Эконометрика: Введение в регрессионный анализ временных рядов. Носко В.П. - 11 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Ситуация A
случайная величина
ε
s
не зависит (статистически) от x
t1
, x
t2
,, x
tp
при всех t и s ,
ε
1
,
ε
2
, …,
ε
n
являются независимыми случайными величинами, имеющими
одинаковое нормальное распределение с нулевым математическим ожиданием и
конечной дисперсией
σ
2
> 0. (Далее мы кратко будем обозначать это как
ε
t
~ i.i.d. N
(0, σ
2
). Здесь i.i.d. – independent, identically distributed.)
При выполнении таких условий имеем
E ((X
T
X)
– 1
X
T
ε
) = E ((X
T
X)
– 1
X
T
) ·E(
ε
) = 0,
так что оценка наименьших квадратов для
θ
является несмещенной. Распределение
статистик критериев (“тестовых статистик”) можно найти с помощью двухшаговой
процедуры. На первом шаге находим условное
распределение при фиксированном значении
X ; при этом значения объясняющих переменных рассматриваются как детерминированные
(как в классической модели). На втором шаге мы получаем безусловное
распределение
соответствующей статистики, умножая условное распределение на плотность
X и
интегрируя по всем возможным значениям
X .
Если применить такую процедуру для получения безусловного распределения оценки
наименьших квадратов
θ
ˆ
, то на первом шаге находим:
θ
ˆ
| X ~
()
(
)
1
2
,
XXN
T
σθ
.
Интегрирование на втором этапе приводит к распределению, являющемуся смесью
нормальных распределений
(
)
(
)
1
2
,
XXN
T
σθ
по X . Это распределение, в отличие от
классического случая, не является нормальным
.
В то же время, для оценки
j-го коэффициента имеем:
j
θ
ˆ
| X ~
(
)
(
)
1
2
,
jj
T
j
XXN
σθ
,
где
()
1
jj
T
XX
j-й диагональный элемент матрицы
(
)
1
XX
T
,
так что
1
)(
ˆ
jj
T
jj
XX
σ
θθ
X ~ N (0, 1) .
Условным распределением отношения S
2
/σ
2
, где S
2
= RSS/(np), RSSостаточная сумма
квадратов, является распределение хи-квадрат с (np) степенями свободы,
S
2
/σ
2
| X ~ χ
2
(np) .
Заметим теперь, что t-статистика для проверки гипотезы H
0
:
j
θ
=
*
j
θ
определяется
соотношением
Ситуация A
    • случайная величина ε s не зависит (статистически) от xt1, xt2, …, xtp при всех t и s ,
    • ε 1, ε 2, …, ε n являются независимыми случайными величинами, имеющими
        одинаковое нормальное распределение с нулевым математическим ожиданием и
        конечной дисперсией σ2 > 0. (Далее мы кратко будем обозначать это как ε t ~ i.i.d. N
        (0, σ2). Здесь i.i.d. – independent, identically distributed.)
При выполнении таких условий имеем
    E ((XTX) – 1XTε ) = E ((XTX) – 1XT) ·E(ε ) = 0,
так что оценка наименьших квадратов для θ является несмещенной. Распределение
статистик критериев (“тестовых статистик”) можно найти с помощью двухшаговой
процедуры. На первом шаге находим условное распределение при фиксированном значении
X ; при этом значения объясняющих переменных рассматриваются как детерминированные
(как в классической модели). На втором шаге мы получаем безусловное распределение
соответствующей статистики, умножая условное распределение на плотность X                    и
интегрируя по всем возможным значениям X .
    Если применить такую процедуру для получения безусловного распределения оценки
наименьших квадратов θˆ , то на первом шаге находим:
                   (            )
        θˆ | X ~ N θ , σ 2 (X T X ) .
                                   −1


Интегрирование на втором этапе приводит к распределению, являющемуся смесью
                                    (
нормальных распределений N θ , σ 2 X T X(    )−1
                                                   )
                                              по X . Это распределение, в отличие от
классического случая, не является нормальным.
   В то же время, для оценки j-го коэффициента имеем:
     j
               (     2  T
                            )
   θˆ | X ~ N θ j , σ (X X )j j ,
                            −1



где (X T X ) jj – j-й диагональный элемент матрицы (X T X ) ,
          −1                                              −1


так что
      θˆj −θ j
                    X ~ N (0, 1) .
    σ ( X T X )−j1j
   Условным распределением отношения S2/σ2 , где S2 = RSS/(n – p), RSS – остаточная сумма
квадратов, является распределение хи-квадрат с (n – p) степенями свободы,
    S2/σ2 | X ~ χ2(n – p) .
   Заметим теперь, что t-статистика для проверки гипотезы H0: θ j = θ *j определяется
соотношением