ETF2100 Final Exam|同方差被拒绝之后,回归输出里哪些数还能照抄
🎯 MR3、MR4 塌掉,动的只有标准误
MR3 写成 Var[eᵢ|X] = σ²,说的是每个观测的误差不确定性一样大,叫同方差。MR4 写成 Cov(eᵢ, eⱼ|X) = 0(i ≠ j),说的是两个观测的误差互不相关,叫无序列相关。
这两条里任意一条不成立,后面的事情其实很集中:LS 估计量依然线性无偏,失效的是标准误那条公式。异方差那一讲和自相关那一讲,各自都落到同一句结论上。
无偏这件事说白了,就是回归给出的那个 β̂ 还站得住。你照着它解读收入每多一块钱、食品支出平均往上走多少,这句话一个字都不用改。同一份输出里跟在系数后面的 S.E.、t val. 和 p 那几列,得另外处理。
先看异方差是怎么冒出来的 🍽️ course 材料里有个食品支出对收入的回归,FOOD_EXP = β₁ + β₂·INCOME + e。低收入家庭在食品上能挑的东西有限,高收入家庭的需求散得多,残差绝对值就跟着 INCOME 一起变大,Var[eᵢ|X] 于是成了收入的函数。
同方差下 Var[β̂₂|X] = σ² / Σ(xᵢ − x̄)²,异方差下换成 Σ(xᵢ − x̄)²σᵢ² / [Σ(xᵢ − x̄)²]²。改动全在方差公式里面,β̂₂ 自己那条算式没被碰到。
🔗 t 值、p 值、区间共用一个分母
MR1–MR6 同时成立的时候,(β̂ₖ − βₖ)/se(β̂ₖ) 服从 t(N−K)。往下推,95% 置信区间是 [β̂ₖ − t_c·se(β̂ₖ), β̂ₖ + t_c·se(β̂ₖ)],单系数检验的统计量是 (β̂ₖ − c)/se(β̂ₖ)。
三样东西的分母都是 se(β̂ₖ)。那么标准误一换,t 值、p 值、区间的上下限会同时跟着换。review 的时候先把这个连接点钉住:讲假设的那一讲和讲推断的那几讲,靠 se(β̂ₖ) 拴在一起。
分子那一块一动没动,仍然是 β̂ₖ 减掉要检验的那个值。se 换了,除出来的比值就变,拒绝还是不拒绝的判断跟着变,区间的两个端点也一起挪位置。手上拿到一个修正后的 se,这三样都能重新算一遍。
🧪 现场三步,顺序尽量别调
- 检测。异方差先扫一眼残差图,残差的散布顺着某个回归元一起变宽,就是要留意的信号;正式检验用 White 检验,它属于 Lagrange Multiplier 检验的一个特例:把 ê²ᵢ 对各回归元、它们的平方项和交叉项做辅助回归,检验 H0: α₂ = ⋯ = α₆ = 0,统计量 χ²_stat = N × R²,自由度 S − 1,S 是辅助回归里 α 的个数。自相关改看相关图,第 k 阶样本自相关 rₖ 的统计量 Z_stat = rₖ√T 服从 N(0,1),图上画 ±1.96/√T 两条界。
- 判定。统计量越过临界值就拒绝 H0,结论要落到具体说法上,比如「异方差存在,误差方差依赖于 INCOME」。
- 修正。两条路:保留 LS 估计量、换成 White 异方差一致标准误;或者先把方程改造成同方差再估计,也就是广义最小二乘,可行的版本是 FGLS。
判定那一步写全了是什么样,照 course 材料里那个演示走一遍就清楚:对 food.csv 跑 bptest(Results, ~ income + I(income^2)),输出 BP = 7.5551、df = 2、p-value = 0.02288;5% 水平下 χ²(0.95, 2) = 5.991,7.555 越过临界值,H0 被拒绝。
「拒绝 H0」这四个字后面还得接一句,把结论翻成这份数据里的具体说法,误差方差随着收入变化,接下来换标准误才接得顺。名字也顺手记一下,course 材料正文管它叫 White 检验,R 输出的抬头写的是 studentized Breusch-Pagan test,答题时两个名字并列写上。






