации
Вариация результативного признака у (стоимость квартиры) на 78,6% объясняется вариацией фактора х (полезной площадью квартиры).
8) Рассчитаем F-критерий Фишера:
для α=0,05; k1=m=1, k2=n-m-1=8.
Уравнение регрессии с вероятностью 0,95 в целом статистически значимое, так как
Определим среднюю относительную ошибку аппроксимации:
В среднем расчетные значения для степенной модели отличаются от фактических значений на 9,37%, что находится в пределах нормы, то есть качество модели хорошее.
Выполним пункты 6)-8) для гиперболической модели.
Построение гиперболической модели парной регрессии.
Уравнение гиперболической регрессии: .
Произведем линеаризацию модели путем замены . В результате получим линейное уравнение
Рассчитаем его параметры по данным следующей рабочей таблицы.
№ | Х | у | Z | yz | |||||||
0,0322581 | 1,2258065 | 0,0010406 | 37,52302 | 0,4769845 | 0,2275142 | 0,01255 | 0,16 | ||||
0,0434783 | 1,1304348 | 0,0018904 | 29,61865 | -3,6186452 | 13,094593 | 0,13918 | 153,76 | ||||
0,0263158 | 1,0526316 | 0,0006925 | 41,70921 | -1,7092116 | 2,9214042 | 0,04273 | 2,56 | ||||
0,0212766 | 0,9574468 | 0,0004527 | 45,25921 | -0,2592077 | 0,0671886 | 0,00576 | 43,56 | ||||
0,0217391 | 1,1086957 | 0,0004726 | 44,93336 | 6,0666374 | 36,804089 | 0,11895 | 158,76 | ||||
0,0204082 | 0,0004165 | 45,871 | 3,1290016 | 9,7906512 | 0,06386 | 112,36 | |||||
0,05 | 1,7 | 0,0025 | 25,02423 | 8,97577 | 80,564447 | 0,26399 | 19,36 | ||||
0,03125 | 1,09375 | 0,0009766 | 38,23317 | -3,2331738 | 10,453412 | 0,09238 | 11,56 | ||||
0,0217391 | 0,9130435 | 0,0004726 | 44,93336 | -2,9333626 | 8,6046162 | 0,06984 | 12,96 | ||||
0,0416667 | 0,0017361 | 30,89487 | -6,8948717 | 47,539255 | 0,28729 | 207,36 | |||||
∑ | 0,3101318 | 11,181809 | 0,0106505 | 384,0001 | -7,894E-05 | 210,06717 | 1,09653 | 722,4 |
Уравнение регрессии имеет вид:
7) Определим индекс корреляции
Связь между показателем у и фактором х можно считать достаточно сильной, так как R>0,7
Индекс детерминации: детерминации
Вариация результативного признака у (стоимости квартиры) на 70,9% объясняется вариацией фактора х (полезной площадью). На остальные факторы, не учтенные в модели, приходится 29,1%.
8) Рассчитаем F-критерий Фишера:
для α=0,05; k1=m=1, k2=n-m-1=8.
Уравнение регрессии с вероятностью 0,95 в целом статистически значимое, так как
Средняя относительная ошибка:
В среднем расчетные значения для гиперболической модели отличаются от фактических значений у на 10,9653%, что немного выходит за пределы нормы.
Выбор лучшей модели.
Для выбора лучшей модели построим сводную таблицу результатов.
Коэффициент детерминации R | F-критерий Фишера | Коэффициент (индекс) корреляции | Относительная ошибка | |
Линейная | 0,794 | 30,83 | 0,891 | 9,10 |
Степенная | 0,786 | 29,38 | 0,887 | 9,37 |
Гиперболическая | 0,709 | 19,49 | 0,842 | 10,97 |
Все модели имеют примерно равные характеристики, но большее значение F-критерия Фишера и большее значение коэффициента детерминации имеет линейная модель. Ее можно взять в качестве лучшей для построения прогноза.
7) Xmax=49, следовательно, xp=49∙0,8=39,2
Рассчитаем доверительный интервал прогноза
Определим точность прогноза:
Выполненный прогноз оказался надежным (р=1-α=1-0,05=0,95), но недостаточно точным, так как диапазон верхней и нижней границ составляет 1,7.