Instrumentaalimuuttujamenetelmiä

Instrumentaalimuuttujamenetelmät ovat tilastollisia tekniikoita, joita käytetään ratkaisemaan endogeenisuuden ongelmaa regressioanalyysissä. Endogeenisuus syntyy, kun selittävän muuttujan ja virhetermin välillä on korrelaatiota. Tämä rikkoo klassisen lineaarisesta regressioanalyysistä oletuksia ja johtaa puolueellisiin ja epäjohdonmukaisiin estimaatteihin. Instrumentaalimuuttujamenetelmät pyrkivät korjaamaan tämän ongelman käyttämällä ulkoisia muuttujia, jotka korreloivat endogeenisen selittävän muuttujan kanssa, mutta eivät ole suoraan yhteydessä virhetermiin.

Keskeinen idea instrumentaalimuuttujamenetelmissä on jakaa selittävän muuttujan vaihtelu kahteen osaan: siihen osaan, joka on yhdistetty instrumentaalimuuttujiin, ja siihen osaan, joka on yhdistetty virhetermiin. Menetelmässä käytetään sitten vain instrumentaalimuuttujilla selitettyä osaa selittävän muuttujan vaihtelusta regressiossa. Tämä vähentää virhetermin vaikutusta ja mahdollistaa johdonmukaisempien estimaattien saamisen. Yleisimpiä menetelmiä ovat kahden vaiheen pienimmät neliöt (Two-Stage Least Squares, 2SLS) ja satunnainen instrumentaalimuuttujamenetelmä.

Instrumentaalimuuttujamenetelmien tehokkuus riippuu vahvasti hyväksyttävien instrumenttien löytämisestä. Instrumenttien on oltava sekä relevantteja, eli niiden on korreloitava selittävän muuttujan kanssa, että eksogeenisia, eli niiden ei tule korreloida virhetermin kanssa. Näiden ehtojen täyttyminen on usein haastavaa käytännön sovelluksissa. Menetelmää käytetään laajasti taloustieteessä, politiikan tutkimuksessa ja muilla aloilla, joissa endogeenisuus on yleinen ongelma.