EKONOMETRIA. Ekonometryczne modele specjalne. Zbigniew.Tarapata zbigniew.tarapata.akcja.pl/p_ekonometria/ tel.

Podobne dokumenty
Uogólnione wektory własne

Definicja: Wektor nazywamy uogólnionym wektorem własnym rzędu m macierzy A

2009 ZARZĄDZANIE. LUTY 2009

Rachunek Prawdopodobieństwa MAP1151, 2011/12 Wydział Elektroniki Wykładowca: dr hab. Agnieszka Jurlewicz

Szeregowy obwód RC - model matematyczny układu

ZASTOSOWANIE REGRESJI LOGISTYCZNEJ DO OKREŚLENIA PRAWDOPODOBIEŃSTWA SPRZEDAŻY ZASOBU MIESZKANIOWEGO

Sieci neuronowe - uczenie

Funkcja nieciągła. Typy nieciągłości funkcji. Autorzy: Anna Barbaszewska-Wiśniowska

JEDNORÓWNANIOWY LINIOWY MODEL EKONOMETRYCZNY

Rachunek Prawdopodobieństwa MAP1064, 2008/09

Elektroniczne systemy bezpieczeństwa mogą występować w trzech rodzajach struktur. Są to struktury typu: - skupionego, - rozproszonego, - mieszanego.

CHARAKTERYSTYKA OBCIĄŻENIOWA

- Jeśli dany papier charakteryzuje się wskaźnikiem beta równym 1, to premia za ryzyko tego papieru wartościowego równa się wartości premii rynkowej.

Rozwiązanie równania różniczkowego MES

WPŁYW STÓP PROCENTOWYCH W USA I W STREFIE EURO NA STOPY PROCENTOWE W POLSCE I. STOPY PROCENTOWE W GOSPODARCE OTWARTEJ.

Analiza danych jakościowych

Temat: Pochodna funkcji. Zastosowania

Autor: Dariusz Piwczyński :07

2. Architektury sztucznych sieci neuronowych

ZASTOSOWANIA POCHODNEJ

Analiza wybranych własności rozkładu reszt

Ekonometria. Dobór postaci analitycznej, transformacja liniowa i estymacja modelu KMNK. Paweł Cibis 9 marca 2007

Wykład VIII: Odkształcenie materiałów - właściwości sprężyste

Termodynamika. Część 10. Elementy fizyki statystycznej klasyczny gaz doskonały. Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ

Przykład 1 modelowania jednowymiarowego przepływu ciepła

Perspektywy rozwoju rolnictwa ekologicznego w Polsce

Zależność. przyczynowo-skutkowa, symptomatyczna, pozorna (iluzoryczna),

Ekonometria. Dobór postaci analitycznej, transformacja liniowa i estymacja modelu KMNK. Paweł Cibis 23 marca 2006

Statystyka opisowa. Wykład V. Regresja liniowa wieloraka

Wprowadzenie Nieparametryczne metody analizy widmowej: periodogram (Schustera) i periodogram ważony Literatura uzupełniająca z analizy widmowej

t y x y'y x'x y'x x-x śr (x-x śr)^2

Zakład Ubezpieczeń Społecznych Departament Zamówień Publicznych ul. Szamocka 3, 5, Warszawa tel: , fax:

Q n. 1 1 x. el = i. L [m] q [kn/m] P [kn] E [kpa], A [m 2 ] n-1 n. Sławomir Milewski

Statystyka. Wykład 9. Magdalena Alama-Bućko. 24 kwietnia Magdalena Alama-Bućko Statystyka 24 kwietnia / 34

STATYSTYKA. Rafał Kucharski. Uniwersytet Ekonomiczny w Katowicach 2015/16 ROND, Finanse i Rachunkowość, rok 2

Statystyka w pracy badawczej nauczyciela Wykład 4: Analiza współzależności. dr inż. Walery Susłow walery.suslow@ie.tu.koszalin.pl

PROTOKÓŁ POMIAROWY LABORATORIUM OBWODÓW I SYGNAŁÓW ELEKTRYCZNYCH Grupa Podgrupa Numer ćwiczenia

Ćwiczenia IV

Metoda Elementów Skończonych w Modelowaniu Układów Mechatronicznych. Układy prętowe (Scilab)

Ekonometria. Modelowanie zmiennej jakościowej. Jakub Mućk. Katedra Ekonomii Ilościowej

Granica funkcji - Lucjan Kowalski GRANICA FUNKCJI

Analiza współzależności zjawisk

ZESZYTY NAUKOWE UNIWERSYTETU SZCZECIŃSKIEGO NR 760 FINANSE, RYNKI FINANSOWE, UBEZPIECZENIA NR

16, zbudowano test jednostajnie najmocniejszy dla weryfikacji hipotezy H

lim lim 4) lim lim lim lim lim x 3 e e lim lim x lim lim 2 lim lim lim Zadanie 1 Wyznacz dziedziny następujących funkcji: log x x 6x

Ekonometria. Wprowadzenie do modelowania ekonometrycznego Estymator KMNK. Jakub Mućk. Katedra Ekonomii Ilościowej

3. Modele tendencji czasowej w prognozowaniu

n=0 (n + r)a n x n+r 1 (n + r)(n + r 1)a n x n+r 2. Wykorzystując te obliczenia otrzymujemy, że lewa strona równania (1) jest równa

Zadanie 1 Zakładając liniową relację między wydatkami na obuwie a dochodem oszacować MNK parametry modelu: y t. X 1 t. Tabela 1.

4) lim. lim. lim. lim. lim. x 3. e e. lim. lim x. lim. lim. lim. lim 2. lim. lim. lim. Zadanie 1 Wyznacz dziedziny następujących funkcji: log x.

STATYSTYKA. Rafał Kucharski. Uniwersytet Ekonomiczny w Katowicach 2015/16 ROND, Finanse i Rachunkowość, rok 2

Statystyka. Wykład 8. Magdalena Alama-Bućko. 10 kwietnia Magdalena Alama-Bućko Statystyka 10 kwietnia / 31

1.1 Klasyczny Model Regresji Liniowej

Wykład 3 Równania rózniczkowe cd

Farmakokinetyka furaginy jako przykład procesu pierwszego rzędu w modelu jednokompartmentowym zawierającym sztuczną nerkę jako układ eliminujący lek

EKONOMETRIA. Prof. dr hab. Eugeniusz Gatnar.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH WYDZIAŁ MECHANICZNY TECHNOLOGICZNY. Optymalizacja układów powierzchniowych z wykorzystaniem algorytmów ewolucyjnych

Metody Ilościowe w Socjologii

X, K, +, - przestrzeń wektorowa

Regresja i Korelacja

MODELE POPYTU KONSUMPCYJNEGO DLA BRANŻ PIWOWARSKIEJ I SPIRYTUSOWEJ

Mirosława Jastrząb-Mrozicka Wskaźnik skolaryzacji

Rozdział 8. Regresja. Definiowanie modelu

Zagadnienie statyki kratownicy płaskiej

Stosowana Analiza Regresji

Weryfikacja modelu. ( ) Założenia Gaussa-Markowa. Związek pomiędzy zmienną objaśnianą a zmiennymi objaśniającymi ma charakter liniowy

cos(ωt) ω ( ) 1 cos ω sin(ωt)dt = sin(ωt) ω cos(ωt)dt i 1 = sin ω i ( 1 cos ω ω 1 e iωt dt = e iωt iω II sposób: ˆf(ω) = 1 = e iω 1 = i(e iω 1) i ω

Metody Ekonometryczne

Ekonometria. Zajęcia

Laboratorium Półprzewodniki Dielektryki Magnetyki Ćwiczenie nr 11 Badanie materiałów ferromagnetycznych

Wprowadzenie do analizy korelacji i regresji

WYKŁAD 5 TEORIA ESTYMACJI II

Równania różniczkowe liniowe wyższych rzędów o stałych współcz

Prognozowanie na podstawie modelu ekonometrycznego

Współczynnik korelacji. Współczynnik korelacji jest miernikiem zależności między dwiema cechami Oznaczenie: ϱ

Optymalizacja reguł przejścia systemu bonus-malus

Ekonometria. Prognozowanie ekonometryczne, ocena stabilności oszacowań parametrów strukturalnych. Jakub Mućk. Katedra Ekonomii Ilościowej

Ekonometria. Modele regresji wielorakiej - dobór zmiennych, szacowanie. Paweł Cibis pawel@cibis.pl. 1 kwietnia 2007

Ekscytony Wanniera Motta

Rozdział 2: Metoda największej wiarygodności i nieliniowa metoda najmniejszych kwadratów

ZASTOSOWANIE METODY GRAFÓW WIĄZAŃ DO MODELOWANIA PRACY ZESPOŁU PRĄDOTWÓRCZEGO W SIŁOWNI OKRĘTOWEJ

Statystyka. Wykład 9. Magdalena Alama-Bućko. 7 maja Magdalena Alama-Bućko Statystyka 7 maja / 40

POLITECHNIKA GDAŃSKA Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Energoelektroniki i Maszyn Elektrycznych LABORATORIUM

K wartość kapitału zaangażowanego w proces produkcji, w tys. jp.

Fizyka promieniowania jonizującego. Zygmunt Szefliński

Modele wczesnego ostrzegania przed kryzysami walutowymi zastosowania dla Polski *

Teoretyczne podstawy analizy indeksowej klasyfikacja indeksów, konstrukcja, zastosowanie

TEST STATYSTYCZNY. Jeżeli hipotezę zerową odrzucimy na danym poziomie istotności, to odrzucimy ją na każdym większym poziomie istotności.

Układy równań i równania wyższych rzędów

Ekonometria. Regresja liniowa, dobór postaci analitycznej, transformacja liniowa. Paweł Cibis 24 marca 2007

parametrów strukturalnych modelu = Y zmienna objaśniana, X 1,X 2,,X k zmienne objaśniające, k zmiennych objaśniających,

WYKŁAD 8 ANALIZA REGRESJI

Stanisław Cichocki. Natalia Neherbecka. Zajęcia 13

1. Znaczenie oczekiwań inflacyjnych dla banku centralnego

Automatyzacja Procesów Przemysłowych

DYNAMICZNA ELIMINACJA DRGAŃ MECHANICZNYCH

Ekonometria. Model nieliniowe i funkcja produkcji. Jakub Mućk. Katedra Ekonomii Ilościowej

Komitet Główny Olimpiady Fizycznej, Waldemar Gorzkowski: Olimpiady fizyczne XXIII i XXIV. WSiP, Warszawa 1977.

STUDIA I STOPNIA EGZAMIN Z EKONOMETRII

Transkrypt:

EKONOMETRIA Tmat wykładu: Ekonomtryczn modl spcjaln Prowadzący: dr inż. Zbigniw TARAPATA -mail: Zbigniw.Tarapata Tarapata@isi.wat..wat.du.pl http:// zbigniw.tarapata.akcja.pl/p_konomtria/ tl.: 0-606-45-54-80 Plan wykładu Wprowadzni do modli spcjalnych; Modl autorgrsyjn jdnorównaniow z opóźnioną zminną objaśnianą; Przykład budowy modlu autorgrsyjngo; Modl z zminnymi binarnymi; Przykład budowy modlu z zminnymi binarnymi;

Wprowadzni do modli spcjalnych Do pwnj klasy modli konomtrycznych można zaliczyć modl, w których odchodzi się od niktórych założń dotyczących cych klasyczngo modlu rgrsji. Chodzi tu mianowici o odjści od założnia o : braku autokorlacji składnika losowgo; homoskdastyczności (braku zminności w czasi wariancji składnika losowgo); stabilności paramtrów strukturalnych modlu; nilosowości zminnych objaśniających. W zasadzi każdy modl, który odbiga od założń klasyczngo modlu rgrsji można nazwać modlm spcjalnym. 3 Wprowadzni do modli spcjalnych Wśród różngo rodzaju modli konomtrycznych stosowanych w praktyc ważną rolę odgrywają modl autorgrsyjn (autokorlacyjn). Cchą charaktrystyczną tych modli jst to, ż ni okrślają on ilościowo związków zachodzących między zminną ndogniczną (objaśnianą), a zminnymi objaśniającymi. Możmy spotkać się w zasadzi z dwoma rodzajami modli autorgrsyjnych: z uwzględninim opóźniń zminnj ndognicznj (objaśnianj); z uwzględninim opóźniń zminnych objaśniających. 4

Modl autorgrsyjn jdnorównaniow z opóźnioną zminną objaśnianą Modl uwzględniając zjawisko autokorlacji z uwzględninim opóźniń zminnj objaśnianj można ogólni zapisać w następującj postaci: Y ( ) () t = f Yt, Yt,..., Yt p, ξt W praktyc najczęścij przyjmuj się, ż funkcja f jst liniowa. W przypadku funkcji liniowj prowadzi to do modlu postaci: p Yt = α0 + αiyt i + ξt, () i= gdzi: Y t prognozowana zminna w okrsi (momnci) t; Y t-i prognozowana zminna opóźniona w chwili t-i; α 0, α,..., α p paramtry modlu; p rząd autorgrsji; ξ t składnik losowy. 5 Modl autorgrsyjn jdnorównaniow z opóźnioną zminną objaśnianą Paramtry modlu () można szacować wykorzystując np. mtodę najmnijszych kwadratów. Zakładając, z paramtry modlu () stymujmy w oparciu o n wartości szrgu czasowgo ( y t ), wprowadzamy t=,..., n następując oznacznia: y wktor zaobsrwowanych wartości zminnj Y o rozmiarach ( n p) ; X macirz o wymiarach ( n p) ( p +), którj pirwsza kolumna składa się z jdynk, a pozostał z zaobsrwowanych opóźnionych wartości zminnj Y; α - wktor niznanych paramtrów o rozmiarach ( p + ) ; ξ - wktor składników losowych o rozmiarach n p. ( ) 6

Modl autorgrsyjn jdnorównaniow z opóźnioną zminną objaśnianą y p+ y p y p L y α0 ξ p+ y p+ y p+ y p L y α ξ = ξ p+ y =, X = =, α, M M M M L M M M yn yn n n-p α y L y p ξn Przy tych oznaczniach modl tn można zapisać w równoważnj postaci: y = Xα + ξ (5) Stosując mtodę najmnijszych kwadratów (por. wzór (6) w wykładzi nr 5) otrzymujmy wktor wartości poszukiwanych paramtrów (przy czym X =X T macirz transponowana macirzy X): ' a = X X X (6) ( ) y 7 Modl autorgrsyjn jdnorównaniow z opóźnioną zminną objaśnianą W wyniku stymacji paramtrów przyjętgo modlu uzyskujmy następującą jgo postać: y ˆ = Xa + (7) gdzi to wktor rszt o rozmiarach ( n p). Macirz wariancji-kowariancji stymatorów paramtrów modlu () dana jst wzorm (por. () w wykładzi nr 5): D przy czym wariancja rsztowa a ( ) a = s ( p ( X ) = Var X ( ) ) s ( p) jst równa: (8) s ( p) = n ' p ( p + ) (9) 8

Modl autorgrsyjn jdnorównaniow z opóźnioną zminną objaśnianą Z koli współczynnik zbiżno ności wynosi: ' ϕ = n y t y ( ) t= p+ (0) y gdzi to śrdnia arytmtyczna wartości szrgu od okrsu (momntu) do n, czyli: t = p + y = n p n y t t= p+ (0a) Współczynnik dtrminacji R możmy wyliczyć z wzoru: R = ϕ (0b) 9 Modl autorgrsyjn jdnorównaniow z opóźnioną zminną objaśnianą Przy budowaniu omawianych modli występuj problm ustalnia wartości paramtru p, czyli rzędu autorgrsji. Optymalną wartość p można ustalić wykorzystując np. mtodę, w którj podstawą wyboru jst funkcja: gdzi: SR k n ( k) = ln s ( k) + ln n ( k = 0,,..., K ) s ( k) () - ocna wariancji składnika losowgo modlu autorgrsji rzędu k; K maksymalny rząd autorgrsji. Korzystając z tj funkcji paramtr p wybiramy tak, aby spłnia niał warunk: SR( p) = min SR( k) k {0,..., K} () 0

Modl autorgrsyjn jdnorównaniow z opóźnioną zminną objaśnianą Zauważmy ważną rzcz: Aby wyliczyć wartości funkcji SR(k) z () musimy znać wartość wariancji składnika rsztowgo s ( k) dla modlu autorgrsji rzędu k; Z koli, aby znać wartość wariancji składnika rsztowgo nalży najpirw dysponować modlm! Zatm, aby okrślić optymalną wartość rzędu autorgrsji z () nalży wczśnij oszacować wszystki modl auorgrsji rzędu k=0,,..., =0,,...,K!!! Następni z tych modli (już oszacowanych!!!) wybiramy tn, dla którgo wartość SR(k) jst minimalna (zgodni z ()). I już!!! Modl autorgrsyjn jdnorównaniow z opóźnioną zminną objaśnianą -Przykład W tabli przdstawiono kwartalną wartość produkcji sprzdanj (w mln dol.) wyrobów z gumy i tworzyw sztucznych w Polsc w latach 99-000. Na podstawi tych danych oszacować modl autorgrsyjny okrślony wzorm () oraz okrślić jgo jakość. Kwartał Tabla 3 4 Rok 99 993 994 995 996 997 998 999 000 98,3 356,9 373,5 55,3 635,7 679,6 80,3 779,4 877, 96, 48, 48,5 634,7 754,4 783,9 9, 909,9 989,0 345, 378, 474,7 70,8 809,9 87, 960,0 075, 04,0 36,8 376,8 56, 708,4 75,8 80,9 895,8 040,5 949,

Modl autorgrsyjn jdnorównaniow z opóźnioną zminną objaśnianą Przykład, c.d. Rozwiązani. Ustalni rzędu autorgrsji. Wykorzystując modl () nalży ustalić rząd autorgrsji p. W tym clu korzystamy z wzoru (); ocnę wariancji składnika losowgo oszacowanych modli autorgrsji rzędu k=,...,8 oraz wartości funkcji () przdstawiamy w tabli. k 3 4 5 6 7 8 s ( k) 5466,3835 574,4850 38,9908 388,068 33,3835 307,068 65,6568 79,09 SR ( k) 8,7 8,85 8,36 8,50 8,54 8,63 8,57 8,73 Tabla Jak obliczyliśmy lmnty tabli? Np. SR(k=), n t ' t= p+ 7807 s ( k = ) = = = = 574,48 n k ( k + ) 36 3 3 SR k n 36 s ( k = ) patrz tabla 3 na następnj stroni ( k = ) = ln s ( k) + ln n = ln s ( k = ) + ln36 = ln 574,48 + ln 36 = 8,65 + 0, = 8, 85 8 3 t yt y(t-) y(t-) y(t)^ (t)^ 3 345, 96, 98,3 345,0409 0,003493 4 36,8 345, 96, 389,306 70,3356 5 356,9 36,8 345, 406,5 435,65 6 48, 356,9 36,8 40,383 76,934 7 378, 48, 356,9 465,707 7659,877 8 376,8 378, 48, 4,7588 0,97 9 373,5 376,8 378, 49,5546,05 0 48,5 373,5 376,8 46,5388 3,84675 474,7 48,5 373,5 457,439 304,744 56, 474,7 48,5 508,9996 50,4558 3 55,3 56, 474,7 547,557,49455 4 634,7 55,3 56, 58,68 870,085 5 70,8 634,7 55,3 656,453 48,09 6 708,4 70,8 634,7 79,6895 7,453 7 635,7 708,4 70,8 76,0375 860,863 8 754,4 635,7 708,4 660,8 8858,36 9 809,9 754,4 635,7 766,4543 887,53 0 75,8 809,9 754,4 88,9554 4376,536 679,6 75,8 809,9 768,656 786,595 783,9 679,6 75,8 700,886 689,884 3 87, 783,9 679,6 794,00 533,5636 4 80,9 87, 783,9 86,0303 535,0 5 80,3 80,9 87, 83,7876 55,939 6 9, 80,3 80,9 8,073 986,3 7 960 9, 80,3 9,604 34,6 8 895,8 960 9, 957,8708 385,78 9 779,4 895,8 960 900,635 4695,3 30 909,9 779,4 895,8 793,974 3439,45 3 075,0 909,9 779,4 90,065 785,6 3 040,50 075,0 909,9 06, 47,306 33 877, 040,50 075,0 033,868 4576,5 34 989 877, 040,50 885,895 0776,63 35 04,00 989 877, 983,5045 3305,738 36 949, 04,00 989 03,708 6990,8 suma 7807 Modl autorgrsyjn jdnorównaniow z opóźnioną zminną objaśnianą Przykład, c.d. Wyniki oszacowania modlu dla p=, tzn. dla modlu: Y Po skorzystaniu z sposobu szacowania paramtrów modlu z wiloma zminnymi objaśniającymi (patrz wykład poprzdni) otrzymujmy modl: yˆ Uwaga! (t)^= Tabla 3 t = 0 + αy t + αyt α + ξ t = 7, + 0,9059 yt + 0, 087 yt t = yˆ ) ( yt t t 4

Modl autorgrsyjn jdnorównaniow z opóźnioną zminną objaśnianą Przykład, c.d. Z wartości funkcji SR(k) zawartych w tabli wynika, ż w rozważanym przypadku powinniśmy oszacować modl autorgrsji z maksymalnym opóźninim p=3 (dla tgo opóźninia funkcja SR(k) przyjmuj najmnijszą wartość), czyli modl postaci: Y t = α0 + αy t + αyt + α3yt 3 + ξ t Oszacowani paramtrów w modlu. Paramtry wybrango modlu oszacujmy za pomocą klasycznj mtody najmnijszych kwadratów korzystając z wzoru (6). Dla danych z tabli odpowidni macirz mają postać jak na następnym slajdzi. 5 y = 36,8 345, 96, 98,3 356,9 36,8 345, 96, 48, 356,9 36,8 345, 378, 48, 356,9 36,8 376,8 378, 48, 356,9 373,5 376,8 378, 48, 48,5 373,5 376,8 378, 474,7 48,5 373,5 376,8 56, 474,7 48,5 373,5 55,3 56, 474,7 48,5 634,7 55,3 56, 474,7 70,8 634,7 55,3 56, 708,4 70,8 634,7 55,3 635,7 708,4 70,8 634,7 754,4 635,7 708,4 70,8 809,9 754,4 635,7 708,4 75,8, X = 809,9 754,4 635,7 679,6 75,8 809,9 754,4 783,9 679,6 75,8 809,9 87, 783,9 679,6 75,8 80,9 87, 783,9 679,6 80,3 80,9 87, 783,9 9, 80,3 80,9 87, 960,0 9, 80,3 80,9 895,8 960,0 9, 80,3 779,4 895,8 960,0 9, 909,9 779,4 895,8 960,0 075, 909,9 779,4 895,8 040,5 075, 909,9 779,4 877, 040,5 075, 909,9 989,0 877, 040,5 075, 04,0 989,0 877, 040,5 949, 04,0 989,0 877, Modl autorgrsyjn jdnorównaniow z opóźnioną zminną objaśnianą Przykład, c.d. y X`X = (X`X) - = 33,00 945,70 00,90 50,0 945,70 764590,49 704879,77 649975,9 00,90 704879,77 649975,9 606987,3 50,0 649975,9 606987,3 5757505,8 0,3756449-0,0003687-0,00000893-0,00004546-0,0003687 0,000005874-0,000005467-0,000000067-0,00000893-0,000005467 0,00000976-0,00000548-0,00004546-0,000000067-0,00000548 0,000005800 X`y = i ostatczni 3549,70 7933974,5 733499,49 690008,74 a =(X`X) - X`y = 65,584 0,8977-0,6479 0,705 Oszacowany modl ma zatm postać: t = 65,584 + 0,8977yt 0,6479yt + 0, 705yt 3 y +. t,, 6

t yt y(t-) y(t-) y(t-3) y(t)^ (t)^ 4 36,8 345, 96, 98,3 393,83 96,83 5 356,9 36,8 345, 96, 376,56 386,34 6 48, 356,9 36,8 345, 394,8 50,87 7 378, 48, 356,9 36,8 474,59 990,30 8 376,8 378, 48, 356,9 379,35 6,48 9 373,5 376,8 378, 48, 460,76 765,04 0 48,5 373,5 376,8 378, 43,45 4,49 474,7 48,5 373,5 376,8 465,00 94,6 56, 474,7 48,5 373,5 483,96 03,7 3 55,3 56, 474,7 48,5 56,45 85,5 4 634,7 55,3 56, 474,7 56,76 530,69 5 70,8 634,7 55,3 56, 64,47 376,5 6 708,4 70,8 634,7 55,3 674,74 3,77 7 635,7 708,4 70,8 634,7 693,76 3370,6 8 754,4 635,7 708,4 70,8 67,89 6643,87 9 809,9 754,4 635,7 708,4 830,50 44,30 0 75,8 809,9 754,4 635,7 75,5 0,43 679,6 75,8 809,9 754,4 748,64 4766,4 783,9 679,6 75,8 809,9 759,06 67,06 3 87, 783,9 679,6 75,8 859,85 87,46 4 80,9 87, 783,9 679,6 770,46 05,63 5 80,3 80,9 87, 783,9 809,75 7,4 6 9, 80,3 80,9 87, 840,93 4938,9 7 960 9, 80,3 80,9 930,6 863,95 8 895,8 960 9, 80,3 90,08 39,47 9 779,4 895,8 960 9, 890,33 306,33 30 909,9 779,4 895,8 960 86,85 308,75 3 075,0 909,9 779,4 895,8 009,4 4363,64 3 040,50 075,0 909,9 779,4 990,90 460,59 33 877, 040,50 075,0 909,9 944,68 4566,55 34 989 877, 040,50 075,0 937,04 699,45 35 04,00 989 877, 040,50 8,89 6067,9 36 949, 04,00 989 877, 977,84 86,9 suma 977,74 Modl autorgrsyjn jdnorównaniow z opóźnioną zminną objaśnianą Przykład, c.d. Jakość modlu. Po obliczniu wartości tortycznych (kolumna y(t)^ w tabli 4) i rszt szacujmy (korzystając z wzoru (9)) wariancję rsztową oszacowango modlu i otrzymujmy: s ' ( p) = n p Tabla 4 977,737 = = 38,9908 ( p + ) 36 3 ( 3 + ) 7 Modl autorgrsyjn jdnorównaniow z opóźnioną zminną objaśnianą Przykład, c.d. Następni (wykorzystując wzór (8)) szacujmy macirz wariancji i kowariancji stymatorów paramtrów modlu: 00,4808 -,55-0,084-0,447 -,55 0,087-0,074-0,000 Var( a) = s ( ( p) X X) = -0,084-0,074 0,0349-0,074-0,447-0,000-0,074 0,085 Na tj podstawi oszacowany modl możmy zapisać w postaci (w nawiasach podano śrdni błąd szacunku dango paramtru): yˆ t = 65,584+ 0,8977 yt 0,6479 yt + 0,705 yt 3 ( 3,788) ( 0,367) ( 0,869) ( 0,359) oraz obliczyć wartości następujących miar dopasowania: s = 56,409, V = 0,0790, ϕ = 5,7%, R = 94,3% 8

Modl autorgrsyjn jdnorównaniow z opóźnioną zminną objaśnianą Przykład, c.d. 00 000 800 600 400 00 0 3 5 7 9 3 yt 5 7 9 3 5 7 9 3 33 35 37 t wartości rzczywist wartości tortyczn Wykrs Wykrs dopasowania danych rzczywistych do oszacowango modlu 9 Modl z zminnymi binarnymi (zro-jdynkowymi) W modlach konomtrycznych na badaną zminną często wywirają wpływ taki czynniki, jak mijsc zamiszkania badanj osoby, płć pracownika, posiadani własngo miszkania przz rodzinę o danych dochodach, znajomość języka angilskigo przz pracownika itp. Rprzntując j zminn objaśniając wprowadza się do modlu jako tzw. zminn zro-jdynkow (dychotomiczn,, binarn), przypisując im wartość zro (np. badany ni zna języka obcgo), bądź jdn (zna język obcy), zalżni od występującj sytuacji. W przypadku występowania w modlu wśród w d zminnych objaśniaj niających zminnych zro-jdynkowych postępowani prognostyczn przbiga tak, jak przy wczśnij opisywanych modlach. 0

Modl z zminnymi binarnymi (zro-jdynkowymi) Sytuacja się komplikuj, gdy modl konomtryczny budowany jst w clu wyjaśninia zjawisk opisywanych przz zminną jakościową, czyli wtdy, gdy zminną objaśnian nianą jst zminna zro-jdynkowa jdynkowa, gdyż żadn z poznanych przz nas do tj pory modli ni daj nam na wyjściu tylko dwóch wartości: 0 i. Modl opisywan przz nas do tj pory są modlami ciągłymi, tzn. opisują on w sposób ciągły zalżność zminnj objaśnianj od zminnych objaśniających. Modl z zminnymi binarnymi (zro-jdynkowymi) Przykład Załóżmy, ż zro-jdynkowa zminna objaśniana Y zalży od jdnj zminnj objaśniającj X. Wykrs hipottycznj sytuacji dla 0-ciu obsrwacji zaprzntowano na wykrsi. Zauważmy, ż dla oszacowango modlu liniowgo współczynnik dtrminacji wynosi tylko 0,7, czyli modl słabo opisuj zalżność między zminnymi. Ponadto jst modlm ciągłym, a nas intrsuj modl, który pozwalałby otrzymywać tylko dwi wartości zminnj objaśnianj, tzn. 0 i. Cóż bowim znaczy wartość np. y 0.5 z modlu dla x=5? y, 0,8 0,6 0,4 0, y = -0,0909x + R = 0,77 0 0-0, 3 4 5 6 7 8 9 0 x Wykrs

Modl z zminnymi binarnymi (zro-jdynkowymi) Przkształcni logitow W clu prognozowania wartości zminnj zro-jdynkowj jdynkowj,, stosuj się spcjaln przkształcnia modli (otrzymując c tzw. modl probitow, logitow i inn). Przyjmijmy, ż intrsuj nas modl, który objaśnia, czy badana osoba kupiła w ciągu ostatnigo roku komputr, czy tż ni. Zminna objaśniana (Y) jst więc zminną zrojdynkową przyjmującą wartość jdn, jżli dana osoba kupiła komputr, a zro - w przciwnym przypadku. Ponadto załóżmy, ż jdyną zminną objaśniającą w tym modlu jst dochód (X) badanj osoby. Modl, który opisuj tę sytuację moż mić postać: y j = α 0 + αx j + ξ j (.) gdzi j jst numrm badanj osoby. 3 Modl z zminnymi binarnymi (zro-jdynkowymi) Przkształcni logitow Na podstawi obsrwacji n osób otrzymamy modl: gdzi: ŷ j yˆ j = a0 + ax j + ξ - ralizacja zminnj losowj Y, przy czym, jżli j - ta osoba kupila komputr Y = 0, w przciwnym przypadku (.) x j - wysokość dochodów (w zł/osobę) przypadająca na j-tą osobę; a 0, a - stymatory paramtrów α 0, α. j 4

Modl z zminnymi binarnymi (zro-jdynkowymi) Przkształcni logitow Wartość oczkiwana zminnj objaśnianj moż być intrprtowana jako warunkow prawdopodobiństwo ralizacji dango zdarznia pod warunkim, ż zminna objaśniaj niająca przyjęł ęła a pwną wartość ść. Wartość ŷ możmy traktować jako warunkow prawdopodobiństwo ralizacji tgo zdarznia. Jdnak i w tym przypadku możmy mić problmy. Jak wiadomo prawdopodobiństwo moż przyjmować wartości tylko z przdziału [0, ] natomiast szacując nasz modl możmy wykroczyć poza zakrs tgo przdziału z wartością ŷ. Na przykład w modlu z wykrsu jżli przyjęlibyśmy wartość zminnj x=0, to otrzymujmy =-0.8. 5 Modl z zminnymi binarnymi (zro-jdynkowymi) Przkształcni logitow W clu uniknięcia większych od jdności lub mnijszych od zra wartości prawdopodobiństwa dokonuj się monotoniczngo przkształcnia prawdopodobiństwa p z przdziału [0, ] na przdział (-, + ). Jdnym z takich przkształcń jst tzw. transformacja logitowa. Wykorzystuj ona, do zamiany prawdopodobiństwa p na liczbę z przdziału (-, + ), tzw. logity L: L = ln p p (.3) których wartość dla p=0 wynosi -, zro dla p=0.5 oraz + dla p=. 6

Modl z zminnymi binarnymi (zro-jdynkowymi) Przkształcni logitow Wykrs 3 Wykrs funkcji logitowj 7 Modl z zminnymi binarnymi (zro-jdynkowymi) Przkształcni logitow W clu ocny paramtrów modlu (.) odpowidni wartości L nalży podstawić w mijsc zminnj objaśnianj. Tym samym modl przybirz postać: L β + β + ξ (.4) j = 0 x j Aby z modlu (.4) uzyskać wartość prawdopodobiństwa, trzba posłużyć się funkcją logitową (.3) i wyznaczyć p j. Dokonując ciągu przkształcń wzoru (.3) otrzymamy: j p p L = = = = + = + p = p L L p p p + (.5) (.6) (.7) (.8) L L 8

Modl z zminnymi binarnymi (zro-jdynkowymi) Przkształcni logitow Podstawiając p=p j oraz L=L j i korzystając z (.4) otrzymujmy: p (.9) j = ( β 0+ βx ) + j przy czym pominęliśmy składnik losowy ξ j, gdyż w klasycznym modlu rgrsji przyjmowaliśmy założni, ż E{ξ j }=0. Paramtry modlu (.4) szacuj się uogólnion lnioną mtodą najmnijszych kwadratów (mtoda najmnijszych kwadratów daj gorsz oszacowania). Natomiast prawdopodobiństwa p j zastępuj się często stościami oszacowanymi na podstawi próby by. 9 Modl z zminnymi binarnymi (zro-jdynkowymi) Przkształcni logitow - Przykład W badaniu budżtów rodzinnych zbrano od 400 rodzin informacj o wysokości dochodu i fakci zakupu (lub ni) komputra w ciągu roku. W badaniu wyróżniono 8 grup dochodowych. Zbran informacj zaprzntowano w Tabli 5. Na podstawi modlu: Pj = β 0 + βx j odpowidzić na pytania:. Jaka jst szansa zakupu komputra przz rodzinę o dochodzi 6 tys. zł?. Przy jakim poziomi dochodu rodziny szansa zakupu komputra wynosi 0,9? Tabla 5 Dochód (w tys. zł) Wartość zminnj objaśniającj (X) Liczba badanych gospodarstw domowych (N) Liczba rodzin kupujących komputr (n) Częstość (p) n p = N Logit (L) p L = ln p 0,5-,5 0 0,0 -,0,5-,5 40 0,30-0,85,5-3,5 3 60 34 0,57 0,7 3,5-4,5 4 70 44 0,63 0,53 4,5-5,5 5 80 54 0,68 0,73 5,5-6,5 6 60 44 0,73,0 6,5-7,5 7 50 44 0,88,99 7,5-8,5 8 0 8 0,90,0 30

Modl z zminnymi binarnymi (zro-jdynkowymi) Przkształcni logitow Przykład, c.d. Rozwiązani (stosujmy mtodę najmnijszych kwadratów do szacowania paramtrów modlu) Liniowa funkcja rgrsji opisująca zalżność logitu od wysokości dochodów została przdstawiona na Wykrsi 4 i ma postać: L =.0787 + 0. 564 j X j L 3,00,00,00 0,00 -,00 -,00-3,00 dan rzczywist Liniowy (dan rzczywist) L = -,0787 + 0,564 X R = 0,986 3 4 5 6 7 8 X 3 Tabla 6 Modl z zminnymi binarnymi (zro-jdynkowymi) Przkształcni logitow Przykład, c.d. Korzystając z dfinicji logitu (.3) wartość prawdopodobiństwa dla liniowj funkcji rgrsji opisującj logit obliczamy z wzoru (.9) (wyniki w tabli 6): p j = = = L j ( β 0 + βx j ) (,0787 0,564 X j ) + + + + X j L j p j Częstość -,5 0,8079 0,0-0,95 0,78845 0,30 3-0,39 0,4046565 0,57 4 0,8 0,5444077 0,63 5 0,74 0,6774986 0,68 6,3 0,786969 0,73 7,87 0,8665393 0,88 8,43 0,99450 0,90 3

Modl z zminnymi binarnymi (zro-jdynkowymi) Przkształcni logitow Przykład, c.d. Możmy obcni odpowidzić na pytania zawart w trści zadania. Ad. Szansa zakupu komputra przz rodzinę o dochodzi 6 tys. zł wynosi: p j = 0,79 (,0787+ 0,564*6) + Ad. Poziom dochodu rodziny, przy którym szansa zakupu komputra wynosi 0,9 jst równy:,0787 + 0,564X =,0 X=7,58 33