Условие:
Задание 1. Модель парной линейной регрессии.
Имеются данные за 7 лет относительно среднего дохода (млн. руб., х) и среднего потребения (м.Iн. руб., у).
| Годы | x | y |
|---|---|---|
| 91 | 14,56 | 12 |
| 92 | 15,7 | 12,7 |
| 93 | 16,3 | 13 |
| 94 | 18,5 | 15,5 |
| 95 | 20,34 | 16,7 |
| 96 | 21,7 | 17,3 |
| 97 | 23,5 | 20 |
Задания
1. Построить поле корреляции и рассчитать коэффициенты линейного уравнения парной регрессии у на x.
2. Рассчитать линейный коэффициент парной корреляции, коэффициент детерминации R2, среднюю ошибку аппроксимации А. Сделать выводы.
3. Проверить качество уравнения регрессии при помощи F критерия Фишера с уровнем значимости α=0,05. Сделать выводы.
4. Выполнить оценку статистической значимости коэффициентов линейной регрессии и линейного коэффициента парной корреляции с помощью t-критерия Стьюдента. Сделать выводы.
5. Рассчитать доверительные интервалы для коэффициентов линейной регрессии. Сделать выводы.
6. Выполнить прогноз среднего потребления у при прогнозном значении x , составляющем 114 \% от среднего уровня. Оценить точность прогноза, рассчитав ошибку прогноза и его дяверительный интервал для уровня значимости α=0,05. Сделать выводы.
7. Вычислить коэффициент эластичности. Сделать выводы.
8. Построить линейное уравнение парной регрессии в поле корреляции.
Решение:
Для решения данной задачи, мы будем следовать шаг за шагом, начиная с построения модели парной линейной регрессии.
Шаг 1: Построить поле корреляции и рассчитать коэффициенты линейного уравнения парной регрессии \( y \) на \( x \).
Сначала мы соберем данные и рассчитаем необходимые суммы для вычисления коэффициентов линейной регрессии.
Данные:
\[
\begin{array}{|c|c|c|}
\hline
\text{Годы} x y \\
\hline
91 14,56 12 \\
92 15,7 12,7 \\
93 16,3 13 \\
94 18,5 15,5 \\
95 20,34 16,7 \\
96 21,7 17,3 \\
97 23,5 20 \\
\hline
\end{array}
\]
Сначала рассчитаем средние значения \( \bar{x} \) и \( \bar{y} \):
\[
\bar{x} = \frac{14,56 + 15,7 + 16,3 + 18,5 + 20,34 + 21,7 + 23,5}{7} = \frac{130,6}{7} \approx 18,66
\]
\[
\bar{y} = \frac{12 + 12,7 + 13 + 15,5 + 16,7 + 17,3 + 20}{7} = \frac{107,2}{7} \approx 15,34
\]
Теперь рассчитаем коэффициенты регрессии \( b1 \) и \( b0 \):
\[
b1 = \frac{\sum (xi - \bar{x})(yi - \bar{y})}{\sum (xi - \bar{x})^2}
\]
\[
b0 = \bar{y} - b1 \bar{x}
\]
Сначала найдем \( \sum (xi - \bar{x})(yi - \bar{y}) \) и \( \sum (x_i - \bar{x})^2 \).
Для этого создадим таблицу:
\[
\begin{array}{|c|c|c|c|c|}
\hline
x y x - \bar{x} y - \bar{y} (x - \bar{x})(y - \bar{y}) \\
\hline
14,56 12 -4,1 -3,34 13,694 \\
15,7 12,7 -2,96 -2,64 7,7984 \\
16,3 13 -2,36 -2,34 5,5144 \\
18,5 15,5 -0,16 0,16 -0,0256 \\
20,34 16,7 1,68 1,36 2,2848 \\
21,7 17,3 3,04 1,96 5,9504 \\
23,5 20 4,84 4,66 22,5636 \\
\hline
\end{array}
\]
Теперь суммируем значения:
\[
\sum (xi - \bar{x})(yi - \bar{y}) \approx 13,694 + 7,7984 + 5,5144 - 0,0256 + 2,2848 + 5,9504 + 22,5636 \approx 53,785
\]
\[
\sum (x_i - \bar{x})^2 \approx 16,81 + 8,7616 + 5,5696 + 0,0256 + 2,8224 + 9,2416 + 23,4256 \approx 66,6352
\]
Теперь можем найти \( b_1 \):
\[
b_1 = \frac{53,785}{66,6352} \approx 0,807
\]
Теперь найдем \( b_0 \):
\[
b_0 = 15,34 - 0,807 \cdot 18,66 \approx 15,34 - 15,063 \approx 0,277
\]
Таким образом, уравнение регрессии:
\[
y = 0,277 + 0,807x
\]
