Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В статистике, модель тобит любая из класса моделей регрессии , в которой наблюдаемый диапазон зависимой переменной является цензурой в некотором роде. [1] Этот термин был придуман Артур Гольдбергер ссылкой на Джеймса Тобина , [2] [а] , который разработал модель в 1958 году , чтобы смягчить проблему нулевого завышенных данных для наблюдений расходов домашних хозяйств на товары длительного пользования . [3] [b] Поскольку метод Тобина можно легко расширить для обработки усеченных и других неслучайно выбранных выборок, [c]некоторые авторы принимают более широкое определение модели тобит, которое включает эти случаи. [4]

Идея Тобина заключалась в том, чтобы изменить функцию правдоподобия так, чтобы она отражала неравную вероятность выборки для каждого наблюдения в зависимости от того, упала ли скрытая зависимая переменная выше или ниже определенного порога. [5] Для выборки, которая, как и в исходном случае Тобина, была подвергнута цензуре снизу до нуля, вероятность выборки для каждого неограниченного наблюдения - это просто высота соответствующей функции плотности . Для любого предельного наблюдения это кумулятивное распределение, то есть интеграл ниже нуля соответствующей функции плотности. Таким образом, функция правдоподобия тобита представляет собой смесь плотностей и кумулятивных функций распределения. [6]

Функция правдоподобия [ править ]

Ниже приведены функции правдоподобия и логарифма правдоподобия для тобита типа I. Это тобит, который подвергается цензуре снизу при скрытой переменной . Записывая функцию правдоподобия, мы сначала определяем индикаторную функцию :

Далее, пусть будет стандартной нормальной кумулятивной функцией распределения и стандартной нормальной нормальной функцией плотности вероятности . Для набора данных с N наблюдениями функция правдоподобия для тобита типа I равна

а логарифмическая вероятность дается выражением

Репараметризация [ править ]

Логарифмическое правдоподобие, указанное выше, не является глобально вогнутым, что затрудняет оценку максимального правдоподобия . Олсен предложил простую повторную параметризацию и , в результате преобразованного логарифмического правдоподобия,

который является глобально вогнутым по преобразованным параметрам. [7]

Для усеченной модели (тобит II) Орм показал, что хотя логарифм правдоподобия не является глобально вогнутым, он является вогнутым в любой стационарной точке при вышеуказанном преобразовании. [8] [9]

Последовательность [ править ]

Если параметр отношения оценивается регресс наблюдаемое на , в результате обычная наименьших квадратов оценка регрессии является несовместимым . Это даст смещенную вниз оценку коэффициента наклона и смещенную вверх оценку точки пересечения. Такеши Амемия (1973) доказал, что оценка максимального правдоподобия, предложенная Тобином для этой модели, непротиворечива. [10]

Интерпретация [ править ]

Коэффициент не следует интерпретировать как эффект на , как можно было бы с линейной регрессионной модели ; это частая ошибка. Вместо этого его следует интерпретировать как комбинацию (1) изменения значений выше предела, взвешенных по вероятности превышения предела; и (2) изменение вероятности превышения предела, взвешенное по ожидаемому значению, если оно выше. [11]

Варианты модели тобита [ править ]

Варианты модели тобита могут быть произведены путем изменения места и времени проведения цензуры . Амемия (1985 , стр. 384) классифицирует эти вариации на пять категорий (тобит типа I - тобит типа V), где тобит типа I обозначает первую модель, описанную выше. Schnedler (2005) предлагает общую формулу для получения согласованных оценок правдоподобия для этих и других вариантов модели тобит. [12]

Тип I [ править ]

Модель тобит является частным случаем цензурированной регрессионной модели , поскольку скрытая переменная не всегда может быть обнаружена, в то время как независимая переменная является наблюдаемой. Распространенный вариант модели тобита - это цензура при значении, отличном от нуля:

Другой пример - цензура приведенных выше значений .

Еще одна модель возникает, когда цензуру подвергают одновременно сверху и снизу.

Остальные модели будут представлены как ограниченные снизу в 0, хотя это можно обобщить, как это сделано для типа I.

Тип II [ править ]

В моделях тобита типа II вводится вторая скрытая переменная. [13]

В тобите I типа скрытая переменная поглощает как процесс участия, так и интересующий результат. Тобит типа II позволяет процессу участия (выбора) и интересующему результату быть независимыми и зависеть от наблюдаемых данных.

Модель отбора Хекмана подпадает под тобит Типа II [14], который иногда называют Хекитом в честь Джеймса Хекмана . [15]

Тип III [ править ]

Тип III вводит вторую наблюдаемую зависимую переменную.

Модель Хекмана относится к этому типу.

Тип IV [ править ]

Тип IV вводит третью наблюдаемую зависимую переменную и третью скрытую переменную.

Тип V [ править ]

Подобно Типу II, у Типа V наблюдается только признак .

Непараметрическая версия [ править ]

Если основная скрытая переменная не имеет нормального распределения, для анализа наблюдаемой переменной необходимо использовать квантили вместо моментов . Оценщик Пауэлла CLAD предлагает возможный способ добиться этого. [16]

Приложения [ править ]

Например, модели Tobit применялись для оценки факторов, влияющих на получение гранта, включая финансовые переводы, распределяемые между субнациональными органами власти, которые могут подавать заявки на эти гранты. В этих случаях получатели гранта не могут получать отрицательные суммы, и поэтому данные подвергаются цензуре слева. Например, Дальберг и Йоханссон (2002) [17] анализируют выборку из 115 муниципалитетов (42 из которых получили грант). Дюбуа и Фатторе (2011) [18]Используйте модель тобита для исследования роли различных факторов в получении средств Европейского Союза, применяя польские субнациональные органы власти. Однако данные могут быть подвергнуты цензуре слева на уровне выше нуля с риском неправильной спецификации. Оба исследования применяют Пробит и другие модели для проверки надежности. Модели Tobit также применялись при анализе спроса для учета наблюдений с нулевыми затратами на некоторые товары. В родственном применении моделей тобит система нелинейных моделей регрессии тобита использовалась для совместной оценки системы спроса на бренд с гомоскедастическими, гетероскедастическими и обобщенными гетероскедастическими вариантами. [19]

См. Также [ править ]

  • Усеченная модель нормального препятствия
  • Ограниченная зависимая переменная
  • Выпрямитель (нейронные сети)
  • Модель усеченной регрессии
  • Модель динамических ненаблюдаемых эффектов § Цензурированная зависимая переменная
  • Модель пробит , название тобит - это игра слов как на Тобина, их создателя, так и на их сходство с моделями пробит.

Заметки [ править ]

  1. ^ Когдаспросилипочему она была названа модель «тобит», вместо тогоТобин, Джеймс Тобин пояснилчто этот термин был введен Артуром Гольдбергер , либо как чемодан из «Тобина пробиты », или как ссылка на роман The Caine Mutiny , роман друга Тобина Германа Вука , в котором Тобиниграеткамео в роли «мистера Тобита». Тобин сообщает, что на самом деле спросил Гольдбергера, что это было, но тот отказался отвечать. См. Роберт Дж. Шиллер (1999). «Интервью с инопланетянами: профессор Джеймс Тобин». Эконометрическая теория . 15 (6): 867–900. DOI : 10.1017 / S0266466699156056 .
  2. ^ Почти идентичная модель была независимо предложена Андерсом Халдом в 1949 г., см. Hald, A. (1949). «Оценка максимального правдоподобия параметров нормального распределения, усеченного в известной точке». Скандинавский актуарный журнал . 49 (4): 119–134. DOI : 10.1080 / 03461238.1949.10419767 .
  3. ^ Образецявляется цензура вкогданаблюдаются для всех наблюдений, но истинное значениеизвестно лишь для ограниченного круга наблюдений. Если выборка усечена , обаинаблюдаются только в том случае, если онипопадают в ограниченный диапазон. См. Брин, Ричард (1996). Модели регрессии: цензура, выбранные образцы или усеченные данные . Таузенд-Оукс: Шалфей. С. 2–4. ISBN 0-8039-5710-6.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Hayashi, Фумио (2000). Эконометрика . Принстон: Издательство Принстонского университета. стр.  518 -521. ISBN 0-691-01018-8.
  2. ^ Голдбергер, Артур С. (1964). Эконометрическая теория . Нью-Йорк: Дж. Вили. С.  253–55 .
  3. ^ Тобин, Джеймс (1958). «Оценка отношений для ограниченных зависимых переменных» (PDF) . Econometrica . 26 (1): 24–36. DOI : 10.2307 / 1907382 . JSTOR 1907382 .  
  4. ^ Amemiya, Такеши (1984). «Модели Товита: Обзор». Журнал эконометрики . 24 (1–2): 3–61. DOI : 10.1016 / 0304-4076 (84) 90074-5 .
  5. ^ Кеннеди, Питер (2003). Руководство по эконометрике (Пятое изд.). Кембридж: MIT Press. С. 283–284. ISBN 0-262-61183-X.
  6. ^ Биренс, Герман Дж. (2004). Введение в математические и статистические основы эконометрики . Издательство Кембриджского университета. п. 207 .
  7. ^ Олсен, Рэндалл Дж. (1978). «Замечание об уникальности оценки максимального правдоподобия для модели Тобита». Econometrica . 46 (5): 1211–1215. DOI : 10.2307 / 1911445 .
  8. ^ Орм, Крис (1989). «О единственности оценки максимального правдоподобия в моделях усеченной регрессии». Эконометрические обзоры . 8 (2): 217–222. DOI : 10.1080 / 07474938908800171 .
  9. Перейти ↑ Iwata, Shigeru (1993). «Заметка о множественных корнях вероятности логарифма Tobit». Журнал эконометрики . 56 (3): 441–445. DOI : 10.1016 / 0304-4076 (93) 90129-S .
  10. ^ Amemiya, Такеши (1973). «Регрессионный анализ, когда зависимая переменная усечена нормально». Econometrica . 41 (6): 997–1016. DOI : 10.2307 / 1914031 . JSTOR 1914031 . 
  11. ^ Макдональд, Джон Ф .; Моффит, Роберт А. (1980). «Использование тобит-анализа». Обзор экономики и статистики . 62 (2): 318–321. DOI : 10.2307 / 1924766 . JSTOR 1924766 . 
  12. ^ Schnedler, Венделин (2005). «Оценка правдоподобия для цензурированных случайных векторов» (PDF) . Эконометрические обзоры . 24 (2): 195–217. DOI : 10,1081 / ETC-200067925 . ЛВП : 10419/127228 .
  13. ^ Amemiya, Такеши (1985). Продвинутая эконометрика . Кембридж, Массачусетс: издательство Гарвардского университета. п. 384 . ISBN 0-674-00560-0. OCLC  11728277 .
  14. ^ Хекман, Джеймс Дж. (1979). «Смещение выборки как ошибка спецификации». Econometrica . 47 (1): 153–161. DOI : 10.2307 / 1912352 . ISSN 0012-9682 . JSTOR 1912352 .  
  15. ^ Сигельман, Ли; Цзэн, Лангче (1999). «Анализ данных, подвергнутых цензуре и выборке, с помощью моделей Tobit и Heckit». Политический анализ . 8 (2): 167–182. DOI : 10.1093 / oxfordjournals.pan.a029811 . ISSN 1047-1987 . JSTOR 25791605 .  
  16. ^ Пауэлл, Джеймс Л. (1 июля 1984). «Оценка наименьших абсолютных отклонений для цензурированной регрессионной модели». Журнал эконометрики . 25 (3): 303–325. CiteSeerX 10.1.1.461.4302 . DOI : 10.1016 / 0304-4076 (84) 90004-6 . 
  17. ^ Дальберг, Мац; Йоханссон, Ева (01.03.2002). «О покупательском поведении действующих правительств». Обзор американской политической науки . null (1): 27–40. CiteSeerX 10.1.1.198.4112 . DOI : 10.1017 / S0003055402004215 . ISSN 1537-5943 .  
  18. ^ Дюбуа, Ганс FW; Фатторе, Джованни (01.07.2011). «Выделение государственного фонда посредством оценки проекта». Региональные и федеральные исследования . 21 (3): 355–374. DOI : 10.1080 / 13597566.2011.578827 . ISSN 1359-7566 . 
  19. ^ Балтас, Джордж (2001). «Согласованные с полезностью системы спроса на бренд с эндогенным потреблением категорий: принципы и маркетинговые приложения». Решение наук . 32 (3): 399–422. DOI : 10.1111 / j.1540-5915.2001.tb00965.x . ISSN 0011-7315 . 

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Амемия, Такеши (1985). «Тобит Моделс» . Продвинутая эконометрика . Оксфорд: Бэзил Блэквелл. С. 360–411. ISBN 0-631-13345-3.
  • Брин, Ричард (1996). «Модель Товита для цензурированных данных». Модели регрессии: цензура, выбранные образцы или усеченные данные . Таузенд-Оукс: Шалфей. С. 12–33. ISBN 0-8039-5710-6.
  • Гурье, Кристиан (2000). «Модель Товита» . Эконометрика качественных зависимых переменных . Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. С. 170–207. ISBN 0-521-58985-1.
  • Кинг, Гэри (1989). «Модели с неслучайным выбором» . Объединяющая политическая методология: теория вероятности статистического вывода . Издательство Кембриджского университета. С. 208–230. ISBN 0-521-36697-6.
  • Маддала, GS (1983). «Цензурированные и усеченные модели регрессии». Ограниченно-зависимые и качественные переменные в эконометрике . Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. стр.  149 -196. ISBN 0-521-24143-X.