Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
эконометрика.pdf
Скачиваний:
178
Добавлен:
28.05.2015
Размер:
639.74 Кб
Скачать

32

Рисунок 3.4

Модели 3.14 и 3.17 сводятся к линейной форме путем перехода от уровней переменных к их логарифмам или обратным величинам.

3.2. Итерационные методы подбора нелинейных моделей

Если, исследователь принимает модель наблюдений

 

ln yi = α′ + β ln xi + εi ,

(3.20)

то тем самым он соглашается с видом модели

 

yi = eα × xiβ ×eεi или yi = α × xiβ ×vi ,

(3.21)

то есть соглашается с мультипликативным вхождением ошибок

vi в нелинейное уравнение yi .

Однако не исключено, что по существу модель должна иметь вид

yi =α × xβ +vi ,

(3.22)

i

 

то есть имеет аддитивные ошибки.

В этой модели взятие логарифмов от обеих частей не приводит к линейной модели наблюдений.

Для получения оценок наименьших квадратов параметров α и β сумму квадратов

n

)

 

= Q(a,b)

 

å (yi - α xi

2

 

β

 

 

(3.23)

 

 

 

 

i=1

минимизируют, используя итерационные методы, в процессе реализации которых, сначала задаются некоторые «стартовые значения» оцениваемых параметров, а затем производится последовательное приближение значений (а и b) оценок параметров α и β, минимизирующих Q (a, b).

3.3. Нелинейные модели множественной регрессии

Ранее нами рассматривались примеры некоторых регрессионных моделей с двумя переменными, приводимых к линейной форме путем логарифмирования или замены переменной. Регрессионные модели с числом переменных более двух называются моделями множественной регрессии. Приведем перечень нелинейных моделей множественной регрессии, линеаризуемых перечисленными методами:

33

1. Степенная модель с мультипликативными возмущениями

 

 

 

 

 

 

y =

a × x1b1 × x2b2

× × xnbn

×ε ,

(3.24)

линеаризуется с помощью логарифмирования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln y = ln a + b1 ln x1 +b2 ln x2 + +bn ln xn + ln ε.

(3.25)

2. Для логарифмической, правой и левой полулогарифмических моделей

 

 

ln y = a +b1 ln x1 +b2 ln x2 + +bn ln xn ,

(3.26)

 

y = a + b1 ln x1 + b2 ln x2

+ + bn ln xn + ε ,

(3.27)

 

ln y = a + b1 x1 + b2 x2

+ +bn xn

(3.28)

целесообразно заменить логарифмы уровней.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y' = a + b1 x1'

+ b2 x2'

+ + bn xn' + ε ,

(3.29)

 

y = a + b1 x1'

+ b2 x2'

+ + bn xn' + ε ,

(3.30)

 

y' = a + b1 x1 + b2 x2

+ + bn xn

 

(3.31)

3.

Экспоненциальная модель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y =ea+b1x1+b2 x2 + +bn xn

(3.32)

приводится к виду (3.28) с помощью логарифмирования

 

 

 

 

 

 

4.

Обратная модель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

= a +b1 x1 +b2 x2 + +bn xn +ε,

(3.33)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

линеаризуется заменой переменной

 

1

= y '

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y'

= a + b1 x1 + b2 x2 + + bn xn +ε.

(3.34)

5.

Для полиномиальной модели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = a + b x

+ b x

2

+ b x 3

+ + b x n + ε

(3.35)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1

 

2

2

 

3

3

n n

 

применяется замена переменных x2

2 = x2' ;

x3

3

= x3' ; ...

; xn n

= xn'

 

 

y = a + bx + b x '

+ b x

3

'+ + b x ' + ε

(3.36)

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

2

 

3

 

 

n n

 

6.

Степенную модель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = a + b1 x + b2 x2 + b3 x3 + + bn xn

(3.37)

преобразуют заменой x2 = x2' ; x3

= x3' ; ...

 

; xn

= xn'

 

 

 

 

 

 

 

 

y = a + b x + b x '

+ b x

3

'+ + b x ' + ε

(3.38)

 

 

1 1

2

2

 

3

 

 

 

n

n

 

7. При линеаризации интерактивного уравнения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = a + bx1 + cx2 + dx1 x2 + + ε

(3.39)

34

x1 x2 = x' ,…, тогда

y = a + bx + cx

2

+ dx' + + ε

(3.40)

1

 

 

После преобразования перечисленных моделей к линейной форме их параметры и качество оцениваются с помощью методов, применяемых для линейных множественных регрессионных моделей, рассмотренных ниже.

Степенная модель с аддитивными возмущениями

y = a × x1b1 × x2b2 × × xnbn + ε

(3.37)

не может быть приведена к линейной форме. Для оценки ее параметров используются итерационные методы подбора нелинейных моделей.

3.4. Проверка статистических гипотез о значениях отдельных коэффициентов

Ранее мы говорили о способе построения доверительного интервала на уровне значимости α

.

 

b- t1−α ;n− 2

 

Sε i

 

 

 

 

 

£ β £

b

+ t1−α ;n− 2

 

Sε i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ån (xi - x)2

 

 

 

 

 

 

ån (xi - x)2

 

 

 

 

,

(3.38)

 

 

 

i=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i=1

 

 

 

где

S ε2 – оценка дисперсии ошибки прогноза Var i )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S ε2

 

 

å ( yˆ - y )2

 

 

(3.39)

 

 

 

= i = 1

i

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

n - m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S b2

– среднеквадратическое (стандартное) отклонение для b

 

 

 

 

 

 

Sb =

 

 

 

 

Sεi

 

 

 

 

 

 

 

(3.40)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

å(xi -x)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученный результат показывает, что при любом истинном значении

 

параметра β

вероятность накрытия этого значения доверительным интервалом равна (1−α) .

 

 

 

 

Предположим, мы взяли значение

β0 , не принадлежащие данному интервалу. Вероятность

такого события будет очень мала, меньше чем значение

(1−α) . Таким образом, факт не накрытия

значения, взятого значения β0 представляет осуществление редкого события, имеющего малую вероятность, и это дает нам основание сомневаться в том, что значение параметра β = β0

35

Априорные предположения о значениях параметров модели называют статистическими гипотезами.

О проверяемой гипотезе говорят как об исходной «нулевой» гипотезе и обозначают ее Но, в нашем случае Но: β = β0 .

В соответствии со сказанным выше, такую гипотезу следует отвергать, если значение β0 не

принадлежит (1−α) -процентному доверительному интервалу. β0 не будет принадлежать этому интервалу в том случае, если наблюдаемое значение отношения больше табличного по абсолютной величине

 

b −β0

 

>t

 

.

(3.41)

 

 

 

 

Sb

 

1−α;n−2

 

 

 

 

 

 

 

Это означает слишком большое отклонение

оценки b

от гипотетического значения β0

параметра β в сравнении с оценкой Sb стандартного отклонения этого параметра.

Правило решения вопроса об отклонении или не отклонении статистической гипотезы Но, называется статистическим критерием проверки гипотезы Но, а выбранное при формулировании этого правила значение α называется уровнем значимости критерия.

В практических исследованиях чаще всего используют, α = 0,05 хотя иногда и α =0,01 , α = 0,1 и другие. Выбор большего или меньшего значения α определяется степенью значимости для исследования исходной гипотезы Но. Если мы выбираем при исследовании меньшее значение α , то мы уменьшаем вероятность ошибки и вероятность отвержения верной гипотезы. Такие вероятности называют мощностью критерия.

В реальных ситуациях статистические критерии имеют довольно низкую мощность, так что рассматриваемая Но отвергается редко, поэтому правильнее говорить о не отвержении гипотезы, а не о ее принятии.

Всякий статистический критерий основывается на использовании той или иной статистики, то есть, случайной величины, значения которой могут быть вычислены теоретически на основании имеющихся статистических данных (приближенно).

В нашем случае критерий проверки гипотезы Но: β = β0 основан на использовании t-

статистики b − β0 , значение которой можно вычислить по

Sb

данным наблюдений. Критерии, основанные на использовании t-статистики (распределения) Стьюдента называют t-критериями. Каждому статистическому критерию соответствует критическое множество R значений статистики критерия, при которых гипотеза Но отвергается в соответствии с принятыми правилами (то есть множество значений t-статистики, превышающих по абсолютной

величине t1−α;nm ).