Приложение 4
К оглавлению1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1617 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67
68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84
85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101
102 103 104 105 106 107 108 109 110 111
Примеры задач по эконометрике
В настоящем приложении приведены примеры типовых задач, которые решаются на занятиях по эконометрике на факультете "Инженерный бизнес и менеджмент" МГТУ им. Н.Э.Баумана.
Проверка однородности двух независимых выборок
1. В первой случайной репрезентативной выборке объема n1 положительный ответ дали m1 опрошенных (респондентов), а во второй случайной репрезентативной выборке объема n2 положительный ответ дали m2 опрошенных. Указать доверительные границы для долей (вероятностей положительного ответа в соответствующих генеральных совокупностях) с доверительной вероятностью 0.95 и проверить гипотезу о равенстве долей (уровень значимости a=0.05):
Табл.1. Исходные данные для задачи 1.
|
n1 |
M1 |
n2 |
m2 |
Вариант 1 |
400 |
300 |
600 |
500 |
Вариант 2 |
857 |
673 |
1254 |
856 |
2. Для двух независимых выборок объемов n1 и n2 даны выборочные средние арифметические и выборочные средние квадратические отклонения соответственно. Указать доверительные границы для математических ожиданий (с доверительной вероятностью 0.95) и проверить гипотезу о равенстве математических ожиданий с помощью критерия Крамера-Уэлча (уровень значимости a=0.05):
Табл.2. Исходные данные для задачи 2.
|
n1 |
sx |
n2 |
sy |
||
Вариант 1 |
100 |
13,7 |
7,3 |
200 |
12,1 |
2,5 |
Вариант 2 |
213 |
10,3 |
5,3 |
308 |
12,2 |
1,7 |
3. Проверить гипотезу об однородности функций распределения с помощью критерия Вилкоксона (на уровне значимости a=0.05):
Табл.3. Исходные данные для задачи 3.
1 выборка |
33 |
27 |
12 |
27 |
39 |
42 |
47 |
48 |
50 |
32 |
2 выборка |
11 |
20 |
30 |
31 |
22 |
18 |
17 |
25 |
28 |
29 |
Проверка однородности связанных выборках
4. Для каждого из N = 20 объектов даны значения Xj и Yj , j = 1,2,…,N, результатов измерений (наблюдений, испытаний, анализов, опытов) двух признаков. Необходимо проверить, есть ли значимое различие между значениями двух признаков или же это различие может быть объяснено случайными отклонениям значений признаков. Другими словами, требуется проверить однородность (т.е. отсутствие различия) связанных выборок.
Табл.4. Исходные данные для задачи 4.
j |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Xj |
74 |
79 |
65 |
69 |
71 |
66 |
71 |
73 |
72 |
68 |
Yj |
73 |
65 |
71 |
69 |
70 |
69 |
78 |
70 |
60 |
62 |
j |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
Xj |
70 |
69 |
76 |
74 |
72 |
69 |
74 |
72 |
77 |
75 |
Yj |
61 |
67 |
73 |
67 |
73 |
64 |
67 |
65 |
63 |
70 |
Проверку однородности на уровне значимости 0,05 проведите с помощью трех критериев:
1) критерия знаков (основанного на проверке гипотезы р = 0,5 для биномиального распределения с использованием теоремы Муавра-Лапласа);
2) критерия для проверки равенства 0 математического ожидания (критерий основан на асимптотической нормальности выборочного среднего арифметического, деленного на выборочное среднее квадратическое отклонение);
3) критерия Орлова (типа омега-квадрат) для проверки гипотезы симметрии функции распределения (разности результатов измерений, наблюдений, испытаний, анализов, опытов для двух признаков) относительно 0.
Метод наименьших квадратов
5. Исходные данные – набор n пар чисел (tk , xk), k = 1,2,…,n, где tk – независимая переменная (например, время), а xk – зависимая (например, индекс инфляции). Предполагается, что переменные связаны зависимостью
xk = a tk + b + ek , k = 1,2,…,n,
где a и b – параметры, неизвестные статистику и подлежащие оцениванию, а ek – погрешности, искажающие зависимость.
Табл.5. Исходные данные для задачи 5.
tk |
1 |
3 |
4 |
7 |
9 |
10 |
xk |
12 |
20 |
20 |
32 |
35 |
42 |
Методом наименьших квадратов оцените параметры a и b линейной зависимости. Выпишите восстановленную зависимость.
Вычислите восстановленные значения зависимой переменной, сравните их с исходными значениями (найдите разности) и проверьте условие точности вычислений (при отсутствии ошибок в вычислениях сумма исходных значений должна равняться сумме восстановленных).
Найдите остаточную сумму квадратов и оцените дисперсию погрешностей.
Выпишите точечный прогноз, а также верхнюю и нижнюю доверительные границы для него (для доверительной вероятности 0,95).
Рассчитайте прогнозное значение и доверительные границы для него для момента t = 12.
Как изменятся результаты, если доверительная вероятность будет увеличена? А если она будет уменьшена?
Индекс инфляции
6. На основе данных табл.6 рассчитайте индекс инфляции с 14.03.1991 по 14.03.2001 на основе потребительской корзины из продуктов №№ 3, 5, 8, 13, 21, 25.
Табл.6. Номенклатура, годовые нормы потребления и цены (руб.)
№ п/п |
Наименование продукта питания |
Годовая норма, кг |
Цена на 14.03.1991 |
Цена на 14.03.2001 |
1 |
Хлеб пшеничный |
59,8 |
0-50 |
12 |
2 |
Хлеб ржаной |
65,3 |
0-20 |
10 |
3 |
Мука пшеничная |
18,5 |
0-46 |
10 |
4 |
Картофель |
124,22 |
0-10 |
9 |
5 |
Капуста |
30,4 |
0-20 |
8 |
6 |
Помидоры |
2,8 |
0-85 |
80 |
7 |
Столовые корнеплоды |
40,6 |
0-20 |
9 |
8 |
Прочие (лук) |
27,9 |
0-50 |
8 |
9 |
Яблоки свежие |
15,1 |
1-50 |
20 |
10 |
Сахар |
19,0 |
0-90 |
21 |
11 |
Говядина |
4,4 |
2-00 |
85 |
12 |
Субпродукты (печень) |
0,5 |
1-40 |
45 |
13 |
Птица |
16,1 |
2-40 |
52 |
14 |
Колбаса докторская |
0,4 |
2-30 |
95 |
15 |
Копчености |
0,3 |
3-70 |
200 |
16 |
Рыба свежая (минтай) |
10,9 |
0-37 |
80 |
17 |
Сельди |
0,8 |
1-40 |
40 |
18 |
Молоко, кефир |
110,0 |
0-32 |
17 |
19 |
Сметана, сливки |
1,6 |
1-70 |
50 |
20 |
Масло животное |
2,5 |
3-60 |
70 |
21 |
Творог |
9,8 |
1-00 |
45 |
22 |
Сыр и брынза |
2,3 |
3-60 |
70 |
23 |
Яйца, десяток |
15,2 |
0-90 |
20 |
24 |
Масло растительное |
3,8 |
1-80 |
26 |
25 |
Маргарин |
6,3 |
1-20 |
35 |
7. Гражданин Иванов в марте 1991 г. получил 150 руб., а в марте 2001 г. - 4000 руб. Во сколько раз изменился его реальный доход за 10 лет? Увеличился или уменьшился?
8. За январь индекс инфляции составил 5 % , а за февраль - 2 % . Чему равен индекс инфляции за два месяца? Каков средний уровень инфляции? Можно ли в данном случае складывать проценты инфляции?
9. Выразите текущий курс доллара США в ценах марта 1991 г.
В задачах 2 и 4 рекомендуется принять, что индекс инфляции за 10 лет (март 1991 г. - март 2001 г.) равен 40.
Упорядочения по средним рангам и по медианам
10. В таблице 7 приведены упорядочения (кластеризованные ранжировки), данные семью экспертами.
Табл.7. Исходные данные к задаче 10.
Эксперты |
Упорядочения |
1 |
2 < 3 < 6 < 7 < 1 < 4 < 5 |
2 |
3 < {2, 6} < 7< {1, 5}< 4 |
3 |
2 < 3 < 7 < 1 < 6 < {4, 5} |
4 |
6 < {3, 7} < 2 < 5 < 4 <1 |
5 |
2 < 3 < {6,7} < 4 < 1 <5 |
6 |
{2, 3} < 1 < 6 < 4 < 5 <7 |
7 |
3 < 6 < 2 < 1 < 4 < 5 < 7 |
Найти:
упорядочение по средним рангам;
упорядочение по медианам;
согласующую их кластеризованную ранжировку.
Медиана Кемени
11. Дана матрица попарных расстояний для множества бинарных отношений из 9 элементов. Найти в этом множестве медиану для множества из 5 элементов:
Табл.8. Исходные данные для задачи 11.
0 |
2 |
13 |
1 |
7 |
4 |
10 |
3 |
11 |
2 |
0 |
5 |
6 |
1 |
3 |
2 |
5 |
1 |
13 |
5 |
0 |
2 |
2 |
7 |
6 |
5 |
7 |
1 |
6 |
2 |
0 |
5 |
4 |
3 |
8 |
8 |
7 |
1 |
2 |
5 |
0 |
10 |
1 |
3 |
7 |
4 |
3 |
7 |
4 |
10 |
0 |
2 |
1 |
5 |
10 |
2 |
6 |
3 |
1 |
2 |
0 |
6 |
3 |
3 |
5 |
5 |
8 |
3 |
1 |
6 |
0 |
9 |
11 |
1 |
7 |
8 |
7 |
5 |
3 |
9 |
0 |
Эконометрика качества (статистический приемочный контроль)
12. Для плана (n, 0) с n = 27 найти приемочный уровень дефектности.
13. Для плана (n, 0) предел среднего выходного уровня дефектности не превышает t = 0,02. Каково минимально возможное n?
14. Даны приемочный уровень дефектности pпр = 0,03 и браковочный уровень дефектности pбр = 0,09. Указать какой-либо допустимый план вида (n,0), т.е. план, значение оперативной характеристики которого в точке pпр не меньше
0,95, а в точке pбр не больше 0,10.
Примеры задач по эконометрике
В настоящем приложении приведены примеры типовых задач, которые решаются на занятиях по эконометрике на факультете "Инженерный бизнес и менеджмент" МГТУ им. Н.Э.Баумана.
Проверка однородности двух независимых выборок
1. В первой случайной репрезентативной выборке объема n1 положительный ответ дали m1 опрошенных (респондентов), а во второй случайной репрезентативной выборке объема n2 положительный ответ дали m2 опрошенных. Указать доверительные границы для долей (вероятностей положительного ответа в соответствующих генеральных совокупностях) с доверительной вероятностью 0.95 и проверить гипотезу о равенстве долей (уровень значимости a=0.05):
Табл.1. Исходные данные для задачи 1.
|
n1 |
M1 |
n2 |
m2 |
Вариант 1 |
400 |
300 |
600 |
500 |
Вариант 2 |
857 |
673 |
1254 |
856 |
2. Для двух независимых выборок объемов n1 и n2 даны выборочные средние арифметические и выборочные средние квадратические отклонения соответственно. Указать доверительные границы для математических ожиданий (с доверительной вероятностью 0.95) и проверить гипотезу о равенстве математических ожиданий с помощью критерия Крамера-Уэлча (уровень значимости a=0.05):
Табл.2. Исходные данные для задачи 2.
|
n1 |
sx |
n2 |
sy |
||
Вариант 1 |
100 |
13,7 |
7,3 |
200 |
12,1 |
2,5 |
Вариант 2 |
213 |
10,3 |
5,3 |
308 |
12,2 |
1,7 |
3. Проверить гипотезу об однородности функций распределения с помощью критерия Вилкоксона (на уровне значимости a=0.05):
Табл.3. Исходные данные для задачи 3.
1 выборка |
33 |
27 |
12 |
27 |
39 |
42 |
47 |
48 |
50 |
32 |
2 выборка |
11 |
20 |
30 |
31 |
22 |
18 |
17 |
25 |
28 |
29 |
Проверка однородности связанных выборках
4. Для каждого из N = 20 объектов даны значения Xj и Yj , j = 1,2,…,N, результатов измерений (наблюдений, испытаний, анализов, опытов) двух признаков. Необходимо проверить, есть ли значимое различие между значениями двух признаков или же это различие может быть объяснено случайными отклонениям значений признаков. Другими словами, требуется проверить однородность (т.е. отсутствие различия) связанных выборок.
Табл.4. Исходные данные для задачи 4.
j |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Xj |
74 |
79 |
65 |
69 |
71 |
66 |
71 |
73 |
72 |
68 |
Yj |
73 |
65 |
71 |
69 |
70 |
69 |
78 |
70 |
60 |
62 |
j |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
Xj |
70 |
69 |
76 |
74 |
72 |
69 |
74 |
72 |
77 |
75 |
Yj |
61 |
67 |
73 |
67 |
73 |
64 |
67 |
65 |
63 |
70 |
Проверку однородности на уровне значимости 0,05 проведите с помощью трех критериев:
1) критерия знаков (основанного на проверке гипотезы р = 0,5 для биномиального распределения с использованием теоремы Муавра-Лапласа);
2) критерия для проверки равенства 0 математического ожидания (критерий основан на асимптотической нормальности выборочного среднего арифметического, деленного на выборочное среднее квадратическое отклонение);
3) критерия Орлова (типа омега-квадрат) для проверки гипотезы симметрии функции распределения (разности результатов измерений, наблюдений, испытаний, анализов, опытов для двух признаков) относительно 0.
Метод наименьших квадратов
5. Исходные данные – набор n пар чисел (tk , xk), k = 1,2,…,n, где tk – независимая переменная (например, время), а xk – зависимая (например, индекс инфляции). Предполагается, что переменные связаны зависимостью
xk = a tk + b + ek , k = 1,2,…,n,
где a и b – параметры, неизвестные статистику и подлежащие оцениванию, а ek – погрешности, искажающие зависимость.
Табл.5. Исходные данные для задачи 5.
tk |
1 |
3 |
4 |
7 |
9 |
10 |
xk |
12 |
20 |
20 |
32 |
35 |
42 |
Методом наименьших квадратов оцените параметры a и b линейной зависимости. Выпишите восстановленную зависимость.
Вычислите восстановленные значения зависимой переменной, сравните их с исходными значениями (найдите разности) и проверьте условие точности вычислений (при отсутствии ошибок в вычислениях сумма исходных значений должна равняться сумме восстановленных).
Найдите остаточную сумму квадратов и оцените дисперсию погрешностей.
Выпишите точечный прогноз, а также верхнюю и нижнюю доверительные границы для него (для доверительной вероятности 0,95).
Рассчитайте прогнозное значение и доверительные границы для него для момента t = 12.
Как изменятся результаты, если доверительная вероятность будет увеличена? А если она будет уменьшена?
Индекс инфляции
6. На основе данных табл.6 рассчитайте индекс инфляции с 14.03.1991 по 14.03.2001 на основе потребительской корзины из продуктов №№ 3, 5, 8, 13, 21, 25.
Табл.6. Номенклатура, годовые нормы потребления и цены (руб.)
№ п/п |
Наименование продукта питания |
Годовая норма, кг |
Цена на 14.03.1991 |
Цена на 14.03.2001 |
1 |
Хлеб пшеничный |
59,8 |
0-50 |
12 |
2 |
Хлеб ржаной |
65,3 |
0-20 |
10 |
3 |
Мука пшеничная |
18,5 |
0-46 |
10 |
4 |
Картофель |
124,22 |
0-10 |
9 |
5 |
Капуста |
30,4 |
0-20 |
8 |
6 |
Помидоры |
2,8 |
0-85 |
80 |
7 |
Столовые корнеплоды |
40,6 |
0-20 |
9 |
8 |
Прочие (лук) |
27,9 |
0-50 |
8 |
9 |
Яблоки свежие |
15,1 |
1-50 |
20 |
10 |
Сахар |
19,0 |
0-90 |
21 |
11 |
Говядина |
4,4 |
2-00 |
85 |
12 |
Субпродукты (печень) |
0,5 |
1-40 |
45 |
13 |
Птица |
16,1 |
2-40 |
52 |
14 |
Колбаса докторская |
0,4 |
2-30 |
95 |
15 |
Копчености |
0,3 |
3-70 |
200 |
16 |
Рыба свежая (минтай) |
10,9 |
0-37 |
80 |
17 |
Сельди |
0,8 |
1-40 |
40 |
18 |
Молоко, кефир |
110,0 |
0-32 |
17 |
19 |
Сметана, сливки |
1,6 |
1-70 |
50 |
20 |
Масло животное |
2,5 |
3-60 |
70 |
21 |
Творог |
9,8 |
1-00 |
45 |
22 |
Сыр и брынза |
2,3 |
3-60 |
70 |
23 |
Яйца, десяток |
15,2 |
0-90 |
20 |
24 |
Масло растительное |
3,8 |
1-80 |
26 |
25 |
Маргарин |
6,3 |
1-20 |
35 |
7. Гражданин Иванов в марте 1991 г. получил 150 руб., а в марте 2001 г. - 4000 руб. Во сколько раз изменился его реальный доход за 10 лет? Увеличился или уменьшился?
8. За январь индекс инфляции составил 5 % , а за февраль - 2 % . Чему равен индекс инфляции за два месяца? Каков средний уровень инфляции? Можно ли в данном случае складывать проценты инфляции?
9. Выразите текущий курс доллара США в ценах марта 1991 г.
В задачах 2 и 4 рекомендуется принять, что индекс инфляции за 10 лет (март 1991 г. - март 2001 г.) равен 40.
Упорядочения по средним рангам и по медианам
10. В таблице 7 приведены упорядочения (кластеризованные ранжировки), данные семью экспертами.
Табл.7. Исходные данные к задаче 10.
Эксперты |
Упорядочения |
1 |
2 < 3 < 6 < 7 < 1 < 4 < 5 |
2 |
3 < {2, 6} < 7< {1, 5}< 4 |
3 |
2 < 3 < 7 < 1 < 6 < {4, 5} |
4 |
6 < {3, 7} < 2 < 5 < 4 <1 |
5 |
2 < 3 < {6,7} < 4 < 1 <5 |
6 |
{2, 3} < 1 < 6 < 4 < 5 <7 |
7 |
3 < 6 < 2 < 1 < 4 < 5 < 7 |
Найти:
упорядочение по средним рангам;
упорядочение по медианам;
согласующую их кластеризованную ранжировку.
Медиана Кемени
11. Дана матрица попарных расстояний для множества бинарных отношений из 9 элементов. Найти в этом множестве медиану для множества из 5 элементов:
Табл.8. Исходные данные для задачи 11.
0 |
2 |
13 |
1 |
7 |
4 |
10 |
3 |
11 |
2 |
0 |
5 |
6 |
1 |
3 |
2 |
5 |
1 |
13 |
5 |
0 |
2 |
2 |
7 |
6 |
5 |
7 |
1 |
6 |
2 |
0 |
5 |
4 |
3 |
8 |
8 |
7 |
1 |
2 |
5 |
0 |
10 |
1 |
3 |
7 |
4 |
3 |
7 |
4 |
10 |
0 |
2 |
1 |
5 |
10 |
2 |
6 |
3 |
1 |
2 |
0 |
6 |
3 |
3 |
5 |
5 |
8 |
3 |
1 |
6 |
0 |
9 |
11 |
1 |
7 |
8 |
7 |
5 |
3 |
9 |
0 |
Эконометрика качества (статистический приемочный контроль)
12. Для плана (n, 0) с n = 27 найти приемочный уровень дефектности.
13. Для плана (n, 0) предел среднего выходного уровня дефектности не превышает t = 0,02. Каково минимально возможное n?
14. Даны приемочный уровень дефектности pпр = 0,03 и браковочный уровень дефектности pбр = 0,09. Указать какой-либо допустимый план вида (n,0), т.е. план, значение оперативной характеристики которого в точке pпр не меньше
0,95, а в точке pбр не больше 0,10.