Економіко-математичне моделювання

Економіко-математичне моделювання Економіко-математичне моделювання

library.tneu.edu.ua
from library.tneu.edu.ua More from this publisher
19.07.2013 Views

Нехай на основі правила рахунку рівняння (18.38) ідентифіковане. Сумісно залежні змінні, які містяться в матриці Yi не є стохастично незалежними відносно залишків і-го структурного рівняння ui. Тому безпосереднє використання МНК призведе до необґрунтованості оцінок. Основна ідея ДМНК полягає у заміні матриці Yi матрицею оцінок i ˆY (матриця значень регресії). Завдяки даній процедурі, змінні, які містяться в матриці, набувають характеру наперед визначених змінних, і тоді використання МНК дає задовільний результат. Отже, на першому кроці використання ДМНК полягає у визначенні матриці значень регресій i ˆY . Для цього будується зведена форма сумісно залежних змінних матриці Yi: Yi = XCi + Vi. (18.39) Для побудови зведеної форми (18.39) повинні бути задані всі наперед визначені змінні моделі. Матрицю значень регресій i ˆY одержуємо з (18.39) шляхом таких перетворень: ˆYi = Yi -Vi = XCi. (18.40) Значення регресій матриці i ˆY незалежні від збурених змінних приведеної та структурної форм, оскільки вони є лінійними функціями тільки від наперед визначених змінних. Таким чином, окремі рівняння (18.40) являють собою множинну регресію, для якої виконуються передумови регресійного аналізу. Далі використаємо МНК для оцінювання параметрів матриці ci: ( ) 1 − Ci = XX ′ XY ′ i. (18.41) Тепер підставимо (18.41) в (18.40), як результат, одержимо матрицю значень регресії: ( ) 1 − ˆYi = XX ′ XY ′ i. (18.42) Отже, поставлена задача на першому кроці виконана. На другому етапі матрицю Yi в (18.39) замінюють матрицею i ˆY з врахуванням (18.40): yi = ( Yˆ i + Vi) bi + Xiai + ui = yb i i + Xiai + ui + Va i i або yi = Yb ˆ i i + Xiai + ei, (18.43) де ei = ui + Va i i. У результаті таких перетворень рівняння (18.43) в правій частині містить тільки наперед визначені змінні, оскільки матриці Xi містять 620

тільки наперед визначені змінні, а елементи матриці i ˆY «наперед визначені» через (18.42). При цьому значення регресій y i більше не корелюють із залишками ei. Таким чином, вираз (18.43) є рівнянням множинної регресії, для якого виконуються передумови регресійного аналізу. Невідомі параметри регресії ai та bi можуть бути оцінені з допомогою МНК. Процедура дворазового використання МНК може бути представлена у вигляді однієї формули. Для цього необхідно побудувати систему нормальних рівнянь для рівняння регресій (18.43). Покладемо: Zi = ( YX ˆ i i) та di тоді (18.43) прийме вигляд: ⎡bi ⎤ = ⎢ a ⎥ , (18.44) ⎣ i ⎦ yi = Zidi + ei. (18.45) Звідси одержимо таку систему нормальних рівнянь: Z′ iZd i i = Zy ′ i i. (18.46) Далі підставимо (18.44) в (18.46), як результат, маємо: ⎡YY ˆˆ ′ i i ⎢ ˆ ⎣⎢XY ′ i i Yˆ′ ˆ iX ⎤ i ⎡bi⎤ ⎡Yy ′ ⎤ i i ⎥× ⎢ X a ⎥ = ⎢ ⎥ . (18.47) ′ iXi⎦⎥ ⎣ i ⎦ ⎣Xy ′ i i⎦ Враховуючи (18.42) отримаємо наступне рівняння для знаходження оцінок ДМНК: −1 −1 −1 i ′ i ( ′ ) ′ ′ ′ i i I i ( ′ ) ′ i ⎡b⎤ ⎡YX XX XY YX ⎤ ⎡YX XX Xy⎤ ⎢ a ⎥ = ⎢ ⎥ × ⎢ ⎥. (18.48) ⎣ i ⎦ ⎢⎣ XY ′ i i X′ iXi ⎥⎦ ⎢⎣ X′ iyi ⎥⎦ Формула (18.48) є результативною формулою використання ДМНК до і-го структурного рівняння. Як бачимо, матриця значень регресій i ˆY , знайдена на першому етапі використання даного методу, не міститься в (18.48) в відкритому вигляді. В окреслену формулу входять матриці та вектори спостережень. Перевага двокрокового методу полягає, по-перше, в тому, що його можна використати до надідентифікованих рівнянь, і, по-друге, в тому, що не розглянуті нами структурні рівняння моделі не повинні бути точно специфіковані. Зрозуміло, що повинні бути відомими всі наперед визначені змінні моделі і вказані результати спостережень над ними. Недолік методу полягає в тому, що в оцінках містяться не залишки іго структурного рівняння – ui, а залишки рівняння, отриманого на другому етапі – ei. 621

Нехай на основі правила рахунку рівняння (18.38)<br />

ідентифіковане. Сумісно залежні змінні, які містяться в матриці Yi не<br />

є стохастично незалежними відносно залишків і-го структурного<br />

рівняння ui. Тому безпосереднє використання МНК призведе до<br />

необґрунтованості оцінок. Основна ідея ДМНК полягає у заміні<br />

матриці Yi матрицею оцінок i<br />

ˆY (матриця значень регресії). Завдяки<br />

даній процедурі, змінні, які містяться в матриці, набувають характеру<br />

наперед визначених змінних, і тоді використання МНК дає<br />

задовільний результат.<br />

Отже, на першому кроці використання ДМНК полягає у<br />

визначенні матриці значень регресій i<br />

ˆY . Для цього будується зведена<br />

форма сумісно залежних змінних матриці Yi:<br />

Yi = XCi + Vi.<br />

(18.39)<br />

Для побудови зведеної форми (18.39) повинні бути задані всі<br />

наперед визначені змінні моделі.<br />

Матрицю значень регресій i<br />

ˆY одержуємо з (18.39) шляхом таких<br />

перетворень:<br />

ˆYi = Yi -Vi = XCi.<br />

(18.40)<br />

Значення регресій матриці i<br />

ˆY незалежні від збурених змінних<br />

приведеної та структурної форм, оскільки вони є лінійними<br />

функціями тільки від наперед визначених змінних. Таким чином,<br />

окремі рівняння (18.40) являють собою множинну регресію, для якої<br />

виконуються передумови регресійного аналізу.<br />

Далі використаємо МНК для оцінювання параметрів матриці ci:<br />

( ) 1 −<br />

Ci = XX ′ XY ′ i.<br />

(18.41)<br />

Тепер підставимо (18.41) в (18.40), як результат, одержимо<br />

матрицю значень регресії:<br />

( ) 1 − ˆYi = XX ′ XY ′ i.<br />

(18.42)<br />

Отже, поставлена задача на першому кроці виконана.<br />

На другому етапі матрицю Yi в (18.39) замінюють матрицею i<br />

ˆY з<br />

врахуванням (18.40):<br />

yi = ( Yˆ i + Vi) bi + Xiai + ui = yb i i + Xiai + ui + Va i i<br />

або<br />

yi = Yb ˆ<br />

i i + Xiai + ei,<br />

(18.43)<br />

де ei = ui + Va i i.<br />

У результаті таких перетворень рівняння (18.43) в правій частині<br />

містить тільки наперед визначені змінні, оскільки матриці Xi містять<br />

620

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!