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第肆章 研究設計
第一節 實證模型
一、追蹤調查資料
本研究採用 1998-2013 年的追蹤調查資料(panel data)針對台灣二十 個縣市進行研究,分析自營作業部門占就業人口比例,是否與景氣波動具 有相關性,以及各縣市不同的區域特性,如該縣市就業者的性別比、年齡 與教育程度等,是否對該縣市的自營作業部門具有影響。
追蹤調查資料模型係依資料特性將樣本分為不同的個體(individual),
持續觀察一段時間後得到各個體的各項統計資料並建立模型。追蹤調查資 料同時包含了橫斷面資料(cross-section data)以及時間序列資料(time-series data),具有以下的優點:
(一)追蹤調查資料能有效控制個體的異質性,該模型利用參數的不同藉 以表示個體的差異性,以下為追蹤調查資料的簡單模型:
it it i i
it
x u
y
* i 1 ,..., N
,t 1 ,..., T
(1)其中
x
it為外生變數;u
it為平均數為 0,變異數為
2的誤差項;參數
i* 以及
i則依個體的差異性而或有不同,卻不隨著時間的變動而改變。(二)追蹤調查資料提供了更多的樣本,增加了資料的自由度(degrees of freedom)並減少共線性(collinearity)的問題,使估計結果更具有效性
(efficiency)。
(三)追蹤調查資料較適合用來分析更為複雜的行為模型,能有效處理單
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當我們採用最小平方法(ordinary least square,OLS)對傳統迴歸模型
(classical regression model,CRM)的迴歸係數進行估計,則稱為 OLS 迴 歸模型,以下為迴歸模型: 釋變數的斜率。若
it服從 iid(independent and identically distributed),則以 最 小 平 方 法 所 估 計 的 截 距 項 係 數
與 解 釋 變 數 斜 率
k將 具 有 有 效 性固定效果模型(fixed-effects Model,FEM)引入虛擬變數用以表示個 體間的橫斷面效果,也稱為虛擬變數模型(dummy variable model),母體 內差異大,相似性低,以固定截距項來表示每個個體具有不同的特性,而 最小平方法為該模型係數的最佳線性不偏估計量(best linear unbiased estimator,BLUE),故又稱為最小平方虛擬變數模型(Least Square Dummy Variable Model,LSDV),各別觀察個體分別為一虛擬變數,當估計該個體 時,該個體的虛擬變數為 1,否則為 0,以下為迴歸模型:
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隨機效果模型(random-effects model,REM)其母體內差異小,相似 性高,適合從大母體中抽取樣本,強調資料樣本間的關係而非個體間的差 component model),其參數有變異數異質的特性存在,可使用一般性最小 平方法(generalized least squares,GLS)來估計其斜率以及其他未知之參 數。
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六、Breusch-Pagan Lagrange multiplier Test(B-P LM Test)
我們採用 B-P LM Test 來檢驗該資料中個體間的變異數是否具有異質
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在虛無假設為真下,LM 為服從自由度為 1 的卡方分配,而 eit為採用 最小平方法所估計之殘差值,當 LM 統計量大於卡方檢定值時,則應拒絕 虛無假設,表示個體間確實具有異質性,應採用隨機效果模型。
七、Hausman Test
固定效果模型與隨機效果模型各有其優缺點及適用條件,若母體內相 似性低,差異來自母體本身,個體特性不隨時間不同而改變,則較適合使 用強調個體差異性的固定效果模型,該模型對於解釋變數與截距項的相關 性並無限制,但可能產生自由度大幅減少的問題;若母體內差異小,相似 性高,則樣本將透過隨機抽樣的過程來選取,此情況較適合使用隨機效果 模型,其限制為解釋變數與截距項必須不具有相關性。
本研究採用 Hausman Test 來檢定何種模型較適合該追蹤調查資料,此 兩種模型最大的差異在於隨機效果模型中截距項的
u
i與解釋變數x
kit是否 具有相關性,若兩者具有相關性,則適用固定效果模型,反之則適用隨機 效果模型,其檢定過程如下:建立虛無假設
H
0: E u
i, x
kit 0
,u
i與解釋變數不具相關性。建立對立假設
H
1: E u
i, x
kit 0
,u
i與解釋變數具有相關性。Hausman 檢定統計量為:
K
H ˆ
fixed ˆ
randomT
fixed
random 1 ˆ
fixed ˆ
random~
2 (8)式(8)H 統計量服從自由度為 K 的卡方分配,其中
ˆ
fixed與 ˆ
random分別 為固定效果模型與隨機效果模型係數的參數估計式;
fixed 與
random 也 分別為固定效果模型與隨機效果模型的共變異矩陣。若檢定統計量 H<‧ 國
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K
2 時不拒絕虛無假設,表示無證據顯示u
i與解釋變數具有相關性,應採 用隨機效果模型;反之,若 H>
2 K
時,則表示有充分證據顯示u
i與解釋 變數具有相關性,應採用固定效果模型。為避免資料不符合 Hausman Test 所需的大樣本假設(asymptotic assumptions)而使 Hausman Test 檢定統計 量中的共變異數矩陣成為非正定矩陣,進而產生檢定統計量為負值而無法 歸納的結果,我們採用具有有效性的共變異數矩陣進行估計,以修正後的 Hausman Test 來進行更正確的估計。‧ 國
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