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18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9MZ… 1/25 Introdução Autoria: José Tadeu de Almeida - Revisão técnica: Jorge Lisandro Maia Ussan Econometria UNIDADE 1 - O MODELO ECONOMÉTRICO 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9MZ… 2/25 Caro(a) estudante, seja bem-vindo(a) à disciplina de Econometria. Ao longo de nossos estudos, conheceremos os métodos de análise que são utilizados pelos economistas para estimar e avaliar tendências e comportamentos de séries de dados. Conforme você verá, a econometria é uma disciplina que tem uma aplicação objetiva na vida profissional, ajudando a entender diferentes realidades e variáveis, bem como correlacionando-as conforme os objetivos de uma pesquisa. Sabendo disso, nesta unidade, resgataremos alguns conceitos e conteúdos de estatística — em particular, relacionados à estatística descritiva —, os quais são utilizados sistematicamente para a criação de indicadores que permitem avaliar o desenvolvimento e as características das variáveis anteriormente mencionadas. Diante disso, pergunta-se: como podemos associar variáveis em uma pesquisa? Essas relações podem ser graficamente visualizadas? E qual a diferença entre um parâmetro e um estimador? Por meio de conceitos como universo, amostra e distribuição, você poderá responder a essas perguntas, compreendendo de que modo são processadas as técnicas de coleta, apuração e apresentação de diferentes séries de dados, que podem ser convertidas em informações relevantes ao pesquisador, de acordo com as suas necessidades de investigação. Veremos, ainda, as principais etapas para a criação de um modelo econométrico e, por fim, os diferentes tipos de modelos utilizados nas análises econômicas. Bons estudos! 1.1 Importância da inferência estatística na econometria A estatística é uma ciência que utiliza procedimentos de coleta, interpretação e análise de dados com o objetivo de favorecer a avaliação e a tomada de decisões de um agente em relação a um problema ou a uma variável. Desse modo, essa ciência pode abranger e relacionar-se com diferentes expressões do conhecimento humano, tais como a demografia, a ciência política, a economia e a sociologia, entre outros ramos da ciência (CRESPO, 2011). Dentro dos referenciais dessa disciplina, a inferência estatística é uma área de conhecimento que utiliza diferentes argumentos e unidades de medida para elaborar inferências, isto é, afirmações a respeito de dados e características de toda uma população ou universo a partir de um conjunto de dados aleatoriamente coletados na forma de uma amostra. 1.1.1 Amostras e indicadores amostrais 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9MZ… 3/25 O uso de amostras — e a manipulação das informações que são geradas por essas amostras — é um processo comum ao funcionamento da sociedade. Profissionais da costura, por exemplo, costumam adquirir pequenas quantidades de tecido para apresentar aos clientes o material que será escolhido para a criação de uma peça de roupa. Os promotores de vendas, por sua vez, oferecem pequenas porções de alimentos e produtos em supermercados para incentivar a compra pelos clientes. Balconistas de lojas de materiais de construção contam com paletas de cores de determinadas tintas. Por fim, a coleta de amostras de sangue permite observar características hematológicas que podem ser indicativas de diferentes tipos de enfermidades. #PraCegoVer: fotografia frontal de uma profissional da área da saúde, usando máscara e luvas, segurando uma amostra de sangue para análise em laboratório. Em todos esses exemplos, a decisão de compra, produção, ação ou consumo está essencialmente baseada na observação e na análise de uma amostra. No entanto, há outras situações que envolvem a manipulação de informações com maior tamanho (ou dimensão), exigindo uma formulação especial para a sua análise (CRESPO, 2011). Figura 1 - Profissional de laboratório em coleta de amostra Fonte: YakobchukOlena, iStock, 2021. Uma amostra corresponde a um subconjunto de uma população estatística total. Por meio dela, é possível criar parâmetros de análise que Você sabia? 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9MZ… 4/25 Nessas situações, se a amostra for selecionada de modo eficiente (por meio de uma coleta de dados proporcional ao número de habitantes de todos os bairros, níveis de renda e escolaridade, no caso de uma pesquisa socioeconômica), há uma probabilidade alta de que as informações obtidas possam representar adequadamente o comportamento da população geral. Assim, pode-se deduzir, isto é, inferir, o comportamento de um universo estatístico por meio de uma amostra (BUSSAB; MORETTIN, 2017). Após selecionar a amostra, é preciso que ela seja trabalhada, produzindo os resultados e estatísticas necessários ao pesquisador, criando, por exemplo, indicadores como a média amostral de uma variável com indivíduos, expressa do seguinte modo: A média , portanto, é uma variável aleatória, haja vista que representa um resultado possível ou esperado de um determinado experimento estatístico, a partir da coleta aleatória de dados de uma população. Considere que, em uma cidade com 100 mil eleitores, há um candidato a vereador que deseja avaliar o seu potencial de eleição, isto é, as chances reais de que ele seja eleito. Para isso, ele deverá selecionar uma amostra de quatrocentas pessoas — 0,4% da população total —, que irá responder se deseja (“sim” = 1) votar nesse candidato ou em outro (“não” = 0). É necessário obter a porcentagem de votos esperada pelo candidato. Assim, deve-se elaborar uma média dos votos dos indivíduos ( ) que foram entrevistados e que compõem um espaço amostral finito, com : Nesse caso, é possível verificar que a média remete a uma série de opiniões coletadas por amostragem: trata-se, portanto, de diferentes valores esperados (0 ou 1) que são associados a um evento/função (o voto no candidato a vereador). Se, nessa pesquisa, oito pessoas ( ) disserem que irão votar no candidato, sua expectativa é de que a sua votação na cidade seja semelhante a essa porcentagem, ou seja, ele espera obter em torno de 2 mil votos na próxima eleição. demonstrem as características de toda a população. Caso 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9MZ… 5/25 As variáveis aleatórias são funções responsáveis por associar um valor real a um resultado de um espaço amostral finito (criando variáveis aleatórias discretas) ou infinito (variáveis aleatórias contínuas). Uma variável contínua pode ser verificada na contagem de tempo de um experimento, no qual um intervalo de um minuto pode conter infinitos resultados possíveis, de segundos a milésimos de segundo (BUSSAB; MORETTIN, 2017). Outros fatores indicadores de medida podem, ainda, ser utilizados para estudar algum aspecto ou característica da amostra, como a sua variância (a dispersão dos valores ao redor da média). Independentemente de qual unidade de medida for utilizada, todos estarão estruturados em torno da distribuição amostral ( ). Essas unidades são, portanto, estatísticas relacionadas à amostra, ou seja, são funções de uma distribuição amostral. A média e a variância são exemplos de estatísticas relacionadas a um conjunto amostral. 1.1.2 Parâmetros e estimadores Ao manipular conjuntos de dados de acordo com a inferência estatística, é necessário ter sempre em consideração que a amostra é um segmento da população. Quando um indicador é construído a partir da população estatística como um todo, esse indicador é conhecido como parâmetro. Contudo,quando o parâmetro não pode ser obtido (em vista de um número alto de dados em uma população, por exemplo), pode-se estimá-lo, adotando um indicador conhecido como estimador. Desse modo, em resumo, os indicadores que dizem respeito a uma população configuram-se como parâmetros; já os indicadores que remetem a uma amostra — mais utilizados na inferência estatística — são estimadores (BUSSAB; MORETTIN, 2017). Por exemplo, se um pesquisador colhe informações sobre uma população, obtendo uma amostra expressa por , a sua média (ou seja, a média populacional) representa um parâmetro (isto é, o valor esperado para um elemento colhido aleatoriamente). A O prefeito de uma cidade com 600 mil habitantes afirma que apenas 0,5% da população do município vive com renda abaixo da linha de pobreza. Caso uma pesquisa seja realizada com uma amostra aleatória de 6.200 pessoas, quantas pessoas devem responder que se encontram nessa faixa de renda para que a afirmação do prefeito seja verdadeira? Nesse caso, a pesquisa deverá estruturar uma porcentagem semelhante em relação ao número de entrevistados. Logo, o montante esperado de indivíduos nessa condição é igual a 0,5%*6200 = 6200*0,005 = 31 respondentes. Vamos Praticar! 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9MZ… 6/25 variância populacional, por sua vez, é representada pelo parâmetro . Mas, ao lançar mão de uma amostra, a média e a variância amostrais são dadas pelas estatísticas e . Observe os exemplos mais comuns de parâmetros e indicadores por meio do quadro a seguir. #PraCegoVer: quadro composto por três colunas, apresentando os símbolos relacionados aos parâmetros populacionais e aos estimadores amostrais em diferentes tipos. Na primeira coluna, à esquerda, são apresentadas as denominações (média; mediana; variância; número de elementos; proporção; quantil; quartis; distância entre quartis). Na segunda e na terceira colunas, respectivamente, são apresentados os símbolos relativos à população e à amostra de cada uma das denominações. A partir de uma amostra, pode-se, portanto, efetuar afirmações gerais, com elevada precisão, sobre os parâmetros de uma população, utilizando diferentes tipos de estimadores. No próximo tópico, veremos com mais detalhes a contribuição desses estimadores para a formação de modelos e para a avaliação de hipóteses. Quadro 1 - Parâmetros e estimadores comuns em inferência estatística Fonte: Elaborada pelo autor, baseada em BUSSAB; MORETTIN, 2017. Teste seus conhecimentos (Atividade não pontuada) Os conceitos de inferência estatística devem ser observados para a análise de dados que envolvem populações e amostras. Desse modo, torna-se possível compreender os principais aspectos dessas séries de dados, com a extração de indicadores apropriados. Considerando o conteúdo apresentado, é correto afirmar que: 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9MZ… 7/25 a. a diferença entre população e amostra existe somente quando há criação de experimentos aleatórios com reposição em uma população infinita. b. um fenômeno estatístico é um processo ausente em situações que envolvem o uso de amostras, pois diz respeito apenas a populações. c. toda população apresenta dimensões infinitas, pois é gerada a partir de uma variável aleatória, demandando, assim, o uso de estimadores amostrais. d. uma distribuição por frequências absolutas apresenta os dados amostrais extraídos de uma população como proporções/percentuais dessa população. e. uma população amostral é um subconjunto extraído de uma população e tem dimensões conhecidas e finitas. Verificar 1.2 Estratégia de decisão na inferência estatística Ao definir a relevância dos processos de inferência estatística para a construção de modelos econométricos, é importante entender de que forma esses processos podem auxiliar um agente econômico — o gestor de uma empresa, um responsável técnico ou um formulador de políticas públicas, por exemplo — a efetivar decisões. A econometria pode ser usada não apenas para estimar tendências futuras, mas também para a análise de dados históricos. No artigo de Thais Carrança (2021), denominado “Como a escravidão atrasou o processo de industrialização do Brasil”, você poderá conhecer uma aplicação prática dos estudos econométricos em um tema de nossa história colonial e independente. Acesse (https://www.bbc.com/portuguese/brasil- Você quer ler? https://www.bbc.com/portuguese/brasil-55670561 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9MZ… 8/25 Vale destacar, ainda, que tais decisões irão impactar não apenas os resultados gerados por uma empresa ou instituição (receitas, lucros, tributos a pagar etc.), mas também poderão orientar as políticas e planejamentos a serem efetivados por esses organismos ao longo do tempo. 1.2.1 Métodos de amostragem e avaliação de dados Ao tratar do assunto decisão, é necessário reforçar a compreensão da inferência estatística em relação a um método de análise e discussão de dados amostrais retirados de uma população. Sabendo-se que uma amostra, aleatoriamente colhida, gera uma variável aleatória , espera- se obter uma participação ou porcentagem de resultados esperados nessa amostra. Por exemplo, se um rebanho de bois apresenta animais doentes por febre aftosa, é necessário estimar a proporção de bois que pode ter sido contaminada, separando, para isso, uma amostra e efetivando uma testagem. Se há bois doentes, tem-se que é a proporção de bois que está afetada pela enfermidade, logo, cada boi que tenha sido separado para amostragem também poderá apresentar a mesma doença, com probabilidade de tal situação se manifestar (BUSSAB; MORETTIN, 2017). Atribuindo-se por a variável aleatória que diz respeito ao número de bois enfermos, um gestor agroindustrial irá usar o valor observado para inferir a existência de um parâmetro de bois doentes em todo o seu rebanho, tomando precauções de defesa sanitária (compra de medicamentos, vacinas, separação de animais) de acordo com essa possível realidade. Suponha, como referência, que ; ou seja, 10% dos animais do rebanho podem estar contaminados pela febre aftosa. Essa inferência pode ser expressa de diferentes modos, tais como os que se seguem (MAIA, 2017). 55670561) https://www.bbc.com/portuguese/brasil-55670561 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9MZ… 9/25 Criação de uma estimativa pontual Em relação à criação de uma estimativa pontual , pode haver a fixação de um valor único (e esperado) para um parâmetro, de modo que . Assim, o gestor define que o número total de animais doentes é de exatos 10% do rebanho. 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9M… 10/25 Em cada uma dessas situações, observe que o fato do agente conhecer o valor que foi observado a partir da amostra coletada permite que ele realize inferências (e decisões) sobre uma certa proporção que ele espera observar em toda uma população. 1.2.2 Testes de hipóteses sobre conjuntos amostrais Para dar sustentação a uma decisão, como vimos anteriormente, pode-se recorrer a um teste de hipótese. Nesse caso, o pesquisador verifica uma afirmação específica, relacionada a uma população qualquer ou a um parâmetro ligado a essa população, observando se os resultados gerados com a amostra podem ser capazes de confirmá-la ou contradizê-la. Em outras palavras, a inferência estatística permite efetivar testes para confirmar hipóteses de estudo, aplicados em relação a uma série de dados amostrais, podendo confirmar ou não tais hipóteses. Portanto, um teste de hipótese permitecriar metodologias de verificação de evidências sobre dados amostrais que possam dar credibilidade a uma hipótese amparada em um fenômeno estatístico (BUSSAB; MORETTIN, 2017). De acordo com o procedimento de elaboração de um teste de hipótese, seguindo o exemplo apresentado anteriormente, é possível avaliar se a proporção de animais doentes será superior a 7,5% usando uma amostra de cem animais, dos quais nove apresentaram sintomas. Dessa forma, a hipótese nula é dada por: Elaboração de um intervalo de confiança Elabora-se esse intervalo de modo a criar uma margem de segurança ao redor da estimativa com um certo nível de certeza de que o estimador é correto (por exemplo, há 95% de certeza de que aproximadamente 8 a 12% dos animais estão doentes). Criação de um teste de hipótese Esse teste permitirá validar ou rejeitar a legitimidade de uma estimação associada a uma hipótese (por exemplo, pode-se testar, a nível de 5%, a hipótese da proporção de animais contaminados θ ser inferior a 0,075). Elaboração de predições Com isso, avalia-se, por exemplo, a possibilidade de uma porcentagem maior de animais apresentar sintomas nas próximas semanas, de acordo com as tendências de contaminação das semanas anteriores. Estabelecimento de decisões Por exemplo, pode haver a iniciativa de rastrear todos os animais que apresentem sintomas e abatê-los, colocando em confinamento e testagem os outros bois que pertençam ao mesmo lote de animais doentes. 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9MZ… 11/25 A hipótese alternativa , por sua vez, gera uma distribuição unilateral à esquerda e é expressa do seguinte modo: Se a amostra é aleatória, a proporção amostral terá uma distribuição que tende a uma distribuição normal, com média e variância expressas da seguinte forma: Supondo que a amostra tem dimensão , que o nível de significância do teste é igual a e que a hipótese nula é verdadeira, a distribuição desse estimador será dada por: Passando à busca do valor de referência para o estimador, é preciso encontrar o valor capaz de gerar a seguinte equação: De acordo com a tabela normal padrão, a probabilidade está associada ao valor . Logo, se a distribuição é unilateral à esquerda, tem-se o sinal negativo na estatística : O valor delimita a região crítica para o teste mencionado. Ora, se nove animais estão doentes em uma amostra de cem animais, a proporção amostral é igual a 0,09. Esse valor está dentro da região crítica, de modo que se pode rejeitar a hipótese nula. Há, portanto, indícios evidentes de que a proporção de animais doentes é superior a 7,5%. Assim, com base nesse diagnóstico, o gestor deve efetivar ajustes de sua decisão, tomando as medidas apropriadas para essa situação, avaliando, por exemplo, as perdas que serão geradas com o abate de uma proporção ainda maior de seu rebanho. Você pode perceber, portanto, a relevância de um procedimento de coleta de amostras para a criação de informações a respeito de uma população. Entretanto, é necessário operacionalizar essas informações de acordo com as suas tendências, construindo um modelo econométrico, cujos componentes serão apresentados no próximo tópico. Acompanhe! Para aprofundar o seu conhecimento sobre a aplicação da inferência estatística na sua realidade profissional, pesquise em dicionários on-line o significado das seguintes expressões: previsão, predição, estimação e projeção, entendendo seu significado e sua aplicação para a realidade das empresas. Conforme você verá, de acordo com o dicionário Michaelis ([2021]), enquanto a previsão remete a uma conjectura sobre algo que ainda não ocorreu, a predição é uma afirmação a respeito de algo que se acredita que vá ocorrer no futuro. A estimação, por sua vez, tem uma abordagem estatística, usando dados amostrais para criar Vamos Praticar! 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9M… 12/25 parâmetros que podem ser usados para inferir dados futuros, e a projeção é uma conjectura prévia de uma situação futura, a partir dos dados e elementos do tempo presente. 1.3 Componentes do modelo econométrico Como pudemos observar até este momento, a associação entre a análise econômica e a inferência estatística é útil para estimar resultados que são relacionados a diferentes variáveis. No entanto, essas variáveis podem ser associadas entre si, construindo modelos econométricos de maior ou menor grau de complexidade, os quais permitem gerar estimações ainda mais precisas acerca dessas amostras. 1.3.1 Modelo econométrico básico Em alguns casos, é possível entender uma associação entre duas variáveis a partir de indicadores mais simples, como o coeficiente de correlação de Pearson, com notação , que mede a intensidade da relação entre duas variáveis (BUSSAB; MORETTIN, 2017). Você deve lembrar, a partir dos conceitos de estatística básica, que o coeficiente de correlação de Pearson assume valores em um intervalo dado por , de modo que um coeficiente indica uma correlação perfeita entre as variáveis (se o valor de uma aumenta, a outra também irá aumentar). Se , observa-se que uma variável terá o valor diminuído enquanto a outra aumentará. Já valores iguais a zero indicam ausência de correlação. No entanto, embora esse indicador apresente sua utilidade, o coeficiente de correlação pode ser insuficiente para entender outras dimensões dessa associação entre duas variáveis, dadas por e . Por exemplo, qual será a variação efetiva de a partir de uma variação de ? Ou, ainda, qual o valor esperado de a partir de um determinado valor de ? Tais questões, de um modo geral, somente podem ser explicadas ao recorrermos a um modelo econométrico. Como referência para esses modelos, tem-se o modelo de regressão linear. Nesta unidade, vamos primeiramente enfatizar o modelo de regressão linear simples. De acordo com seus pressupostos, há uma relação entre variáveis e em uma certa população, de modo que a variação de poderá ser explicada, em maior ou menor grau, pela variação de , cujos componentes são apresentados de acordo com a equação que se segue (GUJARATI, 2011): Conforme a equação, representa a variável dependente, isto é, a variável que é explicada pelas variações positivas ou negativas de , que, por vez, é chamada de variável independente ou explanatória. Já a variável e apresenta os erros amostrais, isto é, os erros de estimação que não são captados ou explicados pelo modelo econométrico. O modelo econométrico depende, ainda, da existência de um coeficiente angular e de um coeficiente angular , que são parâmetros associados ao modelo, isto é, esses parâmetros determinam a inclinação da reta de regressão e a sua interceptação no eixo da variável independente. 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9M… 13/25 Observe, por exemplo, na figura a seguir, a evolução de um modelo expresso pela função . #PraCegoVer: gráfico em tendência crescente e linear, contendo diferentes pontos em um plano cartesiano. Uma função de regressão linear determina que um valor relativo à variável dependente será expresso a partir da função linear de um valor conhecido relativo à variável aleatória , acrescentando-se um erro que não é previsto, ou captado, pelo modelo econométrico (MAIA, 2017). 1.3.2 Notação e tipos de modelos Agora que você já conhece as principais características de um modelo econométrico, é importante avaliar algumas de suas formas funcionais, isto é, os diferentes perfis de modelos que podem ser criados para explicar as associações entre variáveis. Neste tópico, estamos avaliando, até o momento, uma relação absolutamente linear entre duas variáveis; esse é o padrão para uma regressão linear simples, analisada anteriormente. Trata- se de um modelo que gera uma retade valores estimados e que se configura como uma análise bivariada, enfocando, no caso, duas variáveis. Vale destacar, ainda, que uma análise univariada considera a formulação de indicadores baseados em uma única variável, como a análise de índices de variância simples (média, moda, mediana, variância e desvio-padrão, por exemplo) (MAIA, 2017). Ainda que essa regressão simples seja didaticamente útil para compreender o processo de associação entre variáveis, há uma utilização prática relativamente limitada desse modelo. Tal situação ocorre porque, no mundo real, há poucos elementos que dependam de apenas uma variável independente para terem a sua variabilidade explicada. Figura 2 - Relação linear entre variáveis em uma função Fonte: Elaborada pelo autor, 2021. Por exemplo, é possível relacionar a variação da taxa de desemprego, que é a razão entre o número de pessoas desempregadas e o total da força de trabalho em uma economia, e a taxa de inadimplência para o pagamento de despesas financeiras, como aqueles efetuados em cartões de crédito. Em uma primeira aproximação, a relação de regressão poderia ser do tipo simples, afinal, as pessoas que estão desempregadas não teriam renda suficiente para arcar com as despesas financeiras de um cartão de crédito, acelerando a inadimplência na economia e na 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9M… 14/25 Logo, pode-se arbitrar, sem muitas dúvidas, que a inadimplência pode igualmente ser explicada pelo desemprego e pelo preço dos alimentos, em maior ou menor proporção. Nesse caso, é preciso recorrer a um modelo de regressão linear múltipla, pois, se o pesquisador optar pela construção de um modelo simples, haverá um erro amostral suficientemente significativo que irá tornar a sua análise viesada nas relações de causa e efeito. Desse modo, ao entender uma associação entre variáveis, é preciso observar também os erros do modelo: se o modelo gerar um erro muito alto, há outros fatores que estão interferindo na sua evolução e que ainda não foram descobertos. Sendo assim, torna-se necessário revisar essas variáveis para gerar uma modelagem mais precisa. O modelo de regressão linear múltipla é elaborado em uma perspectiva multivariada, com mais de uma variável independente (sejam duas, três ou variáveis) explicando as variações constantes da variável dependente, do seguinte modo (WOOLDRIDGE, 2017): Nesse caso, para um modelo com duas variáveis independentes, a sua representação geométrica é expressa de acordo com a figura a seguir. Nela, observe que os pontos (A, B, C, D) são tridimensionalmente estruturados, isto é, estão dispostos em um plano geométrico. #PraCegoVer: gráfico contendo um conjunto de quatro pontos dispostos em um plano geométrico e em uma reta inserida em um plano de três dimensões. Há, ainda, outros perfis de modelos e formas funcionais que precisam ser avaliados, especialmente no caso das regressões, haja vista que nem sempre as relações entre variáveis independentes e dependentes são absolutamente lineares. sociedade. No entanto, há outros fatores que podem ser igualmente coerentes para explicar a evolução da taxa de inadimplência, como a variação dos preços dos alimentos da cesta básica. Ora, as pessoas precisam se alimentar, de modo que um aumento nesses preços levará a um maior gasto com alimentos e, consequentemente, a uma menor disponibilidade de recursos para o pagamento de dívidas contraídas. Figura 3 - Relação entre três variáveis em um plano geométrico Fonte: Elaborada pelo autor, 2021. 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9M… 15/25 Nesse caso, comum à regressão linear simples, bastaria estimar variações e os erros amostrais seriam pequenos ou praticamente nulos, pois a variação de (variável dependente) ocorreria de forma constante em função das variações absolutas de (variável independente). No entanto, é necessário avaliar o que ocorre em situações em que a variável irá apresentar um crescimento mais rápido (ou mais lento), mas não constante, em relação às variações absolutas de (MAIA, 2017). Por exemplo, supondo a existência de um modelo , tem-se a formulação gráfica apresentada na sequência. #PraCegoVer: gráfico em tendência de crescimento exponencial, isto é, em pontos próximos de zero. A linha cresce devagar e acelera-se à medida que os valores do eixo horizontal aumentam, ficando quase em uma vertical. Analogamente, um modelo apresentará valores infinitesimais à medida que X aumenta, como aponta a figura a seguir. Figura 4 - Modelo de crescimento exponencial Fonte: Elaborada pelo autor, 2021. 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9M… 16/25 #PraCegoVer: gráfico contendo um modelo decrescente, com valores infinitesimais e próximos de zero em uma linha curva. Essas estruturas de característica exponencial são comuns aos modelos do tipo log-lin, os quais podem ser operacionalizados ao transformar a variável dependente em seu logaritmo natural, expresso por (MAIA, 2017). Assim, o modelo que tinha uma dinâmica exponencial passa a caracterizar-se como um modelo linear, de acordo com o que se observa na figura apresentada na sequência. #PraCegoVer: plano cartesiano com a variável no eixo horizontal e a variável do logaritmo natural de no eixo vertical. Assim, a linha exponencial transforma-se em uma reta. A formulação algébrica desse modelo log-lin é dada pela equação que se segue: Essa situação demonstra que, a cada variação absoluta marginal em , isto é, quando há , observam-se variações relativas na variável dependente , em um montante igual a ( ) (MAIA, 2017). Figura 5 - Modelo Fonte: Elaborada pelo autor, 2021. Figura 6 - Transformação de uma função de regressão log-lin Fonte: Elaborada pelo autor, baseada em MAIA, 2017. 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9M… 17/25 Desse modo, o coeficiente angular representa a variação relativa em perante uma variação unitária da variável independente , haja vista que, no momento em que , observa-se o seguinte: Por consequência, pode-se verificar que a variação em será expressa do seguinte modo: Uma segunda forma funcional é o modelo lin-log. No modelo log-lin, você observou a ocorrência de variações relativas em (exponenciais tendendo a zero ou a infinito) a partir das variações absolutas (pontuais/lineares) em . O modelo lin-log, por sua vez, pressupõe que apresenta variações absolutas, ou seja, constantes, diante de variações relativas sobre a variável independente (MAIA, 2017). Nesse caso, de acordo com o valor do coeficiente angular, tem-se o que está expresso na figura a seguir. #PraCegoVer: dois gráficos apresentando expressões de um modelo de regressão lin-log. O gráfico à esquerda tem uma linha decrescente que cruza o eixo horizontal quando é igual a zero. Essa curva tem concavidade para cima. O gráfico à direita contém um plano cartesiano no qual se insere uma linha crescente, mas que cresce a taxas decrescentes, formando uma curva com a concavidade para baixo. A formulação algébrica desse modelo é expressa da seguinte forma (MAIA, 2017): O modelo lin-log entre e é expresso graficamente conforme apresentado na figura a seguir. #PraCegoVer: plano cartesiano com a variável do logaritmo natural de no eixo horizontal e a variável no eixo vertical. Assim, a linha exponencial do gráfico anterior transforma-se em uma reta. Figura 7 - Expressões de um modelo de regressão lin-log Fonte: Elaborada pelo autor, baseada em MAIA, 2017. Figura 8 - Transformação de uma função de regressão lin-log Fonte: Elaborada pelo autor, baseada em MAIA, 2017. 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9M…18/25 Nesse modelo, observa-se que as variações absolutas em , expressas por , irão representar variações relativas em , iguais a . Dessa forma, o coeficiente angular irá representar variações absolutas em , dadas por , a uma variação unitária em . Um terceiro tipo de modelo é conhecido como log-log ou log-duplo, muito utilizado em análises econômicas. De acordo com esse modelo, as variações relativas da variável independente implicarão em variações relativas constantes da variável dependente . Desse modo, torna-se necessário realizar uma transformação para o logaritmo natural de e de (MAIA, 2017). Sua representação gráfica é estruturada conforme evidencia a figura a seguir. #PraCegoVer: dois gráficos apresentando expressões de um modelo de regressão log-duplo. O gráfico à esquerda contém uma curva com a parte côncava para cima, mas que não cruza o eixo horizontal. O gráfico à direta contém duas curvas, uma com taxa crescente e exponencial e outra com crescimento a taxas decrescentes. Observe que, se o coeficiente angular apresentar um valor no intervalo , o modelo tem uma declividade negativa a taxas crescentes (as variações relativas de correspondem a variações relativas de tendendo a zero). Se o coeficiente apresentar valores entre 0 e 1, o modelo tem uma tendência crescente, porém a taxas decrescentes (tendendo a um valor-limite de quando tende a infinito). Finalmente, se o coeficiente é positivo e maior que 1, o modelo apresenta tendência de crescimento a taxas crescentes (pequenas variações relativas de geram aumentos substanciais em ) (MAIA, 2017). Na transformação dessas variáveis em seus logaritmos naturais, tem-se o que é apresentado a seguir. #PraCegoVer: plano cartesiano com a variável do logaritmo natural de no eixo horizontal e a variável do logaritmo natural de no eixo vertical. Assim, a linha exponencial do gráfico anterior transforma-se em uma reta. Figura 9 - Expressões de um modelo de regressão log-duplo Fonte: Elaborada pelo autor, baseada em MAIA, 2017. Figura 10 - Transformação de uma função de regressão log-duplo Fonte: Elaborada pelo autor, baseada em MAIA, 2017. 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9M… 19/25 Sabendo que as variações absolutas de e de implicam em variações relativas de e de , respectivamente, observa-se que o coeficiente angular, dado por , irá, na verdade, representar as variações relativas que ocorrem na variável dependente ( ) a cada variação relativa e unitária ( ) da variável independente , ou seja, quando . Observando as variações marginais (1%), portanto, espera-se que, a cada variação percentual de , haja uma variação de em magnitude igual a ( (MAIA, 2017). Por fim, o modelo lin-lin ou nível-nível pressupõe uma relação especificamente linear entre variáveis, sendo comum aos casos de regressão simples. A construção do modelo econométrico determina as suas características, a partir do conjunto de informações criado pelo pesquisador. No entanto, a expressão desse modelo irá depender de seus coeficientes linear e angular, estruturados a partir de uma rotina de procedimentos algébricos que será destacada no tópico seguinte. Alexandre Gori Maia atua no Instituto de Economia da Universidade Estadual de Campinas (IE-Unicamp) e se especializou na construção de modelos econométricos que enfocam temas de desenvolvimento econômico, tais como a demografia, a dinâmica do mercado de trabalho e o desenvolvimento do setor agropecuário no país. Ele é autor de um dos livros de referência para esta disciplina. Você o conhece? Para melhor compreender as características dos modelos econométricos apresentados nesta seção, consulte o Capítulo 4, “Formas funcionais”, do livro de Alexandre Gori Maia, Econometria: conceitos e aplicações: aprenda os fundamentos da análise econométrica e resolva problemas econômicos concretos, presente em sua biblioteca virtual. Nele, é possível conhecer de forma mais detalhada os modos de associação absoluta e relativa que geram os modelos econométricos apresentados nesta unidade. Procure, ainda, resolver os exercícios propostos pelo autor. Vamos Praticar! 1.4 Etapas do processo de modelagem econométrica 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9M… 20/25 econométrica As fases que compõem o procedimento para a elaboração de uma regressão simples se iniciam com a obtenção das estimativas que estão relacionadas aos parâmetros linear e angular, respectivamente dados por e . Esses coeficientes irão determinar aspectos importantes, como o ponto de interceptação das variáveis (se ele existir) e a inclinação da reta de regressão. 1.4.1 Coeficientes linear e angular As estimativas ligadas aos coeficientes linear e angular serão criadas com base nos coeficientes amostrais que são dados por e , a partir de uma amostra de pares ordenados relacionados a duas variáveis, isto é, às variáveis independente e dependente , gerando valores estimados para a variável (HOFFMANN, 2016). Esses valores estimados de são expressos por , de acordo com a equação que se segue: Nesse sentido, o resíduo representa a diferença (ou o desvio) entre o valor real da variável dependente e o seu valor estimado por . Assim sendo, para cada resíduo expresso por , tem-se que . Consequentemente, a soma desses desvios, dados por , será igual a zero, de acordo com as propriedades do modelo de regressão (HOFFMANN, 2016): Os coeficientes e devem ser calculados de acordo com as seguintes equações: Em que e são determinados pela diferença entre cada um dos valores e e suas médias, respectivamente expressas por e . Você pode complementar o conhecimento adquirido ao longo desta unidade acessando o canal da Universidade Virtual do Estado de São Paulo (Univesp). Na videoaula n. 28 do curso de Estatística, Exercícios sobre regressão, ministrada pelo professor doutor André Fleury, são apresentados exemplos de regressão linear baseados em temas econômicos e no cotidiano das empresas, relacionando práticas de investimento e efeitos em receita de vendas, entre outros casos. Acesse (https://www.youtube.com/watch? v=15nIzjMjjEQ) Você quer ver? Teste seus conhecimentos https://www.youtube.com/watch?v=15nIzjMjjEQ 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9M… 21/25 Considerando um exemplo, suponha a existência do seguinte conjunto de dados, expresso no quadro a seguir, cujos números serão comparados para verificar a relação de associação entre eles, a ser elaborada mediante a criação de um modelo econométrico. (Atividade não pontuada) Considere a seguinte situação-problema: um sargento das forças policiais utiliza procedimentos de regressão linear para estimar os rendimentos esperados em relação aos soldados que ele treina. Desse modo, ele coletou o número de flexões efetuadas (Y) por um grupo de soldados, em função de diferentes intervalos de tempo, gerando o seguinte conjunto de dados: (X,Y) = (10,12), (11,14), (12,9), (11,10), (11,15), (14,10), (15,11), (15,18), (15,14), (16,7). Eventuais valores decimais devem ser arredondados para baixo. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre regressão linear simples, é correto afirmar que: a. em 22 segundos, espera-se que os soldados efetivem 16 flexões. b. a razão entre o coeficiente linear e o coeficiente angular é igual a 32,26. c. o rendimento esperado dos soldados em 13 segundos é igual a 14. d. a equação de regressão é dada por . e. em 12 segundos, o rendimento esperado será de 15 flexões. Verificar 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9M… 22/25 #PraCegoVer: quadro contendo um conjunto de números que pertencem a uma variável (primeirae terceira colunas) e um conjunto de números que pertencem a uma variável (segunda e quarta colunas). Agora, é necessário obter as médias de e , de modo que a média amostral é igual a 26, e a média amostral é igual a 103. Na sequência, deve-se efetivar a estimação dos coeficientes e relacionados a essa distribuição. Assim, a sua obtenção deverá ser feita de modo que e . Portanto, tem-se a seguinte situação: Consequentemente, é possível elaborar o coeficiente linear (HOFFMANN, 2016): Assim, a reta de regressão relacionada a uma distribuição de valores esperados , relativos à variável dependente, é dada por: Essa reta de regressão demonstra que, a cada variação absoluta (uma unidade) em , haverá uma variação de 4,055 unidades na variável dependente . Portanto, trata-se um modelo de tendência crescente, cuja reta intercepta o eixo no ponto (0, -2,43). Quadro 2 - Associação entre variáveis Fonte: Elaborado pelo autor, 2021. 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9M… 23/25 Considerando a existência do modelo , quais serão os valores estimados para o conjunto de pontos dado por = {52; 64; 75}? Apresente os pares ordenados ( ) relacionados a esse conjunto. Em sua resolução, conforme você verá, para os valores apresentados da variável independente , os valores de (variável dependente) serão estruturados da seguinte forma: : . Logo, ( , ) = (52; 208,43); : . Logo, ( , ) = (64; 216,54); : . Logo, ( , ) = (75; 301,69). Vamos Praticar! Nesta unidade, vimos que a econometria não consiste apenas em um aprofundamento da estatística econômica. Embora sejam utilizadas várias ferramentas dessa área de conhecimento, como o cálculo de médias e desvios, o principal propósito da econometria consiste em gerar ferramentas e métodos descritivos da variação de diferentes conjuntos de dados. Dessa forma, é possível estimar mudanças futuras que podem afetar diretamente a capacidade decisória de um agente econômico. Nesta unidade, você teve a oportunidade de: Conclusão operar um modelo econométrico simples por meio dos processos de regressão linear; conhecer as principais finalidades e objetivos de um modelo econométrico e as suas respectivas aplicações, contribuindo para o seu universo profissional; distinguir conceitos de inferência estatística, como os conceitos de população, amostra, indicador, estimador e parâmetro. 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9M… 24/25 BUSSAB, W. O.; MORETTIN, P. Estatística básica. 7. ed. São Paulo: Saraiva, 2017. CARRANÇA, T. Como a escravidão atrasou o processo de industrialização do Brasil. BBC Brasil, São Paulo, 16. jan. 2021. Disponível em: https://www.bbc.com/portuguese/brasil-55670561 (https://www.bbc.com/portuguese/brasil-55670561). Acesso em: 29 jan. 2021. CRESPO, A. A. Estatística fácil. 20. ed. São Paulo: Saraiva, 2011. ESTATÍSTICA - Aula 28 - Exercícios sobre regressão. [S. l.: s. n.], 2016. 1 vídeo (17 min). Publicado pelo canal UNIVESP. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=15nIzjMjjEQ (https://www.youtube.com/watch?v=15nIzjMjjEQ). Acesso em: 26 jan. 2021. GUJARATI, D. N. Econometria básica. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011. HOFFMANN, R. Análise de regressão: uma introdução à econometria. Piracicaba: Edição do Autor, 2016. MAIA, A. G. Econometria: conceitos e aplicações: aprenda os fundamentos da análise econométrica e resolva problemas econômicos concretos. São Paulo: Saint Paul, 2017. ESTIMAÇÃO. In: DICIONÁRIO brasileiro da língua portuguesa Michaelis. São Paulo: Melhoramentos, [2021]. Disponível em: https://michaelis.uol.com.br/moderno- portugues/busca/portugues-brasileiro/estima%C3%A7%C3%A3o/ (https://michaelis.uol.com.br/moderno-portugues/busca/portugues- brasileiro/estima%C3%A7%C3%A3o/). Acesso em: 31 jan. 2021. PREDIÇÃO. In: DICIONÁRIO brasileiro da língua portuguesa Michaelis. 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Introdução à econometria: uma abordagem moderna. 6. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2017. Referências https://www.bbc.com/portuguese/brasil-55670561 https://www.youtube.com/watch?v=15nIzjMjjEQ https://michaelis.uol.com.br/moderno-portugues/busca/portugues-brasileiro/estima%C3%A7%C3%A3o/ https://michaelis.uol.com.br/moderno-portugues/busca/portugues-brasileiro/predi%C3%A7%C3%A3o/ https://michaelis.uol.com.br/moderno-portugues/busca/portugues-brasileiro/previs%C3%A3o/ https://michaelis.uol.com.br/moderno-portugues/busca/portugues-brasileiro/proje%C3%A7%C3%A3o/ 18/05/2022 11:24 Econometria https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=OdqVUq%2b9iowL6WV6vd9SiQ%3d%3d&l=FrBZdOIAG8p3VktncyRfoA%3d%3d&cd=9M… 25/25
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