计量经济学:一元线性回归最小二乘估计(OLS)及其检验

如题所述

深入探索计量经济学:一元线性回归的最小二乘估计(OLS)之旅


在经济学建模的四部曲中,理论设计、数据采集、参数估计与检验缺一不可。今天,我们将聚焦于关键环节——参数估计,特别是最常用的方法:最小二乘估计(OLS)。


首先,让我们明确在样本层面的描述:样本回归函数和样本回归模型是我们的核心工具,它们通过样本数据来逼近总体的规律。


最小二乘估计:回归线的寻找


最小二乘法的精髓在于,它寻求被解释变量(Y)的观测值与预测值(估计值)之差的平方和的最小化。用数学公式表达,即:


通过求解偏导数,我们得到了一个被称为正规方程组的高级方程系统,它指导我们找到那两个神秘参数。


正规方程组与离差形式的转化


在正规方程组的长篇大论中,引入均值和变异性的概念,我们得以简化复杂的公式。令公式11除以公式10,我们得到的正是OLS估计的关键公式,这个简洁的表达方式我们称之为离差形式:


回归函数的特殊性质也体现在这里,它确保了样本回归线必然通过样本均值点。


统计性质揭示:线性性、无偏性与有效性


最小二乘估计量的统计特性至关重要。首先是线性性,它表明估计量是解释变量的线性函数,证明过程如下:


再者,无偏性是估计量期望值等于总体真值的特性,公式14和假设五的正态分布共同确保了这一特性。


有效性则意味着,OLS估计的方差是最小的,尽管证明过程较为复杂,它依赖于假设四的同方差性和序列不相关性,以及公式18和19。


至此,我们已经概述了一元线性回归最小二乘估计的基本框架,以及其背后的统计原理。在实际应用中,理解这些概念至关重要,它们为我们提供了构建和检验经济模型的强大工具。

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