Тема 4. Ряды динамики

По статистическим данным по России за 2000 – 2005 гг. вычислить: абсолютные, относительные, средние изменения и их темпы базисным и цепным способами. Проверить ряд на наличие в нем линейного тренда, на основе которого рассчитать интервальный прогноз на 2006 год с вероятностью 95%.

Год
Численность населения, тыс. чел. (на начало года)

Решение. Любое изменение уровней ряда динамики определяется базисным (сравнение с первым уровнем) и цепным (сравнение с предыдущим уровнем) способами. Оно может быть абсолютным (разность уровней ряда) и относительным (соотношение уровней).

Базисное абсолютное изменение представляет собой разность конкретного и первого уровней ряда (47), а цепное абсолютное изменение представляет собой разность конкретного и предыдущего уровней ряда (48).

(47) (48)

По знаку абсолютного изменения делается вывод о характере развития явления: при > 0 — рост, при < 0 — спад, при = 0 — стабильность.

В нашей задаче эти изменения определены в 3-м и 4-м столбцах таблицы 5. Для проверки правильности расчетов применяется правило, согласно которому сумма цепных абсолютных изменений равняется последнему базисному. В нашей задаче это правило выполняется: = 3.416.

Базисное относительное изменение представляет собой соотношение конкретного и первого уровней ряда (49), а цепное относительное изменение представляет собой соотношение конкретного и предыдущего уровней ряда (50).

(49) (50)

Относительные изменения уровней — это по существу индексы динамики, критериальным значением которых служит 1. Если они больше ее, имеет место рост явления, меньше ее — спад, а при равенстве единице наблюдается стабильность явления.

В нашей задаче эти изменения определены в 5-м и 6-м столбцах таблицы 5.

Вычитая единицу из относительных изменений, получают темп изменения уровней, критериальным значением которого служит 0. При положительном темпе изменения имеет место рост явления, при отрицательном — спад, а при нулевом темпе изменения наблюдается стабильность явления. В нашей задаче темпы изменения определены в 7-м и 9-м столбцах таблицы 5, а в 8-м и 10-м сделан вывод о характере развития изучаемого явления. Для проверки правильности расчетов применяется правило, согласно которому произведение цепных относительных изменений равняется последнему базисному. В нашей задаче это правило выполняется: =4.95.

Таблица 5. Вспомогательные расчеты для решения задачи

Год						Т^б	Хар-р	Т^ц	Хар-р
		-586	-586	0,99	0,99	0,01	рост	0,01	рост
		-1241	-655	0,99	0,99	0,01	рост	0,01	рост
		-1926		0,98	0,99	0,02	рост	0,01	рост
		-2722	-796	0,98	0,99	0,02	рост	0,01	рост
		-3416	-694	0,97	0,99	0,03	рост	0,01	рост
Итого			-3416	4,91	4,95

Обобщенной характеристикой ряда динамики является средний уровень ряда .Способ расчета зависит от того, моментный ряд или интервальный (см. рис.3):

Рис.3. Методы расчета среднего уровня ряда динамики.

В нашей задаче ряд динамики интервальный, значит, применяем формулу средней арифметической простой (17): = 291854579595 / 6 = 48642429932,5(тыс. чел.).

Кроме среднего уровня в рядах динамики рассчитываются и другие средние показатели – среднее изменение уровней ряда (базисным и цепным способами), средний темп изменения.

Базисное среднее абсолютное изменение – это частное от деления последнего базисного абсолютного изменения на количество изменений уровней (51). Цепное среднее абсолютное изменение уровней ряда – это частное от деления суммы всех цепных абсолютных изменений наколичество изменений (52).

^Б = (51) ^Ц = (52)

По знаку средних абсолютных изменений также судят о характере изменения явления в среднем: рост, спад или стабильность. Из правила контроля базисных и цепных абсолютных изменений следует, что базисное и цепное среднее изменение должны быть равными. В нашей задаче = -3416/5 =-683,2

Наряду со средним абсолютным изменением рассчитывается и среднее относительное. Базисное среднее относительное изменение определяется по формуле (53), а цепное среднее относительное изменение – по формуле (54):

^Б= = (53) ^Ц= (54)

Естественно, базисное и цепное среднее относительное изменения должны быть одинаковыми и сравнением их с критериальным значением 1 делается вывод о характере изменения явления в среднем: рост, спад или стабильность. В нашей задаче = = 1,376.

Вычитанием 1 из среднего относительного изменения образуется соответствующий средний темп изменения, по знаку которого также можно судить о характере изменения изучаемого явления, отраженного данным рядом динамики. В нашей задаче =1,376– 1 =0,376.

Проверка ряда динамики на наличие в нем тренда (тенденции развития ряда) возможна несколькими способами (метод средних, Фостера и Стюарта, Валлиса и Мура и пр.), но наиболее простым является графическая модель, где на графике по оси абсцисс откладывается время, а по оси ординат – уровни ряда. Соединив полученные точки линиями, в большинстве случаев можно выявить тренд визуально. Тренд может представлять собой прямую

линию, параболу, гиперболу и т.п. В итоге приходим к трендовой модели вида:

, (55)

где – математическая функция развития; – случайное или циклическое отклонение от функции; t – время в виде номера периода (уровня ряда). Цель такого метода – выбор теоретической зависимости в качестве одной из функций:

– прямая линия; – гипербола;

– парабола; – степенная;

– ряд Фурье.

По полученной модели для каждого периода (каждой даты) определяются теоретические уровни тренда () и оценивается надежность (адекватность) выбранной модели тренда. Оценку надежности проводят с помощью критерия Фишера, сравнивая его расчетное значение F_р с теоретическими значениями F_Т (приложение 1). При этом расчетный критерий Фишера определяется по формуле:

, (59)

где k – число параметров (членов) выбранного уравнения тренда; Д_А – аналитическая дисперсия, определяемая по формуле (61); Д_о – остаточная дисперсия (62), определяемая как разность фактической дисперсии Д_Ф (60) и аналитической дисперсии:

; (60)

;(61)

.(62)

Сравнение расчетного и теоретического значений критерия Фишера ведется обычно при уровне значимости с учетом степеней свободы и . Уровень значимости связан с вероятностью следующей формулой .При условии F_р > F_Т считается, что выбранная математическая модель ряда динамики адекватно отражает обнаруженный в нем тренд.

Таблица 6. Вспомогательные расчеты для решения задачи

Год	y	t	t^2	yt		(y – )^2	( – )^2
		-5				2,3658598 Е+21	2,3613564 Е+21
		-3				2,36594461 Е+21	1,70805165 Е+21
		-1				2,36602944 Е+21	1,91653347 Е+21
						2,36611427 Е+21	1,91652584 Е+21
						2,36619911 Е+21	1,70805165 Е+21
						2,36628394 Е+21	4,74458791 Е+21
Итого						14,196431171Е+21	14,35510692 Е+21

Проверим тренд в нашей задаче на адекватность по формуле (59).В формуле (59) можно использовать их числители, так как оба они делятся на число уровней n (n сократятся): F_Р = 14,35510692 *8/(14,196431171*1) = 8,70841764.

При составлении прогнозов уровней социально-экономических явлений обычно оперируют не точечной, а интервальной оценкой, рассчитывая так называемые доверительные интервалы прогноза. Границы интервалов определяются по формуле (63):

,(63)

где – точечный прогноз, рассчитанный по модели тренда; – коэффициент доверия по распределению Стьюдента при уровне значимости и числе степеней свободы =n–1 (приложение 2); – ошибка аппроксимации, определяемая по формуле (64):

,(64)

где и – соответственно фактические и теоретические (трендовые) значения уровней ряда динамики; n – число уровней ряда; k – число параметров (членов) в уравнении тренда.

Определим доверительный интервал в нашей задаче на 2006 год с уровнем значимости = (1–0,95) = 0,05. Для этого найдем ошибку аппроксимации по формуле (64): = = 1,3321238. Коэффициент доверия по распределению Стьюдента = 2.5705 при = 6 – 1=5.Прогноз на 2006 с вероятностью 95% осуществим по формуле (63): Y_{2006 =}(48642429932,5+5641,5*7) 2.5705 * 1,3321238 или 48642469426,434< Y₂₀₀₆ < 48642469422,56 (тыс.чел.).

Дата добавления: 2014-12-23