2-4回归模型的诊断和优化 - 违背基本假设

2023-12-26 11:40

本文主要是介绍2-4回归模型的诊断和优化 - 违背基本假设,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

0 回顾:回归模型的基本假设

线性回归有几个基本的前置假设条件

  • 零均值:随机误差项均值为0 ,保证未考虑的因素对被解释变量没有系统性的影响
  • 同方差:随机误差项方差相同,在给定x的情况下,\varepsilon的条件方差为某个常数\sigma^{ 2 }
  • 无自相关:两个\varepsilon之间不相关,COV\left (\varepsilon _{i}, \varepsilon _{j}\right )=0,i\neq j
  • 正态分布:\varepsilon符合正态分布\varepsilon _{i}\sim N\left ( 0,\sigma ^{2} \right )
  • 解释变量x_{1},x_{1},x_{1},...,x_{p}是非随机变量,其观测值是常数
  • 解释变量之间不存在精确的线性关系
  • 样本个数要多与解释变量的个数

1、常见的不满足基本假设的情况

1.1、异方差

回归模型的中的异方差是指随机误差项的方差不是一个常数,而是随着自变量的取值变化而变化。

由于不满足回归分析中的同方差的前提假设,异方差将可能带来以下几个问题:

  • 对使用最小二乘法(OLS)求解参数时 ,参数估计值虽然无偏,但不是最小方差线性无偏估计

  • 参数显著性检验失效

  • 回归方程的应用效果不理想

造成异方差的常见原因:

  • 模型缺少了某些解释变量,缺省变量本身的方差被包含在了随机误差的方差中

y=\beta _{0}+\beta _{1}x _{1}+\varepsilon         y=\beta _{0}+\beta _{1}x _{1}+\beta _{2}x _{2}+\varepsilon

  • 模型本身选取有误,比如原来是非线性的,结果使用了线性模型

  • 其他原因,包括不限于样本量过少、测量误差、异常数据、时序分析或者使用面板数据等

异方差的检验:

 残差图分析:

  • 坐标选择:纵坐标为残差e_{i},横坐标视情况而定,可选择:

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