कभी ऑटोकॉर्लेशन के परीक्षण के बजाय डर्बिन-वाटसन का उपयोग क्यों करें?


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डर्बिन-वॉटसन परीक्षण लैग 1 पर अवशिष्टों के ऑटोकॉरेलेशन का परीक्षण करता है। लेकिन ऐसा करने से लैग 1 पर ऑटोकॉर्लेशन का सीधे परीक्षण होता है। इसके अलावा, आप लैग 2,3,4 पर ऑटोकॉरेस्टेशन का परीक्षण कर सकते हैं और कई लैग्स में ऑटोकॉरेलेशन के लिए अच्छे पोर्टमेन्ट्यू टेस्ट होते हैं, और आर में एसएफ ([) फंक्शन जैसे, आसानी से व्याख्या करने योग्य ग्राफ प्राप्त करते हैं। डर्बिन-वॉटसन समझने के लिए सहज नहीं है, और अक्सर अनिर्णायक परिणाम पैदा करता है। तो कभी इसका उपयोग क्यों करें?

यह कुछ डर्बिन-वॉटसन परीक्षणों की अनिश्चितता पर इस सवाल से प्रेरित था , लेकिन स्पष्ट रूप से इससे अलग है।


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आप वास्तव में अन्य लैग्स के लिए डर्बिन-वाटसन कर सकते हैं। सामान्यीकृत डर्बिन-वाटसन आंकड़ों को देखें।
ब्रैंडन शर्मन

जवाबों:


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जैसा कि इस और अन्य सूत्र में बताया गया है: (1) डर्बिन-वाटसन परीक्षण अनिर्णायक नहीं है। केवल शुरुआत में डर्बिन और वॉटसन द्वारा सुझाई गई सीमाएं थीं क्योंकि सटीक वितरण मनाया रजिस्ट्रर मैट्रिक्स पर निर्भर करता है। हालाँकि, अब तक सांख्यिकीय / अर्थमितीय सॉफ़्टवेयर में पता करना काफी आसान है। (2) उच्च लैग के लिए डर्बिन-वाटसन परीक्षण के सामान्यीकरण हैं। इसलिए न तो अनिश्चितता और न ही शिथिलता को सीमित करना डर्बिन-वाटसन टेस्ट के खिलाफ एक तर्क है।

लैग्ड आश्रित चर के वाल्ड परीक्षण की तुलना में, डर्बिन-वाटसन परीक्षण में कुछ मॉडलों में उच्च शक्ति हो सकती है। विशेष रूप से, अगर मॉडल में नियतात्मक रुझान या मौसमी पैटर्न शामिल हैं, तो अवशिष्ट में ऑटोकॉर्लेशन के लिए परीक्षण करना बेहतर हो सकता है (जैसा कि डर्बिन-वाटसन परीक्षण करता है) लैग्ड प्रतिक्रिया को शामिल करने की तुलना में (जो अभी तक नियतात्मक पैटर्न के लिए समायोजित नहीं है) । मैं नीचे एक छोटा आर सिमुलेशन शामिल करता हूं।

डर्बिन-वॉटसन परीक्षण का एक महत्वपूर्ण दोष यह है कि इसे उन मॉडलों पर लागू नहीं किया जाना चाहिए जिनमें पहले से ही ऑटोरेजिव प्रभाव होता है। इस प्रकार, आप इसे आंशिक रूप से ऑटोरोग्रेसिव मॉडल में कैप्चर करने के बाद शेष अवशिष्ट ऑटोक्रेलेशन के लिए परीक्षण नहीं कर सकते हैं। इस परिदृश्य में डर्बिन-वॉटसन परीक्षण की शक्ति पूरी तरह से टूट सकती है जबकि ब्रूस-गॉडफ्रे परीक्षण, उदाहरण के लिए, यह नहीं करता है। हमारी पुस्तक "एप्लाइड इकोनोमेट्रिक्स विद आर" का एक छोटा सा सिमुलेशन अध्ययन है जो अध्याय "इस प्रोग्रामिंग योर ओन एनालिसिस" में इसे दिखाता है, http://eeecon.uibk.ac.at/~zeileis/teaching/AER/ देखें ।

ट्रेंड प्लस ऑटोकॉर्पोरेटेड त्रुटियों के साथ सेट किए गए डेटा के लिए, डर्बिन-वाटसन परीक्षण की शक्ति ब्रेस्क-गॉडफ्रे परीक्षण की तुलना में अधिक है, हालांकि, और ऑटोरेस्प्रेसिव प्रभाव के वाल्ड परीक्षण की तुलना में भी अधिक है। मैं आर में एक साधारण छोटे परिदृश्य के लिए इसका वर्णन करता हूं। मैं ऐसे मॉडल से 50 टिप्पणियों को आकर्षित करता हूं और सभी तीन परीक्षणों के लिए पी-मूल्यों की गणना करता हूं:

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]
  )
}

फिर हम तीनों मॉडलों के लिए 1000 पी-वैल्यू का अनुकरण कर सकते हैं:

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

डर्बिन-वाटसन परीक्षण सबसे कम औसत पी-मूल्यों की ओर जाता है

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

और 5% महत्व स्तर पर उच्चतम शक्ति:

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

इसलिए, डीडब्ल्यू स्टेटिस्टिक की एक और सीमा यह है कि इसका उपयोग नहीं किया जा सकता है यदि मॉडल पहले से ही ऑटोक्रेलेशन के लिए नियंत्रित करने का प्रयास करता है। मैं इस तथ्य की सराहना करता हूं कि डीडब्ल्यू के पास वाल्ड या ब्रेस्च-गॉडफ्रे (न तो जिनमें से मैंने इस्तेमाल किया है) की तुलना में अधिक शक्ति है, लेकिन मेरी सामान्य तुलना 0 के नल की तुलना में लजुंग-बॉक्स और व्यक्तिगत ऑटोक्रॉलेशन जैसे पोर्टमैट्यू टेस्ट के लिए है। पाठ्यपुस्तकों के पूर्वानुमान में यह एक विशिष्ट व्यवस्था है।
zbicyclist

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यह वास्तव में एक और सीमा IMO नहीं बल्कि मुख्य सीमा है। अन्य मुद्दों (सीमा और मानों की संख्या के बजाय पी-मूल्यों की गणना) से निपटा जा सकता है। और शक्ति व्याख्या के साथ सावधान रहें: मैंने कहा कि इस विशेष मॉडल में - एआर (1) त्रुटि शब्द के साथ नियतात्मक प्रवृत्ति - डर्बिन-वाटसन परीक्षण में एक उच्च शक्ति है। कई अन्य सेटअपों में ऐसा नहीं हो सकता है। और Ljung- बॉक्स परीक्षण के लिए के रूप में: हाँ, यह एक ARIMA मॉडल फिटिंग के बाद शेष ऑटोक्रेलेशन के लिए जाँच करने के लिए शास्त्रीय परीक्षण है।
अचिम जीलीस

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डर्बिन-वॉटसन परीक्षण है कि आप ऑटोकरेलेशन के लिए कैसे परीक्षण करते हैं। ACF को प्लॉट करना सामान्यता के परीक्षण के लिए QQ प्लॉट बनाने जैसा है। सामान्यता के लिए परीक्षण करने के लिए एक क्यूक्यू भूखंड को नेत्रहीन करने में सक्षम होने के नाते उपयोगी है, लेकिन एक कोलमोगोरोव-स्मिरनोव या लेवेन परीक्षण आपको उस भूखंड में जो कुछ भी दिखता है वह पूरक है क्योंकि सामान्यता के लिए एक परिकल्पना परीक्षण अधिक निर्णायक है।

कई लेग्स के संबंध में, आप एक सामान्यीकृत डर्बिन-वाटसन स्टेटिस्टिक का उपयोग कर सकते हैं, कुछ परिकल्पना परीक्षण चला सकते हैं, और कई परीक्षण के लिए सही करने के लिए एक बोनफेरोनी सुधार कर सकते हैं। आप एक ब्यूश-गॉडफ्रे परीक्षण भी चला सकते हैं , जो किसी भी आदेश के सहसंबंध की उपस्थिति के लिए परीक्षण करता है ।

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