Линейные и нелинейные модели
В линейной регрессионной модели мат.
ожидание зависимой переменной — это линейная комбинация регрессоров с неизвестными коэффициентами, которые и являются оцениваемыми параметрами модели. Такая модель является линейной по виду. В матричной форме ее можно записать как Y = Xfi + є. Не обязательно, чтобы влияющие на Y факторы входили в модель линейно. Регрессорами могут быть любые точно заданные (не содержащие неизвестных параметров) функции исходных факторов - это не меняет свойств ОМНК. Важно, чтобы модель была линейной по параметрам. Бывает, что модель записана в виде, который нелинеен по параметрам, но преобразовани-ем уравнения регрессии и переобозначением параметров можно привести ее к линейному виду. Такую модель называют внутренне линейной.
Поясним введенные понятия на примерах. Модель Y = а+ вХ1Х2 + є нелинейна по X1 и X2, но линейна по параметрам, и можно сделать замену X = X1X2, так что модель примет линейный вид: Y = а + в X + є . Модель Y = exp (а + вх + є) нелинейна по виду, но сводится к линейной логарифмированием обеих частей: lnY =а + в х + є . В этой новой модели зависимой переменной будет уже lnY. Модель Y = (a - 1) (b + X ) + є нелинейна по параметрам a и b, но сводится к линейной заменой параметров а = (a - 1) b и в= a - 1. Тогда Y = а+ eX + є.
для применения метода наименьших квадратов важно, чтобы ошибка была аддитивной, то есть, чтобы зависимая переменная являлась суммой своего математического ожидания и ошибки. Об этом следует помнить, производя преобразования модели. Например, модель Y = а Xе + є нельзя преобразовать в линейную по параметрам с аддитивной ошибкой. Аналогичную модель с мультипликативной ошибкой Y = а Xеє можно преобразовать к
виду lnY = Ыа + в lnX + ІПЄ или Y= а+ eX +є где Y = lnY, а = Ыа, X = lnX, є = ІПЄ. Однако следует отметить, что вследствие преобразования распределение ошибки изменилось. Если s оказывается нормально распределенной, это значит, что є имела логнормальное распределение.
Экономическая теория оперирует моделями разных типов. Некоторые из них дают регрессионные уравнения линейного вида, некоторые - нелинейного. Рассмотрим это на примере однородных производственных функций. Самая популярная производственная функция - функция Кобба-Дугласа - легко приводится к линейному виду логарифмированием:
= аКвЬх-в ^
lnY - lnL = Ыа+ в (lnK - lnL), где Y - выпуск продукции, K — капитал, L — труд.