Οικονομετρία Ι Ενότητα 10: Διαγνωστικοί Έλεγχοι Δρ. Χαϊδώ Δριτσάκη Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής
Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2
Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο TEI Δυτικής Μακεδονίας και στην Ανώτατη Εκκλησιαστική Ακαδημία Θεσσαλονίκης» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3
Σκοποί ενότητας Διαγνωστικοί Έλεγχοι. Το Πρόβλημα της Αυτοσυσχέτισης. Αυτοσυσχέτιση πρώτης τάξης. Durbin-Watson test. (Εφαρμογές στο E-Views). 4
Περιεχόμενα Διαγνωστικοί Έλεγχοι Διαπίστωσης της Αυτοσυσχέτισης. Διάγραμμα της Διασποράς των Καταλοίπων. Διαγνωστικός Έλεγχος των Durbin Watson (DW statistic, d-test). Αδυναμίες του Durbin-Watson (DW) test. 5
Διαγνωστικοί Έλεγχοι Διαπίστωσης της Αυτοσυσχέτισης Οι περισσότεροι από τους διαγνωστικούς ελέγχους της αυτοσυσχέτισης αναφέρονται σε αυτοσυσχέτιση πρώτης τάξης και βασίζονται στη διασπορά και στη συμπεριφορά των καταλοίπων που προκύπτουν από τη μέθοδο των ελαχίστων τετραγώνων. Ορισμένοι από τους διαγνωστικούς αυτούς ελέγχους παρουσιάζονται παρακάτω. 6
Διάγραμμα της Διασποράς των Καταλοίπων (1/4) Εικόνα 1 (α): Διάγραμμα της Διασποράς των Καταλοίπων. Πηγή: Διδάσκουσα (2015). 7
Διάγραμμα της Διασποράς των Καταλοίπων (2/4) Αν οι παρατηρήσεις συγκεντρώνονται στο πρώτο και τρίτο τεταρτημόριο τότε έχουμε θετική αυτοσυσχέτιση. Αντίθετα αν οι παρατηρήσεις συγκεντρώνονται στο δεύτερο και τέταρτο τεταρτημόριο έχουμε αρνητική αυτοσυσχέτιση. 8
Διάγραμμα της Διασποράς των Καταλοίπων (3/4) Εικόνα 1 (β). Διάγραμμα της Διασποράς των Καταλοίπων. Πηγή: Διδάσκουσα (2015). 9
Διάγραμμα της Διασποράς των Καταλοίπων (4/4) Αν τα σημεία των καταλοίπων δεν αλλάζουν συχνά στον άξονα ΧΧ έχουμε θετική αυτοσυσχέτιση, στην αντίθετη περίπτωση υπάρχει αρνητική αυτοσυσχέτιση. 10
Διαγνωστικός Έλεγχος των Durbin Watson (DW statistic, d-test) (1/8) Χρησιμοποιούμε κάποιες τεχνικές ώστε να έχουμε τη δυνατότητα να διαπιστώσουμε με περισσότερη ακρίβεια το πρόβλημα της αυτοσυσχέτισης. Μια από τις πιο γνωστές τεχνικές διάγνωσης της αυτοσυσχέτισης των καταλοίπων είναι ο έλεγχος των Durbin Watson (the Durbin Watson test). Για να εφαρμόσουμε το διαγνωστικό έλεγχο των Durbin Watson θα πρέπει να ισχύουν οι παρακάτω προϋποθέσεις: Η συνάρτηση της παλινδρόμησης θα πρέπει να περιλαμβάνει σταθερό όρο. Ο διαταρακτικός όρος θα πρέπει να ακολουθεί αυτοσυσχέτιση πρώτης τάξης. Μεταξύ των ανεξάρτητων μεταβλητών δεν πρέπει να περιλαμβάνεται ως ανεξάρτητη η εξαρτημένη μεταβλητή με χρονική υστέρηση. 11
Διαγνωστικός Έλεγχος των Durbin Watson (DW statistic, d-test) (2/8) Ο διαγνωστικός έλεγχος των Durbin Watson ή η στατιστική των DW ή το στατιστικό d όπως έχουμε αναφέρει χρησιμοποιείται για να ελεγχθεί η αυτοσυσχέτιση πρώτης τάξης AR(1). Οι υποθέσεις για τον έλεγχο της αυτοσυσχέτισης διατυπώνονται ως εξής: H o : Δεν υπάρχει αυτοσυσχέτιση. Η α : Υπάρχει αυτοσυσχέτιση πρώτης τάξης AR(1). 12
Διαγνωστικός Έλεγχος των Durbin Watson (DW statistic, d-test) (3/8) Η στατιστική των Durbin Watson για τον έλεγχο των παραπάνω υποθέσεων υπολογίζεται ως εξής. Εκτιμούμε τα κατάλοιπα e t της γραμμικής παλινδρόμησης που θέλουμε να εξετάσουμε. Υπολογίζουμε στη συνέχεια το στατιστικό d από τον παρακάτω τύπο: DW = d = t=2 n e t e 2 t 1 n t=1 e 2 t 13
Διαγνωστικός Έλεγχος των Durbin Watson (DW statistic, d-test) (4/8) Αν υποθέσουμε ότι σε μεγάλα δείγματα οι ποσότητες n t=1 e 2 n t t=2 e 2 n 2 t t=2 e t 1 προσεγγιστικά ίσες μεταξύ τους τότε: d = 2 t=2 n 2 e t 1 n 2 2 t=2 n e t e t 1 n 2 = e t t=2 e t 1 n = 2 1 t=2 e t e t 1 n t=2 2 e t 1 t=2 Δεδομένου ότι: ρ = t=2 n τότε: d 2 1 ρ e t e t 1 n t=2 e2 t 1 14
Διαγνωστικός Έλεγχος των Durbin Watson (DW statistic, d-test) (5/8) Ο συντελεστής ρ είναι ο εκτιμητής των ελαχίστων τετραγώνων της συνάρτησης της παλινδρόμησης: ϵ t = ρ 1 ϵ t 1 + u t Επειδή οι τιμές που μπορεί να πάρει ο συντελεστής ρ είναι μεταξύ του -1 και 1, έπεται ότι το d παίρνει τιμές μεταξύ του 0 και 4. 15
Διαγνωστικός Έλεγχος των Durbin Watson (DW statistic, d-test) (6/8) Εικόνα 2: Κατανομή Durbin Watson. Πηγή: Διδάσκουσα (2015). 16
Διαγνωστικός Έλεγχος των Durbin Watson (DW statistic, d-test) (7/8) Οι Durbin Watson κατασκεύασαν μία κατανομή, όπου το στατιστικό d κατανέμεται συμμετρικά γύρω από την τιμή 2. Οι κριτικές τιμές της κατανομής προσδιορίζονται από τα όρια d L και d U, όπου d L =κατώτερο όριο (lower bound) και d U =ανώτερο όριο (upper bound). Οι τιμές των ορίων d L και d U εξαρτώνται από τον αριθμό των ανεξάρτητων μεταβλητών του υποδείγματος της παλινδρόμησης, και τον αριθμό των παρατηρήσεων. 17
Διαγνωστικός Έλεγχος των Durbin Watson (DW statistic, d-test) (8/8) Από το παραπάνω σχήμα συμπεραίνουμε ότι: Aν 0 < d < d L έχουμε θετική αυτοσυσχέτιση. Αν d L < d < d U δεν είναι βέβαιο αν υπάρχει θετική αυτοσυσχέτιση (αβέβαιη περιοχή). Αν d U < d δεν υπάρχει θετική αυτοσυσχέτιση. Οι Bartelis and Goodhew (1981) έχουν αποδείξει ότι οι αβέβαιες περιοχές οφείλονται στη συσχέτιση που πιθανόν υπάρχει μεταξύ των καταλοίπων και των ανεξάρτητων μεταβλητών. 18
Αδυναμίες του Durbin-Watson (DW) test 1) Το κριτήριο των Durbin - Watson είναι κατάλληλο μόνο για τον έλεγχο της αυτοσυσχέτισης πρώτης τάξης. 2) Η αβέβαιη περιοχή του κριτηρίου είναι μια σοβαρή αδυναμία του. 3) Ο έλεγχος των Durbin - Watson στην περίπτωση που μεταξύ των ερμηνευτικών μεταβλητών της παλινδρόμησης περιλαμβάνεται και η εξαρτημένη μεταβλητή με χρονικές υστερήσεις δίνει αναξιόπιστα αποτελέσματα. 19
Βιβλιογραφία Βάμβουκας, Γ. (2007). Σύγχρονη Οικονομετρία: Ανάλυση και Εφαρμογές, Αθήνα, Οικονομικό Πανεπιστήμιο Αθηνών. Βενέτης, Ι. (2009) Εισαγωγικές διαλέξεις στην Οικονομετρία, Γκιούρδας Εκδοτική, Αθήνα. Δριτσάκη, Χ. και Μ. Δριτσάκη (2013) Εισαγωγή στην Οικονομετρία με τη χρήση του E-Views, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, Αθήνα. Χρήστου, Κ.Γ. (2002). Εισαγωγή στην Οικονομετρία. Αθήνα. Gutenberg. Gujarati D. N. (2003). Basic Econometrics, New York, McGraw- Hill. Maddala G.S. (1992). Introductory Econometrics, New Jersey, Prentice-Hall. 20
Τέλος Ενότητας
Σημείωμα Αναφοράς Copyright ΤΕΙ Δυτικής Μακεδονίας, Δρ. Χαϊδώ Δριτσάκη. «Οικονομετρία Ι». Έκδοση: 1.0. Κοζάνη 2015. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: 22
Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο. που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο. που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο. Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. 23
Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς. το Σημείωμα Αδειοδότησης. τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων. το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει). μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους. 24