Ekonometria - Regresja liniowa, wspólczynnik zmiennosci ...cibis.pl/er0506/lab1.pdf · Regresja...

30
Regresja liniowa Wspólczynnik zmienności Wspólczynnik korelacji liniowej Wspólczynnik korelacji wielorakiej Ekonometria Regresja liniowa, wspólczynnik zmienności, wspólczynnik korelacji, wspólczynnik korelacji wielorakiej Pawel Cibis [email protected] 9 marca 2006 Pawel Cibis [email protected] Ekonometria

Transcript of Ekonometria - Regresja liniowa, wspólczynnik zmiennosci ...cibis.pl/er0506/lab1.pdf · Regresja...

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

EkonometriaRegresja liniowa, współczynnik zmienności, współczynnik

korelacji, współczynnik korelacji wielorakiej

Paweł [email protected]

9 marca 2006

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

1 Regresja liniowaRegresja – wzoryRegresja – wykresRegresja – funkcjeRegresja – REGLINPRegresja – Analiza danychRegresja – „Krok po kroku”

2 Współczynnik zmiennościWspółczynnik zmienności – wzoryWspółczynnik zmienności – funkcje

3 Współczynnik korelacji liniowejKorelacja liniowa – wzoryKorelacja liniowa – funkcje ExcelaKorelacja liniowa – funkcja ExcelaKorelacja liniowa – Analiza DanychKorelacja liniowa – Uzupełnianie przez transpozycję

4 Współczynnik korelacji wielorakiejWspółczynnik korelacji wielorakiej – wzórWspółczynnik korelacji wielorakiej – funkcja ExcelaWspółczynnik korelacji wielorakiej – makro Excela

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Regresja – wzoryRegresja – wykresRegresja – funkcjeRegresja – REGLINPRegresja – Analiza danychRegresja – „Krok po kroku”

1 Regresja liniowaRegresja – wzoryRegresja – wykresRegresja – funkcjeRegresja – REGLINPRegresja – Analiza danychRegresja – „Krok po kroku”

2 Współczynnik zmiennościWspółczynnik zmienności – wzoryWspółczynnik zmienności – funkcje

3 Współczynnik korelacji liniowejKorelacja liniowa – wzoryKorelacja liniowa – funkcje ExcelaKorelacja liniowa – funkcja ExcelaKorelacja liniowa – Analiza DanychKorelacja liniowa – Uzupełnianie przez transpozycję

4 Współczynnik korelacji wielorakiejWspółczynnik korelacji wielorakiej – wzórWspółczynnik korelacji wielorakiej – funkcja ExcelaWspółczynnik korelacji wielorakiej – makro Excela

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Regresja – wzoryRegresja – wykresRegresja – funkcjeRegresja – REGLINPRegresja – Analiza danychRegresja – „Krok po kroku”

Estymacja parametrów prostych regresji

Y = a1X + b1

a1 =

∑ni=1 (xi − x) (yi − y)∑ni=1 (xi − x)

2

b1 = y − a1x

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Regresja – wzoryRegresja – wykresRegresja – funkcjeRegresja – REGLINPRegresja – Analiza danychRegresja – „Krok po kroku”

Estymacja parametrów prostych regresji

X = a2Y + b2

a2 =

∑ni=1 (xi − x) (yi − y)∑ni=1 (yi − y)

2

b2 = x − a2y

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Regresja – wzoryRegresja – wykresRegresja – funkcjeRegresja – REGLINPRegresja – Analiza danychRegresja – „Krok po kroku”

Estymacja za pomocą wykresu

1 Utwórz wykres korelacyjny – XY (Punktowy)2 Wykres/Dodaj linię trendu...

Typ – LiniowyOpcje – Wyświetl równanie na wykresie

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Regresja – wzoryRegresja – wykresRegresja – funkcjeRegresja – REGLINPRegresja – Analiza danychRegresja – „Krok po kroku”

Estymacja za pomocą funkcji Excela

a = NACHYLENIE(zakres objaśnianej;zakres objaśniającej)

b = ODCIĘTA(zakres objaśnianej;zakres objaśniającej)

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Regresja – wzoryRegresja – wykresRegresja – funkcjeRegresja – REGLINPRegresja – Analiza danychRegresja – „Krok po kroku”

Estymacja za pomocą formuły tablicowej REGLINP

REGLINP(zakres objaśnianej;zakres objaśniającej;wyraz wolny;statystyki)

Wpisz formułę REGLINP wraz z paramterami w puste polearkusza i naciśnij ENTERzamiast jednej zmiennej objaśniającej, może być zestaw wieluzmiennych objaśniającychw polu ”wyraz wolny” (w Excelu ”Stała”) wpisz 1w polu ”statystyki” (”Statystyka”) wpisz 1, jeśli chceszotrzymać statystyki modelu

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Regresja – wzoryRegresja – wykresRegresja – funkcjeRegresja – REGLINPRegresja – Analiza danychRegresja – „Krok po kroku”

Estymacja za pomocą formuły tablicowej REGLINP

Zaznacz obszar począwszy od pola z formułą REGLINP oszerokości równej liczbie zmiennych objaśniających + 1 iwysokości równej 5 (jeśli argument ”statystyki” zostałpominięty wyskość jest równa 1)

Naciśnij klawisz F2 (musi być zaznaczony wspomnianypowyżej obszar, a aktywna komórka powinna zawierać formułęREGLINP)

Naciśnij kombinację klawiszy: SHIFT+CTRL+ENTER

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Regresja – wzoryRegresja – wykresRegresja – funkcjeRegresja – REGLINPRegresja – Analiza danychRegresja – „Krok po kroku”

Estymacja za pomocą formuły tablicowej REGLINP

I wiersz: oszacowania parametrów kolejnych zmiennych (wyrazwolny w ostatniej kolumnie)

II wiersz: standardowe błędy szacunku powyższych parametrów

III wiersz: współczynnik determinacji R2 oraz standardowybłąd oceny zmiennej objaśnianej

IV wiersz: statystyka F i stopnie swobody (istotnośćparametrów strukturalnych)

V wiersz: regresyjna suma kwadratów i resztkowa sumakwadratów

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Regresja – wzoryRegresja – wykresRegresja – funkcjeRegresja – REGLINPRegresja – Analiza danychRegresja – „Krok po kroku”

Estymacja za pomocą formuły tablicowej REGLINP

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Regresja – wzoryRegresja – wykresRegresja – funkcjeRegresja – REGLINPRegresja – Analiza danychRegresja – „Krok po kroku”

Estymacja za pomocą pakiety Analiza Danych

1 Jeżeli w menu Narzędzia nie ma opcji ”Analiza Danych...”,doinstaluj ją (Narzędzia/Dodatki...)

2 Narzędzia/Analiza Danych.../Regresjazaznacz odpowiednie zakresy wejściowe dla danych orazwybierz statystyki do podsumowaniawybierz opcję wyścia (w przypadku wyboru pola ”Zakres”zaznaczonym polem będzie lewy górny róg podsumowania –pamiętaj, by poniżej i na lewo od tego pola było odpowiedniodużo wolnego miejsca)

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Regresja – wzoryRegresja – wykresRegresja – funkcjeRegresja – REGLINPRegresja – Analiza danychRegresja – „Krok po kroku”

Szacowanie parametrów modelu „krok po kroku”

Metoda ta polega na obliczaniu kolejnych elementówskładowych podanych na początku prezentacji wzorów – taksamo, jak przy liczeniu „ręcznym”.

Zaletą jest możliwość automatycznego przeliczenia wyników wprzypadku korekty danych wejściowych, co jest niemożliwe wpakiecie Analiza Danych oraz możliwość łatwego wglądu dowyników cząstkowych.

Wadą jest duża pracochłonność i podatność na błędy wporównaniu do poprzednich metod oraz konieczność dobregorozplanowania arkusza (szczególnie w przypadku dużej próby).

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Regresja – wzoryRegresja – wykresRegresja – funkcjeRegresja – REGLINPRegresja – Analiza danychRegresja – „Krok po kroku”

Szacowanie parametrów modelu „krok po kroku”

Metoda ta polega na obliczaniu kolejnych elementówskładowych podanych na początku prezentacji wzorów – taksamo, jak przy liczeniu „ręcznym”.

Zaletą jest możliwość automatycznego przeliczenia wyników wprzypadku korekty danych wejściowych, co jest niemożliwe wpakiecie Analiza Danych oraz możliwość łatwego wglądu dowyników cząstkowych.

Wadą jest duża pracochłonność i podatność na błędy wporównaniu do poprzednich metod oraz konieczność dobregorozplanowania arkusza (szczególnie w przypadku dużej próby).

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Regresja – wzoryRegresja – wykresRegresja – funkcjeRegresja – REGLINPRegresja – Analiza danychRegresja – „Krok po kroku”

Szacowanie parametrów modelu „krok po kroku”

Metoda ta polega na obliczaniu kolejnych elementówskładowych podanych na początku prezentacji wzorów – taksamo, jak przy liczeniu „ręcznym”.

Zaletą jest możliwość automatycznego przeliczenia wyników wprzypadku korekty danych wejściowych, co jest niemożliwe wpakiecie Analiza Danych oraz możliwość łatwego wglądu dowyników cząstkowych.

Wadą jest duża pracochłonność i podatność na błędy wporównaniu do poprzednich metod oraz konieczność dobregorozplanowania arkusza (szczególnie w przypadku dużej próby).

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Współczynnik zmienności – wzoryWspółczynnik zmienności – funkcje

1 Regresja liniowaRegresja – wzoryRegresja – wykresRegresja – funkcjeRegresja – REGLINPRegresja – Analiza danychRegresja – „Krok po kroku”

2 Współczynnik zmiennościWspółczynnik zmienności – wzoryWspółczynnik zmienności – funkcje

3 Współczynnik korelacji liniowejKorelacja liniowa – wzoryKorelacja liniowa – funkcje ExcelaKorelacja liniowa – funkcja ExcelaKorelacja liniowa – Analiza DanychKorelacja liniowa – Uzupełnianie przez transpozycję

4 Współczynnik korelacji wielorakiejWspółczynnik korelacji wielorakiej – wzórWspółczynnik korelacji wielorakiej – funkcja ExcelaWspółczynnik korelacji wielorakiej – makro Excela

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Współczynnik zmienności – wzoryWspółczynnik zmienności – funkcje

Współczynniki zmienności

Vj =sjxj

Wj = 2 ∗max xj −min xjmax xj +min xj

Vj < V ∗

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Współczynnik zmienności – wzoryWspółczynnik zmienności – funkcje

Współczynniki zmienności – funkcje Excela

sj = ODCH.STANDARD.POPUL(zakres)

xj = ŚREDNIA(zakres)

max xj = MAX(zakres)

min xj = MIN(zakres)

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Korelacja liniowa – wzoryKorelacja liniowa – funkcje ExcelaMacierz korelacji – funkcja ExcelaMacierz korelacji – Analiza DanychMacierz korelacji – Uzupełnianie przez transpozycję

1 Regresja liniowaRegresja – wzoryRegresja – wykresRegresja – funkcjeRegresja – REGLINPRegresja – Analiza danychRegresja – „Krok po kroku”

2 Współczynnik zmiennościWspółczynnik zmienności – wzoryWspółczynnik zmienności – funkcje

3 Współczynnik korelacji liniowejKorelacja liniowa – wzoryKorelacja liniowa – funkcje ExcelaKorelacja liniowa – funkcja ExcelaKorelacja liniowa – Analiza DanychKorelacja liniowa – Uzupełnianie przez transpozycję

4 Współczynnik korelacji wielorakiejWspółczynnik korelacji wielorakiej – wzórWspółczynnik korelacji wielorakiej – funkcja ExcelaWspółczynnik korelacji wielorakiej – makro Excela

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Korelacja liniowa – wzoryKorelacja liniowa – funkcje ExcelaMacierz korelacji – funkcja ExcelaMacierz korelacji – Analiza DanychMacierz korelacji – Uzupełnianie przez transpozycję

Współczynnik korelacji liniowej Pearsona

rxy =

∑ni=1 (xi − x) (yi − y)√∑n

i=1 (xi − x)2∑ni=1 (yi − y)

2=Cov (X ,Y )

sxsy

H0:rxy = 0

H1:rxy 6= 0 lub H1:rxy < 0 lub H1:rxy > 0

t =|rxy |√1− r2xy

√n − 2

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Korelacja liniowa – wzoryKorelacja liniowa – funkcje ExcelaMacierz korelacji – funkcja ExcelaMacierz korelacji – Analiza DanychMacierz korelacji – Uzupełnianie przez transpozycję

Współczynnik korelacji liniowej – funkcje Excela

rxy =WSP.KORELACJI(zakres 1;zakres 2)

|x | = MODUŁ.LICZBY(zmienna)

√x = PIERWIASTEK(zmienna)

tα = ROZKŁAD.T.ODW(alfa;n − 2) H1 obustronna

tα = ROZKŁAD.T.ODW(2*alfa;n − 2) H1 jednostronna

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Korelacja liniowa – wzoryKorelacja liniowa – funkcje ExcelaMacierz korelacji – funkcja ExcelaMacierz korelacji – Analiza DanychMacierz korelacji – Uzupełnianie przez transpozycję

Macierz współczynników korelacji – funkcja Excela

1 Zapisz wartości obserwacji zmiennych w sąsiednich kolumnach (wpierwszej zmienną objaśnianą, o ile istnieje taka potrzeba)

2 Znajdź pusty fragment arkusza o wymiarach N na N, gdzie N to liczbawszystkich zmiennych

3 W lewej górnej komórce arkusza wpisz funkcję =WSP.KORELACJI() –pierwszy argument to zakres obserwacji pierwszej zmiennej, drugi tozakres obserwacji zmiennej o numerze odpowiadającym numerowi wierszabudowanej macierzy (w tym przypadku jest to również pierwsza zmienna)

4 Najedź kursorem na drugi argument w formule i naciśnij F4 (blokowaniezakresów)

5 Powtarzaj kroki 3. i 4. w następnych wierszach tej kolumny, zaznaczajączakresy obserwacji kolejnych zmiennych (pierwszy zakres pozostaje bezzmian w całej kolumnie)

6 Zaznacz otrzymany w ten sposób wektor kolumnowy i rozciągnij zakres wprawo, aby utworzyć macierz N na N

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Korelacja liniowa – wzoryKorelacja liniowa – funkcje ExcelaMacierz korelacji – funkcja ExcelaMacierz korelacji – Analiza DanychMacierz korelacji – Uzupełnianie przez transpozycję

Macierz współczynników korelacji – Analiza Danych

1 Jeżeli w menu Narzędzia nie ma opcji ”Analiza Danych...”,doinstaluj ją (Narzędzia/Dodatki...)

2 Zapisz wartości obserwacji zmiennych w sąsiednich kolumnach(w pierwszej zmienną objaśnianą, o ile istnieje taka potrzeba)

3 Narzędzia/Analiza Danych.../Korelacjazaznacz odpowiedni zakres wejściowy (macierz obserwacjiwszystkich zmiennych)jeżeli w zakresie zaznaczone zostały też nagłówki, wybierzopcję ”Tytuły w pierwszym wierszu”wybierz opcję wyścia (w przypadku wyboru pola ”Zakres”zaznaczonym polem będzie lewy górny róg podsumowania –pamiętaj, by poniżej i na lewo od tego pola było odpowiedniodużo wolnego miejsca)

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Korelacja liniowa – wzoryKorelacja liniowa – funkcje ExcelaMacierz korelacji – funkcja ExcelaMacierz korelacji – Analiza DanychMacierz korelacji – Uzupełnianie przez transpozycję

Macierz współczynników korelacji – Uzupełnianie przeztranspozycję

1 Dany jest dolny lub górny ”trójkąt” macierzy współczynnikówkorelacji

2 Zaznacz zakres komórek zawierający ”trójkąt” i naciśnijCTRL+C

3 Kliknij w lewy górny róg pustego obszaru o rozmiarze N na N,gdzie N to ilość zmiennych w macierzy współczynnikówkorelacji

4 Edycja/Wklej specjalnie.../Wartości + Transpozycja5 Kliknij w lewą górną komórkę danego na początku ”trójkąta”6 Edycja/Wklej specjalnie.../Wartości + Pomijaj puste7 Usuń elementy z pomocniczego ”trójkąta”

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Współczynnik korelacji wielorakiej – wzórWspółczynnik korelacji wielorakiej – funkcja ExcelaWspółczynnik korelacji wielorakiej – makro Excela

1 Regresja liniowaRegresja – wzoryRegresja – wykresRegresja – funkcjeRegresja – REGLINPRegresja – Analiza danychRegresja – „Krok po kroku”

2 Współczynnik zmiennościWspółczynnik zmienności – wzoryWspółczynnik zmienności – funkcje

3 Współczynnik korelacji liniowejKorelacja liniowa – wzoryKorelacja liniowa – funkcje ExcelaKorelacja liniowa – funkcja ExcelaKorelacja liniowa – Analiza DanychKorelacja liniowa – Uzupełnianie przez transpozycję

4 Współczynnik korelacji wielorakiejWspółczynnik korelacji wielorakiej – wzórWspółczynnik korelacji wielorakiej – funkcja ExcelaWspółczynnik korelacji wielorakiej – makro Excela

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Współczynnik korelacji wielorakiej – wzórWspółczynnik korelacji wielorakiej – funkcja ExcelaWspółczynnik korelacji wielorakiej – makro Excela

Współczynnik korelacji wielorakiej – wzór

R =

√1− detR*detR

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Współczynnik korelacji wielorakiej – wzórWspółczynnik korelacji wielorakiej – funkcja ExcelaWspółczynnik korelacji wielorakiej – makro Excela

Współczynnik korelacji wielorakiej – funkcja Excela

detR =WYZNACZNIK.MACIERZY(zakres)

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Współczynnik korelacji wielorakiej – wzórWspółczynnik korelacji wielorakiej – funkcja ExcelaWspółczynnik korelacji wielorakiej – makro Excela

Współczynnik korelacji wielorakiej – makro Excela

Naciśnij ALT+F11 (otworzy się edytor makr), a potemCTRL+R (otworzy się okno projektu, o ile nie jest już otwarte)

W oknie projektu naciśnij prawym klawiszem myszy naVBAProject(nazwa bieżącego skoroszytu)

Insert/Module

Wpisz następujący kod:

Function det(dane As Range)det = Application.WorksheetFunction.MDeterm(dane)End Function

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Współczynnik korelacji wielorakiej – wzórWspółczynnik korelacji wielorakiej – funkcja ExcelaWspółczynnik korelacji wielorakiej – makro Excela

Współczynnik korelacji wielorakiej – makro Excela

a następnie dopisz poniżej:

Function wkw(m rozszerzona As Range, m korelacji As Range)wkw = Sqr(1 - (det(m rozszerzona) / det(m korelacji)))End Function

Zapisz zmiany, wróć do arkusza i wywołaj funkcję WKW zodpowiednimi parametrami

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria

Regresja liniowaWspółczynnik zmienności

Współczynnik korelacji liniowejWspółczynnik korelacji wielorakiej

Współczynnik korelacji wielorakiej – wzórWspółczynnik korelacji wielorakiej – funkcja ExcelaWspółczynnik korelacji wielorakiej – makro Excela

Paweł Cibis [email protected] Ekonometria