Как построить уравнение тренда в excel. Построение линейного тренда

Теоретическая справка

На практике при моделировании различных процессов - в частности, экономических, физических, технических, социальных - широко используются те или иные способы вычисления приближенных значений функций по известным их значениям в некоторых фиксированных точках.

Такого рода задачи приближения функций часто возникают:

  • при построении приближенных формул для вычисления значений характерных величин исследуемого процесса по табличным данным, полученным в результате эксперимента;
  • при численном интегрировании, дифференцировании, решении дифференциальных уравнений и т. д.;
  • при необходимости вычисления значений функций в промежуточных точках рассматриваемого интервала;
  • при определении значений характерных величин процесса за пределами рассматриваемого интервала, в частности при прогнозировании.

Если для моделирования некоторого процесса, заданного таблицей, построить функцию, приближенно описывающую данный процесс на основе метода наименьших квадратов, она будет называться аппроксимирующей функцией (регрессией), а сама задача построения аппроксимирующих функций - задачей аппроксимации.

В данной статье рассмотрены возможности пакета MS Excel для решения такого рода задач, кроме того, приведены методы и приемы построения (создания) регрессий для таблично заданных функций (что является основой регрессионного анализа).

В Excel для построения регрессий имеются две возможности.

  1. Добавление выбранных регрессий (линий тренда - trendlines) в диаграмму, построенную на основе таблицы данных для исследуемой характеристики процесса (доступно лишь при наличии построенной диаграммы);
  2. Использование встроенных статистических функций рабочего листа Excel, позволяющих получать регрессии (линии тренда) непосредственно на основе таблицы исходных данных.

Добавление линий тренда в диаграмму

Для таблицы данных, описывающих некоторый процесс и представленных диаграммой, в Excel имеется эффективный инструмент регрессионного анализа, позволяющий:

  • строить на основе метода наименьших квадратов и добавлять в диаграмму пять типов регрессий, которые с той или иной степенью точности моделируют исследуемый процесс;
  • добавлять к диаграмме уравнение построенной регрессии;
  • определять степень соответствия выбранной регрессии отображаемым на диаграмме данным.

На основе данных диаграммы Excel позволяет получать линейный, полиномиальный, логарифмический, степенной, экспоненциальный типы регрессий, которые задаются уравнением:

y = y(x)

где x - независимая переменная, которая часто принимает значения последовательности натурального ряда чисел (1; 2; 3; …) и производит, например, отсчет времени протекания исследуемого процесса (характеристики).

1 . Линейная регрессия хороша при моделировании характеристик, значения которых увеличиваются или убывают с постоянной скоростью. Это наиболее простая в построении модель исследуемого процесса. Она

y = mx + b

где m - тангенс угла наклона линейной регрессии к оси абсцисс; b - координата точки пересечения линейной регрессии с осью ординат.

2 . Полиномиальная линия тренда полезна для описания характеристик, имеющих несколько ярко выраженных экстремумов (максимумов и минимумов). Выбор степени полинома определяется количеством экстремумов исследуемой характеристики. Так, полином второй степени может хорошо описать процесс, имеющий только один максимум или минимум; полином третьей степени - не более двух экстремумов; полином четвертой степени - не более трех экстремумов и т. д.

В этом случае линия тренда строится в соответствии с уравнением:

y = c0 + c1x + c2x2 + c3x3 + c4x4 + c5x5 + c6x6

где коэффициенты c0, c1, c2,... c6 - константы, значения которых определяются в ходе построения.

3 . Логарифмическая линия тренда с успехом применяется при моделировании характеристик, значения которых вначале быстро меняются, а затем постепенно стабилизируются.

Строится в соответствии с уравнением:

y = c ln(x) + b

4 . Степенная линия тренда дает хорошие результаты, если значения исследуемой зависимости характеризуются постоянным изменением скорости роста. Примером такой зависимости может служить график равноускоренного движения автомобиля. Если среди данных встречаются нулевые или отрицательные значения, использовать степенную линию тренда нельзя.

Строится в соответствии с уравнением:

y = c xb

где коэффициенты b, с - константы.

5 . Экспоненциальную линию тренда следует использовать в том случае, если скорость изменения данных непрерывно возрастает. Для данных, содержащих нулевые или отрицательные значения, этот вид приближения также неприменим.

Строится в соответствии с уравнением:

y = c ebx

где коэффициенты b, с - константы.

При подборе линии тренда Excel автоматически рассчитывает значение величины R2, которая характеризует достоверность аппроксимации: чем ближе значение R2 к единице, тем надежнее линия тренда аппроксимирует исследуемый процесс. При необходимости значение R2 всегда можно отобразить на диаграмме.

Определяется по формуле:

Для добавления линии тренда к ряду данных следует:

  • активизировать построенную на основе ряда данных диаграмму, т. е. щелкнуть в пределах области диаграммы. В главном меню появится пункт Диаграмма;
  • после щелчка на этом пункте на экране появится меню, в котором следует выбрать команду Добавить линию тренда.

Эти же действия легко реализуются, если навести указатель мыши на график, соответствующий одному из рядов данных, и щелкнуть правой кнопкой мыши; в появившемся контекстном меню выбрать команду Добавить линию тренда. На экране появится диалоговое окно Линия тренда с раскрытой вкладкой Тип (рис. 1).

После этого необходимо:

Выбрать на вкладке Тип необходимый тип линии тренда (по умолчанию выбирается тип Линейный). Для типа Полиномиальная в поле Степень следует задать степень выбранного полинома.

1 . В поле Построен на ряде перечислены все ряды данных рассматриваемой диаграммы. Для добавления линии тренда к конкретному ряду данных следует в поле Построен на ряде выбрать его имя.

При необходимости, перейдя на вкладку Параметры (рис. 2), можно для линии тренда задать следующие параметры:

  • изменить название линии тренда в поле Название аппроксимирующей (сглаженной) кривой.
  • задать количество периодов (вперед или назад) для прогноза в поле Прогноз;
  • вывести в область диаграммы уравнение линии тренда, для чего следует включить флажок показать уравнение на диаграмме;
  • вывести в область диаграммы значение достоверности аппроксимации R2, для чего следует включить флажок поместить на диаграмму величину достоверности аппроксимации (R^2);
  • задать точку пересечения линии тренда с осью Y, для чего следует включить флажок пересечение кривой с осью Y в точке;
  • щелкнуть на кнопке OK, чтобы закрыть диалоговое окно.

Для того, чтобы начать редактирование уже построенной линии тренда, существует три способа:

воспользоваться командой Выделенная линия тренда из меню Формат, предварительно выбрав линию тренда;
  • выбрать команду Формат линии тренда из контекстного меню, которое вызывается щелчком правой кнопки мыши по линии тренда;
  • двойным щелчком по линии тренда.
  • На экране появится диалоговое окно Формат линии тренда (рис. 3), содержащее три вкладки: Вид, Тип, Параметры, причем содержимое последних двух полностью совпадает с аналогичными вкладками диалогового окна Линия тренда (рис.1-2). На вкладке Вид, можно задать тип линии, ее цвет и толщину.

    Для удаления уже построенной линии тренда следует выбрать удаляемую линию тренда и нажать клавишу Delete.

    Достоинствами рассмотренного инструмента регрессионного анализа являются:

    • относительная легкость построения на диаграммах линии тренда без создания для нее таблицы данных;
    • достаточно широкий перечень типов предложенных линий трендов, причем в этот перечень входят наиболее часто используемые типы регрессии;
    • возможность прогнозирования поведения исследуемого процесса на произвольное (в пределах здравого смысла) количество шагов вперед, а также назад;
    • возможность получения уравнения линии тренда в аналитическом виде;
    • возможность, при необходимости, получения оценки достоверности проведенной аппроксимации.

    К недостаткам можно отнести следующие моменты:

    построение линии тренда осуществляется лишь при наличии диаграммы, построенной на ряде данных;
  • процесс формирования рядов данных для исследуемой характеристики на основе полученных для нее уравнений линий тренда несколько загроможден: искомые уравнения регрессий обновляются при каждом изменении значений исходного ряда данных, но только в пределах области диаграммы, в то время как ряд данных, сформированный на основе старого уравнения линии тренда, остается без изменения;
  • в отчетах сводных диаграмм при изменении представления диаграммы или связанного отчета сводной таблицы имеющиеся линии тренда не сохраняются, то есть до проведения линий тренда или другого форматирования отчета сводных диаграмм следует убедиться, что макет отчета удовлетворяет необходимым требованиям.
  • Линиями тренда можно дополнить ряды данных, представленные на диаграммах типа график, гистограмма, плоские ненормированные диаграммы с областями, линейчатые, точечные, пузырьковые и биржевые.

    Нельзя дополнить линиями тренда ряды данных на объемных, нормированных, лепестковых, круговых и кольцевых диаграммах.

    Использование встроенных функций Excel

    В Excel имеется также инструмент регрессионного анализа для построения линий тренда вне области диаграммы. Для этой цели можно использовать ряд статистических функций рабочего листа, однако все они позволяют строить лишь линейные или экспоненциальные регрессии.

    В Excel имеется несколько функций для построения линейной регрессии, в частности:

    • ТЕНДЕНЦИЯ;
    • ЛИНЕЙН;
    • НАКЛОН и ОТРЕЗОК.

    А также несколько функций для построения экспоненциальной линии тренда, в частности:

    • РОСТ;
    • ЛГРФПРИБЛ.

    Следует отметить, что приемы построения регрессий с помощью функций ТЕНДЕНЦИЯ и РОСТ практически совпадают. То же самое можно сказать и о паре функций ЛИНЕЙН и ЛГРФПРИБЛ. Для четырех этих функций при создании таблицы значений используются такие возможности Excel, как формулы массивов, что несколько загромождает процесс построения регрессий. Заметим также, что построение линейной регрессии, на наш взгляд, легче всего осуществить с помощью функций НАКЛОН и ОТРЕЗОК, где первая из них определяет угловой коэффициент линейной регрессии, а вторая - отрезок, отсекаемый регрессией на оси ординат.

    Достоинствами инструмента встроенных функций для регрессионного анализа являются:

    • достаточно простой однотипный процесс формирования рядов данных исследуемой характеристики для всех встроенных статистических функций, задающих линии тренда;
    • стандартная методика построения линий тренда на основе сформированных рядов данных;
    • возможность прогнозирования поведения исследуемого процесса на необходимое количество шагов вперед или назад.

    А к недостаткам относится то, что в Excel нет встроенных функций для создания других (кроме линейного и экспоненциального) типов линий тренда. Это обстоятельство часто не позволяет подобрать достаточно точную модель исследуемого процесса, а также получить близкие к реальности прогнозы. Кроме того, при использовании функций ТЕНДЕНЦИЯ и РОСТ не известны уравнения линий тренда.

    Следует отметить, что авторы не ставили целью статьи изложение курса регрессионного анализа с той или иной степенью полноты. Основная ее задача - на конкретных примерах показать возможности пакета Excel при решении задач аппроксимации; продемонстрировать, какими эффективными инструментами для построения регрессий и прогнозирования обладает Excel; проиллюстрировать, как относительно легко такие задачи могут быть решены даже пользователем, не владеющим глубокими знаниями регрессионного анализа.

    Примеры решения конкретных задач

    Рассмотрим решение конкретных задач с помощью перечисленных инструментов пакета Excel.

    Задача 1

    С таблицей данных о прибыли автотранспортного предприятия за 1995-2002 гг. необходимо выполнить следующие действия.

    1. Построить диаграмму.
    2. В диаграмму добавить линейную и полиномиальную (квадратичную и кубическую) линии тренда.
    3. Используя уравнения линий тренда, получить табличные данные по прибыли предприятия для каждой линии тренда за 1995-2004 г.г.
    4. Составить прогноз по прибыли предприятия на 2003 и 2004 гг.

    Решение задачи

    1. В диапазон ячеек A4:C11 рабочего листа Excel вводим рабочую таблицу, представленную на рис. 4.
    2. Выделив диапазон ячеек В4:С11, строим диаграмму.
    3. Активизируем построенную диаграмму и по описанной выше методике после выбора типа линии тренда в диалоговом окне Линия тренда (см. рис. 1) поочередно добавляем в диаграмму линейную, квадратичную и кубическую линии тренда. В этом же диалоговом окне открываем вкладку Параметры (см. рис. 2), в поле Название аппроксимирующей (сглаженной) кривой вводим наименование добавляемого тренда, а в поле Прогноз вперед на: периодов задаем значение 2, так как планируется сделать прогноз по прибыли на два года вперед. Для вывода в области диаграммы уравнения регрессии и значения достоверности аппроксимации R2 включаем флажки показывать уравнение на экране и поместить на диаграмму величину достоверности аппроксимации (R^2). Для лучшего визуального восприятия изменяем тип, цвет и толщину построенных линий тренда, для чего воспользуемся вкладкой Вид диалогового окна Формат линии тренда (см. рис. 3). Полученная диаграмма с добавленными линиями тренда представлена на рис. 5.
    4. Для получения табличных данных по прибыли предприятия для каждой линии тренда за 1995-2004 гг. воспользуемся уравнениями линий тренда, представленными на рис. 5. Для этого в ячейки диапазона D3:F3 вводим текстовую информацию о типе выбранной линии тренда: Линейный тренд, Квадратичный тренд, Кубический тренд. Далее вводим в ячейку D4 формулу линейной регрессии и, используя маркер заполнения, копируем эту формулу c относительными ссылками в диапазон ячеек D5:D13. Следует отметить, что каждой ячейке с формулой линейной регрессии из диапазона ячеек D4:D13 в качестве аргумента стоит соответствующая ячейка из диапазона A4:A13. Аналогично для квадратичной регрессии заполняется диапазон ячеек E4:E13, а для кубической регрессии - диапазон ячеек F4:F13. Таким образом, составлен прогноз по прибыли предприятия на 2003 и 2004 гг. с помощью трех трендов. Полученная таблица значений представлена на рис. 6.

    Задача 2

    1. Построить диаграмму.
    2. В диаграмму добавить логарифмическую, степенную и экспоненциальную линии тренда.
    3. Вывести уравнения полученных линий тренда, а также величины достоверности аппроксимации R2 для каждой из них.
    4. Используя уравнения линий тренда, получить табличные данные о прибыли предприятия для каждой линии тренда за 1995-2002 гг.
    5. Составить прогноз о прибыли предприятия на 2003 и 2004 гг., используя эти линии тренда.

    Решение задачи

    Следуя методике, приведенной при решении задачи 1, получаем диаграмму с добавленными в нее логарифмической, степенной и экспоненциальной линиями тренда (рис. 7). Далее, используя полученные уравнения линий тренда, заполняем таблицу значений по прибыли предприятия, включая прогнозируемые значения на 2003 и 2004 гг. (рис. 8).

    На рис. 5 и рис. видно, что модели с логарифмическим трендом, соответствует наименьшее значение достоверности аппроксимации

    R2 = 0,8659

    Наибольшие же значения R2 соответствуют моделям с полиномиальным трендом: квадратичным (R2 = 0,9263) и кубическим (R2 = 0,933).

    Задача 3

    С таблицей данных о прибыли автотранспортного предприятия за 1995-2002 гг., приведенной в задаче 1, необходимо выполнить следующие действия.

    1. Получить ряды данных для линейной и экспоненциальной линии тренда с использованием функций ТЕНДЕНЦИЯ и РОСТ.
    2. Используя функции ТЕНДЕНЦИЯ и РОСТ, составить прогноз о прибыли предприятия на 2003 и 2004 гг.
    3. Для исходных данных и полученных рядов данных построить диаграмму.

    Решение задачи

    Воспользуемся рабочей таблицей задачи 1 (см. рис. 4). Начнем с функции ТЕНДЕНЦИЯ:

    1. выделяем диапазон ячеек D4:D11, который следует заполнить значениями функции ТЕНДЕНЦИЯ, соответствующими известным данным о прибыли предприятия;
    2. вызываем команду Функция из меню Вставка. В появившемся диалоговом окне Мастер функций выделяем функцию ТЕНДЕНЦИЯ из категории Статистические, после чего щелкаем по кнопке ОК. Эту же операцию можно осуществить нажатием кнопки (Вставка функции) стандартной панели инструментов.
    3. В появившемся диалоговом окне Аргументы функции вводим в поле Известные_значения_y диапазон ячеек C4:C11; в поле Известные_значения_х - диапазон ячеек B4:B11;
    4. чтобы вводимая формула стала формулой массива, используем комбинацию клавиш + + .

    Введенная нами формула в строке формул будет иметь вид: ={ТЕНДЕНЦИЯ(C4:C11;B4:B11)}.

    В результате диапазон ячеек D4:D11 заполняется соответствующими значениями функции ТЕНДЕНЦИЯ (рис. 9).

    Для составления прогноза о прибыли предприятия на 2003 и 2004 гг. необходимо:

    1. выделить диапазон ячеек D12:D13, куда будут заноситься значения, прогнозируемые функцией ТЕНДЕНЦИЯ.
    2. вызвать функцию ТЕНДЕНЦИЯ и в появившемся диалоговом окне Аргументы функции ввести в поле Известные_значения_y - диапазон ячеек C4:C11; в поле Известные_значения_х - диапазон ячеек B4:B11; а в поле Новые_значения_х - диапазон ячеек B12:B13.
    3. превратить эту формулу в формулу массива, используя комбинацию клавиш Ctrl + Shift + Enter.
    4. Введенная формула будет иметь вид: ={ТЕНДЕНЦИЯ(C4:C11;B4:B11;B12:B13)}, а диапазон ячеек D12:D13 заполнится прогнозируемыми значениями функции ТЕНДЕНЦИЯ (см. рис. 9).

    Аналогично заполняется ряд данных с помощью функции РОСТ, которая используется при анализе нелинейных зависимостей и работает точно так же, как ее линейный аналог ТЕНДЕНЦИЯ.

    На рис.10 представлена таблица в режиме показа формул.

    Для исходных данных и полученных рядов данных построена диаграмма, изображенная на рис. 11.

    Задача 4

    С таблицей данных о поступлении в диспетчерскую службу автотранспортного предприятия заявок на услуги за период с 1 по 11 число текущего месяца необходимо выполнить следующие действия.

    1. Получить ряды данных для линейной регрессии: используя функции НАКЛОН и ОТРЕЗОК; используя функцию ЛИНЕЙН.
    2. Получить ряд данных для экспоненциальной регрессии с использованием функции ЛГРФПРИБЛ.
    3. Используя вышеназванные функции, составить прогноз о поступлении заявок в диспетчерскую службу на период с 12 по 14 число текущего месяца.
    4. Для исходных и полученных рядов данных построить диаграмму.

    Решение задачи

    Отметим, что, в отличие от функций ТЕНДЕНЦИЯ и РОСТ, ни одна из перечисленных выше функций (НАКЛОН, ОТРЕЗОК, ЛИНЕЙН, ЛГРФПРИБ) не является регрессией. Эти функции играют лишь вспомогательную роль, определяя необходимые параметры регрессии.

    Для линейной и экспоненциальной регрессий, построенных с помощью функций НАКЛОН, ОТРЕЗОК, ЛИНЕЙН, ЛГРФПРИБ, внешний вид их уравнений всегда известен, в отличие от линейной и экспоненциальной регрессий, соответствующих функциям ТЕНДЕНЦИЯ и РОСТ.

    1 . Построим линейную регрессию, имеющую уравнение:

    y = mx+b

    с помощью функций НАКЛОН и ОТРЕЗОК, причем угловой коэффициент регрессии m определяется функцией НАКЛОН, а свободный член b - функцией ОТРЕЗОК.

    Для этого осуществляем следующие действия:

    1. заносим исходную таблицу в диапазон ячеек A4:B14;
    2. значение параметра m будет определяться в ячейке С19. Выбираем из категории Статистические функцию Наклон; заносим диапазон ячеек B4:B14 в поле известные_значения_y и диапазон ячеек А4:А14 в поле известные_значения_х. В ячейку С19 будет введена формула: =НАКЛОН(B4:B14;A4:A14);
    3. по аналогичной методике определяется значение параметра b в ячейке D19. И ее содержимое будет иметь вид: =ОТРЕЗОК(B4:B14;A4:A14). Таким образом, необходимые для построения линейной регрессии значения параметров m и b будут сохраняться соответственно в ячейках C19, D19;
    4. далее заносим в ячейку С4 формулу линейной регрессии в виде: =$C*A4+$D. В этой формуле ячейки С19 и D19 записаны с абсолютными ссылками (адрес ячейки не должен меняться при возможном копировании). Знак абсолютной ссылки $ можно набить либо с клавиатуры, либо с помощью клавиши F4, предварительно установив курсор на адресе ячейки. Воспользовавшись маркером заполнения, копируем эту формулу в диапазон ячеек С4:С17. Получаем искомый ряд данных (рис. 12). В связи с тем, что количество заявок - целое число, следует установить на вкладке Число окна Формат ячеек числовой формат с числом десятичных знаков 0.

    2 . Теперь построим линейную регрессию, заданную уравнением:

    y = mx+b

    с помощью функции ЛИНЕЙН.

    Для этого:

    1. вводим в диапазон ячеек C20:D20 функцию ЛИНЕЙН как формулу массива: ={ЛИНЕЙН(B4:B14;A4:A14)}. В результате получаем в ячейке C20 значение параметра m, а в ячейке D20 - значение параметра b;
    2. вводим в ячейку D4 формулу: =$C*A4+$D;
    3. копируем эту формулу с помощью маркера заполнения в диапазон ячеек D4:D17 и получаем искомый ряд данных.

    3 . Строим экспоненциальную регрессию, имеющую уравнение:

    y = bmx

    с помощью функции ЛГРФПРИБЛ оно выполняется аналогично:

    в диапазон ячеек C21:D21 вводим функцию ЛГРФПРИБЛ как формулу массива: ={ ЛГРФПРИБЛ (B4:B14;A4:A14)}. При этом в ячейке C21 будет определено значение параметра m, а в ячейке D21 - значение параметра b;
  • в ячейку E4 вводится формула: =$D*$C^A4;
  • с помощью маркера заполнения эта формула копируется в диапазон ячеек E4:E17, где и расположится ряд данных для экспоненциальной регрессии (см. рис. 12).
  • На рис. 13 приведена таблица, где видны используемые нами функции с необходимыми диапазонами ячеек, а также формулы.

    Для исходных данных и полученных рядов данных построена диаграмма, изображенная на рис. 14.

    Построение графиков

    Регрессионный анализ

    Уравнением регрессии Y от X называют функциональную зависимость у=f(x) , а ее график – линией регрессии.

    Excel позволяет создавать диаграммы и графики довольно приемлемого качества. Excel имеется специальное средство - Мастер диаграмм, под руководством которого пользователь проходит все четыре этапа процесса построения диаграммы или графика.

    Как правило, построение графика начинают с выделения диапазона, содержащего данные, по которым он должен быть построен. Такое начало упрощает дальнейший ход построения графика. Однако диапазон с исходными данными можно делить и на втором этапе диалога с МАСТЕРОМ ДИАГРАММ . В Еxcel 2003 МАСТЕР ДИАГРАММ находится в меню в виде кнопки или диаграмму можно создать путем нажатия на вкладку ВСТАВКА и в открывшемся списке найти пункт ДИАГРАММА. В Excel 2007 также находим вкладку ВСТАВКА (рис. 31).

    Рис. 31. МАСТЕР ДИАГРАММ в Excel 2007

    Наиболее просто выделить диапазон исходных данных, в котором эти данные находятся в смежных рядах (столбцах или строках), - надо щелкнуть по левой верхней ячейке диапазона и затем протащить указатель мыши до правой нижней ячейки диапазона. При выделении данных, находящихся в несмежных рядах, указатель мыши перетаскивают по выделяемым рядам при нажатой клавише Ctrl. Если один из рядов данных имеет ячейку с названием, остальные выделенные ряды также должны иметь соответствующую ячейку, даже если она пустая.

    Для проведения регрессионного анализа лучше всего использовать диаграмму типа Точечная (рис. 30). При ее построении Excel воспринимает первый ряд выделенного диапазона исходных данных как набор значений аргумента функций, графики которых нужно построить (один и тот же набор для всех функций). Следующие ряды воспринимаются как наборы значений самих функций (каждый ряд содержит значения одной из функций, соответствующие заданным значениям аргумента, находящимся в первом ряду выделенного диапазона).

    В Excel 2007 названия осей ставятся во вкладке меню МАКЕТ (рис. 32).

    Рис. 32. Настойка названий осей графика в Excel 2007

    Для получения математической модели необходимо построить на графике линию тренда. В Excel 2003 и 2007 нужно щелкнуть правой кнопкой мыши на точки графика. Тогда в Excel 2003 появится вкладка с перечнем пунктов, из которых выбираем ДОБАВИТЬ ЛИНИЮ ТРЕНДА (рис. 33).

    Рис. 33. ДОБАВИТЬ ЛИНИЮ ТРЕНДА

    После нажатия на пункт ДОБАВИТЬ ЛИНИЮ ТРЕНДА появится окно ЛИНИЯ ТРЕНДА (рис. 34). Во вкладке ТИП можно выбрать следующие типы линий: линейная, логарифмическая, экспоненциальная, степенная, полиномиальная, линейная фильтрация.

    Рис. 34. Окно ЛИНИЯ ТРЕНДА в Excel 2003

    Во вкладке ПАРАМЕТРЫ (рис. 35)устанавливаем флажок напротив пунктов ПОКАЗЫВАТЬ УРАВНЕНИЕ НА ДИАГРАММЕ, тогда на графике появится математическая модель данной зависимости. Также флажок ставим напротив пункта ПОКАЗЫВАТЬ НА ДИАГРАММЕ ВЕЛИЧИНУ ДОСТОВЕРНОСТИ АППРОКСИМАЦИИ (R^2). Чем ближе величина достоверности аппроксимации к 1, тем ближе подходит выбранная кривая к точкам на графике. Далее нажимаем на кнопку ОК . На графике появится линия тренда, соответствующее ей уравнение и величина достоверности аппроксимации.

    Рис. 35. Вкладка ПАРАМЕТРЫ

    В Excel 2007 после того, как щелкнем правой кнопкой мыши на точки графика, появится список пунктов меню, из которого ВЫБИРАЕМ ДОБАВИТЬ ЛИНИЮ ТРЕНДА (рис. 36).

    Рис. 36. ДОБАВИТЬ ЛИНИЮ ТРЕНДА

    Рис. 37. Вкладка ПАРАМЕТРЫ ЛИНИИ ТРЕНДА

    Устанавливаем необходимые флажки и нажимаем кнопку ЗАКРЫТЬ .

    На графике появится линия тренда, соответствующее ей уравнение и величина достоверности аппроксимации.

    Назначение сервиса . Сервис используется для расчета параметров тренда временного ряда y t онлайн с помощью метода наименьших квадратов (МНК) (см. пример нахождения уравнения тренда), а также способом от условного нуля. Для этого строится система уравнений:
    a 0 n + a 1 ∑t = ∑y
    a 0 ∑t + a 1 ∑t 2 = ∑y t

    и таблица следующего вида:

    t y t 2 y 2 t y y(t)
    1
    ... ... ... ... ... ...
    N
    ИТОГО

    Инструкция . Укажите количество данных (количество строк). Полученное решение сохраняется в файле Word и Excel .

    Количество строк (исходных данных)
    Использовать способ отсчета времени от условного начала (перенос начала координат в середину ряда динамики)
    ",1);">

    Тенденция временного ряда характеризует совокупность факторов, оказывающих долговременное влияние и формирующих общую динамику изучаемого показателя.

    Способ отсчета времени от условного начала

    Для определения параметров математической функции при анализе тренда в рядах динамики используется способ отсчета времени от условного начала. Он основан на обозначении в ряду динамики показаний времени таким образом, чтобы ∑t i . При этом в ряду динамики с нечетным числом уровней порядковый номер уровня, находящегося в середине ряда, обозначают через нулевое значение и принимают его за условное начало отсчета времени с интервалом +1 всех последующих уровней и –1 всех предыдущих уровней. Например, при обозначения времени будут: –2, –1, 0, +1, +2 . При четном числе уровней порядковые номера верхней половины ряда (от середины) обозначаются числами: –1, –3, –5 , а нижней половины ряда обозначаются +1, +3, +5 .

    Пример . Статистическое изучение динамики численности населения.

    1. С помощью цепных, базисных, средних показателей динамики оцените изменение численности, запишите выводы.
    2. С помощью метода аналитического выравнивания (по прямой и параболе, определив коэффициенты с помощью МНК) выявите основную тенденцию в развитии явления (численность населения Республики Коми). Оцените качество полученных моделей с помощью ошибок и коэффициентов аппроксимации.
    3. Определите коэффициенты линейного и параболического трендов с помощью средств «Мастера диаграмм». Дайте точечный и интервальный прогнозы численности на 2010 г. Запишите выводы.
    1990 1996 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
    1249 1133 1043 1030 1016 1005 996 985 975 968
    Метод аналитического выравнивания

    а) Линейное уравнение тренда имеет вид y = bt + a
    1. Находим параметры уравнения методом наименьших квадратов . Используем способ отсчета времени от условного начала.
    Система уравнений МНК для линейного тренда имеет вид:
    a 0 n + a 1 ∑t = ∑y
    a 0 ∑t + a 1 ∑t 2 = ∑y t

    t y t 2 y 2 t y
    -9 1249 81 1560001 -11241
    -7 1133 49 1283689 -7931
    -5 1043 25 1087849 -5215
    -3 1030 9 1060900 -3090
    -1 1016 1 1032256 -1016
    1 1005 1 1010025 1005
    3 996 9 992016 2988
    5 985 25 970225 4925
    7 975 49 950625 6825
    9 968 81 937024 8712
    0 10400 330 10884610 -4038

    Для наших данных система уравнений примет вид:
    10a 0 + 0a 1 = 10400
    0a 0 + 330a 1 = -4038
    Из первого уравнения выражаем а 0 и подставим во второе уравнение
    Получаем a 0 = -12.236, a 1 = 1040
    Уравнение тренда:
    y = -12.236 t + 1040

    Оценим качество уравнения тренда с помощью ошибки абсолютной аппроксимации.

    Ошибка аппроксимации в пределах 5%-7% свидетельствует о хорошем подборе уравнения тренда к исходным данным.

    б) выравнивание по параболе
    Уравнение тренда имеет вид y = at 2 + bt + c
    1. Находим параметры уравнения методом наименьших квадратов.
    Система уравнений МНК:
    a 0 n + a 1 ∑t + a 2 ∑t 2 = ∑y
    a 0 ∑t + a 1 ∑t 2 + a 2 ∑t 3 = ∑yt
    a 0 ∑t 2 + a 1 ∑t 3 + a 2 ∑t 4 = ∑yt 2

    t y t 2 y 2 t y t 3 t 4 t 2 y
    -9 1249 81 1560001 -11241 -729 6561 101169
    -7 1133 49 1283689 -7931 -343 2401 55517
    -5 1043 25 1087849 -5215 -125 625 26075
    -3 1030 9 1060900 -3090 -27 81 9270
    -1 1016 1 1032256 -1016 -1 1 1016
    1 1005 1 1010025 1005 1 1 1005
    3 996 9 992016 2988 27 81 8964
    5 985 25 970225 4925 125 625 24625
    7 975 49 950625 6825 343 2401 47775
    9 968 81 937024 8712 729 6561 78408
    0 10400 330 10884610 -4038 0 19338 353824

    Для наших данных система уравнений имеет вид
    10a 0 + 0a 1 + 330a 2 = 10400
    0a 0 + 330a 1 + 0a 2 = -4038
    330a 0 + 0a 1 + 19338a 2 = 353824
    Получаем a 0 = 1.258, a 1 = -12.236, a 2 = 998.5
    Уравнение тренда:
    y = 1.258t 2 -12.236t+998.5

    Ошибка аппроксимации для параболического уравнения тренда.

    Поскольку ошибка меньше 7%, то данное уравнение можно использовать в качестве тренда.

    Минимальная ошибка аппроксимации при выравнивании по параболе. К тому же коэффициент детерминации R 2 выше чем при линейной. Следовательно, для прогнозирования необходимо использовать уравнение по параболе.

    Интервальный прогноз.
    Определим среднеквадратическую ошибку прогнозируемого показателя.

    m = 1 - количество влияющих факторов в уравнении тренда.
    Uy = y n+L ± K
    где

    L - период упреждения; у n+L - точечный прогноз по модели на (n + L)-й момент времени; n - количество наблюдений во временном ряду; Sy - стандартная ошибка прогнозируемого показателя; T табл - табличное значение критерия Стьюдента для уровня значимости α и для числа степеней свободы, равного n-2 .
    По таблице Стьюдента находим Tтабл
    T табл (n-m-1;α/2) = (8;0.025) = 2.306
    Точечный прогноз, t = 10: y(10) = 1.26*10 2 -12.24*10 + 998.5 = 1001.89 тыс. чел.

    1001.89 - 71.13 = 930.76 ; 1001.89 + 71.13 = 1073.02
    Интервальный прогноз:
    t = 9+1 = 10: (930.76;1073.02)

    • лепестковый;
    • круговой;
    • поверхностный;
    • кольцевой;
    • объемный;
    • с накоплением.

    Линейная аппроксимация

    Получаем результат:

    y = 4,503x + 6,1333

    • 6,1333 – смещения;
    • х – номер периода.

    y = 7,6403е^-0,084x

    Например:

    Период 14 15 16 17 18 19 20
    Прогноз 1005,4 1024,18 1041,74 1058,24 1073,8 1088,51 1102,47

    Одной из важных составляющих любого анализа является определение основной тенденции событий. Имея эти данные можно составить прогноз дальнейшего развития ситуации. Особенно наглядно это видно на примере линии тренда на графике. Давайте выясним, как в программе Microsoft Excel её можно построить.

    Линия тренда в Excel

    Приложение Эксель предоставляет возможность построение линии тренда при помощи графика. При этом, исходные данные для его формирования берутся из заранее подготовленной таблицы.

    Построение графика

    Для того, чтобы построить график, нужно иметь готовую таблицу, на основании которой он будет формироваться. В качестве примера возьмем данные о стоимости доллара в рублях за определенный период времени.

    1. Строим таблицу, где в одном столбике будут располагаться временные отрезки (в нашем случае даты), а в другом – величина, динамика которой будет отображаться в графике.
    2. Выделяем данную таблицу. Переходим во вкладку «Вставка». Там на ленте в блоке инструментов «Диаграммы» кликаем по кнопке «График». Из представленного списка выбираем самый первый вариант.
    3. После этого график будет построен, но его нужно ещё доработать. Делаем заголовок графика. Для этого кликаем по нему. В появившейся группе вкладок «Работа с диаграммами» переходим во вкладку «Макет». В ней кликаем по кнопке «Название диаграммы». В открывшемся списке выбираем пункт «Над диаграммой».
    4. В появившееся поле над графиком вписываем то название, которое считаем подходящим.
    5. Затем подписываем оси. В той же вкладке «Макет» кликаем по кнопке на ленте «Названия осей». Последовательно переходим по пунктам «Название основной горизонтальной оси» и «Название под осью».
    6. В появившемся поле вписываем название горизонтальной оси, согласно контексту расположенных на ней данных.
    7. Для того, чтобы присвоить наименование вертикальной оси также используем вкладку «Макет». Кликаем по кнопке «Название осей». Последовательно перемещаемся по пунктам всплывающего меню «Название основной вертикальной оси» и «Повернутое название». Именно такой тип расположения наименования оси будет наиболее удобен для нашего вида диаграмм.
    8. В появившемся поле наименования вертикальной оси вписываем нужное название.

    Урок: Как сделать график в Excel

    Создание линии тренда

    Теперь нужно непосредственно добавить линию тренда.

    1. Находясь во вкладке «Макет» кликаем по кнопке «Линия тренда», которая расположена в блоке инструментов «Анализ». Из открывшегося списка выбираем пункт «Экспоненциальное приближение» или «Линейное приближение».
    2. После этого, линия тренда добавляется на график. По умолчанию она имеет черный цвет.

    Настройка линии тренда

    Имеется возможность дополнительной настройки линии.

    1. Последовательно переходим во вкладке «Макет» по пунктам меню «Анализ», «Линия тренда» и «Дополнительные параметры линии тренда…».
    2. Открывается окно параметров, можно произвести различные настройки. Например, можно выполнить изменение типа сглаживания и аппроксимации, выбрав один из шести пунктов:
      • Полиномиальная;
      • Линейная;
      • Степенная;
      • Логарифмическая;
      • Экспоненциальная;
      • Линейная фильтрация.

      Для того, чтобы определить достоверность нашей модели, устанавливаем галочку около пункта «Поместить на диаграмму величину достоверности аппроксимации». Чтобы посмотреть результат, жмем на кнопку «Закрыть».

      Если данный показатель равен 1, то модель максимально достоверна. Чем дальше уровень от единицы, тем меньше достоверность.

    Если вас не удовлетворяет уровень достоверности, то можете вернуться опять в параметры и сменить тип сглаживания и аппроксимации. Затем, сформировать коэффициент заново.

    Прогнозирование

    Главной задачей линии тренда является возможность составить по ней прогноз дальнейшего развития событий.

    1. Опять переходим в параметры. В блоке настроек «Прогноз» в соответствующих полях указываем насколько периодов вперед или назад нужно продолжить линию тренда для прогнозирования. Жмем на кнопку «Закрыть».
    2. Опять переходим к графику. В нем видно, что линия удлинена. Теперь по ней можно определить, какой приблизительный показатель прогнозируется на определенную дату при сохранении текущей тенденции.

    Как видим, в Эксель не составляет труда построить линию тренда. Программа предоставляет инструменты, чтобы её можно было настроить для максимально корректного отображения показателей. На основании графика можно сделать прогноз на конкретный временной период.

    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?

    Зачем нужны диаграммы? Чтобы «сделать красиво»? Вовсе нет - главная задача диаграммы позволить представить малопонятные цифры в удобном для усвоения графическом виде. Чтобы с одного взгляда было понятно состояние дел, и не было необходимости тратить время на изучение сухой статистики.

    Ещё один громадный плюс диаграмм состоит в том, что с их помощью гораздо проще показать тенденции, то есть, сделать прогноз на будущее. В самом деле, если дела шли в гору весь год, нет причин думать, что в следующем квартале картина вдруг изменится на противоположную.

    Как диаграммы и графики нас обманывают

    Однако диаграммы (особенно когда речь заходит о визуальном представлении большого объема данных), хотя и крайне удобны для восприятия, далеко не всегда очевидны.

    Проиллюстрирую свои слова простейшим примером:

    Диаграмма построенная на основе таблицы в MS Excel

    Эта таблица показывает среднее число посетителей некого сайта в сутки по месяцам, а также количество просмотров страниц на одного посетителя. Логично, что просмотров страниц всегда должно быть больше, чем посетителей, так как один пользователь может просмотреть сразу несколько страниц.

    Не менее логично и то, что чем больше страниц просматривает посетитель, тем лучше сайт - он захватывает внимание пользователя и заставляет его углубиться в чтение.

    Что видит владелец сайта из нашей диаграммы? Что дела у него идут хорошо! В летние месяцы был сезонный спад интереса, но осенью показатели вернулись и даже превысили показатели весны. Выводы? Продолжаем в том же духе и вскоре добьемся успеха!

    Наглядна диаграмма? Вполне. А вот очевидна ли она? Давайте разберемся.

    Разбираемся с трендами в MS Excel

    Большой ошибкой со стороны владельца сайта будет воспринимать диаграмму как есть. Да, невооруженным взглядом видно, что синий и оранжевый столбики «осени» выросли по сравнению с «весной» и тем более «летом». Однако важны не только цифры и величина столбиков, но и зависимость между ними. То есть в идеале, при общем росте, «оранжевые» столбики просмотров должны расти намного сильнее «синих», что означало бы то, что сайт не только привлекает больше читателей, но и становится больше и интереснее.

    Что же мы видим на графике? Оранжевые столбики «осени» как минимум ни чем не больше «весенних», а то и меньше. Это свидетельствует не об успехе, а скорее наоборот - посетители прибывают, но читают в среднем меньше и на сайте не задерживаются!

    Самое время бить тревогу и… знакомится с такой штукой как линия тренда .

    Зачем нужна линия тренда

    Линия тренда «по-простому», это непрерывная линия составленная на основе усредненных на основе специальных алгоритмов значений из которых строится наша диаграмма. Иными словами, если наши данные «прыгают» за три отчетных точки с «-5» на «0», а следом на «+5», в итоге мы получим почти ровную линию: «плюсы» ситуации очевидно уравновешивают «минусы».

    Исходя из направления линии тренда гораздо проще увидеть реальное положение дел и видеть те самые тенденции, а следовательно - строить прогнозы на будущее. Ну а теперь, за дело!

    Как построить линию тренда в MS Excel

    Добавляем к диаграмме в MS Excel линию тренда

    Щелкните правой кнопкой мыши по одному из «синих» столбцов, и в контекстном меню выберите пункт «Добавить линию тренда» .

    На листе диаграммы теперь отображается пунктирная линия тренда. Как видите, она не совпадает на 100% со значениями диаграммы - построенная по средневзвешенным значениям, она лишь в общих чертах повторяет её направление. Однако это не мешает нам видеть устойчивый рост числа посещений сайта - на общем результате не сказывается даже «летняя» просадка.

    Линия тренда для столбца «Посетители»

    Теперь повторим тот же фокус с «оранжевыми» столбцами и построим вторую линию тренда. Как я и говорил раньше: здесь ситуация не так хороша. Тренд явно показывает, что за расчетный период число просмотров не только не увеличилось, но даже начало падать - медленно, но неуклонно.

    Ещё одна линия тренда позволяет прояснить ситуацию

    Мысленно продолжив линию тренда на будущие месяцы, мы придем к неутешительному выводу - число заинтересованных посетителей продолжит снижаться. Так как пользователи здесь не задерживаются, падение интереса сайта в ближайшем будущем неизбежно вызовет и падение посещаемости.

    Следовательно, владельцу проекта нужно срочно вспоминать чего он такого натворил летом («весной» все было вполне нормально, судя по графику), и срочно принимать меры по исправлению ситуации.

    Чтобы спрогнозировать какое-либо событие на основе данных уже имеющихся, если нет времени, можно воспользоваться линией тренда. С помощью нее можно визуально понять, какую динамику имеют данные, из которых построен график. В пакете программ от Microsoft есть замечательная возможность Excel, которая поможет создать достаточно точный прогноз с помощью этот инструмент - линия тренда в Excel. Построить этот инструмент анализа довольно, просто, ниже приведено подробное описание процесса и видов линий тренда.

    Линия тренда в Excel. Процесс построения

    Линия тренда - это один из основных инструментов анализа данных

    Чтобы сформировать линию тренда, необхдимо совершить три этапа, а именно:
    1. Создать таблицу;
    2. Построить диаграмму;
    3. Выбрать тип линии тренда.

    После сбора всей необходимой информации, можно приступить непосредственно к выполнению шагов на пути к получению конечного результата.

    Сперва стоит создать таблицу с исходными данными. Следом выделить необходимый диапазон и, перейдя во вкладку «Вставка», выбрать функцию «График». После построения, на конечный результат можно нанести дополнительные особенности, в виде заголовков, а также подписей. Чтобы совершить это достаточно нажав левой кнопкой мыши по графику выбрать закладку под названием «Конструктор» и выбрать «Макет ». Следом остается просто ввести заголовок.

    Следующее действие построение самой линии тренда. Итак, для этого необходимо вновь выделить график и выбрать вкладку «Макет» на ленте задач. Следом в данном меню нужно нажать на кнопку «Линия тренда» и выбрать «линейное приближение» или же «экспоненциальное приближение».

    Различные вариации л инии тренда

    В зависимости от особенностей вводимых пользователем данных, стоит выбрать один из представленных вариантов, далее представлено описание видов линии тренда
    Экспоненциальная аппроксимация. Если у вводимых данных скорость перемен возрастает, причем непрерывно, то именно данная линия будет наиболее полезна. Однако если же данные, что были введены в таблицу, содержат нулевые или же отрицательные характеристики, данный вид неприемлем.

    Линейная аппроксимация. По характеру данная линия прямая, и стандартно применяется в элементарных случаях, когда функция увеличивается или же уменьшается в приблизительном постоянстве.

    Логарифмическая аппроксимация. Если величина сначала верно и быстро растет или же наоборот - убывает, а вот затем, спустя значения, стабилизируется, то данная линия тренда подойдет как нельзя кстати.

    Полиномиальная аппроксимация. Переменное возрастание и убывание – вот характеристики, что свойственны данной линии. Причем, степень самих полиномов (многочленов) определяется количеством максимумов и минимумом.

    Степенная аппроксимация. Характеризует монотонное возрастание и убывание величины, но применение ее невозможно, если данные имеют отрицательные и нулевые значения.

    Скользящее среднее. Используется чтобы наглядно показать прямую зависимость одного от другого, путем сглаживания всех точек колебания. Это достигается путем выделения среднего значения между двумя соседними точками. Таким образом, график усредняется, а количество точек сокращается до значения, что было выбрано в меню «Точки» пользователем.

    Как используется? Для прогнозирования экономический вариантов используется именно полиноминальная линия, степень многочлена которой определяется на основе нескольких принципов: максимизации коэффициента детерминации, а также экономической динамики показателя в период, за который требуется прогноз.

    Следуя всем этапам формирования и, разобравшись в особенностях, можно построить всего первичную линию тренда, которая лишь отдаленно соответствует реальным прогнозам. Но вот после настройки параметров можно уже говорить о более реальной картине прогноза.

    Линия тренда в Excel. Настройка параметро в функциональной линии

    Нажав на кнопку «Линия тренда», выбираем необходимое меню под названием «Дополнительные параметры». В появившемся окне следует нажать на «Формат линии тренда», а после поставить и отметку напротив значения «поместить на диаграмму величину достоверности аппроксимации R^2». После этого закрываем меню, нажав на соответственную кнопку. На самой же диаграмме появляется коэффициент R^2= 0,6442.

    После этого отменяем вводимые изменения. Выделив график и нажав на вкладку «Макет», следом нажимаем на «Линию тренда» и наживаем на «Нет». Следом, перейдя в функцию «Формат линии тренда», нажимаем на полиноминальную линию и пытаемся добиться значения R^2= 0,8321, меняя степень.

    Чтобы просмотреть формулы или составить другие, отличные от стандартных вариации прогнозов, достаточно не бояться экспериментировать со значениями, а особенно – с полиномами. Таким образом, используя лишь одну программу Excel, можно создать достаточно точный прогноз исходя из вводимых данных.

    (Visited 10 510 times, 27 visits today)

    Линия тренда в Excel на разных графиках

    Для наглядной иллюстрации тенденций изменения цены применяется линия тренда. Элемент технического анализа представляет собой геометрическое изображение средних значений анализируемого показателя.

    Рассмотрим, как добавить линию тренда на график в Excel.

    Добавление линии тренда на график

    Для примера возьмем средние цены на нефть с 2000 года из открытых источников. Данные для анализа внесем в таблицу:

    1. Построим на основе таблицы график. Выделим диапазон – перейдем на вкладку «Вставка». Из предложенных типов диаграмм выберем простой график. По горизонтали – год, по вертикали – цена.
    2. Щелкаем правой кнопкой мыши по самому графику. Нажимаем «Добавить линию тренда».
    3. Открывается окно для настройки параметров линии. Выберем линейный тип и поместим на график величину достоверности аппроксимации.
    4. На графике появляется косая линия.

    Линия тренда в Excel – это график аппроксимирующей функции. Для чего он нужен – для составления прогнозов на основе статистических данных. С этой целью необходимо продлить линию и определить ее значения.

    Если R2 = 1, то ошибка аппроксимации равняется нулю. В нашем примере выбор линейной аппроксимации дал низкую достоверность и плохой результат. Прогноз будет неточным.

    Внимание!!! Линию тренда нельзя добавить следующим типам графиков и диаграмм:

    • лепестковый;
    • круговой;
    • поверхностный;
    • кольцевой;
    • объемный;
    • с накоплением.

    Уравнение линии тренда в Excel

    В предложенном выше примере была выбрана линейная аппроксимация только для иллюстрации алгоритма. Как показала величина достоверности, выбор был не совсем удачным.

    Следует выбирать тот тип отображения, который наиболее точно проиллюстрирует тенденцию изменений вводимых пользователем данных. Разберемся с вариантами.

    Линейная аппроксимация

    Ее геометрическое изображение – прямая. Следовательно, линейная аппроксимация применяется для иллюстрации показателя, который растет или уменьшается с постоянной скоростью.

    Рассмотрим условное количество заключенных менеджером контрактов на протяжении 10 месяцев:

    На основании данных в таблице Excel построим точечную диаграмму (она поможет проиллюстрировать линейный тип):

    Выделяем диаграмму – «добавить линию тренда». В параметрах выбираем линейный тип. Добавляем величину достоверности аппроксимации и уравнение линии тренда в Excel (достаточно просто поставить галочки внизу окна «Параметры»).

    Получаем результат:

    Обратите внимание! При линейном типе аппроксимации точки данных расположены максимально близко к прямой. Данный вид использует следующее уравнение:

    y = 4,503x + 6,1333

    • где 4,503 – показатель наклона;
    • 6,1333 – смещения;
    • y – последовательность значений,
    • х – номер периода.

    Прямая линия на графике отображает стабильный рост качества работы менеджера. Величина достоверности аппроксимации равняется 0,9929, что указывает на хорошее совпадение расчетной прямой с исходными данными. Прогнозы должны получиться точными.

    Чтобы спрогнозировать количество заключенных контрактов, например, в 11 периоде, нужно подставить в уравнение число 11 вместо х. В ходе расчетов узнаем, что в 11 периоде этот менеджер заключит 55-56 контрактов.

    Экспоненциальная линия тренда

    Данный тип будет полезен, если вводимые значения меняются с непрерывно возрастающей скоростью. Экспоненциальная аппроксимация не применяется при наличии нулевых или отрицательных характеристик.

    Построим экспоненциальную линию тренда в Excel. Возьмем для примера условные значения полезного отпуска электроэнергии в регионе Х:

    Строим график. Добавляем экспоненциальную линию.

    Уравнение имеет следующий вид:

    y = 7,6403е^-0,084x

    • где 7,6403 и -0,084 – константы;
    • е – основание натурального логарифма.

    Показатель величины достоверности аппроксимации составил 0,938 – кривая соответствует данным, ошибка минимальна, прогнозы будут точными.

    Логарифмическая линия тренда в Excel

    Используется при следующих изменениях показателя: сначала быстрый рост или убывание, потом – относительная стабильность. Оптимизированная кривая хорошо адаптируется к подобному «поведению» величины. Логарифмический тренд подходит для прогнозирования продаж нового товара, который только вводится на рынок.

    На начальном этапе задача производителя – увеличение клиентской базы. Когда у товара будет свой покупатель, его нужно удержать, обслужить.

    Построим график и добавим логарифмическую линию тренда для прогноза продаж условного продукта:

    R2 близок по значению к 1 (0,9633), что указывает на минимальную ошибку аппроксимации. Спрогнозируем объемы продаж в последующие периоды. Для этого нужно в уравнение вместо х подставлять номер периода.

    Например:

    Период 14 15 16 17 18 19 20
    Прогноз 1005,4 1024,18 1041,74 1058,24 1073,8 1088,51 1102,47

    Для расчета прогнозных цифр использовалась формула вида: =272,14*LN(B18)+287,21. Где В18 – номер периода.

    Полиномиальная линия тренда в Excel

    Данной кривой свойственны переменные возрастание и убывание. Для полиномов (многочленов) определяется степень (по количеству максимальных и минимальных величин). К примеру, один экстремум (минимум и максимум) – это вторая степень, два экстремума – третья степень, три – четвертая.

    Полиномиальный тренд в Excel применяется для анализа большого набора данных о нестабильной величине. Посмотрим на примере первого набора значений (цены на нефть).

    Чтобы получить такую величину достоверности аппроксимации (0,9256), пришлось поставить 6 степень.

    Скачать примеры графиков с линией тренда

    Зато такой тренд позволяет составлять более-менее точные прогнозы.

    Приветствую, уважаемые товарищи! Сегодня мы с вами разберем один из субъективных торговых методов – торговля с использованием трендовых линий. Давайте рассмотрим следующие вопросы:

    1) Что такое тренд (это важно как отправная точка)
    2) Построение трендовых линий
    3) Использование в практической торговле
    4) Субъективность метода

    1) Что такое тренд
    _________________
    Прежде, чем перейти к построению трендовой линии, надо разобраться непосредственно с самим трендом. Не будем вдаваться в академические споры и для простоты примем следующую формулу:

    Тренд (восходящий) – это последовательность растущих максимумов и минимумов, при этом каждый последующий максимум (и минимум) выше предыдущих.

    Тренд (нисходящий) – это последовательность падающих (убывающих) максимумов и минимумов, где каждый последующий минимум (и максимум) НИЖЕ предыдущего.

    Трендовая линия – это линия, проведенная между двумя максимумами (если тренд нисходящий) или двумя минимумами (если тренд восходящий). То есть, по сути, линия тренда показывает нам, что тренд на графике есть! А ведь его может и не быть (в случае с флетом).

    2) Построение трендовых линий
    ____________________________

    Это самый сложный вопрос! Мне доводилось видеть дискуссии на много страниц только о том, КАК ПРАВИЛЬНО строить линию тренда! А ведь нам надо не только строить, но и торговать по ней…

    Что бы построить трендовую линию надо иметь, как минимум, два максимума (нисходящий тренд) или два минимума (восходящий тренд). Мы должны соединить эти экстремумы линией.

    Важно соблюдать следующие правила при построении линий:

    Важен угол наклона линии тренда. Чем более крутой угол наклона, тем меньше надежность.
    - Оптимально строить линию по двум точкам. Если строить по трем или более точкам – надежность трендовой линии снижается (вероятен ее пробой).
    - Не пытайтесь построить линию в любых условиях. Если не удается ее начертить, значит, скорее всего, тренда нет. Следовательно, данный инструмент не годится к использованию в текущих рыночных условиях.

    Данные правила помогут вам правильно строить трендовые линии!

    3) Торговля по трендовым линиям
    ____________________________

    Мы имеем две принципиально разные возможности:
    А) Использовать линию как уровень поддержки (сопротивления), что бы войти по ней по направлению тренда
    Б) Использовать трендовую линию Форекс для того, что бы сыграть на пробой (разворот) тренда.

    Оба способа хороши, если уметь «правильно их готовить».

    Итак, мы построили линию по двум точкам. Как только цена коснется линии, мы должны войти в рынок по направлению существующей тенденции. Для входа используем ордера типа «бай лимит или sell лимит».

    Тут все просто и понятно. Единственное, что надо помнить – чем чаще цена тестирует линию тренда, отталкиваясь от нее, тем выше вероятность того, что следующее касание будет пробоем линии!

    Если мы хотим сыграть на слом линии тренда, то надо действовать немного иначе:
    1) Ждем касание линии
    2) Ждем отскока
    3) На образовавшуюся галочку ставим ордер бай-стоп (или sell стоп)
    Обратите внимание на рисунок.

    Мы дождались образования галочки и выставили ордер бай стоп на ее максимум.

    Через некоторое время ордер сработал, и мы вошли в рынок.
    Возникает закономерный вопрос – почему нельзя было войти в рынок сразу?
    Дело в том, что мы не знаем, будет ли тестирование трендовой линии успешным или нет. А дождавшись «галочки» мы резко повышаем наши шансы на успех (отсеиваем ложные сигналы).

    4) Субъективность метода
    _________________________

    Кажется все просто? На деле, используя данный метод, мы столкнемся со следующими трудностями:
    А) Угол наклона линии (всегда можно построить линии тренда имеющие разный наклон.
    Б) Что считать пробоем трендовой линии (насколько пунктов или процентов цена должна «переломить» линию, что бы считать это прорывом)?
    В) Когда линию считать «устаревшей» и строить новую?

    Обратите внимание на рисунок.

    Красной линией обозначен один из вариантов начертания. Неопытный трейдер мог так провести линию (и поплатиться за это).

    В данном деле важен практический опыт. То есть не удается все свести к нескольким простым правилам построения. Именно поэтому индикатора трендовых линий не существует. Точнее, может и существует, но строит их «криво» и неправильно. Эта техника изначально «заточена» под опыт и мастерство трейдера.

    Лично я редко использую линии тренда как самостоятельный инструмент. Но, тем не менее, рассказываю о них по одной простой причине. Дело в том, что многие другие трейдеры используют их. Следовательно, мы (я и вы) должны быть в курсе техник наших конкурентов.

    Нужен ли данный инструмент в вашей торговле – решать только вам!

    Успехов и удачных торгов. Артур.
    blog-forex.org

    Похожие записи:

    Концепция трендовой торговли (видео)

    Трендовые модели (фигуры)

    Видеоролик к данной теме:

    Часть 10. Подбор формул по графику. Линия тренда

    Для рассмотренных выше задач удавалось построить уравнение или систему уравнений.

    Но во многих случаях при решении практических задач имеются лишь экспериментальные (результаты измерений, статистические, справочные, опытные) данные. По ним с определенной мерой близости пытаются восстановить эмпирическую формулу (уравнение), которая может быть использована для поиска решения, моделирования, оценки решений, прогнозов.

    Процесс подбора эмпирической формулы P(x) для опытной зависимости F(x) называется аппроксимацией (сглаживанием). Для зависимостей с одним неизвестным в Excel используются графики, а для зависимостей со многими неизвестными – пары функций из группы Статистические ЛИНЕЙН и ТЕНДЕНЦИЯ, ЛГРФПРИБЛ и РОСТ.

    В настоящем разделе рассматривается аппроксимация экспериментальных данных с помощью графиков Excel: на основе данных стоится график, к нему подбирается линия тренда , т.е. аппроксимирующая функция, которая с максимальной степенью близости приближается к опытной зависимости.

    Степень близости подбираемой функции оценивается коэффициентом детерминации R2 . Если нет других теоретических соображений, то выбирают функцию с коэффициентом R2 , стремящимся к 1. Отметим, что подбор формул с использованием линии тренда позволяет установить как вид эмпирической формулы, так и определить численные значения неизвестных параметров.

    Excel предоставляет 5 видов аппроксимирующих функций:

    1. Линейная – y=cx+b . Это простейшая функция, отражающая рост и убывание данных с постоянной скоростью.

    2. Полиномиальная – y=c0+c1x+c2x2+…+c6x6 . Функция описывает попеременно возрастающие и убывающие данные. Полином 2-ой степени может иметь один экстремум (min или max), 3-ей степени – до 2-х экстремумов, 4-ой степени – до 3-х и т.д.

    3. Логарифмическая – y=c lnx+b . Эта функция описывает быстро возрастающие (убывающие) данные, которые затем стабилизируются.

    4. Степенная – y=cxb , (х >0и y >0). Функция отражает данные с постоянно увеличивающейся (убывающей) скоростью роста.

    5. Экспоненциальная – y=cebx , (e – основание натурального логарифма). Функция описывает быстро растущие (убывающие) данные, которые затем стабилизируются.

    Для всех 5-ти видов функций используется аппроксимация данных по методу наименьших квадратов (см. справку по F1 «линия тренда»).

    В качестве примера рассмотрим зависимость продаж от рекламы, заданную следующими статистическими данными по некоторой фирме:

    (тыс. руб.) 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5
    Продажи (тыс. руб.)

    Необходимо построить функцию, наилучшим образом отражающую эту зависимость. Кроме того, необходимо оценить продажи для рекламных вложений в 6 тыс. руб.

    Приступим к решению . В первую очередь введите эти данные в Excel и постройте график, как на рис. 38. Как видно, график построен на основании диапазона B2:J2. Далее, щелкнув правой кнопкой мыши по графику, добавьте линию тренда, как показано на рис. 38.

    Чтобы подписать ось Х соответствующими значениями рекламы (как на рис. 38), следует в ниспадающем меню (рис. 38) выбрать пункт И сходные данные . В открывшемся одноименном окне, в закладке Ряд , в поле П одписи оси Х , укажите диапазон ячеек, где записаны значения Х (здесь $B$1:$K$1):

    В открывшемся окне настройки (рис. 39), на закладке Тип выберите для аппроксимации логарифмическую линию тренда (по виду графика). На закладке Параметры установите флажки, отображающие на графике уравнение и коэффициент детерминации.

    После нажатия ОК Вы получите результат, как на рис. 40. Коэффициент детерминации R2= 0.9846, что является неплохой степенью близости. Для подтверждения правильности выбранной функции (поскольку других теоретических соображений нет) спрогнозируйте развитие продаж на 10 периодов вперед. Для этого щелкните правой кнопкой по линии тренда – измените формат – после этого в поле Прогноз: вперед на: установите 10 (рис.

    После установки прогноза Вы увидите изменение кривой графика на 10 периодов наблюдения вперед, как на рис. 42. Он с большой долей вероятности отражает дальнейшее увеличение продаж с увеличением рекламных вложений.

    Вычисление по полученной формуле =237,96*LN(6)+5,9606 в Excel дает значение 432 тыс. руб.

    В Excel имеется функция ПРЕДСКАЗ(), которая вычисляет будущее значение Y по существующим парам значений X и Y значениям с использованием линейной регрессии. Функция Y по возможности должна быть линейной, т.е. описываться уравнением типа c+bx .

    Функция предсказания для нашего примера запишется так: =ПРЕДСКАЗ(K1;B2:J2;B1:J1). Запишите – должно получится значение 643,6 тыс. руб.

    Часть11. Контрольные задания

    Предыдущая12345678910111213141516Следующая

    Прогнозирование – это очень важный элемент практически любой сферы деятельности, начиная от экономики и заканчивая инженерией. Существует большое количество программного обеспечения, специализирующегося именно на этом направлении. К сожалению, далеко не все пользователи знают, что обычный табличный процессор Excel имеет в своем арсенале инструменты для выполнения прогнозирования, которые по своей эффективности мало чем уступают профессиональным программам. Давайте выясним, что это за инструменты, и как сделать прогноз на практике.

    Целью любого прогнозирования является выявление текущей тенденции, и определение предполагаемого результата в отношении изучаемого объекта на определенный момент времени в будущем.

    Способ 1: линия тренда

    Одним из самых популярных видов графического прогнозирования в Экселе является экстраполяция выполненная построением линии тренда.

    Попробуем предсказать сумму прибыли предприятия через 3 года на основе данных по этому показателю за предыдущие 12 лет.


    Способ 2: оператор ПРЕДСКАЗ

    Экстраполяцию для табличных данных можно произвести через стандартную функцию Эксель ПРЕДСКАЗ . Этот аргумент относится к категории статистических инструментов и имеет следующий синтаксис:

    ПРЕДСКАЗ(X;известные_значения_y;известные значения_x)

    «X» – это аргумент, значение функции для которого нужно определить. В нашем случае в качестве аргумента будет выступать год, на который следует произвести прогнозирование.

    «Известные значения y» — база известных значений функции. В нашем случае в её роли выступает величина прибыли за предыдущие периоды.

    «Известные значения x» — это аргументы, которым соответствуют известные значения функции. В их роли у нас выступает нумерация годов, за которые была собрана информация о прибыли предыдущих лет.

    Естественно, что в качестве аргумента не обязательно должен выступать временной отрезок. Например, им может являться температура, а значением функции может выступать уровень расширения воды при нагревании.

    При вычислении данным способом используется метод линейной регрессии.

    Давайте разберем нюансы применения оператора ПРЕДСКАЗ на конкретном примере. Возьмем всю ту же таблицу. Нам нужно будет узнать прогноз прибыли на 2018 год.


    Но не стоит забывать, что, как и при построении линии тренда, отрезок времени до прогнозируемого периода не должен превышать 30% от всего срока, за который накапливалась база данных.

    Способ 3: оператор ТЕНДЕНЦИЯ

    Для прогнозирования можно использовать ещё одну функцию – ТЕНДЕНЦИЯ . Она также относится к категории статистических операторов. Её синтаксис во многом напоминает синтаксис инструмента ПРЕДСКАЗ и выглядит следующим образом:

    ТЕНДЕНЦИЯ(Известные значения_y;известные значения_x; новые_значения_x;[конст])

    Как видим, аргументы «Известные значения y» и «Известные значения x» полностью соответствуют аналогичным элементам оператора ПРЕДСКАЗ , а аргумент «Новые значения x» соответствует аргументу «X» предыдущего инструмента. Кроме того, у ТЕНДЕНЦИЯ имеется дополнительный аргумент «Константа» , но он не является обязательным и используется только при наличии постоянных факторов.

    Данный оператор наиболее эффективно используется при наличии линейной зависимости функции.

    Посмотрим, как этот инструмент будет работать все с тем же массивом данных. Чтобы сравнить полученные результаты, точкой прогнозирования определим 2019 год.


    Способ 4: оператор РОСТ

    Ещё одной функцией, с помощью которой можно производить прогнозирование в Экселе, является оператор РОСТ. Он тоже относится к статистической группе инструментов, но, в отличие от предыдущих, при расчете применяет не метод линейной зависимости, а экспоненциальной. Синтаксис этого инструмента выглядит таким образом:

    РОСТ(Известные значения_y;известные значения_x; новые_значения_x;[конст])

    Как видим, аргументы у данной функции в точности повторяют аргументы оператора ТЕНДЕНЦИЯ , так что второй раз на их описании останавливаться не будем, а сразу перейдем к применению этого инструмента на практике.


    Способ 5: оператор ЛИНЕЙН

    Оператор ЛИНЕЙН при вычислении использует метод линейного приближения. Его не стоит путать с методом линейной зависимости, используемым инструментом ТЕНДЕНЦИЯ . Его синтаксис имеет такой вид:

    ЛИНЕЙН(Известные значения_y;известные значения_x; новые_значения_x;[конст];[статистика])

    Последние два аргумента являются необязательными. С первыми же двумя мы знакомы по предыдущим способам. Но вы, наверное, заметили, что в этой функции отсутствует аргумент, указывающий на новые значения. Дело в том, что данный инструмент определяет только изменение величины выручки за единицу периода, который в нашем случае равен одному году, а вот общий итог нам предстоит подсчитать отдельно, прибавив к последнему фактическому значению прибыли результат вычисления оператора ЛИНЕЙН , умноженный на количество лет.


    Как видим, прогнозируемая величина прибыли, рассчитанная методом линейного приближения, в 2019 году составит 4614,9 тыс. рублей.

    Способ 6: оператор ЛГРФПРИБЛ

    Последний инструмент, который мы рассмотрим, будет ЛГРФПРИБЛ . Этот оператор производит расчеты на основе метода экспоненциального приближения. Его синтаксис имеет следующую структуру:

    ЛГРФПРИБЛ (Известные значения_y;известные значения_x; новые_значения_x;[конст];[статистика])

    Как видим, все аргументы полностью повторяют соответствующие элементы предыдущей функции. Алгоритм расчета прогноза немного изменится. Функция рассчитает экспоненциальный тренд, который покажет, во сколько раз поменяется сумма выручки за один период, то есть, за год. Нам нужно будет найти разницу в прибыли между последним фактическим периодом и первым плановым, умножить её на число плановых периодов (3) и прибавить к результату сумму последнего фактического периода.


    Прогнозируемая сумма прибыли в 2019 году, которая была рассчитана методом экспоненциального приближения, составит 4639,2 тыс. рублей, что опять не сильно отличается от результатов, полученных при вычислении предыдущими способами.

    Мы выяснили, какими способами можно произвести прогнозирование в программе Эксель. Графическим путем это можно сделать через применение линии тренда, а аналитическим – используя целый ряд встроенных статистических функций. В результате обработки идентичных данных этими операторами может получиться разный итог. Но это не удивительно, так как все они используют разные методы расчета. Если колебание небольшое, то все эти варианты, применимые к конкретному случаю, можно считать относительно достоверными.