第 一 題
註:所有計算至小數點第 2 位。
小題 (一)
思路引導 VIP
看到這題,首先要辨識出這是一個「共用斜率參數,但各組截距設定不同」的聯合迴歸(Pooled Regression)問題。思考時不要把三條線分開獨立估計,而是應該把它們「堆疊(Stack)」成一個大的矩陣形式 Y* = Xβ + ϵ。特別注意第三條線的截距是「常數 1」而不是未知參數,所以要把 1 移到等式左邊,當作已知的反應變數平移。在建構設計矩陣 X* 時,應該包含三個行向量:第一組的虛擬變數、第二組的虛擬變數、以及全部的 x 值。接著利用正規方程式 (X^T X)^(-1) X^T Y 即可聯立求解。推導變異數時,要小心第三組的 X 是沒有中心化(未減去平均數)的,這是一個大陷阱!
小題 (二)
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這是一道引導推導「羅吉斯迴歸(Logistic Regression)」連結函數(Link Function)的經典題型。首先,釐清 Q 是一個伯努利(Bernoulli)隨機變數(0 或 1),所以 E(Q) = P(Q=1) = P(Y>0)。接著,將 Y 的模式代入 P(Y>0),即 P(β0 + β1X + ϵ > 0) = P(ϵ > -β0 - β1X)。觀察題目給的誤差項 ϵ 的 PDF,這是標準羅吉斯分配(Standard Logistic Distribution),你需要先求出它的 CDF,再利用羅吉斯分配對稱於 0 的特性(或直接積分)算出機率 μ。最後,把 μ 表達成 β0+β1X 的函數後,求反函數,即可得到題求的連結函數 h(μ)。
小題 (三)
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面對誤差項存在一階自我相關(AR(1))的問題,首先應回歸普通最小平方法(OLS)估計式不偏性的數學定義,利用期望值的線性運算性質進行推導。接著,聯想實務上具備時間或空間延續性的資料型態。最後,針對自我相關的檢定,直覺應想到利用殘差建構的 Durbin-Watson (DW) 檢定,寫出其核心概念公式即可。
小題 (四)
思路引導 VIP
本題測驗「自變數存在測量誤差(Errors-in-Variables)」的經典計量經濟學問題。看到此題應直覺想到:當自變數有測量誤差時,會產生「內生性」問題,導致 OLS 估計量產生「向零偏誤(Attenuation Bias)」。補救措施通常依賴已知誤差變異數進行修正,或尋找合適的工具變數(IV)。