47037

Определение адекватности построенной модели регрессии

Доклад

Математика и математический анализ

Анализ остаточной компоненты остаточного ряда позволяет оценить качество полученнного уравнения регрессии. Модель считается адекватной исследуемому процессу если: 1 математическое ожидание значений остаточного ряда близко или равно нулю; 2 значения остаточного ряда случайны; 3 независимы; 4 подчинены нормальному закону распределения. Равенство нулю математического ожидания ряда остатков означает выполнение следующего соотношения: Однако в случае применения метода наименьших квадратов такая проверка является излишней поскольку...

Русский

2013-11-27

47.5 KB

14 чел.

9. Определение адекватности построенной модели регрессии

Действия, выполняемые в данном случае, представляют собой процесс (этап) верификации модели регрессии, т.е. процесс, в ходе которого подвергается анализу качество полученной модели.

Допустим, имеется уравнение регрессии в линейном или нелинейном виде. Значения определяемые уравнением - i , тогда фактические значения можно представить как:

yi = i + ei ,

 

где ei - случайная (остаточная) компонента.

Анализ остаточной компоненты (остаточного ряда) позволяет оценить качество полученнного уравнения регрессии. Качество характеризуется выполнением определенных статистических свойств и точностью, т.е. степенью близости к фактическим данным. Модель считается хорошей со статистической точки зрения, если она адекватна и достаточно точна. Смысл используемых терминов характеризуют рисунки 6.6 и 6.7.

Рисунок 1 – Пример модели регрессии
(модель адекватна, но не точна)

Рисунок 2 – Пример модели регрессии
(модель точна, но не адекватна)

Оценить адекватность модели позволяет анализ случайной компоненты ei. Модель считается адекватной исследуемому процессу, если:

1) математическое ожидание значений остаточного ряда близко или равно нулю;

2) значения остаточного ряда случайны;

3) независимы;

4) подчинены нормальному закону распределения.

Таким образом, анализ адекватности модели разбивается на несколько этапов.

1. Равенство нулю математического ожидания ряда остатков означает выполнение следующего соотношения:

 

Однако в случае применения метода наименьших квадратов такая проверка является излишней, поскольку использование МНК предполагает выполнение равенства , откуда безусловным образом следует равенство нулю математического ожидания значений остаточного ряда.

2. Проверка случайности последовательности ei проводится с помощью критерия пиков (поворотных точек). Каждое значение ряда (ei) сравнивается с двумя, рядом стоящими. Точка считается поворотной, если она либо больше и предыдущего и последующего значения, либо меньше и предыдущего и последующего значения.

В случайном ряду должно выполняться строгое неравенство:

,

где p - число поворотных точек;

[ ] - целая часть результата вычислений.

3. При проверке независимости значений ei определяется отсутствие в остаточном ряду автокорреляции, под которой понимается корреляция между элементами одного и того же числового ряда. В нашем случае автокорреляция - это корреляция ряда e1, e2, e3 ... с рядом eL+1, eL+2, eL+3 ... Число L характеризует запаздывание (лаг). Корреляция между соседними членами ряда (т.е. когда L = 1) называется автокорреляцией первого порядка. Далее для остаточного ряда будем рассматривать зависимость между соседними элементами ei.

Значительная автокорреляция говорит о том, что спецификация регрессии выполнена неправильно (неправильно определен тип зависимости).

Наличие автокорреляции может быть выявлено при помощи d-критерия Дарбина-Уотсона. Значение критерия вычисляется по формуле:

.

Эта величина сравнивается с двумя табличными уровнями: нижним - d1 и верхним - d2.

Если полученное значение d больше двух, то перед сопоставлением его нужно преобразовать:

d' = 4 - d.

 

Если d (или d') находится в интервале от нуля до d1 , то значения остаточного ряда сильно автокоррелированы.

Если значение d-критерия попадает в интервал от d2 до 2, то автокорреляция отсутствует.

Если d1 < d< d2 - однозначного вывода об отсутствии или наличии автокорреляции сделать нельзя и необходимо использовать другой критерий, например, коэффициент автокорреляции первого порядка:

.

 

Если |r(1)| окажется меньше табличного (при n<15 rтабл = 0,36), то гипотеза о наличии автокорреляции отвергается.

4. Соответствие остаточного ряда нормальному распределению проще всего проверить при помощи RS-критерия:

,

где emax - максимальное значение ряда остатков;

emin - минимальное значение ряда остатков;

- среднеквадратическое отклонение значений остаточного ряда.

Если рассчитанное значение попадает между табулированными границами с заданным уровнем вероятности, то гипотеза о нормальном распределении принимается.

Для характеристики точности модели наиболее часто вычисляют среднюю относительную ошибку:

.

 

В отношении величины средней относительной ошибки, как правило, делают следующие выводы. Величина менее 5% свидетельствует о хорошем уровне точности, ошибка до 15% считается приемлемой.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

65851. Строение микро-ЭВМ (архитектура) 179.5 KB
  ОБ операционный блок производит прием и временное хранение исходных данных их преобразование и передачу результата обработки следующим устройствам. Кроме того ОБ проверяет соответствия результата обработки данных заранее обусловленным признакам например отрицательные числа нули четность и т.
65853. Вибір архітектури обчислювальної мережі. Загальна схема взаємодії локальних, міських та глобальних мереж. Вибір локальної обчислювальної мережі 373.5 KB
  Мета: Вивчити cхему взаємозв’язку різних типів мереж: локальних міських та глобальних. На основі поставлених задач вміти обирати архітектуру обчислювальної мережі. Вибір локальної обчислювальної мережі Загальна схема взаємодії локальних міських і глобальних обчислювальних...
65854. Эволюция маркетинговых концепций. Современные тенденции маркетинга (международного маркетинга) 61.46 KB
  Современные тенденции маркетинга международного маркетинга Концепция маркетинга генеральный замысел действий фирмы или предприятия на рынке определяющий её стратегию действий выбор системы целей и идеи бизнеса. Если исходить из классификации теории управления маркетингом предложенной профессором маркетинга...
65855. Французская печать XIX века 30.5 KB
  Этапы: Печать эпохи Наполеона I Пресса эпохи реставрации Журналистика июльской монархии Французская печать второй половины 19 века. Перу Наполеона принадлежит 32 тома. Концепция печати Наполеона. У Наполеона было много законов связанных с прессой.
65856. Эпос народов средневековой Европы 46 KB
  Мир эпических текстов как правило полярный его условно можно обозначить как мир своих и чужих как мир добра и зла мир человеческий хтонический демонический несмотря на то что эти миры имеют противоположную компонацию структура этих двух миров зачастую очень схожа.
65857. Феодальная раздробленность в русских землях. Характеристика отдельных княжеств 39 KB
  В середине 12 века князь Юрий Долгорукий несколько раз пытался взять город. Юрий силой захватил Коломну окончательно присоединил Переславль и начал войну с Тверью. В Орде Юрий обвинил Михаила в том что тот не платит дань и в отравлении ханской сестры.
65858. Своеобразие славяно-русского язычества 43.5 KB
  Функции Богов часто переплетались между собой дублировали друг друга. Сначала душу хранит Бог а после жизни очистившись от грехов душа вновь возвращается к нему. Берегиня – это богиня породившая всё сущное. Хорс символизировал бога.
65859. Понятие культуры в современной науке 36.5 KB
  Под феноменом культуры понимается все то что создано человеком в результате его приспособления к окружающему природному миру поэтому культура – это всё то что человек добавляет к полученному от природы и то новое что он создает иногда вопреки законам природы...