Величина достоверности аппроксимации r2 в excel это

Когда научный руководитель сказал мне о необходимости указать на графике R² (р квадрат), я растерялся. В тот момент я не знал о трендах в диаграммах и графиках Excel. Этот материал поможет сориентироваться начинающим.

Что такое R² в Экселе

Для примера возьмем данные о продажах умных часов по брендам. Саму таблицу и график можно найти по этой ссылке на сайте CounterPointResearch. Там много подобной информации.

Выделяем диапазон данных и добавляем диаграмму. Теперь наводим мышь на столбцы бренда Others — «остальные», нажимаем правую клавишу мыши. Выбираем пункт Добавить линию тренда.

По умолчанию тренд линейный. Чуть позднее расскажу, как выбрать иную функцию, и стоит ли это делать. Теперь подводим курсор мыши к тренду и снова нажимаем правую кнопку.

Добавляем на график R².

Как видим из названия пункта, это величина достоверности апроксимации. Максимальное значение параметра Р-квадрат единица. Но получить ее можно только на специально подогнанных данных в реальной жизни приемлемое значение  0,8-0,9. В нашем случае — 0,78, что неплохо.

Стоит ли добиваться максимального значения R²

Улучшить достоверность апроксимации можно меняя вид кривой. Это можно сделать в открывающемся справа окошке Формат линии тренда.

Если использовать полиноминальную функцию, то апроксимацию можно улучшить значительно. Но вот смысла это не имеет. Экономические показатели обычно укладываются в линейный (рост/падение) или экспоненциальный тренд. Экспоненциально, например, растет число клиентов быстрорастущей фирмы.

Выбор полиноминальной функции может и улучшит показатель достоверности, а вот прогноз сделает менее точным.

Как использовать тренд для прогноза

Кроме определения общего положения дел (рост/снижение), тренд может предсказать значения показателей в будущем. Это делается в окошке Формата линии тренда.

Попробуем предсказать продажи умных часов в первом квартале 2021 году и сравним их с фактом. Добавим два линейных тренда для Apple и Остальных.

Как видим, по яблочным часа прогноз построен верно, по остальным функция прогнозирует значение около 35%, а в реальности 46%. Возможно, это связано с выходом новых игроков на рынок или снижением доли Huawei. Мы имеем дело с относительными показателями (доля), а не с натуральными. Кстати, полиноминальный прогноз для категории Остальные дал бы еще менее точный прогноз, хотя R² и выше, что подтверждает необходимость осторожно выбирать функцию.

Почитайте и другие статьи про работу с таблицами Excel на нашем сайте. Например, у нас есть полезный материал об условном оформлении ячеек в таблице.

Среди различных методов прогнозирования нельзя не выделить аппроксимацию. С её помощью можно производить приблизительные подсчеты и вычислять планируемые показатели, путем замены исходных объектов на более простые. В Экселе тоже существует возможность использования данного метода для прогнозирования и анализа. Давайте рассмотрим, как этот метод можно применить в указанной программе встроенными инструментами.

Выполнение аппроксимации

Наименование данного метода происходит от латинского слова proxima – «ближайшая» Именно приближение путем упрощения и сглаживания известных показателей, выстраивание их в тенденцию и является его основой. Но данный метод можно использовать не только для прогнозирования, но и для исследования уже имеющихся результатов. Ведь аппроксимация является, по сути, упрощением исходных данных, а упрощенный вариант исследовать легче.

Главный инструмент, с помощью которого проводится сглаживания в Excel – это построение линии тренда. Суть состоит в том, что на основе уже имеющихся показателей достраивается график функции на будущие периоды. Основное предназначение линии тренда, как не трудно догадаться, это составление прогнозов или выявление общей тенденции.

Но она может быть построена с применением одного из пяти видов аппроксимации:

• Линейной;
• Экспоненциальной;
• Логарифмической;
• Полиномиальной;
• Степенной.

Рассмотрим каждый из вариантов более подробно в отдельности.

Урок: Как построить линию тренда в Excel

Способ 1: линейное сглаживание

Прежде всего, давайте рассмотрим самый простой вариант аппроксимации, а именно с помощью линейной функции. На нем мы остановимся подробнее всего, так как изложим общие моменты характерные и для других способов, а именно построение графика и некоторые другие нюансы, на которых при рассмотрении последующих вариантов уже останавливаться не будем.

Прежде всего, построим график, на основании которого будем проводить процедуру сглаживания. Для построения графика возьмем таблицу, в которой помесячно указана себестоимость единицы продукции, производимой предприятием, и соответствующая прибыль в данном периоде. Графическая функция, которую мы построим, будет отображать зависимость увеличения прибыли от уменьшения себестоимости продукции.

1. Для построения графика, прежде всего, выделяем столбцы «Себестоимость единицы продукции» и «Прибыль». После этого перемещаемся во вкладку «Вставка». Далее на ленте в блоке инструментов «Диаграммы» щелкаем по кнопке «Точечная». В открывшемся списке выбираем наименование «Точечная с гладкими кривыми и маркерами». Именно данный вид диаграмм наиболее подходит для работы с линией тренда, а значит, и для применения метода аппроксимации в Excel.



2. График построен.



3. Для добавления линии тренда выделяем его кликом правой кнопки мыши. Появляется контекстное меню. Выбираем в нем пункт «Добавить линию тренда…».
   

   Существует ещё один вариант её добавления. В дополнительной группе вкладок на ленте «Работа с диаграммами» перемещаемся во вкладку «Макет». Далее в блоке инструментов «Анализ» щелкаем по кнопке «Линия тренда». Открывается список. Так как нам нужно применить линейную аппроксимацию, то из представленных позиций выбираем «Линейное приближение».



4. Если же вы выбрали все-таки первый вариант действий с добавлением через контекстное меню, то откроется окно формата.

   В блоке параметров «Построение линии тренда (аппроксимация и сглаживание)» устанавливаем переключатель в позицию «Линейная».
   При желании можно установить галочку около позиции «Показывать уравнение на диаграмме». После этого на диаграмме будет отображаться уравнение сглаживающей функции.

   Также в нашем случае для сравнения различных вариантов аппроксимации важно установить галочку около пункта «Поместить на диаграмму величину достоверной аппроксимации (R^2)». Данный показатель может варьироваться от 0 до 1. Чем он выше, тем аппроксимация качественнее (достовернее). Считается, что при величине данного показателя 0,85 и выше сглаживание можно считать достоверным, а если показатель ниже, то – нет.

   

   После того, как провели все вышеуказанные настройки. Жмем на кнопку «Закрыть», размещенную в нижней части окна.



5. Как видим, на графике линия тренда построена. При линейной аппроксимации она обозначается черной прямой полосой. Указанный вид сглаживания можно применять в наиболее простых случаях, когда данные изменяются довольно быстро и зависимость значения функции от аргумента очевидна.

Сглаживание, которое используется в данном случае, описывается следующей формулой:

y=ax+b

В конкретно нашем случае формула принимает такой вид:

y=-0,1156x+72,255

Величина достоверности аппроксимации у нас равна 0,9418, что является довольно приемлемым итогом, характеризующим сглаживание, как достоверное.

Способ 2: экспоненциальная аппроксимация

Теперь давайте рассмотрим экспоненциальный тип аппроксимации в Эксель.

1. Для того, чтобы изменить тип линии тренда, выделяем её кликом правой кнопки мыши и в раскрывшемся меню выбираем пункт «Формат линии тренда…».



2. После этого запускается уже знакомое нам окно формата. В блоке выбора типа аппроксимации устанавливаем переключатель в положение «Экспоненциальная». Остальные настройки оставим такими же, как и в первом случае. Щелкаем по кнопке «Закрыть».



3. После этого линия тренда будет построена на графике. Как видим, при использовании данного метода она имеет несколько изогнутую форму. При этом уровень достоверности равен 0,9592, что выше, чем при использовании линейной аппроксимации. Экспоненциальный метод лучше всего использовать в том случае, когда сначала значения быстро изменяются, а потом принимают сбалансированную форму.

Общий вид функции сглаживания при этом такой:

y=be^x

где e – это основание натурального логарифма.

В конкретно нашем случае формула приняла следующую форму:

y=6282,7*e^(-0,012*x)

Способ 3: логарифмическое сглаживание

Теперь настала очередь рассмотреть метод логарифмической аппроксимации.

1. Тем же способом, что и в предыдущий раз через контекстное меню запускаем окно формата линии тренда. Устанавливаем переключатель в позицию «Логарифмическая» и жмем на кнопку «Закрыть».



2. Происходит процедура построения линии тренда с логарифмической аппроксимацией. Как и в предыдущем случае, такой вариант лучше использовать тогда, когда изначально данные быстро изменяются, а потом принимают сбалансированный вид. Как видим, уровень достоверности равен 0,946. Это выше, чем при использовании линейного метода, но ниже, чем качество линии тренда при экспоненциальном сглаживании.

В общем виде формула сглаживания выглядит так:

y=a*ln(x)+b

где ln – это величина натурального логарифма. Отсюда и наименование метода.

В нашем случае формула принимает следующий вид:

y=-62,81ln(x)+404,96

Способ 4: полиномиальное сглаживание

Настал черед рассмотреть метод полиномиального сглаживания.

1. Переходим в окно формата линии тренда, как уже делали не раз. В блоке «Построение линии тренда» устанавливаем переключатель в позицию «Полиномиальная». Справа от данного пункта расположено поле «Степень». При выборе значения «Полиномиальная» оно становится активным. Здесь можно указать любое степенное значение от 2 (установлено по умолчанию) до 6. Данный показатель определяет число максимумов и минимумов функции. При установке полинома второй степени описывается только один максимум, а при установке полинома шестой степени может быть описано до пяти максимумов. Для начала оставим настройки по умолчанию, то есть, укажем вторую степень. Остальные настройки оставляем такими же, какими мы выставляли их в предыдущих способах. Жмем на кнопку «Закрыть».



2. Линия тренда с использованием данного метода построена. Как видим, она ещё более изогнута, чем при использовании экспоненциальной аппроксимации. Уровень достоверности выше, чем при любом из использованных ранее способов, и составляет 0,9724.
   

   Данный метод наиболее успешно можно применять в том случае, если данные носят постоянно изменчивый характер. Функция, описывающая данный вид сглаживания, выглядит таким образом:

   y=a1+a1*x+a2*x^2+…+an*x^n

   В нашем случае формула приняла такой вид:

   y=0,0015*x^2-1,7202*x+507,01

3. Теперь давайте изменим степень полиномов, чтобы увидеть, будет ли отличаться результат. Возвращаемся в окно формата. Тип аппроксимации оставляем полиномиальным, но напротив него в окне степени устанавливаем максимально возможное значение – 6.



4. Как видим, после этого наша линия тренда приняла форму ярко выраженной кривой, у которой число максимумов равно шести. Уровень достоверности повысился ещё больше, составив 0,9844.

Формула, которая описывает данный тип сглаживания, приняла следующий вид:

y=8E-08x^6-0,0003x^5+0,3725x^4-269,33x^3+109525x^2-2E+07x+2E+09

Способ 5: степенное сглаживание

В завершении рассмотрим метод степенной аппроксимации в Excel.

1. Перемещаемся в окно «Формат линии тренда». Устанавливаем переключатель вида сглаживания в позицию «Степенная». Показ уравнения и уровня достоверности, как всегда, оставляем включенными. Жмем на кнопку «Закрыть».



2. Программа формирует линию тренда. Как видим, в нашем случае она представляет собой линию с небольшим изгибом. Уровень достоверности равен 0,9618, что является довольно высоким показателем. Из всех вышеописанных способов уровень достоверности был выше только при использовании полиномиального метода.

Данный способ эффективно используется в случаях интенсивного изменения данных функции. Важно учесть, что этот вариант применим только при условии, что функция и аргумент не принимают отрицательных или нулевых значений.

Общая формула, описывающая данный метод имеет такой вид:

y=bx^n

В конкретно нашем случае она выглядит так:

y = 6E+18x^(-6,512)

Как видим, при использовании конкретных данных, которые мы применяли для примера, наибольший уровень достоверности показал метод полиномиальной аппроксимации с полиномом в шестой степени (0,9844), наименьший уровень достоверности у линейного метода (0,9418). Но это совсем не значит, что такая же тенденция будет при использовании других примеров. Нет, уровень эффективности у приведенных выше методов может значительно отличаться, в зависимости от конкретного вида функции, для которой будет строиться линия тренда. Поэтому, если для этой функции выбранный метод наиболее эффективен, то это совсем не означает, что он также будет оптимальным и в другой ситуации.

Если вы пока не можете сразу определить, основываясь на вышеприведенных рекомендациях, какой вид аппроксимации подойдет конкретно в вашем случае, то есть смысл попробовать все методы. После построения линии тренда и просмотра её уровня достоверности можно будет выбрать оптимальный вариант.

Опубликовано 05 Янв 2014
Рубрика: Справочник Excel | 19 комментариев

(Обратите внимание на дополнительный раздел от 04.06.2017 в конце статьи.)

Учет и контроль! Те, кому за 40 должны хорошо помнить этот лозунг из эпохи построения социализма и коммунизма в нашей стране.

Но без хорошо налаженного учета невозможно эффективное функционирование ни страны, ни области, ни предприятия, ни домашнего хозяйства при любой общественно-экономической формации общества! Для составления прогнозов и планов деятельности и развития необходимы исходные данные. Где их брать? Только один достоверный источник – это ваши статистические учетные данные предыдущих периодов времени.

Учитывать результаты своей деятельности, собирать и записывать информацию, обрабатывать и анализировать данные, применять результаты анализа для принятия правильных решений в будущем должен, в моем понимании, каждый здравомыслящий человек. Это есть ничто иное, как накопление и рациональное использование своего жизненного опыта. Если не вести учет важных данных, то вы через определенный период времени их забудете и, начав заниматься этими вопросами вновь, вы опять наделаете те же ошибки, что делали, когда впервые этим занимались.

«Мы, помню, 5 лет назад изготавливали до 1000 штук таких изделий в месяц, а сейчас и 700 еле-еле собираем!». Открываем статистику и видим, что 5 лет назад и 500 штук не изготавливали…

«Во сколько обходится километр пробега твоего автомобиля с учетом всех затрат?» Открываем статистику – 6 руб./км. Поездка на работу – 107 рублей. Дешевле, чем на такси (180 рублей) более чем в полтора раза. А бывали времена, когда на такси было дешевле…

«Сколько времени требуется для изготовления металлоконструкций уголковой башни связи высотой 50 м?» Открываем статистику – и через 5 минут готов ответ…

«Сколько будет стоить ремонт комнаты в квартире?» Поднимаем старые записи, делаем поправку на инфляцию за прошедшие годы, учитываем, что в прошлый раз купили материалы на 10% дешевле рыночной цены и – ориентировочную стоимость мы уже знаем…

Ведя учет своей профессиональной деятельности, вы всегда будете готовы ответить на вопрос начальника: «Когда!!!???». Ведя учет домашнего хозяйства, легче спланировать расходы на крупные покупки, отдых и прочие расходы в будущем, приняв соответствующие меры по дополнительному заработку или по сокращению необязательных расходов сегодня.

В этой статье я на простом примере покажу, как  можно обрабатывать собранные статистические данные в Excel для возможности дальнейшего использования при прогнозировании будущих периодов.

Аппроксимация в Excel статистических данных аналитической функцией.

Производственный участок изготавливает строительные металлоконструкции из листового и профильного металлопроката. Участок работает стабильно, заказы однотипные, численность рабочих колеблется незначительно. Есть данные о выпуске продукции за предыдущие 12 месяцев и о количестве переработанного в эти периоды времени металлопроката по группам: листы, двутавры, швеллеры, уголки, трубы круглые, профили прямоугольного сечения, круглый прокат. После предварительного анализа исходных данных возникло предположение, что  суммарный месячный выпуск металлоконструкций существенно зависит от количества уголков в заказах. Проверим это предположение.

Прежде всего, несколько слов об аппроксимации. Мы будем искать закон – аналитическую функцию, то есть функцию, заданную уравнением, которое лучше других описывает зависимость общего выпуска металлоконструкций от количества уголкового проката в выполненных заказах. Это и есть аппроксимация, а найденное уравнение называется аппроксимирующей функцией для исходной функции, заданной в виде таблицы.

1. Включаем Excel и помещаем на лист таблицу с данными статистики.

2. Далее строим и форматируем точечную диаграмму, в которой по оси X задаем значения аргумента – количество переработанных уголков в тоннах. По оси Y откладываем значения исходной функции – общий выпуск металлоконструкций в месяц, заданные таблицей.

О том, как построить подобную диаграмму, подробно рассказано в статье «Как строить графики в Excel?».

3. «Наводим» мышь на любую из точек на графике и щелчком правой кнопки вызываем контекстное меню (как говорит один мой хороший товарищ — работая в незнакомой программе, когда не знаешь, что делать, чаще щелкай правой кнопкой мыши…). В выпавшем меню выбираем «Добавить линию тренда…».

4. В появившемся окне «Линия тренда» на вкладке «Тип» выбираем «Линейная».

5. Далее на вкладке «Параметры» ставим 2 галочки и нажимаем «ОК».

6. На графике появилась прямая линия, аппроксимирующая нашу табличную зависимость.

Мы видим кроме самой линии уравнение этой линии и, главное, мы видим значение параметра R² – величины достоверности аппроксимации! Чем ближе его значение к 1, тем наиболее точно выбранная функция аппроксимирует табличные данные!

7. Строим линии тренда, используя степенную, логарифмическую, экспоненциальную и полиномиальную аппроксимации по аналогии с тем, как мы строили линейную линию тренда.

Лучше всех из выбранных функций аппроксимирует наши данные полином второй степени, у него максимальный коэффициент достоверности R².

Однако хочу вас предостеречь! Если вы возьмете полиномы более высоких степеней, то, возможно, получите еще лучшие результаты, но кривые будут иметь замысловатый вид…. Здесь важно понимать, что мы ищем функцию, которая имеет физический смысл. Что это означает? Это означает, что нам нужна аппроксимирующая функция, которая будет выдавать адекватные результаты не только внутри рассматриваемого диапазона значений X, но и за его пределами, то есть ответит на вопрос: «Какой будет выпуск металлоконструкций при количестве переработанных за месяц уголков  меньше 45 и больше 168 тонн!» Поэтому я не рекомендую увлекаться полиномами высоких степеней, да и параболу (полином второй степени) выбирать осторожно!

Итак, нам необходимо выбрать функцию, которая не только хорошо интерполирует табличные данные в пределах диапазона значений X=45…168, но и допускает адекватную экстраполяцию за пределами этого диапазона. Я выбираю в данном случае логарифмическую функцию, хотя можно выбрать и линейную, как наиболее простую. В рассматриваемом примере при выборе линейной аппроксимации в excel ошибки будут больше, чем при выборе логарифмической, но не на много.

8. Удаляем все линии тренда с поля диаграммы, кроме логарифмической функции. Для этого щелкаем правой кнопкой мыши по ненужным линиям и в выпавшем контекстном меню выбираем «Очистить».

9. В завершении добавим к точкам табличных данных планки погрешностей. Для этого правой кнопкой мыши щелкаем на любой из точек на графике и в контекстном меню выбираем «Формат рядов данных…» и настраиваем данные на вкладке «Y-погрешности» так, как на рисунке ниже.

10. Затем щелкаем по любой из линий диапазонов погрешностей правой кнопкой мыши, выбираем в контекстном меню «Формат полос погрешностей…» и в окне «Формат планок погрешностей» на вкладке «Вид» настраиваем цвет и толщину линий.

Аналогичным образом форматируются любые другие объекты диаграммы в Excel!

Окончательный результат диаграммы представлен на следующем снимке экрана.

Итоги.

Результатом всех предыдущих действий стала полученная формула аппроксимирующей функции y=-172,01*ln (x)+1188,2. Зная ее, и количество уголков в месячном наборе работ, можно с высокой степенью вероятности (±4% — смотри планки погрешностей) спрогнозировать общий выпуск металлоконструкций за месяц! Например, если в плане на месяц 140 тонн уголков, то общий выпуск, скорее всего, при прочих равных составит 338±14 тонн.

Для повышения достоверности аппроксимации статистических данных должно быть много. Двенадцать пар значений – это маловато.

Из практики скажу, что хорошим результатом следует считать нахождение аппроксимирующей функции с коэффициентом достоверности R²>0,87. Отличный результат – при  R²>0,94.

На практике бывает трудно выделить один самый главный  определяющий фактор (в нашем примере – масса переработанных за месяц уголков), но если постараться, то в каждой конкретной задаче его всегда можно найти! Конечно, общий выпуск продукции за месяц реально зависит от сотни факторов, для учета которых необходимы существенные трудозатраты нормировщиков и других специалистов. Только результат все равно будет приблизительным! Так стоит ли нести затраты, если есть гораздо более дешевое математическое моделирование!

В этой статье я лишь прикоснулся к верхушке айсберга под названием сбор, обработка и практическое использование статистических данных. О том удалось, или нет, мне расшевелить ваш интерес к этой теме, надеюсь узнать из комментариев и рейтинга статьи в поисковиках.

Затронутый вопрос аппроксимации функции одной переменной имеет широкое практическое применение в разных сферах жизни. Но гораздо большее применение имеет решение задачи аппроксимации функции нескольких независимых переменных…. Об этом и не только читайте в следующих статьях на блоге.

С интересом прочту Ваши комментарии, уважаемые читатели! Пишите!

P.S. (04.06.2017)

Высокоточная красивая замена табличных данных простым уравнением.

Вас не устраивают полученные точность аппроксимации (R²<0,95) или вид и набор функций, предлагаемые MS Excel?

Размеры выражения и форма линии аппроксимирующего полинома высокой степени не радует глаз?

Обращайтесь через страницу «Обратная связь» для получения более точного и компактного результата аппроксимации ваших табличных данных и для того, чтобы узнать простую методику решения задач высокоточной аппроксимации функцией одной переменной.

Далее на скриншоте в качестве сравнения представлены результаты поиска аппроксимирующей функции при помощи Excel и при помощи предлагаемой методики.

При использовании предлагаемого алгоритма действий найдена весьма компактная функция, обеспечивающая высочайшую точность аппроксимации: R²=0,9963!!!

Другие статьи автора блога

На главную

Статьи с близкой тематикой

Отзывы

Как поступить в случае, если для определенных объемов/размеров продукции хронометражные замеры отсутствуют? Или число замеров недостаточно, а дополнительные наблюдения в ближайшее время осуществить невозможно? Наилучший способ решения данной проблемы – построение расчетных зависимостей (уравнений регрессии) с помощью линий тренда в MS Excel.

Рассмотрим реальную ситуацию: на складе с целью установления величины трудовых затрат по коробочной отборке заказа были проведены хронометражные наблюдения. Результаты этих наблюдений представлены в таблице 1 ниже.

Впоследствии возникла необходимость определения затрат времени на отборку 0,6 и 0,9 м3 товара/заказа. В связи с невозможностью проведения дополнительных хронометражных исследований затраты времени на отборку данных объемов заказа были рассчитаны с помощью уравнений регрессии в MS Excel. Для этого таблица 1 была преобразована в таблицу 2.

Далее на вкладке «Вставка» в группе «Диаграммы» была выбрана «точечная с гладкими кривыми и маркерами» (рис.1).

Выбор точечной диаграммы, рис. 1

Следующий шаг: курсор мыши был установлен на одной из точек графика и с помощью правой кнопки мыши было вызвано контекстное меню, в котором был выбран пункт: «добавить линию тренда» (рис.2).

Добавление линии тренда, рис. 2

В появившемся окне настройки формата линии тренда (рис. 3) были последовательно выбраны: тип линии линейная/степенная и установлены флажки на следующие пункты: «показать уравнение на диаграмме» и «поместить на диаграмме величину достоверности аппроксимации (R^2)» (коэффициент детерминации).

Формат линии тренда, рис. 3

В результате были получены графики, представленные на рис. 4 и 5.

Линейная расчетная зависимость, рис. 4

Степенная расчетная зависимость, рис. 5

Наглядный анализ графиков однозначно свидетельствует о близости полученных зависимостей. Кроме того, величина достоверности аппроксимации (R^2), которую также называют коэффициентом детерминации, в случае обеих зависимостей составляет одну и ту же величину 0,97. Известно, что чем ближе коэффициент детерминации к 1, тем больше линия тренда соответствует действительности. Также можно констатировать, что изменение затрат времени на обработку заказа на 97% объясняется изменением количества товара. Поэтому в данном случае не принципиально: какую расчетную зависимость выбрать в качестве основной для последующего расчета временных затрат.

Примем за основную — линейную расчетную зависимость. Тогда значения затрат времени в зависимости от количества товара будут определяться по формуле: y = 54,511x + 0,1489. Результаты этих расчетов для количества товара, по которому ранее были проведены хронометражные наблюдения, представлены в таблице 3 ниже.

Определим среднее отклонение затрат времени, рассчитанных по уравнению регрессии от затрат времени, рассчитанных по данным хронометражных наблюдений: (-0,05+0,10-0,05+0,01)/4=0,0019. Таким образом, затраты времени, рассчитанные по уравнению регрессии отличаются от затрат времени, рассчитанных по данным хронометражных наблюдений всего на 0,19%. Расхождение данных ничтожно мало.

По формуле: y = 54,511x + 0,1489 установим затраты времени для количества товара, по которому ранее не были проведены хронометражные наблюдения (таблица 4).

Таким образом, построение расчетных зависимостей с помощью линий тренда в MS Excel – это отличный способ установления затрат времени по операциям, которые в силу различных причин не были охвачены хронометражными наблюдениями.

Инструменты прогнозирования в Microsoft Excel

​Смотрите также​ примера.​ известные_значения_x, не должна​ прогнозов были более​ скачать данный пример:​Рассчитаем прогноз по продажам​Диапазон временной шкалы​Лист прогноза​ имеющихся данных. Функции​ или стабилизацию) продемонстрирует​(вкладка​ серии научных экспериментов,​ линейного приближения, в​ на монитор в​ того, у​ прогноз прибыли на​.​Прогнозирование – это очень​На график, отображающий фактические​ равняться 0 (нулю),​ точными.​Функция ПРЕДСКАЗ в Excel​

​ с учетом роста​Здесь можно изменить диапазон,​

Процедура прогнозирования

​.​ ЛИНЕЙН и ЛГРФПРИБЛ​ предполагаемую тенденцию на​Главная​ можно использовать Microsoft​ 2019 году составит​ указанной ранее ячейке.​

Способ 1: линия тренда

​ТЕНДЕНЦИЯ​ 2018 год.​Линия тренда построена и​ важный элемент практически​ объемы реализации продукции,​

​ иначе функция ПРЕДСКАЗ​Рассчитаем значения логарифмического тренда​ позволяет с некоторой​ и сезонности. Проанализируем​ используемый для временной​В диалоговом окне​

1. ​ возвращают различные данные​ ближайшие месяцы.​, группа​ Office Excel для​ 4614,9 тыс. рублей.​ Как видим, на​имеется дополнительный аргумент​Выделяем незаполненную ячейку на​​ по ней мы​​ любой сферы деятельности,​ добавим линию тренда​ вернет код ошибки​ с помощью функции​​ степенью точности предсказать​​ продажи за 12​ шкалы. Этот диапазон​Создание листа прогноза​ регрессионного анализа, включая​Эта процедура предполагает, что​Редактирование​ автоматической генерации будущих​Последний инструмент, который мы​ этот раз результат​«Константа»​ листе, куда планируется​ можем определить примерную​ начиная от экономики​

   

2. ​ (правая кнопка по​ #ДЕЛ/0!.​ ПРЕДСКАЗ следующим способом:​ будущие значения на​ месяцев предыдущего года​ должен соответствовать параметру​выберите график или​ наклон и точку​​ диаграмма, основанная на​​, кнопка​

   

3. ​ значений, которые будут​ рассмотрим, будет​ составляет 4682,1 тыс.​, но он не​ выводить результат обработки.​
   • ​ величину прибыли через​​ и заканчивая инженерией.​
   • ​ графику – «Добавить​​Рассматриваемая функция игнорирует ячейки​
   • ​Как видно, в качестве​​ основе существующих числовых​
   • ​ и построим прогноз​​Диапазон значений​
   • ​ гистограмму для визуального​​ пересечения линии с​
   • ​ существующих данных, уже​​Заполнить​

   ​ базироваться на существующих​ЛГРФПРИБЛ​

   ​ рублей. Отличия от​​ является обязательным и​​ Жмем на кнопку​​ три года. Как​​ Существует большое количество​​ линию тренда»).​​ с нечисловыми данными,​ первого аргумента представлен​ значений, и возвращает​ на 3 месяца​.​ представления прогноза.​​ осью.​​ создана. Если это​​).​ данных или для​​. Этот оператор производит​ результатов обработки данных​ используется только при​«Вставить функцию»​ видим, к тому​​ программного обеспечения, специализирующегося​​Настраиваем параметры линии тренда:​

   

4. ​ содержащиеся в диапазонах,​ массив натуральных логарифмов​ соответствующие величины. Например,​ следующего года с​Диапазон значений​В поле​Следующая таблица содержит ссылки​ еще не сделано,​С помощью команды​​ автоматического вычисления экстраполированных​​ расчеты на основе​ оператором​ наличии постоянных факторов.​.​ времени она должна​​ именно на этом​​Выбираем полиномиальный тренд, что​​ которые переданы в​​ последующих номеров дней.​ некоторый объект характеризуется​ помощью линейного тренда.​Здесь можно изменить диапазон,​Завершение прогноза​​ на дополнительные сведения​​ просмотрите раздел Создание​Прогрессия​​ значений, базирующихся на​​ метода экспоненциального приближения.​ТЕНДЕНЦИЯ​

   

5. ​Данный оператор наиболее эффективно​Открывается​ перевалить за 4500​ направлении. К сожалению,​ максимально сократить ошибку​ качестве второго и​ Таким образом получаем​ свойством, значение которого​ Каждый месяц это​ используемый для рядов​

   

   ​выберите дату окончания,​ об этих функциях.​ диаграмм.​можно вручную управлять​ вычислениях по линейной​ Его синтаксис имеет​незначительны, но они​ используется при наличии​Мастер функций​ тыс. рублей. Коэффициент​ далеко не все​ прогнозной модели.​ третьего аргументов.​ функцию логарифмического тренда,​ изменяется с течением​ для нашего прогноза​ значений. Этот диапазон​ а затем нажмите​Функция​Щелкните диаграмму.​ созданием линейной или​ или экспоненциальной зависимости.​ следующую структуру:​

​ имеются. Это связано​​ линейной зависимости функции.​. В категории​

Способ 2: оператор ПРЕДСКАЗ

​R2​ пользователи знают, что​R2 = 0,9567, что​​Функция ПРЕДСКАЗ была заменена​​ которая записывается как​ времени. Такие изменения​ 1 период (y).​ должен совпадать со​

​ кнопку​

​Описание​​Выберите ряд данных, к​ экспоненциальной зависимости, а​В Microsoft Excel можно​= ЛГРФПРИБЛ (Известные значения_y;известные​ с тем, что​Посмотрим, как этот инструмент​«Статистические»​, как уже было​

​ обычный табличный процессор​​ означает: данное отношение​ функцией ПРЕДСКАЗ.ЛИНЕЙН в​ y=aln(x)+b.​ могут быть зафиксированы​Уравнение линейного тренда:​ значением параметра​

​Создать​​ПРЕДСКАЗ​ которому нужно добавить​ также вводить значения​ заполнить ячейки рядом​ значения_x; новые_значения_x;[конст];[статистика])​ данные инструменты применяют​ будет работать все​выделяем наименование​ сказано выше, отображает​

​ Excel имеет в​ объясняет 95,67% изменений​ Excel версии 2016,​Результат расчетов:​ опытным путем, в​y = bx​Диапазон временной шкалы​.​Прогнозирование значений​

​ линия тренда или​ с клавиатуры.​ значений, соответствующих простому​

​Как видим, все аргументы​ разные методы расчета:​​ с тем же​​«ПРЕДСКАЗ»​ качество линии тренда.​ своем арсенале инструменты​ объемов продаж с​ но была оставлена​Для сравнения, произведем расчет​

1. ​ результате чего будет​ + a​.​В Excel будет создан​​тенденция​​ скользящее среднее.​

   

2. ​Для получения линейного тренда​​ линейному или экспоненциальному​​ полностью повторяют соответствующие​​ метод линейной зависимости​​ массивом данных. Чтобы​​, а затем щелкаем​​ В нашем случае​ для выполнения прогнозирования,​​ течением времени.​​ для обеспечения совместимости​

   

3. ​ с использованием функции​ составлена таблица известных​​y — объемы продаж;​​Заполнить отсутствующие точки с​ новый лист с​Прогнозирование линейной зависимости.​На вкладке​ к начальным значениям​ тренду, с помощью​​ элементы предыдущей функции.​​ и метод экспоненциальной​ сравнить полученные результаты,​ по кнопке​ величина​​ которые по своей​​Уравнение тренда – это​ с Excel 2013​ линейного тренда:​ значений x и​x — номер периода;​ помощью​

   ​ таблицей, содержащей статистические​​РОСТ​​Макет​​ применяется метод наименьших​​ маркер заполнения или​ Алгоритм расчета прогноза​ зависимости.​ точкой прогнозирования определим​«OK»​R2​ эффективности мало чем​

   ​ модель формулы для​​ и более старыми​​И для визуального сравнительного​​ соответствующих им значений​​a — точка пересечения​Для обработки отсутствующих точек​

   ​ и предсказанные значения,​Прогнозирование экспоненциальной зависимости.​в группе​​ квадратов (y=mx+b).​​ команды​

   

4. ​ немного изменится. Функция​Оператор​ 2019 год.​.​составляет​ уступают профессиональным программам.​ расчета прогнозных значений.​ версиями.​ анализа построим простой​ y, где x​ с осью y​ Excel использует интерполяцию.​ и диаграммой, на​

   

5. ​линейн​Анализ​Для получения экспоненциального тренда​Прогрессия​ рассчитает экспоненциальный тренд,​ЛИНЕЙН​Производим обозначение ячейки для​Запускается окно аргументов. В​0,89​ Давайте выясним, что​

​Большинство авторов для прогнозирования​Для предсказания только одного​ график.​ – единица измерения​ на графике (минимальный​ Это означает, что​ которой они отражены.​Построение линейного приближения.​нажмите кнопку​

​ к начальным значениям​​. Для экстраполяции сложных​

Способ 3: оператор ТЕНДЕНЦИЯ

​ который покажет, во​при вычислении использует​ вывода результата и​​ поле​​. Чем выше коэффициент,​ это за инструменты,​ продаж советуют использовать​ будущего значения на​Полученные результаты:​​ времени, а y​​ порог);​ отсутствующая точка вычисляется​

​Этот лист будет находиться​

​лгрфприбл​​Линия тренда​​ применяется алгоритм расчета​​ и нелинейных данных​​ сколько раз поменяется​ метод линейного приближения.​​ запускаем​​«X»​​ тем выше достоверность​​ и как сделать​​ линейную линию тренда.​​ основании известного значения​Как видно, функцию линейной​​ – количественная характеристика​​b — увеличение последующих​​ как взвешенное среднее​​ слева от листа,​Построение экспоненциального приближения.​и выберите нужный​ экспоненциальной кривой (y=b*m^x).​

​ можно применять функции​ сумма выручки за​ Его не стоит​

​Мастер функций​указываем величину аргумента,​ линии. Максимальная величина​ прогноз на практике.​ Чтобы на графике​ независимой переменной функция​ регрессии следует использовать​

1. ​ свойства. С помощью​ значений временного ряда.​ соседних точек, если​​ на котором вы​​При необходимости выполнить более​ тип регрессионной линии​​В обоих случаях не​​ или средство регрессионный​ один период, то​​ путать с методом​​обычным способом. В​​ к которому нужно​​ его может быть​

   

2. ​Скачать последнюю версию​​ увидеть прогноз, в​​ ПРЕДСКАЗ используется как​​ в тех случаях,​​ функции ПРЕДСКАЗ можно​Допустим у нас имеются​ отсутствует менее 30 %​​ ввели ряды данных​​ сложный регрессионный анализ —​​ тренда или скользящего​​ учитывается шаг прогрессии.​​ анализ из надстройки​​ есть, за год.​​ линейной зависимости, используемым​​ категории​ отыскать значение функции.​ равной​ Excel​ параметрах необходимо установить​ обычная формула. Если​ когда наблюдается постоянный​​ предположить последующие значения​​ следующие статистические данные​ точек. Чтобы вместо​​ (то есть перед​​ включая вычисление и​

   

3. ​ среднего.​ При создании этих​ «Пакет анализа».​ Нам нужно будет​ инструментом​«Статистические»​ В нашем случаем​1​Целью любого прогнозирования является​ количество периодов.​

Способ 4: оператор РОСТ

​ требуется предсказать сразу​ рост какой-либо величины.​ y для новых​ по продажам за​ этого заполнять отсутствующие​ ним).​ отображение остатков — можно​Для определения параметров и​ прогрессий получаются те​В арифметической прогрессии шаг​ найти разницу в​ТЕНДЕНЦИЯ​находим и выделяем​ это 2018 год.​

​. Принято считать, что​

​ выявление текущей тенденции,​Получаем достаточно оптимистичный результат:​ несколько значений, в​ В данном случае​​ значений x.​​ прошлый год.​ точки нулями, выберите​Если вы хотите изменить​ использовать средство регрессионного​ форматирования регрессионной линии​ же значения, которые​ или различие между​

1. ​ прибыли между последним​. Его синтаксис имеет​ наименование​​ Поэтому вносим запись​​ при коэффициенте свыше​ и определение предполагаемого​​В нашем примере все-таки​​ качестве первого аргумента​ функция логарифмического тренда​​Функция ПРЕДСКАЗ использует метод​​Рассчитаем значение линейного тренда.​

   

2. ​ в списке пункт​ дополнительные параметры прогноза,​ анализа в надстройке​ тренда или скользящего​ вычисляются с помощью​ начальным и следующим​ фактическим периодом и​ такой вид:​​«ТЕНДЕНЦИЯ»​​«2018»​0,85​ результата в отношении​​ экспоненциальная зависимость. Поэтому​​ следует передать массив​

   

3. ​ позволяет получить более​ линейной регрессии, а​ Определим коэффициенты уравнения​Нули​ нажмите кнопку​ «Пакет анализа». Дополнительные​ среднего щелкните линию​ функций ТЕНДЕНЦИЯ и​ значением в ряде​​ первым плановым, умножить​​=ЛИНЕЙН(Известные значения_y;известные значения_x; новые_значения_x;[конст];[статистика])​. Жмем на кнопку​. Но лучше указать​линия тренда является​ изучаемого объекта на​ при построении линейного​ или ссылку на​ правдоподобные данные (более​

Способ 5: оператор ЛИНЕЙН

​ ее уравнение имеет​​ y = bx​​.​Параметры​ сведения см. в​ тренда правой клавишей​ РОСТ.​ добавляется к каждому​​ её на число​​Последние два аргумента являются​«OK»​

​ этот показатель в​

​ достоверной.​ определенный момент времени​ тренда больше ошибок​ диапазон ячеек со​ наглядно при большем​ вид y=ax+b, где:​ + a. В​Объединить дубликаты с помощью​.​ статье Загрузка пакета​ мыши и выберите​Для заполнения значений вручную​ следующему члену прогрессии.​ плановых периодов​ необязательными. С первыми​.​ ячейке на листе,​Если же вас не​ в будущем.​ и неточностей.​ значениями независимой переменной,​ количестве данных).​​Коэффициент a рассчитывается как​​ ячейке D15 Используем​Если данные содержат несколько​

1. ​Вы найдете сведения о​ статистического анализа.​ пункт​ выполните следующие действия.​Начальное значение​​(3)​​ же двумя мы​​Открывается окно аргументов оператора​​ а в поле​ устраивает уровень достоверности,​​Одним из самых популярных​​Для прогнозирования экспоненциальной зависимости​

   

2. ​ а функцию ПРЕДСКАЗ​​Пример 3. В таблице​​ Yср.-bXср. (Yср. и​ функцию ЛИНЕЙН:​​ значений с одной​​ каждом из параметров​​Примечание:​​Формат линии тренда​​Выделите ячейку, в которой​​Продолжение ряда (арифметическая прогрессия)​и прибавить к​ знакомы по предыдущим​​ТЕНДЕНЦИЯ​​«X»​

   

3. ​ то можно вернуться​ видов графического прогнозирования​ в Excel можно​

   

4. ​ использовать в качестве​ Excel указаны значения​ Xср. – среднее​Выделяем ячейку с формулой​​ меткой времени, Excel​​ в приведенной ниже​ Мы стараемся как можно​.​ находится первое значение​1, 2​ результату сумму последнего​ способам. Но вы,​. В поле​​просто дать ссылку​​ в окно формата​ в Экселе является​ использовать также функцию​ формулы массива.​ независимой и зависимой​​ арифметическое чисел из​​ D15 и соседнюю,​ находит их среднее.​ таблице.​ оперативнее обеспечивать вас​Выберите параметры линии тренда,​ создаваемой прогрессии.​3, 4, 5…​ фактического периода.​ наверное, заметили, что​«Известные значения y»​​ на него. Это​​ линии тренда и​ экстраполяция выполненная построением​​ РОСТ.​​Анализ временных рядов позволяет​

​ переменных. Некоторые значения​ выборок известных значений​ правую, ячейку E15​ Чтобы использовать другой​Параметры прогноза​

Способ 6: оператор ЛГРФПРИБЛ

​ актуальными справочными материалами​ тип линий и​​Команда​​1, 3​В списке операторов Мастера​ в этой функции​уже описанным выше​ позволит в будущем​

​ выбрать любой другой​ линии тренда.​

​Для линейной зависимости –​ изучить показатели во​ зависимой переменной указаны​ y и x​ так чтобы активной​ метод вычисления, например​Описание​ на вашем языке.​ эффекты.​Прогрессия​5, 7, 9​ функций выделяем наименование​ отсутствует аргумент, указывающий​ способом заносим координаты​ автоматизировать вычисления и​ тип аппроксимации. Можно​Попробуем предсказать сумму прибыли​ ТЕНДЕНЦИЯ.​​ времени. Временной ряд​​ в виде отрицательных​ соответственно).​ оставалась D15. Нажимаем​

1. ​Медиана​Начало прогноза​​ Эта страница переведена​​При выборе типа​удаляет из ячеек​​100, 95​​«ЛГРФПРИБЛ»​

   

2. ​ на новые значения.​ колонки​ при надобности легко​ перепробовать все доступные​ предприятия через 3​​При составлении прогнозов нельзя​​ – это числовые​​ чисел. Спрогнозировать несколько​​Коэффициент b определяется по​

   

3. ​ кнопку F2. Затем​, выберите его в​Выбор даты для прогноза​

   

4. ​ автоматически, поэтому ее​​Полиномиальная​​ прежние данные, заменяя​90, 85​. Делаем щелчок по​ Дело в том,​«Прибыль предприятия»​ изменять год.​​ варианты, чтобы найти​​ года на основе​ использовать какой-то один​ значения статистического показателя,​ последующих значений зависимой​ формуле:​ Ctrl + Shift​ списке.​ для начала. При​ текст может содержать​​введите в поле​​ их новыми. Если​Для прогнозирования линейной зависимости​ кнопке​ что данный инструмент​. В поле​В поле​ наиболее точный.​​ данных по этому​​ метод: велика вероятность​

​ расположенные в хронологическом​ переменной, исключив из​Пример 1. В таблице​ + Enter (чтобы​Включить статистические данные прогноза​ выборе даты до​ неточности и грамматические​Степень​ необходимо сохранить прежние​

​ выполните следующие действия.​​«OK»​ определяет только изменение​

​«Известные значения x»​«Известные значения y»​Нужно заметить, что эффективным​ показателю за предыдущие​ больших отклонений и​ порядке.​ расчетов отрицательные числа.​ приведены данные о​ ввести массив функций​Установите этот флажок, если​ конца статистических данных​ ошибки. Для нас​наибольшую степень для​ данные, скопируйте их​Укажите не менее двух​.​ величины выручки за​вводим адрес столбца​указываем координаты столбца​ прогноз с помощью​ 12 лет.​ неточностей.​

​Подобные данные распространены в​

lumpics.ru

Прогнозирование значений в рядах

​Вид таблицы данных:​ ценах на бензин​ для обеих ячеек).​ вы хотите дополнительные​ используются только данные​ важно, чтобы эта​ независимой переменной.​ в другую строку​ ячеек, содержащих начальные​Запускается окно аргументов. В​ единицу периода, который​«Год»​«Прибыль предприятия»​ экстраполяции через линию​

​Строим график зависимости на​Умение строить прогнозы, предсказывая​ самых разных сферах​Для расчета будущих значений​ за 23 дня​ Таким образом получаем​ статистические сведения о​​ от даты начала​​ статья была вам​При выборе типа​ или другой столбец,​ значения.​ нем вносим данные​ в нашем случае​

Автоматическое заполнение ряда на основе арифметической прогрессии

​. В поле​. Это можно сделать,​ тренда может быть,​ основе табличных данных,​ (хотя бы примерно!)​ человеческой деятельности: ежедневные​

​ Y без учета​	​ текущего месяца. Согласно​
​ сразу 2 значения​	​ включенных на новый​
​ предсказанного (это иногда​	​ полезна. Просим вас​
​Скользящее среднее​	​ а затем приступайте​

​Если требуется повысить точность​ точно так, как​

1. ​ равен одному году,​«Новые значения x»​ установив курсор в​

   ​ если период прогнозирования​ состоящих из аргументов​ будущее развитие событий​

2. ​ цены акций, курсов​ отрицательных значений (-5,​ прогнозам специалистов, средняя​ коефициентов для (a)​

   ​ лист прогноза. В​ называется «ретроспективный анализ»).​ уделить пару секунд​введите в поле​ к созданию прогрессии.​ прогноза, укажите дополнительные​ это делали, применяя​

​ а вот общий​​заносим ссылку на​ поле, а затем,​ не превышает 30%​ и значений функции.​ — неотъемлемая и​​ валют, ежеквартальные, годовые​​ -20 и -35)​​ стоимость 1 л​​ и (b).​​ результате добавит таблицу​​Советы:​​ и сообщить, помогла​​Период​

Автоматическое заполнение ряда на основе геометрической прогрессии

​На вкладке​ начальные значения.​ функцию​ итог нам предстоит​ ячейку, где находится​ зажав левую кнопку​ от анализируемой базы​ Для этого выделяем​

​ очень важная часть​	​ объемы продаж, производства​
​ используем формулу:​	​ бензина в текущем​
​Рассчитаем для каждого периода​	​ статистики, созданной с​
​ ​	​ ли она вам,​

​число периодов, используемых​Главная​

1. ​Перетащите маркер заполнения в​ЛИНЕЙН​ подсчитать отдельно, прибавив​

   ​ номер года, на​ мыши и выделив​ периодов. То есть,​

2. ​ табличную область, а​ любого современного бизнеса.​ и т.д. Типичный​0;B2:B11;0);ЕСЛИ(B2:B11>0;A2:A11;0))’ class=’formula’>​ месяце не превысит​ у-значение линейного тренда.​ помощью ПРОГНОЗА. ETS.​Запуск прогноза до последней​​ с помощью кнопок​​ для расчета скользящего​

​в группе​ нужном направлении, чтобы​. Щелкаем по кнопке​ к последнему фактическому​ который нужно указать​ соответствующий столбец на​ при анализе периода​

​ затем, находясь во​​ Само-собой, это отдельная​ временной ряд в​C помощью функций ЕСЛИ​ 41,5 рубля. Спрогнозировать​ Для этого в​​ СТАТИСТИКА функциями, а​​ точке статистических дает​​ внизу страницы. Для​​ среднего.​​Правка​​ заполнить ячейки возрастающими​​«OK»​​ значению прибыли результат​

Ручное прогнозирование линейной или экспоненциальной зависимости

​ прогноз. В нашем​​ листе.​​ в 12 лет​ вкладке​ весьма сложная наука​ метеорологии, например, ежемесячный​ выполняется перебор элементов​

• ​ стоимость бензина на​ известное уравнение подставим​ также меры, например​ представление точности прогноза​

• ​ удобства также приводим​Примечания:​нажмите кнопку​ или убывающими значениями.​

​.​ вычисления оператора​ случае это 2019​Аналогичным образом в поле​ мы не можем​«Вставка»​ с кучей методов​ объем осадков.​

​ диапазона B2:B11 и​ оставшиеся дни месяца,​

1. ​ рассчитанные коэффициенты (х​ сглаживания коэффициенты (альфа,​ как можно сравнивать​

   ​ ссылку на оригинал​​ ​​Заполнить​Например, если ячейки C1:E1​Результат экспоненциального тренда подсчитан​ЛИНЕЙН​ год. Поле​«Известные значения x»​ составить эффективный прогноз​, кликаем по значку​ и подходов, но​

2. ​Если фиксировать значения какого-то​​ отброс отрицательных чисел.​​ сравнить рассчитанное среднее​​ – номер периода).​​ бета-версии, гамма) и​​ прогнозируемое ряд фактические​​ (на английском языке).​​В поле​​и выберите пункт​

3. ​ содержат начальные значения​ и выведен в​

   • ​, умноженный на количество​«Константа»​вносим адрес столбца​​ более чем на​​ нужного вида диаграммы,​

   • ​ часто для грубой​ процесса через определенные​ Так, получаем прогнозные​​ значение с предсказанным​​Чтобы определить коэффициенты сезонности,​

4. ​ метрик ошибки (MASE,​​ данные. Тем не​​Если у вас есть​Построен на ряде​Прогрессия​

​ 3, 5 и​	​ обозначенную ячейку.​
​ лет.​	​оставляем пустым. Щелкаем​«Год»​ 3-4 года. Но​
​ который находится в​	​ повседневной оценки ситуации​ промежутки времени, то​ данные на основании​ специалистами.​ сначала найдем отклонение​

1. ​ SMAPE, обеспечения, RMSE).​​ менее при запуске​​ статистические данные с​​перечислены все ряды​​.​​ 8, то при​​Ставим знак​

2. ​Производим выделение ячейки, в​​ по кнопке​​с данными за​ даже в этом​ блоке​

​ достаточно простых техник.​​ получатся элементы временного​ значений в строках​Вид исходной таблицы данных:​ фактических данных от​При использовании формулы для​ прогноз слишком рано,​​ зависимостью от времени,​​ данных диаграммы, поддерживающих​

Вычисление трендов с помощью добавления линии тренда на диаграмму

​Выполните одно из указанных​ протаскивании вправо значения​«=»​ которой будет производиться​«OK»​ прошедший период.​ случае он будет​«Диаграммы»​ Одна из них​ ряда. Их изменчивость​ с номерами 2,3,5,6,8-10.​Чтобы определить предполагаемую стоимость​ значений тренда («продажи​ создания прогноза возвращаются​ созданный прогноз не​ вы можете создать​ линии тренда. Для​ ниже действий.​

​ будут возрастать, влево —​в пустую ячейку.​ вычисление и запускаем​.​После того, как вся​ относительно достоверным, если​. Затем выбираем подходящий​

1. ​ — это функция​

2. ​ пытаются разделить на​ Для детального анализа​ бензина на оставшиеся​ за год» /​

3. ​ таблица со статистическими​​ обязательно прогноз, что​​ прогноз на их​​ добавления линии тренда​​Если необходимо заполнить значениями​​ убывать.​​ Открываем скобки и​ Мастер функций. Выделяем​Оператор обрабатывает данные и​ информация внесена, жмем​

4. ​ за это время​ для конкретной ситуации​ПРЕДСКАЗ (FORECAST)​ закономерную и случайную​ формулы выберите инструмент​ дни используем следующую​ «линейный тренд»).​​ и предсказанными данными​​ вам будет использовать​

5. ​ основе. При этом​ к другим рядам​ ряда часть столбца,​

   • ​Совет:​​ выделяем ячейку, которая​​ наименование​​ выводит результат на​​ на кнопку​ не будет никаких​

   • ​ тип. Лучше всего​​, которая умеет считать​​ составляющие. Закономерные изменения​​ «ФОРМУЛЫ»-«Зависимости формул»-«Вычислить формулу».​​ функцию (как формулу​Рассчитаем средние продажи за​ и диаграмма. Прогноз​

​ статистических данных. Использование​​ в Excel создается​

• ​ выберите нужное имя​​ выберите вариант​​ Чтобы управлять созданием ряда​ содержит значение выручки​«ЛИНЕЙН»​ экран. Как видим,​«OK»​ форс-мажоров или наоборот​ выбрать точечную диаграмму.​ прогноз по линейному​ членов ряда, как​

• ​ Один из этапов​ массива):​ год. С помощью​ предсказывает будущие значения​ всех статистических данных​ новый лист с​ в поле, а​по столбцам​ вручную или заполнять​ за последний фактический​в категории​

Прогнозирование значений с помощью функции

​ сумма прогнозируемой прибыли​​.​ чрезвычайно благоприятных обстоятельств,​ Можно выбрать и​ тренду.​ правило, предсказуемы.​ вычислений формулы:​Описание аргументов:​ формулы СРЗНАЧ.​ на основе имеющихся​ дает более точные​ таблицей, содержащей статистические​ затем выберите нужные​.​ ряд значений с​ период. Ставим знак​«Статистические»​

​ на 2019 год,​Оператор производит расчет на​​ которых не было​ другой вид, но​Принцип работы этой функции​​Сделаем анализ временных рядов​​Полученные результаты:​A26:A33 – диапазон ячеек​Определим индекс сезонности для​ данных, зависящих от​ прогноза.​​ и предсказанные значения,​​ параметры.​​Если необходимо заполнить значениями​​ помощью клавиатуры, воспользуйтесь​«*»​и жмем на​​ рассчитанная методом линейной​​ основании введенных данных​​ в предыдущих периодах.​​ тогда, чтобы данные​ несложен: мы предполагаем,​ в Excel. Пример:​Функция имеет следующую синтаксическую​

​ с номерами дней​ каждого месяца (отношение​​ времени, и алгоритма​Если в ваших данных​ и диаграммой, на​Если к двумерной диаграмме​ ряда часть строки,​ командой​и выделяем ячейку,​ кнопку​ зависимости, составит, как​ и выводит результат​Урок:​

​ отображались корректно, придется​ что исходные данные​ торговая сеть анализирует​

​ запись:​	​ месяца, для которых​
​ продаж месяца к​	​ экспоненциального сглаживания (ETS)​
​ прослеживаются сезонные тенденции,​	​ которой они отражены.​
​ (диаграмме распределения) добавляется​	​ выберите вариант​
​Прогрессия​	​ содержащую экспоненциальный тренд.​
​«OK»​	​ и при предыдущем​

Выполнение регрессионного анализа с надстройкой «Пакет анализа»

​ на экран. На​Как построить линию тренда​ выполнить редактирование, в​ можно интерполировать (сгладить)​ данные о продажах​=ПРЕДСКАЗ(x;известные_значения_y;известные_значения_x)​ данные о стоимости​ средней величине). Фактически​ версии AAA.​ то рекомендуется начинать​

support.office.com

Создание прогноза в Excel для Windows

​ С помощью прогноза​​ скользящее среднее, то​по строкам​(вкладка​ Ставим знак минус​.​ методе расчета, 4637,8​ 2018 год планируется​ в Excel​ частности убрать линию​ некой прямой с​ товаров магазинами, находящимися​Описание аргументов:​ бензина еще не​ нужно каждый объем​Таблицы могут содержать следующие​ прогнозирование с даты,​ вы можете предсказывать​ это скользящее среднее​.​Главная​

​ и снова кликаем​В поле​ тыс. рублей.​ прибыль в районе​Экстраполяцию для табличных данных​ аргумента и выбрать​ классическим линейным уравнением​ в городах с​x – обязательный для​ определены;​ продаж за месяц​ столбцы, три из​ предшествующей последней точке​ такие показатели, как​ базируется на порядке​В поле​, группа​ по элементу, в​«Известные значения y»​

​Ещё одной функцией, с​ 4564,7 тыс. рублей.​ можно произвести через​ другую шкалу горизонтальной​ y=kx+b:​

Создание прогноза

1. ​ населением менее 50​ заполнения аргумент, характеризующий​B3:B25 – диапазон ячеек,​

   • ​ разделить на средний​ которых являются вычисляемыми:​ статистических данных.​

   • ​ будущий объем продаж,​

     ​ расположения значений X​Шаг​Редактирование​

   ​ котором находится величина​​, открывшегося окна аргументов,​ помощью которой можно​ На основе полученной​ стандартную функцию Эксель​ оси.​Построив эту прямую и​ 000 человек. Период​ одно или несколько​ содержащих данные о​ объем продаж за​столбец статистических значений времени​Доверительный интервал​ потребность в складских​ в диаграмме. Для​введите число, которое​, кнопка​ выручки за последний​ вводим координаты столбца​ производить прогнозирование в​ таблицы мы можем​ПРЕДСКАЗ​Теперь нам нужно построить​

2. ​ продлив ее вправо​

   ​ – 2012-2015 гг.​​ новых значений независимой​ стоимости бензина за​ год.​ (ваш ряд данных,​

3. ​Установите или снимите флажок​​ запасах или потребительские​​ получения нужного результата​​ определит значение шага​​Заполнить​​ период. Закрываем скобку​​«Прибыль предприятия»​

   

4. ​ Экселе, является оператор​​ построить график при​​. Этот аргумент относится​ линию тренда. Делаем​ за пределы известного​

   

5. ​ Задача – выявить​​ переменной, для которых​​ последние 23 дня;​В ячейке H2 найдем​ содержащий значения времени);​​доверительный интервал​​ тенденции.​

   ​ перед добавлением скользящего​ прогрессии.​).​ и вбиваем символы​. В поле​ РОСТ. Он тоже​

   ​ помощи инструментов создания​ к категории статистических​ щелчок правой кнопкой​ временного диапазона -​ основную тенденцию развития.​ требуется предсказать значения​

Настройка прогноза

​A3:A25 – диапазон ячеек​ общий индекс сезонности​столбец статистических значений (ряд​​, чтобы показать или​​Сведения о том, как​

​ среднего, возможно, потребуется​Тип прогрессии​В экспоненциальных рядах начальное​«*3+»​

​«Известные значения x»​	​ относится к статистической​
​ диаграммы, о которых​	​ инструментов и имеет​ мыши по любой​ получим искомый прогноз.​Внесем данные о реализации​ y (зависимой переменной).​ с номерами дней,​ через функцию: =СРЗНАЧ(G2:G13).​ данных, содержащий соответствующие​ ​ скрыть ее. Доверительный​​ вычисляется прогноз и​ ​ отсортировать значения X.​Результат шага​ значение умножается на​без кавычек. Снова​вносим адрес колонки​ группе инструментов, но,​ шла речь выше.​ следующий синтаксис:​ из точек диаграммы.​Для построения этой прямой​ в таблицу Excel:​ Может принимать числовое​ для которых уже​Спрогнозируем продажи, учитывая рост​ значения);​ ​ интервал — диапазон​ какие параметры можно​Использование функции ПРЕДСКАЗ​Арифметическая​ шаг для получения​ кликаем по той​
​«Год»​	​ в отличие от​​Если поменять год в​​=ПРЕДСКАЗ(X;известные_значения_y;известные значения_x)​ В активировавшемся контекстном​ Excel использует известный​На вкладке «Данные» нажимаем​ значение, массив чисел,​ известна стоимость бензина.​ объема и сезонность.​столбец прогнозируемых значений (вычисленных​ вокруг каждого предполагаемые​ изменить, приведены ниже​   . Функция ПРЕДСКАЗ вычисляет​Шаг — это число, добавляемое​ следующего значения в​ же ячейке, которую​. Остальные поля оставляем​ предыдущих, при расчете​ ячейке, которая использовалась​«X»​ меню останавливаем выбор​
​метод наименьших квадратов​	​ кнопку «Анализ данных».​ ссылку на одну​Результат расчетов:​ На 3 месяца​ с помощью функции​ значения, в котором​ в этой статье.​ или предсказывает будущее​ к каждому следующему​ ряде. Получившийся результат​​ выделяли в последний​​ пустыми. Затем жмем​ применяет не метод​ ​ для ввода аргумента,​​– это аргумент,​ на пункте​. Если коротко, то​ Если она не​ ячейку или диапазон;​Рассчитаем среднюю стоимость 1​ вперед. Продлеваем номера​ ПРЕДСКАЗ.ЕTS);​ 95% точек будущих​На листе введите два​ значение по существующим​ члену прогрессии.​ и каждый последующий​ раз. Для проведения​ на кнопку​
​ линейной зависимости, а​	​ то соответственно изменится​ значение функции для​«Добавить линию тренда»​ суть этого метода​​ видна, заходим в​​известные_значения_y – обязательный аргумент,​
​ л бензина на​	​ периодов временного ряда​Два столбца, представляющее доверительный​ ожидается, находится в​ ряда данных, которые​ значениям. Предсказываемое значение —​​Геометрическая​​ результат умножаются на​
​ расчета жмем на​«OK»​	​ экспоненциальной. Синтаксис этого​ результат, а также​ которого нужно определить.​.​ в том, что​ меню. «Параметры Excel»​ характеризующий уже известные​ основании имеющихся и​ на 3 значения​ интервал (вычисленных с​ интервале, на основе​​ соответствуют друг другу:​​ это y-значение, соответствующее​
​Начальное значение умножается на​	​ шаг.​ кнопку​.​ инструмента выглядит таким​ автоматически обновится график.​ В нашем случае​​Открывается окно форматирования линии​​ наклон и положение​ — «Надстройки». Внизу​
​ числовые значения зависимой​	​ расчетных данных с​ в столбце I:​ помощью функции ПРОГНОЗА.​ прогноза (с нормальным​ряд значений даты или​ заданному x-значению. Известные​ шаг. Получившийся результат​Начальное значение​Enter​Программа рассчитывает и выводит​ образом:​ Например, по прогнозам​ в качестве аргумента​ тренда. В нем​

Формулы, используемые при прогнозировании

​ линии тренда подбирается​ нажимаем «Перейти» к​ переменной y. Может​ помощью функции:​Рассчитаем значения тренда для​ ETS. CONFINT). Эти​ распределением). Доверительный интервал​ времени для временной​ значения — это существующие​ и каждый последующий​Продолжение ряда (геометрическая прогрессия)​

​.​ в выбранную ячейку​=РОСТ(Известные значения_y;известные значения_x; новые_значения_x;[конст])​

• ​ в 2019 году​ будет выступать год,​ можно выбрать один​

• ​ так, чтобы сумма​ «Надстройкам Excel» и​ быть указан в​

• ​=СРЗНАЧ(B3:B33)​ будущих периодов: изменим​ столбцы отображаются только​

• ​ помогут вам понять,​ шкалы;​ x- и y-значения;​ результат умножаются на​1, 2​Прогнозируемая сумма прибыли в​ значение линейного тренда.​​Как видим, аргументы у​​ сумма прибыли составит​​ на который следует​​ из шести видов​

Скачайте пример книги.

​ квадратов отклонений исходных​ выбираем «Пакет анализа».​ виде массива чисел​Результат:​ в уравнении линейной​

См. также:

​ в том случае,​

support.office.com

Прогнозирование продаж в Excel и алгоритм анализа временного ряда

​ точности прогноза. Меньший​ряд соответствующих значений показателя.​ новое значение предсказывается​ шаг.​

​4, 8, 16​ 2019 году, которая​Теперь нам предстоит выяснить​ данной функции в​ 4637,8 тыс. рублей.​ произвести прогнозирование.​

​ аппроксимации:​ данных от построенной​Подключение настройки «Анализ данных»​ или ссылки на​

​Можно сделать вывод о​ функции значение х.​ если установлен флажок​ интервал подразумевает более​Эти значения будут предсказаны​ с использованием линейной​В разделе​1, 3​ была рассчитана методом​ величину прогнозируемой прибыли​ точности повторяют аргументы​Но не стоит забывать,​

Пример прогнозирования продаж в Excel

​«Известные значения y»​Линейная​ линии тренда была​ детально описано здесь.​ диапазон ячеек с​ том, что если​ Для этого можно​доверительный интервал​ уверенно предсказанного для​ для дат в​ регрессии. Этой функцией​Тип​

​9, 27, 81​

​ экспоненциального приближения, составит​ на 2019 год.​

• ​ оператора​
• ​ что, как и​
• ​— база известных​;​ минимальной, т.е. линия​Нужная кнопка появится на​
• ​ числами;​ тенденция изменения цен​

​ просто скопировать формулу​в разделе​ определенный момент. Уровня​ будущем.​

1. ​ можно воспользоваться для​выберите тип прогрессии:​2, 3​ 4639,2 тыс. рублей,​ Устанавливаем знак​ТЕНДЕНЦИЯ​
2. ​ при построении линии​ значений функции. В​Логарифмическая​ тренда наилучшим образом​ ленте.​известные_значения_x – обязательный аргумент,​ на бензин сохранится,​ из D2 в​Параметры​ достоверности 95% по​Примечание:​ прогнозирования будущих продаж,​арифметическая​4.5, 6.75, 10.125​
3. ​ что опять не​«=»​, так что второй​ тренда, отрезок времени​ нашем случае в​;​
4. ​ сглаживала фактические данные.​Из предлагаемого списка инструментов​ который характеризует уже​ предсказания специалистов относительно​ J2, J3, J4.​окна…​
5. ​ умолчанию могут быть​ Для временной шкалы требуются​ потребностей в складских​
6. ​или​Для прогнозирования экспоненциальной зависимости​ сильно отличается от​в любую пустую​ раз на их​ до прогнозируемого периода​ её роли выступает​Экспоненциальная​Excel позволяет легко построить​
7. ​ для статистического анализа​ известные значения независимой​ средней стоимости сбудутся.​
8. ​На основе полученных данных​Щелкните эту ссылку, чтобы​ изменены с помощью​ одинаковые интервалы между​ запасах или тенденций​геометрическая​ выполните следующие действия.​
9. ​ результатов, полученных при​ ячейку на листе.​ описании останавливаться не​ не должен превышать​ величина прибыли за​;​ линию тренда прямо​ выбираем «Экспоненциальное сглаживание».​
10. ​ переменной x, для​​ составляем прогноз по​ загрузить книгу с​ вверх или вниз.​ точками данных. Например,​

​ потребления.​.​

​Укажите не менее двух​

​ вычислении предыдущими способами.​

​ Кликаем по ячейке,​

Алгоритм анализа временного ряда и прогнозирования

​ будем, а сразу​ 30% от всего​ предыдущие периоды.​Степенная​ на диаграмме щелчком​

1. ​ Этот метод выравнивания​ которой определены значения​
2. ​Пример 2. Компания недавно​ продажам на следующие​
3. ​ помощью Excel ПРОГНОЗА.​Сезонность​

​ это могут быть​Использование функций ТЕНДЕНЦИЯ и​В поле​ ячеек, содержащих начальные​Урок:​ в которой содержится​

• ​ перейдем к применению​

​ срока, за который​«Известные значения x»​;​ правой по ряду​

exceltable.com

Функция ПРЕДСКАЗ для прогнозирования будущих значений в Excel

​ подходит для нашего​ зависимой переменной y.​ представила новый продукт.​ 3 месяца (следующего​ Примеры использования функции​Сезонности — это число​ месячные интервалы со​ РОСТ​Предельное значение​ значения.​Другие статистические функции в​ фактическая величина прибыли​ этого инструмента на​ накапливалась база данных.​— это аргументы,​Полиномиальная​ — Добавить линию​ динамического ряда, значения​Примечания:​ С момента вывода​ года) с учетом​ ETS​ в течение (количество​ значениями на первое​   . Функции ТЕНДЕНЦИЯ и​введите значение, на​

Примеры использования функции ПРЕДСКАЗ в Excel

​Если требуется повысить точность​ Excel​ за последний изучаемый​ практике.​

1. ​Урок:​ которым соответствуют известные​;​ тренда (Add Trendline),​ которого сильно колеблются.​Второй и третий аргументы​ на рынок ежедневно​
2. ​ сезонности:​Функции прогнозирования​

​ точек) сезонного узора​ число каждого месяца,​ РОСТ позволяют экстраполировать​ котором нужно остановить​ прогноза, укажите дополнительные​Мы выяснили, какими способами​ год (2016 г.).​Выделяем ячейку вывода результата​Экстраполяция в Excel​ значения функции. В​Линейная фильтрация​ но часто для​Заполняем диалоговое окно. Входной​ рассматриваемой функции должны​ ведется учет количества​

​Общая картина составленного прогноза​

​Прогнозирование продаж в Excel​ и определяется автоматически.​ годичные или числовые​ будущие​ прогрессию.​

​ начальные значения.​

• ​ можно произвести прогнозирование​ Ставим знак​ и уже привычным​Для прогнозирования можно использовать​ их роли у​.​
• ​ расчетов нам нужна​ интервал – диапазон​ принимать ссылки на​ клиентов, купивших этот​
• ​ выглядит следующим образом:​ не сложно составить​ Например годового цикла​ интервалы. Если на​

​y​

​Примечание:​Удерживая правую кнопку мыши,​ в программе Эксель.​«+»​ путем вызываем​

​ ещё одну функцию​

​ нас выступает нумерация​

​Давайте для начала выберем​ не линия, а​ со значениями продаж.​ непустые диапазоны ячеек​ продукт. Предположить, каким​График прогноза продаж:​

​ при наличии всех​

Анализ прогноза спроса продукции в Excel по функции ПРЕДСКАЗ

​ продаж, с каждой​ временной шкале не​-значения, продолжающие прямую линию​ Если в ячейках уже​ перетащите маркер заполнения​ Графическим путем это​. Далее кликаем по​Мастер функций​ –​ годов, за которые​

​ линейную аппроксимацию.​

​ числовые значения прогноза,​ Фактор затухания –​ или такие диапазоны,​ будет спрос на​График сезонности:​ необходимых финансовых показателей.​ точки, представляющий месяц,​ хватает до 30 %​ или экспоненциальную кривую,​ содержатся первые члены​ в нужном направлении​ можно сделать через​ ячейке, в которой​. В списке статистических​ТЕНДЕНЦИЯ​ была собрана информация​В блоке настроек​ которые ей соответствуют.​ коэффициент экспоненциального сглаживания​ в которых число​ протяжении 5 последующих​

​​В данном примере будем​ сезонности равно 12.​

​ точек данных или​ наилучшим образом описывающую​ прогрессии и требуется,​ для заполнения ячеек​ применение линии тренда,​ содержится рассчитанный ранее​ операторов ищем пункт​. Она также относится​

​ о прибыли предыдущих​

​«Прогноз»​ Вот, как раз,​ (по умолчанию –​

​ ячеек совпадает. Иначе​ дней.​Алгоритм анализа временного ряда​

​ использовать линейный тренд​

​ Автоматическое обнаружение можно​ есть несколько чисел​ существующие данные. Эти​ чтобы приложение Microsoft​ возрастающими или убывающими​ а аналитическим –​ линейный тренд. Ставим​«РОСТ»​ к категории статистических​ лет.​в поле​

Прогнозирование будущих значений в Excel по условию

​ их и вычисляет​ 0,3). Выходной интервал​ функция ПРЕДСКАЗ вернет​Вид исходной таблицы данных:​ для прогнозирования продаж​ для составления прогноза​ переопределить, выбрав​ с одной и​ функции могут возвращать​ Excel создало прогрессию​

​ значениями, отпустите правую​

​ используя целый ряд​ знак​, выделяем его и​ операторов. Её синтаксис​Естественно, что в качестве​

​«Вперед на»​

​ функция​ – ссылка на​ код ошибки #Н/Д.​Как видно, в первые​ в Excel можно​ по продажам на​Задание вручную​ той же меткой​y​ автоматически, установите флажок​ кнопку, а затем​ встроенных статистических функций.​«*»​

​ щелкаем по кнопке​

Особенности использования функции ПРЕДСКАЗ в Excel

​ во многом напоминает​ аргумента не обязательно​

​устанавливаем число​

​ПРЕДСКАЗ (FORECAST)​

• ​ верхнюю левую ячейку​Если одна или несколько​ дни спрос был​ построить в три​ бушующие периоды с​и затем выбрав​ времени, это нормально.​-значения, соответствующие заданным​Автоматическое определение шага​ щелкните​ В результате обработки​
• ​. Так как между​«OK»​ синтаксис инструмента​ должен выступать временной​«3,0»​.​ выходного диапазона. Сюда​ ячеек из диапазона,​ небольшим, затем он​
• ​ шага:​ учетом сезонности.​ числа.​ Прогноз все равно​x​.​

​Экспоненциальное приближение​

1. ​ идентичных данных этими​ последним годом изучаемого​.​ПРЕДСКАЗ​ отрезок. Например, им​, так как нам​Синтаксис функции следующий​ программа поместит сглаженные​ ссылка на который​
2. ​ рос достаточно большими​Выделяем трендовую составляющую, используя​Линейный тренд хорошо подходит​Примечание:​ будет точным. Но​-значениям, на базе линейной​Если имеются существующие данные,​в контекстное меню.​ операторами может получиться​ периода (2016 г.)​Происходит активация окна аргументов​и выглядит следующим​ может являться температура,​
3. ​ нужно составить прогноз​=ПРЕДСКАЗ(X; Известные_значения_Y; Известные_значения_X)​ уровни и размер​ передана в качестве​ темпами, а на​ функцию регрессии.​ для формирования плана​ Если вы хотите задать​ для повышения точности​ или экспоненциальной зависимости.​
4. ​ для которых следует​Например, если ячейки C1:E1​ разный итог. Но​ и годом на​ указанной выше функции.​ образом:​
5. ​ а значением функции​ на три года​где​ определит самостоятельно. Ставим​ аргумента x, содержит​ протяжении последних трех​Определяем сезонную составляющую в​ по продажам для​
6. ​ сезонность вручную, не​ прогноза желательно перед​ Используя существующие​ спрогнозировать тренд, можно​ содержат начальные значения​ это не удивительно,​ который нужно сделать​ Вводим в поля​=ТЕНДЕНЦИЯ(Известные значения_y;известные значения_x; новые_значения_x;[конст])​ может выступать уровень​ вперед. Кроме того,​Х​ галочки «Вывод графика»,​ нечисловые данные или​ дней изменялся незначительно.​ виде коэффициентов.​

exceltable.com

Анализ временных рядов и прогнозирование в Excel на примере

​ развивающегося предприятия.​ используйте значения, которые​ его созданием обобщить​x​ создать на диаграмме​ 3, 5 и​ так как все​

​ прогноз (2019 г.)​ этого окна данные​Как видим, аргументы​ расширения воды при​ можно установить галочки​- точка во​ «Стандартные погрешности».​ текстовую строку, которая​ Это свидетельствует о​Вычисляем прогнозные значения на​

Временные ряды в Excel

​Excel – это лучший​ меньше двух циклов​ данные.​-значения и​ линия тренда. Например,​ 8, то при​ они используют разные​ лежит срок в​ полностью аналогично тому,​«Известные значения y»​

​ нагревании.​ около настроек​ времени, для которой​Закрываем диалоговое окно нажатием​ не может быть​ том, что основным​ определенный период.​ в мире универсальный​ статистических данных. При​Выделите оба ряда данных.​y​

​ если имеется созданная​ протаскивании вправо значения​

​ методы расчета. Если​ три года, то​ как мы их​и​При вычислении данным способом​«Показывать уравнение на диаграмме»​ мы делаем прогноз​ ОК. Результаты анализа:​ преобразована в число,​

​ фактором роста продаж​Нужно понимать, что точный​

​ аналитический инструмент, который​ таких значениях этого​

​Совет:​-значения, возвращаемые этими функциями,​ в Excel диаграмма,​ будут возрастать, влево —​ колебание небольшое, то​ устанавливаем в ячейке​ вводили в окне​

​«Известные значения x»​ используется метод линейной​и​Известные_значения_Y​Для расчета стандартных погрешностей​ результатом выполнения функции​ на данный момент​ прогноз возможен только​ позволяет не только​ параметра приложению Excel​ Если выделить ячейку в​ можно построить прямую​ на которой приведены​ убывать.​ все эти варианты,​

​ число​ аргументов оператора​

​полностью соответствуют аналогичным​ регрессии.​«Поместить на диаграмме величину​- известные нам​ Excel использует формулу:​ ПРЕДСКАЗ для данных​

​ является не расширение​

Прогнозирование временного ряда в Excel

​ при индивидуализации модели​ обрабатывать статистические данные,​ не удастся определить​

​ одном из рядов,​ или кривую, описывающую​ данные о продажах​Совет:​ применимые к конкретному​«3»​

​ТЕНДЕНЦИЯ​

​ элементам оператора​Давайте разберем нюансы применения​ достоверности аппроксимации (R^2)»​

​ значения зависимой переменной​ =КОРЕНЬ(СУММКВРАЗН(‘диапазон фактических значений’;​ значений x будет​ базы клиентов, а​ прогнозирования. Ведь разные​

​ но и составлять​ сезонные компоненты. Если​ Excel автоматически выделит​

​ существующие данные.​ за первые несколько​ Чтобы управлять созданием ряда​ случаю, можно считать​. Чтобы произвести расчет​. После того, как​ПРЕДСКАЗ​

​ оператора​

​. Последний показатель отображает​ (прибыль)​ ‘диапазон прогнозных значений’)/​ код ошибки #ЗНАЧ!.​ развитие продаж с​

​ временные ряды имеют​ прогнозы с высокой​ же сезонные колебания​ остальные данные.​

​Использование функций ЛИНЕЙН и​ месяцев года, можно​

​ вручную или заполнять​ относительно достоверными.​ кликаем по кнопке​ информация внесена, жмем​, а аргумент​

exceltable.com

Быстрый прогноз функцией ПРЕДСКАЗ (FORECAST)

​ПРЕДСКАЗ​ качество линии тренда.​Известные_значения_X​ ‘размер окна сглаживания’).​Статистическая дисперсия величин (можно​ постоянными клиентами. В​ разные характеристики.​ точностью. Для того​ недостаточно велики и​На вкладке​ ЛГРФПРИБЛ​ добавить к ней​ ряд значений с​Автор: Максим Тютюшев​Enter​​ на кнопку​​«Новые значения x»​на конкретном примере.​ После того, как​

​- известные нам​ Например, =КОРЕНЬ(СУММКВРАЗН(C3:C5;D3:D5)/3).​ рассчитать с помощью​ таких случаях рекомендуют​бланк прогноза деятельности предприятия​ чтобы оценить некоторые​ алгоритму не удается​

​Данные​   . Функции ЛИНЕЙН и​ линию тренда, которая​ помощью клавиатуры, воспользуйтесь​Когда необходимо оценить затраты​

​.​«OK»​​соответствует аргументу​​ Возьмем всю ту​ настройки произведены, жмем​ значения независимой переменной​​ формул ДИСП.Г, ДИСП.В​ использовать не линейную​Чтобы посмотреть общую картину​ возможности Excel в​ их выявить, прогноз​в группе​ ЛГРФПРИБЛ позволяют вычислить​ представит общие тенденции​

​ командой​ следующего года или​Как видим, прогнозируемая величина​.​«X»​ же таблицу. Нам​ на кнопку​ (даты или номера​Составим прогноз продаж, используя​ и др.), передаваемых​ регрессию, а логарифмический​ с графиками выше​ области прогнозирования продаж,​ примет вид линейного​​Прогноз​​ прямую линию или​

​ продаж (рост, снижение​

​Прогрессия​

​ предсказать ожидаемые результаты​

• ​ прибыли, рассчитанная методом​​Результат обработки данных выводится​предыдущего инструмента. Кроме​ нужно будет узнать​
• ​«Закрыть»​​ периодов)​ данные из предыдущего​ в качестве аргумента​
• ​ тренд, чтобы результаты​​ описанного прогноза рекомендуем​ разберем практический пример.​ тренда.​нажмите кнопку​

planetaexcel.ru

​ экспоненциальную кривую для​

Содержание

• 1 Выполнение аппроксимации
  • 1.1 Способ 1: линейное сглаживание
  • 1.2 Способ 2: экспоненциальная аппроксимация
  • 1.3 Способ 3: логарифмическое сглаживание
  • 1.4 Способ 4: полиномиальное сглаживание
  • 1.5 Способ 5: степенное сглаживание
  • 1.6 Помогла ли вам эта статья?
• 2 Аппроксимация в Excel статистических данных аналитической функцией.
• 3 Итоги.
• 4 P.S. (04.06.2017)
• 5 Высокоточная красивая замена табличных данных простым уравнением.

Среди различных методов прогнозирования нельзя не выделить аппроксимацию. С её помощью можно производить приблизительные подсчеты и вычислять планируемые показатели, путем замены исходных объектов на более простые. В Экселе тоже существует возможность использования данного метода для прогнозирования и анализа. Давайте рассмотрим, как этот метод можно применить в указанной программе встроенными инструментами.

Выполнение аппроксимации

Наименование данного метода происходит от латинского слова proxima – «ближайшая» Именно приближение путем упрощения и сглаживания известных показателей, выстраивание их в тенденцию и является его основой. Но данный метод можно использовать не только для прогнозирования, но и для исследования уже имеющихся результатов. Ведь аппроксимация является, по сути, упрощением исходных данных, а упрощенный вариант исследовать легче.

Главный инструмент, с помощью которого проводится сглаживания в Excel – это построение линии тренда. Суть состоит в том, что на основе уже имеющихся показателей достраивается график функции на будущие периоды. Основное предназначение линии тренда, как не трудно догадаться, это составление прогнозов или выявление общей тенденции.

Но она может быть построена с применением одного из пяти видов аппроксимации:

• Линейной;
• Экспоненциальной;
• Логарифмической;
• Полиномиальной;
• Степенной.

Рассмотрим каждый из вариантов более подробно в отдельности.

Урок: Как построить линию тренда в Excel

Способ 1: линейное сглаживание

Прежде всего, давайте рассмотрим самый простой вариант аппроксимации, а именно с помощью линейной функции. На нем мы остановимся подробнее всего, так как изложим общие моменты характерные и для других способов, а именно построение графика и некоторые другие нюансы, на которых при рассмотрении последующих вариантов уже останавливаться не будем.

Прежде всего, построим график, на основании которого будем проводить процедуру сглаживания. Для построения графика возьмем таблицу, в которой помесячно указана себестоимость единицы продукции, производимой предприятием, и соответствующая прибыль в данном периоде. Графическая функция, которую мы построим, будет отображать зависимость увеличения прибыли от уменьшения себестоимости продукции.

1. Для построения графика, прежде всего, выделяем столбцы «Себестоимость единицы продукции» и «Прибыль». После этого перемещаемся во вкладку «Вставка». Далее на ленте в блоке инструментов «Диаграммы» щелкаем по кнопке «Точечная». В открывшемся списке выбираем наименование «Точечная с гладкими кривыми и маркерами». Именно данный вид диаграмм наиболее подходит для работы с линией тренда, а значит, и для применения метода аппроксимации в Excel.
2. График построен.
3. Для добавления линии тренда выделяем его кликом правой кнопки мыши. Появляется контекстное меню. Выбираем в нем пункт «Добавить линию тренда…».

   

   Существует ещё один вариант её добавления. В дополнительной группе вкладок на ленте «Работа с диаграммами» перемещаемся во вкладку «Макет». Далее в блоке инструментов «Анализ» щелкаем по кнопке «Линия тренда». Открывается список. Так как нам нужно применить линейную аппроксимацию, то из представленных позиций выбираем «Линейное приближение».

4. Если же вы выбрали все-таки первый вариант действий с добавлением через контекстное меню, то откроется окно формата.

   В блоке параметров «Построение линии тренда (аппроксимация и сглаживание)» устанавливаем переключатель в позицию «Линейная».
   При желании можно установить галочку около позиции «Показывать уравнение на диаграмме». После этого на диаграмме будет отображаться уравнение сглаживающей функции.

   Также в нашем случае для сравнения различных вариантов аппроксимации важно установить галочку около пункта «Поместить на диаграмму величину достоверной аппроксимации (R^2)». Данный показатель может варьироваться от 0 до 1. Чем он выше, тем аппроксимация качественнее (достовернее). Считается, что при величине данного показателя 0,85 и выше сглаживание можно считать достоверным, а если показатель ниже, то – нет.

   После того, как провели все вышеуказанные настройки. Жмем на кнопку «Закрыть», размещенную в нижней части окна.

5. Как видим, на графике линия тренда построена. При линейной аппроксимации она обозначается черной прямой полосой. Указанный вид сглаживания можно применять в наиболее простых случаях, когда данные изменяются довольно быстро и зависимость значения функции от аргумента очевидна.

Сглаживание, которое используется в данном случае, описывается следующей формулой:

y=ax+b

В конкретно нашем случае формула принимает такой вид:

y=-0,1156x+72,255

Величина достоверности аппроксимации у нас равна 0,9418, что является довольно приемлемым итогом, характеризующим сглаживание, как достоверное.

Способ 2: экспоненциальная аппроксимация

Теперь давайте рассмотрим экспоненциальный тип аппроксимации в Эксель.

1. Для того, чтобы изменить тип линии тренда, выделяем её кликом правой кнопки мыши и в раскрывшемся меню выбираем пункт «Формат линии тренда…».
2. После этого запускается уже знакомое нам окно формата. В блоке выбора типа аппроксимации устанавливаем переключатель в положение «Экспоненциальная». Остальные настройки оставим такими же, как и в первом случае. Щелкаем по кнопке «Закрыть».
3. После этого линия тренда будет построена на графике. Как видим, при использовании данного метода она имеет несколько изогнутую форму. При этом уровень достоверности равен 0,9592, что выше, чем при использовании линейной аппроксимации. Экспоненциальный метод лучше всего использовать в том случае, когда сначала значения быстро изменяются, а потом принимают сбалансированную форму.

Общий вид функции сглаживания при этом такой:

y=be^x

где e – это основание натурального логарифма.

В конкретно нашем случае формула приняла следующую форму:

y=6282,7*e^(-0,012*x)

Способ 3: логарифмическое сглаживание

Теперь настала очередь рассмотреть метод логарифмической аппроксимации.

1. Тем же способом, что и в предыдущий раз через контекстное меню запускаем окно формата линии тренда. Устанавливаем переключатель в позицию «Логарифмическая» и жмем на кнопку «Закрыть».
2. Происходит процедура построения линии тренда с логарифмической аппроксимацией. Как и в предыдущем случае, такой вариант лучше использовать тогда, когда изначально данные быстро изменяются, а потом принимают сбалансированный вид. Как видим, уровень достоверности равен 0,946. Это выше, чем при использовании линейного метода, но ниже, чем качество линии тренда при экспоненциальном сглаживании.

В общем виде формула сглаживания выглядит так:

y=a*ln(x)+b

где ln – это величина натурального логарифма. Отсюда и наименование метода.

В нашем случае формула принимает следующий вид:

y=-62,81ln(x)+404,96

Способ 4: полиномиальное сглаживание

Настал черед рассмотреть метод полиномиального сглаживания.

1. Переходим в окно формата линии тренда, как уже делали не раз. В блоке «Построение линии тренда» устанавливаем переключатель в позицию «Полиномиальная». Справа от данного пункта расположено поле «Степень». При выборе значения «Полиномиальная» оно становится активным. Здесь можно указать любое степенное значение от 2 (установлено по умолчанию) до 6. Данный показатель определяет число максимумов и минимумов функции. При установке полинома второй степени описывается только один максимум, а при установке полинома шестой степени может быть описано до пяти максимумов. Для начала оставим настройки по умолчанию, то есть, укажем вторую степень. Остальные настройки оставляем такими же, какими мы выставляли их в предыдущих способах. Жмем на кнопку «Закрыть».
2. Линия тренда с использованием данного метода построена. Как видим, она ещё более изогнута, чем при использовании экспоненциальной аппроксимации. Уровень достоверности выше, чем при любом из использованных ранее способов, и составляет 0,9724.

   

   Данный метод наиболее успешно можно применять в том случае, если данные носят постоянно изменчивый характер. Функция, описывающая данный вид сглаживания, выглядит таким образом:

   y=a1+a1*x+a2*x^2+…+an*x^n

   В нашем случае формула приняла такой вид:

   y=0,0015*x^2-1,7202*x+507,01

3. Теперь давайте изменим степень полиномов, чтобы увидеть, будет ли отличаться результат. Возвращаемся в окно формата. Тип аппроксимации оставляем полиномиальным, но напротив него в окне степени устанавливаем максимально возможное значение – 6.
4. Как видим, после этого наша линия тренда приняла форму ярко выраженной кривой, у которой число максимумов равно шести. Уровень достоверности повысился ещё больше, составив 0,9844.

Формула, которая описывает данный тип сглаживания, приняла следующий вид:

y=8E-08x^6-0,0003x^5+0,3725x^4-269,33x^3+109525x^2-2E+07x+2E+09

Способ 5: степенное сглаживание

В завершении рассмотрим метод степенной аппроксимации в Excel.

1. Перемещаемся в окно «Формат линии тренда». Устанавливаем переключатель вида сглаживания в позицию «Степенная». Показ уравнения и уровня достоверности, как всегда, оставляем включенными. Жмем на кнопку «Закрыть».
2. Программа формирует линию тренда. Как видим, в нашем случае она представляет собой линию с небольшим изгибом. Уровень достоверности равен 0,9618, что является довольно высоким показателем. Из всех вышеописанных способов уровень достоверности был выше только при использовании полиномиального метода.

Данный способ эффективно используется в случаях интенсивного изменения данных функции. Важно учесть, что этот вариант применим только при условии, что функция и аргумент не принимают отрицательных или нулевых значений.

Общая формула, описывающая данный метод имеет такой вид:

y=bx^n

В конкретно нашем случае она выглядит так:

y = 6E+18x^(-6,512)

Как видим, при использовании конкретных данных, которые мы применяли для примера, наибольший уровень достоверности показал метод полиномиальной аппроксимации с полиномом в шестой степени (0,9844), наименьший уровень достоверности у линейного метода (0,9418). Но это совсем не значит, что такая же тенденция будет при использовании других примеров. Нет, уровень эффективности у приведенных выше методов может значительно отличаться, в зависимости от конкретного вида функции, для которой будет строиться линия тренда. Поэтому, если для этой функции выбранный метод наиболее эффективен, то это совсем не означает, что он также будет оптимальным и в другой ситуации.

Если вы пока не можете сразу определить, основываясь на вышеприведенных рекомендациях, какой вид аппроксимации подойдет конкретно в вашем случае, то есть смысл попробовать все методы. После построения линии тренда и просмотра её уровня достоверности можно будет выбрать оптимальный вариант.

Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы.

Задайте свой вопрос в комментариях, подробно расписав суть проблемы. Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.

Помогла ли вам эта статья?

Да Нет

Опубликовано 05 Янв 2014
Рубрика: Справочник Excel | 18 комментариев

(Обратите внимание на дополнительный раздел от 04.06.2017 в конце статьи.)

Учет и контроль! Те, кому за 40 должны хорошо помнить этот лозунг из эпохи построения социализма и коммунизма в нашей стране.

Но без хорошо налаженного учета невозможно эффективное функционирование ни страны, ни области, ни предприятия, ни домашнего хозяйства при любой общественно-экономической формации общества! Для составления прогнозов и планов деятельности и развития необходимы исходные данные. Где их брать? Только один достоверный источник – это ваши статистические учетные данные предыдущих периодов времени.

Учитывать результаты своей деятельности, собирать и записывать информацию, обрабатывать и анализировать данные, применять результаты анализа для принятия правильных решений в будущем должен, в моем понимании, каждый здравомыслящий человек. Это есть ничто иное, как накопление и рациональное использование своего жизненного опыта. Если не вести учет важных данных, то вы через определенный период времени их забудете и, начав заниматься этими вопросами вновь, вы опять наделаете те же ошибки, что делали, когда впервые этим занимались.

«Мы, помню, 5 лет назад изготавливали до 1000 штук таких изделий в месяц, а сейчас и 700 еле-еле собираем!». Открываем статистику и видим, что 5 лет назад и 500 штук не изготавливали…

«Во сколько обходится километр пробега твоего автомобиля с учетом всех затрат?» Открываем статистику – 6 руб./км. Поездка на работу – 107 рублей. Дешевле, чем на такси (180 рублей) более чем в полтора раза. А бывали времена, когда на такси было дешевле…

«Сколько времени требуется для изготовления металлоконструкций уголковой башни связи высотой 50 м?» Открываем статистику – и через 5 минут готов ответ…

«Сколько будет стоить ремонт комнаты в квартире?» Поднимаем старые записи, делаем поправку на инфляцию за прошедшие годы, учитываем, что в прошлый раз купили материалы на 10% дешевле рыночной цены и – ориентировочную стоимость мы уже знаем…

Ведя учет своей профессиональной деятельности, вы всегда будете готовы ответить на вопрос начальника: «Когда!!!???». Ведя учет домашнего хозяйства, легче спланировать расходы на крупные покупки, отдых и прочие расходы в будущем, приняв соответствующие меры по дополнительному заработку или по сокращению необязательных расходов сегодня.

В этой статье я на простом примере покажу, как  можно обрабатывать собранные статистические данные в Excel для возможности дальнейшего использования при прогнозировании будущих периодов.

Производственный участок изготавливает строительные металлоконструкции из листового и профильного металлопроката. Участок работает стабильно, заказы однотипные, численность рабочих колеблется незначительно. Есть данные о выпуске продукции за предыдущие 12 месяцев и о количестве переработанного в эти периоды времени металлопроката по группам: листы, двутавры, швеллеры, уголки, трубы круглые, профили прямоугольного сечения, круглый прокат. После предварительного анализа исходных данных возникло предположение, что  суммарный месячный выпуск металлоконструкций существенно зависит от количества уголков в заказах. Проверим это предположение.

Прежде всего, несколько слов об аппроксимации. Мы будем искать закон – аналитическую функцию, то есть функцию, заданную уравнением, которое лучше других описывает зависимость общего выпуска металлоконструкций от количества уголкового проката в выполненных заказах. Это и есть аппроксимация, а найденное уравнение называется аппроксимирующей функцией для исходной функции, заданной в виде таблицы.

1. Включаем Excel и помещаем на лист таблицу с данными статистики.

2. Далее строим и форматируем точечную диаграмму, в которой по оси X задаем значения аргумента – количество переработанных уголков в тоннах. По оси Y откладываем значения исходной функции – общий выпуск металлоконструкций в месяц, заданные таблицей.

О том, как построить подобную диаграмму, подробно рассказано в статье «Как строить графики в Excel?».

3. «Наводим» мышь на любую из точек на графике и щелчком правой кнопки вызываем контекстное меню (как говорит один мой хороший товарищ — работая в незнакомой программе, когда не знаешь, что делать, чаще щелкай правой кнопкой мыши…). В выпавшем меню выбираем «Добавить линию тренда…».

4. В появившемся окне «Линия тренда» на вкладке «Тип» выбираем «Линейная».

5. Далее на вкладке «Параметры» ставим 2 галочки и нажимаем «ОК».

6. На графике появилась прямая линия, аппроксимирующая нашу табличную зависимость.

Мы видим кроме самой линии уравнение этой линии и, главное, мы видим значение параметра R2 – величины достоверности аппроксимации! Чем ближе его значение к 1, тем наиболее точно выбранная функция аппроксимирует табличные данные!

7. Строим линии тренда, используя степенную, логарифмическую, экспоненциальную и полиномиальную аппроксимации по аналогии с тем, как мы строили линейную линию тренда.

Лучше всех из выбранных функций аппроксимирует наши данные полином второй степени, у него максимальный коэффициент достоверности R2.

Однако хочу вас предостеречь! Если вы возьмете полиномы более высоких степеней, то, возможно, получите еще лучшие результаты, но кривые будут иметь замысловатый вид…. Здесь важно понимать, что мы ищем функцию, которая имеет физический смысл. Что это означает? Это означает, что нам нужна аппроксимирующая функция, которая будет выдавать адекватные результаты не только внутри рассматриваемого диапазона значений X, но и за его пределами, то есть ответит на вопрос: «Какой будет выпуск металлоконструкций при количестве переработанных за месяц уголков  меньше 45 и больше 168 тонн!» Поэтому я не рекомендую увлекаться полиномами высоких степеней, да и параболу (полином второй степени) выбирать осторожно!

Итак, нам необходимо выбрать функцию, которая не только хорошо интерполирует табличные данные в пределах диапазона значений X=45…168, но и допускает адекватную экстраполяцию за пределами этого диапазона. Я выбираю в данном случае логарифмическую функцию, хотя можно выбрать и линейную, как наиболее простую. В рассматриваемом примере при выборе линейной аппроксимации в excel ошибки будут больше, чем при выборе логарифмической, но не на много.

8. Удаляем все линии тренда с поля диаграммы, кроме логарифмической функции. Для этого щелкаем правой кнопкой мыши по ненужным линиям и в выпавшем контекстном меню выбираем «Очистить».

9. В завершении добавим к точкам табличных данных планки погрешностей. Для этого правой кнопкой мыши щелкаем на любой из точек на графике и в контекстном меню выбираем «Формат рядов данных…» и настраиваем данные на вкладке «Y-погрешности» так, как на рисунке ниже.

10. Затем щелкаем по любой из линий диапазонов погрешностей правой кнопкой мыши, выбираем в контекстном меню «Формат полос погрешностей…» и в окне «Формат планок погрешностей» на вкладке «Вид» настраиваем цвет и толщину линий.

Аналогичным образом форматируются любые другие объекты диаграммы в Excel!

Окончательный результат диаграммы представлен на следующем снимке экрана.

Итоги.

Результатом всех предыдущих действий стала полученная формула аппроксимирующей функции y=-172,01*ln (x)+1188,2. Зная ее, и количество уголков в месячном наборе работ, можно с высокой степенью вероятности (±4% — смотри планки погрешностей) спрогнозировать общий выпуск металлоконструкций за месяц! Например, если в плане на месяц 140 тонн уголков, то общий выпуск, скорее всего, при прочих равных составит 338±14 тонн.

Для повышения достоверности аппроксимации статистических данных должно быть много. Двенадцать пар значений – это маловато.

Из практики скажу, что хорошим результатом следует считать нахождение аппроксимирующей функции с коэффициентом достоверности R2>0,87. Отличный результат – при  R2>0,94.

На практике бывает трудно выделить один самый главный  определяющий фактор (в нашем примере – масса переработанных за месяц уголков), но если постараться, то в каждой конкретной задаче его всегда можно найти! Конечно, общий выпуск продукции за месяц реально зависит от сотни факторов, для учета которых необходимы существенные трудозатраты нормировщиков и других специалистов. Только результат все равно будет приблизительным! Так стоит ли нести затраты, если есть гораздо более дешевое математическое моделирование!

В этой статье я лишь прикоснулся к верхушке айсберга под названием сбор, обработка и практическое использование статистических данных. О том удалось, или нет, мне расшевелить ваш интерес к этой теме, надеюсь узнать из комментариев и рейтинга статьи в поисковиках.

Затронутый вопрос аппроксимации функции одной переменной имеет широкое практическое применение в разных сферах жизни. Но гораздо большее применение имеет решение задачи аппроксимации функции нескольких независимых переменных…. Об этом и не только читайте в следующих статьях на блоге.

Подписывайтесь на анонсы статей в окне, расположенном в конце каждой статьи или в окне вверху страницы.

Не забывайте подтверждать подписку кликом по ссылке в письме, которое придет к вам на указанную почту (может прийти в папку «Спам»)!!!

С интересом прочту Ваши комментарии, уважаемые читатели! Пишите!

P.S. (04.06.2017)

Высокоточная красивая замена табличных данных простым уравнением.

Вас не устраивают полученные точность аппроксимации (R2
Подробности Автор: Administrator Родительская категория: Заметки Категория: Компьютерная повседневность Создано: 28 января 2013 Обновлено: 15 мая 2014 Просмотров: 28651

Чтобы приступить к аппроксимации кривой ваших экспериментальных данных в Excel 2003:

1. Создайте диаграмму (график).

2. Выделите линию функции на графике и нажмите правую кнопку мыши, выберите «Добавить линию тренда»

3. Выберите тип аппроксимации во вкладке «Тип» в откурывшемся диалоговом окне «Линия тренда»

4. На вкладке «Параметры» — прогностические параметры, показывать уравнение на графике или нет

Аппроксимация (от лат. approximo — приближаюсь) — это замена одних математических объектов другими, в том или ином смысле близкими к исходным. Аппроксимация позволяет исследовать числовые характеристики и качественные свойства объекта, сводя задачу к изучению более простых или более удобных объектов (например, таких, характеристики которых легко вычисляются или свойства которых уже известны). В этой нашей статье мы постараемся подробно рассмотреть вопрос о том, как апроксимировать график в офисной программе Excel?

В MS Excel аппроксимация экспериментальных данных осуществляется путем построения их графика (x – отвлеченные величины) или точечного графика (x – имеет конкретные значения) с последующим подбором подходящей аппроксимирующей функции (линии тренда).

1. Создайте диаграмму (график).
2. Выделите линию функции на графике и нажмите правую кнопку мыши, выберите «Добавить линию тренда».
3. Выберите тип аппроксимации во вкладке «Тип» в откурывшемся диалоговом окне «Линия тренда».
4. На вкладке «Параметры» — прогностические параметры, показывать уравнение на графике или нет.

Решить задачу аппроксимации экспериментальных данных – значит построить уравнение регрессии. Задача аппроксимации возникает в случае необходимости аналитически, то есть в виде математической зависимости, описать реальные явления, наблюдения за которыми заданы в виде таблицы, содержащей значения показателя в разные моменты времени или при разных значениях независимого аргумента. Например,

— известны показатели прибыли (их можно обозначить Y) в зависимости от размера капиталовложений (X);

— известны объемы реализации фирмы (Y) за шесть недель ее работы. В этом случае, X – это последовательность недель.

Иногда говорят, что требуется построить эмпирическую модель. Эмпирической называется модель, построенная на основе реальных наблюдений. Если модель удается найти, можно сделать прогноз о поведении исследуемого явления и процесса в будущем и, возможно, выбрать оптимальное направление ее развития.

В общем случае задача аппроксимации экспериментальных данных имеет следующую постановку:

Пусть известны данные, полученные практическим путем (в ходе n экспериментов или наблюдений), которые можно представить парами чисел (хi; уi). Зависимость между ними отражает таблица:

X	х1	х2	х3	…	хn
Y	y1	y2	y3	…	yn

Имеется класс разнообразных функций F. Требуется найти аналитическое (т.е. математическое) выражение зависимости между этими показателями, то есть надо подобрать из множества функций F функцию f, такую что . которая наилучшим образом сглаживала бы экспериментальную зависимость между переменными и по возможности точно отражала общую тенденцию зависимости между X и Y, исключая погрешности измерения и случайные отклонения.

Выяснить вид функции можно либо из теоретических соображений, либо анализируя расположение точек (хi; уi) на координатной плоскости.

Графически решить задачу аппроксимации означает, провести такую кривую , точки которой (хi; ŷi) находились бы как можно ближе к исходным точкам (хi; уi), отображающим экспериментальные данные.

Для решения задачи аппроксимации используют метод наименьших квадратов.

При этом функция считается наилучшим приближением к , если для нее сумма квадратов отклонений «теоретических» значений , найденных по эмпирической формуле, от соответствующих опытных значений , имеет наименьшее значение по сравнению с другими функциями, из числа которых выбирается искомое приближение.

Математическая запись метода наименьших квадратов имеет вид:

(1)

где n — количество наблюдений показателей.

Таким образом, задача аппроксимации распадается на две части.

Сначала устанавливают вид зависимости и, соответственно, вид эмпирической формулы, то есть решают, является ли она линейной, квадратичной, логарифмической или какой-либо другой. Если нет каких-либо теоретических соображений для подбора вида формулы, обычно выбирают функциональную зависимость из числа наиболее простых, сравнивая их графики с графиком заданной функции.

После этого определяются численные значения неизвестных параметров выбранной эмпирической формулы, для которых приближение к заданной функции оказывается наилучшим.

Простейшим видом эмпирической модели с двумя параметрами, используемой для аппроксимации результатов экспериментов, является линейная регрессия, описываемая линейной функцией:

где а, b — искомые параметры.

Для модели линейной регрессии метод наименьших квадратов (1) запишется :

(2)

Для решения (2) относительно а и b приравнивают к нулю частные производные:

В итоге для нахождения a и b надо решить систему линейных алгебраических уравнений вида:

(3)

Реализовать метод наименьших квадратов в случае линейной регрессии в Excel можно различными способами.

1 способ. Построить систему линейных алгебраических уравнений, подставив в (3) все известные значения, и решить ее, например, матричным методом (см. зад. 4).

Рис. 25

В формульном виде элемент расчетной таблицы приведен на рис. 26.

Рис.26

2 способ. Решить в Excel задачу оптимизации (2), применив для этого Поиск решения (см. зад. 5).

Рис.27

Замечание 1. Следует обратить внимание, что для целевой функции S удобно применить встроенную математическую функцию СУММКВРАЗН(массив1;массив2), в результате которой как раз и вычисляется сумма квадратов разностей двух массивов. В нашем случае следует в качестве массива1 указать диапазон исходных значений , а в качестве массива2 – «теоретические» значения , рассчитанные по формуле , где a и b – это адреса ячеек с искомыми значениями.

Замечание 2. В диалоговом окне команды Поиск решения следует задать целевую ячейку, направление цели – на минимум и изменяемые ячейки (рис. 28). Данная задача ограничений не содержит.

Рис.28

Замечание3. В качестве эмпирических моделей с двумя параметрами могут использоваться и нелинейные модели вида:

Описанный способ решения метода наименьших квадратов применим и для нелинейных зависимостей.

3 способ. Для нахождения значений параметров a и b в случае линейной регрессии можно использовать следующие встроенные в Excel статистические функции:

НАКЛОН(известные_значения_У; известные_значения_Х)

ОТРЕЗОК(известные_значения_У; известные_значения_Х)

ЛИНЕЙН (известные_значения_У; известные_значения_Х)

Причем, функция НАКЛОН ( ) возвращает значение параметра а, функция ОТРЕЗОК( ) возвращает значение параметра b. Функция ЛИНЕЙН( ) возвращает одновременно оба параметра линейной зависимости, так как является функцией массива. Поэтому для ввода функции ЛИНЕЙН( ) в таблицу надо соблюдать следующие правила:

· выделить две рядом стоящие ячейки

· ввести формулу

· по окончании нажать одновременно комбинацию клавиш Ctrl+ Shift+Enter.

В результате в левой ячейке получится значение параметра а, а в правой – значение параметра b.

Для решения задачи аппроксимации графическим способом в Excel надо построить по исходным данным график, например, точечную диаграмму со значениями, соединенными сглаживающими линиями (см.зад.1). На эту диаграмму Excel может нанести Линию тренда. Линию тренда можно добавить к любому ряду данных, использующему следующие типы диаграмм: диаграммы с областями, графики, гистограммы, линейчатые или точечные диаграммы.

При создании линии тренда в Excel на основе данных диаграммы применяется та или иная аппроксимация. Excel позволяет выбрать один из пяти аппроксимирующих линий или вычислить линию, показывающую скользящее среднее.

Кроме того, Excel предоставляет возможность выбирать значения пересечения линии тренда с осью Y, а также добавлять к диаграмме уравнение аппроксимации и величину достоверности аппроксимации (R2). Также, можно определять будущие и прошлые значения данных, исходя из линии тренда и связанного с ней уравнения аппроксимации.

Чтобы добавить линию тренда к ряду данных надо:

1. Активизировать щелчком мыши диаграмму.

2. Выполнить команду Диаграмма, Добавить линию тренда или переместить указатель на ряд данных, щелкнуть правой кнопкой мыши, а затем в контекстном меню выбрать команду Добавить линию тренда. В появившемся окне Линия тренда раскрыть вкладку Тип (рис. 29)

3. В списке Построен на ряде – выделить ряд данных, к которому нужно добавить линию тренда (Рис.29).

4. В группе Построение линии тренда (аппроксимация и сглаживание) выбрать один из шести типов аппроксимации (сглаживания). – линейная, логарифмическая, полиномиальная, степенная, экспоненциальная, скользящее среднее (Рис.29)

Рис.29

5. Чтобы установить параметры линии тренда надо раскрыть вкладку Параметры диалогового окна Линия тренда(рис. 30)

Рис.30

Показывать уравнение на диаграмме – осуществляет вывод уравнения аппроксимации на диаграмму в виде текстового поля.

Поместить на диаграмму величину достоверности аппроксимации R2– осуществляет вывод на диаграмму достоверности аппроксимации в виде текста.

6. По окончании нажимают экранную кнопку ОК.

Пример результирующей диаграммы приведен на рисунке 31.

Рис.31