Основи кореляційно-регресійного аналізу: Методичні вказівки для вивчення теми курсів “Теорія ймовірностей та математична статистика”, “Економетріка” і “Математика для економістів”, страница 13

параметри якої легко оцінюються методом НК, для чого досить скласти і вирішити систему нормальних рівнянь. Однак помітимо, що після такого функціонального перетворення ми підмінюємо пошук мінімуму квадратів вихідних похибок [e2 ] мінімізацією зовсім іншого функціонала  [e2] = [e2×(F'(y))2] . Неважко уявити ситуацію, коли множник F'(y) приймає істотно різні значення для різних спостережень, в результаті чого гомоскедастичність нев’язок моделі буде порушена.

Приведемо приклад наслідку порушення гомоскедастичністі, а також модифіковану процедуру МНК, призначену для подолання цих утруднень.

Нехай значення  у, що спостерігаються, породжуються точною залежністю  , на яку накладені похибки e = ±0,05 (тобто y = h(x) + e ); аргумент x  приймає послідовні цілі значення  0, 1, 2, 3, 4, 5, 6.

Чи можливо методом НК відновити аналітичний вид цієї формули за такими даними спостережень? Припускається, що форма зв’язку нам відома  , таким чином, мова йде тільки про оцінку параметрів b0 і b1 , значення яких повинні бути близькими до одиниці (як було прийнято в породжуючій залежності).

Після функціонального перетворення Y=1/y модель формально стає лінійною

Yp = b0 + b1 x

У табл. 10 і на рис. 13  наведені вихідні дані (x, h, e, y), перетворені значення результативної ознаки (1/h, 1/y) і нова система похибок  (e = 1/h ‑ 1/y) .

Таблиця 10

Вихідні і перетворені дані

n

x

h

e

y

1/h

1/y

e

1

0

1

 0,05

1,050

1

0,952

‑0,048

2

1

0,5

‑0,05

0,450

2

2,222

0,222

3

2

0,333

 0,05

0,383

3

2,611

‑0,389

4

3

0,25

‑0,05

0,200

4

5

1

5

4

0,2

 0,05

0,250

5

4

‑1

6

5

0,167

‑0,05

0,117

6

8,547

2,547

Вже з цієї таблиці можна побачити “розбовтування” – збільшення розкиду перетворених даних із зростанням змінної х. На рис. 13 а це видно ще ясніше, причому остання точка  (x , 1 /y) навіть вийшла за поле графіка і схожа на викид. І, як і всякий викид, ця точка перетягнула в свій бік всю лінію регресії.

Наведемо всі викладки для розрахунку параметрів моделі

1 / y = b0 + b1 x + e .

Система нормальних рівнянь має вигляд:

[1 / y] = b0 + b1 [x] ;

[x / y] = b0 [x]+ b1 [x2] .

(умови ортогональності нев’язок до кожного члена моделі [e]=0, [ex]=0).

а                                                        б

Рис. 13 Нелінійна залежність у вихідних змінним (б)

і після функціональних перетворень (а)

емпіричні точки;

        Відновлена по МНК;

   Породжуюча залежність.

Усі необхідні суми підраховані в табл. 11, звідки одержуємо:

23,332 = b0 . 6   + b1 . 15 ;

81,179 = b0 . 15 + b1.55 .

Таблиця 11

Розрахунок сум для МНК

n

x

x2

y

1 / y

х / y

1 / yp

yp

1

0

0

1,050

0,952

0

0,624

1,601

2

1

1

0,450

2,222

2,222

1,930

0,518

3

2

4

0,383

2,611

5,222

3,236

0,309

4

3

9

0,200

5,000

15,000

4,541

0,220

5

4

16

0,250

4,000

16,000

5,847

0,171

6

5

25

0,117

8,547

42,735

7153

0140

Суми

15

55

23,332

81,179