อ่าน 5 นาที
ความสามารถในการระบุตัวตน
ใน ทางสถิติ ความสามารถในการระบุตัวตน (identifiability) คือคุณสมบัติที่ แบบจำลอง ต้องมีเพื่อให้ สามารถ อนุมาน ได้อย่างแม่นยำ แบบจำลองจะ สามารถระบุตัวตนได้...
ความสามารถในการระบุตัวตน
ในทางสถิติความสามารถในการระบุตัวตน (identifiability)คือคุณสมบัติที่แบบจำลองต้องมีเพื่อให้ สามารถ อนุมาน ได้อย่างแม่นยำ แบบจำลองจะสามารถระบุตัวตนได้หากในทางทฤษฎีแล้วสามารถเรียนรู้ค่าที่แท้จริงของพารามิเตอร์พื้นฐานของแบบจำลองนี้ได้หลังจากได้รับข้อมูลสังเกตการณ์จำนวนอนันต์ ในทางคณิตศาสตร์ นี่เทียบเท่ากับการกล่าวว่าค่าพารามิเตอร์ที่แตกต่างกันจะต้องสร้างการแจกแจงความน่าจะเป็น ที่แตกต่างกัน ของตัวแปรที่สังเกตได้ โดยปกติแล้วแบบจำลองจะสามารถระบุตัวตนได้ภายใต้ข้อจำกัดทางเทคนิคบางประการเท่านั้น ซึ่งในกรณีนี้ชุดของข้อกำหนดเหล่านี้เรียกว่าเงื่อนไขการระบุตัวตน
แบบจำลองที่ไม่สามารถระบุได้อย่างชัดเจนเรียกว่าแบบจำลองที่ไม่สามารถระบุได้หรือ แบบจำลอง ที่ไม่สามารถระบุได้ โดยสิ้นเชิง: การกำหนดพารามิเตอร์สองแบบขึ้นไปจะเทียบเท่ากันในเชิงสังเกตในบางกรณี แม้ว่าแบบจำลองจะไม่สามารถระบุได้อย่างชัดเจน แต่ก็ยังสามารถเรียนรู้ค่าที่แท้จริงของพารามิเตอร์ย่อยบางส่วนของแบบจำลองได้ ในกรณีนี้เรากล่าวว่าแบบจำลองนั้นสามารถระบุได้บางส่วนในกรณีอื่นๆ อาจสามารถเรียนรู้ตำแหน่งของพารามิเตอร์ที่แท้จริงได้จนถึงบริเวณจำกัดบางส่วนของปริภูมิพารามิเตอร์ ในกรณีนี้แบบจำลองจะถูกกำหนดให้สามารถระบุได้
นอกเหนือจากการสำรวจคุณสมบัติของแบบจำลองในเชิงทฤษฎีอย่างเคร่งครัดแล้วความสามารถในการระบุตัวตนยังสามารถอ้างอิงได้ในขอบเขตที่กว้างขึ้นเมื่อแบบจำลองได้รับการทดสอบด้วยชุดข้อมูลการทดลอง โดยใช้การวิเคราะห์ความสามารถในการระบุตัวตน[ 1 ]
คำนิยาม
ให้เป็นแบบจำลองทางสถิติที่มีปริภูมิพารามิเตอร์เรากล่าวว่าสามารถระบุได้หากการแมป เป็นแบบหนึ่งต่อหนึ่ง : [ 2 ]
คำจำกัดความนี้หมายความว่าค่าθ ที่แตกต่างกัน ควรสอดคล้องกับการแจกแจงความน่าจะเป็นที่แตกต่างกัน: ถ้าθ 1 ≠ θ 2แล้วP θ 1 ≠ P θ 2ด้วย[ 3 ]ถ้าการแจกแจงถูกกำหนดในแง่ของฟังก์ชันความหนาแน่นความน่าจะเป็น (pdf) แล้ว pdf สองตัวจะถือว่าแตกต่างกันก็ต่อเมื่อแตกต่างกันบนเซตของการวัดที่ไม่เป็นศูนย์ (ตัวอย่างเช่น ฟังก์ชัน ƒ 1 ( x ) = 1 0 ≤ x < 1และ ƒ 2 ( x ) = 1 0 ≤ x ≤ 1แตกต่างกันเพียงจุดเดียวx = 1 ซึ่งเป็นเซตของการวัดเป็นศูนย์ ดังนั้นจึงไม่สามารถถือว่าเป็น pdf ที่แตกต่างกันได้)
ความสามารถในการระบุตัวตนของแบบจำลองในแง่ของความสามารถในการผกผันของแผนที่นั้นเทียบเท่ากับความสามารถในการเรียนรู้พารามิเตอร์ที่แท้จริงของแบบจำลอง หากสามารถสังเกตแบบจำลองได้เป็นเวลานานอย่างไม่มีกำหนด แท้จริงแล้ว หาก { X t } ⊆ Sคือลำดับของการสังเกตจากแบบจำลองแล้ว โดยกฎจำนวนมากที่เข้มงวด
สำหรับทุกเซตที่วัดได้A ⊆ S (ในที่นี้1 {...}คือฟังก์ชันตัวบ่งชี้ ) ดังนั้น ด้วยจำนวนการสังเกตที่ไม่มีที่สิ้นสุด เราจะสามารถหาการแจกแจงความน่าจะเป็นที่แท้จริงP 0ในแบบจำลองได้ และเนื่องจากเงื่อนไขการระบุตัวตนข้างต้นกำหนดให้แผนที่นั้นสามารถผกผันได้ เราจึงจะสามารถหาค่าที่แท้จริงของพารามิเตอร์ที่สร้างการแจกแจง P 0 ที่กำหนด ได้
ตัวอย่าง
ตัวอย่างที่ 1
ให้เป็นตระกูลตำแหน่ง-มาตราส่วนปกติ :
แล้ว
นิพจน์นี้จะมีค่าเท่ากับศูนย์สำหรับค่า x เกือบทั้งหมด ก็ต่อเมื่อสัมประสิทธิ์ทั้งหมดมีค่าเท่ากับศูนย์ ซึ่งเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อ | σ 1 | = | σ 2 | และμ 1 = μ 2 เท่านั้น เนื่องจากพารามิเตอร์มาตราส่วนσถูกจำกัดให้มีค่ามากกว่าศูนย์ เราจึงสรุปได้ว่าแบบจำลองนี้สามารถระบุได้: ƒ θ 1 = ƒ θ 2 ⇔ θ 1 = θ 2
ตัวอย่างที่ 2
ให้ เป็น แบบจำลองการถดถอยเชิงเส้นมาตรฐาน:
(โดยที่ ′ หมายถึงการสลับแถวและ คอลัมน์ของเมทริกซ์ ) ดังนั้น พารามิเตอร์βจะสามารถระบุได้ก็ต่อเมื่อเมทริกซ์นั้นสามารถผกผันได้ นี่จึงเป็นเงื่อนไขการระบุในแบบจำลองนี้
ตัวอย่างที่ 3
สมมติว่าเป็นแบบจำลองเชิงเส้น แบบคลาสสิก ที่มีข้อผิดพลาดในตัวแปร :
โดยที่ ( ε , η , x* ) เป็นตัวแปรสุ่มอิสระแบบปกติร่วมกันที่มีค่าเฉลี่ยเป็นศูนย์และค่าความแปรปรวนที่ไม่ทราบค่า และมีเพียงตัวแปร ( x , y ) เท่านั้นที่ถูกสังเกตได้ ดังนั้นแบบจำลองนี้จึงไม่สามารถระบุได้[ 4 ] มี เพียงผลคูณ βσ² * เท่านั้นที่สามารถระบุได้ (โดยที่ σ² *คือค่าความแปรปรวนของตัวแปรแฝงx * )นี่เป็นตัวอย่างของ แบบ จำลองที่สามารถระบุได้แบบเซต เช่นกัน แม้ว่าจะไม่สามารถเรียนรู้ค่าที่แน่นอนของβได้ แต่เราสามารถรับประกันได้ว่ามันจะต้องอยู่ในช่วง ( βyx , 1 ÷ βxy )โดยที่βyxคือสัมประสิทธิ์ใน การถดถอย OLSของyบนxและβxyคือสัมประสิทธิ์ในการถดถอย OLS ของxบนy [ 5 ]
หากเราละทิ้งสมมติฐานเรื่องความปกติและกำหนดให้x*ไม่ กระจายแบบปกติ โดยคงไว้เพียงเงื่อนไขความเป็นอิสระε ⊥ η ⊥ x* เท่านั้น โมเดลก็จะสามารถระบุได้[ 4 ]
ดูเพิ่มเติม
อ่านเพิ่มเติม
- Walter, É. ; Pronzato, L. (1997), การระบุแบบจำลองพาราเมตริกจากข้อมูลการทดลอง , Springer
เศรษฐศาสตร์เชิงปริมาณ
- Lewbel, Arthur (2019-12-01). "สวนสัตว์แห่งการระบุตัวตน: ความหมายของการระบุตัวตนในเศรษฐศาสตร์เชิงปริมาณ"วารสารวรรณกรรมเศรษฐศาสตร์ 57 (4). สมาคมเศรษฐศาสตร์อเมริกัน: 835– 903. doi : 10.1257/jel.20181361 . ISSN 0022-0515 . S2CID 125792293 .
- Matzkin, Rosa L. (2013). "การระบุแบบไม่ใช้พารามิเตอร์ในแบบจำลองเศรษฐศาสตร์เชิงโครงสร้าง". Annual Review of Economics . 5 (1): 457– 486. doi : 10.1146/annurev-economics-082912-110231 .
- Rothenberg, Thomas J. (1971). "การระบุตัวตนในแบบจำลองพาราเมตริก". Econometrica . 39 (3): 577– 591. doi : 10.2307/1913267 . ISSN 0012-9682 . JSTOR 1913267 .
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ความสามารถในการระบุตัวตน
ใน ทางสถิติ ความสามารถในการระบุตัวตน (identifiability) คือคุณสมบัติที่ แบบจำลอง ต้องมีเพื่อให้ สามารถ อนุมาน ได้อย่างแม่นยำ แบบจำลองจะ สามารถระบุตัวตนได้...
คำนิยาม
ให้เป็น แบบจำลองทางสถิติ ที่มีปริภูมิพารามิเตอร์เรากล่าวว่าสามารถ ระบุได้ หากการแมป เป็น แบบหนึ่งต่อหนึ่ง : [ 2 ] พี = { พี θ : θ ∈ Θ } {\displaystyle {\mathcal {P}}=\{P_{\theta }:\theta \in \Theta \}} Θ {\displaystyle \Theta } พี {\displaystyle {\mathcal...
ตัวอย่างที่ 1
ให้เป็น ตระกูลตำแหน่ง-มาตราส่วน ปกติ : พี {\displaystyle {\mathcal {P}}}
ตัวอย่างที่ 2
ให้ เป็น แบบจำลองการถดถอยเชิงเส้น มาตรฐาน: P {\displaystyle {\mathcal {P}}}