다음 다중 회귀 모델을 고려하십시오.
여기서 는 열 벡터이며; 행렬; a column vector; 행렬; 열 벡터; 그리고 오류 항인 는 열 벡터입니다.
질문
제 강사, Econometrics 소개 교과서 제 3 판. James H. Stock 및 Mark W. Watson, p. 281 및 계량 경제학 : Honor 's Exam Review Session (PDF) , p. 7, 나에게 다음을 표현했다.
- 조건부 평균 독립 이라고 하는 것을 정의하면
조건부 평균 제로 가정 제외하고 최소 제곱 가정이 만족되면 ( ) (1 참조) 아래 -3),
에서 의 OLS 추정기 는 이 약한 가정 하에서 편향되지 않고 일관성을 유지 한다.
이 제안을 어떻게 증명합니까? 즉, 위의 1과 2는 의 OLS 추정치 가 우리에게 ? 이 제안을 증명하는 연구 기사가 있습니까?
논평
가장 간단한 경우는 선형 회귀 모형 을 고려하고 OLS 추정치 이 은 각 에 대해 이면 편향되지 않습니다 .
가정하면 UNBIASEDNESS의 증거 및 공동으로 정규 분포를
정의한 다음 및따라서 은 으로 다시 쓰여질 수있다 의해 를 따른다. 이제 와 가 함께 정규 분포 되기 때문에 정규 분포 이론, cf. 다변량 정규 분포의 조건부 분포를 도출 , 말한다 (사실, 우리가 공동 정상 만이 ID를 가정 할 필요가 없습니다) 일부 로 벡터
이제 는 가됩니다. 모델 경우 오차 항 가 조건부 가정을 만족하므로 모든 최소 자승 가정이 충족됩니다. 평균은 0입니다. 이것은 OLS이 견적을 의미 의 우리가 할 수있는 경우에 대해, 바이어스 것 및하자 수 에 의해 이루어지는 행렬 및 다음 OLS 추정치는 에서 다음을 고려하여 주어진다
따라서 여기서 두 번째 줄은 뒤에옵니다 . 따라서 는 모델 대해 제공된 OLS 추정치 가 모델 대해 제공된 것과 일치 하기 때문에 조건부로 편향되지 않은 추정치입니다 . 이제 총 기대 법칙에 따르면 따라서 에 대한 바이어스이다 추정기 .
( 이므로 의 계수 가 반드시 바이어스되지 않아도됩니다.)
그러나 위의 특별한 경우는 와 가 공동으로 정규 분포되어 있다고 가정합니다. 이 가정없이 제안을 어떻게 증명합니까?
항상 충분 하다고 가정하면 (cf. ) 조건부 평균 제로 가정을 제외하고 와 최소 제곱 가정을 사용하여 결과를 도출해야합니다 ( 아래 참조).
일관성에 관한
나는 1도 추정 것을 볼 수 있다고 생각 에 대한 일치 회귀 모델에 있음을 알아 차리지에 의해 가정을 포함한 모든 최소 제곱 가정 만족하는 그 (신규) 오류 용어 만족 조건부 평균 제로 가정 (참조 및 아래 참조).
나중에 Econometrics 소개, 3 판 의 일련의 연습을 기반으로 일관성 증명을 추가 할 수 있습니다 . James H. Stock 및 Mark W. Watson, ch. 18. 그러나이 증명은 매우 길다. 그러나 여기서 요점은 연습에서 제공된 증명이 가정한다고 가정 하므로 여전히 가정 충분한 지 궁금합니다 .
서브 쿼리 1
에서 계량 경제학, 3 편을 소개. James H. Stock과 Mark W. Watson에 의해 p. 300, 비선형 회귀 이론을 사용하여 가정 을 완화 할 수 있다고 가정 합니다. 이것들은 무엇을 의미합니까?
마지막 스퀘어 가정
여기서 우리가 증명하려고하는 제안이 경우를 허용하기 때문에 이라는 조건부 평균 제로 가정을 배제합니다 . 예를 들어 가 와 상관 된 경우 입니다. Cf. 계량 경제학 : Honor 's Exam Review Session (PDF) , p. 7.
최소 제곱 가정은 다음과 같습니다.
공동 분포 , 여기서, IID된다 는 IS : th 요소의 및 및 있다 의 번째 행 벡터 : 및 .
대형 아웃 라이어는 각각, 즉, 가능성이 , 및 곳, 유한 넷째 순간이 는 IS 에 번째 요소 : .
는 전체 열 순위를 갖습니다 (즉, 완벽한 다중 공선 성이 없으므로 의 가역성을 보장합니다 ).
( 확장 최소 제곱 가정 : 이것이 필요하다고 생각하지 않지만 (나에게 그렇지 않다고 말함), 우리는 또한 동종 학을 가정 할 수도 있습니다 : 각 에 대해 이고 주어진 의 조건부 분포 는 각 에 대해 입니다 (즉, 정규 오류가 있습니다).
용어에 대한 참고 사항
에서 , 조건부 평균 제로 가정은 있다는 가정이다 . 그러나 조건부 평균 독립 가정은 입니다.
이 용어는 예를 들어 Econometrics 소개, 제 3 판에서 사용됩니다. James H. Stock 및 Mark W. Watson, p. 281; 및 단면 및 패널 데이터, 첫번째 에디션의 계량 경제 분석. Jeffrey M. Wooldridge, p. 607. 유사한 논의에 대해서는 조건부 독립 제한 사항 : 테스트 및 추정 을 참조하십시오 .
추가 사고 및 하위 질문 2
나는 조건부 평균 독립성이 공정한 OLS 추정치 인 보장하지 않는다는 James H. Stock 및 Mark W. Watson과는 반대로 생각 합니다. 때문이다 같은, 비선형 형태를 취할 수 있는 다항식 , 또는 여기서 여기서 는 아직 추정되지 않은 일부 매개 변수 (여기서는 행렬 지수를 사용하고 있습니다 ), 그리고 비선형 회귀 를 적용해야 한다고 생각 합니다. 또한 의 (1)에 있는 OLS 추정치가 의 OLS 추정치와 일치하지 않을 수도 있습니다. 가 특정 비선형 형태를 취한 다면 에서 . (심리적으로도 Stock & Watson이 저술 한 진술이 사실이 되기에는 너무 좋다고 생각합니다.)
따라서 조건부 평균 독립으로 인해 편향되지 않은 OLS 추정치가 발생한다는 제안에 반대되는 사례가 있다면 추가 질문이 있습니까?
서브 쿼리 3
에서 대부분 무해한 계량 경제학 Angrist & Pischke는 하위 섹션 3.3, P는 주장한다. 68 ~ 91에서, 조건부 독립 (CI) 하에서, 즉 는 주어진 와 독립적이며 (위의 조건부 평균 독립 가정보다 더 강한 조건 인 것) 일치하는 추정치 사이에는 밀접한 관련이 있습니다. 효과 에 와의 계수 의 회귀 에서 및 CI 하에서 OLS 온 계수 추정치 있다는 동기를 부여 의 CI가 유지되지 않는 경우 (다른 모든 경우)보다 편향이 적습니다.
자,이 아이디어가 어떻게 든 내 주요 질문에 대답하는 데 어떻게 사용할 수 있습니까?