UNIT 4 : INDEX NUMBER & TIME SERIES ( 20 Marks)                               
                                       
  INDEX NUMBERS                                  
                                       
  DEFN OF INDEX NUMBER                                  
                                       
  TERMINOLOGY                                    
                                       
  BASE PERIOD/YEAR                                   
                                       
  CURRENT PERIOD / YEAR                                   
                                       
  INDEX NUMBER OF BASE YEAR IS ASSUMED TO BE 100                                
                                       
  Base year : Reference Period . It is denoted by suffix '0'                                
  Current year : The year for Comparison : It is denoted by suffix '1'                              
                                       
  po : Price of a commodity in the base year                                
                                       
  p1 : Price of a commodity in the current year                                
                                       
  qo : Quantity of the commodity consumed /purchased during the base year                              
                                       
  q1 : Quantity of the commodity consumed /purchased during the current year                              
                                       
  w : Weights assigned to a commodity                                 
                                       
  i = Simple index number or price relative = p1/po x 100                                
                                   
  A : SIMPLE (UNWEIGHTED) INDEX NUMBER                                
                                       
  (i) Simple Aggregative Method                                  
                                       
  I = p1/  ∑ p0 *100                                  
                                       
                                       
  (ii) Simple Average of Price Relative                                 
                                       
  I= i/n                                    
                                       
  i= p1/po x 100                                     
  n is number of commodities   (div d)                              
                                       
  Examples                                    
  Eg 1 : Calculate index number using the formula of Simple Aggregative and Simple Average of Price Relative                          
                                       
  Commodity  Price                                
    Base Year (2005)    Current Year (2010)                                 
  A 20 25                                
  B  25 35                                
  C 40 50                                
  D 4 8                                
                                       
                                       
  Solution                                     
  Commodity  Price                                
    Base Year (po)    Current Year (p1)  Price Relative = p1/po *100                              
  A 20 25 125                              
  B  25 35 140                              
  C 40 50 125                              
  D 4 8 200                              
  Total 89 118 590                              
                                       
  (i) Simple Aggregative Method                                  
                                       
  I =  ∑ p1/  ∑ p0 *100 = 118/89*100 = 132.5842697                          
                                       
                                       
                                       
  (ii) Simple Average of Price Relative                                 
                                       
  I=  ∑ i/n = 590/4 = 147.5                            
                                       
  (div c)                                    
  Eg 2 : Calculate index number using the formula of Simple Aggregative and Simple Average of Price Relative                          
                                       
  Commodity  Price                                
    2020 2010                                
  A 35 30                                
  B  50 40                                
  C 120 100                                
  D 50 20                                
  E 70 100                                
                                       
  Solution                                     
                                       
  Commodity  Price                                
    2020 (p1) 2010 (po) Price Relative = i= p1/po *100                              
  A 35 30 116.67                              
  B  50 40 125                              
  C 120 100 120                              
  D 50 20 250                              
  E 70 100 70.00                              
  Total  325 290 681.67                              
                                       
  (i) Simple Aggregative Method                                  
                                       
  I =  ∑ p1/  ∑ p0 *100 = 325/290*100 = 112.07                          
                                       
  (ii) Simple Average of Price Relative                                 
                                       
  I=  ∑i/n   = 681.67/5 = 136.334                          
                                       
                                       
  (div A)                                    
                                       
                                       
                                       
  Eg 3 : Calculate index number using the formula of Simple Aggregative and Simple Average of Price Relative                          
                                       
  Commodity  Price                                
    Base Year (2010)    Current Year (2015)                                 
  Rice 30 50                                
  Wheat 25 65                                
  Salt 10 15                                
  Sugar 20 30                                
                                       
                                       
  Solution                                     
  Commodity  Price                                
    Base Year (po)    Current Year (p1)  Price Relative = i=p1/po *100                              
  Rice 30 50 166.67                              
  Wheat 25 65 260.00                              
  Salt 10 15 150.00                              
  Sugar 20 30 150.00                              
  Total 85 160 726.67                              
                                       
  (i) Simple Aggregative Method                                  
                                       
  I =  ∑ p1/  ∑ p0 *100 = 160/85 *100 = 188.2352941                          
                                       
                                       
                                       
  (ii) Simple Average of Price Relative                                 
                                       
  I=  ∑ i/n = 726.67/4 = 181.67                            
                                       
                                       
                                       
  Eg 3 : Calculate index number using the formula of Simple Aggregative and Simple Average of Price Relative                          
                                       
  Commodity  Price                                
    2010 2000                                
  Rice 70 50                                
  Wheat 40 35                                
  Salt 8 10                                
  Sugar 30 20                                
  Oil 100 80                                
                                       
                                       
  Solution                                     
  Commodity  Price                                
    2010 (p1) 2000 (po) Price Relative = i= p1/po *100                              
  Rice 70 50 140.00                              
  Wheat 40 35 114.29                              
  Salt 8 10 80.00                              
  Sugar 30 20 150.00                              
  Oil  100 80 125.00                              
  Total 248 195 609.29                              
                                       
  (i) Simple Aggregative Method                                  
                                       
  I =  ∑ p1/  ∑ p0 *100 = 248/195 *100 = 127.18                              
                                       
                                       
                                       
  (ii) Simple Average of Price Relative                                 
                                       
  I=  ∑ i/n = 609.29/5 = 121.858                                
                                       
                                       
                                       
                                       
  B : COMPOSITE INDEX NUMBER                                
                                       
  (I) FIVE IMPORTANT FORMULAES (BASED ON QUANTITIES)           keywords for learning purpose                
                                       
  1) Laspeyer's Index Numbers = IL =  ∑p1q0/∑poqo *100       1000     (only qo is considered in the formula)              
                                       
                                       
  2) Paasche's Index Numbers = Ip =    ∑p1q1/∑poq1 *100       1101     (only q1 is considered in the formula)              
                                       
                                       
  3) Fisher's Index Number = IF =   SQRT (IL * Ip) = (IL * Ip)     Geometric mean of IL & Ip                  
                                       
  4) Drobish Bowley's Index Number = IDB = (IL+Ip)/2         Arithmetic mean of IL & Ip                  
                                       
                                       
  5) Marshal Edgeworth Index Number =  (∑p1q0 +∑p1q1)/(∑poqo +∑poq1) *100     Numerator values of IL & Ip added And Divided by added Denominator value of IL & IP                    
                                       
                                       
                                       
                                       
  (II) Weighted Index Number (WEIGHTS GIVEN INSTEAD OF QUANTITIES)          (multiply by w in the simple index number formula)                    
                                       
                                       
  (i) Weighted Aggregative Method =  I =  ∑ p1w/  ∑ p0w *100                            
                                       
                                       
  (ii) Weighted Average of Price Relative =  I=  ∑iw/∑w                              
    (family budget method)                                
                                       
        i=p1/po *100                              
                                       
                                       
  Weighted Average of Price Relative is also called as COST OF LIVING NUMBER BY FAMILY BUDGET METHOD                          
                                       
                                       
  Eg 1: Calculate Index Number using Laspeyre's, Paasche's , Fisher's, Bowley's and Edgeworth Formula                          
                                       
  COMMODITY  2001 2011                            
    PRICE QUANTITY PRICE QUANTITY                            
  A 25 4 30 5                            
  B 20 3 30 7                            
  C 10 9 12 8                            
  D 15 10 20 12                            
                                       
  Solution                                    
                                       
  COMMODITY  2001 2011                            
    PRICE (po)  QUANTITY (qo) PRICE (p1) QUANTITY (q1) poqo poq1 p1qo p1q1                    
  A 25 4 30 5 100 125 120 150             100 125 120 150
  B 20 3 30 7 60 140 90 210             60 140 90 210
  C 10 9 12 8 90 80 108 96             90 80 108 96
  D 15 10 20 12 150 180 200 240             150 180 200 240
          Total 400 525 518 696             400 525 518 696
                                       
                                       
                                       
  1) Laspeyer's Index Numbers = IL =  ∑p1q0/∑poqo *100 = 518/400 *100 = 129.50                      
                                       
                                       
  2) Paasche's Index Numbers = Ip =    ∑p1q1/∑poq1 *100 = 696/525 *100 = 132.57                      
                                       
                                       
  3) Fisher's Index Number = IF =   SQRT (IL * Ip) = (IL * Ip) =   √ 129.57*132.57= 131.03                  
                                       
  4) Drobish Bowley's Index Number = IDB = (IL+Ip)/2= 131.04                            
                                       
  5) Marshal Edgeworth Index Number =  (∑p1q0 +∑p1q1)/(∑poqo +∑poq1) *100 = (518+696)/(400+525)*100 = 131.243                  
                                       
                                       
  Eg 2: Calculate Index Number using Laspeyre's, Paasche's , Fisher's, Drobish's and Marshal's Formula                          
                                       
  COMMODITY  PRICE QUANTITY                            
    2010 2015 2010 2015                            
  A 30 40 8 7                            
  B 5 8 7 10                            
  C 20 25 10 9                            
  D 10 12 5 10                            
                                       
                                       
  Solution                                    
                                       
  COMMODITY  PRICE  QUANTITY poqo poq1 p1qo p1q1                    
    2010 (po) 2015(p1) 2010 (qo) 2015 (q1)                            
  A 30 40 8 7 240 210 320 280                    
  B 5 8 7 10 35 50 56 80                    
  C 20 25 10 9 200 180 250 225                    
  D 10 12 5 10 50 100 60 120                    
          Total 525 540 686 705                    
                                       
                                       
                                       
  1) Laspeyer's Index Numbers = IL =  ∑p1q0/∑poqo *100 = 686/525*100 = 130.67                      
                                       
                                       
  2) Paasche's Index Numbers = Ip =    ∑p1q1/∑poq1 *100 = 705/540*100 = 130.56                      
                                       
                                       
  3) Fisher's Index Number = IF =   SQRT (IL * Ip) = (IL * Ip) =   130.61                      
                                       
  4) Drobish Bowley's Index Number = IDB = (IL+Ip)/2= (130.67+130.56)/2   130.615                      
                                       
  5) Marshal Edgeworth Index Number =  (∑p1q0 +∑p1q1)/(∑poqo +∑poq1) *100 = (686+705)/(525+540) *100 = 130.61033                  
                                       
                                       
  Eg 3: Calculate Index Number using Laspeyre's, Paasche's , Fisher's Formula                              
                                       
  COMMODITY  PRICE  QUANTITY                            
    2010 2000 2010 2000                            
  Wheat 50 40 6 5                            
  Rice 70 60 10 8                            
  Oil 100 80 5 4                            
  Sugar 30 20 4 5                            
  Salt 10 8 2 2                            
                                       
                                       
  Solution                                    
                                       
  COMMODITY  PRICE  QUANTITY                            
    2010 (p1) 2000 (po) 2010 (q1) 2000 (qo) poqo poq1 p1qo p1q1                    
  Wheat 50 40 6 5 200 240 250 300                    
  Rice 70 60 10 8 480 600 560 700                    
  Oil 100 80 5 4 320 400 400 500                    
  Sugar 30 20 4 5 100 80 150 120                    
  Salt 10 8 2 2 16 16 20 20                    
          Total 1116 1336 1380 1640                    
                                       
                                       
  1) Laspeyer's Index Numbers = IL =  ∑p1q0/∑poqo *100 = 1380/1116*100= 123.66                      
                                       
                                       
  2) Paasche's Index Numbers = Ip =    ∑p1q1/∑poq1 *100 = 1640/1336*100 = 122.75                      
                                       
                                       
  3) Fisher's Index Number = IF =   SQRT (IL * Ip) = (IL * Ip) =   123.20                      
                                       
  4) Drobish Bowley's Index Number = IDB = (IL+Ip)/2= (123.66 + 122.75)/2   123.21                      
                                       
  5) Marshal Edgeworth Index Number =  (∑p1q0 +∑p1q1)/(∑poqo +∑poq1) *100 = (1380+1640)/(1116+1336) *100 = 130.61                  
                                       
                                       
  Eg 4: Calculate Index Number using Laspeyre's, Paasche's , Fisher's & Bowley's Formula                            
                                       
  COMMODITY  PRICE  QUANTITY                            
    2010 2020 2010 2020                            
  Wheat 20 40 4 5                            
  Rice 40 60 5 4                            
  Oil 75 100 2 3                            
  Sugar 25 30 2 3                            
  Salt 10 10 1 2                            
                                       
                                       
                                       
  COMMODITY  PRICE  QUANTITY                            
    2010 (po) 2020 (p1) 2010 (qo) 2020 (q1) poqo poq1 p1qo p1q1                    
  Wheat 20 40 4 5 80 100 160 200                    
  Rice 40 60 5 4 200 160 300 240                    
  Oil 75 100 2 3 150 225 200 300                    
  Sugar 25 30 2 3 50 75 60 90                    
  Salt 10 10 1 2 10 20 10 20                    
          Total 490 580 730 850                    
                                       
                                       
                                       
                                       
  1) Laspeyer's Index Numbers = IL =  ∑p1q0/∑poqo *100 = 148.98                          
                                       
                                       
  2) Paasche's Index Numbers = Ip =    ∑p1q1/∑poq1 *100 = 146.55                          
                                       
                                       
  3) Fisher's Index Number = IF =   SQRT (IL * Ip) = (IL * Ip) = 147.76                        
                                       
                                       
  4) Drobish Bowley's Index Number = IDB = (IL+Ip)/2= 147.77                            
                                       
                                       
  (II) WEIGHTED INDEX NUMBERS (WEIGHTS GIVEN INSTEAD OF QUANTITIES)                              
                                       
  Eg 1 : Calculate  Index Number by  Weighted Aggregated Method                              
                                       
                                       
  COMMODITY  PRICE                                 
    2010 2020 Weights                                
  Wheat 20 40 25                              
  Rice 40 60 30                              
  Oil 75 100 5                              
  Sugar 25 30 10                              
  Salt 10 10 2                              
                                       
                                       
  Solution                                    
                                       
  COMMODITY  PRICE                                 
    2010 (po) 2020 (p1) Weights  (w) p1w pow                          
  Wheat 20 40 25 1000 500                          
  Rice 40 60 30 1800 1200                          
  Oil 75 100 5 500 375                          
  Sugar 25 30 10 300 250                          
  Salt 10 10 2 20 20                          
          3620 2345                          
                                       
                                       
                                       
  (i) Weighted Aggregative Method =  I =  ∑ p1w/  ∑ pow *100 = 154.37                          
                                       
                                       
                                       
                                       
  Eg 2 : Calculate  Index Number by  Weighted Aggregated Method                              
                                       
                                       
  COMMODITY  PRICE                                 
    2000 1990 Weights                                
  A 10 8 25                              
  B 50 30 30                              
  C  45 40 5                              
  D 20 15 10                              
  E 10 7 2                              
                                       
                                       
  Solution                                    
                                       
  COMMODITY  PRICE                                 
    2000 (p1) 1990 (po) Weights  (w) p1w pow                          
  A 10 8 25 250 200                          
  B 50 30 30 1500 900                          
  C 45 40 5 225 200                          
  D 20 15 10 200 150                          
  E 10 7 5 50 35                          
          2225 1485                          
                                       
                                       
  (i) Weighted Aggregative Method =  I =  ∑ p1w/  ∑ pow *100 = 149.83                          
                                       
                                       
                                       
  Eg 3 : Calculate  Index Number by  Weighted Average OF Price Relative Method                            
                                       
                                       
  COMMODITY  PRICE                                 
    2010 2020 Weights                                
  Wheat 20 40 25                              
  Rice 40 60 30                              
  Oil 75 100 5                              
  Sugar 25 30 10                              
  Salt 10 10 2                              
                                       
                                       
  Solution                                    
                                       
  COMMODITY  PRICE                                 
    2010 (po) 2020 (p1) Weights  (w) I =p1/po*100 I*w =Iw                          
  Wheat 20 40 25 200 5000                          
  Rice 40 60 30 150 4500                          
  Oil 75 100 5 133.33 666.65                          
  Sugar 25 30 10 120.00 1200                          
  Salt 10 10 2 100 200                          
        72   11566.65                          
                                       
                                       
                                       
  (ii) Weighted Average of Price Relative =    ∑Iw/∑w = 160.65                            
                                       
                                       
        I=p1/po *100                              
                                       
                                       
                                       
                                       
  Eg 4 : Calculate  Index Number by  Weighted Average OF Price Relative Method                            
                                       
                                       
  COMMODITY  PRICE                                 
    2010 2020 Weights                                
  A 15 18 20                              
  B 25 30 10                              
  C 30 35 5                              
  D 10 15 15                              
  E 5 10 25                              
                                       
                                       
  Solution                                    
                                       
  COMMODITY  PRICE                                 
    2010 (po) 2020 (p1) Weights  (w) I =p1/po*100 I*w =Iw                          
  A 15 18 20 120 240                          
  B 25 30 10 120 1200                          
  C 30 35 5 116.67 583.35                          
  D 10 15 15 150 2250                          
  E 5 10 25 200 5000                          
        75   9273.35                          
                                       
                                       
                                       
  (i) Weighted Average of Price Relative =  I=  ∑iw/∑w = 123.64                            
                                       
                                       
        i=p1/po *100                              
                                       
                                       
  Weighted Average of Price Relative formulae is same as COST OF LIVING NUMBER BY FAMILY BUDGET METHOD                        
                                       
                                       
  Eg 4 : Calculate  Index Number by  Weighted Average OF Price Relative Method                            
                                       
                                       
  Group Group Index Weights                                  
                                       
  A 150 20                                
  B 120 10                                
  C 130 5                                
  D 140 15                                
  E 110 25                                
                                       
  Solution                                    
  Group Group Index (I) Weights  (w) Iw                              
                                       
  A 150 20 3000                              
  B 120 10 1200                              
  C 130 5 650                              
  D 140 15 2100                              
  E 110 25 2750                              
      75 9700                              
                                       
  (i) Weighted Average of Price Relative =  I=  ∑iw/∑w = 129.33                            
                                       
                                       
                                       
  C :Cost of Living Index Number                                 
                                       
  (i) By Aggregate Expenditure method =  ∑p1q0/∑poqo *100 =                            
                                       
  (LASPEYER'S index No.)                                   
                                       
  (ii) By Family Budget Method    =  ∑Iw/∑w                              
  More Imp                                    
  ( Same formula as Weighted Average Prize Relative Method)                                
                                       
  (If I is not given then I is calculated using this formulae) I=p1/po *100                              
                                       
                                       
  Eg 1 : Calculate Cost of Living Index Number by  Aggregate Expenditure Method                            
                                       
                                       
  COMMODITY  PRICE  QUANTITY                              
    2010 2020 2010                              
  Wheat 20 40 4                              
  Rice 40 60 5                              
  Oil 75 100 2                              
  Sugar 25 30 2                              
  Salt 10 10 1                              
                                       
  Solution                                    
  COMMODITY  PRICE  QUANTITY                              
    2010 (po) 2020 (p1) 2010 (qo)  poqo p1qo                          
  Wheat 20 40 4 80 160                          
  Rice 40 60 5 200 300                          
  Oil 75 100 2 150 200                          
  Sugar 25 30 2 50 60                          
  Salt 10 10 1 10 10                          
        Total 490 730                          
                                       
                                       
  (i) Cost of Living by Aggregate Expenditure method =  ∑p1q0/∑poqo *100 = 148.98                          
                                       
    (same formulae as Laspeyers formula)                                
                                       
                                       
                                       
  Eg 2 : Calculate Cost of Living Index Number by Family Budget Method                              
                                       
                                       
                                       
  Group  Group Index Weights                                
  A 150 20                                
  B 220 10                                
  C 160 25                                
  D 170 30                                
  E 200 15                                
                                       
  SOLUTION                                    
                                       
                                       
  Group  Group Index (I) Weights (W) IW                              
  A 150 20 3000                              
  B 220 10 2200                              
  C 160 25 4000                              
  D 170 30 5100                              
  E 200 15 3000                              
      100 17300                              
                                       
                                       
                                       
  Cost of living Index Number By Family Budget Method = =  ∑Iw/∑w = 173                            
  (It is the Same formula as Weighted Average of Prize Relative Method)                              
                                       
                                       
                                       
  Eg 3 : Construct Cost of Living Index Number by Family Budget Method                              
                                       
                                       
    Price                                
  Group  Base Year  Current Year Weights                               
  Food 25 40 20                              
  Clothing 15 30 25                              
  Fuel 10 12 10                              
  Rent 3 4 25                              
  Miscellaneous 10 15 15                              
                                       
  Solution                                    
                                       
    Price                                
  Group  po p1 w I=p1/po*100 Iw                          
  Food 25 40 20 160 3200                          
  Clothing 15 30 25 200 5000                          
  Fuel 10 12 10 120 1200                          
  Rent 3 4 25 133.333 3333.25                          
  Miscellaneous 10 15 15 150 2250                          
        95   14983.25                          
                                       
                                       
  Cost of living Index Number By Family Budget Method = =  ∑Iw/∑w = 157.7184211                            
                                       
                                       
  D: REAL INCOME OR WAGES                                
                                       
  REAL INCOME = CURRENT INCOME/ INDEX OF CURRENT YEAR *100                              
                                       
                                       
  EG1 : CALCULATE REAL INCOME FOR THE FOLOWING DATA                                
                                       
  YEAR  INCOME (Rs)  INDEX NO.                                
                                       
  2000 14000 100                                
                                       
  2001 15000 120                                
                                       
  2002 16000 140                                
                                       
  2004 17000 150                                
                                       
  2005 18000 200                                
                                       
                                       
  SOLUTION                                    
                                       
  YEAR  INCOME (RS)  INDEX NO. REAL INCOME                              
                                       
  2000 14000 100 14000                              
                                       
  2001 15000 120 12500                              
                                       
  2002 16000 140 11428.57                              
                                       
  2004 17000 150 11333.33                              
                                       
  2005 18000 200 9000                              
                                       
                                       
                                       
  REAL INCOME = CURRENT INCOME/ INDEX OF CURRENT YEAR *100                              
                                       
                                       
                                       
  EG1 : Construct REAL INCOME FOR THE GIVEN DATA                                
                                       
  YEAR  INCOME (RS)  INDEX NO.                                
                                       
  2000 10000 100                                
                                       
  2001 15000 120                                
                                       
  2002 20000 140                                
                                       
  2004 25000 150                                
                                       
  2005 30000 200                                
                                       
                                       
  SOLUTION                                    
                                       
  YEAR  INCOME (Rs) INDEX NO. REAL INCOME                              
                                       
  2000 10000 100 10000                              
                                       
  2001 15000 120 12500                              
                                       
  2002 20000 140 14285.71                              
                                       
  2004 25000 150 16666.67                              
                                       
  2005 30000 200 15000.00                              
                                       
                                       
                                       
  STEPS IN CONSTRUCTION OF INDEX NUMBER : THEORY (READ IT)