Laureáti Nobelovej ceny za ekonomické vedy 2000 James J. Heckman, Daniel L. McFadden
31. 12. 2000, preklad z www.nobelprize.org: Gabriela Dováľová
James J. Heckman a Daniel L. McFadden rozvinuli teóriu a matematické metódy, ktoré sa často využívajú v ekonómii, ale aj v iných spoločenských vedách pri štatistických analýzach správania jednotlivcov a domácností.
Mikroekonometria a mikrodáta
Mikroekonometria stojí na rozhraní medzi ekonómiou a štatistikou. Spája ekonomickú teóriu so štatistickými metódami využívanými na analýzu mikrodát, t. j. ekonomické informácie o jednotlivcoch, domácnostiach a firmách. Mikrodáta predstavujú prierezové dáta, teda sú to hodnoty pozorovaných premenných týkajúcich sa jednotlivých subjektov (napr. domácností, firiem...) v rovnakom období, alebo panelové dáta (longitudinálne dáta), ktoré sú kombináciou prierezových a časových údajov. Pri panelových údajoch existuje časový rad pre každú entitu používanú v rámci prierezového výberu. Počas posledných troch desaťročí sa oblasť mikroekonometrie rýchlo rozšírila najmä vďaka vytvoreniu rozsiahlych databáz obsahujúcich mikroúdaje. Väčšia dostupnosť mikroúdajov a stále výkonnejšie počítače otvorili celkom nové príležitosti pre empirické testovanie mikroekonomických teórií. Výskumníci boli schopní na individuálnych dátach testovať mnoho nových hypotéz. Napríklad: ktoré faktory determinujú ochotu jednotlivca pracovať alebo ktoré faktory vplývajú na pracovný úväzok. Ako ekonomické stimuly ovplyvňujú individuálnu voľbu týkajúcu sa vzdelania, zamestnania alebo miesta bydliska? Aké dopady majú rozdielne programy trhu práce a vzdelávacie programy na individuálnu výšku príjmu alebo zamestnanosť? Používanie mikroúdajov tiež podnietilo vznik nových štatistických problémov, predovšetkým vzhľadom k obmedzeniam, ktoré z týchto (neexperimentálnych) dát vyplývajú. Vzhľadom k tomu, že výskumníci môžu pozorovať len určité premenné pre vybraných jednotlivcov alebo domácnosti, vzorka nemusí byť náhodná, a preto ani reprezentatívna. Dokonca aj keď sú vzorky reprezentatívne, určité charakteristiky ovplyvňujúce správanie jednotlivcov zostávajú nespozorované, čo sťažuje alebo úplne znemožňuje vysvetliť niektoré zmeny ich správania. Každý z laureátov Nobelovej ceny v roku 2000 ukázal, ako je možné vyriešiť niektoré základné štatistické problémy spojené s analýzou mikroúdajov.
Metodologické prínosy Jamesa Heckmana a Daniela McFaddena majú v ekonomickej teórii pevné základy. Objavili sa v úzkej interakcii s aplikovanými empirickými štúdiami, v ktorých boli nové databázy nevyhnutným predpokladom. Mikroekonometrické metódy vyvinuté Heckmanom a McFaddenom predstavujú v súčasnosti štandardné nástroje nielen pre ekonómov, ale aj pre ostatných vedcov v spoločenských vedách.
James J. Heckman
James Heckman významne prispel k rozvinutiu mikroekonometrickej teórie a metodológie. Publikoval metodologické príspevky o aplikovanom empirickom výskume, najmä v oblasti ekonómie trhu práce. Heckmanova mikroekonometrická analýza vybraných problémov mala ďalekosiahle dôsledky pre aplikovaný výskum, či už v oblasti ekonómie, alebo aj v iných spoločenských vedách.
Chyba výberu vzorky a chyba náhodného výberu
V mikroekonometrických štúdiách sa objavuje mnoho problémov. Tie môžu vyvstať pri analýzach najmä vtedy, keď výskumníci nemajú k dispozícii náhodné údaje, ktoré by dostatočne reprezentovali populáciu.. Vybrané vzorky môžu byť ovplyvnené pravidlami zberu údajov alebo môžu byť skreslené vlastnými názormi pozorovateľa. Takáto situácia je založená na individuálnej selekcii údajov. Napríklad štatistické údaje týkajúce sa miezd a odpracovaných hodín sa môžu získať len za jednotlivcov, ktorí pracujú; údaje o príjmoch ľudí s ukončeným tretím stupňom vzdelania sú dostupné len pre tých, ktorí ukončili univerzitné vzdelávanie atď. Problém pre empirické štúdie predstavuje absencia informácií o potenciálnej mzde, ktorú by jednotlivec získal napríklad v prípade, že by sa rozhodol študovať kratšie. Problém systematického výberu dát môžeme znázorniť obrázkom č. 1, kde w označuje mzdu jednotlivca a x je faktor, ktorý ovplyvňuje výšku jeho mzdy, ako napríklad úroveň vzdelania. Každý bod na obrázku reprezentuje osoby s rovnakým vzdelaním a úrovňou miezd vo veľkej reprezentatívnej vzorke populácie. Plná čiara ukazuje štatistický (a pravdivý) vzťah, ktorý by sme odhadovali, ak by sme potrebovali sledovať úroveň miezd a vzdelania všetkých osôb. Teraz predpokladajme – v súlade s ekonomickou teóriou – že pracovať sa rozhodnú iba tí jednotlivci, ktorých mzda určovaná trhom prekračuje prahovú hodnotu (the reservation wage). V prípade, že sú vo vzorke nadmerne zastúpení jednotlivci s relatívne vysokými mzdami a s ukončeným relatívne dlhým procesom vzdelávania, na grafe pozorujeme čierne body. Takýto výber vzorky vytvára problém jej skreslenia, keďže chceme odhadnúť vzťah medzi mzdami a vzdelaním, ktorý je na grafe determinovaný prerušovanou čiarou. Nachádzame teda vzťah slabší ako je v skutočnosti, a preto dochádza k podhodnoteniu väzby medzi vzdelaním a mzdami.
Prínosy Heckmana
Heckmanove metodologické objavy týkajúce sa individuálneho výberu dát spadajú do 70-tych rokov 20. storočia. Úzko súvisia s jeho štúdiami individuálnych rozhodnutí ponuky práce a odpracovaných hodín. Pri pozorovaní zmien odpracovaných hodín pracujúcich ľudí sa opäť stretávame s problémom osobného výberu. Na prekonanie tohto úskalia vymyslel Heckman ekonometrickú metódu, ktorú publikoval v roku 1974 v článku o ponuke práce vydatých žien. Táto štúdia je výborným názorným príkladom toho, ako môže byť mikroekonomická teória kombinovaná s mikroekonometrickými metódami tak, aby sa podarilo objasniť dôležitý problém.
V ďalšej práci Heckman navrhoval ešte jeden spôsob spracovania vlastného výberu: dobre známu Heckmanovu korekciu (dvojstupňová metóda, Heckmanova lambda alebo Heckitova metóda). Táto metóda sa vďaka svojej ľahkej aplikovateľnosti veľmi rozšírila. Predpokladajme rovnako ako v predchádzajúcom príklade, že výskumník chce odhadnúť relácie miezd použitím individuálnych údajov, ale má k dispozícii iba pozorovania miezd od tých, ktorí pracujú. Heckmanova korelácia má dva kroky. V prvom výskumník formuluje model založený na ekonomickej teórii, ktorý pracuje s určitou pravdepodobnosťou pre pracujúcich. Ten môže byť následne aplikovaný pre získanie odhadovaných údajov o ďalších jednotlivcoch. V druhom kroku výskumník upraví vlastný výber tak, že doňho zahrnie predpokladané individuálne pravdepodobnosti ako dodatočné vysvetľujúce premenné pre vzdelanie, vek atď. Mzdový vývoj potom môže byť odhadnutý štatisticky správne. Heckmanove výsledky mali uplatnenie pre mnoho empirických aplikácií v ekonómii a v iných spoločenských vedách. Jeho pôvodná metóda bola následne zovšeobecnená Heckmanom, ale aj inými.
Duration modely
Tieto modely majú dlhú tradíciu najmä v technických vedách a medicíne. Častokrát ich využívajú vedci v spoločenských vedách, ako napríklad demografi pri výskume mortality, fertility a migrácie. Ekonómovia ich používajú napríklad pri skúmaní vplyvu dĺžky nezamestnanosti na pravdepodobnosť zamestnania sa. Častým problémom takýchto typov štúdií je to, že jednotlivci so slabými vyhliadkami uplatniť sa na trhu práce môžu byť nadmerne zastúpení medzi tými, ktorí ostávajú nezamestnaní. Takéto skreslenia pri výbere spôsobujú problémy podobné tým, s ktorými sa stretávame pri výbere vzorky: keď vzorka nezamestnaných je v určitom okamihu ovplyvnená voľným okom nepozorovateľnými charakteristikami jednotlivca. V spolupráci s Burtonom Singerom rozvinul na riešenie takýchto problémov ekonometrické metódy. V súčasnosti sa táto metodológia využíva najmä v spoločenských vedách.
Hodnotenie programov aktívnej politiky trhu práce
Kvôli existencii širokého spektra nástrojov APTP - od vzdelávacích programov po programy podporovaného zamestnávania – v mnohých krajinách vyvstala potreba vyvinutia nástrojov ich hodnotenia. Tradičný spôsob predstavuje determinovanie: ako účasť na špecifických programoch ovplyvňuje príjmy alebo zamestnanosť jednotlivcov v porovnaní s tým, keby tento program neabsolvovali. Pretože sa jednotlivec nemôže ocitnúť v týchto dvoch situáciách naraz, musia byť použité informácie o neparticipantoch programov, čo opäť spôsobuje problémy výberu vzorky. Heckman je svetovým lídrom vo výskume mikroekonometrického hodnotenia programov APTP. V spolupráci s rôznymi kolegami analyzoval vlastnosti alternatívnych neexperimentálnych metód hodnotenia a preskúmal ich vzťah k experimentálnym metódam. Taktiež poskytol mnoho vlastných empirických výsledkov. Aj keď sa tieto líšia v rámci programov a participantov, sú stále relatívne pesimistické: mnoho programov malo iba malý pozitívny – a niekedy dokonca negatívny – efekt na participantov, pričom sa nedosiahli kritériá sociálnej účinnosti.
Daniel L. McFadden
McFaddenov najvýznamnejší príspevok sa týka rozvinutia ekonomickej teórie a ekonometrických metód pre analýzu diskrétnej voľby, t. j. voľby v rámci konečnej množiny alternatívnych rozhodnutí. McFadden sa pri výskume často vracal k téme kombinácie ekonomickej teórie, štatistických metód a empirických aplikácií, kde bolo jeho prvoradým cieľom vyriešenie problémov v sociálnej oblasti.
Analýza diskrétnej voľby
Mikrodáta častokrát odrážajú diskrétnu voľbu. Informácie z databáz týkajúce sa pracovného zaradenia jednotlivcov, miesta trvalého bydliska, alebo možností dochádzania za prácou, odrážajú voľby, ktoré jednotlivci uskutočnili v rámci svojich obmedzených možností. V ekonomickej teórii sa pri tradičnej analýze dopytu predpokladá, že individuálna voľba bude reprezentovaná spojitými premennými, čo spôsobuje, že je nevhodná pre štúdium diskrétnej voľby správania. Predtým ako McFadden získal ocenenie, empirickým štúdiám týkajúcim sa analýzy voľby chýbala opora v ekonomickej teórii.
McFaddenove prínosy
McFaddenova teória diskrétnej voľby vychádza z mikroekonomickej teórie, podľa ktorej každý jednotlivec volí špecifickú alternatívu, ktorou maximalizuje svoju užitočnosť. Keďže výskumník nemôže sledovať všetky faktory ovplyvňujúce individuálne voľby, náhodnú variantu teda vníma prostredníctvom jednotlivcov s rovnakými pozorovanými charakteristikami. Na základe tejto novej teórie vyvinul McFadden mikroekonometrické modely, ktoré môžu byť využité napríklad na predpovedanie podielu populácie, ktorá si zvolí rozdielnu alternatívu. McFaddenov kľúčový príspevok sa týka tzv. podmienenej logitovej analýzy z roku 1974. Pre vysvetlenie tohto modelu predpokladajme, že každý jednotlivec z populácie čelí určitému počtu alternatív (povedzme J). Nech X označuje vlastnosti každej alternatívy a Z vlastnosti jednotlivcov, ktorých výskumník pozoruje. V štúdii zameranej na voľbu spôsobu prepravy, napr. pri pri rozhodovaní medzi alternatívami ako sú auto, autobus alebo metro, X bude zahŕňať informácie o čase a nákladoch, zatiaľ čo Z môže obsahovať dáta o veku, príjme a dosiahnutom stupni vzdelania. Ale rozdiely medzi jednotlivcami a alternatívami inými ako X a Z, hoci aj keď sú nepozorovateľné pre výskumníka, tiež determinujú voľbu jednotlivca, ktorou si maximalizuje svoju užitočnosť. Tieto charakteristiky sú vyjadrené ako náhodná chyba. McFadden predpokladal, že náhodné chyby majú špecifické štatistické rozdelenie (extrémna hodnota rozloženia) v populácii. Za týchto podmienok (pri určitých technických predpokladoch) ukázal, že pravdepodobnosť či jednotlivec i bude voliť alternatívu j môže byť zapísaná ako:
V takzvanom multinominálnom logit modeli, e je základ prirodzeného logaritmu, pričom a sú parametre vektorov. Vo svojej databáze môže výskumník pozorovať premenné X a Z, rovnako ako aj alternatívy ktoré si jednotlivec reálne vyberá. V konečnom dôsledku je potom schopný odhadnúť parametre a využitím dobre známych štatistických metód. Hoci logit modely už boli nejaký čas známe, McFaddenov odvodený model bol prelomový. Tieto modely sú užitočné a bežne využívané v štúdiách o dopyte po doprave v mestách. Môžu byť teda používané pri plánovaní dopravy, pri skúmaní účinkov politických opatrení, rovnako ako aj iných spoločenských a/alebo environmentálnych zmien. Napríklad môžu vysvetliť, ako zmeny cien, zlepšenie dostupnosti alebo zmeny v demografickom zložení obyvateľstva ovplyvňujú podiel využívania alternatívnych spôsobov prepravy. Tieto modely sú tiež dôležité v mnohých ďalších oblastiach, ako napríklad pri štúdiách výberu bytu, miesta bydliska a vzdelania. McFadden využil svoje vlastné metódy pre analyzovanie sociálnych otázok, ako je dopyt po energii, telefónnych službách a bývaní pre seniorov.
Metodologický rozbor
Spojené logit modely majú osobitú vlastnosť, že relatívna pravdepodobnosť výberu medzi dvomi alternatívami, povedzme cestovanie autobusom alebo autom, je nezávislá od ceny a kvality ostaných spôsobov dopravy. Táto vlastnosť – tzv. nezávislosť vedľajších alternatív (IIA) - je pri niektorých alternatívach nereálna. McFadden nielenže vymyslel štatistické testy, či IIA je uspokojivé, ale tiež predstavil viac všeobecných modelov, ako tzv. vnorený logit model (nested logit model). Tu sa predpokladá, že voľby jednotlivcov môžu byť požadované v určitom špecifickom poradí. Napríklad pri štúdiu rozhodnutí o mieste pobytu a type bývania sa vo všeobecnosti predpokladá, že jednotlivec začne výberom lokality, a až následne typu bývania. Napriek týmto zovšeobecneniam sú modely citlivé na konkrétne predpoklady o rozdelení nepozorovaných vlastností populácie. Počas posledného desaťročia McFadden rozpracoval simulačné modely (metóda simulovaných momentov) pre štatistický odhad diskrétnej voľby , ktoré umožňujú oveľa viac všeobecných predpokladov. Stále výkonnejšie počítače zjednodušili aplikovanie týchto numerických metód v praxi. V dôsledku toho sú diskrétne voľby jednotlivcov realistickejšie a ich rozhodnutia sú predpovedateľné s väčšou presnosťou.
Iné príspevky
Okrem príspevkov k modelom diskrétnej voľby, McFadden významne prispel aj k rozvoju v niekoľkých ďalších oblastiach. V 60-tych rokoch 20. storočia vymyslel ekonometrické metódy pre posúdenie výrobných technológií a skúmanie faktorov ovplyvňujúcich dopyt firiem po kapitále a pracovnej sile. V priebehu 90-tych rokov 20. storočia McFadden prispel k ekonómii životného prostredia, najmä k literatúre týkajúcej sa metód hodnotenia možností (Contingent Valuation Methods) pre odhad hodnoty prírodných zdrojov. Kľúčovým príkladom je jeho štúdia o sociálnych stratách spôsobených environmentálnymi škodami pozdĺž pobrežia Aljašky, ktoré vznikli únikom ropy z tankera Exxon Valdez v roku 1989. Táto štúdia je ďalším príkladom McFaddenovej aplikácie ekonomickej teórie a ekonometrickej metodológie do empirických štúdií dôležitých spoločenských problémov.