Как предсказать курс доллара. Эффективные методы прогнозирования с использованием Excel и EViews

переменной Т — время (в данном случае порядковые номера месяцев начиная с июня 1992 г.), то у нас получится следующее уравнение парной линейной регрессии:

где а — свободный член уравнения регрессии;

b — линейный коэффициент регрессии, показывающий, как изменение величины независимой переменной (фактора) Т в среднем способствует изменению зависимой переменной (результативного признака) Y,

Т_расч — расчетное значение результативного признака, вычисляемое по формуле 2.2.

Минимизируем сумму квадратов отклонений (остатков) Y_факт от Y_pасч, т. е. фактических значений курса доллара от его расчетных значений. В результате формулу МНК (2.1.1) для линейной регрессии можно представить в следующем виде:

Уравнение 2.3, в принципе, можно решить самостоятельно, если найти его параметры согласно формулам (2.1.4) и (2.1.5), но в целях ускорения этого процесса будем его решать с помощью Пакета анализа Excel. Кстати, желающие лучше усвоить суть МНК могут сначала самостоятельно в «ручном режиме» решить уравнение регрессии, а затем сверить свои результаты с теми, что мы получим в Excel.

Чтобы подготовить исходные данные к решению уравнения регрессии, разместим в Excel два столбца исходных данных. В первом столбце, который озаглавим Time, поместим порядковые номера месяцев, начиная с июня 1992 г. (с номером 1) и кончая апрелем 2010 г. (с номером 215). Во втором столбце, который озаглавим USDollar, поместим данные по курсу доллара на конец месяца, начиная с июня 1992 г. и заканчивая апрелем 2010 г.[3] Таким образом, столбец Time представляет собой независимую переменную, которая в формуле (2.2) обозначена символом Т, а столбец USDollar является зависимой переменной Y_факt. Далее переходим к решению уравнения регрессии в Пакете анализа Excel согласно алгоритму действий № 3.

Алгоритм действий № 3

Как решить уравнение регрессии в Excel

Шаг 1. Ввод в уравнение исходных данных

Сначала в Microsoft Excel 2007 в верхней панели инструментов выбирается опция ДАННЫЕ (в Microsoft Excel 1997–2003 нужно выбрать опцию СЕРВИС), потом в появившемся окне АНАЛИЗ ДАННЫХ — опция РЕГРЕССИЯ. После чего появляется новое окно РЕГРЕССИЯ (рис. 2.1), в котором в графе ВХОДНОЙ ИНТЕРВАЛ У выделяем (с помощью мышки) столбец данных USDollar (ячейки $С$1:$С$216). Здесь же в графе ВХОДНОЙ ИНТЕРВАЛ Xвыделяем столбец данных Time (ячейки $В$1:$В$216), т. е. независимую переменную Т из нашего уравнения регрессии (2.2).

Шаг 2. Дополнительные опции

Если бы мы хотели получить уравнение регрессии без свободного члена, который в формуле (2.2) обозначен символом а, то тогда нам следовало бы выбрать еще и опцию КОНСТАНТА-НОЛЬ. Но пока в использовании этой опции нет необходимости.

Опцию ОСТАТКИ следует выбирать тогда, когда есть необходимость, чтобы в выходных данных содержалась информация об отклонении расчетных У от их фактических значений. При этом остатки находятся по формуле

Опцию МЕТКИ применяют, чтобы переменные, включенные в уравнение регрессии, в ВЫВОДЕ ИТОГОВ были обозначены в виде заголовков соответствующих столбцов.

По умолчанию оценка в Excel параметров уравнения регрессии делается с 95 %-ным уровнем надежности. Однако в случае необходимости в опции УРОВЕНЬ НАДЕЖНОСТИ можно поставить цифру 99, что означает задание для программы оценить коэффициенты регрессии с 99 %-ным уровнем надежности. В результате в ВЫВОДЕ ИТОГОВ мы получим данные, характеризующие как в целом уравнение регрессии, так и верхние и нижние интервальные оценки коэффициентов уравнения с 95 %-ным и 99 %-ным уровнями надежности. При 95 %-ном уровне надежности существует риск, что в 5 % случаях оценки коэффициентов уравнения регрессии могут оказаться статистически незначимыми, а при 99 %-ном уровне надежности этот риск равен 1 %.

Шаг 3. Вывод итогов

На заключительном этапе выбираем в параметрах вывода (окно РЕГРЕССИЯ) опцию ВЫХОДНОЙ ИНТЕРВАЛ, в которой указываем соответствующую ячейку Excel ($Н$2), далее щелкаем по надписи ОК и получаем ВЫВОД ИТОГОВ (см. рис. 2.1, где можно увидеть все заданные нами параметры уравнения регрессии). В случае необходимости вывод итогов можно получить на отдельном листе (опция НОВЫЙ РАБОЧИЙ ЛИСТ) или в новой книге Excel (опция НОВАЯ РАБОЧАЯ КНИГА).

Результаты решения уравнения регрессии, которые в программе Excel выдаются в виде единой таблицы под заголовком ВЫВОД ИТОГОВ, у нас представлены в виде трех блоков (табл. 2.2–2.4). Так, в табл. 2.2 сгенерированы результаты по регрессионной статистике, в табл. 2.3 дается дисперсионный анализ, а в табл. 2.4 оценивается статистическая значимость коэффициентов регрессии.

Параметры, представленные в табл. 2.2, характеризуют уровень аппроксимации фактических данных, полученный с помощью уравнения регрессии. Так, параметр МНОЖЕСТВЕННЫЙ R обозначает коэффициент множественной корреляции R, который характеризует тесноту связи между результативным признаком Y и факторами переменных Д, Х₂…., Х_n. Этот коэффициент изменяется в пределах от 0 до 1, причем чем ближе к 1, тем теснее корреляционная связь между переменными, включенными в уравнение регрессии. Коэффициент множественной корреляции равен квадратному корню, извлеченному из коэффициента детерминации R², который также приводится в регрессионной статистике. Коэффициент множественной корреляции R находят по формуле:

Зная величину коэффициента корреляции R, можно дать качественную оценку силы связи между зависимой и независимыми переменными, включенными в уравнение (2.5). С целью классификации силы связи обычно используют шкалу Чеддока (табл. 2.1).

Если между переменными существует функциональная связь, то R= 1, а если корреляционная связь отсутствует, то R = 0. Поскольку в табл. 2.2 коэффициент множественной корреляции Нравен 0,8456, то, согласно шкале Чеддока, связь между переменными, включенными в уравнение регрессии, можно считать высокой. Следует также заметить, что если коэффициент множественной корреляции меньше 0,7, то это означает, что величина коэффициента детерминации R² будет меньше 50 %, а потому регрессионные модели с таким коэффициентом детерминации не имеют большого практического значения.

Однако самым важным является другой параметр регрессионной статистики — R-КВАДРАТ (в табл. 2.2 он выделен шрифтом), обозначающий коэффициент детерминации R². Коэффициент детерминации R² характеризует долю дисперсии результативного признака У, объясняемую уравнением регрессии, в общей дисперсии результативного признака. Коэффициент детерминации R² находится по следующей формуле:

Коэффициент детерминации R², как и коэффициент множественной корреляции R, изменяется в пределах от нуля до единицы. Если R² равен единице, то доля объясненной дисперсии составляет 100 %, а следовательно, связь между зависимой переменной Y и независимыми переменными Х₁,