Кіріспе
Статистикалық тест. Статистикада 1979 жылы Тревор Брюш және Адриан Паган әзірлеген Брюш-Паган тесті сызықтық регрессиялық модельдегі гетероскедастикалықты тексеру үшін қолданылады. Оны 1983 жылы Р. Деннис Кук және Санфорд Вайсберг тәуелсіз түрде (Кук-Вайсберг тесті) ұсынды. Лагранж көбейтушісінің сынақ принципіне негізделген, ол регрессиядан алынған қателердің дисперсиясы тәуелсіз айнымалылардың мәндеріне тәуелді ме екендігін тексереді. Мұндай жағдайда гетероскедастикалық пайда болады. Егер регрессиялық модельді бағалап, осы модельден қалдықтардың мәндерінің жиынтығын алсақ. Кәдімгі ең кіші квадраттар оларды орташа мәні 0-ге тең деп шектейді, сондықтан олардың дисперсиясы тәуелсіз айнымалыларға байланысты емес деп есептесек, бұл дисперсияның бағасын қалдықтардың квадраттық мәндерінің орташасынан алуға болады. Егер бұл болжам дұрыс болмаса, қарапайым модель бойынша дисперсия тәуелсіз айнымалылармен сызықтық байланыста болуы мүмкін. Мұндай модельді тәуелсіз айнымалылардың квадратындағы қалдықтарды регрессиялау арқылы тексеруге болады, бұл формадағы қосалқы регрессия теңдеуін пайдалану арқылы. Бұл Брюш-Паган тестінің негізі. Бұл хи-квадраттық сынақ: сынақ статистикасы nχ2 k еркіндік дәрежесімен бөлінеді. Егер сынақ статистикасының p мәні тиісті шектен төмен болса (мысалы, p < 0,05), онда гомоскедастикалық нөлдік гипотезасы қабылданбайды және гетероскедастикалық гипотеза қабылданады. Егер Брюш-Паган тесті шартты гетероскедастикалық бар екенін көрсетсе, онда салмақталған ең кіші квадраттарды (егер гетероскедастикалықтың себебі белгілі болса) немесе гетероскедастикалыққа төзімді стандартты қателерді қолдануға болады.
In statistics, the Breusch–Pagan test, developed in 1979 by Trevor Breusch and Adrian Pagan, is used to test for heteroskedasticity in a linear regression model. It was independently suggested with some extension by R. Dennis Cook and Sanford Weisberg in 1983 (Cook–Weisberg test). Derived from the Lagrange multiplier test principle, it tests whether the variance of the errors from a regression is dependent on the values of the independent variables. In that case, heteroskedasticity is present. Suppose that we estimate the regression model
and obtain from this fitted model a set of values for , the residuals. Ordinary least squares constrains these so that their mean is 0 and so, given the assumption that their variance does not depend on the independent variables, an estimate of this variance can be obtained from the average of the squared values of the residuals. If the assumption is not held to be true, a simple model might be that the variance is linearly related to independent variables. Such a model can be examined by regressing the squared residuals on the independent variables, using an auxiliary regression equation of the form
This is the basis of the Breusch–Pagan test. It is a chi squared test: the test statistic is distributed nχ2 with k degrees of freedom. If the test statistic has a p value below an appropriate threshold (e. g. p < 0.05) then the null hypothesis of homoskedasticity is rejected and heteroskedasticity assumed. If the Breusch–Pagan test shows that there is conditional heteroskedasticity, one could either use weighted least squares (if the source of heteroskedasticity is known) or use heteroscedasticity consistent standard errors.
Қатты нұсқасы
Бұл сынақтың нұсқасын, қателік мүшесі Гаусс емес жағдайда да тұрақты болатынын, Роджер Коенкер ұсынды. Бұл нұсқада, қосымша регрессиядағы тәуелді айнымалы – 1-қадамдағы регрессияның квадратына көтерілген қалдықтары, ал сынақ статистикасы қосымша регрессиядан алынады. Коенкер (1981, 111-бет) атап өткендей, түзетілген статистиканың асимптотикалық қуаты дұрыс болғанымен, оның сезімталдығы "идеалды Гаусс жағдайларын қоспағанда, өте төмен болуы мүмкін".
Бағдарламалық жасақтама
R-де бұл тест car пакетіндегі ncvTest функциясы, lmtest пакетіндегі bptest функциясы, plm пакетіндегі plmtest функциясы немесе skedastic пакетіндегі breusch pagan функциясы арқылы жүзеге асырылады. Stata-да толық регрессия белгіленеді, содан кейін estat hettest командасы және барлық тәуелсіз айнымалылар енгізіледі. SAS-та Breusch–Pagan тестін Proc Model опциясын қолдану арқылы алуға болады. Python-да statsmodels пакетіндегі stats.diagnostic модулінде het_breuschpagan әдісі бар. Gretl-де OLS регрессиясынан кейін modtest breusch pagan командасын қолдануға болады.