13
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Всероссийский заочный финансово-экономический институт
Кафедра экономико-математических методов и моделей
Лабораторная работа
по эконометрике
Вариант 8
Липецк 2007
Анализ накладных расходов
По данным, представленным в табл. 1, исследуется зависимость между величиной накладных расходов 40 строительных организаций Y (млн. руб.) и следующими тремя основными факторами:
x1 - объемом выполненных работ, млн. руб.
x2 - численностью рабочих, чел.
x3 - фондом зарплаты, млн. руб.
Таблица 1
№ |
Накладные расходы, млн. руб. |
Объем работ, млн. руб. |
Численность рабочих, чел. |
Фонд заработной платы рабочих, млн. руб. |
|
1 |
3,5 |
11,9 |
980 |
5,754 |
|
2 |
4,0 |
12,1 |
675 |
5,820 |
|
3 |
3,1 |
11,2 |
1020 |
4,267 |
|
… |
… |
… |
… |
… |
|
38 |
1,6 |
7,4 |
159 |
1,570 |
|
39 |
1,2 |
2,2 |
162 |
1,142 |
|
40 |
1,5 |
2,6 |
101 |
0,429 |
Задание 1
1. Построить уравнение множественной регрессии в линейной форме с полным набором факторов, отобрать информативные факторы в модель по t-критерию для коэффициентов регрессии.
2. Построить уравнение множественной регрессии только со значимыми факторами, рассчитать индекс корреляции R и оценить качество полученного уравнения регрессии с помощью коэффициента детерминации.
3. Оценить статистическую значимость уравнения регрессии, используя критерий Фишера F(б=0,05) и статистическую значимость параметров регрессии, используя критерий Стьюдента.
4. Дать сравнительную оценку силы связи факторов с результатом с помощью коэффициентов эластичности, в- и ?-коэффициентов.
5. Проверить выполнение предпосылок МНК, в том числе провести тестирование ошибок уравнения регрессии на гетероскедастичность.
Задание 1
С помощью инструмента Регрессия (Анализ данных в Excel) построим уравнение множественной регрессии в линейной форме с полным набором факторов:
Результат регрессионного анализа содержится в таблицах 2 - 4:
Таблица 2
Регрессионная статистика |
||
Множественный R |
0,866358078 |
|
R-квадрат |
0,750576318 |
|
Нормированный R-квадрат |
0,729791012 |
|
Стандартная ошибка |
0,471742887 |
|
Наблюдения |
40 |
Таблица 3. Дисперсионный анализ
|
df |
SS |
MS |
F |
Значимость F |
|
Регрессия |
3 |
24,10851135 |
8,03617 |
36,11091 |
5,96E-11 |
|
Остаток |
36 |
8,01148865 |
0,222541 |
|||
Итого |
39 |
32,12 |
Таблица 4
Коэффициенты |
Стандартная ошибка |
t-статистика |
||
Y-пересечение |
1,132 |
0,19076 |
5,931641159 |
|
X1 |
0,060 |
0,02727 |
2,184222962 |
|
X2 |
0,001 |
0,00038 |
2,797672164 |
|
X3 |
0,103 |
0,05294 |
1,942314668 |
Уравнение регрессии выглядит следующим образом:
y= 1,132+ 0,060x1+ 0,001x2+0,103x3.
Для отбора информативных факторов в модель воспользуемся инструментом Корреляция (Excel).
Получим
|
Y |
X1 |
X2 |
X3 |
|
Y |
1 |
||||
X1 |
0,81487503 |
1 |
|||
X2 |
0,739480383 |
0,688804335 |
1 |
||
X3 |
0,773879466 |
0,824998839 |
0,59924032 |
1 |
Анализ матрицы коэффициентов парной корреляции показывает, что накладные расходы имеют тесную связь с фондом заработной платы (ryx3=0,815), с объемом работ и с численностью рабочих. Однако факторы X1 и X3 тесно связаны между собой (ryx1x3=0,825), что свидетельствует о наличии мультиколлинеарности. Из этих двух переменных оставим в модели X1 - объем работ.
Задание 2
С помощью инструмента Регрессия (Анализ данных в Excel) построим уравнение множественной регрессии только со значимыми факторами. Результат регрессионного анализа содержится в таблицах 5 - 8:
Таблица 5. Регрессионная статистика
Множественный R |
0,851 |
|
R-квадрат |
0,724 |
|
Нормированный R-квадрат |
0,709542965 |
|
Стандартная ошибка |
0,489098594 |
|
Наблюдения |
40 |
Таблица 6. Дисперсионный анализ
|
df |
SS |
MS |
F |
Значимость F |
|
Регрессия |
2 |
23,2689549 |
11,63447745 |
48,636 |
4,40607E-11 |
|
Остаток |
37 |
8,851045097 |
0,239217435 |
|||
Итого |
39 |
32,12 |
Таблица 7
|
Коэффициенты |
Стандартная ошибка |
t-статистика |
|
Y-пересечение |
1,165 |
0,196970572 |
5,914 |
|
X1 |
0,097 |
0,019899056 |
4,883 |
|
X2 |
0,001 |
0,000390527 |
2,848 |
Таблица 8. ВЫВОД ОСТАТКА
Наблюдение |
Предсказанное Y |
Остатки |
|
1 |
3,411 |
0,089 |
|
2 |
3,092 |
0,908 |
|
3 |
3,388 |
-0,288 |
|
4 |
2,781 |
-0,081 |
|
5 |
2,857 |
0,743 |
|
6 |
2,849 |
-0,149 |
|
7 |
2,676 |
0,224 |
|
8 |
1,743 |
-0,143 |
|
9 |
2,016 |
-0,716 |
|
10 |
2,410 |
0,090 |
|
11 |
2,307 |
-0,207 |
|
12 |
2,289 |
0,111 |
|
13 |
2,363 |
-0,363 |
|
14 |
2,692 |
-0,192 |
|
15 |
1,971 |
-0,171 |
|
16 |
3,229 |
-0,429 |
|
17 |
4,562 |
-0,562 |
|
18 |
4,839 |
-0,939 |
|
19 |
4,242 |
0,458 |
|
20 |
3,774 |
1,026 |
|
21 |
3,779 |
0,521 |
|
22 |
3,667 |
-0,167 |
|
23 |
3,473 |
-0,473 |
|
24 |
3,577 |
0,023 |
|
25 |
3,298 |
0,002 |
|
26 |
3,399 |
-0,499 |
|
27 |
3,298 |
-0,198 |
|
28 |
3,646 |
-0,846 |
|
29 |
3,118 |
0,382 |
|
30 |
3,685 |
0,915 |
|
31 |
2,800 |
0,700 |
|
32 |
2,919 |
-0,019 |
|
33 |
2,829 |
-0,129 |
|
34 |
2,764 |
0,036 |
|
35 |
2,578 |
0,422 |
|
36 |
2,395 |
0,505 |
|
37 |
2,136 |
0,264 |
|
38 |
2,061 |
-0,461 |
|
39 |
1,559 |
-0,359 |
|
40 |
1,530 |
-0,030 |
Уравнение регрессии имеет вид: y= 1,165+ 0,097x1+0,001x2. Индекс корреляции (R)=0,851 (табл.5). Коэффициент детерминации = 0,724. Следовательно, около 72% вариации зависимой переменной учтено в модели и обусловлено влиянием включенных факторов.
Задание 3
Проверку значимости уравнения регрессии произведем на основе критерия Фишера. Значение F-критерия Фишера находится в таблице 6 и равен 48,636. Табличное значение при б=0,05 и k1=2, k2=37 составляет 3,252. Поскольку Fрас› Fтабл, то уравнение регрессии следует признать адекватным.
Значимость коэффициентов уравнения регрессии оценим с использованием t-критерия Стьюдента. Расчетные значения для a1 и a2 приведены в таблице 7 и равны 4,883 и 2,848. Табличное значение найдем с помощью функции СТЬЮДРАСПОБР при б=0,05 и k=37. Оно составляет 2,026. Т.к. расчетные значения больше табличного, то коэффициенты уравнения регрессии значимы.
Задание 4
Коэффициент эластичности рассчитывается по формуле:
вj=
?j=вj/R2
Таблица 9
№ |
Накладные расходы |
Объем работ |
y-yср |
(y-yср)2 |
x-xср |
(x-xср)2 |
(y-yср)*(x-xср) |
|
Y |
X1 |
|||||||
1 |
3,5 |
11,9 |
0,55 |
0,303 |
0,04 |
0,002 |
0,022 |
|
2 |
4 |
12,1 |
1,05 |
1,103 |
0,24 |
0,058 |
0,252 |
|
3 |
3,1 |
11,2 |
0,15 |
0,023 |
-0,66 |
0,436 |
-0,099 |
|
4 |
2,7 |
10,8 |
-0,25 |
0,062 |
-1,06 |
1,124 |
0,265 |
|
5 |
3,6 |
11,7 |
0,65 |
0,423 |
-0,16 |
0,026 |
-0,104 |
|
6 |
2,7 |
11,8 |
-0,25 |
0,062 |
-0,06 |
0,004 |
0,015 |
|
7 |
2,9 |
9,8 |
-0,05 |
0,002 |
-2,06 |
4,244 |
0,103 |
|
8 |
1,6 |
2,8 |
-1,35 |
1,823 |
-9,06 |
82,084 |
12,231 |
|
9 |
1,3 |
5,9 |
-1,65 |
2,723 |
-5,96 |
35,522 |
9,834 |
|
10 |
2,5 |
8,7 |
-0,45 |
0,203 |
-3,16 |
9,986 |
1,422 |
|
11 |
2,1 |
7,6 |
-0,85 |
0,722 |
-4,26 |
18,148 |
3,621 |
|
12 |
2,4 |
7,3 |
-0,55 |
0,303 |
-4,56 |
20,794 |
2,508 |
|
13 |
2 |
7,9 |
-0,95 |
0,903 |
-3,96 |
15,682 |
3,762 |
|
14 |
2,5 |
8,9 |
-0,45 |
0,203 |
-2,96 |
8,762 |
1,332 |
|
15 |
1,8 |
5,4 |
-1,15 |
1,323 |
-6,46 |
41,732 |
7,429 |
|
16 |
2,8 |
10,2 |
-0,15 |
0,023 |
-1,66 |
2,756 |
0,249 |
|
17 |
4 |
25,1 |
1,05 |
1,103 |
13,24 |
175,298 |
13,902 |
|
18 |
3,9 |
22,7 |
0,95 |
0,903 |
10,84 |
117,506 |
10,298 |
|
19 |
4,7 |
20,3 |
1,75 |
3,063 |
8,44 |
71,234 |
14,770 |
|
20 |
4,8 |
19,9 |
1,85 |
3,423 |
8,04 |
64,642 |
14,874 |
|
21 |
4,3 |
18,2 |
1,35 |
1,823 |
6,34 |
40,196 |
8,559 |
|
22 |
3,5 |
17,3 |
0,55 |
0,303 |
5,44 |
29,594 |
2,992 |
|
23 |
3 |
16,5 |
0,05 |
0,003 |
4,64 |
21,530 |
0,232 |
|
24 |
3,6 |
17 |
0,65 |
0,423 |
5,14 |
26,420 |
3,341 |
|
25 |
3,3 |
17,1 |
0,35 |
0,123 |
5,24 |
27,458 |
1,834 |
|
26 |
2,9 |
16,2 |
-0,05 |
0,002 |
4,34 |
18,836 |
-0,217 |
|
27 |
3,1 |
17,3 |
-0,15 |
0,023 |
5,44 |
29,594 |
-0,816 |
|
28 |
2,8 |
16,3 |
-0,15 |
0,023 |
4,44 |
19,714 |
-0,666 |
|
29 |
3,5 |
12,9 |
0,55 |
0,303 |
1,04 |
1,082 |
0,572 |
|
30 |
4,6 |
13,8 |
1,65 |
2,723 |
1,94 |
3,764 |
3,201 |
|
31 |
3,5 |
10,1 |
0,55 |
0,303 |
-1,76 |
3,098 |
-0,968 |
|
32 |
2,9 |
10,9 |
-0,05 |
0,002 |
-0,96 |
0,922 |
0,048 |
|
33 |
2,7 |
11,4 |
-0,25 |
0,062 |
-0,46 |
0,212 |
0,115 |
|
34 |
2,8 |
11,3 |
-0,15 |
0,023 |
-0,56 |
0,314 |
0,084 |
|
35 |
3 |
8,7 |
0,05 |
0,003 |
-3,16 |
9,986 |
-0,158 |
|
36 |
2,9 |
10 |
-0,05 |
0,002 |
-1,86 |
3,460 |
0,093 |
|
37 |
2,4 |
5,2 |
-0,55 |
0,303 |
-6,66 |
44,356 |
3,663 |
|
38 |
1,6 |
7,4 |
-1,35 |
1,823 |
-4,46 |
19,892 |
6,021 |
|
39 |
1,2 |
2,2 |
-1,75 |
3,063 |
-9,66 |
93,316 |
16,905 |
|
40 |
1,5 |
2,6 |
-1,45 |
2,103 |
-9,26 |
85,748 |
13,427 |
|
? |
118 |
474,4 |
-0,3 |
32,12 |
0 |
1149,52 |
154,95 |
|
ср. |
2,95 |
11,86 |
-0,0075 |
|
0 |
|
|
Тогда Э1(для X1)=0,097*11,86/2,95=0,391
в1=0,097*5,43/0,82=0,581
?1=0,806*0,581/0,724=0,647.
При изменении объема работ на 1% накладные расходы изменятся на 39%.При увеличении объема работ на 5,43 млн. руб. накладные расходы увеличатся на 476 тыс. руб. (0,581*0,82). Доля влияния объема работ в суммарном влиянии всех факторов составляет 64,7%.
Таблица 10
№ |
Накладные расходы |
Численность рабочих |
y-yср |
(y-yср)2 |
x-xср |
(x-xср)2 |
(y-yср)*(x-xср) |
|
Y |
X2 |
|||||||
1 |
3,5 |
980 |
0,55 |
0,303 |
411,28 |
0,092 |
226,201 |
|
2 |
4 |
675 |
1,05 |
1,103 |
106,28 |
1,216 |
111,589 |
|
3 |
3,1 |
1020 |
0,15 |
0,023 |
451,28 |
0,001 |
67,691 |
|
4 |
2,7 |
509 |
-0,25 |
0,062 |
-59,73 |
0,004 |
14,931 |
|
5 |
3,6 |
499 |
0,65 |
0,423 |
-69,73 |
0,179 |
-45,321 |
|
6 |
2,7 |
483 |
-0,25 |
0,062 |
-85,73 |
0,004 |
21,431 |
|
7 |
2,9 |
502 |
-0,05 |
0,002 |
-66,73 |
0,000 |
3,336 |
|
8 |
1,6 |
275 |
-1,35 |
1,823 |
-293,73 |
3,322 |
396,529 |
|
9 |
1,3 |
250 |
-1,65 |
2,723 |
-318,73 |
7,412 |
525,896 |
|
10 |
2,5 |
359 |
-0,45 |
0,203 |
-209,73 |
0,041 |
94,376 |
|
11 |
2,1 |
363 |
-0,85 |
0,722 |
-205,73 |
0,522 |
174,866 |
|
12 |
2,4 |
373 |
-0,55 |
0,303 |
-195,73 |
0,092 |
107,649 |
|
13 |
2 |
387 |
-0,95 |
0,903 |
-181,73 |
0,815 |
172,639 |
|
14 |
2,5 |
595 |
-0,45 |
0,203 |
26,28 |
0,041 |
-11,824 |
|
15 |
1,8 |
253 |
-1,15 |
1,323 |
-315,73 |
1,749 |
363,084 |
|
16 |
2,8 |
965 |
-0,15 |
0,023 |
396,28 |
0,001 |
-59,441 |
|
17 |
4 |
861 |
1,05 |
1,103 |
292,28 |
1,216 |
306,889 |
|
18 |
3,9 |
1320 |
0,95 |
0,903 |
751,28 |
0,815 |
713,711 |
|
19 |
4,7 |
993 |
1,75 |
3,063 |
424,28 |
9,379 |
742,481 |
|
20 |
4,8 |
607 |
1,85 |
3,423 |
38,28 |
11,714 |
70,809 |
|
21 |
4,3 |
760 |
1,35 |
1,823 |
191,28 |
3,322 |
258,221 |
|
22 |
3,5 |
738 |
0,55 |
0,303 |
169,28 |
0,092 |
93,101 |
|
23 |
3 |
634 |
0,05 |
0,003 |
65,28 |
0,000 |
3,264 |
|
24 |
3,6 |
683 |
0,65 |
0,423 |
114,28 |
0,179 |
74,279 |
|
25 |
3,3 |
424 |
0,35 |
0,123 |
-144,73 |
0,015 |
-50,654 |
|
26 |
2,9 |
593 |
-0,05 |
0,002 |
24,28 |
0,000 |
-1,214 |
|
27 |
3,1 |
406 |
-0,15 |
0,023 |
-162,73 |
0,001 |
24,409 |
|
28 |
2,8 |
807 |
-0,15 |
0,023 |
238,28 |
0,001 |
-35,741 |
|
29 |
3,5 |
629 |
0,55 |
0,303 |
60,28 |
0,092 |
33,151 |
|
30 |
4,6 |
1060 |
1,65 |
2,723 |
491,28 |
7,412 |
810,604 |
|
31 |
3,5 |
588 |
0,55 |
0,303 |
19,28 |
0,092 |
10,601 |
|
32 |
2,9 |
625 |
-0,05 |
0,002 |
56,28 |
0,000 |
-2,814 |
|
33 |
2,7 |
500 |
-0,25 |
0,062 |
-68,73 |
0,004 |
17,181 |
|
34 |
2,8 |
450 |
-0,15 |
0,023 |
-118,73 |
0,001 |
17,809 |
|
35 |
3 |
510 |
0,05 |
0,003 |
-58,73 |
0,000 |
-2,936 |
|
36 |
2,9 |
232 |
-0,05 |
0,002 |
-336,73 |
0,000 |
16,836 |
|
37 |
2,4 |
419 |
-0,55 |
0,303 |
-149,73 |
0,092 |
82,349 |
|
38 |
1,6 |
159 |
-1,35 |
1,823 |
-409,73 |
3,322 |
553,129 |
|
39 |
1,2 |
162 |
-1,75 |
3,063 |
-406,73 |
9,379 |
711,769 |
|
40 |
1,5 |
101 |
-1,45 |
2,103 |
-467,73 |
4,421 |
678,201 |
|
? |
118 |
22749 |
-0,3 |
32,12 |
0,00 |
67,03 |
7289,068 |
|
ср. |
2,95 |
568,725 |
-0,0075 |
|
|
|
|
Тогда Э2=0,001*568,725/2,95=0,214
в2=0,001*276,6/0,82=0,339
?2=0,744*0,339/0,724=0,348.
При изменении численности рабочих на 1% накладные расходы изменятся на 21%. При увеличении численности рабочих на 277 человек накладные расходы увеличатся на 280 тыс. руб. (276,6*0,82). Доля влияния численности рабочих в суммарном влиянии всех факторов составляет 35%.
Задание 5
Проверим выполнение предпосылок МНК:
· Отсутствие автокорреляции
Отсутствие автокорреляции проверяется по d-критерию Дарбина - Уотсона:
.
d=1,46 (d1=1,45 и d2=1,59).
Следовательно возникает неопределенность,
r=0,73 (rтабл=0,851), следовательно автокорреляция отсутствует.
· Случайный характер остатков.
Случайный характер остатков проверяется по графику. Как видно из графика в расположении точек Ei нет направленности, следовательно, Ei - случайные величины и применение МНК оправдано.
· Средняя величина остатков или математическое ожидание равно нулю.
Так как расположение остатков на графике не имеет направленности, то они независимы от значений фактора x1.
· Остатки подчиняются нормальному закону распределения.
· Проверка гомоскедастичности остатков:
Гомоскедастичность остатков проверяется по тесту Голдфельда - Кванта.
1) Ранжируем наблюдение в порядке возрастания х. Делим их на две группы: с большим и меньшим x и для каждой группы определяем уравнение регрессии.
Получаем следующие уравнения y=0,84+0,16x1+ 0,0006x2 и y=1,996+0,05x1+ 0,001x2
Рассчитываем остаточные суммы квадратов для каждой регрессии.
,
.
Вычисляются F- распределения.
Fнабл.=S2y/S1y или Fнабл.= S1y/S2y из условий, что в числителе должна быть большая сумма квадратов.
Fнабл. = S2y/S1y =2,67
Производится сравнение Fнабл. и Fтабл.
2,06<2,67(при k1=40, k2=18, б=0,05) следовательно, гетероскедастичность имеет место.