Soru

Zorluk: Çok zorEksik Belirleme: Gerekli Değişkenin Dışlanması

Ekonometrik bir çalışmada, bağımlı değişken YY'nin gerçek veri üretme süreci

Yi=β0+β1X1i+β2X2i+uiY_i = \beta_0 + \beta_1 X_{1i} + \beta_2 X_{2i} + u_i

şeklinde tanımlanmıştır ve model standart EKK varsayımlarını sağlamaktadır (β20\beta_2 \neq 0). Ancak bir araştırmacı, X2X_2 değişkenine ait verilere ulaşamadığı için bu değişkeni dışlayarak aşağıdaki kısıtlı modeli tahmin etmiştir:

Yi=α0+α1X1i+viY_i = \alpha_0 + \alpha_1 X_{1i} + v_i

Araştırmacının veri setinde X1X_1 ve X2X_2 bağımsız değişkenleri arasında sıfırdan farklı bir korelasyon (Cov(X1,X2)0Cov(X_1, X_2) \neq 0) bulunduğu bilinmektedir.

Bu spesifikasyon hatasının (eksik belirleme) EKK tahmin edicileri üzerindeki teorik sonuçları dikkate alındığında, aşağıdaki ifadelerden hangisi kesinlikle doğrudur?

  1. Kısıtlı modelden elde edilen α^1\hat{\alpha}_1 tahmin edicisi β1\beta_1 için sapmalıdır; ancak α^1\hat{\alpha}_1'in teorik varyansı, doğru model tahmininden elde edilecek β^1\hat{\beta}_1'in varyansından daha küçüktür.Cevap
  2. B
    Kısıtlı modeldeki α^1\hat{\alpha}_1 tahmin edicisi sapmasızlık özelliğini korur, ancak dışlanan değişkenin etkisi hata terimine yansıyacağı için varyansı artar ve etkinliğini kaybeder.
  3. C
    Kısıtlı modelde X2X_2 değişkeni hata terimi viv_i'nin içine dahil olduğundan otokorelasyon problemi kesin olarak ortaya çıkar ve bu durum tahmin edicinin sapmasızlığını bozmadan varyansını artırır.
  4. D
    Kısıtlı model kullanılarak hesaplanan hata varyansı (σ2\sigma^2) tahmini, gerçek modelin hata varyansına kıyasla aşağı yönlü (negatif) bir sapma gösterir.
  5. E
    İki değişken arasındaki korelasyon nedeniyle ortaya çıkabilecek çoklu doğrusal bağlantı sorunu X2X_2'nin dışlanmasıyla çözüldüğü için, α^1\hat{\alpha}_1 tahmin edicisi β1\beta_1 için hem sapmasız hem de en etkin tahmin edici olur.

Cevap

Doğru seçenek, eksik belirleme durumunda katsayının sapmalı olacağını ancak teorik varyansının doğru modele kıyasla daha küçük kalacağını belirten ifadedir.
Eksik belirleme (omitted variable bias) durumunda, tahmin edici α^1\hat{\alpha}_1 modelde bulunması gereken X2X_2'nin etkisini de kendi üzerine çekeceği için β1\beta_1'in sapmalı (biased) ve tutarsız bir tahmincisidir. Ancak ekonometrinin en temel paradokslarından biri olan 'sapma-varyans ödünleşimi' gereğince, modelden bir değişkenin atılması geride kalan değişkenlerin aralarındaki çoklu doğrusal bağlantıyı (multicollinearity) yok eder. Çoklu modelde β^1\hat{\beta}_1'in varyansı hesaplanırken paydada yer alan (1r122)(1 - r_{12}^2) çarpanı (Varyans Şişirme Faktörü - VIF etkisi), kısıtlı modelin varyans hesabında yer almaz. Sonuç olarak, hatalı kurulan kısıtlı modeldeki katsayı tahmincisinin varyansı her zaman doğru modeldekinden daha küçük (daha kesin) çıkar. Özetle; tahmin edici doğru hedeften sapar, ancak daha küçük bir alanda yoğunlaşır.

Adım Adım Çözüm

1
Tahmin edicilerin teorik varyans formüllerinin karşılaştırılması
Doğru çoklu modelde Var(β^1)=σ2x12(1r122)Var(\hat{\beta}_1) = \frac{\sigma^2}{\sum x_1^2 (1 - r_{12}^2)} iken, X2X_2'nin dışlandığı kısıtlı modelde Var(α^1)=σ2x12Var(\hat{\alpha}_1) = \frac{\sigma^2}{\sum x_1^2}'dir.
Dışlanan değişkenin, tahmin edicinin kesinliği (varyansı) üzerindeki matematiksel etkisini saptamak.
2
Korelasyonun varyans büyüklüğüne etkisinin analizi
Cov(X1,X2)0Cov(X_1, X_2) \neq 0 olduğu için r122>0r_{12}^2 > 0'dır ve (1r122)<1(1 - r_{12}^2) < 1 olur. Bu nedenle kısıtlı modelin varyans paydası daha büyük kalır, yani Var(α^1)<Var(β^1)Var(\hat{\alpha}_1) < Var(\hat{\beta}_1) sonucuna ulaşılır.
Çoklu bağlantının kalkmasının varyansı nasıl düşürdüğünü kanıtlamak.
3
Katsayının sapma durumunun değerlendirilmesi
Modelden dışlanan X2X_2, hata terimi içine gizlenir ve X1X_1 ile ilişkili olduğu için E(α^1)=β1+β2Cov(X1,X2)Var(X1)E(\hat{\alpha}_1) = \beta_1 + \beta_2 \frac{Cov(X_1, X_2)}{Var(X_1)} olur. Bu da sapmalı bir tahmindir.
Eksik belirlemenin beklenen değer üzerindeki sistematik bozucu etkisini doğrulamak.

Anahtar Kavram

Eksik Değişken Sapması ve Sapma-Varyans Ödünleşimi
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla