Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ekonometrika_teoria.doc
Скачиваний:
39
Добавлен:
24.12.2018
Размер:
1.02 Mб
Скачать

25. Тест Голдфелда–Квандта гомоскедастичности случайных возмущений в схеме Гаусса – Маркова

Тест Голдфелда-Квандта предназначен для проверки предпосылки

VПравая фигурная скобка 3ar(u1)=Var(u2)=…=Var(un)= Ϭ2 теоремы Гаусса-Маркова о гомоскедастичности случайного остатка в модели y=a0+a1x1+a2x2+…+akxk+u (1)

Прямая со стрелкой 1Прямая со стрелкой 2 E(u | x)=0, E(u2 | x)= Ϭu2

тПрямая со стрелкой 4Прямая со стрелкой 5Прямая со стрелкой 6.е. для проверки статистической гипотезы о равенстве дисперсий случайных остатков в уравнениях наблюдений y = X a + a :

H0 : Var(u1)=Var(u2)=…=Var(un)= Ϭ2 (2)

Неадекватность гипотезы (2) порождает негативные для МНК-оценок

Полилиния 14

aПрямая со стрелкой 7Прямая со стрелкой 8Прямая со стрелкой 9Прямая со стрелкой 11Прямая со стрелкой 12 =f (X, y )=f МНК(X, y )=M(X) y =(XTX)-1XT y

Полилиния 15Полилиния 16Полилиния 17

Полилиния 13 u12 + u22 + … + un2

Ϭu2 = n – ( k + 1) определённые последствия.

Рассмотрим алгоритм теста (статистической процедуры) Голдфелда-Квандта, а затем проведём его обоснование. Тест Голдфелда-Квандта реализуется в итоге следующих шагов.

ШПрямая со стрелкой 18Прямая со стрелкой 19Прямая со стрелкой 20аг 1. Уравнения наблюдений объекта y = X a + a следует упорядочить по возрастанию суммы модулей значений предопределённых переменных модели (1), т.е. по возрастанию значений

z1 = |x1i| + |x1i| +…+ |x1i| (3)

ЗПрямая со стрелкой 22амечание. В этот пункт процедуры Голдфелда-Квандта заложена естественная предпосылка, что возможная гетероскедастичность случайного остатка в модели (1), т.е. зависимость его условий дисперсии Var(u) = E(u2 | x) от объясняющих переменных модели, имеет специальный вид:

E(u2 | x) = f(|x1|+|x2|+…+|xk|) = f(z), (4)

ППрямая со стрелкой 25Прямая со стрелкой 24Прямая со стрелкой 26Прямая со стрелкой 27Прямая со стрелкой 28ричём функция f(z) является либо возрастающей, либо убывающей. Нужно подчеркнуть, что если случайный остаток гомоскедастичен, то любая зависимость Var(u) = E(u2 | x) от x, а частности зависимость (4), отсутствует. Добавим, что после вычисления в отдельном столбце листа Excel величин (3) упорядочение уравнений наблюдений y = X a + a осуществляется командой «Сортировка по возрастанию» из категории «Данные».

Шаг 2. По первым n упорядоченным уравнениям наблюдений объекта (где n удовлетворяет условиям

k+1 < n, n 0,3n, (5)

k+1 – количество оцениваемых коэффициентов функции регрессии) вычислить МНК-оценки параметров модели и величину nПолилиния 29

ESS1 = ∑ ui2, (6)

i=1

гПолилиния 30Полилиния 32Полилиния 33Полилиния 34де

uПолилиния 31i = yi – yi = yi – (a0 +a1x1i + … + akxki) - (7)

МНК-оценка случайного возмущения ui.

Замечание. Напомним, что функция ЛИНЕЙН Excel размещает величину ESS в ячейке Bn+5, т.е. во втором столбце последней строки выделенного массива.

Шаг 3. По последним n упорядоченным уравнениям наблюдений вычислить МНК-оценку параметров модели и величину ESS, которую обозначим ESS2.

Шаг 4. Вычислить статистику

ESS1

GQ = ESS2 (8)

Шаг 5. Задаться уровнем значимости ɑ и с помощью функции FРАСПОБР Excel при количествах степеней свободы ʋ1, ʋ2, где

ʋ1=ʋ2= n - (k+1),

определить (1- ɑ)-квантиль, Fкрит=F1-ɑ распределения Фишера.

Шаг 6. Принять гипотезу (2), если справедливы неравенства

GПравая фигурная скобка 35QFкрит (9)

GQ-1Fкрит

т.е. при справедливых неравенствах (9) случайный остаток в модели (1) полагать гомоскедастичным. В противном случае гипотезу (2) отклонить как противоречащую реальным данным и сделать вывод о гетероскедастичности случайного остатка в модели (1).

ЗПрямая со стрелкой 36Прямая со стрелкой 37Прямая со стрелкой 38амечание. Обсужденный выше тест корректен в ситуации, когда случайные остатки в уравнениях наблюдений y = X a + a распределены по нормальному закону и все другие предпосылки теоремы Гаусса-Маркова справедливы.

Проведём обоснование теста Голдфелда-Квандта. Если вектор случайных остатков в уравнениях наблюдений имеет нормальный закон распределения и все предпосылки теоремы Гаусса-Маркова справедливы, то согласно

величины ESS1 и ESS2 являются случайными переменными и распределены (с точностью до множителя Ϭu2) по закону хи-квадрат с количеством степеней свободы n-(k+1). Кроме того, согласно предпосылке

Cov(ui,uj)=0, ij

эти переменные независимые. Значит, и статистика (8), и обратная к ней величина GQ-1 являются случайной переменной и имеют распределение Фишера с количествами степеней свободы ʋ1, ʋ2. Следовательно, критерием гипотезы (2) может служить множество

Z[H1]=( F1-ɑ, +∞). (10)

Если величина GQ (или величина GQ-1) попадает в множество (10), то гипотезу (2) следует отклонить в пользу альтернативной гипотезы

H1=H0, (11)

Представляющей отрицание гипотезы (2), т.е. означающей гомоскедастичность случайного остатка в модели (1). Второе условие (приближенное равенство) в (5) обеспечивает максимальную мощность критерия (9).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]