Instrumentaalimuuttujamenetelmissä

Instrumentaalimuuttujamenetelmissä on tilastollinen tekniikka, jota käytetään, kun regressioanalyysissä on ongelmia endogeenisten selittävien muuttujien kanssa. Endogeenisuus tarkoittaa tilannetta, jossa selittävän muuttujan ja virhetermin välillä on korrelaatiota, mikä johtaa harhaisiin ja epäjohdonmukaisiin estimointeihin. Instrumentaalimuuttujat (IV) tarjoavat ratkaisun tähän ongelmaan.

Menetelmän perusidea on löytää yksi tai useampi instrumentaalimuuttuja, joka täyttää kaksi keskeistä ehtoa. Ensinnäkin, instrumentaalimuuttujan on oltava korreloitunut endogeenisen selittävän muuttujan kanssa. Tämä takaa, että instrumentti todella "selittää" osan endogeenisen muuttujan vaihtelusta. Toiseksi, instrumentaalimuuttujan on oltava riippumaton virhetermistä. Tämä tarkoittaa, että instrumentin vaikutus riippuvaan muuttujaan tapahtuu vain endogeenisen selittävän muuttujan kautta, eikä suoraan tai virhetermin välityksellä.

Yleisin instrumentaalimuuttujamenetelmä on kahden vaiheen pienimmän neliösumman menetelmä (2SLS). Ensimmäisessä vaiheessa endogeeninen selittävä muuttuja ennustetaan käyttämällä instrumentaalimuuttujia ja muita eksogeenisiä selittäviä muuttujia. Tämän jälkeen saadut ennustetut arvot korvaavat alkuperäisen endogeenisen muuttujan regressioanalyysissä, jossa riippuvaa muuttujaa selitetään. Tämä menettely eristää sen osan endogeenisen muuttujan vaihtelusta, joka ei ole korreloitunut virhetermin kanssa, ja käyttää sitä estimointiin.

Instrumentaalimuuttujamenetelmiä käytetään laajasti taloustieteessä, ekonometriassa, yhteiskuntatieteissä ja muilla aloilla, joilla pyritään ratkaisemaan endogeenisuuteen liittyviä ongelmia kausaalisten vaikutusten estimoinnissa. Menetelmän onnistuminen riippuu vahvasti sopivien ja pätevien instrumenttien löytämisestä.