異方差與R語言實踐

2021-10-04 08:05:03 字數 1737 閱讀 2305

鄙人學習筆記

參考文獻:《計量經濟學模型及r語言應用》-王斌會

異方差理論指路:放寬基本假定的模型

異方差處理之加權最小二乘法

在大樣本情況下,將ols估計後的殘差平方作為新的被解釋變數,常數、解釋變數、解釋變數的平方以及其交叉乘積等作為新的解釋變數,共同構成輔助回歸方程。利用輔助回歸方程建立相應的懷特檢驗統計量來判斷異方差性。

懷特檢驗的統計量:

w =n

×r2∼

chis

quar

e(k)

w=n \times r^2 \sim chisquare(k)

w=n×r2

∼chi

squa

re(k

)r2為輔助函式的決定係數;n為樣本容量;k為輔助回歸解釋變數個數

舉個例子(r語言)

資料模擬:

n = 30

x0 testdf

x1 = x0*rnorm(n, 1, 0.1),

x3 = rnorm(n, 10, 5))

資料展示:

輸入:

attach(testdf)

lm01 <

- lm(y ~ x1 + x3)

summary(lm01)

e <

- resid(lm01)

lm02 <

- lm(e^

2~ x1 + x3 + i(x1^2)

+ i(x3^2)

+ i(x1*x3)

)(r2 <

- summary(lm02)$r.sq)

(n <

- nrow(lm02$model)

)(m <

- ncol(lm02$model)

)(w <

- n*r2)

(p - pchisq(w, m -1)

)#p值為 0.002680794,拒絕原假設,則殘差項存在異方差

輸出:

由回歸結果可知,調整後的r方為0.4985.

由結果可知,p值為 0.002680794,拒絕原假設,則殘差項存在異方差。

實際操作中,使用最多的權重形式是wi=1/ei

2或wi=1/|ei|

舉個例子(r語言)

輸入:

#加權最小二乘

lm03 <

- lm(y ~ x1 + x3, weights =1/

abs(e)

)summary(lm03)

輸出:

我們看到加權最小二乘得到的調整後的r方比普通最小二乘調整後的r方要高得多,擬合效果也比之前要好.

異方差產生與解決

異方差 定義 相對於同方差而言。同方差 總體回歸函式中的隨機誤差項滿足同方差性,即它們都有相同的方差。如果這一假定不滿足,即 隨機誤差項具有不同的方差,則稱線性回歸模型存在異方差性。產生原因在於 a.模型中缺少某些解釋變數,從而系統擾動項干擾系統。b.測量誤差。一般在時間序列變數。和以平均數作為樣本...

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