数据统计与分析教程7章含虚拟变量的回归模型

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第七章 虚拟变量

第七章 虚拟变量

第七章虚拟变量第一节虚拟变量的引入一、什么是虚拟变量前面几章介绍的解释变量都是可以直接度量的,称为定量变量。

如收入、支出、价格、资金等等。

但在现实经济生活中,影响应变量变动的因素,除了这些可以直接获得实际观测数据的定量变量外,还包括一些无法定量的解释变量的影响,如性别、民族、国籍、职业、文化程度、政府经济政策变动等因素,他们只表示某种特征的存在与不存在,所以称为属性变量或定性变量。

属性变量:不能精确计量的说明某种属性或状态的定性变量。

在计量经济模型中,应当包含属性变量对应变量的影响作用。

那怎么才能把定性变量包括在模型中呢?属性变量通常是非数值变量,直接纳入回归方程中进行回归,显然是很困难的。

为此,人们采取了一种构造人工变量的方法,将这些定性变量进行量化,使其能与定量变量一样在回归模型中得以应用。

由于定性变量通常是表明某种特征或属性是否存在,如性别变量中以男性为分析基础的话,那就只有男性、非男性;政策变动变量中以政策不变为基准,则有政策不变,和政策变动;至于有两种以上的状态的话,比如学历分高中,本科,本科以上等等,我们又怎么办呢?把疑问留到后面去解决。

既然定性变量只有存在或不存在两种状态,所以量化的一般方法是取值为0或1。

称为虚拟变量。

虚拟变量:人工构造的取值为0或1的作为属性变量代表的变量。

一般常用D表示。

D=0,表示某种属性或状态不存在D=1,表示某种属性或状态存在比如前面说的性别变量,以男性为基准,则当样本为男性时,虚拟变量取0,当样本为女性时,则虚拟变量取1。

当虚拟变量作为解释变量引入计量经济模型时,对其回归系数的估计和统计检验方法都与定量解释变量相同。

二、虚拟变量的作用1、作为属性因素的代表,如,性别、种族等2、作为某些非精确计量的数量因素的代表,如:受教育程度、年龄段等;3、作为某些偶然因素或政策因素的代表,如战争、911等。

4、时间序列分析中作为季节(月份)的代表(比如对某些明显有淡季、旺季之分的产品)5、分段回归,研究斜率、截距的变动;6、比较两个回归模型;7、虚拟应变量概率模型,应变量本身是定性变量(比如你研究某产品的购买率,应变量本身就是买或不买)三、虚拟变量的设置规则1、虚拟变量D取值为0,还是取值为1,要根据研究的目的决定。

虚拟变量回归模型

虚拟变量回归模型

PART 07
虚拟变量回归模型的发展 趋势和未来展望
发展趋势
模型应用范围不断扩大
随着数据科学和统计学的发展,虚拟变量回归模型的应用范围不断扩大,不仅局限于传统的回归分析,还广泛应用于 分类、聚类、预测等领域。
模型复杂度不断提高
为了更好地处理复杂的数据结构和特征,虚拟变量回归模型的复杂度不断提高,出现了多种新型的模型,如集成学习 模型、深度学习模型等。
医学领域的应用
流行病学研究
在流行病学研究中,利用虚拟变量回归模型分析疾病发病率和死亡 率的影响因素,如年龄、性别、生活习惯等。
临床医学研究
在临床医学研究中,利用虚拟变量回归模型分析治疗效果的影响因 素,如治疗方案、患者特征、疾病严重程度等。
药物研究
在药物研究中,利用虚拟变量回归模型分析药物疗效的影响因素, 如药物剂量、给药方式、患者生理特征等。
模型解释性要求更高
随着人们对数据分析和模型结果的关注度提高,虚拟变量回归模型的解释性要求也更高,需要更加清晰、 直观地解释模型结果和变量之间的关系。
未来展望
模型可解释性研究
未来将更加注重虚拟变量回归模型的可解释性研究,以提高模型结果的透明度和可信度。
新型特征选择和降维技术
随着数据规模的扩大和特征维度的增加,未来将更加关注新型的特征选择和降维技术,以提取关 键特征并降低模型复杂度。
PART 01
引言
目的和背景
探索自变量与因变量之间的关系
虚拟变量回归模型主要用于探索自变量与因变量之间的数量关系,帮助我们理 解不同类别数据对结果的影响。
处理分类变量
当自变量是分类变量时,虚拟变量回归模型能够将这些分类变量转换为一系列 二进制(0和1)的虚拟变量,从而进行回归分析。

第2部分:线性回归(4)-包含虚拟变量的回归模型

第2部分:线性回归(4)-包含虚拟变量的回归模型
几个问题:
1、在模型中引入多个虚拟变量时,虚拟变量的个 数应按下列原则确定:如果有 m 种互斥的属性类 型,在模型中引入 m-1 个虚拟变量。即每个虚拟 变量的个数要比该变量的分类数少1。例如,性别 有2个互斥的属性,引用2-1=1个虚拟变量。否则 就会陷入虚拟变量陷阱。 2、赋值为0的一类称为基准类、对比类等。 3、虚拟变量D的系数称为差别截距系数。
1。加法方式——影响截距
虚拟变量D 与其它解释变量在模型中是相 加关系,称为虚拟变量的加法引入方式。 例如,讨论消费问题,消费水平C主要由收 入水平Y决定,但是当特殊情况出现时政府 会采取对消费品限量供应措施,因此引入 虚拟变量D来表示这些特殊情况与非特殊情 况。 加法引入方式引起截距变动
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消费问题的虚拟变量模型
c C=b0+(b1+b2)x D=1反常 Y=b0+b1X+b2DX D=0正常 x
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C=b0+b1x
运用虚拟变量同时改变回归直线的截距和斜率
D=1反常 Y=(b0+b2)+(b1 +b3)x+e Y=b0+b1X+b2D+b3DX+e
Y=b0+b1x+e 正常时期 D=0正常
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折线回归
I=b0+b1G+b2(G-G0)D1+b3(G-G1)D2+e I t<84 D1=0 G0 t<88 D2=0 G1 D1、D2处理3状态
1、方差分析模型(ANOVA):回归模型中, 解释变量仅是虚拟变量的模型。
如:yi = B1 + B2 Di + ui , 其中y为初始年薪, Di = 1、 0,为1时表示大学毕业,为0时表示其他。 则大学毕业生的初始年薪期望为: E ( yi | Di = 1) = B1+B2 .0 = B1 非大学毕业生的初始年薪期望为 : E ( yi | Di = 0) = B1+B2 .1 = B1 + B2

计量经济学导论:ch07 多元回归分析:虚拟变量

计量经济学导论:ch07 多元回归分析:虚拟变量
MBR b0 d1CR1 d2CR2 d3CR3 d4CR4 其他因素
d j系数含义可解释为:保持其他因素不变,信用等级为j
级的城市和信用等级为零级的城市之间在MBR上的差异。 其中,j 1, 2,3, 4。
问题:两种估计方法中,哪种方法更优?
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例7.7 相貌吸引力对工资的影响
在劳动力市场中,除了存在性别歧视之外,还 可能存在相貌、身高等歧视。如果将样本相貌 分为三类:一般水平、低于一般水平、高于一 般水平,并以一般水平组作为基组,分别对男 人、女人估计方程得:
y = b0 + d0d + b1x + u
This can be interpreted as an intercept shift
If d = 0, then y = b0 + b1x + u If d = 1, then y = (b0 + d0) + b1x + u
The case of d = 0 is the base/benchmark group
虚拟变量与非虚拟变量之间也有交互作用,使 得出现不同的斜率。
female 0,男性组截距是b0,受教育的斜率是b1; female 1,女性组的截距是b0 d0,受教育的斜率是b1 d1。
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我们关心的两个假设: ➢ 男性和女性受教育的回报是相同的。
H0:d1 0
➢ 受教育水平相同的男性和女性的平均工资相同。
将式7.13中的调整R 平方与把排名作为一个单独变量得到
的调整R 平方比较,前者是0.905,后者是0.836。所以,式
7.13 增加了回归的灵活性。 另外,式 7.13中所有其他变量都变得不显著了,联合显著性

第七章 虚拟变量 虚拟变量回归模型ppt汇总 计量经济学

第七章 虚拟变量 虚拟变量回归模型ppt汇总 计量经济学
第七章 虚拟变量
• 在回归分析中,被解释变量的影响因素 除了量(或定量)的因素还有质(或定 性)的因素,这些质的因素可能 会使回 归模型中的参数发生变化,为了估计质 的因素产生的影响,在模型中就需要引 入一种特殊的变量—虚拟变量。
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(二)作用
• 1、可以描述和测量定性(或属性)因素 的影响;
2、多个因素各两种属性
• 如果有m个定性因素,且每个因素各有两个不同的 属性类型,则引入m个虚拟变量。
• 例2
• 研究居民住房消费函数时,考虑到城乡差异和不同 收入层次的影响将消费函数设定为:
Yt=b0+b1Xt+a1D1t+ a2D2t+ μt
Yt=居民住房消费支出
Xt=居民可支配收入
1城镇居民
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虚拟变量对截距的影响
y
有适龄子女
b0&#
o
图1 虚拟变量对截距的影响
x
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2、乘法方式引入虚拟变量
• 基本思想:以乘法方式引入虚拟解释变量
,是在所设定的计量经济模型中,将虚拟 解释变量与其他解释变量相乘作为新 的解释变量,以达到其调整模型斜率的
目的。 • 该方式引入虚拟变量主要作用:
D=
0 无适龄子女
将家庭教育费用支出函数写成:Yt=b0+b1Xt+aDt+μt 即以加法形式引入虚拟变量。
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子女年龄结构不同的家庭教育 费用支出函数为:
• 无适龄子女家庭的教育费用支出函数(D=0 ):Yt=b0+b1Xt+μt
• 有适龄子女家庭的教育费用支出函数(D=1 ):Yt=(b0+a)+b1Xt+μt

虚拟变量回归模型_OK

虚拟变量回归模型_OK
这意味着,男女职工平均薪金对工龄的变化率
是一样的,但两者的平均薪金水平相差 a。
可以通过传统的回归检验,对 a的统计显著性进行检验,以
判断男女职工的平均薪金水平是否显著差异。
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例7.1.4 居民家庭的教育费用支出除了受收入水平的影响之外,还与子女 的年龄结构密切相关。如果家庭中有适龄子女(6-21岁),教育费用支出就 多。因此,为了反映“子女年龄结构”这一定性因素,设置虚拟变量:
当tt*=1978年, Dt = 1
ˆyt = bˆ0 aˆxt + bˆ1 + aˆ xt
32
28
例如,进口消费品数量Y主要取决于国民收入 X的多少,中国在改革开放前后,Y对X的回归关 系明显不同。
这时,可以t*=1978年为转折期,以1978年的 国民收入Xt*为临界值,设如下虚拟变量:
1 Dt = 0
t t* t t*
则进口消费品的回归模型可建立如下:
yt = b0 + b1 xt + a xt xt Dt + ut
9
概念:
同时含有一般解释变量与虚拟变量的模型称为 虚 拟 变 量 模 型或 者 方差 分 析 ( analysis-of variance: ANOVA)模型。
一个以性别为虚拟变量考察企业职工薪金的模型:
Yt = b 0 + b1 Xt + b 2Dt + mt
其中:Yt为企业职工的薪金,Xt为工龄, Dt=1,若是男性,Dt=0,若是女性。
D4=
1 喜欢某种商品 0 不喜欢某种商品
5)表示天气变化的虚拟变量可取为
D5=
1 晴天 0 雨天
6
2.引入虚拟变量的作用 引入虚拟变量的作用,在于将定性因素或属性因素对因变量

虚拟变量回归

虚拟变量回归

数据收集
收集不同市场细分群体的基本信息和 产品需求数据,如年龄、性别、收入、 消费习惯等。
变量设置
将市场细分变量转换为虚拟变量,并 引入到回归模型中。
结果分析
分析虚拟变量的系数和显著性,解释 其对产品需求的影响,为市场定位提 供依据。
案例三:教育程度与收入水平的关系研究
目的
研究教育程度对收入水平的影响,以及 不同教育程度对收入水平的差异。
虚拟变量可能依赖于某些自变量,需 要谨慎处理以避免多重共线性问题。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
03
虚拟变量回归的模型构 建
线性回归模型
线性回归模型是最常用的回归分析方法之一,用 于探索自变量与因变量之间的线性关系。
在线性回归模型中,虚拟变量可以作为自变量引 入,以解释和预测因变量的变化。
变量设置
将教育程度转换为虚拟变量,并引入 到回归模型中。
数据收集
收集受访者的教育程度和收入水平数 据。
结果分析
分析虚拟变量的系数和显著性,解释 其对收入水平的影响,为职业规划和 教育投资提供参考。
案例四:健康状况与生活习惯的关系研究
目的
数据收集
研究生活习惯对健康状况的影响,以及不 同生活习惯对健康状况的差异。
虚拟变量回归的应用场景
1 2
社会科学研究
在社会科学研究中,经常需要研究分类变量对连 续变量的影响。例如,研究不同教育程度或不同 职业对收入的影响。
生物统计学
在生物统计学中,虚拟变量回归可用于研究基因 型、物种或地理区域等因素对连续变量的影响。
3
市场分析
在市场分析中,虚拟变量回归可用于研究不同产 品类别、品牌或市场细分对销售或其他连续变量 的影响。

统计学第七章虚拟变量

统计学第七章虚拟变量

•男职工本科以下学历的平均薪金:
E(Yi | X i , D1 1, D2 0) ( 0 2 ) 1 X i
•女职工本科以上学历的平均薪金:
E(Yi | X i , D1 0, D2 1) ( 0 3 ) 1 X i
•男职工本科以上学历的平均薪金:
• 大学及其以上:
E(Yi | X i , D1 0, D2 1) ( 0 3 ) 1 X i
假定3>2,其几何意义:
大学教育 保健 支出 高中教育 低于中学教育
收入
• 还可将多个虚拟变量引入模型中以考察多种“定性”因 素的影响。
如在上述职工薪金的例中,再引入代表学历 的虚拟变量D2:
二、虚拟变量的引入
虚拟变量做为解释变量引入模型有两种基本方 式:加法方式和乘法方式。
1.
加法方式
上述企业职工薪金模型中性别虚拟变量的 引入采取了加法方式。 在该模型中,如果仍假定E(i)=0,则 企业女职工的平均薪金为:
E(Yi | X i , Di 0) 0 1 X i
企业男职工的平均薪金为:
表 5.1.1 90年前 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 储蓄 281 399.5 523.7 675.4 892.5 1214.7 1622.6 2237.6 3073.3 3801.5 5146.9 7034.2
于是有: E(Yi | Di 0, X i ) 0 1 X i
E(Yi | Di 1, X i ) ( 0 3 ) ( 1 4 ) X i
可分别表示1990年后期与前期的储蓄函数。
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以研究人们的收入水平、受教育程度与城乡居民之间的关系。
模型如下,
yt =β0 + β1 xt+β2D2t +β3D3t + μt
(t=1,2,…,n)
其中,yt表示根据调查资料所得到的家庭所购买个人电脑情
况,xt表示家庭收入, D2 和D3为虚拟解释变量。
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当方程的解释变量中既有虚拟变量又有定量变量时,同样可 以用OLS对模型进行估计。例如:
yt =β0 + β1 xt+β2Dt + μt
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二、含虚拟变量的模型
2. 同时含虚拟和定量解释变量
实验:
随着科技的进步和人民生活水平的不断提高,电脑越来越普
及,许多家庭纷纷把个人电脑(PC机)搬进家中。我们可
结果表明,该企业的女性员工的平均工资水平为2883.7725 (3478.869-595.0965)元人民币,该企业的男性员工的平 均工资水平为3478.869元人民币。由此可见,女性的平均工 资比男性少了595.0965元。
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二、含虚拟变量的模型
2. 同时含虚拟和定量解释变量
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二、含虚拟变量的模型
1.仅含一个虚拟变量
实验:
第二步,在该工作文件中建立两个序列对象,一个为 “wage”,一个为“sex”。
第三步,在“wage”序列对象中输入 “工资”的数据,在 “sex”序列对象中输入 “性别”的数据。
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二、含虚拟变量的模型
二、含虚拟变量的模型
1.仅含一个虚拟变量
实验:
虚拟变量的回归方程结果可以表示为: Wage = 3478.869 - 595.0965 sex t= (30.06899) (-3.482241)
R2 = 0.35533 Adjusted- R2 = 0.326027 F=12.126 D.W.=2.232989
2.虚拟变量
引入虚拟变量的原则:
一般情况下,如果定性变量有m类,并且模型不含有截距项 时,应引入m个虚拟变量;如果模型含有截距项,应引入m1个虚拟变量。
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二、含虚拟变量的模型
1.仅含一个虚拟变量
在回归模型中,解释变量可以仅是一个虚拟变量,这样的回 归模型被称为方差分析模型。 例如:源自EViews统计分析基础教程
二、含虚拟变量的模型
1.仅含一个虚拟变量
实验:
根据表7-1中的数据显示,建立解释变量为虚拟变量的回归 模型。表中列出了24个不同性别的企业员工的月工资收入情 况,性别一列中“1”表示女性员工,“0”表示男性员工。通 过建立含有虚拟变量的回归模型,试图分析男女平均工资是 否存有差距,如果有差距,那么差距是多少。
1.仅含一个虚拟变量
实验: 第四步,在工作文件中选择主菜单栏中的“Object”| “New Object” | “Equation”选项,或者选择“Quick”| “Estimate Equation” 选项,打开如下所示的方程对话框。
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二、含虚拟变量的模型
1.仅含一个虚拟变量
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一、虚拟变量的定义
2.虚拟变量
定义:
定性变量描述的是变量具有的性质,要将这样的变量纳入回 归模型中,需构造人工变量,从而将定性变量进行量化处理。 在计量经济学中,将取值为“0”和“1” 的人工变量称作虚 拟变量(Dummy Variable),用字母D表示。当D取值为0 时,表示该变量不具备某种属性;当D取值为1时,表示该 变量具有某种属性。
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二、含虚拟变量的模型
1.仅含一个虚拟变量
实验:
回归模型为
yt =β0 + β1Dt + μt
(t=1,2,…,n)
其中,yt表示企业员工的工资收入情况,Dt=0表示男性员工,
Dt=1表示女性员工。
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二、含虚拟变量的模型
1.仅含一个虚拟变量
实验: 第一步,建立类型为“Unstructured/Undated”(未限定结构/ 未限定日期)的工作文件,在“Data range”(数据范围)中 输入观测数据的样本范围,本例中所分析的数据为24个样本, 在“Names”中为该工资文件命名,如“工资与性别关系”。 然后单击“OK”按钮即可生成工作文件。
yt =β0 + β1Dt + μt 假设被解释变量yt为员工工资收入,Dt为虚拟解释变量,取 值为0或1:
1,雇员为女性 Dt=
0,雇员为男性
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二、含虚拟变量的模型
1.仅含一个虚拟变量
如果该回归模型的随机误差项满足线性回归模型的五个基本 假定条件,则
E(yt| Dt=1)= E(雇员工资收入|雇员为女性)=β0 + β1 E(yt| Dt=0)= E(雇员工资收入|雇员为男性)=β0 β0 + β1表示女性雇员的平均工资收入,β0表示男性雇员的平 均工资收入。
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第7章 含虚拟变量的回归模型
重点内容: • 虚拟变量的定义 • 定性变量与定量变量的划分 • 含虚拟变量模型的估计
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一、虚拟变量的定义
1.定性变量与定量变量
定量变量:回归模型中有些变量是可以被度量的,如居民消 费、国内生产总值、出口总额等,这些变量被称为“定量变 量”。 定性变量:在经济现象的分析中还存在一些不能被度量的变 量,如性别、种族、婚姻状况、文化程度等,这些变量被称 为“定性变量”。
实验: 在“Equation specification”(方程说明)中列出模型中的被 解释变量、常数项和解释变量。在“Estimation settings”(估 计方法设定)中选择“LS”,用普通最小二乘法对回归模型 进行估计。然后单击“确定”按钮即可得到如下估计结果。
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一、虚拟变量的定义
2.虚拟变量
虚拟变量陷阱:
所谓的“虚拟变量陷阱”是指自变量(解释变量)中包含了 过多的虚拟变量,从而导致了模型出现多重共线性。当模型 中既有整体截距又对每一组都设有一个虚拟变量时,就产生 了虚拟变量陷阱。
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一、虚拟变量的定义
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