МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Навчально-науковий інститут економіки і менеджменту
Кафедра зовнішньоекономічної та митної діяльності
Практична робота № 2
З дисципліни «Методи моделювання зовнішньоекономічної діяльності»
На тему:
«Прогнозування за допомогою тренд-сезонних моделей»
Варіант № 11
Вхідні дані
У таблиці 1 наведені квартальні дані про обсяг продажу продукції суб’єкта ЗЕД за чотири роки. Потрібно:
Використовуючи графічний аналіз, провести дослідження компонентного складу часового ряду обсягу продаж;
Обчислити прогноз обсягу продаж у першому півріччі наступного року.
Таблиця 1
Квартали
Експорт пшениці, тис. тонн
Роки
2016
2017
2018
І
200
180
195
ІІ
260
250
255
ІІІ
10
26
23
IV
79
85
87
Розв’язування
Побудуємо графік динаміки.
Графічний аналіз вихідного ряду (рис. 1) свідчить про наявність трендової компоненти: є стійка тенденція обсягу продаж упродовж чотирьох років. Характер тенденції наближується до лінійного розвитку. Також, чітко видні сезонні коливання (період коливання дорівнює одному року): постійно повторюється збільшення обсягу продаж в першому та в другому кварталах порівняно з третім та четвертим кварталами, причому найбільш суттєві «сплески» в динаміці показника спостерігаються в третьому кварталі.
/
Рис. 1. Квартальна динаміка обсягу експорту
3.Оцінимо сезонну складову із врахуванням характеру сезонності.
3.1 Оскільки амплітуда сезонних коливань залишається приблизно постійною, незмінною протягом часу, то для опису й прогнозування динаміки часового ряду можна використати адитивну модель.
3.2 Проведемо вирівнювання (згладжування) вихідного ряду за допомогою простої ковзної середньої .Результати розрахунків наведені в табл. 2, гр.5.
3.3 Віднімаючи від фактичних рівнів значення згладженого ряду, отримаємо часовий ряд, рівні якого відображають вплив випадкових факторів і сезонності
Обчислюємо попередні значення сезонної складової за допомогою усереднення рівнів часового ряду для однойменних кварталів.
Значення розрахованих сезонних складових для інших кварталів наведено в табл. 3.
Таблиця 2
Вирівнювання (згладжування) вихідного ряду
Номер року
№ кварталу
t
Обсяг експорту Yt ( продаж) тис. тонн
Ковзна середня y`t
Xt = Yt - y`t
1
2
3
4
5
6
2016
І
1
200
-
-
ІІ
2
260
-
-
ІІІ
3
10
134,75
-124,75
IV
4
79
131
-52
2017
І
5
180
131,75
48,25
ІІ
6
250
134,5
115,5
ІІІ
7
26
137,125
-111,125
IV
8
85
139,625
-54,625
2018
І
9
195
139,875
55,125
ІІ
10
255
139,75
115,25
ІІІ
11
23
-
-
IV
12
87
-
-
Таблиця 3
№ кварталу
Попередня оцінка сезонної компоненти
Скориговані значення сезонної компоненти
І
51,6875
52,734375
ІІ
2
115,375
116,421875
ІІІ
3
-117,938
-116,89063
IV
4
-53,3125
-52,265625
Разом
-4,1875
0
Оскільки - 4, 1875(не дорівнює 0), то проведемо коригування початкових значень сезонної складової. У відповідності до ф.(6), знайдемо «поправку, на яку потрібно змінити попередні оцінки сезонності
1/4 * (-4,1875) = -1,046875
Скориговані оцінки сезонності наведені в табл. 3.
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:
= 0,1921t+137,3
Змоделюємо динаміку вихідного ряду з урахуванням трендової і сезонної складових за адитивною моделлю. Результати, що визначені за формулою
,
Наведені в табл. 4
Таблиця 4
Обсяг продаж , тис. шт.
Сезонна компонента
Десезоналізований обсяг продажу
Розрахункові значення (лінійний тренд)
Розрахункові значення обсягу продажу
1
2
3
4
5
6
1
200
51,6875
148,3125
137,4921
189,1796
2
260
115,375
144,625
137,6842
253,0592
3
10
-117,938
127,9375
137,8763
19,9388
4
79
-53,3125
132,3125
138,0684
84,7559
5
180
51,6875
128,3125
138,2605
189,948
6
250
115,375
134,625
138,4526
253,8276
7
26
-117,938
143,9375
138,6447
20,7072
8
85
-53,3125
138,3125
138,8368
85,5243
9
195
51,6875
143,3125
139,0289
190,7164
10
255
115,375
139,625
139,221
254,596
11
23
-117,938
140,9375
139,4131
21,4756
12
87
-53,3125
140,3125
139,6052
86,2927
13
51,6875
-
139,7973
191,4848
14
115,375
-
139,9894
255,3644
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 (15).
Середня відносна похибка апроксимації визначається так:
,
Модель є адекватною із значною точністю (.
/
Рис.2. Лінійний тренд десезоналізового обсягу експорту
Таблиця 5
Властивість
Критерій
Виконання/значення
Точність
Середнє квадратичне відхилення
20,93
Середня відносна похибка апроксимації
12,72
Середня відносна похибка апроксимації становить 12,72%. Середня похибка апроксимації показує в процентах середнє для всіх значень результативного показника відхилення розрахункових значень. Модель можна вважати адекватною, якщо середня похибка апроксимації буде знаходитись у межах 12-15%. У нашому випадку значення входить у цей проміжок, тому модель є точною.
Отже, як видно з рис. 2 графік обсягів продажу вирівнявся у відношенні до рис. 1. Це свідчить про те, що дана модель є достовірною .
Спрогнозуємо обсяг продаж на наступні два місяці , розрахувавши спершу значення обсягів за лінійним трендом, підставивши t=13 і t=14 та врахувавши за сезонну складову (табл. 4). Таким чином, очікуваний обсяг продаж у першому півріччі складе 446,85 тис. шт.
Побудована модель є адекватною досліджуваним процесам. Значення показника середньої відносної похибки апроксимації задовільняє умові точності економічних моделей. Тому, розглянута тренд-сезонна модель може бути використана у прогнозуванні обсягу продаж. Отримані такі прогнозні оцінки із врахуванням сезонності: 191,4848 тис. шт. – може бути продано в І –му кварталі наступного року і 255,3644 тис. шт. – у ІІ-му. У підсумку, очікуваний обсяг продаж в першому півріччі складе 446,85 тис. шт.
ВИСНОВКИ
Отже, під час виконання практичної роботи ми відобразили схему прогнозування обсягів продажу за допомогою побудови тренд-сезонних моделей. За допомогою графічного аналізу ми вияснили, що обсяг продажів протягом усіх 12 кварталів є стійким з яскраво вираженою стійкою тенденцією обсягу продаж упродовж трьох років.
Дана модель є адетивною – коли результативний показник можна представити як алгебраїчну суму факторів. Оскільки амплітуда сезонних коливань залишається приблизно постійною, незмінною протягом часу, то для опису й прогнозування динаміки часового ряду можна використати адитивну модель. Вона характеризується тим, що амплітуда коливань з часом не зростає.
В ході роботи ми спрогнозували на 2 квартали вперед десезоналізований обсяг продажу, за його допомогою ми також знайшли розрахункові значення (лінійний тренд) та розрахункові значення обсягу продажу. Таким чином, очікуваний обсяг продаж у першому півріччі 13 та 14 кварталів складе 446,85 тис. шт.
Щоб знайти точність моделі, яка характеризується величиною відхилення теоретичних значень результативної ознаки від фактичних значень змінної, яка моделюється ми використали такі статистичні показники, як середнє квадратичне відхилення та середня відносна похибка апроксимації.
Середнє квадратичне відхилення – 20,93 , а середня відносна похибка апроксимації становить 12,72%. Середня похибка апроксимації показує в процентах середнє для всіх значень результативного показника відхилення розрахункових значень. Модель можна вважати адекватною, якщо середня похибка апроксимації буде знаходитись у межах 12-15%. Однак, у нашому випадку модель є точною.
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 обсягу продаж, так як вона точно відображає зміну обсягів продажу. Отримані такі прогнозні оцінки із врахуванням сезонності: 191,4848 тис. шт. – може бути продано в І –му кварталі наступного року і 255,3644 тис. шт. – у ІІ-му. У підсумку, очікуваний обсяг продаж в першому півріччі складе 446,85 тис. шт.