Autre manière de dériver les coefficients OLS


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Dans une autre de mes questions , un répondeur a utilisé la dérivation suivante du coefficient OLS:

Nous avons un modèle: où Z n'est pas observé. Ensuite, nous avons: plim

Y=X1β+X2β2+Zγ+ε,
ZoùX ∗ 1 =M2X1etM2=[I-X2(X ′ 2 X2)-1X ′ 2 ].
plimβ^1=β1+γCov(X1∗,Z)Var(X1∗)=β1,
X1∗=M2X1M2=[I−X2(X2′X2)−1X2′]

Cela semble différent de l'habituel que j'ai vu en économétrie. Existe-t-il une explication plus explicite de cette dérivation? Y a-t-il un nom pour la matrice M 2 ?β=(X′X)−1X′YM2


Je suis presque sûr que c'est décrit dans les notes de cours de Hansen, mais je ne les ai pas en main pour le moment.
— FooBar

Réponses:


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Le matrice est la matrice "annulateur" ou "machine résiduelle" associé à la matrice X . Il est appelé "annihilateur" car M X = 0 (pour sa propre matrice X bien sûr). Est -ce que l' on appelle "faiseur résiduel" parce que M y = e , dans la régression y = X β + e . M=I−X(X′X)−1X′XMX=0XMy=e^y=Xβ+e

C'est une matrice symétrique et idempotente. Il est utilisé dans la démonstration du théorème de Gauss-Markov.

En outre, il est utilisé dans le théorème de Frisch – Waugh – Lovell , à partir duquel on peut obtenir des résultats pour la "régression partitionnée", qui dit que dans le modèle (sous forme matricielle)

y=X1β1+X2β2+u

nous avons ça

β^1=(X1′M2X1)−1(X1′M2)y

Puisque est idempotent, nous pouvons réécrire ce qui précède enM2

β^1=(X1′M2M2X1)−1(X1′M2M2)y

et puisque est également symétrique, nous avonsM2

β^1=([M2X1]′[M2X1])−1([M2X1]′[M2y]

Mais c'est l'estimateur des moindres carrés du modèle

[M2y]=[M2X1]β1+M2u

et aussi sont les résidus de régression y uniquement sur la matrice X 2 . M2yyX2

En d' autres termes: 1) Si on régresse sur la matrice X 2 uniquement, puis régressent les résidus de cette estimation sur la matrice M 2 X 1 uniquement, les β 1 estimations que nous obtiendrons sera mathématiquement égale aux estimations que nous sera obtenu si nous régressons y sur X 1 et X 2 ensemble en même temps, comme une régression multiple habituelle. yX2M2X1β^1yX1X2

Maintenant, supposons que n'est pas une matrice mais juste un régresseur, disons xX1 . Alors M 2 x 1 est le résidu de régression de la variable X 1 sur la matrice de régresseur X 2 . Et cela donne l'intuition ici: β 1 nous donne l'effet que « la partie de X 1 qui est expliquée par X 2 » a sur « la partie de Y qui reste inexpliquée par X 2 ».x1M2x1X1X2β^1X1X2YX2

C'est une partie emblématique de l'algèbre classique des moindres carrés.


J'ai commencé à répondre, mais j'avais beaucoup de chevauchements avec cette réponse. Vous pouvez trouver beaucoup de ces informations dans le chapitre 3.2.4 de la 7e édition de "Econometric Analysis" par Bill Greene.
— cc7768

@ cc7768 Oui, c'est une bonne source pour l'algèbre des moindres carrés. Mais n'hésitez pas à publier du matériel supplémentaire. Par exemple, ma réponse ne couvre essentiellement que la deuxième question du PO.
— Alecos Papadopoulos

@AlecosPapadopoulos vous dites que si nous régressons sur X 1 , nous obtenons égalementM2yX1β^1M2yM2X1

@Heisenberg Correct. Faute de frappe. Corrigé et ajouté un peu plus.
— Alecos Papadopoulos
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