МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Навчально-науковий інститут економіки і менеджменту
Кафедра зовнішньоекономічної та митної діяльності
/
ПРАКТИЧНА РОБОТА
з дисципліни: «Методи моделювання зовнішньоекономічної діяльності»
на тему: «Прогнозування за допомогою тренд-сезонних моделей»
Варіант №17
Львів – 2021
У таблиці наведено дані про відстань, яку пройшли британські авіалайнери за місяць. Потрібно обчислити прогноз показника у І-му кварталі 9-го року, використовуючи тренд-сезонну лінійну модель. Перевірити точність моделі.
Таблиця 1
Вхідні дані
Місяці
Відстань, тис. миль
Роки
1
2
3
4
5
6
7
8
Січень
6827
7269
8350
8186
8334
8639
9491
10840
Лютий
6178
6775
7829
7444
7899
8772
8919
10436
Березень
7084
7819
8829
8484
9994
10894
11607
13589
Квітень
8162
8371
9948
9864
10078
10455
8852
13402
Травень
8462
9068
10638
10252
10801
11179
12537
13103
Червень
9644
10248
11253
12282
12950
10588
14759
14933
Липень
10466
11030
11424
11637
12222
10794
13667
14147
Серпень
10748
10882
11391
11557
12246
12770
13731
14057
Вересень
9963
10333
10665
12417
13281
13812
15110
16234
Жовтень
8194
9109
9376
9637
10366
10857
12185
12389
Листопад
6848
7685
7775
8094
8730
9290
10645
11595
Грудень
7027
7602
7933
9280
9614
10925
12161
12772
Розв’язування
1. Побудуємо графік динаміки.
2. Графічний аналіз вихідного ряду (рис. 1) свідчить про наявність трендової компоненти: є стійка, яскраво виражена тенденція збільшення упродовж восьми років. Характер тенденції наближується до лінійного розвитку. Також, чітко видні сезонні коливання (період коливання дорівнює чотирьом місяцям): постійно повторюється збільшення відстані в червні та у вересні порівняно з груднем та березнем, причому найбільш суттєві «сплески» в динаміці показника спостерігаються в вересні восьмого року.
/
Рис. 1 Динаміка, пройденої відстані тис. миль за місяці
Оцінимо сезонну складову із врахуванням характеру сезонності.
Оскільки амплітуда сезонних коливань залишається приблизно постійною, незмінною протягом часу, то для опису й прогнозування динаміки часового ряду можна використати адитивну модель.
Проведемо вирівнювання (згладжування) вихідного ряду за допомогою простої ковзної середньої. Результати розрахунків наведені в табл. 2, гр.5.
Віднімаючи від фактичних рівнів значення згладженого ряду, отримаємо часовий ряд, рівні якого відображають вплив випадкових факторів і сезонності (гр.6).
Обчислюємо попередні значення сезонної складової за допомогою усереднення рівнів часового ряду для місяців. Січень -95809+(105335)+(-106997)+(-114637)+(-117633)+(-126559)+(-143202) = -115738,64.
Значення розрахованих сезонних складових для інших місяців наведено в табл. 3.
Таблиця 2
Номер року
Місяці
Відстань, тис. миль yt
t
Ковзна середня yt'
xt=yt-yt'
1
2
3
4
5
6
1
Січень
6827
1
-
-
Лютий
6178
2
-
-
Березень
7084
3
-
-
Квітень
8162
4
-
-
Травень
8462
5
-
-
Червень
9644
6
-
-
Липень
10466
7
99824
-89358
Серпень
10748
8
100343,5
-89595,5
Вересень
9963
9
101009,5
-91046,5
Жовтень
8194
10
101481,5
-93287,5
Листопад
6848
11
101889
-95041
Грудень
7027
12
102494
-95467
2
Січень
7269
13
103078
-95809
Лютий
6775
14
103427
-96652
Березень
7819
15
103679
-95860
Квітень
8371
16
104321,5
-95950,5
Травень
9068
17
105197,5
-96129,5
Червень
10248
18
105903,5
-95655,5
Липень
11030
19
106731,5
-95701,5
Серпень
10882
20
107799
-96917
Вересень
10333
21
108831
-98498
Жовтень
9109
22
110124,5
-101016
Листопад
7685
23
111698
-104013
Грудень
7602
24
112985,5
-105384
3
Січень
8350
25
113685
-105335
Лютий
7829
26
114136,5
-106308
Березень
8829
27
114557
-105728
Квітень
9948
28
114856,5
-104909
Травень
10638
29
115035
-104397
Червень
11253
30
115245,5
-103993
Липень
11424
31
115329
-103905
Серпень
11391
32
115054,5
-103664
Вересень
10665
33
114689,5
-104025
Жовтень
9376
34
114475
-105099
Листопад
7775
35
114240
-106465
Грудень
7933
36
114561,5
-106629
4
Січень
8186
37
115182,5
-106997
Лютий
7444
38
115372
-107928
Березень
8484
39
116331
-107847
Квітень
9864
40
117337,5
-107474
Травень
10252
41
117627,5
-107376
Червень
12282
42
118460,5
-106179
2
3
4
5
6
Липень
11637
43
119208
-107571
Серпень
11557
44
119509,5
-107953
Вересень
12417
45
120492
-108075
Жовтень
9637
46
121354
-111717
Листопад
8094
47
121735,5
-113642
Грудень
9280
48
122344
-113064
5
Січень
8334
49
122970,5
-114637
Лютий
7899
50
123607,5
-115709
Березень
9994
51
124384
-114390
Квітень
10078
52
125180,5
-115103
Травень
10801
53
125863
-115062
Червень
12950
54
126348
-113398
Липень
12222
55
126667,5
-114446
Серпень
12246
56
127256,5
-115011
Вересень
13281
57
128143
-114862
Жовтень
10366
58
128781,5
-118416
Листопад
8730
59
129159
-120429
Грудень
9614
60
128167
-118553
6
Січень
8639
61
126272
-117633
Лютий
8772
62
125820
-117048
Березень
10894
63
126347,5
-115454
Квітень
10455
64
126858,5
-116404
Травень
11179
65
127384
-116205
Червень
10588
66
128319,5
-117732
Липень
10794
67
129401
-118607
Серпень
12770
68
129900,5
-117131
Вересень
13812
69
130330,5
-116519
Жовтень
10857
70
129885,5
-119029
Листопад
9290
71
129763
-120473
Грудень
10925
72
132527,5
-121603
7
Січень
9491
73
136049,5
-126559
Лютий
8919
74
137966,5
-129048
Березень
11607
75
139096
-127489
Квітень
8852
76
140409
-131557
Травень
12537
77
141750,5
-129214
Червень
14759
78
143046
-128287
Липень
13667
79
144338,5
-130672
Серпень
13731
80
145771,5
-132041
Вересень
15110
81
147521
-132411
Жовтень
12185
82
150787
-138602
Листопад
10645
83
153345
-142700
Грудень
12161
84
153715
-141554
8
Січень
10840
85
154042
-143202
Лютий
10436
86
154445
-144009
Березень
13589
87
155170
-141581
Квітень
13402
88
155834
-142432
Травень
13103
89
156411
-143308
Червень
14933
90
157191,5
-142259
Липень
14147
91
-
-
Серпень
14057
92
-
-
Вересень
16234
93
-
-
Жовтень
12389
94
-
-
Листопад
11595
95
-
-
Грудень
12772
96
-
Таблиця 3
Місяць
і
Попередня оцінка сезонної компоненти
Скориговані значення сезонної компоненти Si
1
2
3
4
Січень
1
-115738,6429
-2066,928571
Лютий
2
-116671,5
-2999,785714
Березень
3
-115478,3571
-1806,642857
Квітень
4
-116261,0714
-2589,357143
Травень
5
-115955,7857
-2284,071429
Червень
6
-115357,3571
-1685,642857
Липень
7
-108608,5
5063,214286
Серпень
8
-108901,4286
4770,285714
Вересень
9
-109347,9286
4323,785714
Жовтень
10
-112452,1429
1219,571429
Листопад
11
-114680,3571
-1008,642857
Грудень
12
-114607,5
-935,7857143
Разом
-1364060,571
0
Оскільки -1364060,571 (не дорівнює 0), то проведемо коригування початкових значень сезонної складової. Знайдемо «поправку, на яку потрібно змінити попередні оцінки сезонності
-1364060,571/12 = -113671,71
Скориговані оцінки сезонності наведені в табл. 3. Наприклад, оцінка сезонної компоненти для січня:
-115738,64 + 113671,71 = -2066,93
Здійснимо сезонне коригування (десезоналізацію) вихідних даних, що передбачає видалення із початкового ряду сезонної складової за формулою (табл. 4).
Обчислимо за допомогою методу найменших квадратів (МНК) параметри лінійного тренду, що отриманий на базі десезоналізованих вихідних даних на кроці 4 (рис. 2). Таким чином, трендова модель є такою:
Змоделюємо динаміку вихідного ряду з урахуванням трендової і сезонної складових за адитивною моделлю. Результати, що визначені за формулою ,
наведені в табл. 4 (гр.6).
Таблиця 4
t
Відстань yt, тис.миль
Сезонна компоннта Si
Десезоналізована yt(1)
Розрахункові значення
Розрахункові значення
1
2
3
4
5
6
1
6827
-2066,93
8893,929
7431,898
5364,969
2
6178
-2999,79
9177,786
7491,196
4491,410
3
7084
-1806,64
8890,643
7550,494
5743,851
4
8162
-2589,36
10751,357
7609,792
5020,435
5
8462
-2284,07
10746,071
7669,09
5385,019
6
9644
-1685,64
11329,643
7728,388
6042,745
7
10466
5063,21
5402,786
7787,686
12850,900
8
10748
4770,29
5977,714
7846,984
12617,270
9
9963
4323,79
5639,214
7906,282
12230,068
10
8194
1219,57
6974,429
7965,58
9185,151
11
6848
-1008,64
7856,643
8024,878
7016,235
12
7027
-935,79
7962,786
8084,176
7148,390
13
7269
-2066,93
9335,929
8143,474
6076,545
14
6775
-2999,79
9774,786
8202,772
5202,986
15
7819
-1806,64
9625,643
8262,07
6455,427
16
8371
-2589,36
10960,357
8321,368
5732,011
17
9068
-2284,07
11352,071
8380,666
6096,595
18
10248
-1685,64
11933,643
8439,964
6754,321
19
11030
5063,21
5966,786
8499,262
13562,476
20
10882
4770,29
6111,714
8558,56
13328,846
21
10333
4323,79
6009,214
8617,858
12941,644
22
9109
1219,57
7889,429
8677,156
9896,727
23
7685
-1008,64
8693,643
8736,454
7727,811
24
7602
-935,79
8537,786
8795,752
7859,966
25
8350
-2066,93
10416,929
8855,05
6788,121
26
7829
-2999,79
10828,786
8914,348
5914,562
27
8829
-1806,64
10635,643
8973,646
7167,003
28
9948
-2589,36
12537,357
9032,944
6443,587
29
10638
-2284,07
12922,071
9092,242
6808,171
30
11253
-1685,64
12938,643
9151,54
7465,897
31
11424
5063,21
6360,786
9210,838
14274,052
32
11391
4770,29
6620,714
9270,136
14040,422
33
10665
4323,79
6341,214
9329,434
13653,220
34
9376
1219,57
8156,429
9388,732
10608,303
35
7775
-1008,64
8783,643
9448,03
8439,387
36
7933
-935,79
8868,786
9507,328
8571,542
37
8186
-2066,93
10252,929
9566,626
7499,697
38
7444
-2999,79
10443,786
9625,924
6626,138
39
8484
-1806,64
10290,643
9685,222
7878,579
40
9864
-2589,36
12453,357
9744,52
7155,163
41
10252
-2284,07
12536,071
9803,818
7519,747
42
12282
-1685,64
13967,643
9863,116
8177,473
43
11637
5063,21
6573,786
9922,414
14985,628
44
11557
4770,29
6786,714
9981,712
14751,998
45
12417
4323,79
8093,214
10041,01
14364,796
46
9637
1219,57
8417,429
10100,308
11319,879
47
8094
-1008,64
9102,643
10159,606
9150,963
48
9280
-935,79
10215,786
10218,904
9283,118
49
8334
-2066,93
10400,929
10278,202
8211,273
1
2
3
4
5
6
50
7899
-2999,79
10898,786
10337,5
7337,714
51
9994
-1806,64
11800,643
10396,798
8590,155
52
10078
-2589,36
12667,357
10456,096
7866,739
53
10801
-2284,07
13085,071
10515,394
8231,323
54
12950
-1685,64
14635,643
10574,692
8889,049
55
12222
5063,21
7158,786
10633,99
15697,204
56
12246
4770,29
7475,714
10693,288
15463,574
57
13281
4323,79
8957,214
10752,586
15076,372
58
10366
1219,57
9146,429
10811,884
12031,455
59
8730
-1008,64
9738,643
10871,182
9862,539
60
9614
-935,79
10549,786
10930,48
9994,694
61
8639
-2066,93
10705,929
10989,778
8922,849
62
8772
-2999,79
11771,786
11049,076
8049,290
63
10894
-1806,64
12700,643
11108,374
9301,731
64
10455
-2589,36
13044,357
11167,672
8578,315
65
11179
-2284,07
13463,071
11226,97
8942,899
66
10588
-1685,64
12273,643
11286,268
9600,625
67
10794
5063,21
5730,786
11345,566
16408,780
68
12770
4770,29
7999,714
11404,864
16175,150
69
13812
4323,79
9488,214
11464,162
15787,948
70
10857
1219,57
9637,429
11523,46
12743,031
71
9290
-1008,64
10298,643
11582,758
10574,115
72
10925
-935,79
11860,786
11642,056
10706,270
73
9491
-2066,93
11557,929
11701,354
9634,425
74
8919
-2999,79
11918,786
11760,652
8760,866
75
11607
-1806,64
13413,643
11819,95
10013,307
76
8852
-2589,36
11441,357
11879,248
9289,891
77
12537
-2284,07
14821,071
11938,546
9654,475
78
14759
-1685,64
16444,643
11997,844
10312,201
79
13667
5063,21
8603,786
12057,142
17120,356
80
13731
4770,29
8960,714
12116,44
16886,726
81
15110
4323,79
10786,214
12175,738
16499,524
82
12185
1219,57
10965,429
12235,036
13454,607
83
10645
-1008,64
11653,643
12294,334
11285,691
84
12161
-935,79
13096,786
12353,632
11417,846
85
10840
-2066,93
12906,929
12412,93
10346,001
86
10436
-2999,79
13435,786
12472,228
9472,442
87
13589
-1806,64
15395,643
12531,526
10724,883
88
13402
-2589,36
15991,357
12590,824
10001,467
89
13103
-2284,07
15387,071
12650,122
10366,051
90
14933
-1685,64
16618,643
12709,42
11023,777
91
14147
5063,21
9083,786
12768,718
17831,932
92
14057
4770,29
9286,714
12828,016
17598,302
93
16234
4323,79
11910,214
12887,314
17211,100
94
12389
1219,57
11169,429
12946,612
14166,183
95
11595
-1008,64
12603,643
13005,91
11997,267
96
12772
-935,79
13707,786
13065,208
12129,422
97
-2066,93
13124,506
11057,577
98
-2999,79
13183,804
10184,018
99
-1806,64
13243,102
11436,459
100
-2589,36
13302,4
10713,043
Оцінимо точність отриманої моделі. Відповідні показники наведені в табл. 5. Точність моделі характеризується величиною відхилення теоретичних значень результативної ознаки від фактичних значень змінної, яка моделюється. При цьому використовуються такі статистичні показники:
Середнє квадратичне відхилення
де – число ступенів свободи (96).
= 2302,901
Середня відносна похибка апроксимації визначається так:
,
= 18,02%
Модель є адекватною із значною точністю (.
/
Рис. 2 Лінійний тренд десезоналізованої відстані, тис.миль
Таблиця 5
Властивість
Критерій
Виконання/значення
Точність
Середнє квадратичне відхилення
2302,901
Середня відносна похибка апроксимації
18,02
Спрогнозуємо обсяг продаж на наступні 4 місяці 9-го року, розрахувавши спершу значення відстаней за лінійним трендом, підставивши і та врахувавши сезонну складову (табл. 4). Таким чином, очікувана пройдена відстань у першому кварталі 9-го року складе 43391,098 тис.миль.
ВИСНОВОК
У цій практичній роботі ми навчились прогнозувати обсяг продаж на майбутні періоди за допомогою тренд-сезонних моделей.
Побудована модель є адекватною досліджуваним процесам. Значення показника середньої відносної похибки апроксимації задовольняє умові точності економічних моделей. Тому, розглянута тренд-сезонна модель може бути використана у прогнозуванні пройденої відстані авіалайнерами. Отримані такі прогнозні оцінки із врахуванням сезонності: 11057,58 тис. миль у першому місяці 9-го року, 10184,018 тис. миль у другому місяці, 11436,46 тис. миль у третьому місяці та 10713,04 тис. миль у четвертому місяці 9-го року. У підсумку, очікувана відстань, що пройдуть британські авіалайнери у першому кварталі 9-гороку складе 43391,098 тис. миль.