background image

 
 
 
 
 

 

mgr Grzegorz Stolarczyk  

 

Ekonometria 1 

 
  

BLOK 4 

Weryfikacja liniowych modeli ekonometrycznych 

 

Weryfikacja  modelu  liniowego  szacowanego  klasyczn

ą

  metod

ą

  najmniejszych  kwadratów  polega 

na zbadaniu:  

• 

merytorycznej oceny sensowno

ś

ci ocen parametrów strukturalnych modelu,  

• 

dopasowania modelu do danych empirycznych,  

• 

istotno

ś

ci parametrów strukturalnych modelu,  

• 

własno

ś

ci składnika losowego 

 

Przykład 1.  

Na podstawie danych dotycz

ą

cych wydajno

ś

ci pracy prosz

ę

 zweryfikowa

ć

 model liniowy 

26

9

,

0

8

,

4

3

2

^

+

=

x

x

y

 

X

2

 

X

3

 

14 

0,4 

15 

17 

0,6 

13 

14,5 

0,4 

15 

20 

0,7 

11 

21,6 

10 

23 

1,2 

10 

24,5 

28 

1,5 

26,4 

1,5 

29 

1,7 

 

Rozwi

ą

zanie:  

1.  Badanie merytorycznej oceny sensowno

ś

ci ocen parametrów strukturalnych modelu 

 

Sprawdzamy czy współczynnik korelacji pomi

ę

dzy zmiennymi Y, X

2

 i X

3

 i znak ocen parametrów s

ą

 

jednakowe.  

R

yx2

 = 0,972, R

yx3

 = -0,985 

Znaki parametrów:  

a

1

 = 4,8, a

2

 = -0,9 

 

Znaki  si

ę

  zgadzaj

ą

,  wi

ę

c  uzyskane  szacunki  parametrów  modelu  wskazuj

ą

  kierunek  zale

Ŝ

no

ś

ci 

mi

ę

dzy  zmienn

ą

  obja

ś

nian

ą

  a  zmiennymi  obja

ś

niaj

ą

cymi  x

2

  i  x

3

  zgodny  z  zale

Ŝ

no

ś

ci

ą

  wynikaj

ą

c

ą

                  

z danych empirycznych. Przechodzimy do nast

ę

pnego etapu weryfikacji.  

background image

 
 
 
 
 

 

mgr Grzegorz Stolarczyk  

 

Ekonometria 1 

 
  

2.  Badanie dopasowania modelu do danych empirycznych 

 

Ocena  dopasowania  modelu  do  danych  empirycznych  ma  na  celu  sprawdzenie,  czy  model  ten               

w wystarczaj

ą

co wysokim stopniu wyja

ś

nia kształtowanie si

ę

 zmiennej obja

ś

nianej. 

Obliczamy współczynnik zgodno

ś

ci ze wzoru:  

=

=

=

n

i

n

i

Y

Y

e

1

2

1

2

2

)

(

ϕ

 

=

n

i

e

1

2

= 1,24 

 

Y

 

2

)

(

Y

Y

 

 

14 

60,84 

 

17 

23,04 

 

14,5 

53,29 

 

20 

3,24 

 

21,6 

0,04 

 

23 

1,44 

 

24,5 

7,29 

 

28 

38,44 

 

26,4 

21,16 

 

29 

51,84 

ś

rednia 

21,8 

 

suma 

 

260,62 

 

=

2

ϕ

004758

,

0

2

,

260

24

,

1

=

 

Liczymy współczynnik determinacji:  

2

2

1

ϕ

=

R

 

=

2

R

1 - 0,004758 = 0,995242 

Trzeci

ą

 miar

ą

 dopasowania jest współczynnik zmienno

ś

ci losowej, który wyra

Ŝ

a si

ę

 wzorem:  

%

100

=

Y

Se

We

 

gdzie: 

Se

2

Se

=

- odchylenie standardowe składnika losowego 

background image

 
 
 
 
 

 

mgr Grzegorz Stolarczyk  

 

Ekonometria 1 

 
  

W naszym przykładzie wynosi on: 

=

We

%

93

,

1

%

100

8

,

21

421

,

0

=

 

Z oblicze

ń

 wynika, 

Ŝ

e model jest bardzo dobrze dopasowany do danych empirycznych. Jak wynika 

ze  współczynnika  determinacji  ponad  99%  zmienno

ś

ci  zmiennej  obja

ś

nianej  została  wyja

ś

niona           

przez model. 

 

Przykład 2. 

Prosz

ę

  na  podstawie  danych  zbada

ć

  dopasowanie  modelu  do  danych  empirycznych  za  pomoc

ą

 

współczynnika zgodno

ś

ci i determinacji: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Model ma posta

ć

:  

1

^

48

,

0

87

,

111

X

y

=

 

 

Rozwi

ą

zanie:  

Liczymy miary dopasowania modelu: 

=

2

ϕ

0,90 

=

2

R

0,10 

Jak  wida

ć

  z  oblicze

ń

  model  wyja

ś

nia  zaledwie  10%  zmienno

ś

ci  zmiennej  obja

ś

nianej  i  jest 

ź

le 

dopasowany do danych empirycznych. 

Powinni

ś

my  zatem  zmieni

ć

  posta

ć

  analityczn

ą

  modelu  i  poszuka

ć

  modelu  nieliniowego,                  

który by najlepiej opisywał badane zjawisko lub znale

źć

 inne zmienne obja

ś

niaj

ą

ce liniowo powi

ą

zane 

ze zmienn

ą

 obja

ś

nian

ą

.  

 

 

 

 

 

 

X

1

 

99 

107 

115 

113 

116 

117 

109 

107 

101 

14 

background image

 
 
 
 
 

 

mgr Grzegorz Stolarczyk  

 

Ekonometria 1 

 
  

Przykład 3. 

Prosz

ę

 na podstawie danych zbada

ć

 dopasowanie modelu do danych empirycznych:  

X

1

 

X

2

 

10 

10 

16 

10 

12 

16 

10 

12 

12 

14 

10 

20 

12 

14 

20 

12 

16 

20 

12 

16 

22 

14 

18 

Rozwi

ą

zanie:  

Szacujemy parametry i otrzymujemy nast

ę

puj

ą

c

ą

 posta

ć

 modelu:  

252

,

0

447

,

0

039

,

1

2

1

^

+

+

=

x

x

y

 

Obliczamy miary dopasowania modelu:  

=

2

ϕ

0,011 

=

2

R

0,989 

=

We

3% 

 

Model jest bardzo dobrze dopasowany do danych rzeczywistych. Wyja

ś

nia prawie 99% zmienno

ś

ci 

zmiennej obja

ś

nianej.  

 

 

3.  Badanie istotno

ś

ci parametrów strukturalnych modelu 

 

Przykład 1. 

Sprawdzamy  na  podstawie  modelu  opisuj

ą

cego  wydajno

ść

  pracy  czy  parametry  modelu  istotnie 

Ŝ

ni

ą

  si

ę

  od  zera,  a  tym  samym  czy  zmienne  obja

ś

niaj

ą

ce  w  sposób  istotny  wpływaj

ą

  na  zmienn

ą

 

obja

ś

nian

ą

.  

Sprawdzamy istotno

ść

 ze wzoru:  

)

(

j

j

a

S

a

I

=

 

gdzie: 

j

a - 

warto

ść

 szacunku j-tego parametru 

)

(

j

a

S

- standardowy bł

ą

d szacunku j-tego parametru 

 

 

background image

 
 
 
 
 

 

mgr Grzegorz Stolarczyk  

 

Ekonometria 1 

 
  

Sprawdzamy istotno

ść

 parametrów: a

1

 i a

2

 

I

1

 = 

04

,

6

794

,

0

8

,

4

=

 

I

2

 = 

55

,

8

105

,

0

9

,

0

=

 

Warto

ść

 krytyczna I* dla poziomu istotno

ś

ci 

 = 0,05 i n-m stopni swobody wynosi I* = 2,365.  

Obliczone  I

1

  i  I

2

  s

ą

  wi

ę

ksze  od  warto

ś

ci  krytycznej,  wi

ę

c  parametry  istotnie  ró

Ŝ

ni

ą

  si

ę

  od  zera,                

a tym samym zmienne obja

ś

niaj

ą

ce X

2

 i X

3

 w sposób istotny wpływaj

ą

 na zmienn

ą

 obja

ś

nian

ą

  

Przykład 2. 

Prosz

ę

 zbada

ć

 istotno

ść

 parametrów a

1

 i a

modelu wiedz

ą

c, 

Ŝ

e:  

657

,

1

044

,

0

193

,

0

2

1

^

+

+

=

x

x

y

 

X

1

 

X

2

 

1,8 

2,2 

2,1 

2,5 

2,3 

2,8 

3,4 

2,8 

3,4 

4,6 

3,2 

5,3 

10 

3,6 

6,1 

10 

3,5 

6,9 

3,7 

7,9 

12 

3,8 

14 

4,2 

9,5 

15 

4,8 

12,3 

22 

 

Rozwi

ą

zanie:  

Wyznaczamy standardowe bł

ę

dy szacunku parametrów:  

S(a

1

) = 0,094 

S(a

2

) = 0,056 

 

Sprawdzamy istotno

ść

 parametrów:  

I

1

 = 2,056 

I

2

 = 0,786 

 

Warto

ść

 krytyczna I* dla poziomu istotno

ś

ci 

 = 0,05 i n-m stopni swobody wynosi I* = 2,228.  

Obliczone  I

1

  i  I

2

  s

ą

  mniejsze  od warto

ś

ci krytycznej, wi

ę

c parametry nieistotnie ró

Ŝ

ni

ą

 si

ę

 od zera,    

a  tym  samym  zmienne  obja

ś

niaj

ą

ce  X

1

  i  X

2

  nie  wpływaj

ą

  w  sposób  istotny  na  zmienn

ą

  obja

ś

nian

ą

background image

 
 
 
 
 

 

mgr Grzegorz Stolarczyk  

 

Ekonometria 1 

 
  

Nale

Ŝ

y  zmodyfikowa

ć

  zestaw  zmiennych  obja

ś

niaj

ą

cych  i  dobra

ć

  takie,  które  b

ę

d

ą

  silnie  wpływa

ć

            

na zmienn

ą

 obja

ś

nian

ą

.  

 

4.  Badanie własno

ś

ci składnika losowego 

 

Przykład 1. 

Procedur

ę

 badania własno

ś

ci składnika losowego przeprowadzamy na podstawie wektora reszt.  

Badanie przeprowadzamy na warto

ś

ciach wektora reszt z zadania dotycz

ą

cego wydajno

ś

ci pracy.  

a.  Badanie symetryczno

ś

ci 

Weryfikacja  hipotezy  o  symetryczno

ś

ci  rozkładu  odchyle

ń

  losowych  modelu  ma  na  celu  ocen

ę

 

trafno

ś

ci wyboru postaci analitycznej modelu. 

Do  sprawdzania  symetryczno

ś

ci  stosujemy  test  symetrii.  Sprawdzamy  ile  w  wektorze  reszt 

znajduje si

ę

 reszt dodatnich:  

-0,42 

-0,18 

0,08 

0,54 

-0,2 

0,24 

-0,00000000000034 

0,2 

0,4 

-0,66 

 

Mamy  5  reszt  dodatnich.  Wg  tablic  do  testu  symetrii  dla  n=10  liczba  reszt  dodatnich  powinna 

mie

ś

ci

ć

 si

ę

 w przedziale <2,8>. Mie

ś

ci si

ę

, wi

ę

c wektor reszt jest symetryczny.  

 

Przykład 2. 

Prosz

ę

 zbada

ć

 symetryczno

ść

 wektora reszt.  

0,40 

-1,16 

0,02 
0,04 

0,10 

0,01 

0,09 

0,50 

background image

 
 
 
 
 

 

mgr Grzegorz Stolarczyk  

 

Ekonometria 1 

 
  

Mamy 7 reszt dodatnich. Wg tablic do testu symetrii dla n=8 liczba reszt dodatnich powinna mie

ś

ci

ć

 

si

ę

  w  przedziale  <2,6>.  Nie  mie

ś

ci  si

ę

,  wi

ę

c  wektor  reszt  nie  jest  symetryczny.  Mo

Ŝ

e  to  by

ć

 

spowodowane niewła

ś

ciwym doborem postaci analitycznej modelu.  

 

b.  Losowo

ść

 

Weryfikacja  hipotezy  o  losowo

ś

ci  rozkładu  odchyle

ń

  losowych  modelu  ma  na  celu,  tak  jak                     

w przypadku symetryczno

ś

ci, ocen

ę

 trafno

ś

ci wyboru postaci analitycznej modelu. 

Do  sprawdzania  losowo

ś

ci  wykorzystujemy  test  serii.  Seria  jest  to  ci

ą

g  kolejnych  reszt  o  tym 

samym znaku.  

 

Przykład 1: 

 

-0,42 

-0,18 

1 seria 

0,08 

0,54 

2 seria 

-0,2 

3 seria 

0,24 

4 seria 

-0,00000000000034 

5 seria 

0,2 

0,4 

6 seria 

-0,66 

7 seria 

 

Sprawdzamy czy liczba serii mie

ś

ci si

ę

 w przedziale odczytanym z tablic do testu serii dla poziomu 

istotno

ś

ci 

 = 0,05.  

Dolna granica przedziału odczytana z tablic to 3, a górna granica to 8 serii. Liczba serii w zadaniu 

to 7, wi

ę

c wektor reszt ma charakter losowy.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

 
 
 
 
 

 

mgr Grzegorz Stolarczyk  

 

Ekonometria 1 

 
  

Przykład 2. 

Prosz

ę

 zbada

ć

 losowo

ść

 wektora reszt.  

^

Y

 

3086,07  2901,313 
3336,04  3177,106 
3407,02  3452,898 
3644,65  3646,897 
3888,45  3987,356 
4160,02  4239,379 
4456,29  4637,861 
4712,43  4930,781 
5135,22  5254,113 
5283,35  5519,422 
5558,01  5842,754 
6008,58  6329,672 
6644,31  6799,464 
7363,37  7187,463 
8131,80  7510,795 
8863,20  7912,079 
9464,98  8323,848 
9937,15  9389,962 

10236,50 

10169,8 

10001,96  10319,06 

9403,26  10251,59 
8273,76  7984,427 
7820,10  8234,373 
8289,19  8854,465 
8752,10  9000,925 

 

Liczymy warto

ś

ci wektora reszt i sprawdzamy liczb

ę

 serii:  

184,76 
158,94 

-45,88 

-2,25 

-98,91 
-79,36 

-181,57 
-218,35 
-118,89 
-236,07 
-284,74 
-321,09 
-155,15 

175,90 
621,00 
951,12 

1141,13 

background image

 
 
 
 
 

 

mgr Grzegorz Stolarczyk  

 

Ekonometria 1 

 
  

547,19 

66,70 

-317,11 
-848,33 

289,33 

-414,27 
-565,28 
-248,83 

 

Dolna granica przedziału odczytana z tablic testu serii to 8, a górna granica to 16 serii. Liczba serii 

w  zadaniu  to  6,  wi

ę

c  wektor  reszt  nie  ma  charakteru  losowego.  Nale

Ŝ

y  zmieni

ć

  posta

ć

  analityczn

ą

 

modelu.  

 

c.  Stacjonarno

ść

 

 

Badanie stacjonarno

ś

ci odchyle

ń

 losowych ma na celu sprawdzenie stało

ś

ci ich wariancji. 

Badanie  stacjonarno

ś

ci  odnosi  si

ę

  modeli  dynamicznych  i  polega  na  sprawdzeniu czy moduł wektora 

reszt jest liniowo zale

Ŝ

ny od czasu.  

Sprawdzamy statystyk

ę

 na stacjonarno

ść

 wg wzoru:  

2

,

,

1

2

t

e

t

e

r

n

r

f

=

 

gdzie: 

t

e

r

,

współczynnik korelacji pomi

ę

dzy modułem wektora reszt i czasem:  

(

)

( )

(

)

( )

=

=

=

=

n

t

n

t

t

n

t

t

t

e

t

t

e

e

t

t

e

e

r

1

1

2

2

1

,

 

Przypominamy, 

Ŝ

e  jest  to  statystyka  pozwalaj

ą

ca  bada

ć

  istotno

ść

  dowolnego  współczynnika 

korelacji liniowej. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

 
 
 
 
 

 

mgr Grzegorz Stolarczyk  

 

10 

Ekonometria 1 

 
  

Przykład 1. 

Obliczamy współczynnik korelacji na podstawie obserwacji (dane z zadania z wydajno

ś

ci

ą

 pracy):  

t

e

 

0,42 

0,18 

0,08 

0,54 

0,2 

0,24 

0,00000000000034 

0,2 

0,4 

0,66 

10 

 

t

e

r

,

0,241 

=

f

2

241

,

0

1

2

10

241

,

0

= 0,701 

Z  tablic  rozkładu  Studenta  odczytujemy  dla  poziomu  istotno

ś

ci 

  =  0,05  i  n-2  stopni  swobody 

warto

ść

  krytyczn

ą

 

f

*=

2,306.  Jest  ona  wi

ę

ksza  od  obliczonej  warto

ś

ci 

f

,  wi

ę

c  wektor  reszt  jest 

stacjonarny, czyli niezale

Ŝ

ny od czasu. Wariancja odchyle

ń

 losowych jest tym samym stała w czasie. 

 

Przykład 2. 

Prosz

ę

 sprawdzi

ć

 stacjonarno

ść

 wektora reszt 

t

e

 

0,01 

0,1 

0,25 

0,3 

0,5 

0,9 

0,55 

0,6 

0,7 

0,86 

10 

 

 

 

 

background image

 
 
 
 
 

 

mgr Grzegorz Stolarczyk  

 

11 

Ekonometria 1 

 
  

Rozwi

ą

zanie:  

Liczymy współczynnik korelacji 

t

e

r

,

:  

t

e

r

,

= 0,886 

Warto

ść

 statystyki:  

=

f

 5,411 

Z  tablic  rozkładu  Studenta  odczytujemy  dla  poziomu  istotno

ś

ci 

  =  0,05  i  n-2  stopni  swobody 

warto

ść

 krytyczn

ą

 

f

*=

2,306. Jest ona mniejsza od obliczonej warto

ś

ci 

f

, wi

ę

c wektor reszt nie jest 

stacjonarny, czyli jest zale

Ŝ

ny od czasu. Aby spróbowa

ć

 wyeliminowa

ć

 zjawisko stacjonarno

ś

ci mo

Ŝ

na 

zastosowa

ć

 inn

ą

 metod

ę

 estymacji parametrów modelu.  

 

d.  Autokorelacja 

 

Jednym  z  warunków  stosowalno

ś

ci  KMNK  jest  zało

Ŝ

enie  o  niezale

Ŝ

no

ś

ci  składników  losowych. 

Zjawisko  takie  (  istotna  zale

Ŝ

no

ść

  składników  losowych  z  ró

Ŝ

nych  momentów  czasu)  nazywamy 

zjawiskiem autokorelacji 

Badanie  autokorelacji,  tak  jak  w  przypadku  stacjonarno

ś

ci,  odnosi  si

ę

  do  modeli  dynamicznych. 

Jest to zjawisko niepo

Ŝą

dane.  

Do badania autokorelacji stosujemy test Durbina – Watsona.  

Obliczamy statystyk

ę

(

)

=

=

=

n

t

t

n

t

t

t

e

e

e

f

1

2

2

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

 
 
 
 
 

 

mgr Grzegorz Stolarczyk  

 

12 

Ekonometria 1 

 
  

Przykład 1. 

 

t

e

 

 

 

 

 

-0,42 

1

t

e

 

(

)

1

t

t

e

e

 

(

)

2

1

t

t

e

e

   

-0,18 

-0,42 

0,24 

0,0576   

0,08 

-0,18 

0,26 

0,0676   

0,54 

0,08 

0,46 

0,2116   

-0,2 

0,54 

-0,74 

0,5476   

0,24 

-0,2 

0,44 

0,1936   

-0,00000000000034 

0,24 

-0,24 

0,0576   

0,2 

-0,00000000000034 

0,2 

0,04   

0,4 

0,2 

0,2 

0,04   

-0,66 

0,4 

-1,06 

1,1236   

 

-0,66 

 

2,3392  suma 

 

=

f

886

,

1

24

,

1

3392

,

2

=

 

Sprawdzamy warto

ś

ci krytyczne dla rozkładu statystyki Durbina – Watsona. Odczytany przedział z 

tablic dla poziomu istotno

ś

ci 

 = 0,05, n=10 i liczby zmiennych obja

ś

niaj

ą

cych k=2 to <0,697, 1,641>.  

Warto

ść

 statystyki f jest wi

ę

ksza od górnej granicy przedziału, wi

ę

c autokorelacja nie wyst

ę

puje.  

 

Przykład 2. 

Prosz

ę

 na podstawie danych zbada

ć

 czy wyst

ę

puje autokorelacja wektora reszt.  

t

e

 

3,362 
3,660 
0,661 

-2,520 
-3,383 
-3,041 
-0,864 

2,126 

 

 

 

 

 

 

background image

 
 
 
 
 

 

mgr Grzegorz Stolarczyk  

 

13 

Ekonometria 1 

 
  

Rozwi

ą

zanie:  

Stosujemy test Durbina – Watsona.  

Obliczamy statystyk

ę

 do testu Durbina – Watsona:  

t

e

 

 

 

 

 

t

e

2

 

3,362 

1

t

e

 

(

)

1

t

t

e

e

 

(

)

2

1

t

t

e

e

 

 

11,302 

3,660 

3,362 

0,298 

0,089 

 

13,392 

0,661 

3,660 

-2,999 

8,993 

 

0,437 

-2,520 

0,661 

-3,180 

10,114 

 

6,349 

-3,383 

-2,520 

-0,863 

0,745 

 

11,444 

-3,041 

-3,383 

0,341 

0,117 

 

9,250 

-0,864 

-3,041 

2,177 

4,740 

 

0,747 

2,126 

-0,864 

2,990 

8,943 

 

4,520 

 

2,126 

 

33,740  suma 

57,440 

 

=

f

587

,

0

440

,

57

740

,

33

=

 

Sprawdzamy  warto

ś

ci  krytyczne  dla  rozkładu  statystyki  Durbina  –  Watsona.  Odczytany  przedział         

z tablic dla poziomu istotno

ś

ci 

 = 0,05, n=8 i liczby zmiennych obja

ś

niaj

ą

cych k=1 to <0,763, 1,332>.  

Warto

ść

 statystyki f jest mniejsza od dolnej granicy przedziału, wi

ę

c autokorelacja wyst

ę

puje. Mo

Ŝ

to  by

ć

  spowodowane  np.  nieprawidłowym  doborem  postaci  analitycznej  modelu  lub  złym  wyborem 

zmiennych  obja

ś

niaj

ą

cych.  W  przypadku  wyst

ą

pienia  autokorelacji  mo

Ŝ

na  równie

Ŝ

  zastosowa

ć

  inn

ą

 

metod

ę

 szacowania parametrów modelu.  

 

Przykład 3. 

Na podstawie danych prosz

ę

 sprawdzi

ć

 autokorelacj

ę

 składnika losowego 

830

,

1

005

,

1

3

^

=

x

y

 

x

3

 

100 

100 

106,3 

103,7 

108,7 

111,9 

114,4 

119,7 

119,3 

123,3 

123,2 

126,1 

133,4 

131,8 

142,6 

140,8 

 

 

 

background image

 
 
 
 
 

 

mgr Grzegorz Stolarczyk  

 

14 

Ekonometria 1 

 
  

Rozwi

ą

zanie:  

Wyznaczamy warto

ś

ci teoretyczne zmiennej obja

ś

nianej i wektora reszt.  

^

Y

 

98,717 

1,283 

102,438 

3,862 

110,683 

-1,983 

118,525 

-4,125 

122,145 

-2,845 

124,960 

-1,760 

130,691 

2,709 

139,741 

2,859 

 

Obliczamy statystyk

ę

 do testu Durbina – Watsona:  

t

e

 

 

 

 

 

t

e

2

 

1,283 

1

t

e

 

(

)

1

t

t

e

e

 

(

)

2

1

t

t

e

e

 

 

1,645 

3,862 

1,283 

2,580 

6,655 

 

14,918 

-1,983 

3,862 

-5,845 

34,162 

 

3,930 

-4,125  -1,983 

-2,143 

4,591 

 

17,017 

-2,845  -4,125 

1,280 

1,639 

 

8,093 

-1,760  -2,845 

1,085 

1,177 

 

3,098 

2,709  -1,760 

4,469 

19,970 

 

7,337 

2,859 

2,709 

0,151 

0,023 

 

8,176 

 

2,859 

 

68,217 

suma 

64,215 

 

=

f

062

,

1

215

,

64

217

,

68

=

 

 

Sprawdzamy warto

ś

ci krytyczne dla rozkładu statystyki Durbina – Watsona. Odczytany przedział          

z tablic dla poziomu istotno

ś

ci 

 = 0,05, n=8 i liczby zmiennych obja

ś

niaj

ą

cych k=1 to <0,763, 1,332>.  

Warto

ść

 statystyki f mie

ś

ci si

ę

 w przedziale, wi

ę

c test Durbina – Watsona nie rozstrzyga o tym,   

czy autokorelacja wyst

ę

puje. Musimy w takim przypadku zastosowa

ć

 test na istotno

ść

 współczynnika 

korelacji zgodnie ze wzorem:  

2

,

,

1

1

1

2

=

t

t

t

t

e

e

e

e

r

n

r

f

 

gdzie: 

1

,

t

t

e

e

r

- współczynnik korelacji pomi

ę

dzy wektorem reszt i wektorem reszt przesuni

ę

tym o jedn

ą

 

jednostk

ę

 czasu 

background image

 
 
 
 
 

 

mgr Grzegorz Stolarczyk  

 

15 

Ekonometria 1 

 
  

Obliczamy:  

t

e

 

 

1,283 

1

t

e

 

3,862 

1,283 

-1,983 

3,862 

-4,125  -1,983 
-2,845  -4,125 
-1,760  -2,845 

2,709  -1,760 
2,859 

2,709 

 

2,859 

 

Współczynnik korelacji obliczony z cz

ęś

ci wspólnej tych dwóch wielko

ś

ci wynosi:  

1

,

t

t

e

e

r

0,422 

St

ą

d:  

=

f

1,140 

Z  tablic  rozkładu  Studenta  odczytujemy  dla  poziomu  istotno

ś

ci 

  =  0,05  i  n-2  stopni  swobody 

warto

ść

  krytyczn

ą

 

*=

2,447.  Jest  ona  wi

ę

ksza  od  obliczonej  warto

ś

ci 

f

,  wi

ę

c  współczynnik 

korelacji jest nieistotny, co powoduje, 

Ŝ

e autokorelacja nie wyst

ę

puje.  

 

e.  Rozkład normalny 

 

Badanie  normalno

ś

ci  rozkładu  odchyle

ń

  losowych  sprowadza  si

ę

  do  porównania  warto

ś

ci 

empirycznych dystrybuanty wektora reszt z dystrybuant

ą

 rozkładu normalnego. 

Badanie  rozkładu  normalnego  jest  szczególnie  wa

Ŝ

ne  w  przypadku  modeli  przeznaczonych                

do prognozowania. Do badania rozkładu wykorzystujemy test zgodno

ś

ci Hellwiga.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

 
 
 
 
 

 

mgr Grzegorz Stolarczyk  

 

16 

Ekonometria 1 

 
  

Przykład 1. 

 

 

e'=

j

S

e

 

e' uporz

ą

dkowany  F(e') 

Cele 

Cele puste 

 

-0,42 

-1,132 

-1,778  0,038 

[0  0,1)   

 

-0,18 

-0,485 

-1,132  0,129  [0,1  0,2)   

 

0,08 

0,216 

-0,539  0,295  [0,2  0,3)   

 

0,54 

1,455 

-0,485  0,314  [0,3  0,4)   

 

-0,2 

-0,539 

0,000  0,500  [0,4  0,5)  pusta 

 

0,24 

0,647 

0,216  0,585  [0,5  0,6)   

 

-0,00000000000034 

0,000 

0,539  0,705  [0,6  0,7)  pusta 

 

0,2 

0,539 

0,647  0,741  [0,7  0,8)   

 

0,4 

1,078 

1,078  0,859  [0,8  0,9)   

 

-0,66 

-1,778 

1,455  0,927  [0,9  1,0]   

Odchylenie 
Standardowe - S

j

 

0,371 

 

 

 

 

 

 

 

F(e') – warto

ść

 dystrybuanty rozkładu normalnego liczona za pomoc

ą

 funkcji dost

ę

pnej w Excelu 

„Rozkład. Normalny. S.” 

 

Liczba cel pustych wynosi K=2. Przedział z tablic testu Hellwiga wynosi <1,5>. Liczba cel pustych 

K=2 mie

ś

ci si

ę

 w przedziale, wi

ę

c wektor reszt ma rozkład normalny.  

 

Przykład 2. 

Prosz

ę

 zbada

ć

 normalno

ść

 rozkładu wektora reszt:  

0,1 
0,1 

0,15 

1,4 
0,5 

0,7 
0,9 
1,4 

-8,25 

 

 

 

 

 

 

background image

 
 
 
 
 

 

mgr Grzegorz Stolarczyk  

 

17 

Ekonometria 1 

 
  

Rozwi

ą

zanie: 

 

e'=

j

S

e

 

e' uporz

ą

dkowany 

F(e') 

Cele 

Cele puste 

 

0,1 

0,033 

-2,724 

0,003 

[0 

0,1)   

 

0,1 

0,033 

0,033 

0,513 

[0,1 

0,2)  pusta 

 

0,15 

0,050 

0,033 

0,513 

[0,2 

0,3)  pusta 

 

1,4 

0,462 

0,050 

0,520 

[0,3 

0,4)  pusta 

 

0,5 

0,165 

0,165 

0,566 

[0,4 

0,5)  pusta 

 

0,990 

0,231 

0,591 

[0,5 

0,6)   

 

0,7 

0,231 

0,297 

0,617 

[0,6 

0,7)   

 

0,9 

0,297 

0,462 

0,678 

[0,7 

0,8)  pusta 

 

1,4 

0,462 

0,462 

0,678 

[0,8 

0,9)   

 

-8,25 

-2,724 

0,990 

0,839 

[0,9 

1,0]  pusta 

Odchylenie 
Standardowe - S

j

 

3,029 

 

 

 

 

 

 

 

 

Liczba cel pustych wynosi K=6. Przedział z tablic testu Hellwiga wynosi <1,5>. Liczba cel pustych 

K=2 nie mie

ś

ci si

ę

 w przedziale, wi

ę

c wektor reszt nie ma rozkładu normalnego. Nie dyskwalifikuje       

to modelu, jednak w przypadku tworzenia na jego podstawie prognoz mog

ą

 wyst

ą

pi

ć

 ich zbyt du

Ŝ

ę

dy i mo

Ŝ

liwo

ść

 nie uzyskania prognozy dopuszczalnej.  

 

Zadanie 1. 

Prosz

ę

 zweryfikowa

ć

 model liniowy: 

82

,

2310

97

,

408

77

,

23

3

1

^

+

=

x

x

y

 

X

1

 

X

3

 

3086,07 

104 

6,7 

3336,04 

107 

7,2 

3407,02 

110 

7,7 

3644,65 

113 

3888,45 

117 

8,6 

4160,02 

119 

9,1 

4456,29 

122 

9,9 

4712,43 

124 

10,5 

5135,22 

129 

11 

5283,35 

135 

11,3 

5558,01 

140 

11,8 

6008,58 

145 

12,7 

6644,31 

151 

13,5 

7363,37 

157 

14,1 

8131,80 

162 

14,6 

8863,20 

172 

15 

9464,98 

179 

15,6 

9937,15 

186 

17,8 

10236,50 

193 

19,3 

10001,96 

201 

19,2 

9403,26 

193 

19,5 

8273,76 

163 

15,7 

background image

 
 
 
 
 

 

mgr Grzegorz Stolarczyk  

 

18 

Ekonometria 1 

 
  

7820,10 

189 

14,8 

8289,19 

191 

16,2 

8752,10 

192 

16,5 

 

 

 

 

 

S(a

1

12,26 

S(a

2

100,74 

S(a

0

670,35 

 

 

Zadanie 2. 

Prosz

ę

 na podstawie danych zbada

ć

 stacjonarno

ść

 wektora reszt.  

055

,

83

136

,

0

2

^

+

=

x

y

 

3,362 
3,660 
0,661 

-2,520 
-3,383 
-3,041 
-0,864 

2,126 

 

Zadanie 3. 

Prosz

ę

  na  podstawie  danych  zbada

ć

  dopasowanie  modelu  do  danych  empirycznych                        

oraz symetryczno

ść

 i losowo

ść

 składnika losowego.  

  

X

1

 

X

2

 

10 

10 

16 

10 

12 

16 

10 

12 

12 

14 

10 

20 

12 

14 

20 

12 

16 

20 

12 

16 

22 

14 

18 

 

252

,

0

447

,

0

039

,

1

2

1

^

+

+

=

x

x

y

 

 

 

background image

 
 
 
 
 

 

mgr Grzegorz Stolarczyk  

 

19 

Ekonometria 1 

 
  

Zadanie 4. 

Dane s

ą

 warto

ś

ci wektora reszt:  

2,4 
3,5 
0,4 

-1,5 
-2,3 

0,1 

-0,1 
-2,4 
-1,5 

1,3 
2,3 
0,5 

-3 

1,6 
2,2 

-0,5 

-3 

 

Prosz

ę

 sprawdzi

ć

 czy wektor reszt ma rozkład normalny.  

 

Zadanie 5. 

Do opisu PKB w Polsce w latach 1990 – 2003 zaproponowano wst

ę

pnie nast

ę

puj

ą

ce zmienne 

obja

ś

niaj

ą

ce:  

X1 – ko

ń

cowa produkcja rolnicza 

X2 – zbiory zbó

Ŝ

 w mln ton 

X3 – produkcja 

Ŝ

ywca w tys. ton 

X4 – skup produktów rolnych 

X5 – produkcja sprzedana przedsi

ę

biorstw 

X6 – wielko

ść

 inwestycje 

X7 – warto

ść

 

ś

rodków trwałych 

 

PKB 

Ko

ń

cowa produkcja 

rolnicza 

Zbiory zbó

Ŝ

 w 

mln t 

Pr. 

Ŝ

ywca w 

tys. ton 

Skup 

pr. rol. 

Pr. 

sprzedana 

przedsieb. 

Wielko

ść

 

inwestycji 

Warto

ść

 

ś

r. 

Trwałych 

100 

100 

24,1 

3325 

100 

100 

100 

100 

93 

98,4 

23,7 

3348 

82,8 

92 

97,2 

100,9 

95,4 

87,9 

17,1 

3211 

74,9 

94,6 

95,4 

102,1 

99 

94,9 

19,9 

2954 

71,9 

100,7 

96,1 

103,8 

104,1 

84,7 

18,5 

2694 

65,4 

112,8 

116 

106,7 

111,4 

98,5 

21,8 

2959 

74,9 

123,7 

133,3 

107 

118,1 

97,6 

21,4 

3105 

78,1 

134 

160,1 

113,5 

126,1 

99,4 

20,8 

3021 

83,6 

149,4 

182,2 

117,6 

background image

 
 
 
 
 

 

mgr Grzegorz Stolarczyk  

 

20 

Ekonometria 1 

 
  

132,2 

104,6 

22,3 

3242 

91,5 

154,7 

202,6 

121,4 

137,6 

100,4 

21,2 

3296 

96,5 

160,3 

193,1 

125,8 

143,1 

97,2 

18,3 

3119 

99,1 

171 

170,1 

130 

144,5 

105,6 

21,5 

3119 

100,4 

172 

163 

133,1 

146,5 

105,7 

21 

3339 

110,3 

173,9 

150 

136,4 

152,1 

108,3 

17,9 

3640 

117,9 

188 

159,5 

139,1 

 

Prosz

ę

 dobra

ć

 zmienne obja

ś

niaj

ą

ce do modelu, oszacowa

ć

 parametry i przeprowadzi

ć

 weryfikacj

ę

 

modelu.