Chương 1
MÔ HÌ NH HỒ I QUY TUYẾN TÍNH HAI
BIẾN
Giới thiệu các khái niệm cơ bản của phân tích hồi
quy thông qua mô hình hồi quy dạng đơn giản
nhất: mô hình hồi quy tuyến tính 2 biến thể hiện
mối quan hệ của một biến phụ thuộc và một biến
độc lập
1.1. Mô hình hồi quy và một số khái niệm
1.2. Phương pháp bình phương nhỏ nhất
(OLS)
1.3. Tính không chệch và độ chính xác của
ước
lượng OLS
1.4. Độ phù hợp của hàm hồi quy mẫu
1.5. Một số vấn đề bổ sung
Bà i tâp
̣ ứ ng dung
̣
1.1. Mô hình hồi quy và một số khái niệm
Thí dụ: “Luận thuyết tiêu dùng của Keynes”
Y (chi tiêu)
E(Y/X=22)
0
14 16 18 20 22
X ( thu nhâp)
̣
1.1. Mô hình hồi quy và một số khái niệm
Các thí dụ khác
Mức cầu – giá
Tỷ
lệ thay đổi của tiền lương – tỷ lệ thất
nghiệp
Tỷ lệ tiền mặt nắm giữ trong tổng thu nhập –
tỷ lệ lạm phát
Mức cầu – mức chi cho quảng cáo
Sản lượng của một loại nông sản – lượng phân
bón, lượng mưa, nhiệt độ, v.v…
Tông thê
̉
̉
Ví du: (1) mô
̣
́i quan hê gi
̣ ữa chi tiêu – thu nhâp
̣
⇒
Tông thê la
̉
̉ ̀ tất ca ca
̉ ́c hô gia đi
̣
̀nh có chi tiêu (có hoăc
̣
không có thu nhâp) đo l
̣
ường bằng đơn vi tiê
̣ ̀n tệ
(2) mối quan hê gi
̣ ữa lao đông – san l
̣
̉ ượng trong môt
̣
nhà máy A
⇒
Tông thê la
̉
̉ ̀ tất ca sô
̉ ́ lượng lao đông nha
̣
̀ máy A đã thuê
và san l
̉ ượng tương ứng từ khi nhà máy bắt đầu san
̉
xuất đến thời điêm nghiên c
̉
ứu
(3) mối quan hê gi
̣ ữa năng suất môt loai lu
̣
̣ ́a A –
lượng mưa trong năm 2010
⇒
Tông thê la
̉
̉ ̀ năng suất cua giô
̉
́ng lúa A trên tất ca ca
̉ ́c
manh ruông trô
̉
̣
̀ng và lượng mưa đo được trên các manh
̉
ruông đo
̣
́ trong năm 2010
Tông thê
̉
̉
Tổng thể là tập hợp
các phần tử chứa đựng
các vấn đề nghiên cứu
(các biến số, các mối
liên hệ, số liệu)
X1
X
2
X
3
X
k
Tông thê
̉
̉
X
4
Mẫu ngẫu
nhiên
Mẫ u ngẫ u nhiên k chiề u ( k ≥ 2) kí ch thướ c n:
W = {(X1i, X2i, …., Xki ), i= 1 ÷ n }
W2
W1
Tông thê
̉
̉
1.1. Mô hình hồi quy và một số khái niệm
1. Mô hình hồi quy
Mô hình hồi quy tuyến tính hai biến thể hiện
mối quan hệ phụ thuộc giữa Y và X:
Y
-
1
Các biến số:
Các tham số
Sai số ngẫu nhiên
2.X
u
1.1. Mô hình hồi quy và một số khái niệm
Các biến số
◦Biến phụ thuộc (Y): biến được giải thích
(explained variable) hay biến phản ứng
(response variable).
◦Biến
độc lập (X): biến giải thích
(explanatory variable) hay biến điều
khiển (control variable)
1.1. Mô hình hồi quy và một số khái niệm
Sai số ngẫu nhiên (u): đại diện cho các
yếu tố có tác động đến biến Y, ngoài X
hay còn gọi là yếu tố không quan sát được
Các hệ số hồi quy: thể hiện mối
quan hệ giữa biến X và Y
1.1. Mô hình hồi quy và một số khái niệm
Nguyên nhân sự tồn tai cua sai sô
̣ ̉
́ ngẫu nhiên:
-
Lý thuyết chưa đầy đủ
-
Sự han chê
̣
́ cua sô
̉
́ liêu: không co
̣
́ số liêu hoăc co
̣
̣
́ nhưng sai so
-
Tầm quan trong cua môt biê
̣
̉
̣
́n
-
Hành vi cua con ng
̉
ười có tính ngẫu nhiên
-
Dang ha
̣
̀m không đúng
1.1. Mô hình hồi quy và một số khái niệm
2. Hàm hồi quy tổng thể
Đinh nghi
̣
̃ a: Hà m hồ i quy tông thê la
̉
̉ ̀ hà m số
mô ta mô
̉
́ i quan hê gi
̣ ữ a E(Y) và X, xá c đinh trên
̣
toà n bô tông thê
̣ ̉
̉
Xé t mô hì nh gồ m biế n đôc lâp (X) va
̣ ̣
̀ biế n phu thuôc (Y),
̣
̣
với giả thiết E(U| X)= 0
E (Y | X )
1
2.X
1.1. Mô hình hồi quy và một số khái niệm
Xét hàm hồi quy tông thê PRF co
̉
̉
́ dang đ
̣
ường thăng:
̉
(PRF) :
E (Y / X i ) = β1 + β 2 X i (i = 1 k )
β1 = E (Y / X i = 0) :Là hê sô
̣ ́ chăn, cho biê
̣
́t giá tri trung bi
̣
̀nh
cua Y khi X=0
̉
dE (Y / X ) : Là hê sô
̣ ́ góc, cho biết khi X tăng (giam) 1
̉
β2 =
dX
đơn vi thi
̣ ̀ trung bình cua Y se
̉
̃ thay đôi bao
̉
nhiêu và thay đôi nh
̉
ư thế nào.
Ví dụ 1.1 (tr.26) Số liệu về PB và mức
NS/ha của tổng thể gồm 30 thửa ruộng
như sau:
PB(10kg)
NS(tấn/ha)
3.8
5
6
7
8
1
1
4.3
3
1
2
2
4.8
1
2
2
5.3
6.3
1
3
1
1
3
1
2
2
1
5.8
6.3
7.3
E(NS|PB)
4.3
4.8
9
5.3
Nhận xét về mối quan hệ giữa: PB và năng suất
TB?
14
Kết quả hồi quy: E(NS|PB) = 1.8 + 0.5*PB
Cho biết
◦ Tác động của PB tới NS?
◦ Có phù hợp với lý thuyết kinh tế không? Vì sao?
◦ Ước lượng mức NS trung bình khi PB = 70kg?
Y
Ứng dụng của phân tích hồi quy?
◦ Đánh giá tác động của X tới giá trị trung bình
của Y
◦ Kiểm nghiệm giả thuyết về mặt kinh tế của
mối quan hệ giữa các biến số.
15
1.1. Mô hình hồi quy và một số khái niệm
Phân tích hồi quy (regression analysis)
Thuật ngữ “hồi quy” được Francis Galton sử dụng
vào năm 1886.
Bản chất của phân tích hồi quy
Là phân tích mối liên hệ phụ thuộc giữa một biến
gọi là biến phụ thuộc (dependent variable) vào một
hoặc một số biến khác gọi là biến giải thích
(explanatory variable)
niệm
Ước lượng giá trị trung bình của biến phụ thuộc
khi biết giá trị của biến độc lập, tức là phải ước
lượng các tham số của mô hình.
Kiểm định các giả thuyết về bản chất của mối
quan hệ giữa biến phụ thuộc và biến độc lập mà
lý thuyết kinh tế đưa ra. Trong trường hợp này
phải trả lời hai câu hỏi:
Có tồn tại quan hệ giữa biến phụ thuộc và biến
độc lập hay không?
Nếu tồn tại quan hệ thì mức độ chặt chẽ như
thế nào?
Dự báo giá trị trung bình của biến phụ thuộc khi
1.1. Mô hình hồi quy và một số khái niệm
Phân tích hồi quy và các quan hệ khác
Phân tích hồi quy nghiên cứu quan hệ thống kê
(statistical relationship)
Ta phân biệt với các quan hệ sau:
Phân tích hồi quy và quan hệ hàm số (functional
relationship)
tích hồi quy và phân tích tương quan
(correlation analysis)
Phân
Phân tích hồi quy và quan hệ nhân quả (causation
relationship)
1.1.Mô hình hồi quy và một số khái
Phân tích hồi quy và phân tích tương quan
niệm
- Phân tích tương quan
+ Đo mức độ kết hợp tuyến tính giữa hai
biến bằng hệ số tương quan.
+ Các biến có tính chất đối xứng.
- Trong phân tích hồi quy
+ Ước lượng và dự báo một biến trên cơ sở
giá trị đã cho của các biến khác.
1.1.Mô
hình
hồi
quy
và
một
số
khái
Phân tích hồi quy và quan hệ hàm số
niệm
- Trong quan hệ hàm số:
+ Ứng với mỗi giá trị của biến độc lập cho duy
nhất một giá trị của biến phụ thuộc.
+ Các biến không phải là các biến ngẫu
nhiên.
- Trong phân tích hồi quy
+ Ứng với mỗi giá trị cho trước của biến độc
lập có thể có nhiều giá trị khác nhau của biến
phụ thuộc.
1.1. Mô hình hồi quy và một số khái
Phân tích hồi quy và quan hệ nhân quả
niệm
- Quan hệ nhân quả là hệ hai chiều giữa hai
đối tượng trong đó vai trò của các đối tượng
được xác định rõ đâu là nguyên nhân và đâu là
kết quả.
- Trong phân tích hồi quy biến giải thích
không nhất thiết là nguyên nhân gây lên biến
phụ thuộc, mối quan hệ giữa các biến được xác
lập tuỳ thuộc vào mục đích nghiên cứu.
niệm
Y (chi tiêu)
(E|
Y=X=22
)
0
X ( thu nhập)
1.1. Mô hình hồi quy và một số khái niệm
3. Hàm hồi quy mẫu
Xét hàm hồi quy mẫu dạng phương trình
đường thẳng:
(SRF) : Yˆ
ˆ
1
ˆ .X
2
ˆ
ˆ
, :Là
ước lượng các hệ số trong mô
2
1
hình hồi quy tổng thể
PRF vs. SRF
PRF
Y
E(Y|X)
Yˆi
Yi
SRF(1)
ui
ei
Xi
X
24
niệm
4. Tính tuyến tính trong mô hình hồi quy
Dạng của PRF xác định bởi lý thuyết kinh tế và thực tế số liệu kinh tế
Y
0
Y
X
0
X