background image

 

 

 

 

Konstrukcja modelu 

Konstrukcja modelu 

ekonometrycznego i estymacja 

ekonometrycznego i estymacja 

parametrów modelu 

parametrów modelu 

ekonometrycznego

ekonometrycznego

1.

1.

Wybór postaci analitycznej

Wybór postaci analitycznej

2.

2.

Estymacja - Metoda 

Estymacja - Metoda 

najmniejszych kwadratów

najmniejszych kwadratów

Dr Krystyna Melich-
Iwanek
Katedra Ekonometrii
melich@ue.katowice.
pl

background image

 

 

 

 

Postać analityczna równania  - 

Postać analityczna równania  - 

FUNKCJA LINIOWA

FUNKCJA LINIOWA

yt

0

α

X

1

α

Y

background image

 

 

 

 

FUNKCJA WYKŁADNICZA

FUNKCJA WYKŁADNICZA

0

1

α

X

1

α

0

α

Y

,

background image

 

 

 

 

•a

o

, podobnie jak w przypadku funkcji 

liniowej, interpretowany jest jako poziom 
zmiennej endogenicznej Y, gdy zmienna 
objaśniająca przyjmuje wartość zero. 
•a

l

 nazywane jest stopą wzrostu, tzn. wzrost 

wartości zmiennej objaśniającej X o 
jednostkę powoduje zmianę poziomu 
zmiennej objaśnianej Y o (a

l

 - 1) 100%. 

(większe od jedności wartości a

l

 oznaczają 

wzrost wartości zmiennej objaśnianej)

Inne postacie funkcji 
wykładniczej

,

X

1

α

0

α

Y

e

,

X

1

α

0

α

Y

10

Funkcja jest 

rosnąca

,

gdy

 

1



Funkcja jest 

malejąca

,

gdy

 



background image

 

 

 

 

FUNKCJA POTĘGOWA

FUNKCJA POTĘGOWA

1

α

0

X

α

background image

 

 

 

 



to wartość zmiennej Y, 

gdy X=1



1

to elastyczność zmiennej 

Y względem zmiennej X i 
oznacza w przybliżeniu 
procentową zmianę Y 
spowodowaną zmiana X o 
1%

background image

 

 

 

 

FUNKCJA LOGARYTMICZNA

FUNKCJA LOGARYTMICZNA

0

0

1

0

1

0

α

α

logX,

α

α

Y

,

 

to wartość zmiennej Y, gdy X=1

background image

 

 

 

 

ESTYMACJA MODELI EKONOMETRYCZNYCH

ESTYMACJA MODELI EKONOMETRYCZNYCH

METODA NAJMNIEJSZYCH KWADRATÓW (MNK)

METODA NAJMNIEJSZYCH KWADRATÓW (MNK)

MNK – POLEGA NA ZNAJDOWANIU TAKICH 
WARTOŚCI OCEN PARAMETRÓW 
STRUKTURALNYCH MODELU, BY SUMA 
KWADRATÓW ODCHYLEŃ ZAOBSERWOWANYCH 
(EMPIRYCZNYCH) WARTOŚCI ZMIENNEJ Y

t

 OD JEJ 

WARTOŚCI TEORETYCZNYCH WYZNACZONYCH 
PRZEZ MODEL BYŁA NAJMNIEJSZA.

 

background image

 

 

 

 

MNK w przypadku jednej zmiennej objaśniającej, 

MNK w przypadku jednej zmiennej objaśniającej, 

czyli dla modelu 

czyli dla modelu 

y

y

t

t

=

=

1

1

X

X

t

t

+

+

+

+

t

t

.

.

 

 

y = a

1

x - a

o

x

Y

reszty

POLEGA NA ZNAJDOWANIU TAKIEJ PROSTEJ, KTÓRA 

JEST NAJLEPIEJ DOPASOWANA DO WSZYSTKICH 

PUNKTÓW EMPIRYCZNYCH, CZYLI MINIMALIZOWANA 

SUMA KWADRATÓW RESZT (ut).

 

background image

 

 

 

 

x

a

y

a

x

x

y

y

x

x

a

n

t

t

n

t

t

t

0

2

1

1

1

,

)

(

)

)(

(

Reszta modelu :  

u

= y

t

-y

t

= y

– a

1

x

- a

0

background image

 

 

 

 

Oznaczenia  - zapis skalarny

Oznaczenia  - zapis skalarny

Model :

t

it

X

i

k

i

t

Y

lub

,

t

t

X

t

X

t

X

t

Y

1

0

3

3

2

2

1

1

Model 
oszacowany:

t

u

it

X

i

a

k

i

t

Y

1

Reszta 
modelu:

it

X

i

a

k

i

t

y

t

y

t

y

t

u

1

*

y

t

* - wartość teoretyczna 

zmiennej Y

t

background image

 

 

 

 

ZAPIS MACIERZOWY

ZAPIS MACIERZOWY

 

 

reszt

wektor

Xa,

y

u

oszacowany

model

u,

Xa

y

model

ξ,

y

(n x 1)

,     X

(n x k)

,     

(k x 1)

,     

a

(k x 1)

,

    

(n x 1)

,     u

(n x 1)

. 

background image

 

 

 

 

WARUNEK  MNK

WARUNEK  MNK

 

 

min

min

)

(

)

(

min,



Xa

T

X

T

a

Xa

T

y

y

T

y

Q

Xa

y

T

Xa

y

u

T

u

Q

czyli

n

t

a

t

x

a

t

x

a

t

y

Q

2

2

1

0

2

2

1

1

background image

 

 

 

 

ZAPIS MACIERZOWY -WARUNEK KONIECZNY 

ZAPIS MACIERZOWY -WARUNEK KONIECZNY 

MINIMUM

MINIMUM

0

2

2

Xa

T

X

y

T

X

a

Q

a stąd

,

Xa

T

X

y

T

X

X

T

X

dodatnio 
określona

Rozwiązanie układu równań

y

T

X

X

T

X

a

1

)

(

background image

 

 

 

 

WARUNEK DOSTATECZNY MINIMUM

WARUNEK DOSTATECZNY MINIMUM

)

X

T

X

(

a

Q 2

2

2

W punkcie a=(X

T

X)

–1

X

T

y

funkcja ma ekstremum minimum

 

background image

 

 

 

 

Przykład- zapis skalarny

Przykład- zapis skalarny

Niech będzie dany model liniowy z dwoma 

zmiennymi objaśniającymi

y

t

1

X

1t

X

2t



t

Po oszacowaniu model powinien mieć postać:

y

t

= a

X

1t

+ a

X

2t

+ a

u

t,

czyli 

                       y

t

= y

t

*

u

t

gdzie: 
y

t

*

- wartość teoretyczna zmiennej 

endogenicznej 
u

t

 - reszta modelu w okresie t.

background image

 

 

 

 

Warunek MNK

min

2

1

3

2

2

1

1

2

1

*

n

t

a

t

x

a

t

x

a

t

y

n

t

t

y

t

y

Q

Aby wyznaczyć min funkcji Q należy ją 
trzykrotnie 
zróżniczkować, tj. obliczyć pochodne cząstkowe 
względem a

i 

a następnie

 

przyrównać je do zera. 

Pochodne:

 

1

1

3

2

2

1

1

2

3

2

1

3

2

2

1

1

2

2

1

1

3

2

2

1

1

2

1

n

t

a

t

x

a

t

x

a

t

y

a

Q

t

x

n

t

a

t

x

a

t

x

a

t

y

a

Q

t

x

n

t

a

t

x

a

t

x

a

t

y

a

Q

background image

 

 

 

 

Po przyrównaniu pochodnych do zera i 
uporządkowaniu równań 
otrzymujemy tzw. układ równań normalnych

2

/

0

1

3

2

2

1

1

2

2

/

0

2

1

3

2

2

1

1

2

2

/

0

1

1

3

2

2

1

1

2

n

t

a

t

x

a

t

x

a

t

y

t

x

n

t

a

t

x

a

t

x

a

t

y

t

x

n

t

a

t

x

a

t

x

a

t

y

n

t

t

y

n

a

n

t

t

x

n

t

a

t

x

a

n

t

t

y

t

x

n

t

t

x

a

n

t

t

x

n

t

a

t

x

t

x

a

n

t

t

y

t

x

n

t

t

x

a

n

t

t

x

t

x

n

t

a

t

x

a

1

3

1 2

1

2

1

1

1 2

1 2

3

1

2

2

1

2

1

2

1

1 1

1 1

3

1

2

1

1

2

2

1

1

background image

 

 

 

 

n

t

t

y

n

t

t

y

t

x

n

t

t

y

t

x

a

a

a

n

n

t

t

x

n

t

t

x

n

t

t

x

n

t

t

x

n

t

t

x

t

x

n

t

t

x

n

t

t

x

t

x

n

t

t

x

1

1 2

1 1

3

2

1

1 2

1 1

1 2

1

2

2

1

1

2

1 1

1

2

1

1

2

1

y)

(X

a

X)

(X

T

T

y

T

X

X

T

X

a

1

)

(

Estymator 
wektora
parametrów  
strukturalnych 
modelu

background image

 

 

 

 

KLASYCZNE ZAŁOŻENIA MNK

KLASYCZNE ZAŁOŻENIA MNK

Zmienne objaśniające są nielosowe i 

niewspółliniowe, k<n, 
Istnieje n populacji składników 

losowych, o na - dziejach E(

t

)=0

 

stałych wariancjach,  o skoń-czonych 

wartościach 

D

2

(

t

)=const , 

t=1,2,....,n

Realizacje zmiennych tworzą proces 
czysto losowy, tzn., że następujące po 
sobie realizacje składnika losowego są 
nieskorelowane, czyli 

           



t

s

)=0, dla ts,

Składniki losowe są nieskorelowane 

ze zmiennymi objaśniającymi 

background image

 

 

 

 

Jeżeli spełnione są klasyczne 
założenia MNK to estymatory 
są:

1.Nieobciążone

2.Efektywne 

3.Zgodne

background image

 

 

 

 

ESTYMACJA PRZEDZIAŁOWA

ESTYMACJA PRZEDZIAŁOWA

 

 

Szacowanie nieznanych wartości parametrów 
poprzez podanie przedziałów liczbowych, o 
których zakłada się, że będą zawierać 
prawdziwe wartości poszukiwanych 
parametrów z ustalonym z góry 
prawdopodobieństwem 

 

1

 

 - 

współczynnik ufności,

 



Przedział ufności dla parametru 

i



P{ a

i

 - t

d(a

i

)

i

 < a

i

 + t

d(a

i

) } = 

 
 t

wartość krytyczna dla zmiennej losowej  

o rozkładzie
 t – Studenta dla n-k stopni swobody, przy 
ustalonym poziomie istotności 
. 


Document Outline