Коефіцієнт еластичності
Для характеристики впливу регресора Х на залежну змінну Y в моделі використовують коефіцієнт еластичності KE. Припустимо, що величина y залежить від х і ця залежність описана функцією . Приріст незалежної змінної
визначає відповідну зміну залежної змінної –
. З погляду економічних досліджень важливим є питання, як вимірювати вплив зміни одного фактора на інший. Як відомо, одним із показників реагування y на зміну x служить похідна
,
яка характеризує швидкість зміни функції зі зміною аргументу. Однак в економіці цей показник незручний у використанні, оскільки він залежить від вибору одиниць виміру. Наприклад, якщо розглядати функцію попиту S на певний продукт від його ціни Р, вимірюваної в гривнях, то можна побачити, що значення похідної
за кожної ціни залежить від того, в яких одиницях вимірюють попит на цей продукт: у кілограмах, центнерах, тоннах тощо. Відповідно значення похідної будуть вимірюватися в кілограмах на гривню, центнерах на гривню або тоннах на гривню, отже, за одного й того ж значення ціни похідні будуть різними. Тому в загальному випадку для виміру чутливості зміни функції до зміни аргументу в економіці вивчають зв’язок не абсолютних змін х та y ( ), а їх відносних чи процентних змін.
Визначення. Коефіцієнт еластичності – межа відношення зміни однієї ознаки в процентах до зміни іншої на 1%:
.
Коефіцієнт еластичності характеризує відносну зміну залежної змінної за зміни пояснювальної змінної на 1%. У загальному випадку буде неперервною функцією від
. Наприклад, якщо залежність попиту y від доходу x визначена функцією
, то
можна визначити таким чином:
.
Таким чином, коефіцієнт еластичності в цьому випадку є сталою величиною.
Якщо залежність y від x визначена лінійною функцією , матимемо
.
Тобто в цьому випадку є функцією від х.
Приклад виконання розрахунків
Потрібно дослідити залежність обсягів реалізації продукції Y підприємства від його кредиторської заборгованості X протягом року на основі даних його фінансової звітності (табл. 5).
Таблиця 5
Обсяг реалізації продукції Y, млн грн | Кредиторська заборгованість X, млн грн |
0,54 | 0,42 |
0,47 | 0,37 |
0,65 | 0,66 |
0,83 | 0,71 |
0,76 | 0,83 |
0,50 | 0,57 |
0,72 | 0,69 |
0,84 | 0,75 |
0,93 | 0,88 |
1,11 | 0,99 |
0,94 | 1,01 |
1,14 | 1,17 |
У ході роботи необхідно:
1) визначити вид зв’язку між заданими показниками;
2) розрахувати оцінки параметрів за допомогою МНК;
3) виконати аналіз якості побудованої моделі та оцінок її параметрів;
4) розрахувати прогнозне значення залежної змінної та довірчі інтервали прогнозу;
5) визначити коефіцієнт еластичності.
Розв’язування
1. Специфікація моделі
У цьому прикладі слід розглянути зв’язок між двома показниками – обсягом реалізації продукції та кредиторською заборгованістю підприємства, отже, маємо парну регресію. Позначимо залежну величину – обсяг реалізації продукції – буквою y, а незалежну величину– кредиторську заборгованість –
через х. Залежність між наведеними показниками зобразимо графічно у вигляді точкового графіку (рис. 5). Очевидно, що в цьому випадку зв’язок між розглядуваними показниками близький до лінійного. Емпіричне рівняння матиме вигляд
.
Рис. 5. Точковий графік залежності між змінними
2. Визначення параметрів вибраного рівняння
Розрахуємо значення коефіцієнтів за формулами
,
.
Для виконання потрібних обчислень слід поетапно розрахувати величини ,
,
для кожного спостереження
а також
.
Обчислимо
=0,7542,
= 0,7858.
Розрахунки значень інших величин подано в табл. 6. На основі встановлених значень одержимо
,
.
Отже, емпіричне лінійне рівняння парної регресії (економетрична модель залежності між обсягом реалізації продукції та кредиторською заборгованістю) за визначеними має вигляд
.
Таблиця 6
Номер спосте-реження | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
1 | 0,42 | 0,54 | -0,33 | -0,25 | 0,11 | 0,08 | 0,18 |
2 | 0,37 | 0,47 | -0,38 | -0,32 | 0,15 | 0,12 | 0,14 |
3 | 0,66 | 0,65 | -0,09 | -0,14 | 0,01 | 0,01 | 0,44 |
4 | 0,71 | 0,83 | -0,04 | 0,04 | 0,00 | 0,00 | 0,50 |
5 | 0,83 | 0,76 | 0,08 | -0,03 | 0,01 | 0,00 | 0,69 |
6 | 0,57 | 0,5 | -0,18 | -0,29 | 0,03 | 0,05 | 0,32 |
7 | 0,69 | 0,72 | -0,06 | -0,07 | 0,00 | 0,00 | 0,48 |
8 | 0,75 | 0,84 | 0,00 | 0,05 | 0,00 | 0,00 | 0,56 |
9 | 0,88 | 0,93 | 0,13 | 0,14 | 0,02 | 0,02 | 0,77 |
10 | 0,99 | 1,11 | 0,24 | 0,32 | 0,06 | 0,08 | 0,98 |
11 | 1,01 | 0,94 | 0,26 | 0,15 | 0,07 | 0,04 | 1,02 |
12 | 1,17 | 1,14 | 0,42 | 0,35 | 0,17 | 0,15 | 1,37 |
![]() | 9,05 | 9,43 | 0,00 | 0,00 | 0,62 | 0,55 | 7,45 |
3. Аналіз якості моделі
3.1. Перевірка загальної якості рівняння регресії
Загальну якість рівняння регресії оцінюють, визначаючи коефіцієнт детермінації за формулою
або
.
Обчислимо значення , відповідні значення
(розрахуємо їх як
), суми
,
,
. Усі результати занесемо в табл. 7. На основі цих даних матимемо:
Відомо, що дозволяє визначити, наскільки добре емпіричне рівняння регресії узгоджується зі статистичними даними, тобто наскільки реальні значення відхиляються від побудованої лінії регресії. Для розглядуваного прикладу з рис. 5 можна побачити, що точки, відповідні реальним спостереженням, розташовані дуже близько від лінії регресії, отже, отриманий результат
є цілком закономірний. Зробимо висновок: на 89% зміна обсягів реалізації продукції визначена зміною кредиторської заборгованості підприємства і лише на 11% такі зміни пов’язані з іншими (не врахованими в даній економетричній моделі) факторами.
Таблиця 7
Номер спостереження | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
1 | 0,4910 | -0,2948 | 0,0869 | 0,0490 | 0,0024 | -0,2458 | 0,0604 |
2 | 0,4469 | -0,3390 | 0,1149 | 0,0231 | 0,0005 | -0,3158 | 0,0998 |
3 | 0,7027 | -0,0831 | 0,0069 | -0,0527 | 0,0028 | -0,1358 | 0,0185 |
4 | 0,7469 | -0,0390 | 0,0015 | 0,0831 | 0,0069 | 0,0442 | 0,0020 |
5 | 0,8527 | 0,0669 | 0,0045 | -0,0927 | 0,0086 | -0,0258 | 0,0007 |
6 | 0,6233 | -0,1625 | 0,0264 | -0,1233 | 0,0152 | -0,2858 | 0,0817 |
7 | 0,7292 | -0,0566 | 0,0032 | -0,0092 | 0,0001 | -0,0658 | 0,0043 |
8 | 0,7822 | -0,0037 | 0,0000 | 0,0578 | 0,0033 | 0,0542 | 0,0029 |
9 | 0,8969 | 0,1110 | 0,0123 | 0,0331 | 0,0011 | 0,1442 | 0,0208 |
10 | 0,9939 | 0,2081 | 0,0433 | 0,1161 | 0,0135 | 0,3242 | 0,1051 |
11 | 1,0116 | 0,2257 | 0,0510 | -0,0716 | 0,0051 | 0,1542 | 0,0238 |
12 | 1,1527 | 0,3669 | 0,1346 | -0,0127 | 0,0002 | 0,3542 | 0,1254 |
![]() | 9,4300 | 0,0000 | 0,4856 | 0,0000 | 0,0597 | 0,0000 | 0,5453 |
Оскільки , обчислимо значення парного коефіцієнта кореляції
та перевіримо його статистичну значущість. Матимемо
. Коефіцієнт кореляції є додатний, оскільки маємо пряму залежність між змінними х та у, що видно з рис.5.
Для перевірки статистичної значущості r виберемо статистичний критерій . Обчислене значення
порівняємо з табличним значенням, вибраним за заданим рівнем значущості a і степенями вільності
, на основі чого зробимо висновок стосовно прийняття гіпотези про значущість (незначущість) коефіцієнта кореляції:
.
Якщо a = 0,05, , то табличне значення
= 2,228;
.
Оскільки , приймемо гіпотезу про статистичну значущість розрахованого для розглядуваного прикладу коефіцієнта кореляції.
Загалом проведений аналіз якості побудованої лінії регресії дає підстави вважати дану модель якісною, а тому її можна застосовувати для подальших досліджень.
3.2. Перевірка статистичної значущості оцінок параметрів економетричної моделі
Для перевірки нульової гіпотези за альтернативної гіпотези
виберемо як статистичний критерій випадкову величину
(
).
Для розрахунку та
застосуємо формули
,
.
Обчислимо :
0,0773 × 0,99763
0,0771.
Визначимо :
0,0773 × 1,2662
0,09786.
Тепер обчислимо спостережене значення вибраного статистичного критерію для кожного коефіцієнта:
1,56 ,
9,016.
Як відомо, розраховані t-статистики мають розподіл Стьюдента (t-розподіл) із степенями вільності.
За вибраного рівня значущості та кількості степенів вільності
матимемо таке:
= 2,228,
.
Нагадаємо, що коли , слід прийняти гіпотезу про те, що
, і, навпаки,
(
), якщо
. Тобто область прийняття гіпотези, за якою
, визначена інтервалом
Отже, матимемо
1,56
.
Таким чином, для оцінки параметра приймемо гіпотезу
.
Статистична незначущість коефіцієнта вказує на те, що всі інші фактори, не враховані в розглядуваній регресійній моделі, не роблять значного впливу на залежну змінну.
Аналогічно перевіримо статистичну значущість параметра :
9,016
.
Як бачимо, оцінка параметра є статистично значуща, що свідчить про істотний вплив на залежну змінну вибраної незалежної.
Отже, на цьому етапі аналізу побудованої економетричної моделі (перевірка статистичної значущості оцінок параметрів ) можна визначити модель як якісну, оскільки статистично значуща оцінка параметра
вказує на значний вплив вибраного фактора на залежну змінну, тоді як усі інші невраховані фактори (статистично незначуща оцінка параметра
) не впливають істотно на зміну значень y.
3.3. Визначення довірчих інтервалів для оцінок параметрів економетричної моделі
Довірчі інтервали обчислимо за такими формулами:
- для :
- для :
,
де визначимо за допомогою таблиці за заданою надійністю g = 1-a і кількістю степенів вільності
.
Виберемо рівень надійності та, враховуючи, що кількість степенів вільності дорівнює
= 12 – 2 = 10, отримаємо
= 2,228. Отже, довірчі інтервали для оцінок параметрів визначені такими межами:
,
аналогічно для матимемо
,
,
.
4. Прогнозування значень залежної змінної
Здійснимо прогноз обсягів реалізації продукції на наступний період часу залежно від кредиторської заборгованості, яка в січні наступного року запланована на рівні 1,25 млн. грн. Скористаємося визначеною залежністю між зазначеними показниками:
.
Найбільш грубою оцінкою такого прогнозу буде визначення однієї точки для значення
(точковий прогноз):
Зобразимо прогнозовані результати поряд із реальними значеннями спостережень (рис.6).