12
Wykłady /. ckonomclrii Jacka Osicwalskicgo
(2) =(X'X) 1X' (korzystamy z założenia 2, że X jest znaną macierzą nielosową)( 2°)
<kxT)
Macierz C spełnia warunki macierzy G, a za wektor d przyjmujemy wektor zerowy, wobec czego P spełnia warunki estymatora liniowego.
Zajmijmy się nieobciążonością: chcemy dowieść że E(p) = p czyli że wartość oczekiwana estymatora MNK p to wartość nieznanego parametru wektorowego P.
E(P)=E(Cy )=C* E(y )=C* E(Xp+£)=C[E(Xp) + E(e)]=C*E(XP)=:CXp-Ikp-p
Kolejne przejścia mają następujące uzasadnienie:
Pierwsza równość jest z definicji i z zapisu p =Cy.
Druga równość to wyciągnięcie stałej przed wartość oczekiwaną :(2° ) X jest znany więc C = (X' X)-1 X' j est stałą i można j ą wyprowadzić przed operator wartości oczekiwanej. frzecia równość jest z założenia 1° - podstawiamy za y.
Czwarta równość wynika z tego, że wartość oczekiwana sumy to suma wartości oczekiwanych, (suma musi być skończona, ale tu jest)
Piąta równość to z 4° E(£)=0.
Szósta bo wartość oczekiwana stałej to stała, X jest znany, a p nieznany, ale też stały.
Siódma równość wynika z tego, że CX = I tożsamościowo (X’X)''(X,X) to macierz razy swoja odwrotność, macierz jednostkowa to element neutralny w mnożeniu macierzy; CBDO.
Uwaga: dowód nieobciążoności p nie wykorzystuje założenia 5°, estymator MNK jest nieobciążony niezależnie od postaci macierzy kowariancji składników losowych.
Przystąpmy do wyprowadzenia zapisu klasy estymatorów liniowych nieobciążonych:
Element tej klasy to P = Gy + d, ale chcemy to zapisać jako P plus pewna poprawka.
Bierzemy macierz F taką, że F = G - C Czyli G = F + C
P = Gy + d = (F + C)y + d = p + Fy+d czyli zapisaliśmy estymator liniowy jako 0 + Fy + d Teraz szukamy warunków na F i d żeby był on nieobciążony:
E(p) = E(p) + E(Fy) + E(d) = p + E(Fy) + E(d) = p + F*E(y) + d
= P + FE(Xp + c) + d = p + FXp + d
F i d są stałe, skorzystano z dowodu nieobciążoności 0 w drugim kroku, reszta wnioskowania jak w poprzednio.
Wniosek:
Żeby p był nieobciążony FXp + d musi być równe 0 (wymagamy, byE(p) = P), by 0 był nieobciążony niezależnie od konkretnej wartości X, trzeba by FX = 0 i d = 0
Wobec tego klasę estymatorów liniowych i nieobciążonych zapiszemy:
B =