ekonometri ders notları 8

39
Üç De ˘ gi¸ skenli Model Çoklu Ba ˘ glanımda Yakı¸ smanın ˙ Iyili ˘ gi Çokterimli Ba ˘ glanım Modelleri Çoklu Ba˘ glanım Çözümlemesi Tahmin Sorunu Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi ˙ Iktisat Bölümü ˙ IKT351 – Ekonometri I Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007- 2010) Çoklu Ba ˘ glanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

description

gujarati'nin kitabının özeti

Transcript of ekonometri ders notları 8

Page 1: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çoklu Baglanım ÇözümlemesiTahmin Sorunu

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA

TOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiIktisat Bölümü

IKT351 – Ekonometri I

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 2: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Kullanım Sartları

Isbu ekonometri ders malzemesi, A. Talha Yalta tarafından,"Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported License"

(CC-by-SA-3.0) lisans sartları altında bir açık ders malzemesi olarakgenel kullanıma sunulmustur. Yani, eserin ilk sahibinin belirtilmesi vegeçerli lisansın korunması sartıyla özgürce kullanılabilir, çogaltılabilir,degistirilebilir. Creative Commons örgütü ve “CC-by-SA-3.0” lisansıile ilgili ayrıntılı bilgi “http://creativecommons.org” adresindebulunmaktadır. Ders notlarının “pdf” biçimindeki en yeni sürümüne

“http://yalta.etu.edu.tr” adresinden ulasabilirsiniz.

Dr. A. Talha Yalta, TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi (2010)

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 3: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Ders Planı

1 Üç Degiskenli ModelGösterim ve VarsayımlarKısmi Baglanım Katsayılarının Tahmini

2 Çoklu Baglanımda Yakısmanın IyiligiÇoklu Belirleme ve Ilinti KatsayılarıModel Belirtim Yanlılıgı SorunuKısmi Ilinti Katsayıları

3 Çokterimli Baglanım Modelleri

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 4: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Gösterim ve VarsayımlarKısmi Baglanım Katsayılarının Tahmini

Üç Degiskenli Model

Önceki bölümlerde bagımlı degisken Y ’nin yalnızca biraçıklayıcı degisken X tarafından etkilendigi varsayılmıstı.

Ancak iktisat kuramı bu denli basit degildir.

Örnek: Bir mala olan talep yalnızca o malın fiyatına degil;ikame ya da tamamlayıcı malların fiyatına, gelir düzeyine,nüfusa ve diger degiskenlere de baglı olabilir.

Örnek: Tüketim harcamaları yalnızca gelir ile degil; kisininyası, egitim düzeyi, cinsiyeti, toplam serveti ve benzerdegiskenler ile de iliskili olabilir.

Modele baska degiskenler eklemek bizi çoklu baglanımçözümlemesine götürür.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 5: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Gösterim ve VarsayımlarKısmi Baglanım Katsayılarının Tahmini

Üç Degiskenli Model

En basit çoklu baglanım modeli, bir bagımlı ve iki açıklayıcıdegiskenden olusan üç degiskenli baglanımdır:

Yi = β1 + β2X2i + β3X3i + ui

Burada Y bagımlı degisken, X2 ve X3 açıklayıcıdegiskenler, u olasılıksal hata terimi, i gözlem no’sudur.

β1, modelde bulunmayan tüm degiskenlerin Y üzerindekiortalama etkisini gösteren sabit terimdir.

β2 ve β3’e de “kısmi baglanım katsayısı” (partial regressioncoefficient) adı verilir.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 6: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Gösterim ve VarsayımlarKısmi Baglanım Katsayılarının Tahmini

Kısmi Baglanım Katsayıları

Üç degiskenli modeli ele alalım:

Yi = β1 + β2X2i + β3X3i + ui

Çoklu modeldeki kısmi baglanım katsayılarının anlamı sudur:

β2, X3 sabit tutulurken X2’deki bir birimlik degismeye karsıY ’nin beklenen degeri E(Y |X2, X3)’teki degismeyi ölçer.

Bir baska deyisle β2, X3 sabitken E(Y |X2, X3)’ün X2’yegöre egimini verir.

Diger bir deyisle β2, X2’deki bir birimlik degismenin Yüzerindeki X3’ten ayrı, net etkisini gösterir.

β3’ün yorumu da benzer sekildedir.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 7: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Gösterim ve VarsayımlarKısmi Baglanım Katsayılarının Tahmini

Üç Degiskenli Model Varsayımları

Daha önce KDBM çerçevesinde yapılmıs olan varsayımlar, kdegiskenli çoklu baglanım modeli için de geçerlidir:

1 Çoklu baglanım modeli degistirgelerde dogrusaldır.2 Açıklayıcı degiskenler tekrarlı örneklemlerde degismez.3 Açıklayıcı degiskenlerde yeterli degiskenlik bulunur.4 Hata teriminin ortalaması sıfırdır: E(ui |X2i , X3i , . . . , Xki) = 05 Hata teriminin varyansı sabittir: var(ui) = σ2

6 ui ve X ’ler birbirlerinden bagımsız dagılmaktadır:cov(ui , X2i) = cov(ui , X3i) = . . . = cov(ui , Xki) = 0

7 “Dizisel ilinti” (serial correlation) bulunmamaktadır:cov(ui , uj) = 0 (i 6= j)

8 “Model belirtim hatası” (model specification error) yoktur.9 X2 ile X3 arasında “tam esdogrusallık” (exact collinearity)

bulunmamaktadır.Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 8: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Gösterim ve VarsayımlarKısmi Baglanım Katsayılarının Tahmini

Esdogrusallık Kavramı

X2 ile X3 arasında tam bir dogrusal iliski olmadıgını söyleyen“esdogrusal-dısılık” (non-collinearity) varsayımı su demektir:

Tam Esdogrusallık

Asagıdaki gibi tanımlanan iki degisken dogrusal bagımlıdır:

X2i = aX3i ya da X2i − aX3i = 0, a ∈ R

Eger X2 ve X3 aynı modelde yer alırlarsa, tam esdogrusal iliskiortaya çıkar.

Tam esdogrusallık altında açıklayıcı degiskenlerin bagımlıdegisken üzerindeki tekil etkilerini bulmanın yolu yoktur.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 9: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Gösterim ve VarsayımlarKısmi Baglanım Katsayılarının Tahmini

Esdogrusallık Kavramı

Tam esdogrusallık olması durumunda kısaca elde iki degilbir bagımsız degisken var demektir.

Örnek: 4X2i = X3i olsun. Bu durumda üç degiskenli modelikili modele indirgenir:

Yi = β1 + β2X2i + β3(4X2i) + ui

= β1 + (β2 + 4β3)X2i + ui

= β1 + αX2i + ui

Diger yandan, eger X3i = X 22i ise iki degisken arasındaki

iliski dogrusal degildir. Bu durumda da esdogrusal-dısılıkvarsayımı çignenmis olmaz.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 10: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Gösterim ve VarsayımlarKısmi Baglanım Katsayılarının Tahmini

SEK Tahmincileri

Üç degiskenli modelin SEK tahmincilerini bulmak için önceörneklem baglanım islevini asagıdaki gibi yazalım:

Yi = β1 + β2X2i + β3X3i + ui

SEK yöntemi, anakütle tahmincilerini kalıntı kareleritoplamı (

∑ui

2) en küçük olacak biçimde hesaplar:

min∑

ui2 = min

∑(Yi − β1 − β2X2i − β3X3i)

2

Yukarıdaki esitligi enazlayacak en dogrudan süreç esitliginβ’lara göre türevini almak, bunları sıfıra esitlemek ve dahasonra esanlı olarak çözmektir.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 11: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Gösterim ve VarsayımlarKısmi Baglanım Katsayılarının Tahmini

SEK Tahmincileri

Üç degiskenli model için SEK yöntemi su tahmincileri verir:

β1 = Y − β2X2 − β3X3

β2 =(∑

yix2i)(∑

x23i) − (

∑yix3i)(

∑x2ix3i)

(∑

x22i)(

∑x2

3i) − (∑

x2ix3i)2

β3 =(∑

yix3i)(∑

x22i) − (

∑yix2i)(

∑x2ix3i)

(∑

x22i)(

∑x2

3i) − (∑

x2ix3i)2

β2 ve β3 tahmincileri bakısımlıdır ve paydaları aynıdır.

Demek ki X2 ile X3’ün yerleri degistirilirse β2 ile β3’ün deyeri degisir ama bu baglanım sonuçlarını etkilemez.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 12: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Gösterim ve VarsayımlarKısmi Baglanım Katsayılarının Tahmini

Varyans ve Ölçünlü Hatalar

SEK tahmincilerinin varyansları ise asagıdaki gibi bulunur:

var(β1) = (1n

+X2

2

∑x2

3i + X23

∑x2

2i − 2X2X3∑

x2ix3i

(∑

x22i)(

∑x2

3i) − (∑

x2ix3i)2)σ2

var(β2) =

∑x2

3i

(∑

x22i)(

∑x2

3i) − (∑

x2ix3i)2σ2 =

σ2

∑x2

2i(1 − r223)

var(β3) =

∑x2

2i

(∑

x22i)(

∑x2

3i) − (∑

x2ix3i)2σ2 =

σ2

∑x2

3i(1 − r223)

var(β2) ve var(β3) formüllerinde yer alan r23, X2 ve X3

arasındaki örneklem ilinti katsayısı r ’dir.Ölçünlü hatalar ise varyansların artı degerli karekökleridir:

öh(β) =

√var(β).

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 13: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Gösterim ve VarsayımlarKısmi Baglanım Katsayılarının Tahmini

Varyans ve Ölçünlü Hatalar

Varyans ve ölçünlü hata formüllerindeki σ2’nin anakütlehata terimi ui ’nin sabit varyansı oldugunu biliyoruz.Bu anakütle katsayısının yansız tahmincisi söyledir:

σ2 =

∑ui

2

n − 3

σ2’nin bu tahmincisi ile iki degiskenli modeldeki tahmincisi(∑

ui2/n − 2) benzerdir. Aralarındaki tek fark üç degiskenli

model için serbestlik derecesinin artık (n − 3) olmasıdır.Kalıntılar bulunduktan sonra σ2 kolayca hesaplanabilir.Kalıntı kareleri toplamı ise su esitlik ile kolayca bulunabilir:

∑ui

2 =∑

y2i − β2

∑yix2i − β3

∑yix3i

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 14: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Gösterim ve VarsayımlarKısmi Baglanım Katsayılarının Tahmini

SEK Tahmincilerinin Özellikleri

Üç degiskenli model için SEK tahmincilerinin özellikleri ikidegiskenli model ile aynıdır:

1 Üç degiskenli baglanım dogrusu (düzlemi) Y , X2, X3

ortalamalarından geçer: Y = β1 + β2X2 + β3X3

2 Yi ’nın ortalaması gözlenen Yi ortalamasına esittir: ¯Yi = Yi

3 Kalıntılar toplamı sıfıra esittir:∑

ui = n ¯ui = ¯ui = 04 Kalıntılar X2i ve X3i ile iliskisizdir:

∑uiX2i =

∑uiX3i = 0

5 ui kalıntıları Yi ile de iliskisizdir:∑

ui Yi = 06 Varyans formüllerinden görüldügü gibi, X2 ile X3 arasındaki

ilinti katsayısı r23 artarken β2 ve β3’nın varyansları yükselir.7 Gözlem sayısı n artarken β2 ve β3’nın varyansları da azalır.8 β2 ve β3 tahmincileri, en iyi dogrusal yansız tahminci ya da

kısaca EDYT’dirler.Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 15: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Gösterim ve VarsayımlarKısmi Baglanım Katsayılarının Tahmini

ÖBI’nin Sapmalar Kalıbında Gösterimi

Çok degiskenli modelde ÖBI’nin sapmalar kalıbı gösterimiasagıda verilen sekilde elde edilir:

1 Üçlü baglanım modelini ele alalım:

Yi = β1 + β2X2i + β3X3i

2 Baglanım yüzeyi Y , X2, X3 ortalamalarından geçtigi için:

Y = β1 + β2X2 + β3X3

β1 = Y − β2X2 − β3X3

3 Yukarıdaki esitliklerden sunu buluruz:

Yi = (Y − β2X2 − β3X3) + β2X2i + β3X3i

Yi − Y = β2(X2i − X2) + β3(X3i − X3)

yi = β2x2i + β3x3i + ui

= yi + ui

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 16: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Gösterim ve VarsayımlarKısmi Baglanım Katsayılarının Tahmini

Ençok Olabilirlik Tahmincileri

Iki degiskenli modelde oldugu gibi çoklu modeller için debaglanım katsayılarının SEK ve EO tahmincileri aynıdır.

Ancak üçlü modelde σ2’nin SEK tahmincisi∑

ui2/(n − 3)

iken EO tahmincisi modelde kaç degisken olursa olsun∑ui

2/n olarak bulunur.

Diger bir deyisle SEK tahmincisi serbestlik derecesinihesaba katarken yanlı EO tahmincisi bunu dikkate almaz.

Eger n çok büyükse kuskusuz EO ve SEK tahmincileribirbirlerine yaklasırlar.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 17: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çoklu Belirleme ve Ilinti KatsayılarıModel Belirtim Yanlılıgı SorunuKısmi Ilinti Katsayıları

Çoklu Belirleme Katsayısı R2

Iki degiskenli durum için gelistirmis oldugumuz r2, ikidençok degiskenli baglanım modellerine de genisletilebilir.Çoklu modelde bu istatistige R2 ya da “çoklu belirlemekatsayısı” (multiple coefficient of determination) denir.R2, bagımlı degisken Y ’deki degisimin X2, X3, . . . , Xn iletopluca açıklanabilme oranını gösterir.

Çoklu Belirleme Katsayısı R2

R2 =BKTTKT

=β2

∑yix2i + β3

∑yix3i∑

y2i

R2 de r2 gibi 0 ile 1 arasındadır.R2 1’e ne kadar yakınsa modelin verilere yakısması da okadar iyidir. Eger R2 = 1 ise, yakıstırılan baglanım Y ’dekidegisimin tamamını açıklıyor demektir.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 18: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çoklu Belirleme ve Ilinti KatsayılarıModel Belirtim Yanlılıgı SorunuKısmi Ilinti Katsayıları

Çoklu Ilinti Katsayısı R

Iki degisken arasındaki dogrusal iliskinin derecesini ölçenr ’nin çoklu baglanımdaki karsılıgı da “çoklu ilinti katsayısı”(coefficient of multiple correlation) olup, R ile gösterilir:

Çoklu Ilinti Katsayısı R

R = ±√

R2

R degeri, bagımlı degisken Y ile tüm açıklayıcı degiskenlerarasındaki ortak iliskinin derecesini ölçer.

Ancak uygulamada R’nin önemi azdır. Asıl anlamlıbüyüklük R2’dir.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 19: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çoklu Belirleme ve Ilinti KatsayılarıModel Belirtim Yanlılıgı SorunuKısmi Ilinti Katsayıları

Ayarlamalı Belirleme Katsayısı R2

R2’nin önemli bir özelligi, modelde bulunan açıklayıcıdegisken sayısının azalmayan bir islevi olmasıdır.Diger bir deyisle açıklayıcı degisken sayısı arttıkça R2

hemen hemen her zaman artar, asla azalmaz.Bunu görebilmek için belirleme katsayısının tanımınıanımsayalım:

R2 = 1 − KKTTKT

= 1 −∑

ui2

∑y2

i

Burada TKT, X ’lerin sayısından bagımsızdır. KKT iseaçıklayıcı degisken sayısı arttıkça azalma egilimine girer.Bu nedenle, bagımlı degiskeni aynı olan ama farklı sayıdaaçıklayıcı degisken içeren iki ayrı baglanım modeline ait R2

degerleri karsılastırırken dikkatli olunmalıdır.Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 20: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çoklu Belirleme ve Ilinti KatsayılarıModel Belirtim Yanlılıgı SorunuKısmi Ilinti Katsayıları

Ayarlamalı Belirleme Katsayısı R2

Iki R2 degerini karsılastırırken modelde var olan açıklayıcıdegisken sayısını da dikkate alma gereksinimi “ayarlamalı”(adjusted) belirleme katsayısı R2 tanımına yol açmıstır:

Ayarlamalı R2

R2 = 1 −∑

ui2/(n − k)∑

y2i /(n − 1)

ya da R2 = 1 − σ2

s2Y

Burada k , sabit terimle birlikte modeldeki katsayı sayısıdır.s2

Y ise Y ’nin örneklem varyansıdır.Ayarlamalı sözcügü, giren kareler toplamının serbestlikderecesine göre ayarlanmıs oldugu anlamına gelir.Dikkat: Üç degiskenli baglanım için

∑ui

2 sd’sinin (n − 3)oldugunu anımsayınız.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 21: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çoklu Belirleme ve Ilinti KatsayılarıModel Belirtim Yanlılıgı SorunuKısmi Ilinti Katsayıları

Ayarlamalı Belirleme Katsayısı R2

R2’nin R2 ile iliskisini asagıdaki esitlikle gösterebiliriz:

R2 ve R2 Karsılastırması

R2 = 1 − (1 − R2)n − 1n − k

Buradan da görülüyor ki k > 1 oldugunda R2 < R2’dir.

Diger bir deyisle, X ’lerin sayısı arttıkça ayarlamalı R2

“ayarlamasız” (unadjusted) R2’ye göre daha az artar.

Ayrıca R2’nin eksi degerler de alabildigi görülmektedir.Eger R2 eksi bulunursa uygulamada sıfır kabul edilir.

Tüm modern ekonometri yazılımları alısıldık R2’ninyanısıra ayarlamalı R2 istatistigini de verir.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 22: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çoklu Belirleme ve Ilinti KatsayılarıModel Belirtim Yanlılıgı SorunuKısmi Ilinti Katsayıları

R2 Degerlerinin Karsılastırılması

Iki farklı modeli ayarlamalı veya ayarlamasız R2 temelindekarsılastırabilmek için iki noktaya daha dikkat edilmelidir:

1 Örneklem büyüklügü n her iki model için aynı olmalıdır.Dikkat: Modele gözlem eklendiginde veya çıkartıldıgında,hesaplanan R2’nin de degisecegini unutmayınız.

2 Bagımlı degisken Y de her iki model için aynı olmalıdır.Dikkat: R2 degerinin, X açıklayıcı degiskenlerinin Y ’dekidegisimi açıklama oranını gösterdigini anımsayınız. EgerY ’ler farklıysa, hesaplanan R2’ler de farklı seylerin degisimoranını gösterecegi için karsılastırılamaz.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 23: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çoklu Belirleme ve Ilinti KatsayılarıModel Belirtim Yanlılıgı SorunuKısmi Ilinti Katsayıları

R2 Degerlerinin Karsılastırılması

Bagımlı degiskenleri aynı olmayan iki model düsünelim:

Yi = β1 + β2X1i + β3X2iln Yi = α1 + α2 ln X1i + α3 ln X2i

Burada R2 degerlerini karsılastırmak için 2 yol izlenebilir:

1. Yol

Ikinci modelden tahmin edilenln Yi ’ların anti-logaritmalarıalınır. Bulunan degerler ile Yi

arasında hesaplanan r2 degeribirinci modeldeki R2 ilekarsılastırılabilir.

2. YolBirinci modelden tahmin edilenYi ’ların logaritmaları alınır.Bulunan degerler ile ln Yi

arasında hesaplanan r2 degeriikinci modeldeki R2 ilekarsılastırılabilir.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 24: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çoklu Belirleme ve Ilinti KatsayılarıModel Belirtim Yanlılıgı SorunuKısmi Ilinti Katsayıları

R2 Degerlerinin Karsılastırılması

Bagımlı degiskenleri farklı modelleri karsılastırmak için, ikidegisken arasındaki ilinti formülünün karesine dayanan sur2 formülü kullanılabilir:

r2 =

∑(yi yi)

2

(∑

y2i )(

∑yi

2)

Son olarak, R2’nin yakısmanın iyiligini ölçmede kullanılanistatistiklerden yalnızca biri oldugu unutulmamalıdır.Iki model arasında seçim yapmak için “Akaike bilgi ölçütü”(Akaike information criterion) ve “Schwarz ölçütü” (Schwarzcriterion) gibi baska istatistikler de bulunmaktadır.Arastırmacının asıl ilgisi, açıklayıcı degiskenlerin bagımlıdegisken ile olan mantıksal ya da kuramsal iliskilerine vebunların istatistiksel anlamlılıklarına yönelik olmalıdır.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 25: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çoklu Belirleme ve Ilinti KatsayılarıModel Belirtim Yanlılıgı SorunuKısmi Ilinti Katsayıları

Örnek: Genisletmeli Phillips Egrisi

Çoklu baglanıma örnek olarak “beklentilerle-genisletmeliPhillips egrisi” (expectations-augmented Phillips curve)modelini ele alalım:

Yt = β1 + β2X2t + β3X3t + ut

Burada:Yt bagımlısı t dönemindeki fiili enflasyon oranını,X2t açıklayıcısı t dönemindeki issizlik oranını,X3t ise t dönemindeki beklenen enflasyon yüzdesini

göstermektedir.

Iktisat kuramına göre β2 eksi, β3 ise artı degerli olmalıdır.

Aslında kurama göre β3 = 1 beklentisi vardır.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 26: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çoklu Belirleme ve Ilinti KatsayılarıModel Belirtim Yanlılıgı SorunuKısmi Ilinti Katsayıları

Örnek: Genisletmeli Phillips Egrisi

1970-1982 dönemi için ABD ekonomisi verileri kullanılarak veSEK yöntemi ile elde edilen baglanım bulgularını inceleyelim:

Yt = 7,1933 − 1,3925 X2t + 1,4700 X3t R2 = 0,8766öh (1,5948) (0,3050) (0,1758)

β2 ve β3 önbeklentilerle uyumlu isaret tasımaktadır.β1’ya göre örneklem döneminde X2 ve X3 sıfırda sabittutulursa ortalama enflasyon yaklasık %7,19 olacaktır.β1’in bu mekanik yorumu iktisadi anlam içermeyebilir.−1,3925 büyüklügündeki β2 kısmi baglanım katsayısı, X3

sabit tutuldugunda issizlikteki her %1’lik artısa karsılıkenflasyonun ortalama %1,4 azalacagı anlamına gelir.R2 degeri, enflasyon oranındaki degisimin %88’inin bu ikiaçıklayıcı degiskenle açıklanabildigini göstermektedir.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 27: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çoklu Belirleme ve Ilinti KatsayılarıModel Belirtim Yanlılıgı SorunuKısmi Ilinti Katsayıları

Model Belirtim Yanlılıgı Sorunu

Klasik dogrusal baglanım modeli varsayımlarına görebaglanım modeli dogru kurulmus olmalıdır.

Eger çözümlemede kullanılacak baglanım modeli yanlıskurulursa “model belirtim yanlılıgı” (model specificationbias) ortaya çıkar.

Bu varsayımın önemini vurgulayabilmek için elimizdekiPhillips egrisi modeli yardımcı olabilir.

(. . . devam)

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 28: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çoklu Belirleme ve Ilinti KatsayılarıModel Belirtim Yanlılıgı SorunuKısmi Ilinti Katsayıları

Model Belirtim Yanlılıgı Sorunu

Az önce ele almıs oldugumuz asagıdaki üçlü baglanımmodelinin “dogru” model oldugunu varsayalım:

Yt = β1 + β2X2t + β3X3t + u1t

Verileri su iki degiskenli modele yakıstırmakta diretiyorolalım:

Yt = α1 + α2X2t + u2t

Yt burada t dönemindeki fiili enflasyon yüzdesini, X2t ise tdönemindeki issizlik oranını göstermektedir.Birinci model “dogru” olduguna göre ikinci model bir modelbelirtim hatası içermektedir.Buradaki hata, X3t beklenen enflasyon oranı degiskeninimodelden dıslamıs olmaktır.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 29: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çoklu Belirleme ve Ilinti KatsayılarıModel Belirtim Yanlılıgı SorunuKısmi Ilinti Katsayıları

Model Belirtim Yanlılıgı Sorunu

Birinci modeldeki β2’nın gerçek β2’nin yansız bir tahmincisioldugunu biliyoruz.Diger yandan ikinci modeldeki α2 degistirgesi β2’nin yansıztahmincisi degildir.α2’nin X3’ün X2’ye göre baglanımından ortaya çıkan egimdegistirgesi α3 ile iliskili oldugunu gösterebiliriz:

α2 = β2 + β3α3 + hata terimi

Buna göre E(α2) beklenen degeri β2 degil de β2 + β3α3

olarak karsımıza çıkmaktadır.Sonuç olarak, ilk modeldeki β2 degistirgesi X2’nin Yüzerindeki dogrudan ya da tekil etkisini ölçmektedir.Hatalı modeldeki α2 degistirgesi ise X2’nin Y üzerindekihem dogrudan hem de X3 üzerinden dolaylı etkisini verir.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 30: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çoklu Belirleme ve Ilinti KatsayılarıModel Belirtim Yanlılıgı SorunuKısmi Ilinti Katsayıları

Model Belirtim Yanlılıgı Sorunu

Hatalı modelin SEK tahmini asagıdaki bulguları vermektedir:

Yt = 6,1272 + 0,2448 X2t r2 = 0,0135öh (4,2853) (0,6304)t (1,4298) (0,3885)

Kuramın öngörüsünün aksine α2 burada artı degerlidir veistatistiksel olarak sıfırdan yeterince uzak da degildir.

Demek ki belli bir model “dogru” olarak kabul ediliyorsa birya da birkaç degiskeni çıkartarak modeli degistirmek yanlıtahminlere yol açmaktadır.

Yanlıs belirtilen bir model anakütle katsayı tahminlerininyanlı olması gibi ciddi bir soruna neden olabilmektedir.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 31: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çoklu Belirleme ve Ilinti KatsayılarıModel Belirtim Yanlılıgı SorunuKısmi Ilinti Katsayıları

Basit Ilinti Katsayıları

Iki degisken arasındaki dogrudan iliskinin bir ölçüsü olaraktanımlanan ilinti katsayısı r kavramını anımsayalım.

Üç degiskenli model için böyle üç ayrı “basit ilinti katsayısı”(simple correlation coefficient) degerinden söz edilebilir:

Y ile X2 arasındaki ilinti katsayısı: r12

Y ile X3 arasındaki ilinti katsayısı: r13

X2 ile X3 arasındaki ilinti katsayısı: r23

Bunlara aynı zamanda “sıfırıncı dereceden ilinti katsayısı”(correlation coefficient of zero order) da denmektedir.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 32: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çoklu Belirleme ve Ilinti KatsayılarıModel Belirtim Yanlılıgı SorunuKısmi Ilinti Katsayıları

Kısmi Ilinti Katsayıları

Eger bir X3 degiskeni hem Y hem de X2 ile iliskiliyse, budurumda Y ve X2 arasındaki basit ilinti r12 yanıltıcıdır.

Iki degisken arasında, üçüncü bir degiskenin etkisindenbagımsız olarak bulunan “kısmi ilinti katsayısı” (partialcorrelation coefficient) ise söyle tanımlanır:

X3 sabitken Y ile X2 arasındaki kısmi ilinti: r12.3

X2 sabitken Y ile X3 arasındaki kısmi ilinti: r13.2

Y sabitken X2 ile X3 arasındaki kısmi ilinti: r23.1

Bunlara “birinci dereceden” (first order) ilinti katsayılarıdenir. Buradaki derece ikincil alt imlerin sayısıdır.

Buna göre, X3 ve ikinci bir X4 sabit tutulurken bulunanr12.34 de ikinci dereceden bir ilinti katsayısı olur.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 33: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çoklu Belirleme ve Ilinti KatsayılarıModel Belirtim Yanlılıgı SorunuKısmi Ilinti Katsayıları

Kısmi Ilinti Katsayıları

Birinci dereceden kısmi ilinti katsayılarını hesaplamak içinasagıdaki esitlikler kullanılabilir:

r12.3 =r12 − r13r23√

(1 − r213)(1 − r2

23)

r13.2 =r13 − r12r23√

(1 − r212)(1 − r2

23)

r23.1 =r23 − r12r13√

(1 − r212)(1 − r2

13)

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 34: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çoklu Belirleme ve Ilinti KatsayılarıModel Belirtim Yanlılıgı SorunuKısmi Ilinti Katsayıları

Kısmi Ilinti Katsayıları

Çok degiskenli modellerde basit ilinti katsayılarını yorumlarkendikkatli olunmalıdır. Formüllerden sunlar görülebilmektedir:

r12 = 0 olsa bile r13 veya r23 sıfır olmadıkça r12.3 = 0 olmaz.

r12.3 ile r12 aynı isareti tasımak zorunda degildir.

r13 = r23 = 0 olması r12 = 0 anlamına gelmez.

Ikili baglanımdaki 0 ≤ r2 ≤ 1 tanımını anımsayalım. Kısmiilinti katsayıları kareleri için de geçerli olan bu durumdanyararlanılarak, üç sıfırıncı dereceden ilinti katsayısıarasındaki iliski söyle gösterilebilir:

0 ≤ r212 + r2

13 + r223 − 2r12r13r23 ≤ 1

Yukarıdaki esitsizlikten de anlasılabilecegi gibi, Y ile X2 veX2 ile X3’ün ilintisiz olması Y ile X3’ün de ilintisiz olacagıanlamına gelmemektedir.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 35: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çokterimli Baglanım Modelleri

Iki degisken arasındaki dogrusal olmayan bir iliskiyi SEKyöntemi ile inceleyebilmek için “çokterimli” (polynomial)baglanım modellerinden yararlanılabilir.

Örnek olarak bir malın üretiminin marjinal maliyeti (Y ) ile omalın üretim düzeyi (X ) arasındaki iliskiyi gösteren “u” harfibiçimindeki MM egrisi geometrik olarak bir paraboldür:

Y = β0 + β1X + β2X 2

Bu isleve “kareli islev” (quadratic function) ya da “ikinciderece çokterimli” (second degree polynomial) adı verilir.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 36: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çokterimli Baglanım Modelleri

Marjinal maliyet egrisi örnegini olasılıksal olarak yazalım:

Yi = β0 + β1Xi + β2X 2i + ui

Buradaki tek açıklayıcı degisken olan X , farklı kuvvetlerlegösterildigi için bu model bir çoklu baglanım modelidir.

Çokterimli modeller β katsayılarında dogrusal oldukları içinSEK yöntemi ile tahmin edilebilirler.

Bu modelde X ve X ’in kuvvetleri arasındaki iliski güçlüolmakla birlikte dogrusal olmadıgı için, KDBM’nin“çokluesdogrusallık yoktur” varsayımı çignenmemis olur.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 37: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çokterimli baglanım modeline örnek olarak üretim vetoplam maliyet arasındaki iliskiyi ele alalım.

Yayvan bir “s” egrisine benzeyen toplam maliyet egrisiniüçüncü derece bir çokterimli ile modelleyebiliriz:

Yi = β0 + β1Xi + β2X 2i + β3X 3

i + ui

Modelin kuramsal beklentilere uyması ve “u” biçimindekiortalama ve marjinal maliyet egrilerini gösterebilmesi içingerekli matematiksel sınırlamalar sunlardır:

β0, β1, β3 > 0β2 < 0β2

2 < 3β1β3

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 38: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çokterimli Baglanım Modelleri

Çokterimli modeli yapay verilere yakıstırdıgımızda asagıdakibulguları elde ediyoruz:

Yt = 141,7667 + 63,4776 Xi - 12,9615 X 2i + 0,9396 X 3

i R2 = 0,9983öh (6,3753) (4,7786) (0,9857) (0,0591)

Sonuçlar katsayı tahmin degerlerinin kuramsal beklentilerile örtüstügünü göstermektedir.

Bulguların istatistiksel olarak degerlendirilmesi ise birsonraki bölümde ele alınacaktır.

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)

Page 39: ekonometri ders notları 8

Üç Degiskenli ModelÇoklu Baglanımda Yakısmanın Iyiligi

Çokterimli Baglanım Modelleri

Önümüzdeki Dersin Konusu ve Ödev

Ödev

Kitaptan Bölüm 7 “Multiple Regression Analysis: The Problemof Estimation” okunacak.

Önümüzdeki Ders

Çoklu Baglanım Çözümlemesi: Çıkarsama Sorunu

Yrd. Doç. Dr. A. Talha YALTA (2007 - 2010) Çoklu Baglanım Çözümlemesi (sürüm 1,81)