Soru

Zorluk: ZorÇoklu Doğrusal Bağlantı Kavramı ve EKK Tahmincilerine Etkileri

Bir kamu kurumunda görevli bir uzman, vergi gelirlerini tahmin etmek amacıyla kurduğu çoklu doğrusal regresyon modelini En Küçük Kareler (EKK) yöntemiyle analiz etmiştir. Uzman, modelin genel anlamlılığını test eden FF istatistiğinin oldukça yüksek çıkmasına ve belirtme katsayısının (R2R^2) 0.90'ın üzerinde olmasına rağmen, modele dâhil edilen bağımsız değişkenlere ait tt istatistiklerinin çoğunun istatistiksel olarak anlamsız olduğunu görmüştür. Yaptığı ileri analizlerde bazı bağımsız değişkenlerin Varyans Şişme Faktörü (VIF) değerlerinin 10'un oldukça üzerinde olduğunu saptayan uzman, modelde tam olmayan (stokastik) ancak yüksek dereceli çoklu doğrusal bağlantı (multicollinearity) problemi olduğu sonucuna varmıştır.

Buna göre, söz konusu çoklu doğrusal bağlantı probleminin EKK tahmin edicilerinin özellikleri üzerindeki teorik etkisi dikkate alındığında, uzmanın yapacağı aşağıdaki değerlendirmelerden hangisi kesinlikle doğrudur?

  1. A
    Çoklu doğrusal bağlantı, EKK yönteminin temel varsayımlarından birini doğrudan ihlal ettiği için tahmin ediciler sapmasızlık özelliğini kaybeder ve katsayılar sistematik olarak yanlı (biased) hale gelir.
  2. B
    Katsayı varyanslarındaki aşırı büyüme nedeniyle Gauss-Markov teoremi çöker ve EKK tahmin edicileri, doğrusal ve sapmasız tahmin ediciler sınıfında en küçük varyanslı (etkin) olma özelliğini yitirir.
  3. Tahmin ediciler sapmasızlık özelliğini ve doğrusal sapmasız tahmin ediciler arasında en küçük varyansa sahip olma (BLUE) özelliğini korur; ancak varyanslar mutlak olarak aşırı büyüdüğü için parametre tahminlerinin kesinliği azalır.Cevap
  4. D
    Açıklayıcı değişkenler arasındaki yüksek yapısal ilişki, hata terimlerinin varyansının sabit kalması varsayımını bozduğundan tahmin ediciler sapmasız kalsa da güven aralıkları yanlış hesaplanır.
  5. E
    Yüksek çoklu bağlantı, hem parametrelerin bireysel anlamlılığını ölçen tt testlerini hem de modelin genel anlamlılığını ölçen FF testini geçersiz kılarak modelin bir bütün olarak yorumlanmasını imkânsız hale getirir.

Cevap

Tahmin ediciler sapmasızlık özelliğini ve doğrusal sapmasız tahmin ediciler arasında en küçük varyansa sahip olma (BLUE) özelliğini korur; ancak varyanslar mutlak olarak aşırı büyüdüğü için parametre tahminlerinin kesinliği azalır.
Çoklu doğrusal bağlantı, bağımsız değişkenler arasındaki yüksek korelasyonu ifade eder. Bu durum, regresyon modelinin hata terimiyle ilgili olmadığı için tahmin edicilerin beklenen değerini değiştirmez, yani sapmasızlık (unbiasedness) özelliği korunur. Ayrıca tam doğrusal bağlantı olmadığı sürece Gauss-Markov teoremi geçerliliğini korur; EKK tahmin edicileri doğrusal ve sapmasız tahmin ediciler arasında hala minimum varyansa sahiptir (BLUE özelliğini korur). Ancak, varyans formülündeki Varyans Şişme Faktörü (VIF) nedeniyle bu minimum varyansın mutlak değeri çok büyüktür. Varyansların bu şekilde şişmesi, güven aralıklarının genişlemesine, tt istatistiklerinin küçülmesine ve dolayısıyla parametre tahminlerinin kesinliğinin azalmasına neden olur.

Adım Adım Çözüm

1
Çoklu doğrusal bağlantı (multicollinearity) probleminin doğasını tanımlamak.
Bağımsız değişkenler arasında tam olmayan yüksek korelasyon vardır. Bu durum Gauss-Markov varsayımlarının (özellikle tam içsel bağıntısızlık) teorik ihlali değildir.
Çoklu bağlantının varsayım ihlali olup olmadığını belirlemek özelliklerin değişip değişmediğini anlamak için kritiktir.
2
EKK tahmin edicilerinin sapmasızlık (unbiasedness) özelliğini değerlendirmek.
Tahmin ediciler hala sapmasızdır (E(β^)=βE(\hat{\beta}) = \beta).
Sapmasızlık, değişkenler arasında korelasyon olmamasını değil, hata terimi ile bağımsız değişkenler arasında korelasyon olmamasını gerektirir.
3
EKK tahmin edicilerinin etkinlik (minimum varyans) özelliğini değerlendirmek.
Tahmin ediciler hala doğrusal ve sapmasız tahmin ediciler sınıfında en küçük varyansa sahiptir (BLUE). Ancak bu 'en küçük' varyansın mutlak değeri çok büyüktür.
Gauss-Markov teoremi tam bağlantı olmadıkça hala geçerlidir. Yanılgı, 'etkinliğin' kaybolduğunun düşünülmesidir; oysa sadece varyans şişmiştir.
4
Varyans şişmesinin pratik sonuçlarını belirlemek.
Genişleyen güven aralıkları ve küçülen tt istatistikleri.
Varyans formülündeki tolerans (1Rj2)(1-R_j^2) sıfıra yaklaştıkça katsayı varyansı sonsuza yaklaşır, bu da parametre tahminindeki kesinliği (precision) düşürür.

Anahtar Kavram

Çoklu Doğrusal Bağlantı Altında EKK'nın Özellikleri (BLUE)
Bu soruyu puanla