This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 1 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
CHÖÔNG 3
Moâ Hình Hoài Quy Tuyeán Tính Ñôn
ÔÛ chöông 1 phaùt bieåu raèng böôùc ñaàu tieân trong phaân tích kinh teá löôïng laø vieäc thieát laäp moâ hình moâ taû ñöôïc haønh vi cuûa caùc ñaïi löôïng kinh teá. Tieáp theo ñoù nhaø phaân tích kinh teá/ kinh doanh seõ thu thaäp nhöõng döõ lieäu thích hôïp vaø öôùc löôïc moâ hình nhaèm hoã trôï cho vieäc ra quyeát ñònh. Trong chöông naøy seõ giôùi thieäu moâ hình ñôn giaûn nhaát vaø phaùt trieån caùc phöông phaùp öôùc löôïng, phöông phaùp kieåm ñònh giaû thuyeát vaø phöông phaùp döï baùo. Moâ hình naøy ñeà caäp ñeán bieán ñoäc laäp (Y) vaø moät bieán phuï thuoäc (X). Ñoù chính laø moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn. Maëc duø ñaây laø moät moâ hình ñôn giaûn, vaø vì theá phi thöïc teá, nhöng vieäc hieåu bieát nhöõng vaán ñeà cô baûn trong moâ hình naøy laø neàn taûng cho vieäc tìm hieåu nhöõng moâ hình phöùc taïp hôn. Thöïc teá, moâ hình hoài quy ñôn tuyeán tính coù theå giaûi thích cho nhieàu phöông phaùp kinh teá löôïng. Trong chöông naøy chæ ñöa ra nhöõng keát luaän caên baûn veà moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn bieán. Coøn nhöõng phaàn khaùc vaø phaàn tính toaùn seõ ñöôïc giôùi thieäu ôû phaàn phuï luïc. Vì vaäy, ñoái vôùi ngöôøi ñoïc coù nhöõng kieán thöùc caên baûn veà toaùn hoïc, neáu thích, coù theå ñoïc phaàn phuï luïc ñeå hieåu roõ hôn veà nhöõng keát quaû lyù thuyeát.
3.1 Moâ Hình Cô Baûn
Chöông 1 ñaõ trình baøy ví duï veà moâ hình hoài quy ñôn ñeà caäp ñeán moái lieân heä giöõa giaù cuûa moät ngoâi nhaø vaø dieän tích söû duïng (xem Hình 1.2). Choïn tröôùc moät soá loaïi dieän tích, vaø sau ñoù lieät keâ soá löôïng nhaø coù trong toång theå töông öùng vôùi töøng dieän tích ñaõ choïn. Sau ñoù tính giaù baùn trung bình cuûa moãi loaïi nhaø vaø veõ ñoà thò (quy öôùc caùc ñieåm ñöôïc bieåu thò laø X). Giaû thuyeát cô baûn trong moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn laø caùc trò trung bình naøy seõ naèm treân moät ñöôøng thaúng (bieåu thò baèng α + βSQFT), ñaây laø haøm hoài quy cuûa toång theå vaø laø trung bình coù ñieàu kieän (kyø voïng) cuûa GIAÙ theo SQFT cho tröôùc. Coâng thöùc toång quaùt cuûa moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn döïa treân Giaû thieát 3.1 seõ laø
GIAÛ THIEÁT 3.1 (Tính Tuyeán Tính cuûa Moâ Hình)
Yt = α + βXt + ut (3.1)
trong ñoù, Xt vaø Yt laø trò quan saùt thöù t (t = 1 ñeán n) cuûa bieán ñoäc laäp vaø bieán phuï thuoäc, tieáp theo α vaø β laø caùc tham soá chöa bieát vaø seõ ñöôïc öôùc löôïng;
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 2 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
vaø ut laø soá haïng sai soá khoâng quan saùt ñöôïc vaø ñöôïc giaû ñònh laø bieán ngaãu nhieân vôùi moät soá ñaëc tính nhaát ñònh maø seõ ñöôïc ñeà caäp kyõ ôû phaàn sau. α vaø β ñöôïc goïi laø heä soá hoài quy. (t theå hieän thôøi ñieåm trong chuoãi thôøi gian hoaëc laø trò quan saùt trong moät chuoãi döõ lieäu cheùo.)
Thuaät ngöõ ñôn trong moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn ñöôïc söû duïng ñeå chæ
raèng chæ coù duy nhaát moät bieán giaûi thích (X) ñöôïc söû duïng trong moâ hình. Trong chöông tieáp theo khi noùi veà moâ hoài quy ña bieán seõ boå sung theâm nhieàu bieán giaûi thích khaùc. Thuaät ngöõ hoài quy xuaát phaùt töø Fraccis Galton (1886), ngöôøi ñaët ra moái lieân heä giöõa chieàu cao cuûa nam vôùi chieàu cao cuûa ngöôøi cha vaø quan saùt thöïc nghieäm cho thaáy coù moät xu höôùng giöõa chieàu cao trung bình cuûa nam vôùi chieàu cao cuûa nhöõng ngöôøi cha cuûa hoï ñeå “hoài quy” (hoaëc di chuyeån) cho chieàu cao trung bình cuûa toaøn boä toång theå. α + βXb goïi laø phaàn xaùc ñònh cuûa moâ hình vaø laø trung bình coù ñieàu kieän cuûa Y theo X, ñoù laø E(YtXt) = α + βXt. Thuaät ngöõ tuyeán tính duøng ñeå chæ raèng baûn chaát cuûa caùc thoâng soá cuûa toång theå α vaø β laø tuyeán tính (baäc nhaát) chöù khoâng phaûi laø Xt
tuyeán tính. Do ñoù, moâ hình ttt uXY ++= 2βα vaãn ñöôïc goïi laø hoài quy quyeán tính ñôn maëc daàu coù X bình phöông. Sau ñaây laø ví duï veà phöông trình hoài quy phi tuyeán tính Yt = α + Xβ + ut. Trong cuoán saùch naøy seõ khoâng ñeà caäp ñeán moâ hình hoài quy phi tuyeán tính maø chæ taäp trung vaøo nhöõng moâ hình coù tham soá coù tính tuyeán tính maø thoâi. Nhöõng moâ hình tuyeán tính naøy coù theå bao goàm caùc soá haïng phi tuyeán tính ñoái vôùi bieán giaûi thích (Chöông 6). Ñeå nghieân cöùu saâu hôn veà moâ hình hoài quy phi tuyeán tính, coù theå tham khaûo caùc taøi lieäu: Greene (1997), Davidson vaø MacKinnon (1993), vaø Griffths, Hill, vaø Judg (1993).
Soá haïng sai soá ut (hay coøn goïi laø soá haïng ngaãu nhieân) laø thaønh phaàn ngaãu nhieân khoâng quan saùt ñöôïc vaø laø sai bieät giöõa Yt vaø phaàn xaùc ñònh α + βXt. Sau ñaây moät toå hôïp cuûa boán nguyeân nhaân aûnh höôûng khaùc nhau:
moät bieán giaûi thích khaùc vaø vt laø soá haïng sai soá thöïc söï, nhöng neáu ta söû duïng moâ hình laø Y = α + βXt +ut thì ut = γZt +vt. Vì theá, ut bao haøm caû aûnh höôûng cuûa bieán Z bò boû soùt. Trong ví duï veà ñòa oác ôû phaàn tröôùc, neáu moâ hình thöïc söï bao goàm caû aûnh höôûng cuûa phoøng nguû vaø phoøng taém vaø chuùng ta ñaõ boû qua hai aûnh höôûng naøy maø chæ xeùt ñeán dieän tích söû duïng thì soá haïng u seõ bao haøm caû aûnh höôûng cuûa phoøng nguû vaø phoøng taém leân giaù baùn nhaø.
2. Phi tuyeán tính. ut coù theå bao goàm aûnh höôûng phi tuyeán tính trong moái quan heä giöõa Y vaø X. Vì theá, neáu moâ hình thöïc söï laø tttt uXXY +++= 2γβα ,
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 3 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
nhöng laïi ñöôïc giaû ñònh baèng phöông trình Y = α + βXt +ut , thì aûnh höôûng cuûa 2
tX seõ ñöôïc bao haøm trong ut. 3. Sai soá ño löôøng. Sai soá trong vieäc ño löôøng X vaø Y coù theå ñöôïc theå hieän qua
u. Ví duï, giaû söû Yt giaù trò cuûa vieäc xaây döïng môùi vaø ta muoán öôùc löôïng haøm Yt = α + βrt +vt trong ñoù rt laø laõi suaát nôï vay vaø vt laø sai soá thaät söï (ñeå ñôn giaûn, aûnh höôûng cuûa thu nhaäp vaø caùc bieán khaùc leân ñaàu tö ñeàu ñöôïc loaïi boû). Tuy nhieân khi thöïc hieän öôùc löôïng, chuùng ta laïi söû duïng moâ hình Yt = α + βXt +ut trong ñoù Xt = rt +Zt laø laõi suaát caên baûn. Nhö vaäy thì laõi suaát ñöôïc ño löôøng trong sai soá Zt thay rt = Xt – Zt vaøo phöông trình ban ñaàu, ta seõ ñöôïc
maãu cuûa β. Khi ñoù moái quan heä trung bình öôùc löôïng laø Y = α + βX. Ñaây ñöôïc goïi laø haøm hoài quy cuûa maãu. ÖÙng vôùi moät giaù trò quan saùt cho tröôùc t, ta
seõ coù Yt = α + βXt. Ñaây laø giaù trò döï baùo cuûa Y vôùi moät giaù trò cho tröôùc laø Xt. Laáy giaù trò quan saùt ñöôïc Yt tröø cho giaù trò naøy, ta seõ ñöôïc öôùc löôïng cuûa ut
Vieäc phaân bieät giöõa haøm hoài quy cuûa toång theå Y = α + βX vaø haøm hoài quy cuûa maãu XYt βα ˆˆˆ += laø raát quan troïng. Hình 3.2 trình baøy caû hai ñöôøng vaø sai soá vaø phaàn dö (caàn nghieân cöùu kyõ vaán ñeà naøy). Löu yù raèng ut laø kyù hieäu chæ “sai soá”, vaøø tu laø kyù hieäu chæ “phaàn dö”.
BAØI TAÄP 3.1
Xem xeùt caùc phöông trình sau ñaây:
1 Moät soá taùc giaû vaø giaûng vieân thích söû duïng a thay cho α, b thay cho β vaø et thay cho ut. Chuùng ta söû duïng daáu hieäu ^ theo qui ñònh trong lyù thuyeát thoáng keâ vì noù giuùp phaân bieät roõ raøng giöõa giaù trò thaät vaø giaù trò öôùc löôïng vaø cuõng xaùc ñònh ñöôïc thoâng soá ñang ñöôïc öôùc löôïng.
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Phaàn thaûo luaän tröôùc cho thaáy neáu thöïc hieän hai phöông phaùp öôùc löôïng α vaø β khaùc nhau moät caùch chính xaùc thì ñeàu daãn ñeán cuøng moät keát quaû. Nhö vaäy thì taïi sao caàn phaûi xem xeùt caû hai phöông phaùp? Caâu traû lôøi laø trong caùc chöông sau, ta seõ thaáy raèng khi moät soá giaû thieát cuûa moâ hình ñöôïc giaûm nheï, thì thöïc teá, hai phöông phaùp öôùc löôïng khaùc nhau seõ cho keát quaû khaùc nhau. Moät phöông phaùp khaùc coù theå cho keát quaû khaùc nöõa, ñoù laø phöông phaùp cöïc tieåu toång sai soá tuyeät ñoái ∑ tu . Nhöng phöông phaùp naøy khoâng ñöôïc duøng
phoå bieán trong kinh teá löôïng vì khoù tính toaùn.
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 8 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
Phöông Trình Chuaån
Trong phaàn 3.A.3 cuûa phuï luïc, phöông phaùp OLS ñöôïc chính thöùc aùp duïng. Phaàn naøy cho thaáy raèng ñieàu kieän ñeå cöïc tieåu ESS vôùi α vaø β seõ theo hai phöông trình sau ñaây, ñöôïc goïi laø phöông trình chuaån (khoâng coù lieân heä gì ñeán phaân phoái chuaån).
∑∑∑∑ −−=−−== ttttt XnYXYu βαβα ˆ)ˆ()ˆˆ(0ˆ (3.4)
)]ˆˆ([)ˆ( ttttt XYXuX βα −−=∑∑ = 0 (3.5)
Trong Phöông trình (3.4), caàn löu yù raèng ∑ = αα ˆˆ n bôûi vì moãi soá haïng seõ coù
moät α vaø coù n soá haïng. Chuyeån veá caùc soá haïng aâm trong Phöông trình (3.4) sang phaûi vaø chia moïi soá haïng cho n, ta ñöôïc
∑∑ += tt Xn
Yn
11 βα ˆˆ (3.6)
(1/n)ΣYt laø trung bình maãu cuûa Y, kyù hieäu laø Y , vaø (1/n)ΣYt laø trung bình
maãu cuûa X, kyù hieäu laø X . Söû duïng keát quaû naøy thay vaøo Phöông trình (3.6), ta ñöôïc phöông trình sau
XY βα+= (3.7)
Ñöôøng thaúng α +β X laø ñöôøng öôùc löôïng vaø laø ñöôøng hoài quy cuûa maãu, hoaëc ñöôøng thaúng thích hôïp. Coù theå thaáy raèng töø Phöông trình (3.7) ñöôøng hoài quy cuûa maãu ñi qua ñieåm trung bình ( )YX , . Trong Baøi taäp 3.12c, ta seõ thaáy raèng tính chaát naøy khoâng ñaûm baûo tröø khi soá haïng haèng soá α coù trong moâ hình.
Töø Phöông trình (3.5), coäng taát caû theo töøng soá haïng, vaø ñöa α vaø β ra laøm thöøa soá chung, ta ñöôïc
0ˆˆ)( 2 =−− ∑∑∑ tttt XXYX βα
hay
∑∑∑ += 2ˆˆ)( tttt XXYX βα (3.8)
Lôøi Giaûi veà Phöông Trình Chuaån
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 9 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
Ñeå thuaän lôïi cho vieäc ñaùp aùn veà hai phöông trình chuaån, caùc tính chaát sau ñaây laø raát caàn thieát. Nhöõng tính chaát naøy ñöôïc chöùng minh trong Phuï luïc Phaàn 3.A.2
nhau vaø phaân phoái ñoäc laäp (iid). Töø Hình 1.2 ta thaáy raèng öùng vôùi moät giaù trò
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 17 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
X seõ coù moät giaù trò phaân phoái Y ñeå xaùc ñònh phaân phoái coù ñieàu kieän. Sai soá ut
laø ñoä leäch töø trung bình coù ñieàu kieän α + βXt. Giaû thieát 3.5 ngaàm ñònh raèng phaân phoái cuûa ut coù cuøng phöông sai (σ2) vôùi phaân phoái cuûa us cho moät quan saùt khaùc s. Hình 3.4a laø moät ví duï veà phöông sai cuûa sai soá thay ñoåi (hoaëc khoâng phaân taùn ñeàu) khi phöông sai thay ñoåi taêng theo giaù trò quan saùt X. Giaû thuyeát 3.5 ñöôïc giaûm nheï trong Chöông 8. Phaàn 3.6 Phuï chöông coù trình baøy moâ taû ba chieàu cuûa giaû thuyeát naøy.
Giaû thieát 3.6 (seõ ñöôïc giaûm nheï trong Chöông 9) ngaàm ñònh raèng laø ut vaø us ñoäc laäp vaø do vaäy khoâng coù moái töông quan. Cuï theå laø, caùc sai soá lieân tieáp nhau khoâng töông quan nhau vaø khoâng taäp trung. Hình 3.4b laø moät ví duï veà töï töông quan khi giaû thuyeát treân bò vi phaïm. Chuù yù raèng khi caùc giaù trò quan saùt keá tieáp nhau taäp trung laïi, thì coù khaû naêng caùc sai soá seõ coù töông quan.
HÌNH 3.4 Ví Duï veà Phöông Sai Cuûa Sai Soá Thay Ñoåi vaø Töï Hoài Quy
Y
X
a. Phöông sai cuûa sai soá thay ñoåi
Y
X
b. Töï hoài quy
TÍNH CHAÁT 3.5 (Hieäu quaû, BLUE vaø Ñònh lyù Gauss-Markov)
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 18 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
Theo Giaû thieát 3.2 ñeán 3.6, öôùc löôïng bình phöông toái thieåu thoâng thöôøng (OLS) laø öôùc löôïng tuyeán tính khoâng thieân leäch coù hieäu quaû nhaát trong caùc öôùc löôïng. Vì theá phöông phaùp OLS ñöa ra Öôùc Löôïng Khoâng Thieân leäch Tuyeán Tính Toát Nhaát (BLUE).
Keát quaû naøy (ñöôïc chöùng minh trong Phaàn 3.A.4) ñöôïc goïi laø Ñònh lyù Gauss–Markov, theo lyù thuyeát naøy öôùc löôïng OLS laø BLUE; nghóa laø trong taát caû caùc toå hôïp tuyeán tính khoâng thieân leäch cuûa Y, öôùc löôïng OLS cuûa α vaø β coù phöông sai beù nhaát.
Toùm laïi, aùp duïng phöông phaùp bình phöông toái thieåu (OLS) ñeå öôùc löôïng heä soá hoài quy cuûa moät moâ hình mang laïi moät soá tính chaát mong muoán sau: öôùc löôïng laø (1) khoâng thieân leäch, (2) coù tính nhaát quaùn vaø (3) coù hieäu quaû nhaát. Ñoä khoâng thieân leäch vaø tính nhaát quaùn ñoøi hoûi phaûi keøm theo Giaû thuyeát E(ut) = 0 vaø Cov(Xt, ut) = 0. Yeâu caàu veà tính hieäu quaû vaø BLUE, thì caàn coù theâm giaû thuyeát, Var(ut) = σ2 vaø Cov(ut, us) = 0, vôùi moïi t ≠ s.
3.4 Ñoä Chính Xaùc cuûa Öôùc Löôïng vaø Möùc Ñoä Thích Hôïp cuûa Moâ Hình
Söû duïng caùc döõ lieäu trong ví duï veà ñòa oác ta öôùc löôïng ñöôïc thoâng soá nhö sau
thieân leäch. Moät öôùc löôïng khaùc cuûa σ2 ñöôïc cho sau ñaây (xem chöùng minh ôû Phaàn 3.A.7)
2ˆ
ˆ2
22
−== ∑
nu
s tσ (3.21)
Lyù do chia töû soá cho n – 2 thì töông töï nhö tröôøng hôïp chia chi-square cho
n – 1, ñaõ ñöôïc thaûo luaän trong Phaàn 2.7. n – 1 ñöôïc aùp duïng do ( )∑ − xxi coù
ñieàu kieän laø baèng 0. Ñeå aùp duïng chia cho n – 2, caàn coù hai ñieàu kieän bôûi Phöông trình (3.4) vaø (3.5). Caên baäc hai cuûa phöông sai öôùc löôïng ñöôïc goïi laø sai soá chuaån cuûa phaàn dö hay sai soá chuaån cuûa hoài quy. Söû duïng öôùc löôïng naøy, ta tính ñöôïc caùc öôùc löôïng cuûa phöông sai vaø ñoàng phöông sai cuûa α vaø β . Caên baäc hai cuûa phöông sai ñöôïc goïi laø sai soá chuaån cuûa heä soá hoài quy vaø kyù hieäu αs vaø
βs . Phöông sai öôùc löôïng vaø ñoàng phöông sai cuûa heä soá hoài
quy öôùc löôïng baèng
xxSs
22ˆ
σβ= (3.22)
22
2ˆ σα
xx
t
nSX
s ∑= (3.23)
2σβαˆˆˆ
xxSXs −= (3.24)
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 20 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
Toùm laïi: Tröôùc tieân, caàn tính heä soá hoài quy öôùc löôïng α vaø β baèng caùch aùp duïng Phöông trình (3.9) vaø (3.10). Keát quaû cho cho moái quan heä öôùc löôïng giöõa Y vaø X. sau ñoù tính giaù trò döï baùo cuûa Yt theo tt XY βα ˆˆˆ += . Töø ñoù, ta coù
theå tính ñöôïc phaàn dö tu theo tt YY ˆ− . Sau ñoù tính toaùn öôùc löôïng cuûa phöông sai cuûa ut döïa theo Phöông trình (3.21). Thay keát quaû vaøo Phöông trình (3.18), (3.19) vaø (3.20), ta ñöôïc giaù trò phöông sai vaø ñoàng phöông sai cuûa α vaø β .
Caàn löu yù raèng ñeå coâng thöùc tính phöông sai cuûa phaàn dö s2 ñöôïc cho trong Phöông trình 3.21 coù yù nghóa, caàn coù ñieàu kieän n > 2. Khoâng coù giaû thuyeát naøy, phöông sai ñöôïc öôùc löôïng coù theå khoâng xaùc ñònh ñöôïc hoaëc aâm. Ñieàu kieän toång quaùt hôn ñöôïc phaùt bieåu trong Giaû thuyeát 3.7, vaø baét buoäc phaûi tuaân theo.
GIAÛ THIEÁT 3.7 (n > 2) Soá löôïng quan saùt (n) phaûi lôùn hôn soá löôïng caùc heä soá hoài quy ñöôïc öôùc löôïng (k). Trong tröôøng hôïp hoài quy tuyeán tính ñôn bieán, thì ñieàu kieän n > 2 khoâng coù.
Ví duï 3.2 Sau ñaây laø sai soá chuaån trong ví duï veà giaù nhaø, Sai soá chuaån cuûa phaàn dö = s = σ = 39,023 Sai soá chuaån cuûa 285,37ˆ ˆ == αα s
Sai soá chuaån cuûa 01873,0ˆˆ ==β
β s
Ñoàng phöông sai giöõa α vaø 671,0ˆˆˆ −== βαβ s
Thöïc haønh maùy tính Phaàn 3.1 cuûa Phuï chöông D seõ cho keát quaû töông töï. Maëc duø coù caùc ñaïi löôïng ño löôøng soá hoïc veà ñoä chính xaùc cuûa caùc öôùc
Khi thöïc hieän döï baùo veà moät bieán phuï thuoäc Y, neáu ta chæ coù nhöõng thoâng tin veà caùc giaù trò quan saùt cuûa Y coù ñöôïc töø moät soá phaân phoái xaùc suaát, thì coù leõ caùch toát nhaát coù theå laø laø öôùc löôïng giaù trò trung bình Y vaø phöông sai söû duïng ( )[ ] ( )1ˆ 22 −−= ∑ nYYtYσ . Neáu caàn döï baùo, moät caùch ñôn giaûn, ta coù theå
söû duïng giaù trò trung bình bôûi vì khoâng coøn thoâng tin naøo khaùc. Sai soá khi döï baùo quan saùt thöù t baèng YYt − . Bình phöông giaù trò naøy vaø tính toång bình phöông cho taát caû maãu, ta tính ñöôïc toång phöông sai cuûa Yt so vôùi Y laø
maãu cuûa Y ño löôøng ñoä phaân taùn cuûa Yt xung quanh giaù trò trung bình cuûa Y, noùi caùch khaùc laø ñoä phaân taùn cuûa sai soá khi söû duïng Y laøm bieán döï baùo, vaø ñöôïc cho nhö sau ( )1ˆ −= nTSSYσ
Giaû söû ta cho raèng Y coù lieân quan ñeán moät bieán X khaùc theo Phöông trình (3.1). Ta coù theå hy voïng raèng bieát tröôùc giaù trò X seõ giuùp döï baùo Y toát hôn laø chæ duøng Y . Cuï theå hôn laø, neáu ta coù caùc öôùc löôïng α vaø β vaø bieát ñöôïc giaù trò cuûa X laø Xt, nhö vaäy öôùc löôïng cuûa Yt seõ laø tt XY βα ˆˆˆ += . Sai soá cuûa öôùc
löôïng naøy laø ttt YYu ˆˆ −= . Bình phöông giaù trò sai soá naøy vaø tính toång caùc sai soá cho toaøn boä maãu, ta coù ñöôïc toång bình phöông sai soá (ESS), hay toång caùc bình phöông phaàn dö, laø ESS = ∑ 2ˆtu . Sai soá chuaån cuûa caùc phaàn dö laø
)2(ˆ −= nESSσ . Giaù trò naøy ño löôøng ñoä phaân taùn cuûa sai soá khi söû duïng tY laøm bieán döï baùo vaø thöôøng ñöôïc so saùnh vôùi Yσ ñöôïc cho ôû treân ñeå xem xeùt möùc ñoä giaûm xuoáng laø bao nhieâu. Bôûi vì ESS caøng nhoû caøng toát, vaø möùc ñoä giaûm xuoáng caøng nhieàu. Trong ví duï ñöa ra, 498,88ˆ =Yσ vaø 023,39ˆ =σ ø, giaûm hôn phaân nöûa so vôùi giaù trò ban ñaàu.
Tính chaát 3.6a xuaát phaùt töø thöïc teá laø α vaø β laø nhöõng toå hôïp tuyeát tính
cuûa ut vaø ut coù phaân phoái chuaån. Ñeå chöùng minh tính chaát b vaø c, neân tham
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 26 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
khaûo taøi lieäu Hogg vaø Graig (1978, trang 296-298). Taän duïng caùc keát qua ñoù ta ñöôïc
),,(~ˆ 2
ασαα N ),,(~ˆ 2β
σββ N 22
2
~ˆ2 −
∑n
t Xu
σ
trong ñoù 2
ασ vaø 2β
σ laø phöông sai cuûa α vaø β theo Phöông trình (3.18) vaø
(3.19). Baèng caùch chuaån hoùa phaân phoái cuûa thoâng soá öôùc löôïng – nghóa laø tröø cho trung bình vaø chia cho ñoä leäch chuaån) – ta ñöôïc ( ) ),1,0(~
ˆˆ
ˆ
Nασαα − ( ) ),1,0(~
ˆ
ˆ
ˆ
Nβ
σββ − ( ) 2
2
2
~ˆ2
2 −−
nXnσ
σ
Trong phaàn 2.7, phaân phoái t ñöôïc ñònh nghóa laø tyû soá cuûa soá chuaån chuaån
hoùa treân caên baäc hai cuûa moät chi-square ñoäc laäp vôùi noù. Thay vaøo cho β vaø aùp duïng phöông trình (3.18), (3.19) vaø (3.22), ta ñöôïc
( ) ( ) ( )
2ˆˆ
21
2
2
ˆ
~ˆ
ˆ
ˆˆˆ
ˆ−
−=
−=
÷
−= nt
st
βββ
ββσσ
ββσσσ
σββ
trong ñoù
σ
σσσσσσ β
β
ˆˆ
ˆˆˆ===
xxxx SSs
βs laø sai soá chuaån öôùc löôïng cuûa β theo Phöông trình (3.22).
t ñöôïc trình baøy ôû treân laø trò thoáng keâ kieåm ñònh döïa treân quy luaät ra quyeát ñònh ñöôïc thieát laäp sau naøy. Kieåm ñònh naøy ñöôïc goïi laø kieåm ñònh t. Caùc böôùc kieåm ñònh thoáng keâ phaân ra trong hai tröôøng hôïp kieåm ñònh moät phía vaø kieåm ñònh hai phía ñöôïc trình baøy sau ñaây.
Quy Taéc Ra Quyeát Ñònh Kieåm ñònh t-test moät phía
HÌNH 3.8 Kieåm Ñònh Hai Phía vôùi H0: β = β0 H1: β ≠β0
Dieän tích a/2
0
f(tn-2)
tn-2 t*n-2(a/2)
Dieän tích a/2
Chaápnhaän Ho
Baùc boû HoBaùc boû Ho
-t*n-2(a/2)
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 32 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
Ví duï 3.5
Theo caùch tính naøy tc trong ví duï giaù nhaø coù giaù trò nhö caùch tính theo t-test, 41.7ˆ =β vaø 404.1ˆ =α . Tra baûng giaù trò t, ta coù 055.3)005.0(*
12 =t , ñieàu naøy coù nghóa laø dieän tích cuûa caû 2 phía töông öùng vôùi giaù trò 3.055 laø 0.01. Bôûi ñoái vôùi β thì tc>t* do ñoù ta coù theå loaïi giaû thuyeát H0
theå ñöôïc tính theo coâng thöùc sau Fc = RSS(n – 2)/ESS. Theo giaû thuyeát H0, trò thoáng keâ naøy tuaân theo phaân phoái F vôùi 1 baäc töï do ôû töû soá vaø n – 2 baäc töï do ôû maãu soá.
BÖÔÙC 3 Tra baûng F theo 1 baäc töï ôû töû soá vaø n – 2 baäc töï do ôû maãu soá tìm
giaù trò F*1, n – 2 (α) sao cho phaàn dieän tích veà phía phaûi cuûa F* laø
Vieäc taùch toång caùc bình phöông toaøn phaàn ra thaønh caùc thaønh phaàn thöôøng ñöôïc toùm taét ôû daïng baûng Phaân Tích Phöông Sai (ANOVA) Baûng 3.3.
3.6 Thang Ño vaø Ñôn Vò Ño
Giaû söû chuùng ta ñaõ tính GIAÙ theo ñôn vò ñoàng ñoâla thay vì theo ngaøn ñoàng ñoâla. Coät GIAÙ ôû baûng 3.1 seõ chöùa caùc giaù trò nhö 199.900, 228.000, v.v. Nhöõng öôùc löôïng cuûa heä soá hoài quy, caùc sai soá chuaån cuûa chuùng, R2, v.v. seõ bò aûnh höôûng nhö theá naøo bôûi söï thay ñoåi ñôn vò naøy? Caâu hoûi naøy seõ ñöôïc khaûo saùt ôû ñaây vì GIAÙ vaø SQFT ñöôïc tính ôû caùc ñôn vò khaùc nhau. Ñaàu tieân chuùng ta chaïy laïi moâ hình.
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 35 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
GIAÙ = α + βSQFT + u
Goïi GIAÙ* laø giaù tính theo ñoâ la thöôøng. Nhö vaäy GIAÙ* = 1.000 GIAÙ. Nhaân moïi soá haïng trong phöông trình vôùi 1.000 vaø thay GIAÙ* vaøo veá traùi. Chuùng ta coù
Taùc ñoäng cuûa vieäc thay ñoåi thang ño cuûa moät bieán ñoäc laäp seõ ra sao? Giaû
söû SQFT ñöôïc tính theo ñôn vò traêm meùt vuoâng thay vì theo meùt vuoâng thoâng thöôøng, nhöng GIAÙ ñöôïc tính theo ñôn vò ngaøn ñoâla nhö tröôùc. Goïi SQFT’ laø bieán tính theo traêm meùt vuoâng. Vaäy SQFT= 100SQFT’. Thay vaøo phöông trình ban ñaàu ta coù:
GIAÙ = α + β100SQFT’ + u
Roõ raøng theo phöông trình naøy, neáu chuùng ta hoài quy GIAÙ theo moät haèng
Moâ hình laø ñöôøng Engel tìm ñöôïc ôû ví duï 1.4 vaø ñöôïc aùp duïng vôùi toång chi tieâu cho chaêm soùc söùc khoûe cuûa Myõ laø haøm soá theo toång thu nhaäp caù nhaân. Phaàn ÖÙng Duïng Maùy Tính 3.3 (xem phuï luïc baûng D.1) trình baøy höôùng daãn ñeå tìm ra keát quaû. Baûn chuù thích cuûa baùo caùo in töø maùy tính, söû duïng chöông trình ESL vaø taäp tin PS3-3.ESL, ñöôïc trình baøy ôû baûng 3.4. Phaàn ñöôïc in ñaäm laø nhaäp löôïng cuûa chöông trình vaø caùc phaàn in nghieâng laø caùc nhaän xeùt veà keát quaû. Baïn neân tìm hieåu caùc chuù thích naøy caån thaän vaø söû duïng chöông trình hoài quy baïn coù ñeå chaïy laïi caùc keát quaû naøy (taäp tin PS3-3.SHZ chöùa caùc doøng leänh ñeå söû duïng phaàn meàm SHAZAM). Döôùi ñaây laø moâ hình öôùc löôïng cuøng vôùi trò thoáng keâ maãu t trong ngoaëc ñôn, vaø p-value (giaù trò xaùc suaát p) trong ngoaëc vuoâng:
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 37 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
INCOME141652,0176496,0EXPHLTH +=
(0.378) (49.272) [0.707] [<0.0001]
R2 = 0,98 d.f. = 49 F = 2.428 σ = 2,547
Moâ hình raát thích hôïp vôùi soá lieäu vì 98% söï bieán ñoåi cuûa chi tieâu cho chaêm soùc söùc khoûe ñöôïc giaûi thích bôûi bieán thu nhaäp. Nhö ñaõ giaûi thích ôû Baûng 3.3, soá haïng haèng soá khoâng coù yù nghóa veà maët thoáng keâ vaø phuø hôïp vôùi tieâu chuaån lyù thuyeát ñeà ra trong ví duï 1.4, chæ ra raèng α = 0. Ñeå bieát theâm chi tieát, xem caùc chuù thích ôû Baûng 3.4
3.8 Khoaûng Tin Caäy Nhö ñaõ ñöôïc chæ ra ôû Phaàn 2.9, moät caùch ñeå xem xeùt tröïc tieáp ñeán vieäc öôùc löôïng α vaø β trong ñieàu kieän khoâng chaéc chaén laø xaùc ñònh khoaûng tin caäy. Nhö vaäy, ví duï, thay vì noùi β = 0,139 chuùng ta coù theå noùi raèng vôùi möùc xaùc
suaát cho tröôùc, ^β seõ naèm trong khoaûng töø 0,09 ñeán 0,17. Töø keát quaû caùc giaù
trò thoáng keâ kieåm ñònh ôû phaàn 3.5 ta coù:
2~ˆ
−−
ntsα
αα vaø 2~ˆ
−−
ntsβ
ββ
Ñaët t*
n-2(0,025) laø ñieåm name treân phaân phoái t vôùi n-2 baäc töï do sao cho P(t>t*) = 0,025. Ñieàu naøy töông ñöông vôùi P(- t*≤ t ≤ t*) = 0,95. Nhö vaäy,
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 38 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
BAÛNG 3.4 Baùo Caùo töø Maùy Tính Keøm Theo Chuù Giaûi cho Phaàn 3.7
Caùc leänh ESL ñöôïc in ñaäm vaø caùc nhaän xeùt ñöôïc in nghieâng. Danh saùch bieán (0) Haèng soá (1) exphlth (2) income
(Ñoà thò cuûa möùc chi tieâu theo thu nhaäp cho thaáy coù söï quan heä chaët cheõ giöõa hai bieán)
exphlth 94,178 | o | | 78,648 + | | | o | 52,764 + | o | o | o | o o 26,881 + o | o o | o | o ooo | oooo o 0,998 + ooo | +−−−−−−−−−+−−−−−−−−−+−−−−−−−−−+−−−−−−−−−+−−−−−−−−−+−−−−−−−−−+ 9,3 income 683,5
Ví duï 3.8 Trong ví duï giaù nhaø, chuùng ta coù 2
0Ys = 111,555 vaø 2ˆ0us =1634,353 vaø khoaûng
tin caäy töông öùng khi X0 = 2.000 seõ laø (307, 353) vaø (242, 418). Khoaûng tin caäy vôùi côõ maãu lôùn laø (252,408). (Xem phaàn Thöïc Haønh Maùy Tính 3.4 ñeå chaïy laïi keát quaû naøy).
Chuùng ta neân choïn loaïi khoaûng tin caäy naøo trong soá hai loaïi treân? Vì quan taâm chính laø sai soá döï baùo ñoái vôùi giaù trò thöïc Y0, phöông trình (3.29) thöôøng ñöôïc söû duïng. Löu yù raèng khoaûng tin caäy theo phöông trình naøy roäng hôn nhieàu khoaûng tin caäy döïa treân phöông trình (3.28) So Saùnh Caùc Giaù Trò Döï Baùo Caùc nhaø phaân tích kinh teá vaø kinh doanh thöôøng söû duïng nhieàu hôn moät moâ hình ñeå döï baùo. Moät soá ño thöôøng duøng ñeå so saùnh naêng löïc döï baùo cuûa caùc moâ hình khaùc nhau laø sai soá bình phöông trung bình (hoaëc ñoâi khi ngöôøi ta söû duïng caên baäc hai cuûa noù, vaø ñöôïc goïi laø caên baäc hai sai soá bình phöông trung bình).
Goïi Yft laø giaù trò döï baùo cuûa bieán phuï thuoäc cho quan saùt t, vaø Yt laø giaù trò
thöïc. Sai soá bình phöông trung bình ñöôïc tính nhö sau:
2nYY
MSE2
tft
−−∑
=)(
MSERMSE =
Neáu hai moâ hình ñöôïc söû duïng ñeå döï baùo Y, moâ hình naøo coù MSE nhoû hôn
seõ ñöôïc ñaùnh giaù laø moâ hình toát hôn cho muïc ñích döï baùo. Moät soá ño höõu ích khaùc laø sai soá phaàn traêm tuyeät ñoái trung bình (MAPE)
Nhöng veá traùi cuûa phöông trình thöù hai laø rxy
2, bình phöông cuûa heä soá hoài quy ñôn giöõa X vaø Y (ñònh nghóa ôû phöông trình 2.11). Nhö vaäy, ñieàu kieän caàn laø X vaø Y phaûi töông quan hoaøn haûo. Tính chaát 2.4d noùi raèng neáu toàn taïi söï töông quan hoaøn haûo giöõa hai bieán, thì phaûi toàn taïi moät quan heä tuyeán tính
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 48 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
chính xaùc giöõa chuùng. Vì vaäy, söï thích hôïp giöõa X vaø Y phaûi hoaøn haûo thì chuùng ta môùi nhaän ñöôïc cuøng moät ñöôøng hoài quy cho duø chuùng ta aùp duïng OLS cho phöông trình (3.1) hay (3.1’). Nhìn chung, söï töông quan giöõa X vaø Y seõ khoâng hoaøn haûo, chính vì vaäy chuùng ta seõ khoâng nhaän ñöôïc cuøng moät ñöôøng thaúng hoài quy. Ñieàu naøy nhaán maïnh taàm quan troïng cuûa vieäc xaùc ñònh ñuùng höôùng quan heä nhaân quaû thay vì vieäc choïn thieáu suy xeùt bieán X vaø Y.
Nhö ñaõ ñöôïc minh hoïa tröôùc ñaây trong ví duï veà toäi phaïm, quan heä nhaân quaû coù theå theo caû hai chieàu, tình huoáng naøy ñöôïc goïi laø phaûn hoài. Quan heä giöõa giaù baùn vaø löôïng baùn cuõng laø ví duï cuûa hieän töôïng naøy. Vì giaù vaø löôïng baùn ñöôïc xaùc ñònh cuøng luùc bôûi quan heä töông taùc giöõa cung vaø caàu, cho neân caùi naøy coù theå aûnh höôûng caùi kia. Töông töï, hieän töôïng phaûn hoài cuõng ñöôïc tìm thaáy trong quan heä giöõa thu nhaäp toång hôïp vaø tieâu duøng hay ñaàu tö. Nhöõng tình huoáng naøy seõ ñöôïc trình baøy ôû chuû ñeà moâ hình hoài quy heä phöông trình ôû chöông 13.
Vieäc xaùc ñònh chính xaùc quan heä nhaân quaû laø heát söùc quan troïng trong moâ
hình hoài quy. Giaû thieát chuaån laø X gaây ra Y. Tuy nhieân, neáu X vaø Y ñöôïc traùo ñoåi, vaø moâ hình ñöôïc öôùc löôïng baèng Xt = α* + β*Yt + vt, ñöôøng thaúng hoài quy noùi chung seõ khaùc vôùi ñöôøng ñöôïc xaùc ñònh töø moâ hình Yt = α + βXt + ut. THUAÄT NGÖÕ
Analysis of variance (ANOVA) Phaân tích phöông sai Best linear unbiased estimator (BLUE)
Öôùc löôïng khoâng thieân leäch tuyeán tính toát nhaát
Coefficient of multiple determination Heä soá xaùc ñònh boäi Conditional mean of Y given X Giaù trò trung bình ñieàu kieän cuûa
Y bieát tröôùc X Critical region Vuøng ngöôõng (vuøng tôùi haïn) Data-generating process (DGP) Quaù trình phaùt döõ lieäu Engel curve Ñöôøng cong Engel Error sum of square (ESS) Toång bình phöông sai soá Estimated residual Phaàn dö öôùc löôïng Explained variation Söï bieán ñoåi giaûi thích ñöôïc Feedback Phaûn hoài Fitted straight line Ñöôøng thaúng thích hôïp F-test Kieåm ñònh F Gauss-Markov theorem Ñònh lyù Gauss-Markov Goodness of fit Ñoä khôùp Heteroscedasticity Phöông sai cuûa sai soá thay ñoåi Homoscedasticity Ñoàng phöông sai sai soá (tính chaát
phöông sai cuûa sai soá khoâng thay
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 56 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
ñoåi) Joinly determined Ñöôïc xaùc ñònh cuøng luùc Linear estimator Öôùc löôïng tuyeán tính Marginal effect of X on Y Hieäu öùng caän bieân cuûa X leân Y Mean absolute percent error (MAPE) Sai soá phaàn traêm tuyeät ñoái trung
bình Mean squared error (MSE) Sai soá bình phöông trung bình Mean squared percentage error (MSPE)
Sai soá phaàn traêm bình phöông trung bình
Method of least square Phöông phaùp bình phöông toái thieåu
Nonlinear regression model Moâ hình hoài quy phi tuyeán Normal equation Phöông trình chuaån Ordinary least squares (OLS) Bình phöông toái thieåu thöôøng Population parameters Tham soá cuûa toång theå Population regression function Haøm hoài quy cuûa toång theå Population regression line Ñöôøng hoài quy cuûa toång theå Population variance Phöông sai cuûa toång theå Postsample forecast Döï baùo haäu maãu p-value Giaù trò p Regression coefficients Caùc heä soá hoài quy Regression sum of squares (RSS) Toång bình phöông hoài quy Residual Phaàn dö Root mean squared error Caên baäc hai cuûa sai soá bình
phöông trung bình Sample estimate Öôùc löôïng cuûa maãu Sample regression line Ñöôøng hoài quy cuûa maãu Sample regression function Haøm hoài quy cuûa maãu Sample scatter diagram Bieåu ñoà phaân taùn cuûa maãu Serial correlation Töông quan chuoãi Serial independence Ñoäc laäp chuoãi Significanly different from zero Khaùc 0 moät caùch ñaùng keå Significanly greater from zero Lôùn hôn 0 moät caùch ñaùng keå Simple linear regression model Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn Spurious correlation Töông quan giaû taïo Spurious regression Hoài quy giaû taïo Standard error of a regression coefficient
Sai soá chuaån cuûa heä soá hoài quy
Standard error of the regression Sai soá chuaån cuûa hoài quy Standard error of the residuals Sai soá chuaån cuûa phaàn dö Statistically insignificant Khoâng coù yù nghóaveà thoáng keâ
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 57 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
Statistically not greater than zero Khoâng lôùn hôn 0 veà maët thoáng keâ Statistically significant Coù yù nghóa veà thoáng keâ Sum of squares of the residuals (ESS) Toång bình phöông cuûa caùc phaàn
dö Total sum of squares (TSS) Toång bình phöông toaøn phaàn Total variance Phöông sai toång t-statistic Trò thoáng keâ t t-test Kieåm ñònh t Unexplained variation Bieán ñoåi khoâng giaûi thích ñöôïc Well-behaved errors Sai soá thay ñoåi ngaãu nhieân White-noise errors Sai soá do nhieãu traéng
3.A PHUÏ LUÏC Chöùng Minh Caùc Phöông Trình
3.A.1 Bieåu dieãn 3 chieàu cuûa moâ hình tuyeán tính ñôn Hình 3.A.1 bieåu dieãn baèng ñoà thò caùc giaû thieát lieät keâ trong baûng 3.2 cho tröôøng hôïp cuûa moâ hình hoài qui 2 bieán ñôn. Truïc X vaø Y ñaïi dieän cho caùc giaù trò cuûa caùc bieán X vaø Y. Truïc Z laø haøm maät ñoä xaùc suaát f(u) cuûa sai soá ngaãu nhieân u. Ñöôøng thaúng α + βX laø trung bình coù ñieàu kieän cuûa Y vôùi X cho tröôùc, ñöôïc giaû söû laø tuyeán tính. Caùc phaân phoái thoáng keâ ñöôïc veõ xung quanh ñöôøng trung bình cho 3 giaù trò X1, X2 vaø X3 laø caùc phaân phoái coù ñieàu kieän töông öùng. Nhö ñaõ ñeà caäp trong baøi, giaû thieát raèng Var(ut) = σ2 ñöôïc goïi laø phöông sai cuûa sai soá khoâng ñoåi, coù nghóa “phaân taùn nhö nhau”. Hình 3.A.1 moâ taû tính baát bieán cuûa phöông sai cuûa sai soá cho taát caû caùc quan saùt. Neáu caùc phöông sai naøy khoâng baát bieán maø thay ñoåi theo t [nhö vaäy, Var(ut) ≠σ2
t], ta coù phöông sai cuûa sai soá thay ñoåi (phaân taùn khoâng nhö nhau). Hình 3.A.2 minh hoïa tröôøng hôïp phöông sai cuûa sai soá thay ñoåi trong ñoù phöông sai taêng khi X taêng. Tröôøng hôïp naøy ñöôïc xem xeùt chi tieát hôn trong chöông 8.
Hình 3.A.1 Bieåu dieãn ñoà thò cuûa Moâ hình Hoài Qui Tuyeán Tính Ñôn
0
f(u)
X X1 X2
Y
α + βX
X3
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 58 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
3.A.2 Caùc Keát Quaû Cuûa Pheùp Tính Toång
Caùc tính chaát 3.1 vaø 3.2 ñöôïc chöùng minh ôû ñaây TÍNH CHAÁT 3.1
( ) 2t
2t
22t
2txx X
n1XXnXXXS ∑∑∑∑ −=−=−= )()(
Chöùng minh
[ ] ∑∑∑∑∑ +−=+−=− 2
t2t
2t
2t
2t XXX2XXXX2XXX )()()(
Nhö tröôùc ñaây, X nhö nhau vôùi moãi giaù trò t. Do vaäy, bieåu thöùc treân =
phöông trình (3.21). Ñieàu kieän khoâng thieân leäch ñöôïc chöùng minh trong phuïc luïc phaàn 3.A.7.
3.A.6 Tìm Caùc Phöông Sai Cuûa Caùc Öôùc Löôïng Töø phöông trình (3.10), ta coù β = Sxy/Sxx. Vì X laø khoâng ngaãu nhieân theo giaû thieát 3.4, Sxx cuõng khoâng ngaãu nhieân vaø do ñoù Var( β ) = Var(Sxy)S2
xx. Töø phöông trình (3.15), Sxy = βSxx + Sxu vaø do ñoù Var(Sxy) = Var(Sxu). Töø phöông trình (3.16) ta löu yù raèng Sxu = tt uXX )( −∑ . Tính chaát
2.A.5c cho thaáy phöông sai cuûa toång caùc bieán ngaãu nhieân laø toång cuûa caùc phöông sai vôùi ñieàu
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 64 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
kieän ñoàng phöông sai (covariance) caùc soá haïng baèng 0. Theo giaû thieát 3.6, ut vaø us laø khoâng töông quan vôùi moïi t≠s vaø ñoàng phöông sai baèng 0. Do ñoù,
Ñeå chöùng minh phöông trình (3.26a), tröôùc tieân ta tìm ñoàng phöông sai maãu (kyù hieäu bôûi Cov) giöõa Yt vaø tY . Töø phöông trình (2.10),
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 66 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
Cov (Yt, tY ) = ∑ −−−
)ˆ)(( YYYY1n
1tt
Löu yù raèng trung bình cuûa tY cuõng laø Y bôûi vì YX =β+α ˆˆ . Vaäy,
)ˆ(ˆ)ˆ()ˆ( YYuYYYYYY tttttt −+=−+−=− Do ñoù,
Cov (Yt, tY ) = 1nYY
1nYYu 2
ttt
−
−+
−
− ∑∑ )ˆ()ˆ(ˆ
Phaàn tröôùc ñaõ cho thaáy soá haïng thöù nhaát baèng 0. Do vaäy, ñoàng phöông sai cuûa Yt vaø tY baèng vôùi soá haïng thöù hai, laø RSS/(n-1);
Cov (Yt, tY ) = 1n
RSS−
Ta cuõng coù
Var(Yt) = 1n
TSS−
vaø Var( tY ) = 1n
RSS1nYY 2
t
−=
−
−∑ )ˆ(
Töø phöông trình (2.7) ta nhôù laïi bình phöông cuûa heä soá töông quan ñôn giöõa Yt vaø tY ñöôïc xaùc ñònh bôûi Thay theá ñoàng phöông sai vaø phöông sai töø bieåu thöùc vöøa ruùt ra vaø boû n-1, ta coù
22
2YY R
TSSRSS
RSSTSSRSSr ===ˆ
Vaäy, bình phöông cuûa töông quan ñôn giöõa giaù trò quan saùt Yt vaø giaù trò tY ñöôïc döï baùo bôûi moâ hình hoài qui laø nhö nhau vaø laø R2 ñöôïc ñònh nghóa trong phöông trình (3.26).
3.A.10 Chöùng Minh Raèng r2xy = R2 Cho Moâ Hình Hoài Qui Ñôn
)ˆ,( tt2 YYCov
)ˆ()( tt YVarYVar=2
YYr ˆ
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 67 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
Trong phaàn naøy ta seõ chöùng minh raèng trong tröôøng hôïp moâ hình hoài qui ñôn, R2 cuõng baèng vôùi bình phöông cuûa töông quan ñôn giöõa X vaø Y. Töø phöông trình (2.11), r2
3.5. Nhöõng caâu hoûi sau laø ñuùng hay sai? Neáu nhöõng caâu hoûi naøy chæ ñuùng moät phaàn, baïn haõy chæ ra phaàn ñuùng ñoù. Giaûi thích lyù do taïi sao nhöõng caâu (phaàn) ñoù ñuùng. i. Caùc öôùc löôïng heä soá goùc theo phöông phaùp OLS seõ chính xaùc hôn
neáu caùc giaù trò X gaàn vôùi trò trung bình maãu cuûa chuùng hôn. j. Neáu Xt vaø ut töông quan, caùc öôùc löôïng vaãn seõ khoâng cheäch. k. Caùc öôùc löôïng khoâng theå laø öôùc löôïng khoâng leäch tuyeán tính toát nhaát
(BLUE) tröø phi taát caû caùc giaù trò ut tuaân theo phaân boá chuaån.
Chöông trình Giaûng daïy Kinh teá Fulbright Nieân khoùa 2003-2004
Phöông phaùp phaân tích Baøi ñoïc
Nhaäp moân kinh teá löôïng vôùi caùc öùng duïng Chöông 3: Moâ hình hoài quy tuyeán tính ñôn
Ramu Ramanathan 70 Thuïc Ñoan/Haøo Thi
l. Neáu caùc soá haïng sai soá khoâng tuaân theo phaân phoái chuaån thì caùc kieåm ñònh t vaø F khoâng theå ñöôïc thöïc hieän.
m. Neáu phöông sai cuûa ut lôùn thì caùc khoaûng tin caäy cuûa caùc öôùc löôïng seõ lôùn (roäng) hôn.
n. Neáu phöông sai cuûa X lôùn thì caùc khoaûng tin caäy öôùc löôïng seõ heïp hôn.
o. Khi trò soá p-value lôùn thì heä soá seõ khaùc 0 moät caùch ñaùng keå. p. Neáu baïn choïn moät möùc yù nghóa cao hôn thì heä soá hoài qui seõ coù khaû