Contraste branco
O teste de White para heterocedasticidade envolve a regressão dos resíduos Ordinary Least Squares (OLS) nos valores OLS ajustados e nos quadrados dos valores ajustados.
Generalizando, os resíduos quadráticos de MQO são regredidos nas variáveis explicativas. O principal objetivo de White é testar as formas de heterocedasticidade que invalidam os erros padrão típicos de MQO e suas estatísticas correspondentes.
Em outras palavras, o teste de White permite testar a presença de heterocedasticidade (o erro, u, condicionado às variáveis explicativas varia na população). Este teste unifica em uma única equação os quadrados e os produtos cruzados de todas as variáveis independentes da regressão. Dadas as suposições de Gauss-Markov, focamos na suposição de homocedasticidade sendo:
Var (u | x 1 ,…,x k ) = σ 2
Um exemplo de heterocedasticidade seria que em uma equação de mudança climática, a variância dos fatores não observados que afetam a mudança climática (fatores que estão dentro do erro e E(u | x 1 ,…,x k ) ≠ σ 2 ) aumenta com o CO 2 emissões (Var (u | x 1 ,…,x k ) ≠ σ 2 ). Aplicando o teste de White estaríamos testando se Var (u | x 1 ,…,x k ) ≠ σ 2 (heterocedasticidade) ou Var (u | x 1 ,…,x k ) = σ 2 (homoscedasticidade). Neste caso, rejeitaríamos Var (u | x 1 ,…,xk ) = σ 2 porque a variância do erro aumenta com as emissões de CO 2 e, portanto, σ 2 não é constante para toda a população.
Procedimento
1. Partimos de uma regressão linear múltipla populacional com k=2. Definimos (k) como o número de regressores.
Assumimos a conformidade de Gauss-Markov para que a estimativa OLS seja imparcial e consistente. Em particular, focamos em:
- E(u | x 1 ,…,x k ) = 0
- Var (u | x 1 ,…,x k ) = σ 2
2. A hipótese nula baseia-se no cumprimento da homocedasticidade.
H 0 : Var (u | x 1 ,…,x k ) = σ 2
Para testar H 0 (homocedasticidade), testa-se se u 2 está relacionado a uma ou mais variáveis explicativas. Equivalentemente, o H 0 pode ser expresso como:
H 0 : E( u 2 | x 1 ,…, x k ) = E( u 2 ) = σ 2
3. Fazemos a estimativa OLS no Modelo 1, onde a estimativa de û 2 é o quadrado do erro do Modelo 1. Construímos a equação û 2 :
- As variáveis independentes (x i ).
- Os quadrados das variáveis independentes (x i 2 ).
- Os produtos cruzados (x i x h ∀ i ≠ h).
- Substituímos B 0 e B k por δ 0 e δ k respectivamente.
- Substituímos u por v
Resultando em:
û 2 = δ 0 + δ 1 x 1 + δ 2 x 2 + δ 3 x 1 2 + δ 4 x 2 2 + δ 5 x 1 x 2 + v
Este erro (v) tem média zero com as variáveis independentes ( x i ) .
4. Propomos as hipóteses da equação anterior:
5. Usamos a estatística F para calcular o nível de significância conjunta de (x 1 ,…,x k ).
Lembramos como (k) o número de regressores em û 2 .
6. Regra de rejeição:
- p-valor < F k,nk-1 : rejeitamos H 0 = rejeitamos a presença de homocedasticidade.
- p-valor > F k,nk-1 : não temos evidência significativa suficiente para rejeitar H 0 = não rejeitamos a presença de homocedasticidade.