Практическое занятие №10.
Тема: Решение задач прогнозирования: функции, линии тренда
Цель работы: Изучение информационной технологии решения задач прогнозирования с применением функций и построением тренда в Excel
Время работы: 2 часа.
Оборудование: Компьютер с установленным программным обеспечением и подключенный к Internet
Ход работы
Теоретические сведения: Регрессивная зависимость переменных
Регрессионный анализ представляет собой основу для исследования и понимания взаимосвязей между переменными, а термин «регрессия» используется для обозначения статистической зависимости между сериями значений каких-либо величин. Для проведения регрессионного анализа в Excel используются встроенные функции, построение линии тренда на графиках, инструмент Регрессия в группе Анализ данных.
Например, для исследования потребительского поведения воспользуемся статистическими данными и построим графическую зависимость, показывающую связь между личным располагаемым
доходом (откладывается по горизонтальной оси) и потреблением отдельного вида товара (например, продовольствия)3.(Чтобы проанализировать взаимосвязь между переменными построим линию тренда (регрессии) и выведем уравнение регрессии.
В Excel используются шесть различных видов линий тренда (аппроксимация и сглаживание), которые могут быть добавлены в диаграмму экспоненциальная аппроксимация (если скорость изменения данных непрерывно возрастает), линейная аппроксимация (применяется для переменных, которые увеличиваются или убывают с постоянной скоростью), логарифмическая аппроксимация (хорошо описывает положительные, так и отрицательные величины, которые вначале быстро растут или убывают, а затем постепенно стабилизируется), полиномиальная аппроксимация (используется для описания величин, попеременно возрастающих и убывающих), степенная аппроксимация (дает хорошие результаты, если зависимость, которая содержится в данных, характеризуется постоянной скоростью роста), линейная фильтрация (позволяет сгладить колебания данных и таким образом более наглядно показать характер зависимости).
Оценка надежности линии тренда к фактическим данным выполняется по показателю определенности или величине R в квадрате. R может изменяться от 0 до 1. Чем больше величина этого показателя, тем достовернее линия тренда. Значение R2 автоматически рассчитывается Excel при подборе линии тренда к данным. Это значение можно отобразить на диаграмме.
После построения диаграммы, щелкнем на ней правой клавишей мыши и в появившемся контекстном меню выберем команду Добавить линию тренда (или воспользуемся командой Анализ , расположенной на закладке Макет в группе Работа с диаграммами). Определим тип аппроксимации (например, Линейное приближение). Открыв закладку Параметры, поставим флажки напротив команд Показывать уравнение на диаграмме и Поместить на диаграмму величину достоверности аппроксимации R^2. Щелкнем Ok
Мы построили линию тренда линейной регрессии. Уравнение y=0,5495x+1,201 – уравнение регрессии для приведенных данных. Оно показывает зависимость потребления продовольствия от личного располагаемого дохода населения. Для данного уравнения регрессии 0,5495
– угловой коэффициент, 1,202 – отрезок, отсекаемый на оси ординат. R2 – квадрат коэффициента корреляции. Ему будет соответствовать следующая формула: =КОРРЕЛ(B3:B27;C3:C27)^2 или статистическая функция Excel: КВПИРСОН(B3:B27;C3:C27).
Отрезок, отсекаемый по оси ординат можно получить при помощи функции =ОТРЕЗОК (B3:B27; C3:C27). Коэффициент наклона вычисляется функцией =НАКЛОН(B3:B27; C3:C27). Для определения угла наклона и отрезка одновременно существует функция =ЛИНЕЙН(B3:B27; C3:C27).
Задание 2. Прогнозирование значений в рядах.
Для выполнения прогноза изменения данных на следующий временной период Еxcel располагает целым рядом инструментов.
Автоматическое заполнение ряда данных на основе арифметической и геометрической прогрессии. (Вкладка Главная - группа Редактирование - команда Заполнить).
Вычисление трендов с помощью добавления линии тренда на диаграмму.
Чтобы показать тенденцию или направление изменения данных на диаграмме, к ряду данных добавляют линию тренда. Линиями трендов можно дополнить ряды данных, представленные в виде диаграмм с областями, линейчатых диаграмм, гистограмм и точечных диаграмм. Нельзя дополнить линиями тренда ряды данных на объемных диаграммах, нормированных диаграммах, лепестковых диаграммах, круговых и кольцевых диаграммах. Например, если имеется созданная в Excel диаграмма, на которой показаны данные о продажах за определенный временной период, можно добавить к ней линию тренда, которая проиллюстрирует общую тенденцию продаж (рост, снижение или стабилизация) или продемонстрирует предполагаемый тренд на ближайшее время. См. таблицу
Динамика продаж смартфонов и сотовых телефонов (млн.шт.)
| 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 |
смартфоны и сотовые телефоны (млн.шт.) | 0,29 | 0,65 | 1,23 | 2,67 | 3,43 | 4,4 |
1. Прогнозирование значений с помощью функции.
Для прогнозирования значений можно использовать следующие статистические функции, приведенные в таблице.
ФУНКЦИЯ | НАЗНАЧЕНИЕ |
=ПРЕДСКАЗ | Вычисляет или предсказывает будущее значение по существующим значениям. Предсказываемое значение— это y-значение, соответствующее заданному x-значению. Известные значения — это существующие x- и y-значения; новое значение предсказывается с использованием линейной регрессии. Этой функцией можно воспользоваться для прогнозирования будущих продаж, потребностей в складских запасах или |
ФУНКЦИЯ | НАЗНАЧЕНИЕ |
| тенденций потребления. |
=ТЕНДЕНЦИЯ | Позволяют экстраполировать будущие y- значения, продолжающие прямую линию наилучшим образом описывающую существующие данные. Эти функции могут возвращать y-значения, соответствующие заданным x-значениям, на базе линейной зависимости. |
=РОСТ | Позволяют экстраполировать будущие y- значения, продолжающие экспоненциальную кривую, наилучшим образом описывающую существующие данные. Функция могут возвращать y-значения, соответствующие заданным x-значениям, на базе экспоненциальной зависимости. |
=ЛИНЕЙН | Позволяют вычислить прямую линию для имеющихся данных. Функции возвращают различные данные регрессионного анализа, включая наклон и точку пересечения линии с осью. |
=ЛГРФПРИБЛ | Позволяют вычислить экспоненциальную кривую для имеющихся данных. Функции возвращают различные данные регрессионного анализа, включая наклон и точку пересечения линии с осью. |
Контрольные вопросы:
Каким образом можно создать числовую последовательность в таблице Excel?
Какие вычислительные возможности Excel Вам известны?