Что означает «при прочих равных» в множественной регрессии?


22

Когда мы делаем множественные регрессии и говорим, что смотрим на среднее изменение переменной для изменения переменной , сохраняя все остальные переменные постоянными, при каких значениях мы держим другие переменные постоянными? Их значит? Нуль? Любое значение?yx

Я склонен думать, что это любой ценностью; просто ищу разъяснений. Если бы у кого-то было доказательство, это тоже было бы здорово.


2
Я нашел пример 10 в статье Питера Кеннеди очень полезным для понимания этого.
— Дмитрий Васильевич Мастеров

Да, немного об увеличении количества комнат при сохранении константы квадратных футов действительно наблюдательный пункт. Эта статья на самом деле является золотой жилой полезных идей, она упоминается в заметках доктора философии.
— EconStats

1
На самом деле это очень интересный вопрос. Интересно, спрашивают ли себя экономисты, что именно означает «при прочих равных»?
— Mugen

Ответы:


26

Вы правы. Технически это любая ценность . Тем не менее, когда я учу этому, я обычно говорю людям, что вы получаете эффект изменения одной единицы в когда все другие переменные хранятся в соответствующих им значениях. Я считаю, что это обычный способ объяснить это, что не является специфическим для меня. Xj

Я обычно продолжаю упоминать, что если у вас нет каких-либо взаимодействий, будет результатом изменения одной единицы в , независимо от того, каковы значения других ваших переменных. Но мне нравится начинать со средней формулировки. Причина в том, что есть два эффекта включения нескольких переменных в регрессионную модель. Во-первых, вы получаете эффект контроля для других переменных (см. Мой ответ здесь ). Во-вторых, присутствие других переменных (как правило) уменьшает остаточную дисперсию модели, делая ваши переменные (включаяX j X j X j XβjXjXjXj) «более значимым». Людям трудно понять, как это работает, если другие переменные имеют значения повсюду. Кажется, что это как-то увеличит изменчивость. Если вы думаете о корректировке каждой точки данных вверх или вниз для значения каждой другой переменной до тех пор, пока все остальные переменные не будут перемещены в их соответствующие средние значения, легче увидеть, что остаточная изменчивость была уменьшена. X

Я не получаю взаимодействия до одного или двух классов после того, как я ввел основы множественной регрессии. Однако когда я добираюсь до них, я возвращаюсь к этому материалу. Вышесказанное применяется, когда нет взаимодействия. Когда есть взаимодействия, это сложнее. В этом случае взаимодействующая переменная [s] поддерживается постоянной (очень конкретно) в , и ни в каком другом значении. 0

Если вы хотите увидеть, как это действует алгебраически, это довольно просто. Мы можем начать со случая отсутствия взаимодействия. Давайте определим изменение в когда все другие переменные поддерживаются постоянными в соответствующих значениях. Без ограничения общности, скажем, есть три переменные и мы заинтересованы в понимании того, как изменение в связано с изменением на одну единицу в , с постоянными значениями и в соответствующих им значениях: Й У Й3Х1Х2Y^XY^X3X1X2

Y^i=β^0+β^1X¯1+β^2X¯2+β^3X3iY^i′=β^0+β^1X¯1+β^2X¯2+β^3(X3i+1) subtracting the first equation from the second: Y^i′−Y^i=β^0−β^0+β^1X¯1−β^1X¯1+β^2X¯2−β^2X¯2+β^3(X3i+1)−β^3X3iΔY=β^3X3i+β^3−β^3X3iΔY=β^3

Теперь очевидно, что мы могли бы ввести любое значение для и в первые два уравнения, при условии, что мы поместили одно и то же значение для ( ) в оба из них. То есть, пока мы держим и постоянными . X 2 X 1 X 2 X 1 X 2X1X2X1X2X1X2

С другой стороны, это не сработает, если у вас есть взаимодействие. Здесь я показываю случай, когда есть взаимодействия : X1X3

Y^язнак равноβ^0+β^1Икс¯1+β^2Икс¯2+β^3Икс3я +β^4Икс¯1Икс3яY^я'знак равноβ^0+β^1Икс¯1+β^2Икс¯2+β^3(Икс3я+1)+β^4Икс¯1(Икс3я+1) вычитая первое уравнение из второго: Y^я'-Y^язнак равноβ^0-β^0+β^1Икс¯1-β^1Икс¯1+β^2Икс¯2-β^2Икс¯2+β^3(Икс3я+1)-β^3Икс3я+ β^4Икс¯1(Икс3я+1)-β^4Икс¯1Икс3яΔYзнак равноβ^3Икс3я+β^3-β^3Икс3я+β^4Икс¯1Икс3я+β^4Икс¯1-β^4Икс¯1Икс3яΔYзнак равноβ^3+β^4Икс¯1

В этом случае невозможно сохранить все остальное постоянным. Поскольку член взаимодействия является функцией и , изменить без изменения взаимодействия. Таким образом, равно изменению связанному с изменением на одну единицу в только когда взаимодействующая переменная ( ) удерживается в вместо (или в любом другом значении, кроме ), и в этом случае последний член в нижнем уравнении выпадает. Х 3 Х 3 β 3 У Х 3 Х 1 0 ˉ Х 1 0Икс1Икс3Икс3β^3Y^Икс3 Икс10Икс¯10

В этом обсуждении я сосредоточился на взаимодействиях, но в более общем плане проблема заключается в том, что существует какая-либо переменная, являющаяся функцией другой, такая, что невозможно изменить значение первой, не изменив соответствующее значение другой переменной. , В таких случаях значение становится более сложным. Например, если у вас была модель с и , то - это производная которой все остальные равны, и (см. Мой ответ здесь ). Возможны и другие, еще более сложные формулировки. ХJХ 2 J β JdYβ^JИксJИксJ2β^J Xj=0dYdИксJИксJзнак равно0


1
Спасибо, блин, этот ответ великолепен на нескольких уровнях. Во-первых, это отвечает основному вопросу, который меня интересовал. Во-вторых, вы предсказали, каким будет мой следующий вопрос, потому что я собирался спросить, как это изменилось с введением терминов взаимодействия. Спасибо за математику также. Я знаю, что этот вопрос является своего рода основным, но я чувствую, что вы никогда не сможете быть слишком явными с этими понятиями.
— EconStats

Пожалуйста, @EconStats. Нет проблем с включением математики, иногда это значительно облегчает понимание того, что происходит.
— gung - Восстановить Монику

Ну, я должен сказать, что когда вы вычли первое уравнение из второго уравнения, это наконец подтвердило мои первоначальные мысли о том, что не имеет значения, каковы значения и , если они одинаковы в обоих уравнениях. Это кажется мне очевидным, но я никогда раньше не думал о том, чтобы рассчитать . Определенный момент лампочки для меня. X 3 βИкс2Икс3β
— EconStats

Вы можете также взять производную WRT и он получит вас в том же месте, но это легче по математике ( в основном средней школы алгебры), так что она будет доступна для более широкой аудитории. X jYИксJ
— gung - Восстановить Монику

1
@beetroot, если я вас правильно понимаю, вы просто держите его на определенном уровне. (В противном случае вы можете задать этот вопрос как новый вопрос.)
— gung - Восстановить Монику

8

Математика проста: просто возьмите разницу между двумя моделями с одной из переменных x, измененной на 1, и вы увидите, что не имеет значения, что представляют собой другие переменные (если нет взаимодействий, полиномов или других усложняющих терминов).

Один пример:

Y[1]знак равноб0+б1×Икс1+б2×Икс2

Y[2]знак равноб0+б1×(Икс1+1)+б2×Икс2

Y[2]-Y[1]знак равноб0-б0+б1×Икс1-б1×Икс1+б1×1+б2×Икс2-б2×Икс2знак равноб1


6

Я полагаю, что вы имеете в виду зависимость в ковариатах ( ). Поэтому, если модель влияние на прочих равных условиях будет для любого со всеми остальными имеющими постоянную при любом значении.Икся

Yзнак равноβ0+β1Икс1+β2Икс2
ИксяYΔYΔИксяΔИксяИксJ

Имейте в виду, что возможно, что и являются зависимыми (например, функции друг друга), не обязательно демонстрируя значительное взаимодействие в линейной модели ( в ).Икс1Икс2β12знак равно0Yзнак равноβ0+β1Икс1+β2Икс2+β12Икс1Икс2

Так же, как интересная касательная, вот пример: пусть и тогда очевидно, что любое изменение в повлияет на , Однако ковариация между ними равна нулю. Икс1~N(0,σ12)Икс2знак равноИкс12+N(0,σ22)Икс1Икс2

соv(Икс1,Икс2)знак равноЕ(Икс1Икс2)-Е(Икс1)Е(Икс2)
= Е ( Х 3 1 ) - Е ( Х 1 . ) - 0. Е ( Х 2 1 - ) = 0 - 0 - 0 = 0
знак равноЕ[Икс1(Икс12+a)]-Е(Икс1),Е(Икс12-a)весяTчасa~N(0,σ22)
знак равноЕ(Икс13)-Е(Икс1,a)-0.Е(Икс12-a)знак равно0-0-0знак равно0

Таким образом, в действительности изменение будет связано с изменением и что не будет охватывать то, что действительно произойдет, если вы измените . Но все равно будет описан как влияние на всех равных условиях.X 2 Δ YИкс1Икс2 X1ΔYΔYΔИксяИкс1 XiYΔYΔИксяИксяY

Это сравнимо с разницей между полной производной и частичной производной (аналог ) в дифференциальном уравнении. ΔYΔИкся


Спасибо Ганс, я на самом деле пытался понять, что сделал Ганг, но это хороший пример того, когда две переменные являются зависимыми.
— EconStats
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.