Simultane Probit- und Tobitmodelle: Theorie und Anwendungen auf Fragen der Innovationsökonomik

228 Pages·1989·9.88 MB·German

by  Dr. rer. pol. Winfried Pohlmeier (auth.)

Studies in
Contemporary Economics
Winfried Pohlmeier
Simultane Probit
und Tobitmodelle
Theorie und Anwendungen auf Fragen
der Innovationsokonomik
Springer-Verlag
Berlin Heidelberg New York
London Paris Tokyo Hong Kong
Editorial Board
D. Bos G. Bombach B. Gahlen K. W. Rothschild
Autor
Dr; rer. pol. Winfried Pohlmeier
Center for European Studies, Harvard University
27, Kirkland Street, Cambridge, Mass. 02138 USA
ISBN-13: 987-3-540-51818-1 e-ISBN -13: 987-3-642-75176-9
001: 10.1007/987-3-642-75176-9
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© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1989
2142/3140 - 543210 - Gedruckt auf sllurefreiem Papier
FUr Anette
Vorwort
Eine bevorzugte Theorie - so schreibt Karl R. Popper in "Logik der Forschung"
erhalte diese Auszeichnung nicht durch eine BegrUndung der Satze dieser
Theorie und ebensowenig durch logische ZurUckfUhrung auf die Erfahrung,
sondern dadurch, daB sie am strengsten UberprUft werden kann und den
bisherigen strengen PrUfungen auch standgehalten habe. FUr den Wirtschafts
wissenschaftler bedeutet dies nicht nur auf der Grundlage "stylisierter Fakten"
Theorien zu entwickeln, sondern sie auch mit Verfahren zu UberprUfen, die
robust gegenUber ihren spezifischen Annahmen sind. Dieser (wUnschenswer
ten) Vorgehensweise wirtschaftswissenschaftlicher Forschung steht m. E. im
deutschsprachigen Bereich haufig noch das seit Rau gepragte Rollenverstandnis
in Forschung und Lehre entgegen: die wohl definierte - und durch die zunehmen
de Spezialisierung neu motivierte - Abgrenzung der Forschungsfelder in Theorie,
Politik, Finanzwissenschaft und s tatistischl 0 konometrische Methodenlehre.
Umso wichtiger halte ich es, wenn junge Forscher - gepragt oder angeregt durch
die amerikanische und westeuropaische Entwicklung - sich nicht damit begnU
gen, Erfahrungen zu beschreiben und zu systematisieren oder theoretische
Konstrukte bar oder mit wenig Realitatsbezug zu entwickeln, sondern im Sinne
Popper's Modelle strengen PrUfungen unterziehen.
Winfried Pohlmeier verfolgt diese Strategie in der vorliegenden Arbeit. In den
beiden ersten Teilen behandelt er die Schatzeigenschaften simultaner Probit
und Tobitmodelle sowie entsprechender diagnostischer Tests. Probit- und
Tobitmodelle sind jUngst zu einem wegen der verstarkten Hinwendung zur
Mikrookonomie, zum anderen wegen der zunehmenden VerfUgbarkeit entsprechen
den Datensi:itze von immer groBeren Interesse in der okonometrischen Forschung.
Pohlmeier wendet sich einem zentralen, bisher wenig behandeltem Problem zu:
der Simultaniti:it bei Mehrgleichungsmodellen mit qualitativen bzw. gestutzten
Daten. Die Vielfalt der Anwendungsmoglichkeiten fUr derartige Modell zu
beschreiben, ist hier nicht der richtige Ort.
VI
1m dritten Teil benutzt Pohlmeier diese Verfahren zu einer Untersuchung der
Determinanten des Innovatiosprozesses. Zu dieser Problematik sind in den ver
gangenen Jahren zahlreiche empirische Arbeiten erschienen. die allerdings die
Schumpeter'sche Hypothese bezUglich des Zusammenhanges zwischen Markt
struktur und Innovationstatigkeit nur aus einer einseitigen Wirkungsrichtung
behandeln und damit vernachHissigen. daB innovative Aufwendungen eines
Unternehmens selbst wiederum die Marktstruktur beeinflussen. Mit den hier
vorgelegten Untersuchungen zur SimultaniUH dieses Prozesses fUllt Pohlmeier
nicht nur eine wichtige ForschungslUcke. sondern demonstriert auch. wie
wichtig fUr diese UberprUfung okonomische Hypothesen die Entwicklung adaqua
ter Schatz- und Testverfahren ist.
Mannheim. im August 1989
Heinz Konig
Vorwort des Verfassers
Das vorliegende Such ist eine Uberarbeitete Fassung meiner Doktorarbeit. die
im Mai 1989 von der FakulUH fUr Volkswirtschaftslehre und Statistik der
Universitat Mannheim angenommen wurde.
Mein besonderer Dank richtet sich an meinen Dok torvater Prof. Dr. Dr. h.c.
Heinz Konig. der die Arbeit mit seinen kritischen und konstruktiven Hinweisen
und Anregungen im gesamten Zeitraum ihrer Entstehung begleitete. Auch fUr
die indirekten EinflUsse. die sich daraus ergaben, daB ich mehrere Jahre in
seinem Team mitarbeiten und von den schon fast berUhmten "Skaleneffekten"
am Lehrstuhl Konig profitieren durfte, mochte ich mich bedanken.
Wertvolle GedankenanstoBe erhielt ich von zahlreichen Kollegen der Universitat
Mannheim. Prof. Dr. Klaus Winckler nahm sich insbesondere der Kapitel 2-4
an. Viele seiner Anregungen sind in die vorliegende Version des Suches einge
gangen. Kapitel 3 profitierte von meinen Diskussionen mit Prof. Dr. Siegfried
Gabler und meinem Lehrstuhlkollegen Helmut Seitz. Die Arbeit an Kapitel 4
wurde mir durch zahlreiche Hinweise meines Zimmernachbarn JUrgen Kahler
erleichtert. Meinen Kollegen Horst Entorf und Fran~ois Laisney verdanke ich
nUtzliche Kommentare bei der Erstellung des Anwendungsteils der Arbeit. Zu
bedanken habe ich mich auch bei Iris Mayer, unserer mathematisch-technischen
Assistentin fUr die freundliche Zusammenarbeit und die kompetente Erstellung
der Fortran-Programme SIMPRO und SIMTOS, die mir einen ersten Einstieg
in die empirische Anwendung simultaner Probit- und Tobitmodelle boten.
Herzlich danken mochte ich schlieBlich Susanne Huber, die mit auBerordentlichem
Einsatz und groBer Sorgfalt das Manuskript auf den Computer gebracht hat
und trotz Erstellung der eigenen Diplomarbeit nie erschopfende Geduld bei
der SerUcksichtigung zahlreicher AnderungswUnsche aufgebracht hat.
oer oeutschen Forschungsgemeinschaft danke ich fUr die finanzielle Unter
stUtzung und dem Ifo-Institut MUnchen fUr die fruchtbare Zusammenarbeit
bezUglich des oatensatzes.
Mannheim, im August 1989
Winfried Pohlmeier
In haltsverzeichnis
A. Simultane Systeme mit qualitativen und begrenzt abhiingigen Variablen
1. EinfUhrung und Uberblick
2. Simultane Probitmodelle 1 1
2.1 Ein allgemeines simultanes Probitmodell 1 1
2.2 I dentifik ationskriterien 16
2.3 Marginale Maximum-likelihood-Verfahren 23
2.4 Das konditionale Maximum -likelihood - Verfahren und 39
ein Test auf ExogeniUit
2.5 Ein dreistufiges effizientes SchiHzverfahren 49
2.6 Ein Monte-Carlo-Experiment 53
A.2 Anhang zum Kapitel 2 63
3. Simultane Tobitmodelle 67
3.1 Alternative Formulierungen des simultanen Tobitmodells 67
3.2 Marginale Maximum-likelihood-Verfahren 70
3.3 Erweiterung des Heckman-Verfahrens auf simultane Tobit- 77
modelle
3.4 Alternative SchiHzansatze fUr SF-Gleichungen mit gestutzter 86
endogener erkll!irender Variablen
3.5 Ein Monte-Carlo-Experiment 90
x
8. Testverfahren in Modellen mit qualitativen und begrenzten abhltngigen
Variablen
4. Diagnostische Tests 101
4.1 Zur Bedeutung diagnostischer Tests in Probit- und 101
Tobitmodellen
4.2 Das LM-Prinzip 104
4.3 Die Berechnung der LM-Statistik Uber Hilfsregressionen 107
4.4 Das Konzept der verallgemeinerten Residuen 109
4.5 Der Test auf Schiefe, Kurtosis und NormaliUit 119
4.6 Der Test auf Heteroskedastie und fehlende Variablen 130
4.7 Der Test auf unbeobachtete HeterogenitiH 137
A.4 Anhang zum Kapitel 4 140
C. Anwendungen
5. Determinanten des Innovationsprozesses 142
5.1 Innovationshypothesen und die SimultanitiH des Innovations- 142
prozesses
5.2 Das Modell 147
5.3 Das Datenmaterial 153
5.4 Probit- und KML-Probitergebnisse 155
5.5 Eine alternative Spezifikation: Expit 163
5.6 Parametrische Spezifikation in qualitativen Datenmodellen: 166
Ein Versuch
A.S Anhang zum Kapitel S 173
XI
6. BeschiHtigung, Innovation und ExportaktivitiH 177
6.1 Zur Rolle des AuBenhandels im InnovationsprozeB 177
6.2 Der theoretische Modellrahmen 178
6.3 Ein simultanes Probitmodell fUr drei Gleichungen 187
6.4 bkonometrische Spezifikation und empirische Ergebnisse 192
7. Zusammenfassung und Ausblick s. 200
s.
Literaturverzeichn is 205
1. EinfUhrung und Uberblick
In den vergangenen Jahren ist das Interesse der angewandten Mikrookonomie
an der Analyse des Entscheidungskalklils von Individuen. Haushalten und
Firmen auf der Grundlage von Individualdaten stark angestiegen. Neben rein
technischen Ursachen wie z.B. der zunehmenden Verfligbarkeit und Verarbei
tungsmoglichkeit von Massendaten war hierfUr vor allem die Moglichkeit
ausschlaggebend. individuelles Entscheidungsverhalten auf dem Aggregations
niveau empirisch zu untersuchen. fUr das mikrookonomische Verhaltenshypo
the sen formuliert werden. Bedingt durch die Art individueller Entscheidungs
probleme. die nicht nur eine quantitative. sondern auch eine qualitative Kom
ponente aufweisen. wurden okonometrische Schatzverfahren entwickelt. die
der qualitativen und gestutzten Natur von Mikrodaten Rechnung tragen. Eine
Ubersicht Uber die Vielzahl dieser SchlHzverfahren und ihre Anwendungsmog
lichkeiten bieten die Veroffentlichungen von Maddala (1983), Amemiya (1984)
und McFadden (1984).
Diese Arbeit befaBt sich mit der Erweiterung von Qualitativen-Daten-Modellen
auf simultane Gleichungssysteme. Die Schatzverfahren. die im Rahmen der
Arbeit naher untersucht werden soli en - kurz als simultane Probit- und
Tobitmodelle bezeichnet - bieten die Moglichkeit, strukturelle. simultane
Zusammenhange zwischen stetigen und diskreten endogenen Variablen (simul
tane Probitmodellel sowie stetigen und gestutzten endogenen Variablen (simul
tane Tobitmodellel zu schatzen und damit liber die herkommliche Einzel
gleichungsanalyse der Aktionsparameter eines mehrdimensionalen individuellen
Entscheidungsproblems hinauszugehen