Кіріспе
Статистикалық модельдің түрі. Бір мезгілдегі теңдеулер модельдері – тәуелді айнымалылардың тек тәуелсіз айнымалыларға ғана емес, басқа тәуелді айнымалыларға да байланысты болатын статистикалық модельдің түрі. Бұл, кейбір түсіндірме айнымалылар тәуелді айнымалымен бірге анықталады дегенді білдіреді, және экономикада мұндай жағдай көбінесе нақты тепе-теңдік механизмінің нәтижесі болып табылады. Мысалы, сұраныс пен ұсыныс моделін қарастырайық: әдетте, ұсынылған және сұранылған мөлшерлер нарықтағы бағаға байланысты анықталады, бірақ керісінше де болуы мүмкін, яғни өндірушілер тұтынушылардың сұранысын бақылап, содан кейін бағаны белгілейді. Бір мезгілделік қасиет статистикалық параметрлерді бағалауда қиындықтар тудырады, себебі регрессорлардың қатаң экзогенділігі туралы Гаусс-Марков талабы бұзылады. Барлық бір мезгілдегі теңдеулерді бірден бағалау дұрыс болғанымен, тіпті ең қарапайым сызықтық теңдеулер жүйесі үшін де бұл есептеулерге көп шығын келтіретін сызықтық емес оптимизация мәселесіне алып келеді. Осы жағдай 1940-1950 жылдары Коулс комиссиясы жетекшілік еткен әртүрлі әдістерді дамытуға себеп болды. Бұл әдістер модельдегі әрбір теңдеуді бірінен соң бірін бағалауға мүмкіндік береді, ең бастысы – шектеулі ақпарат бойынша максималды ықтималдық және екі кезеңді ең кішкентай квадраттар әдістері.
Simultaneous equations models are a type of statistical model in which the dependent variables are functions of other dependent variables, rather than just independent variables. This means some of the explanatory variables are jointly determined with the dependent variable, which in economics usually is the consequence of some underlying equilibrium mechanism. Take the typical supply and demand model: whilst typically one would determine the quantity supplied and demanded to be a function of the price set by the market, it is also possible for the reverse to be true, where producers observe the quantity that consumers demand and then set the price. Simultaneity poses challenges for the estimation of the statistical parameters of interest, because the Gauss–Markov assumption of strict exogeneity of the regressors is violated. And while it would be natural to estimate all simultaneous equations at once, this often leads to a computationally costly non linear optimization problem even for the simplest system of linear equations. This situation prompted the development, spearheaded by the Cowles Commission in the 1940s and 1950s, of various techniques that estimate each equation in the model seriatim, most notably limited information maximum likelihood and two stage least squares.
Қорытындылар
Біріншіден, экзогендік регрессорлардың X матрицасының рангі k-ға тең болуы керек, сондай-ақ шекті жағдайларда да, T → ∞ болғандағы лимитте де (бұл соңғы талап лимиттегі өрнектің дегенерацияланбаған k×k матрицасына жақындауын білдіреді). Γ матрицасы да дегенерацияланбаған деп есептеледі. Екіншіден, қателік мүшелерінің сериялық тәуелсіздігі және бірдей таралуы талап етіледі. Яғни, егер U матрицасының t-інші қатары u(t) арқылы белгіленсе, онда {u(t)} векторлар тізбегі тәуелсіз және бірдей таралуы керек, орташасы нөлге тең және белгілі бір ковариациялық матрицасы Σ (бірақ ол белгісіз). Атап айтқанда, бұл , және екенін білдіреді. Соңғысы, идентификация үшін шарттар қажет.
Lastly, assumptions are required for identification.
Сәйкестендіру
Анықтау шарттары сызықтық теңдеулер жүйесінің белгісіз параметрлер үшін шешімді болуын талап етеді. Нақтырақ айтқанда, сәйкестендіру үшін қажетті шарт – әр теңдеу үшін ki + ni ≤ k теңсіздігі орындалуы керек, бұл "шығарылған экзогенді айнымалылардың саны енгізілген эндогенді айнымалылардың санынан кем емес" деп тұжырымдалады. Ранг шарты – қажетті және жеткілікті күшті шарт, ол Πi0 матрицасының рангі ni-ге тең болуын талап етеді, мұнда Πi0 – (k − ki) × ni өлшемді матрица, ол Π матрицасынан шығарылған экзогенді айнымалыларға сәйкес келетін бағандарды және енгізілген экзогенді айнымалыларға сәйкес келетін қатарларды жою арқылы алынады.
Анықтауға қол жеткізу үшін қиылысты теңдеу шектеулерін қолдану
Бір мезгілдегі теңдеулер модельдерінде сәйкестендіруге қол жеткізудің ең көп қолданылатын әдісі – теңдеу ішіндегі параметрлерге шектеулер қою арқылы іске асырылады. Алайда, теңдеулер аралық шектеулерді пайдалану арқылы да сәйкестендіруге қол жеткізу мүмкін. Теңдеулер аралық шектеулерді сәйкестендіру үшін қалай қолдануға болатынын түсіндіру үшін, Wooldridge ұсынған және дербес әзірленген мысалды қарастырайық. Бұл теңдеу бойынша теңдеу әдісі болып табылады, онда әрбір теңдеудің оң жағындағы эндогендік регрессорлар басқа барлық теңдеулерден алынған X регрессорларымен инструменталданады. Бұл әдіс «екі кезеңдік» деп аталады, себебі ол екі кезеңде бағалау жүргізеді: үшін, теңдеулердің құрылымдық жүйесі бірінші кезекте қысқартылған формаға түрлендіріледі. Коэффициенттер бағаланғаннан кейін модель қайтадан құрылымдық формаға келтіріледі.
Әлеуметтік ғылымдардағы қолдану
Әр түрлі салалар мен пәндерде бір мезгілдегі теңдеу модельдері әртүрлі байқалатын құбылыстарға қолданылады. Бұл теңдеулер құбылыстардың өзара себептес екені ескерілген кезде қолданылады. Экономикадағы сұраныс пен ұсыныс классикалық мысал. Басқа пәндерде де мысалдар бар, мысалы, саясатта кандидаттарды бағалау және партиялық бағытты анықтау немесе қоғамдық пікір мен әлеуметтік саясат; географияда жолға инвестиция жасау және саяхатқа деген сұраныс; социология мен демографияда білім алу және ата-ана болу. Бір мезгілдегі теңдеу моделі себептік әсерлерді бір мезгілдегі кері байланыс ретінде бағалау үшін арнайы ерекшеліктерді қамтитын өзара себептестік теориясын қажет етеді. Бұл, зерттеуші X-тің Y-ға тигізетін себептік әсеріне қызығса және Y-тың X-ке тигізетін себептік әсерін тұрақты ұстаса, немесе зерттеуші әрбір себептік әсердің орын алуына қажетті уақытты, яғни себептік кешігу ұзақтығын білсе, бір жақты "блоктардан" өзгеше. Кешіктірілген әсерлердің орнына, бір мезгілдегі кері байланыс X пен Y-тің бір-біріне бір мезгілде және тұрақты түрде тигізетін әсерін бағалауды білдіреді. Бұл үшін себептік әсерлер уақыт бойынша бір мезгілде немесе олар бір мезгілде әрекет ететіндей күрделі болуын көрсететін теория қажет. Жалпы мысал – бір бөлмеде тұратын адамдардың көңіл күйі. Бір мезгілдегі кері байланыс модельдерін бағалау үшін тепе-теңдік теориясы да қажет – X және Y салыстырмалы түрде тұрақты күйде болуы керек немесе салыстырмалы түрде тұрақты күйдегі жүйенің (қоғам, нарық, сынып) бөлігі болуы керек.