Как определить тип уравнения тенденции динамики

Методы выявления основной тенденции (тренда) в рядах динамики

При анализе рядов динамики необходимо решить одну из важнейших задач статистики – определить основную тенденцию развития (тренд).

Основная тенденция развития (тренд ряда динамики) – это общее направление в изменении уров­ней ряда.

Уровни ряда динамики формируются под влиянием многих факторов, которые неоднородны по силе, направлению и времени действия.

Среди действующих факторов выделяются факторы:

§ основные (главные) – определяют закономерность (тенденцию) развития;

§ случайные – вызывают колебания уровней.

Таким образом, при анализе рядов динамики различают три компоненты:

основная тенденция развития, или тренд (изменения, определяющие общее направление развития);

периодически повторяющиеся колебания (сезонные колебания);

случайные колебания (возникают под влиянием внешних факторов и вызывают колебания уровней относительно тренда).

При изучении рядов динамики необходимо разделить эти компоненты и выявить основную закономерность развития явления, т.е. выявить общую тенденцию в изменении уровней, освобожденную от действия случайных факторов. Выявление основной тенденции развития в статистике называ­ется выравниванием ряда динамики.

Таким образом, при изучении основной тенденции ряда динамики решаются следующие задачи:

1. выявление основной тенденции развития;

2. измерение выявленного тренда, т.е. его обобщающая количественная оценка.

Эти задачи решаются с помощью следующих методов выравнивания (сглаживания) рядов динамики:

§ метод укрупнения интервалов;

§ метод скользящей средней (механическоесглаживание);

§ метод аналитического выравнивания.

В этих методах при обработке вместо фактических уровней ряда определяются расчетные уровни, освобожденные от действия случайных факторов. В результате уменьшается колеблемость уровней. Они становятся как бы «выровненными», «сглаженными» по отношению к исходным данным.

Метод укрупнения интервалов – основан на укрупнении периодов времени, к которым относятся уровни ряда. Происходит переход от перво­начального ряда к ряду с временными промежутками. Уровни нового ряда получаются путем суммирования уровней исходного ряда, либо путем расчета средних величин из этих уровней. Например, месячные данные заменяют кварталь­ными, квартальные – годовыми и т.д. В результате от­клонения в уровнях исходного ряда, возникающие под действием случай­ных причина, сглаживаются. Более четко прослеживается основная тенденция. Обнаруживается дей­ствие основных факторов, определяющих эту тенденцию.

Замечание. Если ряд является моментным или уровни вы­ражены относительной (средней) величиной, то суммирование уровней не имеет смысла. Тогда по укрупненным интервалам рас­считывают средние показатели.

При использовании этого метода число уровней ряда существенно сокращается. Не учитывает­ся изменение уровней внутри укрупненных интервалов. Поэтому для более детальной характеристики тенденции используют выравнивание ряда с помощью скользящей (подвижной) средней.

Метод скользящей средней– последовательный расчет средних величин постепенно охватывающих последующие периоды времени. Состоит в замене абсолютных данных средними арифметическими величинами за отдельные периоды. Расчет средних ведется способом скольжения: последова­тельно смещают начало отсчета на единицу времени, т.е. посте­пенно исключают из интервала первые уровни и включают после­дующие. В результате получается средняя, относящаяся к середине укрупненного интервала.

Например, трехлетняя скользящая средняя имеет вид:

§ для первого интервала —

§ для второго интервала —

§ для третьего интервала — и т.д.

В результате сглаживания получается ряд динамики, количе­ство уровней которого меньше, чем у исходного. Фактические уровни заменяются расчетными, которые имеют меньшую колеблемость. Случайные колебания погашаются, и основная тенденция выражается в виде плавной линии.

Таким образом, методы укрупнения интервалов и скользящей средней позволяют выявить тренд, но не помогают его измерить. В этом случае применяется метод аналитического выравнивания, который позволяет измерить тренд, т.е. дать его обобщенную статистическую оценку.

Метод аналитического выравнивания –наиболее эффективный метод выявления основной тенденции. Заключается в построении аналитической функции, характеризующей зависимость уровней ряда от времени . При этом фактические (эмпирические) уровни ряда заменяются теоретическими , которые рассчитаны на основе математической функции. По сути, эти уровни рассчитываются по определенному уравнению, принятому за математическую модель тренда.

Каждый фактический уровень можно рассматривать как сумму двух составляющих:

систематическая составляющая, отражающая тренд и выкраденная определенным уравнением;

случайная величина, вызывающая колебания уровней вокруг тренда.

Задачи аналитического выравнивания:

§ определение на основе фактических данных вида функции , наиболее адекватно отражающей тенденцию ряда;

§ нахождение параметров указанной функции (уравнения) по фактическим (эмпирическим) данным;

§ расчет теоретических (выровненных) уровней по найденному уравнению.

Определение теоретических (расчетных) уровней производится на основе, так называемой, адекватной математической функции. Она должна наилучшим образом отразить основную тенденцию ряда динамики.

Проблемой, требующей своего решения при при­менении этого метода, является под­бор математической функции, по которой рассчитываются те­оретические уровни тренда.

От правильности решения данной проблемы зависят выводы о закономерностях тренда изучае­мого явления. Если выбранный тип математической функции адекватен основной тенденции развития, то мо­дель тренда может иметь практическое применение при изучении сезонных колебаний, прогнозировании и других целях.

Аналитическое выравнивание может быть осуществлено по любому рациональному многочлену. Выбор функции определяется характером динамики развития конкретного явления.

Наиболее приемлемой для выравнивания является функция, соответствующая тенденции основных показателей динамики (абсолютный прирост, темпы роста и прироста).

Выбор вида уравнения зависит от показателей динамики:

1) равномерное развитие — если относительно стабильны абсолютные приросты const (пер­вые разности уровней приблизительно равны), то сглаживание мо­жет быть выполнено попрямой:

,

где и — параметры уравнения; t – обозначение времени.

Параметр — коэффициентом регрессии, опреде­ляющий направление развития. Если > 0, то уровни ряда равномерно возрастают; если 0 происходит ускорение раз­вития, а при 0 ускорение возрастает, а при а3

Тенденции развития и колебания

Методические основы изучения основной тенденции развития

Уровни ряда динамики формируются под совокупным влиянием множества долговременных и краткосрочных факторов, и, в том числе, различного рода случайных обстоятельств. В связи с чем, при статистическом изучении динамики необходимо четко разделить ее на два основных элемента – тенденцию и колеблемость.

Тенденция развития динамического ряда к увеличению либо снижению его уровней – основная закономерность изменения уровней ряда. В отдельные же годы уровни испытывают колебания, отклоняясь от основной тенденции.

Тенденция динамики связана с действием долговременно существующих причин и условий развития. Однако после какого-то периода времени эти причины и условия тоже могут измениться и породить уже другую тенденцию развития изучаемого явления. Основная тенденция развития ряда динамики выражается в форме уравнения, называемого трендом.

Колебания, напротив, связаны с действием краткосрочных или циклических (конъюнктурных) факторов, влияющих на отдельные уровни динамического ряда, и отклоняющих уровни от тенденции то в одну, то в другую сторону. Например, положительная тенденция динамики урожайности связана с прогрессом агротехники, с укреплением экономического положения определенной совокупности хозяйств, совершенствованием организации производства. Колеблемость урожайности может быть вызвана, например, чередованием благоприятных по погоде и неблагоприятных лет, колебаниями в развитии вредных насекомых и болезней растений, и т.п.

Тенденцию и колебания наглядно показывает график (рис. 10.1). По оси абсцисс на графике всегда отражается время, по оси ординат – уровни ряда динамики. По обеим осям строго соблюдается масштаб, иначе характер динамики будет искажен.

Изучение основной тенденции развития осуществляется в два этапа (рис. 10.2):

  • на первом этапе ряд динамики проверяется на наличие тренда;
  • на втором этапе проводится выравнивание временного ряда и непосредственное выделение тренда с экстраполяцией полученных результатов.

Проверка на наличие тренда в ряду динамики может быть осуществлена различными методами, в частности, приведенными на рис. 10.2.

Суть фазочастотного критерия знаков первой разности (Валлиса и Мура) заключается в том, что наличие тренда в динамическом ряду утверждается в том случае, если этот ряд не содержит или содержит в приемлемом количестве фазы – изменения знака разности первого порядка.

Суть критерия Кокса и Стюарта сводится к тому, что весь анализируемый ряд динамики разбивается на три равные по числу уровней группы и сравнивают между собой суммарные или средние уровни первой и последней групп. Существенное различие между ними позволяет сделать вывод о наличии тренда. Если количество уровней ряда динамики не делится на три, то недостающие уровни можно добавить, например, используя для этого условные уровни, повторив значения стоящие крайними в ряду, или фактические уровни смежных с крайними периодов.

В соответствии с методом серий каждый конкретный уровень временного ряда считается принадлежащим к одному из двух типов: например, если, уровень ряда меньше медианного значения, то считается, что он имеет тип А, в противном случае – тип В. После замены числовых значений уровней ряда буквами А и В последовательность уровней временного ряда выступает как последовательность типов. В образовавшейся последовательности типов определяется число серий (R). Серией называется любая последовательность элементов одинакового типа, граничащая с элементами другого типа. Если во временном ряду общая тенденция к росту или снижению отсутствует, то количество серий является случайной величиной (для n >10) и оказывается в доверительном интервале, характеризуемом неравенством:

где R – среднее число серий, определяемое по формуле:

n – число уровней ряда; t – нормированное отклонение – параметр, назначаемый в соответствии с принятым уровнем доверительной вероятности Р (вероятности, с которой число серий может оказаться в доверительном интервале). Значения t приводятся в таблицах нормального распределения вероятностей.

Наиболее часто используемые сочетания t и Р приведены в таблице 6.3; σR – среднее квадратическое отклонение числа серий, которое рассчитывается по формуле:

Полученные границы доверительного интервала округляют до целых чисел, уменьшая нижнюю границу и увеличивая верхнюю.

При графическом методе тип тренда устанавливают путем размещения на поле графика эмпирических уровней. Концентрированное вокруг определенной кривой или хаотическое размещение эмпирических уровней ряда позволяет сделать вывод о наличии или отсутствии основной тенденции развития.

Пример проверки ряда динамики на наличие тренда

По данным таблицы 10.1 необходимо определить наличие тренда в ряду динамики числа браков на 1000 человек населения Российской Федерации в 2005-2018 гг.

Число браков на 1000 человек населения Российской Федерации в 2005-2018 гг., ‰

Годы20052006200720082009201020112012201320142015201620172018
Браки7,47,88,88,38,48,59,28,58,58,47,96,77,16,1

Для применения фазочастотного критерия знаков первой разности необходимо определить наличие роста или уменьшение рассматриваемого показателя от года к году рассматриваемого периода, т.е. знак «+» или «-» цепного абсолютного прироста (формула 9.2, с. 154), для наглядности представив результаты в таблице 10.2.

Знаки первой разности числа браков на 1000 человек населения Российской Федерации в 2005-2018 гг.

Годы20052006200720082009201020112012201320142015201620172018
Знак+++++0+

Количество «+» и « — « оказалось одинаковым, что, на первый взгляд, однозначно свидетельствует об отсутствии какой-либо закономерности динамики браков в России в рассматриваемом периоде.

Для применения критерия Кокса и Стюарта необходимо представленный ряд динамики разбить на три равные части, для чего к нему добавим имеющиеся на период исследования в официальной статистике данные о числе браков на 1000 человек населения в 2004 году – 6,8‰.

Первая треть добавленного ряда будет охватывать данные 2004-2008 гг., а последняя – 2014- 2018 гг., соответственно: (6,8+7,4+7,8+8,8+8,3=39,1) и (8,4+7,9+6,7+7,1+6,1=36,2). Средний уровень числа браков на 1000 человек населения страны в 2004-2008 гг. и 2014-2018 гг. составил, соответственно: 39,1:5=7,82‰ и 36,2:5=7,24‰.

Численные различия рассматриваемого показателя по выделенным периодам не велики, что также не позволяет утверждать наличие определенного тренда заключения браков в Российской Федерации.

Для применения метода серий рассчитаем медианное значение числа браков на 1000 человек населения страны в 2005-2018 гг.

Упорядоченная по возрастанию последовательность числа браков на 1000 человек населения в 2005-2018 гг. приведена в таблице 10.3.

Число браков на 1000 человек населения Российской Федерации в 2005-2018 гг. в порядке возрастания, ‰

№ п./п.1234567891011121314
Браки6,16,77,17,47,87,98,38,48,48,58,58,58,89,2

Так как ряд имеет четырнадцать значений уровней, то медиана будет равна половине суммы значений уровней седьмого и восьмого элемента упорядоченного ряда: Ме = 8,35 ‰.

К типу А относятся значения уровней рассматриваемого ряда динамики которые меньше медианного значения, к типу В – больше и ряд типов выглядит как ААВАВВВВВВАААА, отсюда число серий R = 5.

С вероятностью 0,954 найдем доверительный интервал, в котором может оказаться R, если количество серий является случайной величиной. Для этого предварительно найдем следующие показатели:

– с вероятностью 0,954 нормированное отклонение: t = 2 (см. табл. 10.1);

– среднее число серий: 7,5 (формула 10.2);

– среднее квадратическое отклонение числа серий: 1,803 (формула 10.3).

С вероятностью 0,954 можно утверждать, что количество серий случайная величина, если оно попадает в доверительный интервал 3 Исходный и выровненные методом скользящей средней ряды динамики выпуска продукции в течение месяца

Рабочие дни месяцаВыпуск продукции, млн. руб.Скользящая сумма, млн. руб.Скользящая средняя, млн. руб.ИнтервалыИнтервалытрехдневныепятидневныетрехдневныепятидневные123456137––––242112–37,3–333120215404344513623345,346,655815824752,749,465516928456,356,875618130860,361,68701953246564,89692133407164,8107421437071,36811712313707774128622739375,774137024838782,778,6149223040976,777,4156825340484,380,8169324242380,784,6178126342587,7851889264460889219942864769595,22010330649410298,821109311516103,7103,22299319–106,3–23111––––

Результаты расчетов скользящих сумм и скользящих средних приведены в 3-6 колонках таблицы 10.4.

Данные колонок 5 и 6 таблицы 10.4 показывают устойчивую тенденцию роста ежедневного выпуска продукции в течение месяца.

Аналитическое выравнивание рядов динамики

Под аналитическим выравниванием понимают определение основной проявляющейся во времени тенденции развития изучаемого явления, выраженной соответствующим уравнением регрессии. При этом развитие предстает как бы в зависимости только от течения времени, т.е. одного фактора — времени. В итоге выравнивания временного ряда получают наиболее общий, суммарный, проявляющий во времени результат действия всех причинных факторов. Отклонение конкретных уровней ряда от уровней, соответствующих общей тенденции, объясняют действием факторов, проявляющихся случайно или циклически.

На практике по имеющемуся временному ряду задают вид и находят параметры функции f(t), а затем анализируют поведение отклонений от тенденции.

Функцию f(t) выбирают таким образом, чтобы она давала содержательное объяснение изучаемого процесса. Чаще всего при выравнивании используются следующие зависимости:

– линейная, выраженная уравнением:

f(t) = y = a + b×t; (10.4)

– параболическая, выраженная уравнением:

f(t) = y = a + b×t + c×t 2 ; (10.5)

– экспоненциальная, выраженная уравнением:

f(t) = y = a×k t ; (10.4)

где y – уровни, освобожденные от колебаний;
а – начальный уровень тренда в момент или период, принятый за начало отсчета времени t (t = 0);
t – номер периода;
b – среднегодовой абсолютный прирост; константа линейного тренда (параметр, показывающий, на сколько изменится результат при изменении времени на единицу);
с – квадратический параметр, равный половине ускорения; константа параболического тренда. Ускорение (Δ’i) как разность между абсолютным приростом за данный период и абсолютным приростом за предыдущий период одинаковой длительности рассчитывается по формуле:

Δ’i = Δi — Δ’i-1. (10.7)
k – коэффициент роста; константа экспоненциального тренда.

Выравнивать динамические ряды по уравнению прямой линии целесообразно тогда, когда более или менее постоянны цепные абсолютные приросты, т.е. тогда, когда уровни ряда изменяются приблизительно в арифметической прогрессии.

Выравнивание динамических рядов по уравнению квадратической параболы необходимо применять в тех случаях, когда изменение уровней ряда происходит с приблизительно равномерным ускорением или замедлением цепных абсолютных приростов.

Выравнивание по экспоненциальной функции целесообразно использовать тогда, когда уровни ряда динамики выявляют тенденцию постоянства цепных темпов роста, т.е. в случае изменения уровней ряда динамики в геометрической прогрессии.

Кроме выше рассмотренных существуют логарифмическая, гиперболическая, логистическая и др. формы тренда.

Для расчета параметров уравнения тренда обычно используют метод наименьших квадратов.

Для каждого типа тренда МНК дает систему нормальных уравнений, решая которую вычисляют параметры тренда.

Для линейного тренда нормальные уравнения МНК имеют вид:

где yi – уровни исходного ряда динамики;
ti – номера периодов или моментов времени;
n – число уровней ряда.

Систему можно упростить, перенеся начало отсчета времени ti в середину ряда. Тогда Σti будет равна 0 и система приобретет вид:

Отметим, что значение Σt 2 при четном числе n можно определить по формуле:

Для того, чтобы выйти на значение Σt 2 , полученное по формуле, при четном числе n шаг между ti и ti-1 или ti+1 принимается равным 2 года.

Для тренда, выраженного квадратической параболой, нормальные уравнения МНК имеют вид:

После переноса начала отсчета ti в середину ряда получим:

Для экспоненциального тренда нормальные уравнения МНК имеют вид:

После переноса начала отсчета ti в середину ряда получим:

Построив уравнение регрессии, проводят оценку его надежности. Это делается посредством F-критерия Фишера, рассчитываемого по формуле 8.15. Если Fфакт > Fтеор, то уравнение регрессии значимо, т.е. построенная модель адекватна фактической временной тенденции.

Пример аналитического выравнивания ряда динамики

По данным таблицы 9.11 необходимо провести аналитическое выравнивание ряда динамики среднемесячной номинальной начисленной заработной платы работников организаций по экономике Российской Федерации в целом за 2000-2018 гг.

Проверку ряда динамики среднемесячной номинальной начисленной заработной платы работников организаций по экономике Российской Федерации за 2000-2018 гг. на наличие тренда проведем с помощью фазочастотного критерия знаков первой разности.

Данные таблицы 9.12 свидетельствуют о неуклонном росте среднемесячной заработной платы в стране и, соответственно, о положительных значениях знаков первой разности на протяжении всего исследованного периода.

Тенденция к росту уровней рассматриваемого ряда динамики очевидна.

Для определения тренда, наиболее точно отражающего закономерность изменения среднего уровня месячной заработной платы работников организаций по экономике Российской Федерации во времени, рассчитаем параметры уравнений линейной, параболической и экспоненциальной зависимостей, оценив их надежность с помощью F-критерия Фишера.

Результаты вспомогательных действий для расчета параметров уравнений регрессии приведены в таблице 10.5. Для упрощения расчетов начало отсчета времени ti перенесено в середину ряда.

Данные для расчета параметров уравнений регрессии, характеризующих динамику среднемесячной номинальной начисленной заработной платы работников организаций по экономике Российской Федерации в целом за 2000-2018 гг.

ГодыСреднемесячная зарплата, тыс. руб., уi,Условное время, годы, tiуititi 2уiti 2ti 4Ln уiti(Ln уiti)×tiУровни трендов
линейногопараболы II порядкаэкспоненциального
123456789101112
20002,2-9-19,881178,265610,8-7,1-1,3-2,03,5
20013,2-8-25,664204,840961,2-9,31,00,54,1
20024,4-7-30,849215,624011,5-10,43,43,14,8
20035,5-6-33,036198,012961,7-10,25,75,65,7
20046,7-5-33,525167,56251,9-9,58,18,26,6
20058,6-4-34,416137,62562,2-8,610,410,67,8
200610,6-3-31,8995,4812,4-7,112,813,19,1
200713,6-2-27,2454,4162,6-5,215,215,510,6
200817,3-1-17,3117,312,9-2,917,517,912,4
200918,6000002,90,019,920,314,5
201021,0121,0121,013,03,022,222,617,0
201123,4246,8493,6163,26,324,624,919,9
201226,6379,89239,4813,39,826,927,223,3
201329,84119,216476,82563,413,629,329,527,3
201432,55162,525812,56253,517,431,731,731,9
201534,06204,0361224,012963,521,234,033,937,4
201636,77256,9491798,324013,625,236,436,143,7
201739,28313,6642508,840963,729,338,738,351,2
201843,79393,3813539,765613,834,041,140,459,9
Всего377,601343,757011982,93066650,989,6377,6377,6390,8

Рассчитаем параметры линейного тренда:

– начальный уровень тренда а в момент, принятый за начало отсчета времени (t = 0), по формуле 10.10 равен: 19,874 тыс. руб.;

– константа линейного тренда b по формуле 10.11 равна: 2,357 тыс. руб.

Уравнение линейного тренда имеет вид (формула 10.4): y = 19,874 + 2,357×t.

Параметры линейного уравнения означают, что среднемесячный уровень номинальной начисленной заработной платы работников организаций по экономике Российской Федерации в целом и его выровненный уровень, отнесенный к середине периода, т.е. к 2009 г., равняются 19,874 тыс. руб., а среднегодовой абсолютный прирост среднемесячной заработной платы за рассмотренный период составил 2,357 тыс. руб.

Рассчитаем параметры параболического тренда с помощью системы уравнений 10.14, установив начало отсчета времени (t = 0) в середине ряда, и осуществив соответствующую подстановку данных из столбцов 2-7 таблицы 10.5.

Полученная система имеет уравнений вид:

19a + 570c = 377,6;
570b = 1343,7;
570a + 30666c = 11982,9.

Решив эту систему уравнений имеем: a = 20,285, b = 2,357, c = -0,014.

Уравнение параболического тренда имеет вид (формула 10.5):

y = 20,285 + 2,357t + 0,014t 2 .

Значение параметра с (константы параболического тренда, равной половине ускорения изменения абсолютного цепного прироста) означает, что абсолютный прирост среднемесячной номинальной начисленной заработной работников организаций по экономике страны в рассматриваемом периоде замедлялся в среднем на 28 рубля (2×0,014×1000) в год. Сам же абсолютный прирост уже не является константой параболического тренда, а является средней величиной за период. В год, принятый за начало отсчета, т.е. 2009 г., тренд проходит через точку с ординатой 20,285 тыс. руб. Свободный член параболического тренда не является средним уровнем за период.

Рассчитаем параметры экспоненциального тренда, используя данные колонок 8 и 9 таблицы 10.5:

  • по формуле 10.17 ln a = 2,679, отсюда, а = 14,543;
  • по формуле 10.18 ln k = 0,157, отсюда k = 1,170.

Уравнение экспоненциального тренда имеет вид (формула 10.6): y = 14,543×1,17 t .

Значение параметра k (константы экспоненциального тренда) означает, что среднегодовой темп роста среднемесячной номинальной начисленной зарплаты работников организаций по экономике Российской Федерации в целом в 2000-2018 гг. составлял 117,0 %. В точке, принятой за начало отчета, тренд проходит точку с ординатой 14,543 тыс. руб.

Отметим, что суммы теоретических уровней линейного и параболического трендов (колонки 10 и 11 таблицы 10.5) совпадают с суммой фактических уровней среднемесячной заработной платы за 2000-2018 гг. (колонка 2 таблицы 10.5). Это свидетельствует не только о том, что параметры трендов рассчитаны правильно, но и позволяет предположить, что полученные уравнения регрессии адекватно характеризуют сложившуюся тенденцию.

Для составления прогнозов на будущее, рассмотренные тренды неравнозначны по степени адекватности отражения формы прогрессии уровней ряда динамики, поэтому проведем оценку надежности уравнений регрессии с помощью критерия Фишера при α = 0,05 (с вероятностью 0,95).

Рассчитаем теоретические и фактические значения F-критерия для линейного, параболического и экспоненциального трендов.

Для расчета общей и факторных дисперсий для всех видов трендов среднемесячной номинальной начисленной заработной платы работников организаций по экономике Российской Федерации в целом за 2000-2018 гг. построим вспомогательную таблицу 10.6.

Данные для расчета дисперсий среднемесячной номинальной начисленной заработной платы работников организаций по экономике Российской Федерации в целом за 2000-2018 гг.

ГодыСреднемесячная зарплата, тыс. руб., уi,уi 2Линейный трендПараболический трендЭкспоненциальный тренд
y’i(y’i— y ) 2y’i(y’i— y ) 2y’i(y’i— y ) 2
123456789
20002,24,84-1,3450,13-2,0480,293,5267,04
20013,210,241,0355,660,5373,464,1247,74
20024,419,363,4272,303,1280,974,8226,08
20035,530,255,7200,065,6202,395,7201,99
20046,744,898,1138,938,2137,326,6175,51
20058,673,9610,488,9110,685,337,8146,89
200610,6112,3612,850,0113,146,039,1116,63
200713,6184,9615,222,2315,518,9910,685,65
200817,3299,2917,55,5617,93,8412,455,45
200918,6345,9619,90,0020,30,1714,528,41
201021,0441,0022,25,5622,67,5917,08,14
201123,4547,5624,622,2324,925,7219,90,00
201226,6707,5626,950,0127,254,1723,311,81
201329,8888,0429,388,9129,592,5727,354,84
201432,51056,2531,7138,9331,7140,5531,9145,20
201534,01156,0034,0200,0633,9197,7437,4305,76
201636,71346,8936,4272,3036,1263,7743,7568,71
201739,21536,6438,7355,6638,3338,2951,2979,22
201843,71909,6941,1450,1340,4420,9559,91600,40
Всего377,610715,74377,63167,60377,63170,15390,85225,47

Общую дисперсию рассчитываем по данным колонок 2 и 3 таблицы 10.6, используя способ разности (формула 5.12),

169,0. Факторную дисперсию по теоретическим значениям рассчитываем по формуле 8.9, а остаточную дисперсию – по формуле 8.11. Напомним, что у = 19,874 тыс. руб.

Для линейного тренда:

  • факторная дисперсия по данным столбца 5 таблицы 10.6 равна: 166,7;
  • остаточная дисперсия: = 169,0 – 166,7 = 2,3.

Для тренда, характеризуемого параболой второго порядка:

  • факторная дисперсия по данным столбца 7 таблицы 10.6 равна: 166,9;
  • остаточная дисперсия: = 169,0 – 166,9 = 2,1.

Для экспоненциального тренда:

  • факторная дисперсия по данным столбца 9 таблицы 10.6 равна: 275,0;
  • остаточная дисперсия: 169,0 – 275,0 = -106,0.

Фактическое значение критерия Фишера для каждого типа тренда определим по формуле 8.15, а значения степеней свободы k1 и k2 дисперсий – по формулам 8.16 и 8.17.

Итак, для линейного тренда при k1 = 2 – 1 = 1 и k2 = 19 – 2 = 17 фактическое значение критерия Фишера равно: 1232,1; теоретическое значение критерия Фишера по данным таблицы 7.10 равно: Fт ≈ 4,4. Так как Fф > Fт (1232,1 > 4,4), то с вероятностью 0,95 можно утверждать, что линейная регрессия адекватно отражает динамику среднемесячной номинальной начисленной заработной платы работников организаций по экономике Российской Федерации в целом в 2000-2018 гг.

Для тренда, характеризуемого параболой второго порядка, при k1 = 3 – 1 = 2 и k2 = 19 – 3 = 16 фактическое значение критерия Фишера равно: 635,8; теоретическое значение критерия Фишера по данным таблицы 7.10 равно: Fт = 3,6. Так как Fф > Fт (635,8 > 3,6), то с вероятностью 0,95 можно утверждать, что и параболическая регрессия адекватно отражает динамику номинальной среднемесячной заработной платы работников организаций России в 2000-2018 гг.

Для экспоненциального тренда фактическое значение критерия Фишера равно отрицательной величине, что не позволяет рассматривать данный тренд на предмет адекватности.

Наиболее адекватно сложившуюся в исследуемом ряду динамики тенденцию отражает линейный тренд (рис. 10.4).

Понятие о колеблемости

При изучении и измерении тенденции динамики колебания уровней играли лишь роль помех, «информационного шума», от которого следовало по возможности абстрагироваться. Однако факторы, обусловливающие колебания уровней временного ряда, как правило, объективны, что предопределяет самостоятельное исследование колеблемости.

Значение изучения колебаний уровней динамического ряда определяется, в первую очередь, тем, что регулирование рыночной экономики, как со стороны государства, так и производителей в значительной мере состоит в регулировании колебаний экономических процессов. Например, колебания урожайности, продуктивности скота, производства сельхозпродукции экономически нежелательны, так как потребность в продукции агрокомплекса постоянна. Эти колебания следует уменьшать, применяя прогрессивную технологию и другие меры. Напротив, сезонные колебания объемов производства зимней и летней одежды, обуви, мороженного, прохладительных напитков и т.п. – необходимы и закономерны, так как спрос на эти товары тоже колеблется по сезонам и равномерное производство требует лишних затрат на хранение запасов.

Типы колебаний статистических показателей весьма разнообразны. Три основных типа колебаний: пилообразная или маятниковая колеблемость, циклическая долгопериодическая колеблемость и случайно распределенная во времени колеблемость показаны на рис. 10.5, на котором хорошо видны их свойства и отличия друг от друга.

Пилообразная или маятниковая колеблемость состоит в попеременных отклонениях уровней ряда от тренда то в одну, то в другую сторону. Такие колебания можно наблюдать в динамике урожайности при невысоком уровне агротехники: высокий урожай при благоприятных условиях погоды выносит из почвы больше питательных веществ, чем их образуется естественным путем за год, следовательно, почва обедняется, что вызывает снижение следующего урожая ниже тренда, который выносит меньше питательных веществ, чем образуется за год и плодородие возрастает, и т.д.

Циклическая долгопериодическая колеблемость свойственна, например, солнечной активности (10-летние циклы), а, значит, и связанным с ней на Земле процессами – урожайности отдельных культур в ряде районов, некоторым заболеваниям людей, растений и т.п. Для этого типа колеблемости характерны редкая смена знаков отклонений от тренда и кумулятивный эффект отклонений одного знака, который может тяжело отражаться на экономике. Зато эти колебания хорошо прогнозируются.

Случайно распределенная во времени колеблемость – нерегулярная, хаотическая. Она может возникнуть при наложении множества колебаний с разными по длительности циклами. Но может возникать и в результате столь же хаотической колеблемости главной причины существования колебаний, например суммы осадков за летний период, температуры воздуха в среднем за месяц в разные годы.

На предположении, что параметры тренда и колебаний сохраняются до прогнозируемого периода, т.е. на экстраполяции, основана методика статистического прогноза по тренду и колеблемости. Экстраполяция справедлива, если система развивается эволюционно в достаточно стабильных условиях.

Сезонные колебания

Особого внимания при изучении колеблемости заслуживают сезонные колебания. Сезонные колебания строго цикличны – повторяются через каждый год.

Сезонными колебаниями называют периодические колебания уровней, возникающие под влиянием смены времени года.

Роль сезонных колебаний велика в агропромышленном комплексе, торговле многими товарами, заболеваемости, строительстве, деятельности рекреационных учреждений, на транспорте.

Сезонность наносит большой ущерб народному хозяйству, связанный с неравномерным использованием оборудования и рабочей силы, с неравномерной загрузкой транспорта и т.д.

Для изучения сезонных колебаний необходимо иметь уровни за каждый месяц (квартал) года, а, чтобы сгладить случайные колебания и точнее измерить сезонные, их изучают за несколько лет.

Уровень сезонности и форма «сезонной волны» изучаются с помощью индексов сезонности.

Способы определения индексов сезонности зависят от наличия или отсутствия основной тенденции.

Индивидуальные индексы сезонности показывают, во сколько раз фактический уровень ряда в момент (интервал) времени t больше или меньше среднего уровня, соответствующего данному моменту (интервалу) времени, либо уровня, вычисляемого по уравнению тенденции f(t).

Индекс сезонности (It,сез), если тренда нет или он незначителен, рассчитывают по формуле:

где y t – средний уровень показателя по одноименным месяцам (кварталам) за ряд лет;
t – номер месяца (квартала);
y o – общий средний уровень показателя за период исследования.

При наличии тренда индекс сезонности определяется на основе методов, исключающих влияние тенденции. Порядок расчета индекса сезонности при наличии тренда следующий:

1) для каждого уровня (yt,i) определяются выровненные значения по тренду f(t) = yt,i;

2) рассчитываются индивидуальные индексы уровней исследуемых показателей для каждого месяца (квартала) каждого года по формуле:

3) индексы сезонности определяются по формуле:

где n – число лет (i = 1, …, n).

Совокупность исчисленных для каждого месяца годового цикла индексов сезонности характеризует «сезонную волну» развития изучаемого явления во внутригодовой динамике.

Пример расчета индексов сезонности при условии отсутствия четко выраженной тенденции изменения уровней ряда динамики

По данным таблицы 10.7 необходимо проанализировать внутригодовую динамику потерь рабочего времени на предприятиях города N по причине неявок персонала на работу в 2016-2018 гг.

Данные о потерях рабочего времени на предприятиях города N по причине неявок персонала на работу в 2016-2018 гг., чел.-дн. (данные условные)

ГодыМесяцы
январьфевральмартапрельмайиюньиюльавгустсентябрьоктябрьноябрьдекабрь
201618616519280485452783564221175
2017174180204123504668844358179198
2018182174165126684247655474187170

Проверим ряд динамики потерь рабочего времени на предприятиях города N в 2016-2018 гг. на наличие тренда. Для этого рассчитаем годовые потери рабочего времени, т.е. проведем укрупнение месячных уровней в годовые, и определим темпы роста. Расчет базисных темпов роста в данном примере соответствует методике проверки ряда динамики на наличие тренда с помощью критерия Кокса и Стюарта.

Просуммировав месячные уровни, получили потери рабочего времени в 2016 г. – 1350 чел.- дн.; в 2017 г. – 1407 чел.-дн.; в 2018 г. – 1354 чел.-дн.

Базисные темпы роста потерь рабочего времени на предприятиях города N в 2016-2018 гг., рассчитанные по формуле 9.5, составили 100,3 % (1354 : 1350 × 100); цепные темпы роста потерь рабочего времени внутри этого периода, рассчитанные по формуле 9.6, составили в 2017 г. по сравнению с 2016 г. 104,2 % (1407 : 1350 × 100), а в 2018 г. по сравнению с 2017 г. – 96,2 % (1354 : 1407 × 100).

Рассчитанные значения темпов роста годовых уровней ряда динамики потерь рабочего времени на предприятиях города N в 2016-2018 гг., позволяют сделать вывод, что изучаемое явление не имеет четко выраженной тенденции к росту, поэтому индексы сезонности рассчитываются по формуле 10.19.

Средние уровни потерь рабочего времени по одноименным месяцам за три года ( y t) и их общий среднемесячный уровень за период исследования ( y o) найдем по формуле 4.21.

Результаты расчетов соответствующих индексов сезонности представим в таблице 10.8.

Результаты расчета индексов сезонности внутригодовой динамики потерь рабочего времени на предприятиях города N по причине неявок персонала на работу в 2016-2018 гг.

ГодыМесяцыВсего, чел.-дн.
IIIIIIIVVVIVIIVIIIIXXXIXII
2016186165192804854527835642211751350
20171741802041235046688443581791981407
20181821741651266842476554741871701354
Итого, чел.-дн.5425195613291661421672271321965875434111
y t, чел.-дн.180,7173,0187,0109,755,347,355,775,744,065,3195,3181,0х
It,сез, %158,2151,5163,896,048,541,448,766,338,557,2171,3158,5х

Расчеты y t проводились следующим образом: y I = 542 : 3 = 180,7 чел.-дн.; y II = 519 : 3 = 151,5 чел.-дн.; и т.д.; y o = 4111 : 36 = 114,2 чел.-дн.

Наглядное представление о сезонной волне потерь рабочего времени на предприятиях города N дает график на рис. 10.4.

На рис. 10.4 четко видно, что наибольшие потери рабочего времени на предприятиях города N по причине неявок персонала на работу в 2016-2018 гг. приходились на март и ноябрь – пик сезонной заболеваемости острыми респираторными заболеваниями. Ярко выраженный спад потерь рабочего времени по причине неявок работников на предприятия города N приходился на период с мая по октябрь, что соответствует общей тенденции динамики потерь рабочего времени в экономике страны.

Пример расчета индексов сезонности при условии наличия тренда

По данным таблицы 10.9 необходимо проанализировать внутригодовую динамику потерь рабочего времени на предприятиях города К по причине неявок персонала на работу в 2016- 2018 гг.

Просуммировав внутригодовые уровни потерь рабочего времени на предприятиях города К по годам (2016 г. – 3010 чел.-дн.; 2017 г. – 2760 чел.-дн.; 2018 г. – 2510 чел.-дн.), видим наличие ярко выраженной тенденции их снижениях их уровня.

Данные о потерях рабочего времени на предприятиях города К по причине неявок персонала на работу в 2016-2018 гг., чел.-дн. (данные условные)

ГодыМесяцы
январьфевральмартапрельмайиюньиюльавгустсентябрьоктябрьноябрьдекабрь
20164205603002701102050240180180380300
20173404802502601807040170130220370250
2018400290360240903040110150210350240

Для исключения влияния выявленной тенденции при анализе внутригодовой динамики потерь рабочего времени на предприятиях города К используем метод, основанный на аналитическом выравнивании уровней ряда.

Выравнивание уровней рассматриваемого ряда динамики по месяцам 2016-2018 гг. проведем, используя уравнение прямой (формула 10.4). Параметры линейного тренда рассчитаем по данным таблицы 10.10 упрощенным способом, выбрав начало отсчета t таким образом, чтобы было выполнено условие Σt = 0.

Данные для расчета параметров линейного тренда потерь рабочего времени на предприятиях города К по причине неявок персонала на работу по месяцам 2016-2018 гг.

Периодyt,i, чел.-дн.tyt,i×tt 2y’t,i, чел.-дн.it,i, %
1234567
Январь 2016 г.420-35-14700279150,5
Февраль 2016 г.560-33-18480276202,8
Март 2016 г.300-31-9300273109,7
Апрель 2016 г.270-29-783027199,8
Май 2016 г.110-27-297026841,1
Июнь 2016 г.20-25-5002657,5
Июль 2016 г.50-23-115026219,1
Август 2016 г.240-21-504025992,5
Сентябрь 2016 г.180-19-342025770,1
Октябрь 2016 г.180-17-306025470,9
Ноябрь 2016 г.380-15-5700251151,4
Декабрь 2016 г.300-13-3900248120,9
Январь 2017 г.340-11-3740245138,5
Февраль 2017 г.480-9-4320243197,9
Март 2017 г.250-7-1750240104,3
Апрель 2017 г.260-5-1300237109,7
Май 2017 г.180-3-54023476,9
Июнь 2017 г.70-1-7023130,3
Июль 2017 г.4014022917,5
Август 2017 г.170351022675,3
Сентябрь 2017 г.130565022358,3
Октябрь 2017 г.22071540220100,0
Ноябрь 2017 г.37093330217170,2
Декабрь 2017 г.250112750215116,5
Январь 2018 г.400135200212188,9
Февраль 2018 г.290154350209138,8
Март 2018 г.360176120206174,6
Апрель 2018 г.240194560203118,0
Май 2018 г.9021189020144,9
Июнь 2018 г.302369019815,2
Июль 2018 г.4025100019520,5
Август 2018 г.11027297019257,2
Сентябрь 2018 г.15029435018979,2
Октябрь 2018 г.210316510187112,5
Ноябрь 2018 г.3503311550184190,4
Декабрь 2018 г.240358400181132,6
Всего82800-21360155408280х

По формуле 10.10 и данным столбца 2 таблицы 10.10: а = 8280 : 36 = 230 чел.-дн.

По формуле 10.11 и данным столбцов 3 и 4 таблицы 10.10: b = -21360 : 15540 = -1,4 чел.-дн.

В соответствии с формулой 10.4 уравнение прямой выровненного ряда динамики потерь рабочего времени на предприятиях города К по причине неявок персонала на работу за 2016-2018 гг. имеет вид: y’t = 230 — 1,4×t.

На основании этого уравнения рассчитаем значения уровней выровненного ряда динамики y’t,i (см. столбец 6 табл. 10.10) и сопоставим с ними исходные уровни ряда yt,i, т. е. найдем индивидуальные индексы уровней исследуемых показателей для каждого квартала каждого года it,i, (см. столбец 7 табл. 10.10).

Индексы сезонности для каждого квартала определяем по формуле 10.21.

Так, для января индекс сезонности равен: 1,593 (159,3%); для февраля – 1,798 (179,8%); и т.д. Результаты расчетов индексов сезонности сведены в таблице 10.11.

Результаты расчета индексов сезонности внутригодовой динамики потерь рабочего времени на предприятиях города К по причине неявок персонала на работу в 2016-2018 гг.

МесяцыIIIIIIIVVVIVIIVIIIIXXXIXII
It,сез, %159,3179,8129,5109,254,317,719,075,069,294,5170,7123,3

Наглядное представление о внутригодовой динамике потерь рабочего времени на предприятиях города К по месяцам рассмотренного периода дает графическое изображение «сезонной волны» (рис. 10.4), отражающее наиболее высокие уровни потерь рабочего времени в феврале и ноябре.

Методы выявления тенденции рядов динамики.

1. Укрупнение интервалов — наиболее простой способ. Он заключается в преобразовании первоначальных рядов динамики в более крупные по продолжительности временных периодов, что позволяет более четко выявить действие основной тенденции (основных факторов) изменения уровней.

2. Скользящая средняя — это такая динамическая средняя, которая последовательно рассчитывается при передвижении на один интервал при заданной продолжительности периода.

3. Аналитическое выравнивание ряда динамики позволяет получить описание плавной линии развития ряда. Задача: определение не только общей тенденции развития явления, но и некоторых недостающих значений как внутри периода, так и за его пределами.

Определение основной тенденции динамики на основе укрупнения интервалов и скользящей средней.

Уровни ряда динамики формируются под вниманием 3-х групп факторов:

1. Факторов определяющих основное направление, т.е. тенденцию развития изучаемого явления.

2. Факторов действующих периодически, т.е. направленных колебаний по неделям месяца, месяцам года и т.д.

3. Факторов действующих в разных, иногда в противоположных направлениях и не оказывающих существенного влияния на уровень данного ряда динамики.

Основной задачей статистического изучения данамики является выявление тенденции.

Основными методами выявления тенденции рядов динамики являются:

— метод укрупнения интервалов

— метод скользящей средней

— метод аналитического выравнивания

1. Сущность метода укрупнения интервалов заключается в следующем:

Исходный ряд динамики преобразуется и заменяется другими состоящими из других уровней, относящихся к укрупненным периодам или моментам времени.

Например: ряд динамики прибыли малого предприятия за 1997 год по кварталам того же года. При этом уровни ряда за укрупненные периоды или моменты времени могут представлять собой либо суммарные, либо средние показатели. Однако в любом случае рассчитанные таким образом уровни ряда более отчетливо выявляют тенденции, поскольку сезонные и случайные колебания при суммировании или определении средних взаимопогашаются и уравновешиваются.

2. Метод скользящей средней, как и предыдущий предполагает преобразование исходного ряда динамики. Для выявления тенденции формируются интервал, состоящий из одинакового числа уровней. При этом каждый последующий интервал получается путем смещения на 1 уровень от начального. По образованным таким образом интервалам определяются в начале сумма, а затем средние. Технически удобнее определять скользящие средние для нечетного интервала. В этом случае рассчитанная средняя величина будет относиться к конкретному уровню ряда динамики, т.е. к середине интервала скольжения.

При определении скользящей средней по четному интервалу, расчетное значение средней величины относится к промежутку между двумя уровнями, и таким образом теряют экономический смысл. Это делает необходимыми дополнительные расчеты связанные с центрированием по формуле арифметической простой из двух соседних не центрированных средних.

Определение основной тенденции методом аналитического выравнивания.

Основными методами выявления тенденции рядов динамики являются:

— метод укрупнения интервалов

— метод скользящей средней

— метод аналитического выравнивания

Более совершенным приемом изучения общей тенденции в рядах динамики является аналитическое выравнивание. При изучении общей тенденции методом аналитического выравнивания исходят из того, что изменения уровней ряда динамики могут быть с той или иной степенью точности приближения выражены определенными математическими функциями. Вид уравнения определяется характером динамики развития конкретного явления. Логический анализ при выборе вида уравнения может быть основан на рассчитанных показателях динамики, а именно:

· если относительно стабильны абсолютные приросты (первые разности уровней приблизительно равны), , сглаживание может быть выполнено по прямой;

· если абсолютные приросты равномерно увеличиваются (вторые разности уровней приблизительно равны), можно принять параболу второго порядка;

· при ускоренно возрастающих или замедляющихся абсолютных приростах — параболу третьего порядка;

· при относительно стабильных темпах роста- показательную функцию.

Для аналитического выравнивания наиболее часто используются следующие виды трендовых моделей: прямая (линейная), парабола второго порядка, показательная (логарифмическая) кривая, гиперболическая.

Цель аналитического выравнивания- определение аналитической или графической зависимости.

После выяснения характера кривой развития необходимо определить ее параметры, что можно сделать различными методами:

1) решением системы уравнений по известным уровням ряда динамики;

2) методом средних значений (линейных отклонений), который заключается в следующем: ряд расчленяется на две примерно равные части, и вводятся преобразования, чтобы сумма выровненных значений в каждой части совпала с суммой фактических значений, например, в случае выравнивания прямой линии ;

3) выравниванием ряда динамики с помощью метода конечных разностей;

4) методом наименьших квадратов: это некоторый прием получения оценки детерминированной компоненты , характеризующих тренд или ряд изучаемого явления.

Понятие и виды населения.

Население, как предмет изучения в статистике, представляет собой совокупность людей, проживающих на определенной территории и непрерывно возобновляющихся за счет рождений и смертей. Население любого государства весьма неоднородно по своему составу и изменчиво во времени, поэтому закономерности развития населения, изменение его состава и многие другие характеристики должны изучаться с учетом конкретных исторических условий.

Показатели, характеризующие население:

· численность и его динамика

· интенсивность демографических процессов: рождаемость, смертность, естественный прирост, брачность

· расселение, плотность, урбанизация, миграция

· возрастно-половой состав и семейное состояние

· расовый, языковой, этнический и религиозный состав

· уровень социально-экономического развития, уровень жизни.

Виды и модели населения

В демографии выделяются следующие категории населения:

Постоянное население — обычное население, основная категоря, объединяющая совокупность людей, для которых данная территория представляет собой место обычного проживания в данное время

Стабильное население — теоретическая модель населения с неизменными во времени интенсивностями рождаемости, смертности и возрастной структурой

Стационарное население — теоретическое население, частный случай стабильного населения при истинном коэффециенте естественного прироста r = 0 и неизменной численности населения P(t) = P(0)

В статистике населения (демостатистике), занимающейся сбором эмпирических данных и учетом населения, различаются также следующие категории:

Наличное население — часть населения, которая находится на момент учета в данном населенном пункте, независимо от места постоянного проживания.

Постоянное население— часть населения, которая постоянно проживает в данном населенном пункте, независимо от фактического местонахождения на момент учета.

Временно отсутствующие — лица, которые на момент учета временно отсутствовали в месте постоянного проживания (на срок не более 6 месяцев).

Временно присутствующие — лица, которые временно находились в данном населенном пункте на момент учета (на срок не более 6 месяцев).

Перепись населения.

Основные понятия переписи населения

Программа переписи населения — перечень сведений, собираемых при переписи. В переписной лист включается ряд вопросов, позволяющих получить необходимую информацию. Например, адрес, демографические признаки — (пол, возраст, состояние в браке), гражданство, этнические характеристики, религия, образование и т.д.

Перепись срочная — перепись, организованная в короткие сроки (от 2 до 11 дней). Для неё характерны централизованное руководство сбором и разработкой данных, строго ограниченная цель и краткая программа наблюдения (1-5 вопросов), а также оперативный способ передачи данных.


источники:

http://be5.biz/ekonomika/s015/10.html

http://lektsia.com/5×3756.html