Индекс УДК 519.237.5
Дата публикации: 11.06.2016

Сравнение моделей формирования стоимости картофеля на региональных рынках субъектов ПФО

Comparison of models of formation of the cost of the potatoes in the regional markets of subjects of the Volga Federal District

1. Журавская К.Г.
2. Максимов А.А.
1. аспирант кафедры прикладной математики и информатики Саратовского социально-экономического института (филиала) РЭУ им. Г.В. Плеханова
2. к.ф.-м..н., доцент кафедры прикладной информатики и программной инженерии Саратовского государственного технического университета им. Ю.А. Гагарина
1. Zhuravskaya K.G.
2. Maksimov A.A.
1. The graduate student of Applied Mathematics and Informatics of Saratov Socio-Economic Institute (branch) REU them. GV Plekhanov
2. Candidate of Physical and Mathematical Sciences., Associate Professor, Department of Applied Computer Science and Software Engineering, Saratov State Technical University. YA Gagarin

Аннотация: В работе рассмотрено построение и сравнение моделей формирования стоимости картофеля в субъектах Приволжского федерального округа. С помощью критерия Фостера-Стюарта проверено наличие тренда в рядах; путем сравнения трех моделей выбрано лучшее уравнение тренда; на основе тестов Стьюдента и Фишера проверено качество выбранного тренда; путем анализа остатков на независимость, случайность и нормальность проверена адекватность выбранного тренда; на основе анализа автокорреляционных функций выбраны параметры ARIMA-моделей; проверена адекватность полученных моделей на основе теста Стьюдента. Результатом работы стало построение ARIMA-моделей порядка (1,0,0) для Саратова и Самары и порядка (1,3,0) для ПФО в целом, с помощью которых был построен прогноз изменения стоимости картофеля на 2015-16 год для субъектов ПФО и определена погрешность полученного прогноза, составившая 8-12%.

Abstract: The paper considers the construction and comparison of models of formation of potatoes cost in the regions of the Volga Federal District. With Stuart Foster-test verified the presence of a trend in the ranks; by comparison of the three models to choose the best equation of the trend; based test of Student and Fisher tested the quality of the chosen trend; by analysis of residues on the independence, randomness and normality tested the adequacy of the chosen trend; based on the analysis of the autocorrelation function is set to ARIMA-models; checked the adequacy of the models produced by the Student test. The work was the construction of the order ARIMA-models (1,0,0) for Saratov and Samara and order (1,3,0) for PFO in general, by means of which the forecast change in the cost of potatoes for the year 2015-16 was built VFD subjects and determined the resulting error is projected to be 8-12%.
Ключевые слова: анализ временных рядов; модели прогноза; стоимость овощей

Keywords: time series analysis; forecasting models; vegetables cost


Введение. В последнее время продовольственный сектор российской экономики стал одним из наиболее динамично развивающихся секторов. По данным Росстата последние два года наблюдается уверенный рост объемов производства овощей открытого типа в хозяйствах всех категорий [1]. Однако географическое положение РФ приводит к тому, что в секторе овощеводства закрытого грунта импорт составляет около 60%. Такое положение отражается на стоимости овощей и способствует формированию сезонности. Другим фактором, приводящим к росту стоимости овощей, по мнению экспертов [2], является увеличение ключевой ставки, которое в свою очередь приводит к удорожанию кредитов, приостановке новых агропроектов, увеличению цен на семена и удобрения.

Однако на рынке продажи картофеля ситуация выглядит немного по-другому. Поскольку картофель в РФ входит в десятку самых покупаемых продуктов, то в моделях формирования стоимости на первый план выходят другие ценообразующие факторы. Поэтому целью работы является сравнение ценовой динамики по субъектам ПФО, а также построение моделей определения стоимости картофеля.

Методология. В качестве объекта исследования рассмотрим поквартальные временные ряды изменения стоимости картофеля в Саратове, Самаре и ПФО за период с 2002 по 2015 гг [1]. Тест Фостера-Стюарта показал наличие тренда и отсутствие сезонных колебаний в каждом из рассматриваемых рядов [3]: для Саратова:

Spectacle.hZ8004

то в исследуемом ряду существует основная тенденция, а поскольку , то во временном ряду отсутствуют периодические колебания; аналогично для Самары и ПФО в целом.

Сравнение линейной, квадратичной и показательной функций выявило, что для описания основной тенденции исследуемых временных рядов необходимо выбрать показательную регрессию: для Саратова: , R2=0,474 и все параметры значимы по критериям Стьюдента и Фишера [4]; для Самары:

Spectacle.sc8004R2=0,394 и все параметры значимы; для ПФО:Spectacle.tQ8004R2=0,636 и все параметры значимы.

Здесь параметр b0 показывает начальные условия развития процесса, т.е. например, стоимость картофеля в I квартале 2002 г. в г. Саратове составляла 4,53 руб./кг; параметр b1 – постоянный темп роста, другими словами, с каждым кварталом средняя стоимость картофеля в Саратове увеличивается на 2,4 коп. Таким образом, видно, что рост цен на картофель в Саратове совпадает с темпом роста цен в целом по ПФО, в Самаре же он вдвое ниже. Исследование ошибок построенных регрессий на независимость, случайность и нормальность распределения показал, что адекватность выбранных моделей [5].

Для проверки периодичности можно использовать автокорреляционную функцию уровней временного ряда [6], наибольшее значение которой соответствовало лагу τ=1, и следовательно во временных рядах отсутствуют периодические колебания и во всех случаях для моделирования необходимо использовать ARIMA-модели. Для построения ARIMA-модели (p, d, q) требуется выбрать d – порядок разностей, т.е. порядок интегрируемости ряда; р – порядок авторегрессии,; q – порядок скользящего среднего [7].

Для определения параметра d необходимо определить порядок разностного ряда, при котором этот ряд будет стационарным [8]. В нашем случае стационарными оказались: для Саратова: исходный ряд, поэтому d=0; для Самары: исходный ряд, поэтому d=0; для ПФО: ряд, составленный по третьим разностям, т.е. d=3.

Для определения параметра р необходимо составить автокорреляционную функцию по интегрируемому ряду [9]: для Саратова: наибольшее значение автокорреляционной функции соответствует τ=1, то р=1; для Самары: аналогично р=1; для ПФО:

Spectacle.GS8004

Поскольку наибольшее значение автокорреляционной функции соответствует τ=1, то р=1.

Поскольку во всех случаях остатки независимы, то q=0.

Таким образом, для Саратова и Самары необходимо построить ARIMA-модель (1,0,0) или марковский процесс, а для ПФО – ARIMA-модель (1,3,0). В результате имеем: для Саратова модель имеет вид:

Spectacle.AD8004 Проверим адекватность моделей на основе анализа остатков [10]: т.к. автокорреляция остатков моделей (-0,07 для Саратова; 0,063 для Самары; -0,083 для ПФО) входит в интервал Spectacle.rx8004, то остатки независимы. Другими словами, модели адекватны и могут быть использованы для прогнозов.

Результат. В качестве примера работы модели, сделаем прогноз стоимости картофеля на IV квартал 2015 и I квартал 2016 года (t=57, 58): для Саратова: при t=57 цена картофеля составит у=17,87 руб.; для t=58 – у=12,31 руб. (ошибка аппроксимации построенной модели составляет А=12%); для Самары: у=18,06 руб. и у=10,62 руб. соответственно (А=9,28%); для ПФО: А=8,5%.

Вывод. В качестве заключения можно отметить, что проведённый анализ показал отсутствие сезонности в формировании стоимости картофеля на рынках субъектов ПФО. Долгосрочное изменение цен может быть описано показательной функцией. А для описания итоговых моделей формирования стоимости картофеля необходимо использовать ARIMA-модели. Исследование показало, что прогноз, построенный по данным моделям, характеризуется погрешностью 8-12%. Таким образом, можно отметить, что формирование стоимости картофеля в субъектах ПФО осуществляется за счёт изменения себестоимости продукции под влиянием макроэкономических показателей.

Библиографический список

1. Регионы России. Социально-экономические показатели // Стат. сб. / Госкомстат России (режим доступа: http://www.gks.ru/free_doc/new_site/region_stat/sep_region.html )
2. Тиндова М.Г., Носов В.В. Алгоритм нечёткого логического вывода для определения цены земельных участков // Никоновские чтения. 2012. № 17. С. 320-322.
3. Максимов А.А. Сравнение моделей формирования стоимости куриных яиц на рынках субъектов ПФО // В сборнике: Стратегия устойчивого развития регионов: новый взгляд. Сборник научных трудов по материалам I международной научно-практической конференции. 2016. С. 174-184.
4. Тиндова М.Г. Анализ сезонности в модели прогноза платных услуг населению в РФ // Вестник торгово-технологического института, 2016, № 10, С. 115-120.
5. Мендель А.В., Фадеева Н.П. Статистические методы и мониторинг социально-экономического развития муниципальных образований // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2013. Т. 4. № 1(73). С. 318-322.
6. Тиндова М.Г. Использование современных информационных технологий при разработке инструментального средства оценки природных ресурсов // Информационная безопасность регионов, 2013, №1, С. 47.
7. Жичкин К.А., Есипов А.В. Проблемы банковского обслуживания населения в сельской местности // Никоновские чтения. 2013. № 18. С. 145-147.
8. Носов В.В., Цыпин А.П. Моделирование влияния факторов на ВРП на основе искусственных нейронных сетей // Ученый XXI века. 2016. № 1(14). С. 40-43.
9. Тиндова М.Г. Интеллектуальная обработка информации в области оценки недвижимости // Прикладная информатика, 2007, №5(11), С. 3-10.
10. Мендель А.В. Проектирование систем комплексной поддержки принятия управленческих решений в организации // В сборнике: Актуальные проблемы современного менеджмента сборник научных статей. Поволжская академия государственной службы им. П.А. Столыпина. Саратов, 2011. С. 15-21.