1.限制模型下的最小二乘估计
1.1限制模型下最小二乘估计的定义
对于线性回归模型 , (1)
, ,
其中 为 观测向量, 为 的设计矩阵, 为 的未知参数向量, 是随机误差向量,∑是 的正定矩阵.
线性约束条件 . (2)
已知一组样本观测值 ,普通最小二乘要求样本回归函数尽可能好的拟合这组值,即样本回归线上的点 的“总体误差”尽可能的小.普通最小二乘法给出的判断标准是:被解释变量的估计值与实际观测值之差的平方和 最小.
其中 是一个相容性方程组,其中 为 的已知矩阵,且秩为 , 为 已知向量.
定义2.1.1 满足线性约束条件(2)的线性回归方程(1)的最小二乘估计就是限制模型下的最小二乘估计.
1.2 给出限制模型下的最小二乘估计
记Z ,U , ,则得到的线性回归模型为:
, , .
类似于文献[2]第41页和第55页的推导过程,在满足 的条件下求 ,使 达到最小,为了应用Lagrange乘数法,构造辅助函数:
其中 = 为Lagrange乘子.
对函数 求对 的偏导数,整理并令它们等于零,得到:
, (3)
然后解(3)和约束条件(2)组成的联立方程组.
为了方便,我们用 和 表示(2)和(3)的解.
用 左乘(3),整理后得:
Z-
- , (4)
代入(2)得
- ,
等价地
这是一个有关 的线性方程组,由于 的秩为 ,于是 是 阶可逆矩阵.
故(5)有唯一解
,
将代 入(4)得
- ,
其中
,
所以
- .
为无约束条件下 的最小二乘估计.
现在证明 确实是线性约束 下β的最小二乘估计,为此我们只需证明如下两点:
1. .
2.对一切满足 的β都有 ≥ .
验证过程:
(1) - - ,
即此结论成立成立.
(2)为了证明2,我们将平方和 作分解:
满足正则方程 =0,则(6)式第三项等于零. 限制模型下最小二乘估计的稳性(2):http://www.youerw.com/shuxue/lunwen_40405.html