统计代写|回归分析作业代写Regression Analysis代考|Unbiasedness of OLS Estimates Assuming the Classical Model: A Simulation Study
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回归分析是一种强大的统计方法,允许你检查两个或多个感兴趣的变量之间的关系。虽然有许多类型的回归分析,但它们的核心都是考察一个或多个自变量对因变量的影响。
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统计代写|回归分析作业代写Regression Analysis代考|Unbiasedness of OLS Estimates Assuming the Classical Model: A Simulation Study
To start a simulation study, you must specify the model and its parameter values, which in the case of the classical model will be the $\mathrm{N}\left(\beta_0+\beta_1 x, \sigma^2\right)$ probability distribution, along with the three parameters $\left(\beta_0, \beta_1, \sigma\right)$. These parameters are unknown, so just pick any values that make sense. No matter what values you pick for those parameters, the estimates you get are (i) random, and (ii) when unbiased, neither systematically above nor below those parameter values, in an average sense.
In reality, Nature picks the actual values of the parameters $\left(\beta_0, \beta_1, \sigma\right)$, and you do not know their values. In simulation studies, you pick the values $\left(\beta_0, \beta_1, \sigma\right)$. The estimates $\left(\hat{\beta}_0, \hat{\beta}_1\right.$, and $\left.\hat{\sigma}\right)$ target those particular values, but with error that you know precisely because you know both the estimates and the true values. In the real world, with your real (not simulated) data, your estimates $\hat{\beta}_0, \hat{\beta}_1$, and $\hat{\sigma}$ also target the true values $\beta_0, \beta_1$, and $\sigma$, but since you do not know the true values for your real data, you also do not know the error. Simulation allows you to understand this error, so you can better understand how your estimates $\hat{\beta}_0$, $\hat{\beta}_1$, and $\hat{\sigma}$ relate to Nature’s true values $\beta_0, \beta_1$, and $\sigma$.
In the Production Cost example, the values $\beta_0=55, \beta_1=1.5, \sigma^2=250^2$ produce data that look reasonably similar to the actual data, as shown in Chapter 1. So let’s pick those values for the simulation. No matter which values you pick for your simulation parameters $\beta_0, \beta_1$, and $\sigma$, the statistical estimates $\hat{\beta}_0, \hat{\beta}_1$, and $\hat{\sigma}$ “target” those values.
To make the abstractions concrete and understandable, run the following simulation code, which produces data exactly as indicated in Table 3.3.
beta0 $=55 ;$ betal $=1.5 ;$ sigma $=250 #$ Nature’s parameters
Widgets $=\mathrm{c}(1500,800,1500,1400,900,800,1400,1400,1300,1400,700$,
$\quad 1000,1200,1200,900,1200,1700,1600,1200,1400,1400,1000$,
$\quad 1200,800,1000,1400,1400,1500,1500,1600,1700,900,800,1300$,
$\quad 1000,1600,900,1300,1600,1000)$
n = length(Widgets)
# Examples of potentially observable data sets:
Sim. Cost = beta0 + betal*Widgets + rnorm(n, 0, sigma)
head(cbind(Widgets, Sim.Cost))
beta $0=55 ;$ betal $=1.5 ;$ sigma $=250$ # Nature’s parameters
Widgets $=c(1500,800,1500,1400,900,800,1400,1400,1300,1400,700$,
$1000,1200,1200,900,1200,1700,1600,1200,1400,1400,1000$,
$1200,800,1000,1400,1400,1500,1500,1600,1700,900,800,1300$,
$1000,1600,900,1300,1600,1000)$
$\mathrm{n}=$ length (widgets)
# Examples of potentially observable data sets:
sim. Cost $=$ beta $0+\operatorname{beta} 1 *$ widgets $+\operatorname{rnorm}(n, 0$, sigma $)$
head (cbind (Widgets, Sim.Cost))
统计代写|回归分析作业代写Regression Analysis代考|Biasedness of OLS Estimates When the Classical Model Is Wrong
Unbiasedness of the estimates $\hat{\beta}_0$ and $\hat{\beta}_1$ also implies unbiasedness of the OLS-estimated conditional mean value, $\hat{\mu}_x=\hat{\beta}_0+\hat{\beta}_1 x$, when the classical model is valid. But when the classical model does not correspond to Nature’s model, the OLS-estimated conditional mean value $\hat{\mu}_x=\hat{\beta}_0+\hat{\beta}_1 x$ can be biased. Motivated by the Product Complexity example of Figure 1.16, where $Y=$ Preference and $X=$ Complexity, suppose that Nature’s mean function is not linear, but instead a curved function $\mathrm{E}(Y \mid X=x)=f(x)$. But you do not know Nature’s ways, so you assume the classical model $Y \mid X=x \sim \mathrm{N}\left(\beta_0+\beta_1 x, \sigma^2\right)$. Then your OLS-estimated conditional mean value, $\hat{\mu}_x=\hat{\beta}_0+\hat{\beta}_1 x$, is biased.
Suppose in particular that Nature’s data-generating process is $Y \mid X=x \sim \mathrm{N}$ $\left(7+x-0.03 x^2, 10^2\right)$, where $X \sim \mathrm{N}\left(15,5^2\right)$. A scatterplot of $n=1,000$ data values from this process is shown in the left panel of Figure 3.2, with OLS line and LOESS fit superimposed. Notice that the LOESS fit looks more like the true, quadratic function than the incorrect linear function.
The right panel of Figure 3.2 shows that the OLS estimates $\hat{\mu}_{15}=\hat{\beta}_0+\hat{\beta}_1(15)$, based on samples of size $n=1,000$, are biased (low) estimates of the true mean.
回归分析代写
统计代写|回归分析作业代写Regression Analysis代考|Unbiasedness of OLS Estimates Assuming the Classical Model: A Simulation Study
要开始模拟研究,必须指定模型及其参数值,在经典模型的情况下,这些参数值将是$\mathrm{N}\left(\beta_0+\beta_1 x, \sigma^2\right)$概率分布,以及三个参数$\left(\beta_0, \beta_1, \sigma\right)$。这些参数是未知的,所以只要选择任何有意义的值。无论你为这些参数选择什么值,你得到的估计都是(i)随机的,(ii)无偏的,在平均意义上既不高于也不低于这些参数值。
实际上,Nature会选择参数的实际值$\left(\beta_0, \beta_1, \sigma\right)$,而您并不知道它们的值。在模拟研究中,您选择值$\left(\beta_0, \beta_1, \sigma\right)$。估计值$\left(\hat{\beta}_0, \hat{\beta}_1\right.$和$\left.\hat{\sigma}\right)$针对这些特定的值,但是由于您既知道估计值又知道真实值,因此您可以精确地知道其中的误差。在现实世界中,使用真实(非模拟)数据,您的估计值$\hat{\beta}_0, \hat{\beta}_1$和$\hat{\sigma}$也针对真实值$\beta_0, \beta_1$和$\sigma$,但是由于您不知道真实数据的真实值,因此也不知道误差。模拟可以让您理解这个错误,因此您可以更好地理解您的估计$\hat{\beta}_0$、$\hat{\beta}_1$和$\hat{\sigma}$与Nature的真实值$\beta_0, \beta_1$和$\sigma$之间的关系。
在Production Cost示例中,值$\beta_0=55, \beta_1=1.5, \sigma^2=250^2$生成的数据看起来与实际数据非常相似,如第1章所示。让我们为模拟选择这些值。无论您为模拟参数$\beta_0, \beta_1$和$\sigma$选择哪个值,统计都会估计$\hat{\beta}_0, \hat{\beta}_1$和$\hat{\sigma}$“以”这些值为目标。
为了使抽象具体化和易于理解,运行下面的仿真代码,生成的数据如表3.3所示。
beta0 $=55 ;$ betal $=1.5 ;$ sigma $=250 #$自然参数
Widgets $=\mathrm{c}(1500,800,1500,1400,900,800,1400,1400,1300,1400,700$,
$\quad 1000,1200,1200,900,1200,1700,1600,1200,1400,1400,1000$,
$\quad 1200,800,1000,1400,1400,1500,1500,1600,1700,900,800,1300$,
$\quad 1000,1600,900,1300,1600,1000)$
n =长度(Widgets)
#潜在可观察数据集的例子:
Sim。成本= beta0 + betal*Widgets + rnorm(n, 0, sigma)
head(cbind(Widgets, Sim.Cost))
beta $0=55 ;$ betal $=1.5 ;$ sigma $=250$ #自然参数
Widgets $=c(1500,800,1500,1400,900,800,1400,1400,1300,1400,700$,
$1000,1200,1200,900,1200,1700,1600,1200,1400,1400,1000$,
$1200,800,1000,1400,1400,1500,1500,1600,1700,900,800,1300$,
$1000,1600,900,1300,1600,1000)$
$\mathrm{n}=$长度(部件)
#潜在可观察数据集的例子:
sim。成本$=$ beta $0+\operatorname{beta} 1 *$ widgets $+\operatorname{rnorm}(n, 0$, sigma $)$
head (cbind (Widgets, Sim.Cost))
统计代写|回归分析作业代写Regression Analysis代考|Biasedness of OLS Estimates When the Classical Model Is Wrong
当经典模型有效时,估计$\hat{\beta}_0$和$\hat{\beta}_1$的无偏性也意味着ols估计的条件平均值$\hat{\mu}_x=\hat{\beta}_0+\hat{\beta}_1 x$的无偏性。但是,当经典模型与自然模型不对应时,ols估计的条件平均值$\hat{\mu}_x=\hat{\beta}_0+\hat{\beta}_1 x$可能存在偏差。受图1.16的Product Complexity示例的启发,其中$Y=$ Preference和$X=$ Complexity假设Nature的均值函数不是线性的,而是一个曲线函数$\mathrm{E}(Y \mid X=x)=f(x)$。但你不知道自然的方式,所以你假设经典模型$Y \mid X=x \sim \mathrm{N}\left(\beta_0+\beta_1 x, \sigma^2\right)$。那么你的ols估计的条件平均值$\hat{\mu}_x=\hat{\beta}_0+\hat{\beta}_1 x$是有偏差的。
特别假设自然的数据生成过程是$Y \mid X=x \sim \mathrm{N}$$\left(7+x-0.03 x^2, 10^2\right)$,其中$X \sim \mathrm{N}\left(15,5^2\right)$。图3.2左面板为该过程中$n=1,000$数据值的散点图,OLS线与黄土拟合叠加。注意,黄土拟合看起来更像真实的二次函数,而不是不正确的线性函数。
图3.2的右面板显示,基于样本规模$n=1,000$的OLS估计$\hat{\mu}_{15}=\hat{\beta}_0+\hat{\beta}_1(15)$是对真实平均值的有偏(低)估计。
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随机过程代考
在概率论概念中,随机过程是随机变量的集合。 若一随机系统的样本点是随机函数,则称此函数为样本函数,这一随机系统全部样本函数的集合是一个随机过程。 实际应用中,样本函数的一般定义在时间域或者空间域。 随机过程的实例如股票和汇率的波动、语音信号、视频信号、体温的变化,随机运动如布朗运动、随机徘徊等等。
贝叶斯方法代考
贝叶斯统计概念及数据分析表示使用概率陈述回答有关未知参数的研究问题以及统计范式。后验分布包括关于参数的先验分布,和基于观测数据提供关于参数的信息似然模型。根据选择的先验分布和似然模型,后验分布可以解析或近似,例如,马尔科夫链蒙特卡罗 (MCMC) 方法之一。贝叶斯统计概念及数据分析使用后验分布来形成模型参数的各种摘要,包括点估计,如后验平均值、中位数、百分位数和称为可信区间的区间估计。此外,所有关于模型参数的统计检验都可以表示为基于估计后验分布的概率报表。
广义线性模型代考
广义线性模型(GLM)归属统计学领域,是一种应用灵活的线性回归模型。该模型允许因变量的偏差分布有除了正态分布之外的其它分布。
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机器学习代写
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多元统计分析代考
基础数据: $N$ 个样本, $P$ 个变量数的单样本,组成的横列的数据表
变量定性: 分类和顺序;变量定量:数值
数学公式的角度分为: 因变量与自变量
时间序列分析代写
随机过程,是依赖于参数的一组随机变量的全体,参数通常是时间。 随机变量是随机现象的数量表现,其时间序列是一组按照时间发生先后顺序进行排列的数据点序列。通常一组时间序列的时间间隔为一恒定值(如1秒,5分钟,12小时,7天,1年),因此时间序列可以作为离散时间数据进行分析处理。研究时间序列数据的意义在于现实中,往往需要研究某个事物其随时间发展变化的规律。这就需要通过研究该事物过去发展的历史记录,以得到其自身发展的规律。
回归分析代写
多元回归分析渐进(Multiple Regression Analysis Asymptotics)属于计量经济学领域,主要是一种数学上的统计分析方法,可以分析复杂情况下各影响因素的数学关系,在自然科学、社会和经济学等多个领域内应用广泛。
MATLAB代写
MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中,其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括:数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发,包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统,其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题,尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题,而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问,这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展,得到了许多用户的投入。在大学环境中,它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域,MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要,工具箱允许您学习和应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数(M 文件)的综合集合,可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。