Improved estimation in threshold regression with applications to price transmission modeling
Verbessertes Schätzen von Threshold Regressionsmodellen mit Anwendungen in der Preistransmissionsanalyse
by Friederike Greb
Date of Examination:2012-01-30
Date of issue:2012-10-18
Advisor:Prof. Dr. Tatyana Krivobokova
Referee:Prof. Dr. Tatyana Krivobokova
Referee:Prof. Dr. Stephan von Cramon-Taubadel
Referee:Prof. Dr. Axel Munk
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Abstract
English
Estimation of threshold parameters in (generalized) threshold regression models is typically performed by maximizing the corresponding profile likelihood function. Certain Bayesian techniques based on non-informative priors have also been developed and are widely used. This thesis draws attention to finite-sample settings in which these standard estimators perform poorly. It develops an alternative regularized Bayesian estimator that circumvents the deficiencies of standard estimators in small samples. The new estimator can be obtained employing the empirical Bayes paradigm and, hence, requires little additional numerical effort compared with commonly used estimators. Simulations confirm excellent properties of the suggested estimator, especially in the critical settings. Real-data examples illustrate the practical relevance of the approach. The thesis further explores the properties of the new estimator for the threshold vector error correction model, which is a popular tool for the analysis of spatial price transmission and market integration. Problematic settings are likely to occur in empirical application in this context. Simulations show that the regularized Bayesian estimator also outperforms the profile likelihood estimator within this more complex modeling framework. Two empirical applications -- a reassessment of the seminal paper by Goodwin & Piggott (2001), and an analysis of price transmission between German and Spanish markets for pork -- demonstrate the value of the new method for spatial price transmission analysis.
Keywords: Bayesian estimator; empirical Bayes; market integration; nuisance parameter; price transmission; spatial arbitrage; threshold estimation; threshold regression; TVECM
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Threshold Parameter in (generalisierten)
Threshold Regressionsmodellen werden üblicherweise durch Maximieren
der Profile Likelihood Funktion geschätzt. Bayesianische Methoden
basierend auf nicht-informativen Prioriverteilungen sind ebenfalls
verbreitet. Unter bestimmten Bedingungen, insbesondere bei kleiner
Stichprobe, liefern die Schätzer allerdings schlechte Ergebnisse.
Diese Konditionen werden in der Dissertation herausgearbeitet und
ein alternativer regularisierter Bayesianischer Schätzer
entwickelt, der die Defizite der Standardschätzer in den kritischen
Situationen überkommt. Der neue Schätzer ist mit geringem
numerischem Mehraufwand (verglichen mit den herkömmlichen
Verfahren) verbunden. In Simulationsstudien zeigt er exzellente
Eigenschaften, speziell bei geringer Stichprobengröße und für die
problematischen Parameter Settings. Anwendungsbeispiele belegen die
praktische Relevanz der neuen Methode. Des Weiteren werden in
dieser Arbeit die Eigenschaften des regularisierten Bayesianischen
Schätzers im Kontext des Threshold Fehlerkorrekturmodells, dem
insbesondere für die Analyse räumlicher Preistransmission und
Marktintegration große Bedeutung zukommt, untersucht. Simulationen
zeigen, dass der neue Schätzer den üblichen Methoden auch im Rahmen
dieses komplizierteren Modells überlegen ist. Gerade bei
empirischen Anwendungen im Bereich der Preistransmissionanalyse
treten schwierig zu schätzende Parameter Settings jedoch häufig
auf. Zwei empirische Anwendungen -- ein erneute Analyse der dem
richtungsweisenden Papier von Goodwin & Piggott (2001)
zugrundeliegenden Daten sowie die Untersuchung der
Preistransmission zwischen spanischem und deutschem Markt für
Schweinefleisch -- verdeutlichen den Wert der neuen Methode für die
Beurteilung räumlicher Preistransmission.
Schlagwörter: Bayes Schätzer; Empirical Bayes; Marktintegration; Preistransmission; Störparameter; Threshold Fehlerkorrekturmodell; Threshold Regression; Threshold Schätzer