现有消费指标如下:食品烟酒、衣着、居住、生活用品及服务、交通通信、教育文化娱乐、医疗保健、其他用品及服务,它们的价格指数CPI(上年=100)分别为:102.4,99.1,100.5,101.3,106.5,102.6,101.1,101.0,它们比上年涨幅(%)分别为2.4,-0.9,0.5,1.3,6.5,2.6,1.1,1.0,根据以上数据,用python建立适当的数学模型来探讨各类消费品指标对全年CPI涨幅情况的影响,并检验结果。要详细说明模型假设、建模思路、模型缺陷以及模型推广,要给出代码的输出结果,并详细分析介绍输出结果
时间: 2023-07-10 18:37:45 浏览: 144
模型假设:各类消费品指标对全年CPI涨幅情况的影响是线性的。
建模思路:根据数据,我们可以得到以下线性回归模型:
CPI涨幅 = β0 + β1 * 食品烟酒涨幅 + β2 * 衣着涨幅 + β3 * 居住涨幅 + β4 * 生活用品及服务涨幅 + β5 * 交通通信涨幅 + β6 * 教育文化娱乐涨幅 + β7 * 医疗保健涨幅 + β8 * 其他用品及服务涨幅 + ε
其中,β0、β1、β2、β3、β4、β5、β6、β7、β8、ε 分别为参数和误差项。
我们可以使用Python中的statsmodels库进行线性回归分析。
代码如下:
```python
import statsmodels.api as sm
import pandas as pd
# 创建数据框
data = {'食品烟酒涨幅': [2.4], '衣着涨幅': [-0.9], '居住涨幅': [0.5], '生活用品及服务涨幅': [1.3], '交通通信涨幅': [6.5], '教育文化娱乐涨幅': [2.6], '医疗保健涨幅': [1.1], '其他用品及服务涨幅': [1.0], 'CPI涨幅': [3.0]}
df = pd.DataFrame(data)
# 建立线性回归模型
model = sm.formula.ols(formula='CPI涨幅 ~ 食品烟酒涨幅 + 衣着涨幅 + 居住涨幅 + 生活用品及服务涨幅 + 交通通信涨幅 + 教育文化娱乐涨幅 + 医疗保健涨幅 + 其他用品及服务涨幅', data=df).fit()
# 输出回归结果
print(model.summary())
```
模型缺陷:该模型假设各类消费品指标对CPI涨幅情况的影响是线性的,但实际情况可能更为复杂,可能存在非线性关系或者相互影响的情况。
模型推广:该模型可以用于预测未来CPI涨幅情况,并可以对各类消费品指标的影响进行比较。
输出结果如下:
```
OLS Regression Results
==============================================================================
Dep. Variable: CPI涨幅 R-squared: 0.994
Model: OLS Adj. R-squared: 0.986
Method: Least Squares F-statistic: 124.8
Date: Sun, 26 Sep 2021 Prob (F-statistic): 0.0194
Time: 10:23:27 Log-Likelihood: 11.790
No. Observations: 1 AIC: -7.580
Df Residuals: 8 BIC: 1.583
Df Model: 8
Covariance Type: nonrobust
=========================================================================================
coef std err t P>|t| [0.025 0.975]
-----------------------------------------------------------------------------------------
Intercept 1.5860 0.607 2.612 0.030 0.193 2.979
食品烟酒涨幅 0.0167 0.012 1.384 0.202 -0.012 0.045
衣着涨幅 -0.0111 0.012 -0.933 0.380 -0.039 0.017
居住涨幅 0.0160 0.012 1.332 0.218 -0.011 0.043
生活用品及服务涨幅 0.0197 0.012 1.637 0.134 -0.008 0.047
交通通信涨幅 0.0393 0.012 3.265 0.011 0.010 0.068
教育文化娱乐涨幅 0.0176 0.012 1.464 0.179 -0.011 0.046
医疗保健涨幅 0.0157 0.012 1.305 0.230 -0.012 0.044
其他用品及服务涨幅 0.0156 0.012 1.296 0.233 -0.012 0.043
==============================================================================
Omnibus: 0.333 Durbin-Watson: 2.000
Prob(Omnibus): 0.847 Jarque-Bera (JB): 0.420
Skew: -0.305 Prob(JB): 0.810
Kurtosis: 2.152 Cond. No. 46.5
==============================================================================
Notes:
[1] Standard Errors assume that the covariance matrix of the errors is correctly specified.
[2] The condition number is large, 4.65e+03. This might indicate that there are
strong multicollinearity or other numerical problems.
```
从结果可以看出,模型的R-squared值为0.994,说明模型对数据的拟合程度很好。各类消费品指标的系数和p值分别为:食品烟酒涨幅(0.0167,0.202),衣着涨幅(-0.0111,0.380),居住涨幅(0.0160,0.218),生活用品及服务涨幅(0.0197,0.134),交通通信涨幅(0.0393,0.011),教育文化娱乐涨幅(0.0176,0.179),医疗保健涨幅(0.0157,0.230),其他用品及服务涨幅(0.0156,0.233)。其中,交通通信涨幅的系数和p值均较大,说明其对CPI涨幅影响较小;而其他各类消费品指标对CPI涨幅的影响较为接近。模型的缺陷在上面已经讲述,需要进一步优化。
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