Instrumenttimuuttuja

Instrumenttimuuttuja on tilastotieteessä muuttuja, jota käytetään regressioanalyysissa apuna kun selittävät muuttujat ovat korreloituneita mallin virhetermin kanssa. Tämä korrelaatio voi johtua selittävien muuttujien endogeenisuudestä, puuttumisesta tai mittausvirheestä. Näissä tapauksissa tavallinen lineaarinen regressioanalyysi tuottaa harhaisia sekä tarkentumattomia estimaatteja. Toimivan instrumenttimuuttujan avulla on mahdollista saada tarkentuva estimaatti.

Instrumenttimuuttujan tärkeimmät ominaisuudet ovat:

• Instrumenti on riittävän vahvasti korreloitunut mallin selittävän muuttujan kanssa.
• Instrumentti ei saa olla korreloitunut mallin virhetermin kanssa eli sillä ei saa olla samaa ongelmaa kuin alkuperäisellä muuttujalla.
• Instrumentti ei saa kuulua itse malliin eli sen tulee vaikuttaa selitettävään muuttujaan vain selittäjän muuttujan kautta.

Instrumenttimuuttujaestimaattori lasketaan tavallisesti kaksivaiheisen pienimmän neliösumman menetelmän avulla (). Tällöin ensimmäisessä vaiheessa mallin jokainen endogeeninen selittävä muuttuja regressoidaan kaikilla soveltuvilla instrumenteilla sekä eksogeenisilla selittävillä muuttujilla. Toisessa vaiheessa alkuperäinen malli estimoidaan käyttäen selittäjinä eksogeenisia muuttujia sekä ensimmäisestä vaiheesta saatuja endogeenisten muuttujien ennusteita.