Model Seçimi ve Spesifikasyon Hataları

91 soru

Soru 61Soru

Çoklu doğrusal regresyon analizinde, en uygun bağımsız değişken alt kümesini belirlemek amacıyla kullanılan "İleri Doğru Seçim" (Forward Selection) yönteminin başlangıç aşaması ve ilk değişkenin seçilme kriteri ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Süreç başlangıçta hiçbir bağımsız değişkenin yer almadığı bir modelle başlar ve bağımlı değişken ile en yüksek basit korelasyona sahip olan değişken modele ilk olarak dahil edilir.

Cevap

İleri Doğru Seçim yöntemi, hiçbir bağımsız değişkenin bulunmadığı bir modelle başlar ve bağımlı değişkenle en yüksek korelasyona sahip değişkeni ilk olarak modele dahil eder.
İleri Doğru Seçim yöntemi, en basit haliyle modelde hiç değişken yokken başlar. İlk adımda bağımlı değişkenle ilişkisi en güçlü olan değişken modele eklenir. Bu yöntem, her adımda anlamlılık kriterini sağlayan bir değişkeni modele katarak ilerlediği için ifade edilen süreç doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Yöntemin başlangıç noktasının tanımlanması
Analiz süreci, içerisinde hiçbir bağımsız değişkenin yer almadığı (boş) bir model ile başlar.
İleri Doğru Seçim (Forward Selection) stratejisi, adı üzerinde ileri yönde, yani sıfırdan ekleyerek ilerleyen bir algoritmadır.
2
İlk değişkenin seçim kriterinin belirlenmesi
Bağımlı değişken ile arasındaki basit korelasyon katsayısı en yüksek olan (veya en yüksek F istatistiğine sahip) değişken seçilir.
Sürecin ilk adımında, bağımlı değişkendeki varyasyonu tek başına en iyi açıklayan değişken önceliklidir.
3
Sürecin devamlılığının kontrol edilmesi
Değişken modele girdikten sonra, belirlenen anlamlılık sınırları (p<αp < \alpha) içinde kalındığı sürece bir sonraki anlamlı değişken aranır.
Bu yöntemde, modele bir kez giren değişkenin geri çıkarılma özelliği yoktur (Adımsal yöntemden farkı budur).

Anahtar Kavram

İleri Doğru Seçim (Forward Selection) Yöntemi
Soru 62Soru

Çoklu doğrusal regresyon analizinde, modele dahil edilecek en uygun bağımsız değişken kümesini belirlemek amacıyla kullanılan Adımsal Regresyon (Stepwise Regression) yöntemini, İleri Doğru Seçim (Forward Selection) yönteminden ayıran en temel işlem özelliği aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Modele daha önceki adımlarda dahil edilmiş bir değişkenin, yeni bir değişken eklendikten sonra istatistiksel anlamlılığını yitirmesi durumunda modelden çıkarılabilmesi

Cevap

Modele daha önceki adımlarda dahil edilmiş bir değişkenin, yeni bir değişken eklendikten sonra istatistiksel anlamlılığını yitirmesi durumunda modelden çıkarılabilmesi
Adımsal regresyon yöntemi, her adımda modele yeni bir değişken ekledikten sonra, modelde halihazırda bulunan tüm değişkenlerin anlamlılığını yeniden test eder. Eğer yeni eklenen değişken nedeniyle eski bir değişkenin modele katkısı istatistiksel olarak anlamsız hale gelirse (F-to-remove kriteri), o değişken modelden çıkarılır. İleri doğru seçim yönteminde ise modele giren bir değişken bir daha asla çıkarılmaz.

Adım Adım Çözüm

1
Yöntemlerin başlangıç ve ilerleme mantığını karşılaştırın.
Hem İleri Doğru Seçim hem de Adımsal Regresyon genellikle modele değişken ekleyerek başlar.
İki yöntemin benzerliklerini ve ayrıldıkları noktayı belirlemek için temel algoritmayı anlamak gerekir.
2
Adımsal regresyonun 'geriye dönük' kontrol mekanizmasını inceleyin.
Adımsal yöntemde, her yeni değişken eklendiğinde modeldeki mevcut değişkenlerin F-istatistikleri tekrar hesaplanır.
Yeni eklenen değişken, eski bir değişkenin açıkladığı varyansı artık gereksiz kılıyor olabilir.
3
Ayırt edici özelliği belirleyin.
İleri doğru seçimde giren değişken kalıcıdır; adımsal yöntemde ise 'dışlama' (deletion) mekanizması vardır.
Bu çift yönlü (ekleme ve çıkarma) esneklik, adımsal regresyonu diğerlerinden ayıran temel tekniktir.

Anahtar Kavram

Adımsal regresyon, ileri doğru seçim ve geriye doğru elemenin bir kombinasyonudur; en önemli farkı, modele girmiş bir değişkenin daha sonra anlamsızlaşması durumunda çıkarılabilmesine olanak tanımasıdır.
Soru 63Soru

Bir ekonometrik modelde, bağımlı değişken üzerinde teorik ve istatistiksel olarak hiçbir etkisi bulunmayan (anakütle katsayısı sıfır olan) gereksiz bir bağımsız değişkenin modele dahil edilmesi (aşırı belirleme) durumunda, En Küçük Kareler (EKK) tahmin edicilerinin özellikleri hakkında aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Tahmin ediciler sapmasız (unbiased) kalmaya devam eder ancak etkinliklerini (efficiency) kaybederler.

Cevap

Modelde gereksiz bir değişkenin bulunması durumunda (aşırı belirleme), EKK tahmin edicileri sapmasızlık özelliğini korurlar ancak varyansları arttığı için etkinliklerini kaybederler.
Ekonometride aşırı belirleme hatası yapıldığında, yani gerçekte etkisi olmayan bir değişken modele eklendiğinde, Gauss-Markov şartları hala geçerlidir. Bu nedenle tahmin ediciler sapmasız ve tutarlı olmaya devam eder. Ancak, gereksiz değişken modeldeki serbestlik derecesini azaltır ve genellikle parametre tahminlerinin standart hatalarını büyüterek etkinlik (minimum varyans) özelliğinin kaybolmasına neden olur.

Adım Adım Çözüm

1
Hata Türünü Belirleme
Modele gereksiz bir değişkenin eklenmesi 'Aşırı Belirleme' (Over-specification) olarak adlandırılır.
Gerçek modelde katsayısı sıfır olan bir değişkenin modele dahil edilmesidir.
2
Sapmasızlık Özelliğini İnceleme
Tahmin ediciler sapmasız (E[β^]=βE[\hat{\beta}] = \beta) kalmaya devam eder.
Gereksiz değişken eklenmesi Gauss-Markov varsayımlarından olan hata teriminin beklenen değerinin sıfır olması varsayımını ihlal etmez.
3
Etkinlik Özelliğini İnceleme
Tahmin edicilerin varyansları, doğru modele göre daha büyüktür.
Serbestlik derecesinin azalması ve gereksiz değişkenin diğer bağımsız değişkenlerle çoklu doğrusal bağlantı kurma potansiyeli varyansı şişirerek etkinliği bozar.

Anahtar Kavram

Aşırı Belirleme (Over-specification) ve EKK Özellikleri

Daha Fazla Pratik

Eksik belirleme (ilgili değişkenin dışlanması) durumunda sapmasızlık ve etkinlik özelliklerinin nasıl değiştiğini inceleyerek bu iki hata türünü karşılaştırın.
Tahmini Süre:45s
Soru 64Soru

Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK) mikro verilerini kullanarak hanehalkı tüketim harcamalarını (YY) başlangıçta yalnızca harcanabilir gelir (X1X_1) üzerinden modelleyen bir uzman (Model I), daha sonra analizini genişletmek istemiştir. Uzman, kurduğu bu doğrusal regresyon modeline, teorik olarak tüketim harcamalarıyla hiçbir nedensel veya istatistiksel bağı bulunmayan ve evren parametresi gerçekte sıfır (β2=0\beta_2 = 0) olan hane reisinin kimlik numarasının son hanesini (X2X_2) bağımsız değişken olarak ekleyerek yeni bir tahmin (Model II) yapmıştır.

Bu dönüşüm sonucunda ortaya çıkan aşırı belirleme (overspecification) durumunda, En Küçük Kareler (EKK) tahmin edicilerinin özellikleri ve modelin uyum istatistikleri dikkate alındığında aşağıdaki ifadelerden hangisi kesinlikle doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Model II'deki tahmin ediciler sapmasızlık özelliğini muhafaza eder; ancak artan parametre sayısı nedeniyle hata varyansı tahmini için serbestlik derecesi düşeceğinden tahmin edicilerin varyansı büyür ve etkinlikleri kaybolur.

Cevap

Modele gereksiz bir değişken eklendiğinde tahmin ediciler sapmasızlığını korur, ancak serbestlik derecesinin azalması sebebiyle tahmin ediciler varyanslarını büyüterek etkinliklerini kaybederler.
Modele teorik olarak hiçbir etkisi olmayan gereksiz bir bağımsız değişkenin alınması (aşırı belirleme), tahmin edicilerin sapmasız ve tutarlı olma özelliklerini bozmaz. Yani E(β^)=βE(\hat{\beta}) = \beta eşitliği geçerliliğini korur. Ancak, modele eklenen bu gereksiz değişken hata varyansı (σ^2\hat{\sigma}^2) hesaplamasında serbestlik derecesini (nkn-k) düşürür ve aynı zamanda bağımsız değişkenler arasında korelasyon yaratabilir. Bu iki etki birleştiğinde parametrelerin varyansları gereksiz yere büyür. Varyansın büyümesi, tahmin edicilerin etkin (minimum varyanslı) olma özelliğini kaybetmesi ve güven aralıklarının genişlemesi anlamına gelir.

Adım Adım Çözüm

1
Durumu tanımla
Senaryoda modele evren katsayısı sıfır olan ilgisiz bir değişken eklenmiştir. Bu durum ekonometride 'aşırı belirleme' (overspecification) olarak adlandırılır.
Uygulanan modelleme hatasının türünü belirlemek, EKK özellikleri üzerindeki etkisini analiz edebilmek için ilk şarttır.
2
Sapmasızlık özelliğini değerlendir
Gereksiz değişkenin modele dahil edilmesi, EKK tahmin edicilerinin beklenen değerinin gerçek evren parametresine eşit olma (sapmasızlık) durumunu bozmaz.
Gerçek modelde katsayısı sıfır olan bir değişkenin matris işlemlerindeki beklentisi sıfıra gideceğinden, asıl değişkenlerin katsayı tahminleri gerçek değerleri etrafında dağılmaya devam eder.
3
Etkinlik özelliğini ve serbestlik derecesini incele
Modele eklenen her yeni değişken, hata varyansını (σ^2=HKTnk\hat{\sigma}^2 = \frac{HKT}{n-k}) hesaplarken paydadaki serbestlik derecesini (nkn-k) düşürür. Ayrıca potansiyel çoklu bağlantı etkisiyle parametre varyansları şişer. Bu da tahmin edicilerin etkinliğini (minimum varyans) yok eder.
Gauss-Markov teoremine göre en iyi doğrusal sapmasız tahmin edici olabilmek için varyansın minimum olması gerekir. Aşırı belirleme varyansı artırır.
4
Belirtme katsayılarının (R² ve Düzeltilmiş R²) davranışını analiz et
R2R^2 matematiksel olarak düşmez, ancak Düzeltilmiş R2R^2, gereksiz değişkenin HKT'ye katkısı zayıf olduğu ve serbestlik derecesi cezası devreye girdiği için düşer.
Düzeltilmiş R2R^2'nin her değişken eklendiğinde artacağı yanılgısını elemek içindir.

Anahtar Kavram

Aşırı Belirleme ve EKK Tahmin Edicilerinin Özellikleri
Soru 65Soru

Bir kamu kurumu uzmanı, bağımlı değişken YY'nin gerçek veri üretme sürecinin Yi=β0+β1X1i+β2X2i+uiY_i = \beta_0 + \beta_1 X_{1i} + \beta_2 X_{2i} + u_i şeklinde olduğu bir ekonometrik analiz yürütmektedir. Uzman, model spesifikasyonu sürecinde karşılaşılabilecek üç farklı durumu değerlendirmektedir:

I. Durum: X2iX_{2i} değişkeninin modelden dışlanarak sadece X1iX_{1i} ile tahmin yapılması (Eksik belirleme).
II. Durum: Gerçek modele, YY ile teorik bir ilişkisi bulunmayan X3iX_{3i} değişkeninin eklenerek tahmin yapılması (Aşırı belirleme).
III. Durum: X1iX_{1i} ile YY arasındaki ilişkinin gerçekte logaritmik olmasına rağmen doğrusal bir formda modellenmesi.

Bu spesifikasyon hatalarının EKK (En Küçük Kareler) tahmin edicileri üzerindeki etkileri ve tespiti ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi kesinlikle doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I. Durumda elde edilen X1iX_{1i} katsayı tahmin edicisi (X1iX_{1i} ile X2iX_{2i} ilişkili ise) sapmalı ve tutarsız hale gelirken; III. Durumdaki gibi fonksiyonel form hatalarının tespitinde Ramsey RESET testi kullanılmalıdır.

Cevap

Eksik belirlemenin katsayıları sapmalı hale getireceğini ve fonksiyonel form hataları için Ramsey RESET testinin kullanılacağını belirten ifadedir.
I. Durumda modelden gerekli bir değişkenin dışlanması (eksik belirleme), dışarıda bırakılan değişkenin etkisinin hata terimine yansımasına neden olur. Eğer dışlanan değişken modeldeki diğer değişkenlerle ilişkili ise, içsellik sorunu doğar ve EKK tahmin edicileri sapmalı (biased) ve tutarsız (inconsistent) hale gelir. III. Durumda bahsedilen modelin fonksiyonel yapısının yanlış kurgulanması (linear vs log-linear) ve genel spesifikasyon hatalarının tespiti için ise literatürde Ramsey RESET (Regression Specification Error Test) uygulanır. Bu yüzden verilen bu yargı kesinlikle doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Eksik belirlemenin (gerekli bir değişkenin dışlanması) etkilerini değerlendir.
Gerekli bir değişken modelden çıkarıldığında, bu değişken modelde kalan diğer bağımsız değişkenlerle ilişkiliyse (korelasyon varsa), EKK tahmin edicileri sapmalı (biased) ve tutarsız (inconsistent) hale gelir.
Dışlanan değişkenin etkisi hata terimine (u) geçer. Bu durum, hata terimi ile modelde kalan bağımsız değişkenler arasında korelasyon yaratır (Cov(X,u)0Cov(X, u) \neq 0).
2
Aşırı belirlemenin (gereksiz bir değişkenin eklenmesi) etkilerini analiz et.
Gereksiz değişken eklemek EKK tahmin edicilerini sapmalı yapmaz (sapmasızlık korunur). Ancak, eklenen değişken diğerleriyle bir miktar ilişkili olacağından varyansları şişirir (etkinlik bozulur).
Modele eklenen fazladan değişken açıklayıcı güce sahip olmasa da, serbestlik derecesini düşürür ve katsayıların standart hatalarını artırır.
3
Fonksiyonel form hatalarının tespitinde kullanılan testleri belirle.
Modelin matematiksel formunun yanlış kurulması (örneğin logaritmik yerine doğrusal) veya bazı değişkenlerin dışlanması gibi genel spesifikasyon hatalarının tespitinde Ramsey RESET testi kullanılır.
Ramsey RESET testi, bağımlı değişkenin tahmin edilen değerlerinin (Y^\hat{Y}) kuvvetlerini (kare, küp vb.) modele ekleyerek bu eklemelerin anlamlı olup olmadığını (F-testi ile) sınar.
4
Seçenekleri bu bilgiler ışığında ele ve doğru yargıyı tespit et.
Yalnızca eksik belirlemenin sapmaya yol açtığını ve fonksiyonel form hatalarında Ramsey RESET kullanıldığını ifade eden yargı bilimsel olarak doğrudur.
Diğer seçenekler spesifikasyon hatalarının etkilerini veya testlerin kullanım amaçlarını birbirine karıştırmaktadır.

Anahtar Kavram

Spesifikasyon hatalarının (Eksik/Aşırı Belirleme) tahmin ediciler üzerindeki özellikleri (sapmasızlık, etkinlik) nasıl etkilediği ve Ramsey RESET testinin spesifikasyon testindeki rolü.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 66Soru

Bir veri bilimci, elindeki geniş veri setinde yer alan çok sayıdaki bağımsız değişken içinden bağımlı değişkeni en iyi açıklayanları saptamak istemektedir. Bu amaçla yazılım üzerinden çalıştırdığı algoritmada; modele başlangıçta hiçbir değişken alınmamakta, değişkenler sağladıkları kısmi katkılarına göre sırayla eklenmekte ve her yeni eklemeden sonra mevcut değişkenlerin istatistiksel anlamlılıkları yeniden test edilerek anlamlılığını yitirenler modelden uzaklaştırılmaktadır.

Araştırmacının kullandığı bu adımsal regresyon (stepwise regression) yönteminin kuralları ve özellikleri bağlamında aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Algoritmanın sürekli aynı değişkeni ekleyip çıkarması şeklindeki kısır döngüleri önlemek için, modele yeni değişken ekleme kriteri olan Fgiris\cF_{giriş} değerinin, modelden değişken çıkarma kriteri olan Fc\cıkıs\cF_{çıkış} değerinden büyük veya eşit (Fgiris\cFc\cıkıs\cF_{giriş} \geq F_{çıkış}) olması gerekir.

Cevap

Doğru cevap, algoritmanın döngüye girmemesi için Fgiris\cFc\cıkıs\cF_{giriş} \geq F_{çıkış} koşulunun sağlanması gerektiğini belirten seçenektir.
Adımsal regresyon algoritmasında, bir değişkenin modele girmesini sağlayan sınır değerin (Fgiris\cF_{giriş}), modelden atılmasını gerektiren sınır değerden (Fc\cıkıs\cF_{çıkış}) büyük veya en azından ona eşit olması teorik bir zorunluluktur. Aksi takdirde, modele giriş şartını asgari düzeyde sağlayan bir değişken eklendiği an, çıkış şartını da doğal olarak sağlayacağından hemen atılır ve sistem aynı değişkeni sürekli ekleyip çıkarma şeklinde bir sonsuz döngüye hapsolur.

Adım Adım Çözüm

1
Adımsal regresyon yönteminin çalışma prensibini analiz et
Yöntemin ileriye doğru seçim mantığıyla başladığı, ancak her adımda geriye dönük kontroller yaparak anlamlılığını yitiren değişkenleri çıkardığı belirlenir.
Algoritmanın diğer değişken seçim yöntemlerinden (ileri veya geri seçim) farkını netleştirmek.
2
Algoritmanın kısır döngü (infinite loop) riskini değerlendir
Bir değişkenin hem giriş (Fgiris\cF_{giriş}) hem de çıkış (Fc\cıkıs\cF_{çıkış}) kriterini aynı anda sağlayabildiği durumlarda sistemin sonsuz döngüye girebileceği saptanır.
Değişkenlerin sürekli eklenip çıkarılması problemini teorik olarak temellendirmek.
3
Döngüyü engelleyen teorik kuralı tanımla
Giriş sınırının çıkış sınırından daha katı veya en azından ona eşit (Fgiris\cFc\cıkıs\cF_{giriş} \geq F_{çıkış} veya αgiris\cαc\cıkıs\c\alpha_{giriş} \leq \alpha_{çıkış}) olması gerektiği sonucuna varılır.
Modele ucu ucuna girmeyi başaran bir değişkenin, hemen ardından çıkış şartını da sağlayarak atılmasını önlemek.
4
Çeldirici seçenekleri diğer yöntemlerle eşleştirerek ele
B seçeneğinin İleriye Doğru Seçim, C seçeneğinin Geriye Doğru Eleme olduğu ve diğer seçeneklerde kısmi/genel test ile R2R^2 yanılgılarının yer aldığı tespit edilir.
Doğru olan ifadenin kesinliğini kanıtlamak ve kavram yanılgılarını ayırt etmek.

Anahtar Kavram

Adımsal Regresyon (Stepwise Regression) Kriterleri
Soru 67Soru

Bir kamu politikası araştırmacısı, illerin yıllık eğitim harcamalarını (YY) modellemek için doğru spesifikasyona sahip, bağımsız değişkenleri öğrenci sayısı (X1X_1) ve ilin ortalama gelir düzeyi (X2X_2) olan bir çoklu doğrusal regresyon modeli kurmuştur. Daha sonra araştırmacı, modelin açıklama gücünü artırmak amacıyla, teorik olarak eğitim harcamaları üzerinde hiçbir etkisi olmayan ve anakütle parametresi sıfır olan (β3=0\beta_3 = 0) 'ilin deniz seviyesinden yüksekliği' (X3X_3) değişkenini de modele dahil ederek parametreleri En Küçük Kareler (EKK) yöntemiyle yeniden tahmin etmiştir.

Bu aşırı belirleme (gereksiz değişkenin modele alınması) durumunun, model istatistikleri ve En Küçük Kareler (EKK) tahmin edicilerinin özellikleri üzerindeki etkisiyle ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: EKK tahmin edicileri sapmasızlık özelliğini korumaya devam eder, ancak serbestlik derecesindeki düşüş nedeniyle katsayıların varyansları genellikle artarak etkinlik özelliği kaybolur.

Cevap

EKK tahmin edicileri sapmasızlık özelliğini korumaya devam eder, ancak serbestlik derecesindeki düşüş nedeniyle katsayıların varyansları genellikle artarak etkinlik özelliği kaybolur.
Doğru modele teorik olarak ilgisiz ve anakütle katsayısı sıfır olan gereksiz bir değişken dahil edildiğinde (aşırı belirleme), En Küçük Kareler (EKK) tahmin edicileri sapmasızlık (unbiasedness) ve tutarlılık özelliklerini korur. Ancak, tahmin edilecek parametre sayısı (kk) arttığı için hata serbestlik derecesi (nkn-k) düşer. Serbestlik derecesindeki bu azalma ve eklenen değişkenin diğer bağımsız değişkenlerle yaratabileceği potansiyel doğrusal ilişki (çoklu bağlantı), katsayıların varyanslarının ve standart hatalarının gereksiz yere büyümesine neden olur. Sonuç olarak, tahmin ediciler sapmasız olsalar da minimum varyanslı olma (etkinlik) özelliklerini yitirirler.

Adım Adım Çözüm

1
Aşırı belirleme durumunun (gereksiz değişken eklenmesi) sapmasızlık üzerindeki etkisini değerlendir.
Gereksiz değişkenin anakütle katsayısı sıfır olduğu için modele eklenmesi EKK tahmin edicilerinin beklenen değerini değiştirmez, yani tahmin ediciler sapmasız (unbiased) kalır.
Modeldeki değişkenlerin beklenen değerleri hesaplandığında, fazla değişkenin etkisi sıfıra gittiği için asıl katsayıların beklenen değeri gerçek parametrelere eşit olmaya devam eder.
2
Aşırı belirlemenin serbestlik derecesi ve varyanslar üzerindeki etkisini analiz et.
Modele yeni bir değişken (parametre) eklenmesi serbestlik derecesini (nkn-k) azaltır. Aynı zamanda gereksiz değişken diğer bağımsız değişkenlerle düşük de olsa doğrusal bağlantı yaratabilir. Bu durum katsayı varyanslarını büyütür.
Varyans formülündeki payda küçüldüğü ve çoklu bağlantı ihtimali arttığı için tahmin edicilerin standart hataları büyür.
3
Sonucu EKK özellikleri (Gauss-Markov) açısından yorumla.
Tahmin ediciler sapmasız kalmasına rağmen varyansları büyüdüğü için en küçük varyans (etkinlik) özelliklerini kaybederler.
Etkinlik, sapmasız tahmin ediciler arasında en küçük varyansa sahip olmayı gerektirir.

Anahtar Kavram

Aşırı Belirleme (Overspecification) ve EKK Tahmin Edicilerinin Özellikleri
Tahmini Süre:1m 0s
Soru 68Soru

Bir ekonometrist, bağımlı değişken YY'yi açıklamak üzere 15 farklı aday bağımsız değişken (X1,X2,,X15X_1, X_2, \dots, X_{15}) ile çoklu doğrusal regresyon modeli kurmak için Adımsal Regresyon (Stepwise Regression) algoritmasını kullanmaktadır.

Algoritmanın işleyişi sırasında şu durum gözlemlenmiştir:
- 1. Adım: Tüm aday değişkenler içinde modele en yüksek katkıyı sağlayan X5X_5 değişkeni modele dahil edilmiştir.
- 2. Adım: X5X_5 modeldeyken, geriye kalanlar içinden modele katkısı en yüksek olan X2X_2 değişkeni modele dahil edilmiştir.
- 3. Adım: X5X_5 ve X2X_2 modeldeyken X8X_8 değişkeni modele dahil edilmiş; ancak X8X_8 modele girdikten hemen sonra gerçekleştirilen kontrolde algoritma X5X_5 değişkenini modelden çıkarmıştır.

Algoritmanın bu davranışı ve model seçim süreci dikkate alındığında, aşağıdaki ifadelerden hangisi kesinlikle doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Modele X8X_8 dahil edildikten sonra X5X_5'in marjinal katkısını gösteren kısmi F-istatistiği çıkış sınırının (FoutF_{out}) altına düşmüştür ve sistemde sonsuz bir döngü yaşanmaması için modele giriş anlamlılık düzeyi (αin\alpha_{in}) ile çıkış anlamlılık düzeyi (αout\alpha_{out}) arasında αinαout\alpha_{in} \leq \alpha_{out} ilişkisi olmalıdır.

Cevap

Modele yeni bir değişken (X8X_8) eklendiğinde, daha önce eklenen bir değişkenin (X5X_5) kısmi F-istatistiği çıkış sınırının altına düşebilir ve bu durum değişkenin modelden çıkarılmasına yol açar. Ayrıca algoritmada kısır döngü oluşmaması için giriş anlamlılık düzeyi (αin\alpha_{in}), çıkış anlamlılık düzeyinden (αout\alpha_{out}) küçük veya ona eşit olmalıdır.
Adımsal regresyonda değişkenler modele kısmi F-istatistiği giriş kriterini (FinF_{in}) sağladığında girer, ancak yeni değişkenler eklendikçe çoklu doğrusal bağlantı sebebiyle mevcut değişkenlerin marjinal katkısı azalabilir. Eğer bir değişkenin kısmi F-istatistiği çıkış kriterinin (FoutF_{out}) altına düşerse modelden atılır. Bu ekleme ve çıkarma kurallarının sistemde sonsuz bir kısır döngü (aynı değişkenin sürekli girip çıkması) yaratmaması için giriş şartı, çıkış şartından daha zorlayıcı veya ona eşit olmalıdır; matematiksel olarak bu αinαout\alpha_{in} \leq \alpha_{out} (veya FinFoutF_{in} \geq F_{out}) şeklinde ifade edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Adımsal Regresyon (Stepwise Regression) algoritmasının çalışma prensibini analiz etmek.
Bu yöntemde, modele her yeni değişken eklendiğinde, daha önce modele alınmış olan tüm değişkenlerin kısmi katkıları (kısmi F veya t istatistikleri) yeniden test edilir.
Modeldeki değişkenler arasındaki çoklu doğrusal bağlantılar nedeniyle, yeni bir değişken eklendiğinde eski bir değişkenin açıklayıcılık gücü istatistiksel olarak anlamsız hale gelebilir.
2
X5X_5 değişkeninin modelden neden çıkarıldığını istatistiksel olarak belirlemek.
X8X_8 modele eklendikten sonra, X5X_5'in marjinal katkısını ölçen kısmi F-istatistiği, modelden çıkarma kritik değerinin (FoutF_{out}) altına düşmüştür.
Bir değişkenin modelde kalabilmesi için, diğer tüm değişkenler sabitken sağladığı ek katkının belirlenen çıkış anlamlılık düzeyini (αout\alpha_{out}) sürekli sağlaması gerekir.
3
Algoritmanın sonsuz döngüye girmemesini sağlayan matematiksel kısıtı değerlendirmek.
Giriş anlamlılık düzeyi (αin\alpha_{in}) ile çıkış anlamlılık düzeyi (αout\alpha_{out}) arasında αinαout\alpha_{in} \leq \alpha_{out} eşitsizliği olmalıdır.
Eğer αin>αout\alpha_{in} > \alpha_{out} olsaydı (örneğin giriş için p<0.10, çıkış için p>0.05 kuralı konsaydı), p-değeri 0.08 olan bir değişken sürekli olarak modele girecek ve hemen ardından çıkış şartını sağlayamadığı için atılacak, sistem sonsuz bir döngüye girecekti.

Anahtar Kavram

Adımsal Regresyon Değişken Seçim Kriterleri ve Algoritmik Kararlılık
Tahmini Süre:2m 30s
Soru 69Soru

Bir araştırmacı, bağımlı değişken YY'yi tahmin etmek için beş aday bağımsız değişken (X1,X2,X3,X4,X5X_1, X_2, X_3, X_4, X_5) ile adımsal regresyon (stepwise regression) analizini uygulamaktadır. Algoritmanın çalışması sırasında sırasıyla şu adımlar gerçekleşmiştir:

- 1. Adım: Kısmi FF istatistiği en yüksek olan X2X_2 modele alınır.
- 2. Adım: Modelde X2X_2 varken en yüksek marjinal katkıyı sağlayan X4X_4 modele dahil edilir; bu esnada X2X_2'nin istatistiksel anlamlılığı korunur.
- 3. Adım: Geriye kalan adaylar arasından giriş kriterini (αgiris¸\alpha_{\text{giriş}}) sağlayan X5X_5 modele eklenir. Ancak X5X_5 eklendikten hemen sonra yapılan kontrolde, daha önce modele girmiş olan X2X_2'nin kısmi FF istatistiğine ait pp-değerinin, belirlenen çıkış kriterinin (αc¸ıkıs¸\alpha_{\text{çıkış}}) üzerine çıktığı görülür ve X2X_2 modelden çıkarılır.

Adımsal regresyon algoritmasının işleyiş mantığı dikkate alındığında, 3. adımda yaşanan bu durumun temel istatistiksel gerekçesi ve algoritmanın karakteristik özelliği aşağıdakilerden hangisinde en doğru biçimde açıklanmıştır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: X5X_5 ile X2X_2 arasında güçlü bir ilişki bulunması nedeniyle, X5X_5 modele girdiğinde X2X_2'nin bağımlı değişken üzerindeki benzersiz açıklayıcılık payının (kısmi etkisinin) anlamsız hale gelmesidir; adımsal regresyon, her yeni değişken eklendiğinde modeldeki mevcut değişkenlerin kısmi anlamlılıklarını geriye dönük sınayarak ayıklamasıyla diğer yöntemlerden ayrılır.

Cevap

Durumun temel nedeni, X5'in eklenmesiyle X2'nin kısmi (benzersiz) açıklayıcılık payının istatistiksel olarak anlamsız hale gelmesidir. Adımsal regresyon, modele her yeni değişken eklendiğinde halihazırda modelde bulunan değişkenlerin anlamlılıklarını geriye dönük olarak test eder ve gerekiyorsa onları modelden çıkarır.
Adımsal regresyon algoritması, ileriye doğru seçim ile geriye doğru elemenin bir kombinasyonudur. En belirgin özelliği, modele her yeni değişken dahil edildiğinde, daha önceden modelde bulunan değişkenlerin kısmi (marjinal) istatistiksel anlamlılıklarını (F-to-remove veya t-testi ile) yeniden değerlendirmesidir. Eğer sonradan eklenen bir değişken (X5), daha önce eklenen bir değişkenle (X2) korelasyonluysa, X2'nin modeldeki benzersiz açıklayıcılık payı azalabilir ve önceden belirlenmiş çıkış kriterini (alpha_çıkış) aşarak anlamsızlaşabilir. Bu durumda algoritma o değişkeni modelden uzaklaştırır.

Adım Adım Çözüm

1
Değişkenlerin modele giriş mantığını analiz etme
X5'in modele girmesi, X5'in X2 ve X4 varken bile Y üzerinde istatistiksel olarak anlamlı bir marjinal katkısı olduğunu (p < alpha_giriş) gösterir.
Adımsal regresyonda yeni bir değişkenin eklenmesi, o değişkenin kısmi F istatistiğinin kritik değeri aşmasına bağlıdır.
2
Değişkenin modelden çıkma (silinme) nedenini tespit etme
X5 modele girdikten sonra, X2'nin marjinal katkısı yeniden hesaplanır. Eğer X2 ile X5 arasında korelasyon varsa, X2'nin daha önce açıkladığı varyansın bir kısmı X5 tarafından açıklanıyor olabilir.
Çoklu regresyonda katsayılar 'diğer değişkenler sabitken' yorumlanır. Yeni bir değişkenin girmesi, eski değişkenlerin kısmi açıklayıcılığını düşürebilir.
3
Algoritmanın karakteristik farkını belirleme
İleriye doğru seçim (forward selection) yönteminde X2 modelde kalmaya devam ederken, Adımsal (stepwise) yöntemde geriye dönük sınama yapıldığı için X2 elenir.
Adımsal regresyonun ayırt edici özelliği, giriş ve çıkış kriterlerini dinamik olarak birlikte kullanmasıdır.

Anahtar Kavram

Adımsal Regresyonda Değişken Seçim Mekanizması ve Kısmi Anlamlılık
Soru 70Soru

Bir finansal analist, perakende mağazalarının aylık kârlılıklarını (YY) modellemek amacıyla mağaza büyüklüğü (X1X_1) ve bölge nüfus yoğunluğu (X2X_2) değişkenlerini kullanmaktadır. Analist, daha sonra bağımlı değişken üzerinde teorik veya pratik hiçbir etkisi bulunmayan "en yakın deniz limanına uzaklık" (X3X_3) değişkenini de modele dahil ederek tahmin yapmıştır.

Bu spesifikasyon hatası (aşırı belirleme) durumunda, En Küçük Kareler (EKK) tahmin edicileri ve model istatistikleri üzerindeki etkilere ilişkin aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: İlgili açıklayıcı değişkenlere ait tahmin ediciler sapmasız kalmaya devam eder, ancak varyansları şişeceği için etkinlik özelliklerini kaybederler.

Cevap

İlgili açıklayıcı değişkenlere ait tahmin ediciler sapmasız kalmaya devam eder, ancak varyansları şişeceği için etkinlik özelliklerini kaybederler.
Doğru olan seçenekte ifade edildiği gibi, modele bağımlı değişkeni açıklamayan gereksiz bir bağımsız değişkenin dâhil edilmesi (aşırı belirleme) durumunda, En Küçük Kareler (EKK) tahmin edicileri sapmasızlık ve tutarlılık özelliklerini korur. Ancak modele eklenen gereksiz değişken ile asıl açıklayıcı değişkenler arasında var olabilecek korelasyon, tahmin edicilerin varyanslarını gereksiz yere büyütecektir. Ek olarak modele bir parametre daha eklendiği için serbestlik derecesi düşecektir. Bu iki nedenden ötürü EKK tahmin edicileri minimum varyanslı olma (etkinlik) özelliklerini kaybederler.

Adım Adım Çözüm

1
Spesifikasyon hatasının türünü belirleme.
Bağımlı değişkenle teorik ilişkisi olmayan bir değişkenin (X3X_3) modele eklenmesi durumu 'aşırı belirleme' (over-specification) olarak adlandırılır.
Uygulanacak teorik kuralların tespiti için hatanın niteliğinin tanımlanması gerekir.
2
Aşırı belirlemenin EKK tahmin edicileri üzerindeki etkisini değerlendirme.
Teorik katsayısı sıfır olan gereksiz bir değişken modele eklendiğinde, EKK (En Küçük Kareler) tahmin edicilerinin beklenen değerleri gerçek parametrelere eşit kalır (sapmasızlık korunur).
Gereksiz değişken hata terimiyle ilişkili olmadığından sapma yaratmaz.
3
Aşırı belirlemenin varyans (etkinlik) üzerindeki etkisini değerlendirme.
Gereksiz değişkenin diğer bağımsız değişkenlerle en ufak bir korelasyonu bile tahmin edicilerin varyanslarını şişirir. Ayrıca kaybedilen serbestlik derecesi nedeniyle tahminin standart hatası artar ve etkinlik kaybolur.
Gauss-Markov varsayımları bağlamında gereksiz değişken varyans enflasyonuna (VIF artışına) yol açar.

Anahtar Kavram

Aşırı Belirleme (Gereksiz Değişkenin Modele Alınması)
Soru 71Soru

Bir makroekonomik analizde, kurulan çoklu doğrusal regresyon modelinin spesifikasyonunun uygunluğunu test etmek amacıyla Ramsey RESET (Regresyon Spesifikasyon Hata Testi) uygulanmıştır. Testin yardımcı regresyon aşamasında, orijinal modelden elde edilen kestirim (tahmin) değerlerinin karesi (Y^2\hat{Y}^2) ve küpü (Y^3\hat{Y}^3) modele açıklayıcı değişken olarak ilave edilmiştir. Yapılan F-testi sonucunda, bu yeni eklenen yapay terimlerin katsayılarının ortaklaşa istatistiksel olarak sıfırdan farklı (anlamlı) olduğu saptanmıştır.

Bu testin sonucuna ve ekonometri teorisine göre, modelin mevcut durumu ve bu durumun En Küçük Kareler (EKK) tahmin edicileri üzerindeki etkisi hakkında aşağıdaki ifadelerden hangisi kesinlikle doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Modelde eksik belirleme veya yanlış fonksiyonel form kullanımı gibi bir spesifikasyon hatası olduğuna karar verilir; bu hata mevcut modeldeki EKK tahmin edicilerinin sapmalı ve tutarsız olmasına yol açar.

Cevap

Test sonucunda modelde spesifikasyon hatası olduğuna karar verilir ve bu durum EKK tahmin edicilerinin sapmalı ve tutarsız olmasına yol açar.
Ramsey RESET (Regresyon Spesifikasyon Hata Testi), bir modelde ihmal edilmiş doğrusal olmayan ilişkileri, eksik değişkenleri veya yanlış matematiksel formu tespit etmek için kullanılır. Sıfır hipotezi (H0H_0) 'modelde spesifikasyon hatası yoktur' şeklindedir. F-testi sonucunda eklenen yapay terimlerin istatistiksel olarak anlamlı bulunması, H0H_0 hipotezinin reddedildiği anlamına gelir. Modelin gerçek fonksiyonel formu ile kurulan model arasında bir uyumsuzluk (eksik belirleme) mevcuttur. Ekonometri teorisine göre, modele dahil edilmesi gereken ilişkili bir değişkenin dışarıda bırakılması, hata terimi ile bağımsız değişkenler arasında korelasyon yaratacağından En Küçük Kareler (EKK) tahmin edicilerinin sapmalı (biased) ve tutarsız (inconsistent) olmasına neden olur.

Adım Adım Çözüm

1
Ramsey RESET testinin varsayımlarını ve hipotezlerini hatırlamak.
Sıfır hipotezi (H0) 'Modelde spesifikasyon hatası yoktur' şeklindedir. F-testinin anlamlı çıkması H0'ın reddedildiği anlamına gelir.
Test istatistiğinin anlamlılığı, modele eklenen yapay değişkenlerin (Y_şapka^2, vb.) açıklama gücüne sahip olduğunu ve orijinal modelde eksiklikler olduğunu kanıtlar.
2
Spesifikasyon hatasının ne anlama geldiğini belirlemek.
Modelde ya yanlış matematiksel form kullanılmıştır ya da ilişkili (gerekli) bir bağımsız değişken dışarıda bırakılmıştır.
RESET testi temelde ihmal edilmiş doğrusal olmayan etkileri ve eksik değişkenleri saptar.
3
Eksik belirleme ve yanlış fonksiyonel formun EKK tahmincilerine etkisini değerlendirmek.
Gerekli bir değişkenin dışlanması, hata terimi ile modele dahil edilen bağımsız değişkenler arasında korelasyona neden olacağından (içsellik sorunu), EKK tahmin edicileri sapmalı (biased) ve tutarsız (inconsistent) hale gelir.
Gauss-Markov varsayımlarından E(u|X)=0 koşulu ihlal edilmiş olur.

Anahtar Kavram

Ramsey RESET Testi ve Eksik Belirleme Hatasının Sonuçları
Soru 72Soru

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?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 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

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
Soru 73Soru
Bir sağlık ekonomisti, bireylerin yıllık sağlık harcamalarını (YY) modellemek için, bağımsız değişken olarak yalnızca yaş (X1X_1) değişkenini kullanarak Yi=α0+α1X1i+uiY_i = \alpha_0 + \alpha_1 X_{1i} + u_i şeklinde basit doğrusal bir regresyon modeli tahmin etmiştir.
Ancak teorik olarak gerçek veri üretme sürecinin, kronik hastalık durumu (X2X_2) değişkenini de içeren Yi=β0+β1X1i+β2X2i+εiY_i = \beta_0 + \beta_1 X_{1i} + \beta_2 X_{2i} + \varepsilon_i şeklinde olduğu bilinmektedir.

Modele dahil edilmeyen kronik hastalık durumu (X2X_2) değişkeninin sağlık harcamaları üzerinde pozitif yönde anlamlı bir etkisinin bulunduğu (β2>0\beta_2 > 0) ve aynı zamanda yaş (X1X_1) ile arasında pozitif bir korelasyon olduğu (Cov(X1,X2)>0Cov(X_1, X_2) > 0) tespit edilmiştir.

Bu spesifikasyon hatası (eksik belirleme) durumu dikkate alındığında, tahmin edilen α^1\hat{\alpha}_1 katsayısının istatistiksel özellikleri hakkında aşağıdakilerden hangisi kesinlikle doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: α^1\hat{\alpha}_1, gerçek parametrenin pozitif yönde (yukarı doğru) sapmalı bir tahmin edicisidir ve β1\beta_1 değerini olduğundan daha büyük tahmin etme eğilimindedir.

Cevap

Modelde bulunması gereken ilgili bir değişkenin dışlanması tahmin ediciyi sapmalı hale getirir. Dışlanan değişkenin bağımlı değişkenle pozitif yönlü, modele dahil edilen değişkenle de pozitif korelasyonlu olması durumunda sapma pozitif (yukarı yönde) olur.
Eksik belirleme (gerekli bir değişkenin modelden dışlanması) durumunda EKK tahmin edicileri sapmalı ve tutarsız hale gelir. Sapmanın yönü, dışlanan değişkenin bağımlı değişken üzerindeki gerçek etkisi (β2\beta_2) ile modele dahil edilen değişkenle olan kovaryansının (Cov(X1,X2)Cov(X_1, X_2)) çarpımının işaretine bağlıdır. Matematiksel olarak E(α^1)=β1+β2Cov(X1,X2)Var(X1)E(\hat{\alpha}_1) = \beta_1 + \beta_2 \cdot \frac{Cov(X_1, X_2)}{Var(X_1)} formülü geçerlidir. Soruda β2>0\beta_2 > 0 ve Cov(X1,X2)>0Cov(X_1, X_2) > 0 olarak verildiği için ikinci terim (sapma miktarı) pozitiftir. Bu nedenle tahmin edici, gerçek parametreyi olduğundan büyük gösterir, yani yukarı doğru (pozitif yönde) sapmalıdır.

Adım Adım Çözüm

1
Spesifikasyon hatasının türünü ve genel etkisini belirleme
Modelde yer alması gereken X2X_2 değişkeni dışlanmıştır. Bu durum 'Eksik Belirleme' (Gerekli değişkenin dışlanması) spesifikasyon hatasıdır. Bu hata, EKK tahmin edicilerinin sapmalı (biased) ve tutarsız olmasına neden olur.
Gerçekte var olan bir etkinin (X2X_2'nin etkisinin) hata terimi (uiu_i) içine hapsolması, hata terimi ile X1X_1 arasında korelasyon oluşmasına (içsellik problemine) yol açar.
2
Eksik Değişken Sapması (Omitted Variable Bias) formülünü yazma
Eksik değişken durumunda beklenen değer formülü şöyledir: E(α^1)=β1+β2Cov(X1,X2)Var(X1)E(\hat{\alpha}_1) = \beta_1 + \beta_2 \cdot \frac{Cov(X_1, X_2)}{Var(X_1)}
Sapmanın miktarını ve yönünü (pozitif mi negatif mi olduğunu) belirlemek için formül üzerinden işaret incelemesi yapılmalıdır.
3
Sapmanın işaretini analiz etme
Soruda β2>0\beta_2 > 0 ve Cov(X1,X2)>0Cov(X_1, X_2) > 0 olarak verilmiştir. Varyans (Var(X1)Var(X_1)) her zaman pozitiftir. Bu nedenle formüldeki β2Cov(X1,X2)Var(X1)\beta_2 \cdot \frac{Cov(X_1, X_2)}{Var(X_1)} ifadesi (sapma terimi) pozitiftir.
Pozitif iki sayının çarpımı ve pozitif bir sayıya bölümü pozitiftir.
4
Sonucu yorumlama
E(α^1)=β1+(Pozitif Deg˘er)E(\hat{\alpha}_1) = \beta_1 + (Pozitif \ Değer). Dolayısıyla E(α^1)>β1E(\hat{\alpha}_1) > \beta_1 eşitsizliği elde edilir.
Tahmin edilen katsayının beklenen değeri gerçek parametreden büyükse, bu 'yukarı doğru' veya 'pozitif yönde' sapma olduğu anlamına gelir.

Anahtar Kavram

Eksik Değişken Sapması (Omitted Variable Bias)
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 74Soru

Hazine ve Maliye Bakanlığında görevli bir veri analisti, bölgesel vergi tahsilat oranlarını açıklayan en uygun ekonometrik modeli kurmak amacıyla çok sayıda makroekonomik değişkeni değerlendirmektedir. Analist, başlangıçta modelde hiçbir bağımsız değişkenin yer almadığı bir algoritma çalıştırmıştır. Algoritma, belirlenen istatistiksel giriş kriterini (F-to-enter) sağlayan değişkenleri sırayla modele eklemektedir. Ancak ilerleyen adımlarda algıritmaya yeni bir XkX_k değişkeni dahil edildikten hemen sonra, önceki adımlarda modele girmiş ve o aşamada istatistiksel olarak anlamlı bulunmuş olan XjX_j değişkeninin kısmi F-istatistiği belirlenen çıkış eşiğinin (F-to-remove) altına düşmüş ve bu nedenle XjX_j değişkeni modelden çıkarılmıştır.

Buna göre, analistin kullandığı değişken seçim yöntemi ve XjX_j değişkeninin sonradan modelden çıkarılmasının temel istatistiksel gerekçesi aşağıdakilerin hangisinde doğru birlikte verilmiştir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Adımsal regresyon (Stepwise regression) / XkX_k ile XjX_j arasında yüksek çoklu doğrusal bağlantı olması nedeniyle XjX_j'nin modele sağladığı marjinal açıklayıcılık katkısının azalması

Cevap

Analistin kullandığı yöntem Adımsal Regresyon (Stepwise regression) olup, XjX_j'nin çıkarılma nedeni XkX_k ile arasındaki yüksek çoklu doğrusal bağlantı sebebiyle marjinal açıklayıcılığının azalmasıdır.
Soruda tarif edilen algoritma, modele hem değişken ekleme hem de daha önce eklenenleri kontrol edip gerekirse çıkarma özelliğine sahiptir. Bu özellik yalnızca Adımsal Regresyon (Stepwise Regression) yöntemine aittir. Bir değişkenin modele girdikten sonra, başka bir değişken eklendiğinde anlamsız hale gelmesinin teorik temeli çoklu doğrusal bağlantıdır. Yeni eklenen değişken, eski değişkenin açıkladığı varyansı 'çaldığı' için eski değişkenin marjinal (kısmi) katkısı azalır ve istatistiksel anlamsızlığa düşerek modelden atılır.

Adım Adım Çözüm

1
Algoritmanın başlangıç koşulunu analiz etme.
Model başlangıçta boştur ve değişkenler sırayla eklenmektedir.
Bu özellik, yöntemin 'Geriye Doğru Eleme' olamayacağını, 'İleriye Doğru Seçim' veya 'Adımsal Regresyon' olabileceğini gösterir.
2
Algoritmanın ilerleyen adımlarındaki davranışı değerlendirme.
Daha önce modele girmiş olan XjX_j değişkeni, yeni bir değişken (XkX_k) eklendikten sonra modelden çıkarılmıştır.
İleriye doğru seçim yönteminde modele giren değişken bir daha çıkamaz. Hem ekleme hem de geriye dönük çıkarma testinin bir arada yapıldığı tek yöntem 'Adımsal Regresyon'dur.
3
Değişkenin anlamsız hale gelmesinin istatistiksel teorik nedenini belirleme.
Yeni eklenen XkX_k, XjX_j ile yüksek korelasyona sahipse (çoklu doğrusal bağlantı), bağımlı değişkendeki varyansın aynı kısmını açıklarlar.
XkX_k modele girdiğinde, XjX_j'nin modele sağladığı 'benzersiz/marjinal' katkı azalır. Çoklu bağlantı sapmaya (bias) yol açmaz, ancak standart hataları şişirerek kısmi F/t değerlerini küçültür ve değişkenin eşik değerin altında kalarak elenmesine neden olur.

Anahtar Kavram

Adımsal Regresyon Algoritması ve Çoklu Doğrusal Bağlantının Etkileri
Soru 75Soru

Bir ekonometrist, bağımlı değişken YY'yi açıklayan gerçek veri üretme sürecinin Yi=β0+β1X1i+β2X2i+uiY_i = \beta_0 + \beta_1 X_{1i} + \beta_2 X_{2i} + u_i olduğu bir evrenden alınan örneklemle çalışmaktadır. Ancak araştırmacı, X2X_2 değişkenini göz ardı ederek (eksik belirleme) Yi=α0+α1X1i+viY_i = \alpha_0 + \alpha_1 X_{1i} + v_i modelini En Küçük Kareler (EKK) yöntemiyle tahmin etmiştir. Veri setinde X1X_1 ve X2X_2 değişkenlerinin birbirine tam olarak dik (ortogonal) olduğu, yani aralarındaki korelasyonun sıfır (rx1x2=0r_{x_1x_2} = 0) olduğu kesin olarak bilinmektedir.

Buna göre, bu spesifikasyon hatasının EKK tahmincileri üzerindeki teorik etkileri ve modelin test süreçleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi kesinlikle doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Dışlanan X2X_2 değişkeni X1X_1 ile ilişkisiz olduğu için α^1\hat{\alpha}_1 katsayısı sapmasızlığını korur; ancak modelin hata varyansı olduğundan büyük tahmin edileceği için katsayının istatistiksel anlamlılığına dair yapılacak t-testi güvenilirliğini yitirir.

Cevap

Dışlanan değişken modele alınanlarla ortogonal olduğunda katsayı tahmincileri sapmasız kalır, fakat artan hata varyansı t-testlerinin güvenilirliğini düşürür.
Eksik belirleme (omitted variable) durumunda katsayı tahmincisindeki sapma Bias(α^1)=β2Cov(X1,X2)Var(X1)Bias(\hat{\alpha}_1) = \beta_2 \frac{Cov(X_1, X_2)}{Var(X_1)} formülüyle hesaplanır. Soruda verilen X1X_1 ve X2X_2'nin ortogonal (Cov=0Cov=0) olması koşulu, bu sapmayı sıfıra indirir ve α^1\hat{\alpha}_1'in EKK tahmincisini sapmasız kılar. Buna rağmen, dışlanan X2X_2 değişkeninin sahip olduğu varyasyon artık modelin hata teriminin (viv_i) içine hapsolur. Bu durum modelin hata varyansının (σ2\sigma^2) aşırı değerlenmesine (upward bias) yol açar. Tahmin edilen varyansın şişmesi, katsayıların standart hatalarını büyütür ve hesaplanan t-istatistiklerini yapay olarak küçültür. Sonuç olarak, aslında anlamlı olan bir katsayının istatistiksel olarak anlamsız bulunması (Tip 2 hata) riski doğar ve test güvenilirliğini yitirir.

Adım Adım Çözüm

1
Eksik belirleme durumunda katsayı sapması (bias) formülünü analiz et.
Bias(α^1)=β2Cov(X1,X2)Var(X1)Bias(\hat{\alpha}_1) = \beta_2 \cdot \frac{Cov(X_1, X_2)}{Var(X_1)} olduğu hatırlanır.
Dışlanan değişkenin dahil edilen değişkenler üzerindeki matematiksel etkisini görmek için.
2
Soruda verilen ortogonallik koşulunu sapma formülüne uygula.
Cov(X1,X2)=0Cov(X_1, X_2) = 0 olduğundan sapma miktarının 00 olduğu ve α^1\hat{\alpha}_1'in sapmasız kaldığı tespit edilir.
Gerekli değişken dışlansa bile her zaman sapma yaratmayacağı istisnasını belirlemek için.
3
Dışlanan değişkenin hata terimi varyansı üzerindeki etkisini değerlendir.
Yeni hata terimi vi=β2X2i+uiv_i = \beta_2 X_{2i} + u_i halini alır. Bu durum Var(vi)>Var(ui)Var(v_i) > Var(u_i) eşitsizliğine yol açar.
Katsayı sapmasız olsa da, standart hataların ve hipotez testlerinin nasıl etkileneceğini bulmak için.
4
Standart hatanın şişmesi durumunda t-istatistiğinin yönünü belirle.
Hata varyansının büyük tahmin edilmesi α^1\hat{\alpha}_1'in standart hatasını büyütür, bu da tt değerini küçülterek güvenilirliği bozar.
Tip 2 hata riskinin neden arttığını istatistiksel olarak temellendirmek için.
5
Ramsey RESET testinin ortogonal dışlanmış değişkenler karşısındaki gücünü analiz et.
RESET testi Y^\hat{Y}'nin kuvvetlerine (X1X_1'in fonksiyonlarına) dayanır. X2X_2, X1X_1 ile ilişkisiz olduğundan RESET testi bu spesifikasyon hatasını büyük olasılıkla tespit edemez.
Testin mekanizmasının hangi durumlarda zayıf kaldığını (power zafiyeti) anlamak için.

Anahtar Kavram

Spesifikasyon Hatası ve Omitted Variable Bias (Eksik Değişken Sapması) İstisnaları
Soru 76Soru

Bir kamu araştırmacısı, illerin kişi başına düşen sağlık harcamalarını (YY) incelemek amacıyla, kişi başına düşen geliri (X1X_1) açıklayıcı değişken olarak kullandığı basit doğrusal bir EKK regresyon modeli kurmuştur. Ancak araştırmacı, gerçekte sağlık harcamalarını pozitif yönde etkileyen ve aynı zamanda ilin kişi başına düşen geliriyle pozitif ilişkili olan "yaşlı nüfus oranını" (X2X_2) modeline dâhil etmemiştir.

Bu spesifikasyon hatası (eksik belirleme) sonucunda, X1X_1 değişkenine ait katsayı tahmin edicisinin istatistiksel özellikleri hakkında aşağıdakilerden hangisi kesin olarak söylenebilir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Sapmalı ve tutarsızdır, ancak varyansı doğru modeldeki tahmin edicinin varyansından daha küçüktür.

Cevap

Katsayı tahmin edicisi sapmalı ve tutarsız hale gelir, fakat varyansı doğru modeldeki tahmin edicinin varyansından daha küçüktür.
Gerçek modelde yer alması gereken bir değişken dışlandığında ve bu değişken modeldeki bağımsız değişkenle ilişkili olduğunda, EKK tahmin edicileri sapmalı ve tutarsız hale gelir. Ancak, modele daha az değişken dâhil edildiği için çoklu doğrusal bağlantı etkisi ortadan kalkar ve bu eksik modeldeki tahmin edicinin teorik varyansı, her iki değişkenin de yer aldığı doğru (kısıtsız) modeldeki varyanstan daha küçük olur. Bu sonuç ekonometride eksik değişkenin yarattığı karakteristik bir etkidir.

Adım Adım Çözüm

1
Spesifikasyon hatasının türünü belirle.
İlgili ve X1X_1 ile ilişkili bir değişkenin (X2X_2) modele alınmaması durumu 'gerekli değişkenin dışlanması' (eksik belirleme) hatasıdır.
Soruda sağlık harcamalarını etkileyen yaşlı nüfus oranı model dışı bırakılmıştır.
2
Eksik belirlemenin katsayı tahmin edicisi üzerindeki sapma ve tutarlılık etkisini değerlendir.
X2X_2 hata terimine karışır ve hata terimi ile X1X_1 arasında korelasyon oluşur (Cov(X1,u)0Cov(X_1, u) \neq 0). Bu da EKK tahmin edicisini sapmalı ve tutarsız yapar.
Dışlanan değişken hem bağımlı değişkeni açıklar hem de modeldeki bağımsız değişkenle ilişkilidir.
3
Eksik belirlemenin katsayı tahmin edicisinin varyansı üzerindeki etkisini incele.
Basit regresyonda katsayı tahmin edicisinin teorik varyansı, X2X_2'nin de bulunduğu çoklu regresyondaki varyansından daha küçüktür.
X2X_2 modelden çıkarıldığında çoklu bağlantı faktörü (1r1221-r_{12}^2) etkisini yitirir, bu da katsayı varyansını matematiksel olarak küçültür.
4
Sonuçları sentezle.
Katsayı tahmin edicisi kesinlikle sapmalı ve tutarsızdır, ayrıca varyansı X2X_2'nin bulunduğu doğru modele göre daha küçüktür.
Bu durum literatürde 'sapma-varyans değişimi' (bias-variance tradeoff) olarak da ifade edilir.

Anahtar Kavram

Eksik Değişken Sapması (Omitted Variable Bias) ve Tahmin Edici Varyansı
Soru 77Soru

Bir araştırmacı, bağımlı değişken YY ile iki açıklayıcı değişken (X1X_1 ve X2X_2) arasındaki ilişkiyi incelerken, analize temel oluşturan gerçek veri üretme sürecinin aşağıdaki gibi olduğunu bilmemektedir:

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

Ancak araştırmacı, X2X_2 değişkeninin modele dahil edilmesinin gerekli olduğunu gözden kaçırarak yalnızca X1X_1 değişkenini içeren aşağıdaki basit doğrusal regresyon modelini En Küçük Kareler (EKK) yöntemiyle tahmin etmiştir:

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

Dışlanan X2X_2 değişkeninin YY üzerinde gerçekte sıfırdan farklı bir etkisinin olduğu (β20\beta_2 \neq 0) ve X1X_1 ile X2X_2 arasında sıfırdan farklı, tam olmayan doğrusal bir ilişki (0<r12<10 < |r_{12}| < 1) bulunduğu bilinmektedir.

Buna göre, tahmin edilen bu eksik modelin sonuçlarıyla ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi kesinlikle doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: α^1\hat{\alpha}_1 tahmin edicisi sapmalı ve tutarsızdır; ancak bu kısıtlı modeldeki tahmin edicinin varyansı, tüm değişkenleri içeren doğru modeldeki β^1\hat{\beta}_1 tahmin edicisinin varyansından daha küçüktür.

Cevap

Doğru seçenek, eksik belirlenmiş modeldeki tahmin edicinin sapmalı ve tutarsız olmasına rağmen varyansının doğru modeldeki tahmin edicinin varyansından daha küçük olduğunu belirten ifadedir.
Doğru modelde β^1\hat{\beta}_1 tahmin edicisinin varyansı Var(β^1)=σ2(X1iXˉ1)2(1r122)Var(\hat{\beta}_1) = \frac{\sigma^2}{\sum (X_{1i} - \bar{X}_1)^2 (1 - r_{12}^2)} formülüyle hesaplanır. Eksik modelde ise dışlanan değişkenin etkisi nedeniyle varyans Var(α^1)=σ2(X1iXˉ1)2Var(\hat{\alpha}_1) = \frac{\sigma^2}{\sum (X_{1i} - \bar{X}_1)^2} olur. X1X_1 ve X2X_2 arasında tam olmayan bir ilişki olduğu için (0<r12<10 < |r_{12}| < 1), paydadaki (1r122)(1 - r_{12}^2) çarpanı 1'den küçüktür. Bu matematiksel gerçek, doğru modelin varyansının eksik modelin varyansından her zaman daha büyük olmasına neden olur. Eksik belirleme durumunda katsayı tahmin edicisi sapmalı hale gelirken, varyansında bir azalma yaşanır. Bu fenomen ekonometride 'sapma-varyans ödünleşimi' (bias-variance trade-off) olarak adlandırılır.

Adım Adım Çözüm

1
Eksik belirleme (omitted variable) hatasının sapma üzerindeki etkisini değerlendir.
Dışlanan değişken ile modelde kalan değişken ilişkili olduğundan ve dışlanan değişken bağımlı değişkeni etkilediğinden EKK tahmin edicisi (α^1\hat{\alpha}_1) sapmalı ve tutarsızdır.
Modelin doğru spesifiye edilmemiş olması Gauss-Markov'un eksiksiz model varsayımını ihlal eder.
2
Tahmin edicilerin varyans formüllerini karşılaştır.
Doğru modelde varyans formülü paydasında (1r122)(1 - r_{12}^2) çarpanı bulunurken, eksik modelin varyans formülünde bu çarpan yoktur.
Çoklu doğrusallık faktörü (VIF) olan 11r122\frac{1}{1 - r_{12}^2} terimi, değişken sayısı arttıkça ve değişkenler arası ilişki oldukça varyansı şişirir.
3
Matematiksel eşitsizliği kur ve sapma-varyans ödünleşimi bağlamında yorumla.
(1r122)(1 - r_{12}^2) değeri 1'den küçük pozitif bir sayı olduğu için, bu değere bölünmüş varyans (doğru model), bölünmemiş varyanstan (eksik model) kesinlikle daha büyüktür.
Eksik model sapma yaratırken, parametre tahmininin varyansını (değişkenliğini) düşürme eğilimindedir.

Anahtar Kavram

Eksik Belirleme ve Sapma-Varyans Ödünleşimi
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 78Soru

Bir ekonometrik çalışmada, bağımlı değişken YY ile açıklayıcı değişken X1X_1 arasındaki gerçek anakütle ilişkisi Yi=β0+β1X1i+uiY_i = \beta_0 + \beta_1 X_{1i} + u_i şeklindedir. Ancak araştırmacı, bağımlı değişken üzerinde gerçekte hiçbir etkisi olmayan (anakütle parametresi β2=0\beta_2 = 0) ve X1X_1 ile aralarında sıfırdan farklı bir örneklem korelasyonu bulunan X2X_2 değişkenini de modele dâhil ederek Yi=β^0+β^1X1i+β^2X2i+eiY_i = \hat{\beta}_0 + \hat{\beta}_1 X_{1i} + \hat{\beta}_2 X_{2i} + e_i denklemini En Küçük Kareler (EKK) yöntemiyle tahmin etmiştir.

Bu aşırı belirleme (gereksiz değişkenin modele alınması) durumunda, EKK tahmin edicilerinin özellikleri ve temel regresyon istatistikleri üzerindeki etkiler ile ilgili aşağıdakilerden hangisi kesinlikle doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: β^1\hat{\beta}_1 tahmin edicisi sapmasız kalmaya devam eder ancak varyansı artarak etkinliğini kaybeder; modelin serbestlik derecesi azalırken, olağan R2R^2 değeri düşmez fakat düzeltilmiş Rˉ2\bar{R}^2 değeri azalabilir.

Cevap

β^1\hat{\beta}_1 tahmin edicisi sapmasızlığını korur fakat varyansının artması nedeniyle etkinliğini yitirir; serbestlik derecesi azalır, olağan R2R^2 düşmezken düzeltilmiş Rˉ2\bar{R}^2 azalabilir.
Modele gereksiz bir değişkenin eklenmesi (aşırı belirleme), EKK tahmin edicilerinin sapmasızlık özelliğini bozmaz çünkü dışlanan bir gerekli değişken olmadığı için hata teriminin beklenen değeri hala sıfırdır. Ancak, modele eklenen yeni değişken asıl değişkenle korelasyonluysa, parametre tahminlerinin varyansı gerçek modele kıyasla büyür ve EKK tahmin edicileri minimum varyanslı olma (etkinlik) özelliğini kaybeder. Aynı zamanda, tahmin edilecek parametre sayısı arttığı için serbestlik derecesi (nk1n-k-1) azalır. Olağan belirtme katsayısı (R2R^2) modele yeni bir değişken eklendiğinde Hata Kareler Toplamı'nın azalması veya sabit kalması zorunluluğundan dolayı asla azalmaz. Fakat düzeltilmiş belirtme katsayısı (Rˉ2\bar{R}^2), gereksiz değişkenin modele getirdiği ufak açıklama payı serbestlik derecesindeki azalmayı (istatistiksel cezayı) karşılamadığı durumlarda kesinlikle düşüş gösterir.

Adım Adım Çözüm

1
Aşırı belirleme (gereksiz değişken ekleme) durumunda tahmin edicilerin beklenen değerini (sapmasızlığını) değerlendir.
E(β^1)=β1E(\hat{\beta}_1) = \beta_1 olmaya devam eder, yani sapmasızlık özelliği bozulmaz.
Modele gereksiz değişkenin eklenmesi, modelin hata terimi ile açıklayıcı değişkenler arasındaki bağımsızlık varsayımını ihlal etmez.
2
Tahmin edicilerin varyansını (etkinliğini) incele.
Tahmin edicinin varyansı 1/(1r122)1/(1-r_{12}^2) çarpanı (Varyans Enflasyon Faktörü) nedeniyle artar, etkinlik kaybolur.
İlgisiz X2X_2 değişkeni ile X1X_1 arasında korelasyon varsa, bu durum modelde bir miktar çoklu doğrusal bağlantı etkisi yaratarak varyansı şişirir.
3
Serbestlik derecesi ve hata varyansı tahmini (σ^2\hat{\sigma}^2) üzerindeki etkiyi belirle.
Modelin serbestlik derecesi düşer (örneğin n2n-2'den n3n-3'e).
Modele tahmin edilecek fazladan bir parametre (β2\beta_2) eklendiği için hata serbestlik derecesi formülü (nk1n-k-1) gereği azalma yaşanır.
4
R2R^2 ve düzeltilmiş Rˉ2\bar{R}^2 istatistiklerinin teorik davranışını analiz et.
Olağan R2R^2 değişken eklendikçe matematiksel olarak asla azalmaz, ancak düzeltilmiş Rˉ2\bar{R}^2 serbestlik derecesindeki kayıp nedeniyle azalabilir.
Düzeltilmiş Rˉ2\bar{R}^2, modele eklenen değişkenin sağladığı açıklayıcılık katkısı serbestlik derecesindeki kaybı (cezayı) telafi edemediğinde düşüş gösterir.

Anahtar Kavram

Aşırı Belirlemenin EKK Özelliklerine Etkisi
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 79Soru

Makroekonomik bir araştırmada, endüstriyel üretim miktarını (YY) açıklamak üzere fiziki sermaye (X1X_1) ve işgücü (X2X_2) değişkenlerinin kullanıldığı çoklu doğrusal regresyon modeli tahmin edilmektedir. Ancak üretime pozitif ve istatistiksel olarak anlamlı bir katkısı olduğu bilinen 'teknolojik gelişmişlik düzeyi' (X3X_3) değişkeni, veri kısıtları nedeniyle model dışında bırakılmıştır. Ayrıca, dışlanan bu teknoloji değişkeninin modeldeki fiziki sermaye ve işgücü değişkenleriyle pozitif yönde yüksek bir korelasyona sahip olduğu teorik olarak tespit edilmiştir.

Buna göre, gerekli bir değişkenin dışlanması (eksik belirleme) spesifikasyon hatasının kısıtlanmış modelin En Küçük Kareler (EKK) tahmin sonuçları üzerindeki etkisi hakkında aşağıdakilerden hangisi kesinlikle doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Modele dâhil edilen fiziki sermaye ve işgücü değişkenlerinin eğim katsayı tahmin edicileri yukarı yönlü (pozitif) sapmalı ve tutarsız hâle gelir.

Cevap

Modele dâhil edilen fiziki sermaye ve işgücü değişkenlerinin eğim katsayı tahmin edicileri yukarı yönlü (pozitif) sapmalı ve tutarsız hâle gelir.
Çoklu regresyon analizinde, bağımlı değişken üzerinde etkisi olan ve modeldeki diğer açıklayıcı değişkenlerle korelasyonlu olan bir değişken dışarıda bırakıldığında 'Eksik Değişken Sapması' (Omitted Variable Bias) ortaya çıkar. Dışlanan teknoloji değişkeninin üretim üzerindeki etkisi pozitiftir. Ayrıca bu değişken sermaye ve işgücü ile pozitif yönde yüksek ilişkilidir. Dolayısıyla EKK tahmin edicisi gerçek değerine ulaşırken, dışarıda bırakılan teknolojinin pozitif etkisini de modelde yer alan sermaye ve işgücü katsayılarına yükler. Bu matematiksel mekanizma sonucunda eğim katsayıları olduğundan daha büyük (yukarı yönlü pozitif sapmalı) ve örneklem çapı ne kadar büyürse büyüsün gerçek parametreye yakınsamayan (tutarsız) tahminciler üretir.

Adım Adım Çözüm

1
Dışlanan değişkenin hata terimi ile olan ilişkisini belirleme.
Dışlanan teknoloji değişkeni (X3X_3), kurulan kısıtlı modelin hata teriminin (uu) içerisine dâhil olur.
Gerçekte YY'yi açıklayan bir faktör modele eklenmediğinde, bu değişkenin YY üzerindeki varyasyon etkisi kalıntılara yansır.
2
İçsellik (Endogeneity) durumunun kontrolü.
Hata terimi ile modele alınan bağımsız değişkenler (X1,X2X_1, X_2) arasında pozitif bir korelasyon oluşur (E(Xu)0E(X u) \neq 0).
Soruda dışlanan X3X_3'ün modeldeki X1X_1 ve X2X_2 ile yüksek korelasyona sahip olduğu belirtilmiştir. Bu durum Gauss-Markov'un en kritik varsayımı olan 'Bağımsız değişkenler ile hata terimi ilişkisizdir' kuralını ihlal eder.
3
Sapmanın (Bias) yönünü matematiksel olarak değerlendirme.
Sapma = Dışlanan değişkenin katsayısı ×\times Korelasyon fonksiyonu. İki bileşen de pozitif olduğundan sapma yönü pozitiftir (yukarı yönlü).
Teknolojinin üretime etkisi pozitiftir (β3>0\beta_3 > 0). Sermaye/İşgücü ile korelasyonu da pozitiftir. İki pozitif etkinin çarpımı, kısıtlı modelin katsayılarına eklenerek bu katsayıların gerçek değerlerinden daha büyük (tutarsız) tahmin edilmesine sebep olur.

Anahtar Kavram

Eksik Belirleme Hatası (Omitted Variable Bias)
Soru 80Soru

Bir araştırmacı, bağımlı değişken (YY) ile beş aday bağımsız değişken (X1,X2,X3,X4,X5X_1, X_2, X_3, X_4, X_5) arasındaki ilişkiyi modellemek için "İleri Doğru Seçim (Forward Selection)" yöntemini kullanmaktadır. Modele giriş için anlamlılık düzeyi αgiris¸=0.05\alpha_{giri\c{s}} = 0.05 olarak belirlenmiştir.

Algoritmanın adımları şu şekilde ilerlemiştir:
1. Adım: Başlangıçta boş olan modele, YY ile en yüksek kısmi korelasyona sahip olan ve pp-değeri 0.010.01 olan X2X_2 değişkeni alınmıştır.
2. Adım: Modelde X2X_2 varken, kalan değişkenler arasından modele en yüksek katkıyı sağlayan X4X_4 değişkeni (pp-değeri = 0.030.03) modele dahil edilmiştir.

Ancak X4X_4 modele eklendikten sonra, X2X_2 ve X4X_4 arasındaki yüksek çoklu doğrusal bağlantı nedeniyle, başlangıçta modelde olan X2X_2 değişkeninin anlamlılığı bozulmuş ve kısmi pp-değeri 0.120.12'ye yükselmiştir.

Bu durum karşısında, İleri Doğru Seçim algoritmasının üçüncü adıma geçerken uygulayacağı standart prosedür aşağıdakilerden hangisinde doğru ifade edilmiştir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: X2X_2 değişkeni modelde tutulmaya devam edilir ve algoritma sadece model dışındaki kalan değişkenler (X1,X3,X5X_1, X_3, X_5) arasından modele girecek yeni bir aday aramayı sürdürür.

Cevap

Algoritma, p-değeri bozulan ilk değişkeni modelde tutmaya devam eder ve kalan diğer değişkenler arasından yeni bir aday aramayı sürdürür.
İleri doğru seçim (forward selection) algoritmasının en belirgin özelliği tek yönlü olmasıdır. Bir değişken başlangıç kriterlerini sağlayarak modele bir kez dahil edildiğinde, sonraki adımlarda modele giren yeni değişkenlerle etkileşime girip (çoklu doğrusal bağlantı vb. nedenlerle) kısmi p-değeri sınırın üzerine çıksa dahi modelden çıkarılamaz. Bu durum algoritmanın bilinen bir zayıflığıdır ve tam da bu zayıflığı gidermek için her adımda eleme kontrolü yapan 'Adımsal Regresyon (Stepwise)' yöntemi geliştirilmiştir. Dolayısıyla algoritma X2X_2'yi modelde tutarak kalan değişkenlerle yola devam eder.

Adım Adım Çözüm

1
İleri Doğru Seçim (Forward Selection) yönteminin çalışma prensibini analiz et.
Yöntem, boş bir modelle başlar ve her adımda modele en yüksek katkıyı (en küçük p-değerini) sağlayan değişkeni ekler.
Model seçim algoritmalarının temel algoritmik yapısını hatırlamak.
2
Yöntemin esneklik kısıtını (değişken çıkarma kuralını) değerlendir.
İleri Doğru Seçim yönteminde, bir değişken modele bir kez dahil edildikten sonra kesinlikle modelden çıkarılamaz. Sonradan eklenen değişkenler çoklu bağlantı yaratarak eski değişkenleri anlamsızlaştırsa bile bu kural değişmez.
İleri Doğru Seçim ile Adımsal (Stepwise) Regresyon arasındaki temel farkı belirlemek.
3
Senaryodaki durumu bu kurala uygula.
X2X_2 değişkeni ilk adımda modele girmiş, ikinci adımda X4X_4 eklenmiştir. X2X_2'nin p-değeri 0.12'ye çıksa da algoritma çıkarma işlemi yapamaz. Bu nedenle X2X_2 modelde kalır ve 3. adıma geçilir.
Algoritmanın bir sonraki adımda ne yapacağını kesin olarak tahmin etmek.

Anahtar Kavram

İleri Doğru Seçim (Forward Selection) yönteminin algoritmik kısıtları ve Adımsal (Stepwise) regresyondan farkı.
ÖncekiSayfa 4 / 5Sonraki
Model Seçimi ve Spesifikasyon Hataları Alıştırma Soruları — KPSS İstatistik — Sayfa 4 | Examkin