Neden otokorelasyonu test etmek yerine neden Durbin-Watson kullanıyorsunuz?


10

Durbin-Watson testi gecikme 1'de artıkların otokorelasyonunu test eder. Ancak aynı zamanda gecikme 1'deki otokorelasyonu doğrudan test eder. Ayrıca, otokorelasyonu 2,3,4 gecikmede test edebilirsiniz ve çoklu gecikmelerde otokorelasyon için iyi portmanteau testleri yapabilir ve güzel, kolayca yorumlanabilir grafikler elde edebilirsiniz [örneğin, R'deki acf () işlevi). Durbin-Watson anlamak için sezgisel değildir ve genellikle sonuçsuz sonuçlar verir. Peki neden hiç kullanıyorsunuz?

Bu, bazı Durbin-Watson testlerinin sonuçsuzluğu hakkındaki bu sorudan ilham aldı , ancak açıkça ayrı.


1
Aslında diğer gecikmeler için Durbin-Watson yapabilirsiniz. Genelleştirilmiş Durbin-Watson istatistiklerine bakın.
Brandon Sherman

Yanıtlar:


8

Bu ve diğer ipliklerde daha önce belirtildiği gibi: (1) Durbin-Watson testi sonuç vermez. Sadece başlangıçta Durbin ve Watson tarafından önerilen sınırlar, kesin dağılımın gözlemlenen regresör matrisine bağlı olmasından kaynaklanmaktadır. Ancak, bu istatistik / ekonometrik yazılımda şu ana kadar ele alınması yeterince kolaydır. (2) Durbin-Watson testinin daha yüksek gecikmelere yönelik genellemeleri vardır. Dolayısıyla ne gecikmezlik ne de gecikmelerin sınırlanması Durbin-Watson testine karşı bir argüman değildir.

Gecikmeli bağımlı değişkenin Wald testi ile karşılaştırıldığında, Durbin-Watson testi bazı modellerde daha yüksek güce sahip olabilir. Özellikle, modelin deterministik eğilimler veya mevsimsel modeller içeriyorsa, gecikmeli yanıtı (henüz deterministik desenler için ayarlanmamış olan) dahil etmeye kıyasla artıklarda (Durbin-Watson testinin yaptığı gibi) otokorelasyonu test etmek daha iyi olabilir. . Aşağıya küçük bir R simülasyonu ekledim.

Durbin-Watson testinin önemli bir dezavantajı, zaten otoregresif etkiler içeren modellere uygulanmaması gerektiğidir. Böylece, kısmen otoregresif bir modelde yakaladıktan sonra kalan otokorelasyonu test edemezsiniz. Bu senaryoda, Durbin-Watson testinin gücü tamamen Breusch-Godfrey testi için bozulabilirken, örneğin, bozulmaz. "R ile Uygulamalı Ekonometri" kitabımızın bunu "Kendi Analizinizi Programlama" bölümünde gösteren küçük bir simülasyon çalışması vardır, bkz. Http://eeecon.uibk.ac.at/~zeileis/teaching/AER/ .

Trend artı otokorelasyonlu hatalara sahip bir veri seti için Durbin-Watson testinin gücü Breusch-Godfrey testinden daha yüksek ve aynı zamanda Wald otoregresif etki testinden daha yüksektir. Bunu R'deki basit bir küçük senaryo için tasvir ediyorum. Böyle bir modelden 50 gözlem çiziyorum ve her üç test için de p değerleri hesaplıyorum:

pvals <- function()
{
  ## data with trend and autocorrelated error term
  d <- data.frame(
    x = 1:50,
    err = filter(rnorm(50), 0.25, method = "recursive")
  )

  ## response and corresponding lags
  d$y <- 1 + 1 * d$x + d$err
      d$ylag <- c(NA, d$y[-50])

  ## OLS regressions with/without lags
  m <- lm(y ~ x, data = d)
  mlag <- lm(y ~ x + ylag, data = d)

  ## p-value from Durbin-Watson and Breusch-Godfrey tests
  ## and the Wald test of the lag coefficient
  c(
    "DW" = dwtest(m)$p.value,
        "BG" = bgtest(m)$p.value,
    "Coef-Wald" = coeftest(mlag)[3, 4]
  )
}

Ardından, her üç model için 1000 p değerini simüle edebiliriz:

set.seed(1)
p <- t(replicate(1000, pvals()))

Durbin-Watson testi en düşük ortalama p değerlerine yol açar

colMeans(p)
##        DW        BG Coef-Wald 
## 0.1220556 0.2812628 0.2892220 

ve% 5 anlamlılık düzeyinde en yüksek güç:

colMeans(p < 0.05)
##        DW        BG Coef-Wald 
##     0.493     0.256     0.248 

Bu nedenle, DW istatistiğinin bir başka sınırlaması, model zaten otokorelasyon için kontrol etmeye çalışıyorsa kullanılamamasıdır. DW'nin Wald veya Breusch-Godfrey'den (ikisini de kullanmadım) daha fazla güce sahip olduğu gerçeğini takdir ediyorum, ancak her zamanki karşılaştırmam Ljung-Box ve bireysel otokorelasyonlar gibi 0 değerine kıyasla bir portmanteau testidir. Bu ders kitaplarını tahmin etmede tipik bir rejimdir.
zbicyclist

2
Gerçekten başka bir sınırlama IMO değil, ana sınırlama. Diğer konular (sınırlar yerine p değerlerinin hesaplanması ve gecikme sayısı) ele alınabilir. Ve güç yorumuna dikkat edin: Bu özel modelde - AR (1) hata terimi ile deterministik eğilim - Durbin-Watson testinin daha yüksek bir güce sahip olduğunu söyledim. Diğer birçok kurulumda durum böyle olmayabilir. Ve Ljung-Box testine gelince: Evet, bu bir ARIMA modeli taktıktan sonra kalan otokorelasyonu kontrol etmek için klasik testtir.
Achim Zeileis

3

Durbin-Watson testi otokorelasyonu nasıl test ettiğinizdir. Bir ACF çizmek, normalliği test etmek için bir QQ çizimi yapmak gibidir. Normalliği test etmek için bir QQ grafiğini gözetlemek faydalıdır, ancak bir Kolmogorov-Smirnov veya Levene testi, arsada gördüğünüzü tamamlar, çünkü normallik için bir hipotez testi daha kesintir.

Birden çok gecikmeyle ilgili olarak, genelleştirilmiş bir Durbin-Watson istatistiği kullanabilir, birkaç hipotez testi yapabilir ve çoklu test için düzeltmek üzere bir Bonferroni düzeltmesi yapabilirsiniz. Herhangi bir düzenin korelasyonunun varlığını test eden bir Breusch-Godfrey testi de yapabilirsiniz .

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.