回帰分析の内生性について

 Y = β0 + β1X + U

 

内生性:政策変数Xと誤差項Uが相関を持つこと

→ この場合、βは一致推定量にならない

XとUの関係性

βが不偏推定量の条件4つの内の1つ: XとUが平均独立

βが一致推定量の条件:XとUが無相関  =    {Cov(X, U)=0}

 

内生性があっても一致推定できる方法

操作変数法

内生変数Xと相関関係にある操作変数(外生変数)Zを用いる

Zの値を変化させる 

→ XとYが変化する(Uは変化しない) = XとYに因果関係がある

つまり

因果関係を推定する方法

→ 内生変数Xと相関関係 & 誤差項Uと無相関である操作変数Zを見つける

Cov [X,Z] は0でない

Cov[U,Z]は0

 

良い操作変数とは

= 内生変数Xと相関が強い外生変数Z

→ β1の標準誤差が小さくなる

(被説明変数X と説明変数Z の単回帰モデルの決定係数Rが影響する)

被説明変数X と説明変数Z の単回帰モデル:第一段階回帰式

 

良い操作変数を見つける方法

→ 直接検定することは難しい

・理論

・過去から蓄積されてきた経験、常識

を用いてZを決定する

・説明変数Xと操作変数Zの相関は統計的に調べることができる