Jump to content

Модель Тобита

В статистике тобит-модель представляет собой любую модель регрессии , в которой наблюдаемый диапазон зависимой переменной подвергается цензуре . каким-либо образом [1] Этот термин был придуман Артуром Голдбергером в отношении Джеймса Тобина . [2] [а] который разработал модель в 1958 году, чтобы смягчить проблему нулевого завышения данных для наблюдения за расходами домохозяйств на товары длительного пользования . [3] [б] Поскольку метод Тобина можно легко расширить для обработки усеченных и других неслучайно выбранных выборок, [с] некоторые авторы принимают более широкое определение модели тобита, включающее 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, подвергалась цензуре снизу на уровне нуля, вероятность выборки для каждого непредельного наблюдения представляет собой просто высоту соответствующей функции плотности . Для любого предельного наблюдения это кумулятивное распределение, т.е. интеграл ниже нуля от соответствующей функции плотности. Таким образом, функция правдоподобия тобита представляет собой смесь плотностей и кумулятивных функций распределения. [6]

Функция правдоподобия

[ редактировать ]

Ниже приведены функции правдоподобия и логарифма правдоподобия для тобита типа I. Это тобит, который подвергается цензуре снизу на когда скрытая переменная . При записи функции правдоподобия мы сначала определяем индикаторную функцию :

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

и логарифмическая вероятность определяется выражением

Репараметризация

[ редактировать ]

Логарифмическое правдоподобие, как указано выше, не является глобально вогнутым , что усложняет оценку максимального правдоподобия . Олсен предложил простую репараметризацию и , что приводит к преобразованному логарифмическому правдоподобию,

который является глобально вогнутым с точки зрения преобразованных параметров. [7]

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

Последовательность

[ редактировать ]

Если параметр отношения оценивается путем регрессии наблюдаемого на , результирующая оценка регрессии методом наименьших квадратов является противоречивой . Это даст оценку коэффициента наклона, смещенную вниз, и оценку точки пересечения, смещенную вверх. Такеши Амемия (1973) доказал, что оценка максимального правдоподобия, предложенная Тобином для этой модели, является состоятельной. [10]

Интерпретация

[ редактировать ]

The коэффициент не следует интерпретировать как влияние на , как и в случае с моделью линейной регрессии ; это распространенная ошибка. Вместо этого его следует интерпретировать как комбинацию (1) изменение из тех, кто превышает лимит, взвешенный по вероятности превышения лимита; и (2) изменение вероятности превышения предела, взвешенное по ожидаемому значению если выше. [11]

Вариации модели тобита

[ редактировать ]

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

Модель тобита является частным случаем цензурированной регрессионной модели , поскольку скрытая переменная не всегда можно наблюдать, пока независимая переменная является наблюдаемым. Распространенным вариантом модели тобита является цензурирование по значению отлично от нуля:

Другой пример — цензура значений выше. .

Еще одна модель получается, когда подвергается цензуре одновременно сверху и снизу.

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

Тобитные модели типа II вводят вторую скрытую переменную. [13]

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

Модель выбора Хекмана относится к тобиту типа II, [14] который иногда называют Хекит в честь Джеймса Хекмана . [15]

Тип III вводит вторую наблюдаемую зависимую переменную.

Модель Хекмана относится к этому типу.

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

Подобно типу II, в типе V только знак наблюдается.

Непараметрическая версия

[ редактировать ]

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

Приложения

[ редактировать ]

Например, модели Тобита применялись для оценки факторов, влияющих на получение грантов, включая финансовые трансферты, распределяемые субнациональным органам власти, которые могут подавать заявки на эти гранты. В этих случаях получатели грантов не могут получать отрицательные суммы, и поэтому данные подвергаются левой цензуре. Например, Дальберг и Йоханссон (2002) анализируют выборку из 115 муниципалитетов (42 из которых получили грант). [17] Дюбуа и Фатторе (2011) используют тобит-модель для исследования роли различных факторов в поступлениях средств Европейского Союза с использованием польских субнациональных правительств. [18] Однако данные могут подвергаться цензуре по левому краю на уровне выше нуля, что сопряжено с риском неправильной спецификации. В обоих исследованиях для проверки надежности применяются модели Probit и другие модели. Модели Тобита также применялись при анализе спроса для учета наблюдений с нулевыми расходами на некоторые товары. В аналогичном применении тобит-моделей использовалась система нелинейных моделей тобит-регрессии для совместной оценки системы спроса на бренд с гомоскедастическими, гетероскедастическими и обобщенными гетероскедастическими вариантами. [19]

См. также

[ редактировать ]

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Когда его спросили, почему ее назвали моделью «тобит», а не моделью Тобина, Джеймс Тобин объяснил, что этот термин был введен Артуром Голдбергером либо как сумочка Тобина от « пробита », либо как отсылка к роману «Мятеж Кейна » . роман друга Тобина Германа Вука , в котором Тобин играет эпизодическую роль «мистера Тобита». Тобин сообщает, что на самом деле спросил Голдбергера, что это такое, но тот отказался ответить. Видеть Шиллер, Роберт Дж. (1999). «Интервью инопланетян: профессор Джеймс Тобин». Эконометрическая теория . 15 (6): 867–900. дои : 10.1017/S0266466699156056 . S2CID   122574727 .
  2. ^ Почти идентичная модель была независимо предложена Андерсом Хальдом в 1949 году, см. Хальд, А. (1949). «Оценка максимального правдоподобия параметров нормального распределения, усеченного в известной точке». Скандинавский актуарный журнал . 49 (4): 119–134. дои : 10.1080/03461238.1949.10419767 .
  3. ^ Образец подвергается цензуре в когда наблюдается для всех наблюдений , но истинное значение известно лишь для ограниченного круга наблюдений. Если выборка усечена , оба и наблюдаются только в том случае, если попадает в ограниченный диапазон. Видеть Брин, Ричард (1996). Модели регрессии: цензурированные, выбранные выборки или усеченные данные . Таузенд-Оукс: Сейдж. стр. 2–4. ISBN  0-8039-5710-6 .
  1. ^ Хаяси, Фумио (2000). Эконометрика . Принстон: Издательство Принстонского университета. стр. 518–521 . ISBN  0-691-01018-8 .
  2. ^ Гольдбергер, Артур С. (1964). Эконометрическая теория . Нью-Йорк: Дж. Уайли. стр. 253–55 . ISBN  9780471311010 .
  3. ^ Тобин, Джеймс (1958). «Оценка взаимосвязей для ограниченно зависимых переменных» (PDF) . Эконометрика . 26 (1): 24–36. дои : 10.2307/1907382 . JSTOR   1907382 .
  4. ^ Амемия, Такеши (1984). «Модели Тобита: Обзор». Журнал эконометрики . 24 (1–2): 3–61. дои : 10.1016/0304-4076(84)90074-5 .
  5. ^ Кеннеди, Питер (2003). Руководство по эконометрике (Пятое изд.). Кембридж: MIT Press. стр. 283–284. ISBN  0-262-61183-Х .
  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». Эконометрика . 46 (5): 1211–1215. дои : 10.2307/1911445 . JSTOR   1911445 .
  8. ^ Орм, Крис (1989). «О уникальности оценки максимального правдоподобия в моделях усеченной регрессии». Эконометрические обзоры . 8 (2): 217–222. дои : 10.1080/07474938908800171 .
  9. ^ Ивата, Сигеру (1993). «Заметка о множественных корнях вероятности тобитового журнала». Журнал эконометрики . 56 (3): 441–445. дои : 10.1016/0304-4076(93)90129-С .
  10. ^ Амемия, Такеши (1973). «Регрессионный анализ при нормальном усечении зависимой переменной». Эконометрика . 41 (6): 997–1016. дои : 10.2307/1914031 . JSTOR   1914031 .
  11. ^ Макдональд, Джон Ф.; Моффит, Роберт А. (1980). «Использование анализа тобита». Обзор экономики и статистики . 62 (2): 318–321. дои : 10.2307/1924766 . JSTOR   1924766 .
  12. ^ Шнедлер, Венделин (2005). «Оценка правдоподобия для подвергнутых цензуре случайных векторов» (PDF) . Эконометрические обзоры . 24 (2): 195–217. дои : 10.1081/ETC-200067925 . hdl : 10419/127228 . S2CID   55747319 .
  13. ^ Амемия, Такеши (1985). «Модели Тобита». 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». Эконометрика . 47 (1): 153–161. дои : 10.2307/1912352 . ISSN   0012-9682 . JSTOR   1912352 .
  15. ^ Сигельман, Ли; Цзэн, Ланче (1999). «Анализ подвергнутых цензуре и выборочных данных с помощью моделей Тобита и Хекита». Политический анализ . 8 (2): 167–182. doi : 10.1093/oxfordjournals.pan.a029811 . ISSN   1047-1987 . JSTOR   25791605 .
  16. ^ Пауэлл, Джеймс Л. (1 июля 1984 г.). «Оценка наименьших абсолютных отклонений для модели цензурированной регрессии». Журнал эконометрики . 25 (3): 303–325. CiteSeerX   10.1.1.461.4302 . дои : 10.1016/0304-4076(84)90004-6 .
  17. ^ Дальберг, Мац; Йоханссон, Ева (1 марта 2002 г.). «О покупательной способности действующих правительств». Американский обзор политической науки . 96 (1): 27–40. CiteSeerX   10.1.1.198.4112 . дои : 10.1017/S0003055402004215 . ISSN   1537-5943 . S2CID   12718473 .
  18. ^ Дюбуа, Ганс Ф.В.; Фатторе, Джованни (01 июля 2011 г.). «Распределение государственных средств посредством оценки проекта». Региональные и федеральные исследования . 21 (3): 355–374. дои : 10.1080/13597566.2011.578827 . ISSN   1359-7566 . S2CID   154659642 .
  19. ^ Балтас, Джордж (2001). «Системы спроса на бренды, согласованные с полезностью, с эндогенным категорическим потреблением: принципы и маркетинговые приложения». Науки о принятии решений . 32 (3): 399–422. дои : 10.1111/j.1540-5915.2001.tb00965.x . ISSN   0011-7315 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: e464cf42b36add810e3c3b6d752039e0__1690704180
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/e4/e0/e464cf42b36add810e3c3b6d752039e0.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Tobit model - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)