Etap II i IIIA - v11.pdf

(93 KB) Pobierz
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
Metoda Najmniejszych Kwadratów w przypadku k zmiennych
niezale Ň nych czyli estymacja k- wymiarowych modeli regresji
Model:
Y = b 1 X 1 + b 2 X 2 + ...+ b k X k + Z
Y
X 1
X 2
X k
Zmienne w modelu:
y 1
x 11
x 12
x 1 k
pierwsza obserwacja:
y 2
x 21
x 22
x 2 k
druga obserwacja:
trzecia obserwacja:
y 3
x 31
x 32
x 3 k
y n
x n 1
x n 2
x nk
n -ta obserwacja:
1
852750935.051.png
Model:
Y = b 1 X 1 + b 2 X 2 + ...+ b k X k + Z
Y
X 1
X 2
X k
Zmienne w modelu:
y 1
x 11
x 12
x 1 k
y 2
x 21
x 22
x 2 k
y 3
x 31
x 32
x 3 k
X=
Y=
y n
x n 1
x n 2
x nk
Wektor obserwacji
zmiennej wyja Ļ nianej
Macierz obserwacji
zmiennych obja Ļ niaj Ģ cych
Model mo Ň emy teraz zapisa ę w postaci :
Y=X
b + Z
gdzie
y 1
x 11
x 12
x 1 k
Z 1
Z 2
b 1
b 2
y 2
x 21
x 22
x 2 k
Y=
b =
Z =
X=
b k
Z n
y n
x n 1
x n 2
x nk
2
852750935.062.png 852750935.066.png 852750935.067.png 852750935.001.png 852750935.002.png 852750935.003.png 852750935.004.png 852750935.005.png 852750935.006.png 852750935.007.png 852750935.008.png 852750935.009.png 852750935.010.png 852750935.011.png 852750935.012.png 852750935.013.png 852750935.014.png 852750935.015.png 852750935.016.png 852750935.017.png 852750935.018.png 852750935.019.png 852750935.020.png 852750935.021.png 852750935.022.png 852750935.023.png 852750935.024.png 852750935.025.png 852750935.026.png 852750935.027.png 852750935.028.png 852750935.029.png
Estymator MNK istnieje, gdy rz Ģ d macierzy X jest równy k
i wyra Ň a si ħ wtedy wzorem:
b 1
b 2
= b = ( X T X ) -1 X T Y
b k
tzn.
b 1
= b 1
b 2
= b 2
b k
= b k
Twierdzenie Gaussa-Markowa (Zało Ň enia do Metody Najmniejszych Kwadratów)
Je Ň eli
- model jest liniowy wzgl ħ dem poszczególnych zmiennych
obja Ļ niaj Ģ cych
- zmienne obja Ļ niaj Ģ ce s Ģ deterministyczne
- warto Ļę oczekiwana składnika losowego jest równa zero ,
jego wariancja jest sko ı czona
to otrzymany na podstawie próby prostej estymator najmniejszych
kwadratów
b = ( X T X ) -1 X T Y
jest estymatorem nieobci ĢŇ onym o minimalnej wariancji w Ļ ród wszystkich
liniowych estymatorów wektora współczynników
b w modelu Y=X
b+ Z
Je Ļ li zakłocenia modelu maj Ģ rozkład normalny, to estymator MNK jest
efektywny w klasie wszystkich estymatorów wektora współczynników modelu.
Uwaga Liniowych, tzn postaci g = A Y .
Ponadto jest to estymator zgodny.
Uwaga o zało Ň eniach
3
852750935.030.png 852750935.031.png 852750935.032.png 852750935.033.png 852750935.034.png 852750935.035.png 852750935.036.png 852750935.037.png
Wska Ņ niki jako Ļ ci modelu:
Etap III A
SKR
1.
2
R
= 1
SKW
n
à =
gdzie
2
SKW
=
(
Y
Y
)
i
i
1
Bardzo popularny (za bardzo?)
Mo Ň na go stosowa ę tylko dla modelu z wyrazem wolnym!
Komentarz .
SKR
2.
2
S Z
=
n
k
Tw. Powy Ň szy estymator wariancji składnika losowego jest nieobci ĢŇ ony
Uwaga: S Z nazywany jest cz ħ sto standardowym bł ħ dem modelu
A tak naprawd ħ , czym jest S Z ?
Etap III A
Wska Ņ niki jako Ļ ci modelu:
S
V
=
Z
3.
__
Y
S i
=
S
A
4.
i= 1,…, k
gdzie A =( X T X ) -1
b
Z
ii
5. Skorygowany współczynnik determinacji
n
1
R
2
=
1
(
R
2
)
n
k
Wska Ņ nik ten wykorzystujemy przy selekcji modeli zbudowanych
w oparciu o ró Ň ne układy zmiennych obja Ļ niaj Ģ cych
4
852750935.038.png 852750935.039.png 852750935.040.png 852750935.041.png 852750935.042.png 852750935.043.png 852750935.044.png
Przykłady
Pierwszy z nich
Rzecz dzieje si ħ w 1986 roku. Dział marketingowy
ma za zadanie oszacowa ę
wielko Ļę sprzeda Ň y swojej stali. Eksperci uznali, Ň e
decyduj Ģ cy wpływ na wielko Ļę tej sprzeda Ň y maj Ģ
nast ħ puj Ģ ce czynniki: - stopie ı inflacji, - ró Ň nica
pomi ħ dzy cen Ģ tony stali korporacji a cen Ģ stali
importowanej (w $), - planowana wielko Ļę produkcji
rodzimego przemysłu motoryzacyjnego (w mln szt.). Oto
dane pochodz Ģ ce z ostatnich lat:
Allegheny Steel Corporation
SI
RC
PP
SP
SI
RC
PP
5
852750935.045.png 852750935.046.png 852750935.047.png 852750935.048.png 852750935.049.png 852750935.050.png 852750935.052.png 852750935.053.png 852750935.054.png 852750935.055.png 852750935.056.png 852750935.057.png 852750935.058.png 852750935.059.png 852750935.060.png 852750935.061.png 852750935.063.png 852750935.064.png 852750935.065.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin