Математика/ 5.
Математическое моделирование
Айнабек Е.Е., к.ф.-м.н. Искакова А.С.
Казахско-турецкий лицей г. Петропаловск, Казахстан
Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева,
Казахстан
По
статистической отчетности определенной букмекерской конторы имеем
статистические данные за последние k
временных периодов доходов и операционных расходов. Нас интересует, как выглядит функциональная зависимость
между xi и yi,
где i принимает любые натуральные конечные значения. Пусть y – функция одной
переменной с двумя параметрами a и b. Будем считать, что это
x1 и xk.
Вычислим
среднее арифметическое ,среднее геометрическое и среднее гармоническое . По вычисленным значениям независимой переменной
нахожим из статистических данных таблицы 1 соответствующие значения переменной, ,
для пока еще неизвестной
аналитической зависимости y=f(x,a,b). Вычислим среднее
арифметическое крайних значений , среднее геометрическое и среднее
гармоническое . В итоге после
проделанных вычислений оцениванием следующие погрешности: , , , ,, , .
Теорема. Пусть . Тогда если e=e1, то в качестве
аналитической зависимости для данного графика хорошим приближением служит
линейная функция ; если e=e2, то в качестве
аналитической зависимости для данного графика хорошим приближением служит
показательная функция; если e=e3, то в качестве
аналитической зависимости для данного графика хорошим приближением служит
дробно-рациональная функция ; если e=e4, то в качестве
аналитической зависимости для данного графика хорошим приближением служит
логарифмическая функция; если e=e5, то в качестве
аналитической зависимости для данного графика хорошим приближением служит
степенная функция:если e=e6, то в качестве
аналитической зависимости для данного графика хорошим приближением служит
гиперболическая функция:если e=e7, то в качестве
аналитической зависимости для данного графика хорошим приближением служит
дробно-рациональная функция .
Пример. Подобрать эмпирическую зависимость для функций доходов
букмекерской конторы, заданной таблично.
Таблица 2. Консалтинговый отчет о доходах
букмекерской конторы «Гол-Пас»
|
Май,
2012 |
Июнь,2012 |
Июль,
2012 |
Август,
2012 |
1995115 |
В данном случае
статистические данные даны за последние
четыре года, то есть k=4,
и x1=1, x2=2, x3=3, x4=4. Проведем вычисления:
среднее арифметическое , среднее геометрическое и среднее гармоническое . Из графика найдем значения функции , , .Выполняя дополнительные вычисления: определим среднее
арифметическое крайних значений , среднее геометрическое и среднее гармоническое Поскольку , то в качестве аналитической зависимости следует
выбрать логарифмическую функцию. Решая последнее выражение методом наименьших
квадратов получили аналитическое
выражение эмпирической функции дохода обязательного страхования есть.
В предыдущем
пункте выводились эмпирические функции доходов (операционных расходов).
Разумеется, что значения от эмпирических формул, в основном, в какой-то степени
расходятся с фактическими данными
Таблица 3. Сравнение консалтингового отчета о доходах
букмекерской конторы и значений
эмпирических функций
|
Май,
2012 |
Июнь,2012 |
Июль,
2012 |
Август,
2012 |
1756277 |
1995115 |
2031145 |
2956468 |
|
Значения эмпир. функции |
1620764,154 |
2112796,179 |
2400616,463 |
2604828,204 |
Сравнение |
135512,845 |
-117681,179 |
-369471,462 |
351639,796 |
В связи с
этим, мало вероятно построение идеального прогноза. Отметим, что значения
эмпирической функции дохода представляют собой средний ожидаемый доход или
эффективность операции. Тогда риском ri (i- конечное натуральное
число) операции является модуль разности ожидаемого дохода qi и значения эмпирической
функции yi, то есть ri =|qi -yi|.
По правилу
Вальда или по правилу крайнего пессимизма
за рекомендуемый прогноз дохода
следует принять прогноз со значением
.
Так, например, при
рассмотрении прогноза дохода от имеем . Значит, правило Вальда рекомендует принять прогноз
дохода в виде . Ниже в таблице 4 приведены значения рекомендуемых
прогнозов по правилу Вальда.
Таблица 4. Крайне пессимистические прогнозы
доходов страховой компании
Май,
2012 |
Июнь,2012 |
Июль,
2012 |
Август,
2012 |
1386805,537 |
1625643,537 |
1661673,537 |
2586996,537 |
Аналогично правилу
Вальда можно определить крайние оптимистические прогнозы как . Так, например, при рассмотрении прогноза дохода от обязательного страхования
имеем
r1 =135512,845,
r2 =117681,179, r3 =369471,462,
r4 =351639,796
Значит, крайне оптимистические прогнозы
получаемые значения как , приведены в таблице 4.
Таблица 5. Крайне оптимистические прогнозы
доходов страховой компании
Май,
2012 |
Июнь,2012 |
Июль,
2012 |
Август,
2012 |
2125748,463 |
2364586,463 |
2400616,463 |
3325939,463 |
Таким образом, по результатам данных
в таблиц 3 и 4 имеем следующие графики,
описывающие эмпирические функции, функции крайних пессимистических и
оптимистических прогнозов дохода.
Очевидно, что значение прогноза
дохода (операционного расхода), принимающие значения больше крайних
пессимистических и меньше крайних оптимистических прогнозов, удовлетворяет
следующему условию или. Таким
образом, значение прогноза дохода, принимающие значения больше крайних
пессимистических и меньше крайних оптимистических прогнозов, удовлетворяет
следующему условию
Литература:
1. Данилина Н.И. и др.
Численные методы.
2. Малыхин В.И. Финансовая
математика. –М.:Юнити, 2003. -237 с.
3. Волков И., Загоруйко Е.
Исследование операций. М-2002.
4. Искакова А.С. Условие
существования оценок максимального правдоподобия для параметров одного класса
многомерных распределений // Известия МОН РК, НАН РК. 2004 г. №1. – С. 90-95.
5. Искакова А.С. Об
определении некоторых оценок одной вероятностной модели // Евразийский
математический журнал. -2005, №2.- С. 87-101.