Soru

Zorluk: Çok zorÜstel Regresyon Modelleri

Bir kamu kurumu araştırmacısı, Türkiye'deki e-Devlet hizmetlerinden biri olan "Dijital Vergi Dairesi" uygulamasının aylık aktif kullanıcı sayısındaki (YY) büyüme dinamiğini, zaman (tt, ay) ve kurumsal tanıtım harcamaları (XtX_t, bin TL) değişkenlerine bağlı olarak modellemek istemektedir.

Araştırmacı, sürecin doğası gereği büyümenin üstel olabileceğini düşünerek aşağıdaki iki farklı teorik modeli önermiştir:
Model 1: Yt=β0eβ1t+β2XtutY_t = \beta_0 e^{\beta_1 t + \beta_2 X_t} u_t
Model 2: Yt=α0eα1t+α2Xt+vtY_t = \alpha_0 e^{\alpha_1 t + \alpha_2 X_t} + v_t

Araştırmacı, Model 1'i uygun bir matematiksel dönüşümle En Küçük Kareler (EKK) yöntemiyle tahmin edilebilir hale getirmiş ve aşağıdaki tahmini regresyon denklemini elde etmiştir:
ln(Yt)^=12.5+0.04t+0.02Xt\widehat{\ln(Y_t)} = 12.5 + 0.04t + 0.02X_t

Bu iki modelin teorik yapıları (içsel doğrusal olup olmamaları, hata terimlerinin yapısı) ve elde edilen katsayıların yorumlanması ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi istatistiksel ve ekonometrik açıdan tamamen doğrudur?

  1. Model 1, hata terimi çarpımsal (utu_t) olduğu için logaritmik dönüşümle parametrelerinde doğrusal hale getirilebilir (içsel olarak doğrusal) ve XtX_t sabitken tt'deki 1 birimlik artış YY'de tam olarak (e0.041)×100(e^{0.04} - 1) \times 100 oranında artışa neden olur; Model 2 ise hata terimi toplamsal (vtv_t) olduğundan içsel olarak doğrusal değildir.Cevap
  2. B
    Model 1 ve Model 2'nin her ikisi de içsel olarak doğrusal modellerdir; tahmin edilen Model 1 denklemine göre, tt'deki bir birimlik artış XtX_t'nin durumundan bağımsız olarak (sabit tutulmadan) YY'yi ortalama 0.040.04 birim artırır.
  3. C
    Model 2 içsel olarak doğrusal olmadığı için modelin genel anlamlılığı t-testi ile, bireysel parametreleri ise F-testi ile sınanmalıdır; Model 1'de ise zamanın marjinal etkisi tam olarak %4\%4 oranında sabit bir büyümedir.
  4. D
    Model 1 logaritmik dönüşüm gerektirdiğinden, hata varyansı tahmin edilirken serbestlik derecesi parametre sayısına bağlı olmaksızın doğrudan gözlem sayısı (nn) olarak kullanılmalıdır ve Model 2'nin tahmininde EKK yöntemi doğrudan uygulanabilir.
  5. E
    Model 1 içsel olarak doğrusal bir model olsa da, bu modelden elde edilen belirleme katsayısı (R2R^2) ile bağımlı değişkenin YtY_t olduğu dönüştürülmemiş doğrusal bir modelin R2R^2 değeri, modelin uyum iyiliğini kıyaslamak için doğrudan birbirleriyle karşılaştırılabilir.

Cevap

Model 1'in içsel olarak doğrusal olduğu, katsayısının (e0.041)×100(e^{0.04} - 1) \times 100 formülüyle yorumlanması gerektiği ve Model 2'nin içsel olarak doğrusal olmadığını belirten seçenektir.
Model 1'deki üstel yapı ve çarpımsal hata terimi (utu_t), modelin her iki tarafının doğal logaritması alındığında denklemin parametreleri açısından doğrusal (içsel olarak doğrusal) bir yapıya dönüşmesini sağlar. Yarı logaritmik (log-lin) modellerde sürekli bir bağımsız değişkendeki 1 birimlik değişimin YY üzerindeki tam oransal etkisi (eβ1)×100(e^{\beta} - 1) \times 100 formülüyle hesaplanır. Diğer yandan, Model 2'deki toplamsal hata terimi (vtv_t) logaritma işlemiyle matematiksel olarak ayrıştırılamayacağı için model içsel olarak doğrusal değildir ve standart EKK ile doğrudan tahmin edilemez.

Adım Adım Çözüm

1
Model 1 ve Model 2'nin içsel doğrusallık durumunu analiz etmek
Model 1 çarpımsal hata terimi (utu_t) içerdiğinden doğal logaritması alındığında ln(Yt)=ln(β0)+β1t+β2Xt+ln(ut)\ln(Y_t) = \ln(\beta_0) + \beta_1 t + \beta_2 X_t + \ln(u_t) halini alır ve doğrusallaşır. Model 2 ise toplamsal hata terimi (vtv_t) içerdiği için ( ln(A+B)ln(A)+ln(B)\ln(A+B) \neq \ln(A)+\ln(B) ) doğrusallaştırılamaz.
Doğrusal olmayan modellerin EKK ile tahmin edilebilmesi için (içsel doğrusal olmaları) parametrelerinde doğrusal hale dönüştürülebilmeleri şarttır.
2
Zaman değişkeninin (tt) katsayısını (0.040.04) yorumlamak
XtX_t sabitken (ceteris paribus), tt'deki 1 birimlik artış YtY_t'de tam olarak (e0.041)×100(e^{0.04} - 1) \times 100 oranında bir artışa neden olur.
Bağımlı değişkenin logaritmik, bağımsız değişkenin doğrusal (yarı logaritmik / log-lin) olduğu modellerde, katsayının küçük olduğu durumlarda yaklaşık %4\%4 dense de tam yüzde değişim bu formülle hesaplanır.
3
Seçeneklerdeki istatistiksel testleri ve hata varyansı hesaplamalarını doğrulamak
F ve t testlerinin amaçları, bağımlı değişkeni farklı modellerin R2R^2 karşılaştırma kısıtı ve hata varyansındaki serbestlik derecesi (nkn-k) kuralları hatırlanarak çeldiriciler elenir.
Çeldirici seçenekler ekonometrik teoride sık yapılan model spesifikasyon ve yorumlama hatalarını içermektedir.

Anahtar Kavram

İçsel/Dışsal Doğrusal Olmama ve Yarı Logaritmik Modellerde Katsayı Yorumu
Bu soruyu puanla