Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Гипотезы о значимости. Интервальное оценивание.



Проверка гипотез о значимости коэффициентов регрессии (t-тест).

Рассмотрим линейную регрессию . Допустим, что величина имеет определенное значение : , т.е. формируем гипотезу Н0: . Это нулевая гипотеза. Возникает альтернативная гипотеза: Н1: .

По имеющейся выборке значений ( , ( ) строим уравнение регрессии .

Задача – проверить значение b в соответствии с гипотезой Н0.

По МНК имеем .

Допустим, что выполняется 5-е условие Г-М, т.е. u – нормальная случайная величина: u~N(0; ). Тогда оценка b тоже будет нормальной случайной величиной: b~N( ).

Если гипотеза Н0 верна, тогда , b~N( ).

Вероятность попадания в интервал = γ.

- доверительный интервал.

- область принятия гипотезы Н0 при доверительной вероятности γ (или при уровне значимости α =1-γ ).

; заменим на z. ~N(0; 1), т.к. b~N( ).

Если Н0 верна, тогда при достаточно большом значении доверительной вероятности γ (95%, 99%) величина z: .

Если это условие не выполняется, тогда ( ) имеет место противоречие и истинность гипотезы Н0 ставится под сомнение.

величина, аналогичная величине z и определяемая следующим образом:

Это t-статистика, имеет распределение Стьюдента с числом степеней свободы (n-2).

Область принятия гипотезы Н0 при выбранном уровне доверительной вероятности γ перепишется так: ; .

Предполагается, что γ =95% или 99%.

Если , то Н0 ставится под сомнение, отклоняется при α =1-γ.

Если , то Н0 не отклоняется при α =1-γ.

Построение доверительных интервалов для истинных значений параметров регрессии.

Сформулируем гипотезу Н0: . Альтернативная гипотеза: Н1: .

Пусть b оказалась в соответствии с гипотезой Н0 (гипотеза принята), т.е. для выбранного уровня значимости имеет место неравенство:

Рассмотрим гипотезу Н’0: ( - область принятия Н’0 для уровня значимости α ).

Если , то оценка b будет находиться в соответствии с Н0 и Н’0 одновременно, т.е. истинное значение β может принимать два значения и .

Найдем все значения такие, что гипотеза Н0: находилась в соответствии со значением оценки b (т.е. гипотеза принимается). Для всех таких значений должно выполняться неравенство:

-

- это доверительный интервал для при уровне значимости α.

Значимость уравнения множественной регрессии в целом оценивается с помощью F-критерия Фишера:

, где

- регрессионная сумма квадратов;

- остаточная сумма квадратов ( - остатки);

n – объем выборки;

k – число параметров при переменных x.

Если известен коэффициент детерминации R2, то:

Сформулируем гипотезу Н0 о незначимости уравнения регрессии в целом, т.е. .

Фактическое значение F- критерия сравнивается с табличным при 5%-ном или 1%-ном уровне значимости и числе степеней свободы k1=k и k2=n-k-1.

Если , то гипотеза Н0 отклоняется, , уравнение регрессии значимо.

Если , то гипотеза Н0 не отклоняется и уравнение регрессии незначимо.

Частный F-критерий является мерой для оценки включения фактора в модель:

, где

- коэффициент детерминации для модели с полным набором факторов;

- тот же показатель, но без включения в модель фактора ;

- число наблюдений;

- число параметров в модели.

Если фактическое значение , то дополнительное включение фактора в модель статистически оправданно и коэффициент регрессии при факторе статистически значим.

Если фактическое значение , то дополнительное включение фактора в модель нецелесообразно и коэффициент регрессии при факторе статистически незначим.

Необходимость такой оценки связана с тем, что не каждый фактор, вошедший в модель, можно существенно увеличивать долю объясненной вариации результативного признака.

Свойства выборочных оценок.

Оценки параметров регрессии должны отвечать определенным критериям. Они должны быть несмещенными состоятельными и эффективными. Эти свойства оценок, полученных по МНК, имеют чрезвычайно важное практическое значение в использовании результатов регрессии и корреляции.

Коэффициенты регрессии представляют собой выборочные оценки характеристики силы связи. Их несмещенность является желательным свойством, т.к. только в этом случае они могут иметь практическую значимость. Несмещенность оценки означает, что математическое ожидание остатков равно нулю. Следовательно, при большом числе выборочных оцениваний остатки не будут накапливаться и найденный параметр регрессии можно рассматривать как среднее значение из возможного большого количества несмещенных оценок. Если оценки обладают свойством несмещенности, то их можно сравнивать по разным исследованиям.

А* - искомый параметр распределения случайной величины х.

А, В – оценки А*.

Оценка А называется несмещенной оценкой параметра А*, если М(А)=А*.

Для практических целей важна не только несмещенность, но и эффективность оценок. Оценки считаются эффективными, если они характеризуются наименьшей дисперсией. Оценка А называется эффективной оценкой параметра А*, если D(A)=min среди всех дисперсий.

Поэтому несмещенность оценки должна дополняться минимальной дисперсией. В практических исследованиях это означает возможность перехода от точечного оценивания к интервальному.

Степень реалистичности доверительных интервалов параметров регрессии обеспечивается, если оценки будут не только несмещенными и эффективными, но и состоятельными. Состоятельность оценок характеризует увеличение их точности с увеличением объема выборки. Оценка А называется состоятельной оценкой параметра А*, если с ростом выборки она сходится по вероятности к значению этого параметра: для любого .

Указанные критерии оценок (несмещенность, эффективность и состоятельность) обязательно учитываются при разных способах оценивания.

Свойства оценки :

Пусть х – случайная величина, . Пусть - выборка значений х.

- оценка .

Так как для любого i: , где , - случайная величина с и То , где .

1) несмещенность: ?

Т.о., - несмещенная оценка.

2) эффективность.

Свойства выборочной дисперсии :

1)

2) если - независимы, то , а

3)

4)


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-24; Просмотров: 618; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.019 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь