Fórmula del estimador de regresión cuantil


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He visto dos representaciones diferentes del estimador de regresión cuantil que son

Q(βq)=∑i:yi≥xi′βnq∣yi−xi′βq∣+∑i:yi<xi′βn(1−q)∣yi−xi′βq∣

y

Q(βq)=∑yo=1norteρq(yyo-Xyo′βq),ρq(tu)=tuyo(q-1(tuyo<0 0))

donde . ¿Alguien puede decirme cómo mostrar la equivalencia de estas dos expresiones? Esto es lo que intenté hasta ahora, comenzando por la segunda expresión.tuyo=yyo-Xyo′βq

Q(βq)=∑yo=1nortetuyo(q-1(tuyo<0 0))(yyo-Xyo′βq)=∑yo=1norte(yyo-Xyo′βq)(q-1(yyo-Xyo′βq<0 0))(yyo-Xyo′βq)=[∑yo:yyo≥Xyo′βnorte(q(yyo-Xyo′βq))+∑yo:yyo<Xyo′βnorte(q(yyo-Xyo′βq)-(yyo-Xyo′βq))](yyo-Xyo′βq)
Pero desde este punto me quedé estancado en cómo proceder. Por favor, no es que esta no sea una tarea o una tarea asignada. Muchas gracias.

Respuestas:


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Si recuerda, OLS minimiza la suma de los residuos al cuadrado mientras que la regresión mediana minimiza la suma de los residuos absolutos . El estimador de desviaciones medias o menos absolutas (LAD) es un caso especial de regresión cuantil en el que tiene . En la regresión cuantil que minimiza una suma de errores absolutos que recibe pesos asimétricos para overprediction y para subpredicción. Puede comenzar desde la representación LAD y extender esto como la suma de la fracción de los datos que son ponderados por y dado su valor de , y trabajar en ello de la siguiente manera: ∑ i ∣ u i ∣ q = .5 ( 1 - q ) q q ( 1 - q ) u i∑yotuyo2∑yo∣tuyo∣q=.5(1-q)qq(1-q)tuyo

ui=yi-x ′ i βq

ρq(tu)=1(tuyo>0 0)q∣tuyo∣+1(tuyo≤0 0)(1-q)∣tuyo∣=1(yyo-Xyo′βq>0 0)q∣yyo-Xyo′βq∣+1(yyo-Xyo′βq≤0 0)(1-q)∣yyo-Xyo′βq∣
Esto solo utiliza el hecho de que y luego puede volver a escribir la función del indicador como sumas de las observaciones que satisfacen las condiciones de los indicadores . Esto le dará la primera expresión que anotó para el estimador de regresión cuantil.tuyo=yyo-Xyo′βq

=∑yo:yyo>Xyo′βqnorteq∣yyo-Xyo′βq∣+∑yo:yyo≤Xyo′βqnorte(1-q)∣yyo-Xyo′βq∣=q∑yo:yyo>Xyo′βqnorte∣yyo-Xyo′βq∣+(1-q)∑yo:yyo≤Xyo′βqnorte∣yyo-Xyo′βq∣=q∑yo:yyo>Xyo′βqnorte(yyo-Xyo′βq)-(1-q)∑yo:yyo≤Xyo′βqnorte(yyo-Xyo′βq)=q∑yo:yyo>Xyo′βqnorte(yyo-Xyo′βq)-∑yo:yyo≤Xyo′βqnorte(yyo-Xyo′βq)+q∑yo:yyo≤Xyo′βqnorte(yyo-Xyo′βq)=q∑yo=1norte(yyo-Xyo′βq)-∑yo=1norte1(yyo-Xyo′βq≤0 0)(yyo-Xyo′βq)=∑yo=1norte(q-1(tuyo≤0 0))tuyo

La segunda línea saca los pesos de las sumas. La tercera línea elimina los valores absolutos y los reemplaza por los valores reales. Por definición, es negativo siempre que , de ahí el cambio de signo en esta línea. La cuarta línea se multiplica . Entonces te das cuenta de que y reemplazando la suma del término medio en la cuarta línea por el indicador correspondiente llegas a la quinta línea. Factorizando y luego reemplazandoyyo-Xyo′βqyyo<Xyo′βq(1-q)

q∑yo:yyo>Xyo′βqnorte(yyo-Xyo′βq)+q∑yo:yyo≤Xyo′βqnorte(yyo-Xyo′βq)=∑yo=1norte(yyo-Xyo′βq)
yyo-Xyo′βqtuyo
Esto muestra cómo las dos expresiones son equivalentes.
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