Используя данные, приведенные в таблице:
1) Построить линейное уравнение множественной регрессии;
2) Оценить значимость параметров данного уравнения построить доверительные интервалы для каждого из параметров, оценить значимость уравнения в целом, пояснить экономический смысл полученных результатов;
3) Рассчитать линейные коэффициенты частной корреляции и коэффициент множественной детерминации, сравнить их с линейными коэффициентами парной корреляции, пояснить различия между ними;
4) Вычислить прогнозное значение при уменьшении вектора на от максимального уровня, оценить ошибку прогноза и построить доверительный интервал прогноза
Номер наблюдения, i | y | x1 | x2 |
1 | 1,4 | 9,8 | 12,6 |
2 | 0,4 | 19,5 | 12,2 |
3 | 0,8 | 6,8 | 3,2 |
4 | 1,8 | 27,0 | 13,0 |
5 | 0,9 | 12,4 | 6,9 |
6 | 1,1 | 17,7 | 15,0 |
7 | 1,9 | 12,7 | 11,9 |
8 | 0,9 | 21,4 | 1,6 |
9 | 1,3 | 13,5 | 8,6 |
10 | 2,0 | 13,4 | 11,5 |
11 | 0,4 | 2,0 | 1,4 |
12 | 0,6 | 4,2 | 1,9 |
1) Предполагается, что объясняемая переменная зависит от двух факторов и , поэтому уравнение регрессии будем искать в виде
где — параметры модели. Переходя к матричному описанию задачи, обозначим
при этом необходимо найти матрицу параметров модели
по формуле .
Найдем матрицу
Найдем
Найдем произведение матриц
Найдем матрицу параметров модели
Таким образом, уравнение регрессии имеет вид
2) Оценим значимость параметров данного уравнения и построим доверительные интервалы для каждого из параметров, оценим значимость уравнения в целом, поясним экономический смысл полученных результатов.
Используя начальные данные и полученное уравнение, заполним следующую таблицу:
1 | 1,4 | 1,367406 | 0,001062 |
2 | 0,4 | 1,400196 | 1,000393 |
3 | 0,8 | 0,771365 | 0,00082 |
4 | 1,8 | 1,493792 | 0,093763 |
5 | 0,9 | 1,032126 | 0,017457 |
6 | 1,1 | 1,561801 | 0,213261 |
7 | 1,9 | 1,341502 | 0,31192 |
8 | 0,9 | 0,759326 | 0,019789 |
9 | 1,3 | 1,14322 | 0,02458 |
10 | 2,0 | 1,321036 | 0,460992 |
11 | 0,4 | 0,632225 | 0,053929 |
12 | 0,6 | 0,676003 | 0,005777 |
13,5 | 13,5 | 2,203742 |
Остаточная дисперсия определяется выражением
а дисперсии параметров уравнения регрессии равны
.
Доверительный интервал для параметра найдем по формуле
Коэффициент Стьюдента , следовательно
Аналогично получим
Для оценки значимости параметров уравнения регрессии сравним с наблюдаемыми критериями
Анализ показывает, что при надежности все коэффициенты незначимы.
Оценим общее качество уравнения регрессии. Используя начальные данные и полученное уравнение, заполним следующую таблицу:
1 | 1,4 | 1,367406 | 0,075625 | 0,058761 |
2 | 0,4 | 1,400196 | 0,525625 | 0,075733 |
3 | 0,8 | 0,771365 | 0,105625 | 0,125058 |
4 | 1,8 | 1,493792 | 0,455625 | 0,136008 |
5 | 0,9 | 1,032126 | 0,050625 | 0,008626 |
6 | 1,1 | 1,561801 | 0,000625 | 0,190795 |
7 | 1,9 | 1,341502 | 0,600625 | 0,046873 |
8 | 0,9 | 0,759326 | 0,050625 | 0,133717 |
9 | 1,3 | 1,14322 | 0,030625 | 0,000332 |
10 | 2,0 | 1,321036 | 0,765625 | 0,03843 |
11 | 0,4 | 0,632225 | 0,525625 | 0,242827 |
12 | 0,6 | 0,676003 | 0,275625 | 0,201598 |
Сумма | 13,5 | 13,5 | 3,4625 | 1,258758 |
Найдем индекс корреляции
при этом скорректированный коэффициент детерминации равен
Проверим значимость уравнения регрессии, при этом должно выполняться неравенство
Наблюдаемый критерий равен
а , следовательно, уравнение регрессии незначимо при .
3) Рассчитаем линейные коэффициенты частной корреляции и сравним их с линейными коэффициентами парной корреляции
Рассмотрев межфакторный коэффициент корреляции можно сказать, что явная линейная связь между факторами и слабая и возможно введение их как двух отдельных факторов в модель. Парные коэффициенты с каждым из факторов и показывают наличие положительной линейной связи, при связь с первым фактором очень слабая, а со вторым — сильнее.
Частные коэффициенты корреляции найдем по формулам
Их значения показывают, что при отсутствии влияния других факторов, связь с рассматриваемым фактором увеличивается.
4. Рассчитаем прогнозное значение результата, если прогнозные значения факторов составляют от их максимального значения.
Для этого в полученное равнение регрессии подставим ; :
Доверительный интервал найдем по формуле
где
, , т.о. доверительный интервал прогноза имеет вид
Построенная линейная модель выявила положительную зависимость объясняемой переменной Y от объясняющих факторов.