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第12章 离散选择模型
若是回归模型的说明变量中含有定性变量,那么能够用虚拟变量处置之。在实际经济问题中,被说明变量也可能是定性变量。如通过一系列说明变量的观测值观看人们对某项动议的态度,某件情形的成功和失败等。当被说明变量为定性变量时如何成立模型呢?这确实是要介绍的二元选择模型或多元选择模型。那个地址要紧介绍Tobit(线性概率)模型,Probit(概率单位)模型和Logit模型。
Tobit(线性概率)模型
Tobit模型的形式如下,
yi = ? + ? xi + ui
其中ui为随机误差项,xi为定量说明变量。yi为二元选择变量。此模型由James Tobit提出,因此得名。如利息税、机动车的费改税问题等。设
1 (假设是第一种选择)
yi =
0 (假设是第二种选择)
对yi取期望,
E(yi) = ? + ? xi
下面研究yi的散布。因为yi只能取两个值,0和1,因此yi 服从两点散布。把yi的散布记为,
pi = P ( yi = 1)
1 - pi = P ( yi = 0)
则
E(yi) = 1 (pi) + 0 (1 - pi) = pi
由(2)和(3)式有
pi = ? + ? xi (yi的样本值是0或1,而预测值是概率。)
以pi = - + xi 为例,说明xi 每增加一个单位,那么采纳第一种选择的概率增加。假设用那个模型进行预测,当预测值落在 [0,1] 区间之内(即xi取值在[4, 24] 之内)时,那么没有什么问题;但当预测值落在[0,1] 区间之外时,那么会暴露出该模型的严峻缺点。因为概率的取值范围是 [0,1],因此现在必需强令预测值(概率值)相应等于0或1(见图)。线性概率模型常写成如下形式,
图
1, ? + ? xi ? 1
pi = ? + ? xi , 0 ? + ? xi 1
0, ? + ? xi ? 0
但是如此做是有问题的。假设预测某个事件发生的概率等于1,可是实际中该事件可能全然可不能发生。反之,预测某个事件发生的概率等于0,可是实际中该事件却可能发生了。尽管估量进程是无偏的,可是由估量进程得出的预测结果却是有偏的。
由于线性概率模型的上述缺点,希望能找到一种变换方式,(1)使说明变量xi所对应的所有预测值(概率值)都落在(0,1)之间。(2)同时关于所有的xi,当xi增加时,希望yi也单调增加或单调减少。显然积存概率散布函数F(zi) 能知足如此的要求。采纳积存正态概率散布函数的模型称作Probit模型。用正态散布的积存概率作为Probit模型的预测概率。另外logistic函数也能知足如此的要求。采纳logistic函数的模型称作logit模型。
积存正态概率散布曲线 logistic曲线
Probit(概率单位)模型,仍假定
yi = ? + ? xi ,
而
pi = F ( yi) =
积存概率散布函数曲线在pi = 周围的斜率最大。对应yi在实轴上的值,相应概率值永久大于0、小于1。显然Probit模型比Tobit模型更合理。Probit模型需要假定yi 服从正态散布。
logit模型
该模型是McFadden于1973年第一次提出。其采纳的是logistic概率散布函数。其形式是
pi = F(yi) = F(? + ? xi) = =
关于给定的xi,pi表示相应个体做出某种选择的概率。
Probit曲线和logit曲线很相似。两条曲线都是在pi = 处有拐点,但logit曲线在两个尾部要比Probit曲线厚。利用()和()式取得的概率值见表。
表 Probit模型和logit模型概
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