Выравнивание динамических рядов
В юридической статистике не так часто можно встретиться с плавно меняющимися или неизменными уровнями рядов динамики, особенно в наше сложное в правовом отношении время. Уровни динамики заметно колеблются, а то и «скачут». Эти резкие колебания показателей динамики связаны с непоследовательностью проведения правовой реформы, недостаточным правовым обеспечением процессов переходного периода, противоречивостью действующего законодательства, формированием новых юридических подходов, традиционным статистическим очковтирательством и многими другими причинами. Да и в целом социальная и социально-правовая статистика не отличаются особой стабильностью. Человеческие отношения подвижны, особенно в периоды политических и социально-экономических перемен.
В условиях большой колеблемости показателей динамических рядов очень важно выявить три компонента динамики: 1) основные тенденции, выражающие долговременные изменения; 2) систематические, но кратковременные изменения; 3) несистематические случайные колебания, которые часто обусловлены субъективными и иными частными причинами.
Необходимость отделения наносного, случайного и временного от устойчивого и закономерного в уровнях динамических рядов диктуется потребностями изучения основных тенденций и закономерностей развития того или иного явления. С этой целью
уровни рядов динамики подвергают различным математическим преобразованиям, которые позволяют выявить главные изменения уровней ряда.
Простейшие способы преобразований статистических рядов при формировании вторичных группировок путем сглаживания, укрупнения и смыкания рядов представлены в главе 6 учебника (сводка и группировка). В настоящей главе есть необходимость расширить представления о названных преобразованиях и дополнить их новыми.
Вопрос о смыкании динамических рядов имеет особую актуальность в юридической статистике. Изменение законодательства, принципов и форм учета не позволяют дать единый динамический ряд сопоставимых показателей. Например, некоторое время в УК РСФСР был один перечень тяжких преступлений, в 1994 г. его существенно расширили, а в 1997 г., после вступления в силу УК 1996 г., принципиально изменили. В этих условиях обычный ряд динамики тяжких преступлений за 1991-1997 гг. не может быть составлен, так как имеющиеся данные несопоставимы.
Аналогичные трудности возникают при изменении единиц учета, территории и при других основаниях несопоставимости. Чтобы выявить общую тенденцию изменения уровня тяжких преступлений, можно осуществить смыкание рядов динамики. Покажем это на конкретном примере.
Таблица 3
Динамика тяжких преступлений в городе N (1991—1996 гг.)
Показатели | ||||||
Число тяжких пре- | ||||||
ступлений: | ||||||
старый перечень | ||||||
новый перечень | ||||||
Сомкнутый ряд, % | 97,5 | 100,0 | 103,3 | 111,3 | ||
В % к 1991 г. | 100,0 | 115,4 | 150,0 | 153,8 | 158,5 | 171,2 |
В табл. 3 мы имеем два фактических ряда: один (1991—1994 гг.) -по старому перечню тяжких преступлений, другой (1994— 1996 гг.) — по новому, расширенному. Для смыкания этих несопоставимых рядов мы принимаем уровень 1994 г. по старому и новому перечню за 100% (за базу), а затем процентируем к ней влево -- уровни преступлений по старому перечню и вправо уровни — преступлений по новому перечню (см. сомкнутый ряд). После этого мы можем принять относительный показатель 1991 г. за базу (за 100%) и рассчитать относительные числа к новой базе по всем годам. Таким образом мы получили сомкнутый динамический ряд, который более или менее точно раскрывает основную тенденцию роста тяжких преступлений в целом.
Сглаживание рядов динамики предполагает приближение их к основной тенденции, к тренду, способами укрупнения интервалов, скользящей средней, выравниванием по прямой, выравниванием по показательной функции, по параболе, при помощи ряда Фурье и другими методами.
Сглаживание рядов динамики путем укрупнения интервалов заключается в определении итоговых или средних показателей для укрупненных интервалов. Обратимся к табл. 4.
Таблица 4
Применение огнестрельного оружия сотрудниками органов внутренних дел для пресечения преступлений в 1996 г.
Абсолютные показатели | Среднемесячные | |||
Месяц | по нарастаю- | по меся- | по кварталам (относи- | по кварталам |
щей | цам | тельно 1-го квартала, %) | ||
Январь | ||||
Февраль | ||||
Март | 237(100%) | |||
Апрель | ||||
Май | ||||
Июнь | 318(134,2%) | |||
Июль | ||||
Август | ||||
Сентябрь | 286 (120,7 %) | |||
Октябрь | ||||
Ноябрь | ||||
Декабрь | 238 (100,4 %) |
Среднемесячный показатель за год — 89
В месячных отчетах МВД РФ сведения приводятся по нарастающей: за январь, январь—февраль, январь—март и т. д. Такие накопительные данные по применению огнестрельного оружия сотрудниками органов внутренних дел в целях пресечения преступлений приведены в графе 2 табл. 4. Они не раскрывают динамику, они раскрывают кумуляту. Помесячные данные (графа 3) показывают то рост, то снижение случаев применения оружия: тенденция неопределенна. Укрупнив месячные данные по кварталам и рассчитав средние показатели за каждый квартал и год в целом, мы обнаруживаем вполне определенную сезонную тенденцию. В первом квартале число анализируемых случаев минимально (100%), во втором -- их уровень достигает апогея (134,2%), в третьем — юс число снижается (120,7%), а в четвертом — достигает исходного уровня (100,4%). Обращение к средним величинам может углубить аналитические возможности укрупнения данных. Такие укрупнения интервалов допустимы лишь в интервальных рядах.
В моментных рядах и рядах средних величин укрупнение интервалов осуществляется на основе расчета средних уровней по формуле средней арифметической, так как суммирование уровней моментных рядов и рядов средних величин недопустимо. В табл. 4 (графа 5) приведены средние месячные показатели наблюдаемых случаев в каждом квартале, которые несут ту же информацию о динамике наблюдаемого явления, что и общие суммы за каждый квартал (графа 4). При укрупнении средних месячных за каждый квартал по правилам средней арифметической мы можем найти среднемесячный показатель за год:
79 + 106 + 92 + 79
= 89.
Он равен среднемесячному показателю, полученному путем сложения месячных данных и деления полученной суммы на 12 месяцев (см. последнюю строку в таблице).
Следующий способ выявления тенденции развития рядов динамики — их сглаживание способом скользящей средней. Для этого необходимо последовательно исчислять среднюю из двух, трех, четырех, пяти и больше уровней. Обратимся к динамике преступности в СССР за 1981-1990 гг., когда изменения преступности были «скачущими» (табл. 5).
Рассчитаем среднюю за первые три года, затем, начиная с 982 г., за последующие три года, потом, начиная с 1983 г., за следующие три года и т. д.
Средняя за 1981-1983 гг. равна '609470 + 1655932 + 2016515
Таблица 5
Динамика преступности в СССР (1981-1990 гг.)
Год | Зарегистрировано преступлений | Сглаживание по трем годам |
1 609 470 ] | _ | |
1 655 932 [ 1 | 1 760 064 | |
2 016 514 М | 1 900 530 | |
2 029 144 \ I | 2 043 053 | |
2 083 501 [ ] | 2 033 313 | |
1 987 239 Ml | 1 956 448 | |
1 798 549 | } | 1 884 335 | |
1 867 223 1 | 2 042 488 | |
2 461 692 | 2 376 840 | |
2 786 605 | - |
Аналогичным образом рассчитывались средние за последующие трехлетия (см. табл. 5, графу 3). Динамический ряд усредненных данных получился более сглаженным, чем реальный, но укороченным на один уровень в начале и на один уровень в конце. Если бы мы усредняли по пятилетиям, то ряд укоротился бы на два уровня в начале и на два — в конце. Чем больше интервал усреднения, тем более сглаженным получается динамический ряд и, наоборот, чем меньше интервал, тем ряд получается менее сглаженным.
Третьим видом сглаживания динамического ряда можно назвать выравнивание уровней ряда по прямой. Оно применяется тогда, когда абсолютные приросты более или менее постоянны, т. е., когда уровни ряда изменяются близко к линии арифметической прогрессии.
Уравнение прямой линии выражается формулой у = а + Ьх, где J — значения уровней выровненного ряда, которые необходимо вычислить; а и b — параметры прямой; х — показатели времени (дни, месяцы, годы).
Выравнивание уровней ряда по прямой заключается в замене фактических уровней ряда (у) на теоретические (у), которые вычисляются с помощью уравнения прямой линии. Неизвестные нам параметры а и b находятся способом наименьших квадратов, представляющим собой систему двух нормальных уравнений (I — знак суммы; п — число уровней): 1) Zy = па + ЬЕх; 2) 2bcy = aLx + + tiLx. Из этих уравнений определяются а и Ь. Подробное решение этих уравнений на конкретном примере будет изложено в следующей главе при расчете парного коэффициента корреляции.
Зная значения а и Ь, мы можем решить уравнение прямой линии у = а + Ьх для каждого года отдельно (у{, у2, J3 и т. д.). Получив теоретический ряд чисел, можно изобразить их графически рядом с кривой фактического ряда (см. рис. 5 в гл. 11).
Наряду с рассмотренными способами выравнивания уровней рядов динамики существуют и другие более сложные, требующие соответствующей математической подготовки. К ним относятся:
а) выравнивание по показательной функции, которое полезно при изменении уровней ряда в геометрической прогрессии;
б) выравнивание по параболе;
в) выравнивание при помощи ряда Фурье.
Эти методы применяются тогда, когда фактические уровни ряда динамики имеют периодические изменения, например, сезонную волну, которую можно наблюдать в динамике преступности и других юридически значимых явлений.
Необходимость выравнивания рядов динамики в юридической статистике требуется, главным образом, при прогнозировании методом экстраполяции (продолжения выявленного тренда на будущее) преступности и ее отдельных групп и видов, при составлении планов и программ борьбы с преступлениями и правонарушениями, при определении возможной нагрузки оперативных работников и в других случаях. Выравнивание рядов может также использоваться при нахождении недостающих данных методом интерполяции (продолжения выявленного тренда на прошлое).