Eng kichik kvadratlar (EKK) usulining analitik talqini. Tabiatning ko‘p hodisalarini, iqtisodiy-ijtimoiy jarayonlarni o‘rganishda, tabiiy fanlarda, murakkab inshootlarni loyihalashtirishda iqtisodiy optimal modellashtirishda o‘tkazilgan sinovlar asosida to‘plangan ma’lumotlar bo‘yicha tuzilgan empirik formulalardan foy dalaniladi.
Empirik formulalarni hosil qilishning eng samarali usul- laridan biri – bu eng kichik kvadratlar (EKK) usulidir. EKK usuli funksiyalarni ekstremumga tekshirishda va noma’lum funksiyalarni approksimasiyalash (tekislash) bilan tuzishda samarali qo‘llaniladi.
Mazkur usulning matnini ikkita x va y o‘zgaruvchilarning bog‘lanishiga nisbatan keltiramiz.
Faraz qilaylik, o‘tkazilgan n ta kuzatuvlar natijasida x ning ketma-ket
x1 , x2 ,..., xn qiymatlari hosil qilingan. Ushbu kuzatuvlarda y ning ham y1 , y2 ,..., yn qiymatlari topilgan. Kuzatilgan ma’lumotlar asosida quyidagi jadvalni tuzamiz:
x
|
X1
|
X2
|
…
|
Xn
|
y
|
Y1
|
Y2
|
…
|
Yn
|
Agar ushbu jadvaldagi qiymatlardan tuzilgan nuqtalar M1 (x1 , y1), M 2(x2 , y2), ….M n (xn , yn ) tekislikda koordinatalar tizimida birorta to‘g‘ri chiziq atrofida tarqalgan bo‘lsa, unda x va y lar o‘rtasida chiziqli bog‘lanish mavjud deb faraz qilinadi, ya’ni
Bu erda a0 va a1 lar hozircha noma’lum parametrlar. Ravshanki, x=xi da yuqoridagi formulaga asosan a0 + a1 xi ni hosil qilamiz va kuzatuvlar natijasida hosil qilingan jadvalda keltirilgan yi (i= 1, n) qiymatlar ham mavjud. Ushbu ikkita a0 + a1 xi va y qiymatlarni hisoblashda ma’lum xatolikka yo‘l qo‘yilgan deb faraz qilaylik, ya’ni Ushbu xatoliklardan quyidagi kvadratik funksionalni tuzamiz:
Bunda a0 va a1 parametrlarni shunday tanlash kerakki xatoliklar yig‘indisining kvadrati mumkin bo‘lgan eng kichik qiy- matga erishadigan bo‘lsin. S(ao, a1) ni ikkita a0 va a1 o‘zgaruv- chilarning funksiyasi sifatida qarab, masalani funksiyaning minimumini topishga keltiramiz. Ko‘p o‘zgaruvchilik funksiyalar nazariyasiga asosan ekstremum mavjud bo‘lishining zaruriy shartlari uning barcha o‘zgaruvchi- lar bo‘yicha hisoblangan xususiy hosilalari nolga teng bo‘lishidan foydalanib, differensiallab, tenglamalar tizimini hosil qilamiz
Ushbu tenglamalarni qulayroq tarzda yozib olamiz:
Shunday qilib, noma’lum a0 va a1 parametrlarga nisbatan ikkita tenglamalar tizimini hosil qildik. Ushbu tenglamalar tizimi EKK usulining normal tenglamalar tizimi deb ataladi. Tenglamalar tizimini echib, noma’lum parametrlarni topamiz:
Ushbu aniqlangan a0 , a1 qiymatlarni empirik y=a0+a1x formulaga qo‘yib, qaralayotgan masala funksional bog‘lanishning eng yaxshi yaqinlashuvchi (approksimasiyalovchi) funksiyasini hosil qilamiz.
Agar x va y o‘rtasidagi bog‘lanish jarayoni ushbu
ko‘rsatkichli funksiyasi bilan ifodalangan bo‘lsa, unda noma’lum parametrlar ao va a1
tenglamalar tizimini echish bilan topiladi.
Agar x va y o‘zgaruvchilar o‘rtasida giperbolik bog‘lanish
mavjud bo‘lsa, unda uning parametrlari a0 va a1 lar ushbu
tenglamalar tizimidan aniqlanadi.
Agar M1 (x1 , y1 ) , M 2 (x2 , y2 ) ,…, Mn (xn , yn ) nuqtalar tekislikda birorta egri chiziq (parabola) atrofida tarqalgan bo‘lsa, unda approksimasiyalovchi funksiya sifatida kvadrat uchhad
ni olish mumkin.
Ushbu parabolik bog‘lanishda a0, a1, a2 parametrlar
tenglamalar tizimini echish bilan topiladi.
Masala. Bitta maktabda choraklar va yillik baholash bo‘yicha 5 bahoga o‘qiydigan o‘quvchilarning samaradorligi quyidagi ma’lumotlar bilan xarakterlanadi:
Choraklar va yillik
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Bir chorak yoki yillikda 5 bahoga o‘qiydigan o‘quvchilarning o‘rtacha
soni
|
235
|
250
|
270
|
292
|
300
|
O‘qish samaradorligini tasvirlovchi bog‘lanishni tuzing va ushbu bog‘lanishning parametrlarini EKK usuli yordamida toping.
Echish. Masala shartlaridagi ma’lumotlarni chizma shaklida ifodalaymiz: to‘g‘ri burchakli koordinatalar tizimida absissalari chorak raqamidan va yillik va ordinatalari besh bahoga o‘qiydigan o‘quvchilar sonidan iborat (1;235), (2;250), (3;270), (4;292), (5;300) nuqtalarni yasaymiz. Besh bahoga o‘qiydigan o‘quvchilar sonining chorakdan chorakka o‘sib borishi deyarli bir xil: 250-235=15; 270-250=20; 292- 270=22; 300-292=8. Bu esa o‘qish samaradorligi chiziqli tarzda ro‘y bermoqda deb faraz qilishga asos bo‘ladi va bog‘lanish shaklini y= a0+a1x funksiya bilan ifodalash mumkin. Buning parametrlari a0 va a1 ni EKK usuli yordamida topamiz, ya’ni (3.4) tenglamalar tizimini tuzamiz. Bizning misolimizda
, , ,
,
Natijada (3.4) tenglamalar tizimini tuzamiz:
Ushbu tenglamalar tizimini echib, hosil qilamiz:
Bunda istagan funksional bog‘lanish y(x)=217,8 +17,2x ko‘rinishda bo‘ladi. Ushbu to‘g‘ri chiziqning shaklini yasaymiz. (shakl)
shakl.
Topilgan funksional bog‘lanish berilgan ma’lumotlarni yaxshi akslantiradi. Masalan, x1 = 1 da y1= 235 va hokazo.
Korrelyasion-regression tahlil natijalarini baholash mezonlari. Amaliy tadqiqotlarda qaralayotgan omillar o‘rtasidagi korrelyasion va regression tahlil natijalari ishonchliligini baholashda Fisherning Z mezoni, Styudentning t- mezoni, Fisherning FT mezonlaridan foydalaniladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |