Парный регрессионный анализ
Одним из методов изучения стохастических связей между признаками является регрессионный анализ.
Регрессионный анализ представляет собой вывод уравнения регрессии, с помощью которого находится средняя величина случайной переменной (признака-результата), если величина другой (или других) переменных (признаков-факторов) известна. Он включает следующие этапы:
выбор формы связи (вида аналитического уравнения регрессии);
оценку параметров уравнения;
оценку качества аналитического уравнения регрессии.
Наиболее часто для описания статистической связи признаков используется линейная форма. Внимание к линейной связи объясняется четкой экономической интерпретацией ее параметров, ограниченной вариацией переменных и тем, что в большинстве случаев нелинейные формы связи для выполнения расчетов преобразуют (путем логарифмирования или замены переменных) в линейную форму.
В случае линейной парной связи уравнение регрессии примет вид: 
Параметры данного уравнения а и b оцениваются по данным статистического наблюдения x и y. Результатом такой оценки является уравнение: 
, где 
, 
- оценки параметров a и b, 
- значение результативного признака (переменной), полученное по уравнению регрессии (расчетное значение).
Наиболее часто для оценки параметров используют метод наименьших квадратов (МНК).
Метод наименьших квадратов дает наилучшие (состоятельные, эффективные и несмещенные) оценки параметров уравнения регрессии. Но только в том случае, если выполняются определенные предпосылки относительно случайного члена ( u) и независимой переменной (x ).
Задача оценивания параметров линейного парного уравнения методом наименьших квадратов состоит в следующем:
получить такие оценки параметров , 
, при которых сумма квадратов отклонений фактических значений результативного признака - yi от расчетных значений – минимальна.
Формально критерий МНК можно записать так:
Проиллюстрируем суть данного метода графически. Для этого построим точечный график по данным наблюдений ( xi ,yi, i=1;n) в прямоугольной системе координат (такой точечный график называют корреляционным полем). Попытаемся подобрать прямую линию, которая ближе всего расположена к точкам корреляционного поля. Согласно методу наименьших квадратов линия выбирается так, чтобы сумма квадратов расстояний по вертикали между точками корреляционного поля и этой линией была бы минимальной.
Математическая запись данной задачи:
Значения yi и xi i=1; n нам известны, это данные наблюдений. В функции S они представляют собой константы. Переменными в данной функции являются искомые оценки параметров - , 
. Чтобы найти минимум функции 2-ух переменных необходимо вычислить частные производные данной функции по каждому из параметров и приравнять их нулю, т.е.
В результате получим систему из 2-ух нормальных линейных уравнений:
Решая данную систему, найдем искомые оценки параметров:
Правильность расчета параметров уравнения регрессии может быть проверена сравнением сумм 
(возможно некоторое расхождение из-за округления расчетов).
Знак коэффициента регрессии b указывает направление связи (если b>0, связь прямая, если b <0, то связь обратная). Величина b показывает на сколько единиц изменится в среднем признак-результат -y при изменении признака-фактора - х на 1 единицу своего измерения.
Формально значение параметра а – среднее значение y при х равном нулю. Если признак-фактор не имеет и не может иметь нулевого значения, то вышеуказанная трактовка параметра а не имеет смысла.
Оценка тесноты связи между признаками осуществляется с помощью коэффициента линейной парной корреляции - rx,y. Он может быть рассчитан по формуле:
Кроме того, коэффициент линейной парной корреляции может быть определен через коэффициент регрессии b:
Область допустимых значений линейного коэффициента парной корреляции от –1 до +1. Знак коэффициента корреляции указывает направление связи. Если rx, y>0, то связь прямая; если rx, y<0, то связь обратная.
Если данный коэффициент по модулю близок к единице, то связь между признаками может быть интерпретирована как довольно тесная линейная. Если его модуль равен единице ê rx , y ê =1, то связь между признаками функциональная линейная. Если признаки х и y линейно независимы, то rx,y близок к 0.
Для оценки качества полученного уравнения регрессии рассчитывают теоретический коэффициент детерминации – R2yx:
где d 2 – объясненная уравнением регрессии дисперсия y;
e 2- остаточная (необъясненная уравнением регрессии) дисперсия y;
s 2 y - общая (полная) дисперсия y .
Коэффициент детерминации характеризует долю вариации (дисперсии) результативного признака y, объясняемую регрессией (а, следовательно, и фактором х), в общей вариации (дисперсии) y. Коэффициент детерминации R2yx принимает значения от 0 до 1. Соответственно величина 1-R2yx характеризует долю дисперсии y, вызванную влиянием прочих неучтенных в модели факторов и ошибками спецификации.
При парной линейной регрессии R 2yx=r2 yx.
Производственные функции
Производственной функцией называется экономико-математическая модель, с помощью которой можно охарактеризовать зависимость результатов производственной деятельности предприятия, отрасли или национальной экономики в целом от повлиявших на эти результаты факторов.
Факторами производственной функции могут являться следующие переменные:
1) объём выпущенной продукции (в стоимостном или натуральном выражении);
2) объём основного капитала или основных фондов;
3) объём трудовых ресурсов или трудовых затрат (измеряемое количеством рабочих или количеством человеко-дней);
4) затраты электроэнергии;
5) количество станков, потребляемое в производстве и др.
Однофакторные производственные функции (т. е. функции с одной факторной переменной) относятся к наиболее простым производственным функциям. В данном случае результативной переменной является объём производства у, который зависит от единственной факторной переменной х. В качестве факторной переменной может выступать любая из вышеназванных переменных.
Основными разновидностями однофакторных производственных функций являются:
1) линейная однофакторная производственная функция вида:
y=β0+β1x,
например, производственная функция зависимости объёма производимой продукции от величины затрат определённого ресурса. Линейная однофакторная производственная функция характеризуется двумя особенностями:
а) если величина факторной переменной х равна нулю, то объём производства у не будет нулевым, потому что y=β0(β0›0);
б) объём произведённой продукции у неограниченно возрастает при увеличении затрат определённого фактора х на постоянную величину β1 (β1›0). Однако данное свойство линейной однофакторной производственной функции чаще всего справедливо только на практике;
2) параболическая однофакторная производственная функция вида:
при условиях β0›0, β1›0, β2›0.
Данная функция характеризуется тем, что при росте затрат ресурса х, объём произведённой продукции у вначале возрастает до некоторой максимальной величины, а затем снижается до нуля;
3) степенная однофакторная производственная функция вида:
при условиях β0›0, β1›0.
Данная функция характеризуется тем, что с ростом затрат ресурса х, объём производства у возрастает без ограничений;
4) показательная однофакторная производственная функция вида:
при условиях 0‹β1‹0.
Данная функция характеризуется тем, что с ростом затрат ресурса х объём произведённой продукции у также растёт, стремясь при этом к значению параметра β0.
5) гиперболическая однофакторная производственная функция вида:
Данная функция практически не применяется при изучении зависимости объёма производства от затрат какого-либо ресурса, потому что нет необходимости в изучении ресурсов, увеличение которых приводит к уменьшению объёма производства.
Двухфакторные производственные функции (функции с двумя факторными переменными) характеризуют зависимость объёма производства от каких-либо двух факторов, чаще от факторов объёма основного капитала и трудовых ресурсов. Чаще всего используются такие двухфакторные производственные функции как функции Кобба-Дугласа и Солоу.
Для наглядного изображения двухфакторных производственных функций строят графики семейства кривых, основанных на различном сочетании двух факторов, но дающих в результате одно и то же значение объёма выпуска продукции. Кривые, построенные на основании равенства f(x1,x2)=const, называются изоквантами.
Изоквантой называется сочетание минимально необходимых ресурсных затрат для заданного уровня объёма производства.
Многофакторные производственные функции используются для изучения зависимости объёма производства от n-го количества факторов производства.
Общий вид многофакторной производственной функции:
y=f(xi),
где
