Квадратичная функция ошибки

Модели, которые
наряду с текущими или лаговыми значениями
факторных переменных, содержат лаговые
значения зависимой переменной называются
моделями
авторегрессии
,
например, модель вида

.

Применение обычного
МНК для оценки параметров уравнения
авторегрессии приводит во многих случаях
к получению смещенной оценки коэффициента
при переменной
.

Одним из альтернативных
методов расчета параметров уравнения
авторегрессии является метод
инструментальных переменных
.
Поскольку в модели
переменнаязависит не только от,
но и от,
можно предположить, что имеет место
линейная регрессияот,
т. е.

.

Параметры этой
регрессии допустимо найти МНК через
Анализ
данных/Регрессия.
Рассчитанными
по построенному уравнению значениями
можно заменить исходные данные переменной.
Затем проводят параметризацию уравнения

.

Отметим, что
практическая реализация метода
инструментальных переменных осложняется
появлением проблемы мультиколлинеарности
факторов в модели
:
функциональная связь между переменнымииприводит к появлению высокой корреляционной
связи между переменнымии.
В некоторых случаях эту проблему можно
решить включением в модель фактора
времени в качестве независимой переменной.

При оценке
достоверности моделей авторегрессии
необходимо учитывать специфику
тестирования этих моделей на автокорреляцию
остатков.

Для проверки
гипотезы об автокорреляции остатков в
моделях авторегрессии Дарбин предложил
использовать другой критерий, который
называется критерием
–Дарбина.
Его расчет производится по следующей
формуле (расчет этого критерия возможен
только в случаях, когда<
1):

,

где d
– фактическое
значение критерия Дарбина – Уотсона
для модели авторегрессии;

n
– число
наблюдений модели;

V
– квадрат
стандартной ошибки при лаговой
результативной переменной (расчет
возможен только при условии, что
).

Распределение
величины h
приблизительно
можно аппроксимировать стандартизированным
нормальным распределением. Поэтому для
проверки гипотезы о наличии автокорреляции
остатков можно либо сравнивать полученное
фактическое значение критерия
с табличным, воспользовавшись таблицами
стандартизованного нормального
распределения, либо действовать в
соответствии со следующим правилом
принятия решения.

1. Если
>1,96,
нулевая гипотеза об отсутствии
положительной автокорреляции остатков
отклоняется.

2. Если
<-1,96,
нулевая гипотеза об отсутствии
отрицательной автокорреляции остатков
отклоняется.

3. Если -1,96<<1,96,
нет оснований отклонять нулевую гипотезу
об отсутствии автокорреляции остатков.

Модель адаптивных
ожиданий
имеет
вид

,

где
– фактическое значение результативного
признака;

–ожидаемое
значение факторного признака.

Механизм формирования
ожиданий в этой модели следующий:

,
.

То есть, в каждый
период времени
ожидания корректируются на некоторую
долюразности между фактическим значением
факторного признака и его ожидаемым
значением в предыдущий период. Параметрв этой модели называетсякоэффициентом
ожиданий
.
Чем ближе коэффициент ожиданий к единице,
тем в большей степени реализуются
ожидания экономических агентов. И,
наоборот, приближение величины
к нулю свидетельствует об устойчивости
существующих тенденций. При,
получается, что,
т.е. условия, доминирующие сегодня,
сохранятся и на будущие периоды времени,
то есть ожидаемые будущие значения
показателей совпадут с их реальными
значениями текущих периодов.

Модель адаптивных
ожиданий может быть сведена к модели
авторегрессии
,

которая называется
краткосрочной
функцией модели адаптивных ожиданий.
Ее параметры
можно найти методом инструментальной
переменной. По коэффициенту при переменной
определяют значение коэффициента
ожидания,
а затем параметрыa
и b.

Пример.

Имеются следующие
данные

Месяц

Объем продаж
y,у.е.

Расходы на
рекламу x,у.е

январь

19,3

296,4

февраль

19,7

290,8

март

20,25

289,4

апрель

21,29

321,2

май

22,18

343,3

июнь

23,43

371,8

июль

24,73

413,2

август

26,22

438,1

сентябрь

26,91

418,6

октябрь

28,01

440,1

ноябрь

28,77

461,3

декабрь

28,75

429,7

Необходимо:

  1. Построить уравнение
    авторегрессии
    методом наименьших квадратов. Оценить
    его статистическую надежность и
    автокорреляцию в остатках.

  2. Применить метод
    инструментальной переменной
    для параметризации уравнения
    авторегрессии. Оценить статистическую
    надежность и автокорреляцию в остатках.

  3. Построить модель
    адаптивных ожиданий
    .
    Выполнить прогнозный расчет для
    ожидаемого значения.

1. Для построения
авторегрессии
методом наименьших квадратов используем
данные

19,3

296,4

19,7

290,8

19,3

20,25

289,4

19,7

21,29

321,2

20,25

22,18

343,3

21,29

23,43

371,8

22,18

24,73

413,2

23,43

26,22

438,1

24,73

26,91

418,6

26,22

28,01

440,1

26,91

28,77

461,3

28,01

28,75

429,7

28,77

Протокол расчета
в Анализ
данных/Регрессия

ВЫВОД
ИТОГОВ

Регрессионная
статистика

Множественный
R

0,9990555

R-квадрат

0,9981118

Нормированный
R-квадрат

0,9976398

Стандартная
ошибка

0,1649793

Наблюдения

11

Дисперсионный
анализ

df

SS

MS

F

Значи

мость
F

Регрессия

2

115,1012729

57,55064

2114,42

1,27E-11

Остаток

8

0,217745288

0,027218

Итого

10

115,3190182

Коэффициенты

Стандартная
ошибка

t-статистика

P-Значение

a

1,6366001

0,367241275

4,456471

0,002121

b0

0,017668

0,002234784

7,905903

4,75E-05

c1

0,6814781

0,041018

16,61377

1,74E-07

ВЫВОД
ОСТАТКА

Наблюдение

Предсказанное
Y

Остатки

1

19,926977

-0,226977303

0,051519

2

20,174833

0,075166653

0,091291

0,00565

3

21,111488

0,178511731

0,01068

0,031866

4

22,210688

-0,030687968

0,043765

0,000942

5

23,320741

0,109258926

0,019585

0,011938

6

24,904043

-0,174043315

0,08026

0,030291

7

26,229898

-0,009897674

0,026944

9,8E-05

8

26,900774

0,009225758

0,000366

8,51E-05

9

27,750856

0,259144173

0,062459

0,067156

10

28,875043

-0,105043021

0,132632

0,011034

11

28,834658

-0,08465796

0,000416

0,007167

Сумма

0,468398

0,217745

d

0,46/0,21=2,15

V

(выделенная
в протоколе стандартная ошибка)

0,04

h

-0,25

Добавляем в протокол
расчет для проверки на автокорреляцию
в остатках по критерию Дарбина. Поскольку
-1,96<<1,96,
считаем, что автокорреляции в остатках
отсутствует. Показатели детерминации,
статистической значимости в целом и по
параметрам весьма удовлетворительные.

Получаем уравнение
вида:
.

2. Строим
инструментальную (вспомогательную)
переменную
как линейную регрессиюпо выделенным исходным данным.

y

x

19,3

296,4

19,7

290,8

20,25

289,4

21,29

321,2

22,18

343,3

23,43

371,8

24,73

413,2

26,22

438,1

26,91

418,6

28,01

440,1

28,77

461,3

28,75

429,7

Получим уравнение
.

Строим таблицу
данных для построения регрессии
.

y

x

19,3

296,4

19,7

290,8

19,86948801

20,25

289,4

19,57046554

21,29

321,2

19,49570993

22,18

343,3

21,19373038

23,43

371,8

22,37380119

24,73

413,2

23,89561198

26,22

438,1

26,10624238

26,91

418,6

27,43582443

28,01

440,1

26,39458547

28,77

461,3

27,54261817

28,75

429,7

28,6746318

Протокол расчета:

ВЫВОД
ИТОГОВ

Регрессионная
статистика

Множественный
R

0,988023

R-квадрат

0,97619

Нормированный
R-квадрат

0,970238

Стандартная
ошибка

0,585846

Наблюдения

11

Дисперсионный
анализ

df

SS

MS

F

Значи

мость
F

Регрессия

2

112,5732973

56,28665

163,9982

3,21E-07

Остаток

8

2,745720919

0,343215

Итого

10

115,3190182

Коэффициенты

Стандартная
ошибка

t-статистика

P-Значение

Нижние
95%

a

2,403288

1,277068931

1,881878

0,096626

-0,54164

b0

0,022185

0,008394889

2,642716

0,029588

0,002827

c1

0,572218

0,15014977

3,81098

0,005155

0,225972

ВЫВОД
ОСТАТКА

Наблюдение

Предсказанное
Y

Остатки

1

20,22445

-0,524447586

0,275045

2

20,02228

0,227717797

0,565753

0,051855

3

20,685

0,605001663

0,142343

0,366027

4

22,14693

0,033069064

0,327107

0,001094

5

23,45447

-0,024469506

0,003311

0,000599

6

25,24375

-0,513748148

0,239394

0,263937

7

27,06112

-0,841124095

0,107175

0,70749

8

27,38932

-0,479321119

0,130901

0,229749

9

27,27049

0,739510267

1,48555

0,546875

10

28,39774

0,372257187

0,134875

0,138575

11

28,34445

0,405554477

0,001109

0,164474

3,137517

2,745721

d

1,142693

V

0,022545

h

1,639427

Поскольку
-1,96<<1,96,
считаем, что автокорреляция в остатках
отсутствует. Показатели детерминации,
статистической значимости в целом и по
параметрам весьма удовлетворительные.

Получаем уравнение
вида:
.

3. Построим модель
адаптивных ожиданий, то есть зависимость
фактическим значение результативного
признака и ожидаемым значением факторного
признака:
.

Вспомогательная
краткосрочная функция модели адаптивных
ожиданий имеет вид
.
Это уравнение авторегрессии, которое
построено в пунктах 1 или 2. Воспользуемся
результатом.
Тогда

2,403288

0,022185

0,572218

0,427782

b

0,051861

a

5,618017

Получаем модель
адаптивных ожиданий:
.

Выполним прогнозный
расчет для ожидаемого значения
.
Тогда.
Вывод: если на будущий месяц планировать
расходы на рекламу в размере 460,1 у.е.,
объем продаж текущего месяца должен
составить приблизительно 31,93 у.е.

Задания для
самостоятельной работы.

Вариант
1

Вариант
2

Вариант
3

Вариант
4

Вариант
5

x

y

x

y

x

y

x

y

x

y

9,10

5,49

10,20

6,51

11,34

7,53

12,39

8,57

13,46

9,60

9,14

5,54

10,24

6,56

11,38

7,58

12,43

8,62

13,50

9,65

9,10

5,31

10,20

6,33

11,34

7,35

12,39

8,39

13,46

9,42

9,28

5,51

10,38

6,53

11,52

7,55

12,57

8,59

13,64

9,62

9,23

5,42

10,33

6,44

11,47

7,46

12,52

8,50

13,59

9,53

9,35

5,32

10,45

6,34

11,59

7,36

12,64

8,40

13,71

9,43

9,53

5,54

10,63

6,56

11,77

7,58

12,82

8,62

13,89

9,65

9,76

5,69

10,86

6,71

12,00

7,73

13,05

8,77

14,12

9,80

10,28

5,87

11,38

6,89

12,52

7,91

13,57

8,95

14,64

9,98

10,67

6,16

11,77

7,18

12,91

8,20

13,96

9,24

15,03

10,27

11,02

6,34

12,12

7,36

13,26

8,38

14,31

9,42

15,38

10,45

11,31

5,91

12,41

6,93

13,55

7,95

14,60

8,99

15,67

10,02

11,43

6,13

12,53

7,15

13,67

8,17

14,72

9,21

15,79

10,24

11,45

6,19

12,55

7,21

13,69

8,23

14,74

9,27

15,81

10,30

11,70

6,23

12,80

7,25

13,94

8,27

14,99

9,31

16,06

10,34

11,87

6,50

12,97

7,52

14,11

8,54

15,16

9,58

16,23

10,61

12,02

6,72

13,12

7,74

14,26

8,76

15,31

9,80

16,38

10,83

12,53

6,92

13,63

7,94

14,77

8,96

15,82

10,00

16,89

11,03

12,06

6,47

13,16

7,49

14,30

8,51

15,35

9,55

16,42

10,58

12,09

6,40

13,19

7,42

14,33

8,44

15,38

9,48

16,45

10,51

12,22

6,56

13,32

7,58

14,46

8,60

15,51

9,64

16,58

10,67

12,50

6,76

13,60

7,78

14,74

8,80

15,79

9,84

16,86

10,87

Вариант
6

Вариант
7

Вариант
8

Вариант
9

Вариант
10

x

y

x

y

x

y

x

y

x

y

14,50

10,69

15,52

11,76

16,56

12,81

17,61

13,82

18,67

14,87

14,54

10,74

15,56

11,81

16,60

12,86

17,65

13,87

18,71

14,92

14,50

10,51

15,52

11,58

16,56

12,63

17,61

13,64

18,67

14,69

14,68

10,71

15,70

11,78

16,74

12,83

17,79

13,84

18,85

14,89

14,63

10,62

15,65

11,69

16,69

12,74

17,74

13,75

18,80

14,80

14,75

10,52

15,77

11,59

16,81

12,64

17,86

13,65

18,92

14,70

14,93

10,74

15,95

11,81

16,99

12,86

18,04

13,87

19,10

14,92

15,16

10,89

16,18

11,96

17,22

13,01

18,27

14,02

19,33

15,07

15,68

11,07

16,70

12,14

17,74

13,19

18,79

14,20

19,85

15,25

16,07

11,36

17,09

12,43

18,13

13,48

19,18

14,49

20,24

15,54

16,42

11,54

17,44

12,61

18,48

13,66

19,53

14,67

20,59

15,72

16,71

11,11

17,73

12,18

18,77

13,23

19,82

14,24

20,88

15,29

16,83

11,33

17,85

12,40

18,89

13,45

19,94

14,46

21,00

15,51

16,85

11,39

17,87

12,46

18,91

13,51

19,96

14,52

21,02

15,57

17,10

11,43

18,12

12,50

19,16

13,55

20,21

14,56

21,27

15,61

17,27

11,70

18,29

12,77

19,33

13,82

20,38

14,83

21,44

15,88

17,42

11,92

18,44

12,99

19,48

14,04

20,53

15,05

21,59

16,10

17,93

12,12

18,95

13,19

19,99

14,24

21,04

15,25

22,10

16,30

17,46

11,67

18,48

12,74

19,52

13,79

20,57

14,80

21,63

15,85

17,49

11,60

18,51

12,67

19,55

13,72

20,60

14,73

21,66

15,78

17,62

11,76

18,64

12,83

19,68

13,88

20,73

14,89

21,79

15,94

17,90

11,96

18,92

13,03

19,96

14,08

21,01

15,09

22,07

16,14

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Среднеквадратичная ошибка (Mean Squared Error) – Среднее арифметическое (Mean) квадратов разностей между предсказанными и реальными значениями Модели (Model) Машинного обучения (ML):

MSE как среднее дистанций между предсказаниями и реальными наблюдениями

Рассчитывается с помощью формулы, которая будет пояснена в примере ниже:

$$MSE = \frac{1}{n} × \sum_{i=1}^n (y_i — \widetilde{y}_i)^2$$
$$MSE\space{}{–}\space{Среднеквадратическая}\space{ошибка,}$$
$$n\space{}{–}\space{количество}\space{наблюдений,}$$
$$y_i\space{}{–}\space{фактическая}\space{координата}\space{наблюдения,}$$
$$\widetilde{y}_i\space{}{–}\space{предсказанная}\space{координата}\space{наблюдения,}$$

MSE практически никогда не равен нулю, и происходит это из-за элемента случайности в данных или неучитывания Оценочной функцией (Estimator) всех факторов, которые могли бы улучшить предсказательную способность.

Пример. Исследуем линейную регрессию, изображенную на графике выше, и установим величину среднеквадратической Ошибки (Error). Фактические координаты точек-Наблюдений (Observation) выглядят следующим образом:

Мы имеем дело с Линейной регрессией (Linear Regression), потому уравнение, предсказывающее положение записей, можно представить с помощью формулы:

$$y = M * x + b$$
$$y\space{–}\space{значение}\space{координаты}\space{оси}\space{y,}$$
$$M\space{–}\space{уклон}\space{прямой}$$
$$x\space{–}\space{значение}\space{координаты}\space{оси}\space{x,}$$
$$b\space{–}\space{смещение}\space{прямой}\space{относительно}\space{начала}\space{координат}$$

Параметры M и b уравнения нам, к счастью, известны в данном обучающем примере, и потому уравнение выглядит следующим образом:

$$y = 0,5252 * x + 17,306$$

Зная координаты реальных записей и уравнение линейной регрессии, мы можем восстановить полные координаты предсказанных наблюдений, обозначенных серыми точками на графике выше. Простой подстановкой значения координаты x в уравнение мы рассчитаем значение координаты ỹ:

Рассчитаем квадрат разницы между Y и Ỹ:

Сумма таких квадратов равна 4 445. Осталось только разделить это число на количество наблюдений (9):

$$MSE = \frac{1}{9} × 4445 = 493$$

Само по себе число в такой ситуации становится показательным, когда Дата-сайентист (Data Scientist) предпринимает попытки улучшить предсказательную способность модели и сравнивает MSE каждой итерации, выбирая такое уравнение, что сгенерирует наименьшую погрешность в предсказаниях.

MSE и Scikit-learn

Среднеквадратическую ошибку можно вычислить с помощью SkLearn. Для начала импортируем функцию:

import sklearn
from sklearn.metrics import mean_squared_error

Инициализируем крошечные списки, содержащие реальные и предсказанные координаты y:

y_true = [5, 41, 70, 77, 134, 68, 138, 101, 131]
y_pred = [23, 35, 55, 90, 93, 103, 118, 121, 129]

Инициируем функцию mean_squared_error(), которая рассчитает MSE тем же способом, что и формула выше:

mean_squared_error(y_true, y_pred)

Интересно, что конечный результат на 3 отличается от расчетов с помощью Apple Numbers:

496.0

Ноутбук, не требующий дополнительной настройки на момент написания статьи, можно скачать здесь.

Автор оригинальной статьи: @mmoshikoo

Фото: @tobyelliott

Стандартная ошибка

Cтраница 3

Таким образом, стандартная ошибка находится через среднее квадратическое отклонение генеральной совокупности, отнесенное к квадратному корню из объема выборки.
 [31]

Среднее значение и стандартная ошибка получены по двенадцати Н — плато из 10 различных реализаций.
 [32]

Среднее значение и стандартная ошибка получены по девяти В-плато из 8 различных конфигураций.
 [33]

В скобках указаны стандартные ошибки параметров уравнения регрессии.
 [34]

В скобках указаны стандартные ошибки параметров уравнения регрессии. Несмотря на то что результаты, полученные обычным МНК, на первый взгляд лучше, чем результаты применения метода инструментальных переменных, результатам обычного МНК вряд ли можно доверять вследствие нарушения в данной модели его предпосылок. Поскольку ни один из методов не привел к получению достоверных результатов расчетов параметров, следует перейти к получению оценок параметров данной модели авторегрессии методом максимального правдоподобия.
 [35]

В скобках указаны стандартные ошибки параметров уравнения регрессии.
 [36]

В скобках указаны стандартные ошибки параметров уравнения регрессии. Это произошло ввиду высокой мультиколлинеарности факторов, иyt v Несмотря на то что результаты, полученные обычным МНК, на первый взгляд лучше, чем результаты применения метода инструментальных переменных, результатам обычного МНК вряд ли можно доверять вследствие нарушения в данной модели его предпосылок. Поскольку ни один из методов не привел к получению достоверных результатов расчетов параметров, следует перейти к получению оценок параметров данной модели авторегрессии методом максимального правдоподобия.
 [37]

У — квадрат стандартной ошибки при лаговой результативной переменной.
 [38]

Далее находят отношение стандартной ошибки к среднему значению для стандартного и испытуемого препаратов соответственно.
 [39]

Далее находят отношение стандартной ошибки к среднему зн; чению для стандартного и испытуемого препаратов соответстве.
 [40]

Обычно программисты совершают стандартную ошибку: сохраняя созданную программу, забывают задать значения на передней панели приборов как значения по умолчанию. Потом при вызове программы удивляются, почему все значения на передней панели установились нулевыми.
 [42]

Отклонения пределов являются стандартными ошибками.
 [43]

Для найденных величин определена стандартная ошибка аппроксимации.
 [44]

Затем находятся дисперсия и стандартная ошибка единичного наблюдения. Из числа наблюдений исключаются единичные наблюдения, у которых отклонение от среднего значения больше Зет. После этого проводится второе приближение, для чего определяется среднее арифметическое значение от оставшихся измерений и определяется новое значение стандартной ошибки единичного измерения и снова определяется величина предельной ошибки Зет.
 [45]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

   Книги по разным темам

Pages:     | 1 |   …   | 7 | 8 | 9 | 10 |

В-третьих, в моделях с распределенным лагом часто возникнет проблема автокорреляции остатков. Вышеуказанные обстоятельства приводят к значительной неопределенности относительно оценок параметров модели, снижению их точности и получению неэффективных оценок. Чистое влияние факторов на результат в таких условиях выявить невозможно. Поэтому на практике параметры моделей с распределенным лагом проводят в предположении определенных ограничений на коэффициенты регрессии и в условиях выбранной структуры лага.

Рассмотрим теперь следующую модель авторегрессии:

yt = a + b0 xt + c1 yt-1 +.

t Как и в модели с распределенным лагом, b0 в этой модели характеризует краткосрочное изменение yt под воздействием изменения xt на 1 ед. Однако промежуточные и долгосрочный мультипликаторы в моделях авторегрессии несколько иные. К моменту времени (t + 1) результат yt изменился под воздействием изменения изучаемого фактора в момент времени t на b0 ед., а yt+1 под воздействием своего изменения в непосредственно предшествующий момент времени — на с1 ед. Таким образом, общее абсолютное изменение результата в момент (t + 1) составит b0c1 ед. Аналогично в момент времени (t + 2) абсолютное изменение результата составит b0 c1 ед. и т. д. Следовательно, долгосрочный мультипликатор в модели авторегрессии можно рассчитать как сумму краткосрочного и промежуточных мультипликаторов 2 b = b0 + b0c1 + b0c1 + b0c1…

С учетом предположения | c1| < 1 (называемое условие стабильности) последнее соотношение преобразуется к виду b2 b = b0 (1 + c1 + c1 + c1…) =, (4.15) 1 — cгде | c1| < 1.

Отметим, что такая интерпретация коэффициентов модели авторегрессии и расчет долгосрочного мультипликатора основаны на предпосылке о наличии бесконечного лага в воздействии текущего значения зависимой переменной на ее будущие значения.

4.7. Оценка параметров моделей авторегрессии При построении моделей авторегрессии возникают две серьезные проблемы.

Первая проблема связана с выбором метода оценки параметров уравнения авторегрессии. Наличие лаговых значений результативного признака в правой части уравнения приводит к нарушению предпосылки МНК о делении переменных на результативную (стохастическую) и факторные (нестохастические).

Вторая проблема состоит в том, что поскольку в модели авторегрессии в явном виде постулируется зависимость между текущими значениями результата yt и текущими значениями остатков ut, очевидно, что между временными рядами yt-1 и ut-1 также существует взаимозависимость. Тем самым нарушается еще одна предпосылка МНК, а именно, предпосылка об отсутствии связи между факторным признаком и остатками в уравнении регрессии. Поэтому применение обычного МНК для оценки параметров уравнения авторегрессии приводит к получению смещенной оценки параметра при переменной yt-1.

Одним из методов расчета параметров уравнения авторегрессии является метод инструментальных переменных. Сущность этого метода состоит в том, чтобы заменить переменную yt-1 из правой части модели, для которой нарушаются предпосылки МНК, на новую переменную t-1, включение которой в модель регрессии не приводит к нарушению его предпосылок.

Искомая новая переменная, которая будет введена в модель вместо yt-1, должна иметь два свойства. Во-первых, она должна тесно коррелировать с yt-1, во-вторых, она не должна коррелировать с остатками ut.

Существует несколько способов получения такой инструментальной переменной.

1 способ. Поскольку в модели (4.12) переменная yt зависит не только от yt-1, но и от xt, можно предположить, что имеет место зависимость yt-1 от xt-1, т. е.

yt-1 = d0 + d1 xt -1 + ut. (4.16) Таким образом, переменную yt-1 можно выразить следующим образом:

yt-1 = t -1 + ut, где t-1 = d0 + d1 xt -1. (4.17) Найденная с помощью уравнения (4.17) (его параметры можно искать обычным МНК) оценка t -1 может служить в качестве инструментальной переменной для фактора yt. Эта переменная, во-первых, тесно коррелирует с yt-1, вовторых, как показывает соотношение (4.17), она представляет собой линейную комбинацию переменной xt-1, для которой не нарушается предпосылка МНК об отсутствии зависимости между факторным признаком и остатками в модели регрессии. Следовательно, переменная t -1 также не будет коррелировать с ошибкой ut.

Таким образом, оценки параметров уравнения (4.12) можно найти из соотношения yt = a + b0 * xt + c1 * yt-1 +, (4.18) t предварительно определив по уравнению (4.17) расчетные значения t -1.

2 способ. Подставим в модель (4.12) вместо yt-1 его выражение из уравнения (4.16) yt = a + b0 xt + c1 (d0 + d1 xt -1 + ut ) +.

t Получим следующую модель:

yt = (a + c1 d0 ) + b0 xt + c1 d1 xt-1 + (c1 ut + ). (4.19) t Уравнение (4.19) представляет собой модель с распределенным лагом, для которой не нарушаются предпосылки обычного МНК, приводящие к несостоятельности и смещенности оценок параметров. Определив параметры моделей (4.16) и (4.19), можно рассчитать параметры исходной модели (4.12) а, b0 и c1.

Модель (4.19) демонстрирует еще одно важное свойство изложенного выше метода инструментальных переменных для оценки параметров моделей авторегрессии: этот метод приводит к замене модели авторегрессии на модель с распределенным лагом.

Отметим, что практическая реализация метода инструментальных переменных осложняется появлением проблемы мультиколлинеарности факторов в модели (4.18): функциональная связь между переменными t -1 и xt-1 приводит к появлению высокой корреляционной связи между переменными t -1 и xt.

В некоторых случаях эту проблему можно решить включением в модель (4.18) и соответственно в модель (4.12) фактора времени в качестве независимой переменной.

Для проверки гипотезы об автокорреляции остатков в моделях авторегрессии Дарбин предложил использовать критерий, который называется критерием h Дарбина. Его расчет производится по следующей формуле:

d n h = (1 — ), 2 1 — n V где d — фактическое значение критерия ДарбинаЦУотсона для модели авторегрессии;

n — число наблюдений в модели;

V — квадрат стандартной ошибки при лаговой результативной переменной.

Распределение этой величины приблизительно можно аппроксимировать стандартизованным нормальным распределением. Поэтому для проверки гипотезы о наличии автокорреляции остатков можно либо сравнивать полученное фактическое значение критерия h с табличным, воспользовавшись таблицами стандартизованного нормального распределения, либо действовать в соответствии со следующим правилом принятия решения.

1. Если h > 1,96, нульЦгипотеза об отсутствии положительной автокорреляции остатков отклоняется.

2. Если h < Ц1,96, нульЦгипотеза об отсутствии отрицательной автокорреляции остатков отклоняется.

3. Если Ц1,96 < h < 1,96, нет оснований отклонять нульЦгипотезу об отсутствии автокорреляции остатков.

Контрольные вопросы:

1. В чем состоит специфика построения моделей регрессии по временным рядам данных 2. Перечислите основные методы исключения тенденции. Сравните их преимущества и недостатки.

3. Изложите суть метода отклонений от тренда.

4. В чем сущность метода последовательных разностей 5. Какова интерпретация параметра при факторе времени в моделях регрессии с включением фактора времени 6. Охарактеризуйте понятие автокорреляции в остатках. Какими причинами может быть вызвана автокорреляции в остатках 7. Что такое критерий Дарбина — Уотсона Изложите алгоритм его применения для тестирования модели регрессии на автокорреляцию в остатках.

8. Перечислите основные этапы обобщенного МНК.

9. Приведите примеры экономических задач, эконометрическое моделирование которых требует применения моделей с распределенным лагом и моделей авторегрессии.

10. Какова интерпретация параметров модели с распределенным лагом 11. Какова интерпретация параметров модели авторегрессии 12. Изложите методику применения метода инструментальных переменных для оценки параметров модели авторегрессии.

13. Изложите методику тестирования модели авторегрессии на автокорреляцию в остатках.

абораторная работа № Задание. На основании данных табл. П2 для соответствующего варианта (табл. 4.2):

1. Построить уравнение авторегрессии.

yt = a + b0 xt + c1 yt-1 +.

t 2. Проверить значимость уравнения регрессии и отдельных коэффициентов.

3. Проверить наличие автокорреляции в остатках.

4. Построить уравнение авторегрессии с учетом фактора времени yt = a + b0 xt + c1 yt-1 + c2 t +.

t 5. Проверить значимость уравнения регрессии и коэффициента при t и оценить целесообразность включения в модель фактора времени.

Указания к решению. Для нахождения уравнений регрессии использовать табличный процессор MS Excel (функция — расчет уравнения регрессии):

Таблица 4.Варианты выполнения лабораторных работ № Номер графы табл. П2 для Номер графы табл. П2 для результативной переменной факторной переменной Варианты у x 1 3 2 3 3 3 4 3 5 10 6 10 7 10 8 10 9 16 10 16 11 16 12 16 13 7 14 7 15 7 16 7 17 14 18 14 19 14 20 14 21 6 22 6 23 6 24 6 25 11 Библиографический список 1. Елисеева, И. И. Эконометрика: учебное пособие /И. И. Елисеева, С. В. Курышева, Д. М. Гордиенко и др. — М.: Финансы и статистика, 2001.

2. Практикум по эконометрике: учебное пособие / под ред.

Елисеевой И. И. — М.: Финансы и статистика, 2002.

3. Магнус, Я. Р. Эконометрика. Начальный курс / Я. Р. Магнус, П. К. Катышев, А. А. Пересецкий. — М.: Дело, 1997. — С. 142 — 163.

4. Айвазян, С. А. Прикладная статистика и основы эконометрики: учебник для вузов / С. А. Айвазян, В. С. Мхитарян. — М.: ЮНИТИ, 1998. — С. 907 — 956.

5. Доугерти, К. Введение в эконометрику. — М.: ИНФРА-М, 1997. — С. 322 — 347.

6. Джонстон, Дж. Эконометрические методы. — М.: Статистика, 1980. — С. 375 — 408.

ПРИЛОЖЕНИЕ Таблица ПИсходные данные к лабораторным работам № 1, 2, 3, Наличие предметов длительного пользования в домашних хозяйствах по регионам Российской Федерации (европейская часть территории без республик Северного Кавказа) (по материалам выборочного обследования бюджетов домашних хозяйств;

на 100 домохозяйств; штук) Ви- Персо- Холо- ШвейСти- Легко деомаг Маг- Музы- наль- диль- ные, раль- Элек- вые Области и Теле- нитофо нито- каль- ные ники.

Pages:     | 1 |   …   | 7 | 8 | 9 | 10 |

   Книги по разным темам

Понравилась статья? Поделить с друзьями:

Интересное по теме:

  • Квадратичная ошибка приближения
  • Квадратическая ошибка среднего арифметического формула
  • Квадрат стандартной ошибки коэффициента регрессии
  • Квадрат ошибки прогноза
  • Квадрат ошибки питон

  • 0 0 голоса
    Рейтинг статьи
    Подписаться
    Уведомить о
    guest

    0 комментариев
    Старые
    Новые Популярные
    Межтекстовые Отзывы
    Посмотреть все комментарии