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门限自回归模型在梅雨降水量预测中的应用

门限自回归模型在梅雨降水量预测中的应用
门限自回归模型在梅雨降水量预测中的应用

门限自回归模型在梅雨降水量预测中的应用

卞正奎 刘文军 刘 方

(江苏省泰州市气象局,泰州225300)

江苏省气象局科研开发经费(No.200105)资助

作者简介:卞正奎,男,1973年生,工程师,从事短期天气预报工作,Email:bianonej s@https://www.doczj.com/doc/3613851175.html, 收稿日期:2004年9月1日;定稿日期:2004年12月8日

摘要 针对梅雨量的分布特性,提出应用门限自回归模型建立一套简便实用的梅雨量丰枯预测方案。利用相关分析取得恰当的延迟特性,根据梅雨量在X 轴上的分布特点选取门限值,并通过改进遗传算法和高斯-牛顿法优化回归系数项和回归系数,最后采用分级预报方法对梅雨量做5级预报。该方案在1967~2002年泰州地区梅雨量丰枯预测中取得了很好的效果,其历史拟合率和预报准确率分别达到87%和80%。关键词 门限自回归模型 改进遗传算法 分级预报 梅雨

引言

当前梅雨的分析预报是依靠对天气形势背景的描述,主要是副热带高压的动态变化确定的,由于梅雨期的长短不同和起止日的差异,因此给梅雨量的预测增加了难度。

大气系统是非线性系统,梅雨量的观测数据在时间序列上呈现的非线性现象更为突出,如突变、极限点、极限环、准周期、跳跃性、相依性、次谐波、高次谐波等现象

[1]

。本文通过对近40年历史资料的分

析研究,以及多种数学方法的比较,发现应用门限自

回归模型解决非线性问题可以取得很好的效果。在实际应用中对模型的建立进行了改进,并且采用了一些新的方法,其理论意义明朗,编程操作方便。1 门限自回归模型的理论基础

门限自回归模型(Threshold Auto -Regressive M odel,简称TAR 模型)是由汤家豪于1978年首先提出的,它的基本思想是:把非线性模型按照某一变元的不同取值范围,采用若干个线性模型来描述。由于门限的控制作用,保证了模型的稳定性,可以有效描述非线性振动现象,还可以作为突变现象的一种描述手段[1]。由于TAR 模型是较为成熟的非线性时序模型,具有广泛的适用性,因此用TAR 模型

做梅雨量预测,可以起到事半功倍的效果。TAR 模型的基本思路[1]

:在观测时序{X t }的取

值范围内引入l 个门限值R j (j =1,2,,,l),根据延迟步数d 将{X t }按{X t-d }值的大小分配到不同的门限区间内,对不同区间内的{X t }采用不同的AR 模型,从而形成了对时间序列的非线形动态描述。其模型形式为:

X t =a j 0

+

E k

j

i =1

a j

i X t-i +

Z j t

X t-d

I R j , j =1,2,,,l

(1)

式中{Z j

t }(j =1,2,,,l)是l 个相互独立的正态白

躁声序列,d 为时滞步长(非负整数),R j (j =1,2,,,l)为门限值,l +1为门限区间的个数,a j i 为第j 个门限区间的自回归系数,k j 为第j 个门限区间AR 模型的阶数。

2 改进的门限自回归模型建模方案

由于TAR 模型是分区间的AR 模型,因此对于TAR 模型,需要估计的指标和参数有:时滞步长d ,门限值C ,自回归系数。本文在前人工作的基础上,对建模过程进行了改进,具体步骤如下:

(1)对长度为n 的时间序列,通过自相关技术确定时滞步长。时序{X t }延迟S 步的自相关系数^Q S 为:

第34卷第1期2006年2月

气 象 科 技METEOROLOGICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY

Vol.34,No.1

Feb.2006

^Q S =

^Q x (S )

R x (0)

=

1

n -S E n -S

t=

1[(x t -^L x )(x t +S -^L x )]1n

E t=1

(x t -^L x )

2

(2)

其中:^L x =1

n E n

t=

1x t (3)根据^Q S 的抽样分布理论,在容许水平1-A =95%的情况下,自相关系数值:

^Q S |[(-1-1196(n -S -1)

015

)/(n -S ),

(-1+1196(n -S -1)015

)/(n -S )](4)则推断时序{X t }延迟S 步相依显著,其中的某个S 就是TAR 的时滞步长d,当时序{X t }延迟S 步相依不显著时,可通过给定最大时滞步长L 和自回归阶

数D (L 也可凭经验获取),把m ax 1[S [L {^Q S }中的S 取为时滞步长d 。

(2)确定门限C 候选值。将数据从小到大依次重新排列,将位于30%、40%、50%、60%、70%这5个点处的值作为门限候选值[1]

。根据梅雨量的分

布特点,对序列从小到大重新排列后,分别填放在X 轴上(图1),然后将0~2倍平均值之间5等分,图中1、2、3、4、5分别对应5个门限区间,a =1

2X 、b =X 、c =32

X 、d =2X 分别对应门限值,X 是序列

{X t }的平均值,门限值随着样本长度不同而改变。

假设有n j 个X i-d 落在j 段内,n j 个X i-d 对应的X t 记为X i ,j ,那么第j 段内X i 对X i-d 的条件期望的估计值为:

E (X i /X i -d )j =

E n

j

i =1

X i,j /n j

(j =1,2,,,m )

假设门限值的选取是平稳的,应当证明对{X i }可以分5段进行线性描述。以X i-d 为横轴,E (X i /X i -d )为纵轴,在各段的中心位置标出点E (X i /X i-d )j ,如果点值图大致呈5段线性分布,则证明门限值的选

择满足平稳性。

图1 X 轴上的门限值分布

(3)对某一选定的时滞步长d 和门限值C ,将序列{X t }划分为两大类,第一类子序列满足X t-d [C ,其它属于第二类。考虑到实际应用时,落在同一

门限区间的数据不多,对满足条件序列{X s },可把建模区间扩展到除其自身之外的整个序列。

(4)对序列{X s },建立相应序列集{X s-1,X s-2,,,X s-h },其中h 不超过

n

2

,在自相关系数^Q S 中,选择相关较好,且延迟最大的S 作为h 。在系数项的选择上主要是通过序列的相依性,把方程拟合的结果与实况求差值,对差值进行绝对值相加,选择/和0最小的方程系数项,也就是改进遗传算法(AGA )[2]。本文只是引入改进遗传算法的概念,在具体做法上却有新的特点:1选择相关最好的系数项{X s -i ,i I [1,h]};o把序列集中的序列逐个与{X s-i }一起使用高斯-牛顿法进行非线性最小二乘拟合,在只有两个样本序列的情况下AGA 的优化形式为m q (C 1,C 2,C 3;b 1,b 2,b 3)=min

E

i

X c i,j -X i ,j I [1,h],其中C 系

列为门限值,b 系列为回归系数,X c i,j 为第j 个序列中第i 个拟合结果,X i 为第i 个实况值,进入?作回归效果检验;?如果优化结果还不能满足要求,继续引进样本序列,进入?作回归效果检验,若优化结果能满足要求,就可停止优化,同时可确定模型阶数,为保证模型的稳健,一般阶数不宜过多;?对引进的样本序列作回归效果检验,统计量F =

u/m

Q/(n -m -1)

是服从自由度(m,n-m -1)的F 变量[3],式中n 为样本容量,m 为引进的样本序列个数,u 和Q 分别为方程的回归平方和及残差平方和,给定信度A ,求出F 的置信限F A ,若F \F A ,则认为回归效果显著,进入?确定模型阶数,否则,进入?继续引进样本序列。3 应用实例

(1)1954~1997年泰州梅雨量如表1所示。由式(2)可得时序{X t }延迟S 步的自相关系数^Q S ,由于没有满足式(4)的自相关系数,时序的相依性不是很显著,通过取最大值的方法,该序列的延迟10步和13步可作为时滞步长,也可作为门限区间AR 模型的自回归系数项。

19第1期 卞正奎等:门限自回归模型在梅雨降水量预测中的应用

表11954~1999年泰州地区梅雨量

年份梅雨量/mm年份梅雨量/mm年份梅雨量/mm年份梅雨量/mm 1954735.5196672.519780.01990183.2 1955140.91967117.31979261.51991887.7 1956541.21968279.01980525.8199248.5 1957302.91969437.7198191.8199382.8 1958134.81970330.91982252.6199414.3 195964.11971215.51983354.5199590.6 1960192.31972507.51984140.11996410.8 196172.31973118.61985115.31997180.9 1962237.51974377.71986164.2

1963159.91975358.21987331.3

196490.81976138.11988122.4

1965295.81977176.71989217.0

(2)样本长度为44,根据梅雨量在X轴上的分布,分别取9611mm、19212mm、28814mm和38415mm作为门限值,通过点值图法证明门限值满足平稳性(证明略),同时把梅雨量分为5级(表2)。

表2梅雨量分级及其门限值mm 偏少(1级)正常偏少(2级)正常(3级)正常偏多(4级)偏多(5级)

X<96119611[X<1921219212[X<2881428814[X<38415X\38415

(3)在建摸过程中发现,取时滞步长为10步,门限区间在大于38415mm时,对满足X t-10\38415 mm的序列{X s}和{X s-1}有很好的相关性,相关系数达到0195,把{X s-1}分别与序列X x-2,X s-3,,, X s-13一起用高斯-牛顿法进行非线性最小二乘数据拟合,再用AGA优化,通过增加{X s-13}拟合后发现,m q(\38415;-013971,010754,25610308)=0。不同门限区间的运算结果如表3所示。

表3不同门限区间的运算结果

门限区间/mm相关序列m q

X t-10\38415(X s-1),X s-130

28814[X<38415X s-3,X s-7,(X s-8)142.1476

19212[X<28814X s-1,(X s-6),X s-716.3789

9611[X<19212X s-4,X s-10,(X s-13)269.9194 X<9611(X s-6),X s-10,X s-1358.8901

最终结果487.336注:相关序列中加括号序列为首选系数项。

经过F检验,相关样本序列在A=0105时,回归效果显著。预报方程如下:

X t=-014X t-1+0108X t-13(X t-10\38415) 0139X t-3+0175X t

-7

+1106X t-8-177115(38415>X t-10\28814) -0142X t-1-1112X t-6+0143X t-7+550172(28814>X t-10\19212) -0134X t-4-1132X t-10+1109X t-13+262189(19212>X t-10\9611) -3X t-6+2X t-10-015X t-13+104414(9611>X t-10)

根据前面梅雨量的分级,用预报方程对1967~

1997年历史资料做5级预报,拟合率达到87%,在

满足一级预报误差范围内拟合率达到100%。图2

为梅雨量实况和拟合结果。

(4)用预报方程试预报了1998~2002年的梅雨

量(表4)。

(5)取时滞步长为13步建模,方程不够稳健。

图2泰州地区梅雨量实况和拟合结果(t实况值,u拟合值) 20气象科技第34卷

表4 1998~2002年泰州地区梅雨量实况和预报

年份实况/mm 分级实况分级预报定性1998233.9正常正常正确1999

188.7正常偏少正常偏多错误2000191.9正常偏少正常正确200139.0偏少正常偏少正确2002

58.0

偏少

偏少

正确

(6)把1998~2001年的实况加入原始数据,建立了4组方程,与先前给出的方程相比发现,由于首选系数项对模型的贡献较大,一般没有变化,而对门限区域内增加了样本的方程,在补充系数项或系数上都会有所变化。另外,门限值和梅雨分级标准也有变化。通过计算发现,5组方程的历史拟合率都在85%以上,对次年的预报准确率也达到80%。

(7)为了证明此方案的可靠性,又选择了兴化、靖江作为建模对象,兴化位于里下河地区,靖江地处长江北岸,与泰州相隔都在50km 左右,梅雨量在时间序列上的分布有很大差异,在建模过程中主要参数选择都有很大的不同,但其预报方程历史拟合率和预报准确率分别达到并超过80%和75%。从上述分析可以看到,兴化、靖江与泰州相距不远,虽然地理位置不同,气候存在差异,在建模参数的选择上也有很大差别,但同样可以取得较为理想的结果,事实也证明了整个建模方案具有一般性。4 结语

选择大量的因子,通过逐步回归的方法与梅雨量做相关分析,但是效果不好,因为梅雨量在时间序列上呈非线性分布特点非常突出,很难从物理意义

上找到相关较好的因子做长期预报。另外,梅雨量的分布还受到地理位置、地形地貌等因素的影响,所以在梅雨量的预报上也不可能有通用的方程。门限自回归处理非线性时间序列问题取得很好的效果。本文在梅雨量的预报上,通过适当变换,提出了一套简便实用的方案:1通过相关分析,取得恰当的延迟特性;o根据梅雨量的分布特点,用在X 轴上点值的方法选取门限值;?用AGA 算法和高斯-牛顿法,确定各序列的自回归系数项和回归系数;?对梅雨量做分级预报。这种方案在实际应用中具有很好的可操作性,由于门限的作用,方程的预报也比较稳健,同时,该方案也具有一般性,对不同地区的汛期降水量、年降水量、旱涝指数等非线性且物理机制还不明朗的时间序列都有应用价值。从时间序列上寻找相依性,一方面忽略了对物理意义的描述,另一方面也不考虑地理因素的影响,通过改进的门限自回归模型解决梅雨量的预报问题,具有数学理论意义完整、实际操作运算方便的优点。应用编程运算,建立模型的过程方便快捷,应用于其它非线性序列建立方程时,只需修改必要的几个参数即可完成整个建模过程。参考文献

[1] 丁裕国,江志红.气象数据时间序列信号处理[M ].北京:气象

出版社,1998.76-115.

[2] 金菊良,储开凤,郦建强.基因方法在海洋预报中的应用[J].海

洋预报,1997,14(1):9-16.

[3] 屠其璞,王俊德,丁裕国,等.气象应用概率统计学[M ].北京:

气象出版社,1984.252.

Application of Threshold Auto -Regressive Model

to Meiyu Rainfall Forecasting

Bian Zhengkui Liu Wenjun Liu Fang

(T aizhou M eteor ological Bureau,Jiangsu Prov ince,T aizhou 225300)

A bstract:The forcasting of Meiyu rainfall is very important to industry and agriculture in Taizhou.According to the dis -tributing features of Meiyu in the area,a c onvenient and practical method is put forw ard.A Meiyu predication experiment using the threshold auto -regressive model,advanced genetic algorithm,and related technique s was carried out in Taizhou.The graded forecasting method was adopted in predicting Meiyu rainfall and the statistical results are provided.The re sult show s that the fitting -rate and the accuracy are 78%and 80%,respec tively.

Key words:threshold auto -regressive model,advanced genetic algorithm,g raded forecasting,Meiyu

21第1期 卞正奎等:门限自回归模型在梅雨降水量预测中的应用

多元线性回归模型的案例分析

1. 表1列出了某地区家庭人均鸡肉年消费量Y 与家庭月平均收入X ,鸡肉价格P 1,猪肉价格P 2与牛肉价格P 3的相关数据。 年份 Y/千 克 X/ 元 P 1/(元/千克) P 2/(元/千克) P 3/(元/千克) 年份 Y/千克 X/元 P 1/(元/ 千克) P 2/(元/ 千克) P 3/(元/千克) 1980 2.78 397 4.22 5.07 7.83 1992 4.18 911 3.97 7.91 11.40 1981 2.99 413 3.81 5.20 7.92 1993 4.04 931 5.21 9.54 12.41 1982 2.98 439 4.03 5.40 7.92 1994 4.07 1021 4.89 9.42 12.76 1983 3.08 459 3.95 5.53 7.92 1995 4.01 1165 5.83 12.35 14.29 1984 3.12 492 3.73 5.47 7.74 1996 4.27 1349 5.79 12.99 14.36 1985 3.33 528 3.81 6.37 8.02 1997 4.41 1449 5.67 11.76 13.92 1986 3.56 560 3.93 6.98 8.04 1998 4.67 1575 6.37 13.09 16.55 1987 3.64 624 3.78 6.59 8.39 1999 5.06 1759 6.16 12.98 20.33 1988 3.67 666 3.84 6.45 8.55 2000 5.01 1994 5.89 12.80 21.96 1989 3.84 717 4.01 7.00 9.37 2001 5.17 2258 6.64 14.10 22.16 1990 4.04 768 3.86 7.32 10.61 2002 5.29 2478 7.04 16.82 23.26 1991 4.03 843 3.98 6.78 10.48 (1) 求出该地区关于家庭鸡肉消费需求的如下模型: 01213243ln ln ln ln ln Y X P P P u βββββ=+++++ (2) 请分析,鸡肉的家庭消费需求是否受猪肉及牛肉价格的影响。 先做回归分析,过程如下: 输出结果如下:

自回归分布滞后模型ADL的运用试验指导-时间序列分析

案例六 自回归分布滞后模型(ADL )的运用实验指导 一、实验目的 理解ADL 模型的原理与应用条件,学会运用ADL 模型来估计变量之间长期稳定关系。理解从经济理论上来说,两个经济变量之间的确有长期关系采用使用该模型进行估计。理解ADL 模型的优点:不管回归项是不是1阶单整或平稳都可以进行检验和估计。而进行标准的协整分析前,必须把变量分类成(0)I 和(1)I 。 二、基本概念 Jorgenson(1966)提出的(,p q )阶自回归分布滞后模型ADL(autoregressive distributed lag):011111 i t t p t p t t q t q i t i i y y y ταφφεθεθεβ-----='=++++--+∑x ,其中t i -x 是滞后i 期 的外生变量向量(维数与变量个数相同),且每个外生变量的最大滞后阶数为i τ,i β是参数向量。当不存在外生变量时,模型就退化为一般ARMA (,p q )模型。 如果模型中不含有移动平均项,可以采用OLS 方法估计参数,若模型中含有移动平均项,线性OLS 估计将是非一致性估计,应采用非线性最小二乘估计。 三、实验内容及要求 (1)实验内容 运用ADL 模型研究1992年1月到1998年12月我国城镇居民月对数人均生活费支出yt 和对数可支配收入xt 之间的长期稳定关系。 (2)实验要求 在认真理解模型应用条件的基础上,通过实验掌握ADL 模型的实际应用方法,并熟悉Eniews 的具体操作过程。 四、实验指导 (1)数据录入 打开Eviews 软件,选择“File”菜单中的“New --Workfile”选项,在“Workfile structure type ”栏选择“Dated-regular frequency ”,在“Data specification ”栏中“Frequency ”中选择“Monthly ”即月份数据,起始时间输入1992m1即1992年1月份,止于1998m12,点击ok ,见图6-1,这样就建立了一个工作文件。 图6-1 建立工作文件窗口

MA AB 回归预测模型

MATLAB---回归预测模型 Matlab统计工具箱用命令regress实现多元线性回归,用的方法是最小二乘法,用法是: b=regress(Y,X) [b,bint,r,rint,stats]=regress(Y,X,alpha) Y,X为提供的X和Y数组,alpha为显着性水平(缺省时设定为0.05),b,bint为回归系数估计值和它们的置信区间,r,rint为残差(向量)及其置信区间,stats 是用于检验回归模型的统计量,有四个数值,第一个是R2,第二个是F,第三个是与F对应的概率 p ,p <α拒绝 H0,回归模型成立,第四个是残差的方差 s2 。 残差及其置信区间可以用 rcoplot(r,rint)画图。 例1合金的强度y与其中的碳含量x有比较密切的关系,今从生产中收集了一批数据如下表 1。 先画出散点图如下: x=0.1:0.01:0.18; y=[42,41.5,45.0,45.5,45.0,47.5,49.0,55.0,50.0]; plot(x,y,'+') 可知 y 与 x 大致上为线性关系。

设回归模型为y =β 0+β 1 x 用regress 和rcoplot 编程如下: clc,clear x1=[0.1:0.01:0.18]'; y=[42,41.5,45.0,45.5,45.0,47.5,49.0,55.0,50.0]'; x=[ones(9,1),x1]; [b,bint,r,rint,stats]=regress(y,x); b,bint,stats,rcoplot(r,rint) 得到 b =27.4722 137.5000 bint =18.6851 36.2594 75.7755 199.2245 stats =0.7985 27.7469 0.0012 4.0883 即β 0=27.4722 β 1 =137.5000 β 的置信区间是[18.6851,36.2594], β 1 的置信区间是[75.7755,199.2245]; R2= 0.7985 , F = 27.7469 , p = 0.0012 , s2 =4.0883 。

门限分位数自回归模型及在股市收益自相关分析中的应用

门限分位数自回归模型及在股市收益自相关分析中的应用 摘要:门限分位数自然回归模型是一种非限行分位数回归模型,其可以应用讨论系统之中的门限效应。并且在该模型之中,自然回归阶数以及门限值的确定等都将会为模型的分析效果带来直接的影响。本文主要对门限分位数自然回归模型以及其在股市收益中的相关应用做出分析,希望能够给予同行业的工作人员提供一定参考价值。 关键词:门限分位数;回归模型;股市收益;分析 股市收益的自相关性是金融市场研究中的一个重要问题,研究人员针对于理性预定理论提出了有效的市场假说,奠定了传统的金融学基础。有效的市场假说理论认为在一个有效的市场之中,股市的价格或者收益直接地反映了所有可能会获得的信息,过去的收益以及未来的收益并不相关,股市的收益则是不可以预测的,反而言之如果股市的收益在时间上是自相关的,那么历史收益是可以影响当前的收益的,这也直接表明了有效市场假说是难以成立的,可以采取序列自相关分析的方法,对其有效市场假说做出相应验证。 一、门限分位数自然回归模型的分析 1. 模型的表示分析 主要是记{ yt }作为其1 维响应的变量,然而x =(1,yt -1,yy

-2,…,yt -p)T 主要是为p+1为向量组成的解释变量,然而{ yt }则是为1维门限的白能量,其自然回归模型之中的门限变量通常情况下是需要相应变量{ yt }的滞后项,而γ则表示为门限,其模型如下所示: 和均值自激励门限自然回归的模型进行对比,门限分位数自回归模型存在着下述的优点:一是信息刻画更加全面,回归系数估计在不同的分位点可能存在着不同的表型,同时不同阶段的变量之间关系更加细致。二是具有比较强的稳健性,和均值自激励门限自回归模型要求误差项服从特定分布的不同,其允许误差项服从一般的非对称的分布。 2. 模型的定阶 在门限分位数自然回归之中,最优滞后阶数p的选择是十分重要的,可以通过AIC的准确去进行实现,然而定义AIC的准则则是如下所示: 可以看出,AIC主要由两个部分所组成,一是可以反映出模型的拟合程度,主要是为前半段进行表示。二是反映出模型的复杂城市,则是经过后半段进行表示。 3. 门限效应的诊断检验分析 针对于门限效应而言,其诊断检验主要是包括了以下方面的内容:第一,门限效应存在性检验,主要检验两个阶段的门限效应

一元线性回归模型案例分析

一元线性回归模型案例分析 一、研究的目的要求 居民消费在社会经济的持续发展中有着重要的作用。居民合理的消费模式和居民适度的消费规模有利于经济持续健康的增长,而且这也是人民生活水平的具体体现。改革开放以来随着中国经济的快速发展,人民生活水平不断提高,居民的消费水平也不断增长。但是在看到这个整体趋势的同时,还应看到全国各地区经济发展速度不同,居民消费水平也有明显差异。例如,2002年全国城市居民家庭平均每人每年消费支出为6029.88元, 最低的黑龙江省仅为人均4462.08元,最高的上海市达人均10464元,上海是黑龙江的2.35倍。为了研究全国居民消费水平及其变动的原因,需要作具体的分析。影响各地区居民消费支出有明显差异的因素可能很多,例如,居民的收入水平、就业状况、零售物价指数、利率、居民财产、购物环境等等都可能对居民消费有影响。为了分析什么是影响各地区居民消费支出有明显差异的最主要因素,并分析影响因素与消费水平的数量关系,可以建立相应的计量经济模型去研究。 二、模型设定 我们研究的对象是各地区居民消费的差异。居民消费可分为城市居民消费和农村居民消费,由于各地区的城市与农村人口比例及经济结构有较大差异,最具有直接对比可比性的是城市居民消费。而且,由于各地区人口和经济总量不同,只能用“城市居民每人每年的平均消费支出”来比较,而这正是可从统计年鉴中获得数据的变量。所以模型的被解释变量Y 选定为“城市居民每人每年的平均消费支出”。 因为研究的目的是各地区城市居民消费的差异,并不是城市居民消费在不同时间的变动,所以应选择同一时期各地区城市居民的消费支出来建立模型。因此建立的是2002年截面数据模型。 影响各地区城市居民人均消费支出有明显差异的因素有多种,但从理论和经验分析,最主要的影响因素应是居民收入,其他因素虽然对居民消费也有影响,但有的不易取得数据,如“居民财产”和“购物环境”;有的与居民收入可能高度相关,如“就业状况”、“居民财产”;还有的因素在运用截面数据时在地区间的差异并不大,如“零售物价指数”、“利率”。因此这些其他因素可以不列入模型,即便它们对居民消费有某些影响也可归入随即扰动项中。为了与“城市居民人均消费支出”相对应,选择在统计年鉴中可以获得的“城市居民每人每年可支配收入”作为解释变量X。 从2002年《中国统计年鉴》中得到表2.5的数据: 表2.52002年中国各地区城市居民人均年消费支出和可支配收入

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【最新整理,下载后即可编辑】 一、门限面板模型概览 如果你不愿意看下面一堆堆的文字,更不想看计量模型的估计和检验原理,那就去《数量经济技术经济研究》上,找一篇标题带有“双门槛(或者双门限)”的文章,浏览一遍,看看文章计量部分列示的统计量和检验结果。这样,在软件操作时,你就知道每一步得到的结果有什么意义,怎么解释了,起码心里会有点印象。 一般情况下,一个研究生花费在研究上的时间越多,他的成果越丰富,也就是说,研究成果和研究时间存在某种正向关联。但是,这种关联是线性的吗?在最初阶段,他可能看了两三年的文献,也没有写出一篇优秀的文章,但是一旦过了这个基础期,他的能量和成果将如火山爆发一样喷涌出来,此时,他投入少量的时间,就能产出大量优质文章。再过几年,他可能会进入另外一种境界,虽然比以前有了极大提高,但是研究进入新的瓶颈期,文章发表的数量减少。由此可以看出,研究成果与研究年限存在一种阶段性的线性关系。这个基础期的结点、瓶颈期的起点就像“门槛”一样把研究阶段分成三个部分,在不同部分,成果和时间的线性关系都不同。这个效应被称为门槛效应或门限效应。 门限效应,是指当一个经济参数达到特定的数值后,引起另外一个经济参数发生突然转向其它发展形式的现象。作为原因现象的临界值称为门限值。在上面的例子中,成果和时间存在非线性关系,但是在每个阶段是线性关系。有些人将这样的模型称为门槛模型,或者门限模型。如果模型的研究对象包含多个个体多个年度,那么就是门限面板模型。 汉森(Bruce E. Hansen)在门限回归模型上做出了很多贡献。了解门限模型最好的办法,首先就要阅读他的文章。他的文章很有特点:条理很清晰,推导过程详细,语言简练,语法不复杂。有关他的论文、程序、数据可以参考Hansen的个人网站:

多元线性回归模型案例分析

多元线性回归模型案例分析 ——中国人口自然增长分析一·研究目的要求 中国从1971年开始全面开展了计划生育,使中国总和生育率很快从1970年的降到1980年,接近世代更替水平。此后,人口自然增长率(即人口的生育率)很大程度上与经济的发展等各方面的因素相联系,与经济生活息息相关,为了研究此后影响中国人口自然增长的主要原因,分析全国人口增长规律,与猜测中国未来的增长趋势,需要建立计量经济学模型。 影响中国人口自然增长率的因素有很多,但据分析主要因素可能有:(1)从宏观经济上看,经济整体增长是人口自然增长的基本源泉;(2)居民消费水平,它的高低可能会间接影响人口增长率。(3)文化程度,由于教育年限的高低,相应会转变人的传统观念,可能会间接影响人口自然增长率(4)人口分布,非农业与农业人口的比率也会对人口增长率有相应的影响。 二·模型设定 为了全面反映中国“人口自然增长率”的全貌,选择人口增长率作为被解释变量,以反映中国人口的增长;选择“国名收入”及“人均GDP”作为经济整体增长的代表;选择“居民消费价格指数增长率”作为居民消费水平的代表。暂不考虑文化程度及人口分布的影响。 从《中国统计年鉴》收集到以下数据(见表1): 表1 中国人口增长率及相关数据

, 设定的线性回归模型为: 1222334t t t t t Y X X X u ββββ=++++ 三、估计参数 利用EViews 估计模型的参数,方法是: 1、建立工作文件:启动EViews ,点击File\New\Workfile ,在对 话框“Workfile Range ”。在“Workfile frequency ”中选择“Annual ” (年 年份 @ 人口自然增长率 (%。) 国民总收入 (亿元) 居民消费价格指数增长 率(CPI )% 人均GDP (元) 1988 15037 1366 1989 … 17001 18 1519 1990 18718 1644 1991 【 21826 1893 1992 26937 2311 1993 . 35260 2998 1994 48108 4044 1995 — 59811 5046 1996 70142 5846 1997 ~ 78061 6420 1998 83024 6796 1999 【 88479 7159 2000 98000 7858 2001 [ 108068 8622 2002 119096 9398 2003 : 135174 10542 2004 159587 12336 2005 、 184089 14040 2006 213132 16024

自回归综合移动平均预测模型

自回归综合移动平均预测模型 数据采集 本文选取了2011年某省电力系统从1月1日开始之后80天的电力负荷观测,如表一。 第n天 负荷量第n天负荷量第n天负荷量第n天负荷量 1 2565957.38 21 2705368.6 41 2429907.99 61 2743833.56 2 2588923.0 3 22 2677964.55 42 2476962.26 62 2736933.52 3 2595037.39 23 2667444.01 43 2576255. 4 63 2773791.8 4 2621899.1 5 24 2659986.34 44 2614097.2 64 2748178.37 5 2605604.4 25 2646095.54 45 2680843.85 65 2737334.22 6 2597404.13 26 2652315.14 46 2775056.43 66 2720053.61 7 2363386.42 27 2641570.43 47 2728907.25 67 2700061.15 8 2620185.38 28 2584430.88 48 2611172.72 68 2709553.04 9 2615940.83 29 2474001.24 49 2601989.82 69 2681309.47 10 2615480.96 30 2396095.97 50 2668757.4 70 2683185.56 11 2612348.58 31 2288598.13 51 2677390.06 71 2661837.7 12 2610054.23 32 2166399.62 52 2695802.63 72 2644097.64 13 2610964.36 33 2062979.7 53 2689571.21 73 2685694.93 14 2637653.21 34 1997281.18 54 2654423.52 74 2702991.02 15 2633388.14 35 1925136.26 55 2642984.00 5 75 2687024.37 5 16 2640311.3 36 1970438.06 56 2712142.78 76 2680354.45 17 2678530.11 37 1976557.67 8 57 2754918.32 77 2682596.37 18 2687189.9 38 2050309.54 58 2758839.28 78 2695560.6 19 2694733.01 39 2154488.52 59 2817728.94 79 2674342.97 20 2709637.21 8 40 2384011.84 60 2759327.72 80 2685891.98 表1 数据处理 利用spass绘制时间序列原始数据的散点图

S门限模型的操作和结果详细解读

一、门限面板模型概览? 如果你不愿意看下面一堆堆的文字,更不想看计量模型的估计和检验原理,那就去《数量经济技术经济研究》上,找一篇标题带有“双门槛(或者双门限)”的文章,浏览一遍,看看文章计量部分列示的统计量和检验结果。这样,在软件操作时,你就知道每一步得到的结果有什么意义,怎么解释了,起码心里会有点印象。 一般情况下,一个研究生花费在研究上的时间越多,他的成果越丰富,也就是说,研究成果和研究时间存在某种正向关联。但是,这种关联是线性的吗?在最初阶段,他可能看了两三年的文献,也没有写出一篇优秀的文章,但是一旦过了这个基础期,他的能量和成果将如火山爆发一样喷涌出来,此时,他投入少量的时间,就能产出大量优质文章。再过几年,他可能会进入另外一种境界,虽然比以前有了极大提高,但是研究进入新的瓶颈期,文章发表的数量减少。由此可以看出,研究成果与研究年限存在一种阶段性的线性关系。这个基础期的结点、瓶颈期的起点就像“门槛”一样把研究阶段分成三个部分,在不同部分,成果和时间的线性关系都不同。这个效应被称为门槛效应或门限效应。 门限效应,是指当一个经济参数达到特定的数值后,引起另外一个经济参数发生突然转向其它发展形式的现象。作为原因现象的临界值称为门限值。在上面

的例子中,成果和时间存在非线性关系,但是在每个阶段是线性关系。有些人将这样的模型称为门槛模型,或者门限模型。如果模型的研究对象包含多个个体多个年度,那么就是门限面板模型。 汉森(Bruce E. Hansen)在门限回归模型上做出了很多贡献。了解门限模型最好的办法,首先就要阅读他的文章。他的文章很有特点:条理很清晰,推导过程详细,语言简练,语法不复杂。有关他的论文、程序、数据可以参考Hansen的个人网站: 。 Hansen于1996年在《Econometrica》上发表文章《Inference when a nuisance parameter is not identified under the null hypothesis》,提出了时间序列门限自回归模型(TAR)的估计和检验。之后,他在门限模型上连续追踪,发表了几篇经典文章,尤其是1999年的《Threshold effects in non-dynamic panels: Estimation, testing and inference》,2000年的《Sample splitting and threshold estimation》和2004年与他人合作的《Instrumental Variable Estimation of a Threshold Model》。 在这些文章中,Hansen介绍了包含个体固定效应的静态平衡面板数据门限回归模型,阐述了计量分析方法。方法方面,首先要通过减去时间均值方程,消除个体固定效应,然后再利用OLS(最小二乘法)进行系数估计。如果样本数量有限,那么可以使用自举法(Bootstrap)重复抽取样本,提高门限效应的显著性检验效率。 在Hansen(1999)的模型中,解释变量中不能包含内生解释变量,无法扩展

案例分析 一元线性回归模型

案例分析报告 (2014——2015学年第一学期) 课程名称:预测与决策 专业班级:电子商务1202 学号: 2204120202 学生姓名:陈维维 2014 年 11月 案例分析(一元线性回归模型) 我国城镇居民家庭人均消费支出预测 一、研究目的与要求 居民消费在社会经济的持续发展中有着重要的作用,居民合理的消费模式和居民适度的消费规模有利于经济持续健康的增长,而且这也是人民生活水平的具体体现。从理论角度讲,消费需求的具体内容主要体现在消费结构上,要增加居民消费,就要从研究居民消费结构入手,只有了解居民消费结构变化的趋势和规律,掌握消费需求的热点和发展方向,才能为消费者提供良好的政策环境,引导消费者合理扩大消费,才能促进产业结构调整与消费结构优化升级相协调,才能推动国民经济平稳、健康发展。例如,2008年全国城镇居民家庭平均每人每年消费支出为11242.85元,?最低的青海省仅为人均8192.56元,最高的上海市达人均19397.89元,上海是黑龙江的2.37倍。为了研究全国居民消费水平及其变动的原因,需要作具体的分析。影响各地区居民消费支出有明显差异的因素可能很多,例如,零售物价指数、利率、居民财产、购物环境等等都可能对居民消费有影响。为了分析什么是影响各地区居民消费支出有明显差异的最主要因素,并分析影响因素与消费水平的数量关系,可以建立相应的计量经济模型去研究。 二、模型设定?

我研究的对象是各地区居民消费的差异。居民消费可分为城镇居民消费和农村居民消费,由于各地区的城镇与农村人口比例及经济结构有较大差异,最具有直接对比可比性的是城市居民消费。而且,由于各地区人口和经济总量不同,只能用“城镇居民每人每年的平均消费支出”来比较,而这正是可从统计年鉴中获得数据的变量。 所以模型的被解释变量Y选定为“城镇居民每人每年的平均消费支出”。 因为研究的目的是各地区城镇居民消费的差异,并不是城镇居民消费在不同时间的变动,所以应选择同一时期各地区城镇居民的消费支出来建立模型。因此建立的是2008年截面数据模型。影响各地区城镇居民人均消费支出有明显差异的因素有多种,但从理论和经验分析,最主要的影响因素应是居民收入,其他因素虽然对居民消费也有影响,但有的不易取得数据,如“居民财产”和“购物环境”;有的与居民收入可能高度相关,如“就业状况”、“居民财产”;还有的因素在运用截面数据时在地区间的差异并不大,如“零售物价指数”、“利率”。因此这些其他因素可以不列入模型,即便它们对居民消费有某些影响也可归入随即扰动项中。 为了与“城镇居民人均消费支出”相对应,选择在统计年鉴中可以获得的“城市居民每人每年可支配收入”作为解释变量X。 以下是2008年各地区城镇居民人均年消费支出和可支配收入表

线性回归和灰色预测模型案例

预测未来2015年到2020年的货运量 灰色预测模型 是通过少量的、不完全的信息,建立数学模型并做出预测的一种预测方法.当我们应用运筹学的思想方法解决实际问题,制定发展战略和政策、进行重大问题的决策时,都必须对未来进行科学的预测. 预测是根据客观事物的过去和现在的发展规律,借助于科学的方法对其未来的发展趋势和状况进行描述和分析,并形成科学的假设和判断. 灰色系统的定义 灰色系统是黑箱概念的一种推广。我们把既含有已知信息又含有未知信息的系统称为灰色系统.作为两个极端,我们将称信息完全未确定的系统为黑色系统;称信息完全确定的系统为白色系统.区别白色系统与黑色系统的重要标志是系统各因素之间是否具有确定的关系。

建模原理 模型的求解

原始序列为: ) 16909 15781 13902 12987 12495 11067 10149 9926 9329 10923 7691())6(),...1(()0()0()0(==x x x 构造累加生成序列 ) 131159,114250,98469,84567,71580,59085, 48018,37869,27943,18614,7691())6(),...1(()1()1()1(==x x x 归纳上面的式子可写为 称此式所表示的数据列为原始数据列的一次累加生成,简称为一次累加生成. 对(1)X 作紧邻均值生成 ,.... 2)) 1()((21)()1() 1() 1(=-+=k k z k z k z MATLAB 代码如下: x=[7691 18614 27943 37869 48018 590857 71580 84567 98469 114250 131159]; z(1)=x(1); for i=2:6 z(i)=0.5*(x(i)+x(i-1)); end format long g z z = Columns 1 through 3 7691 13152.5 23278.5 Columns 4 through 6 32906 42943.5 319437.5

(完整版)Stata门限模型的操作和结果详细解读

一、门限面板模型概览 如果你不愿意看下面一堆堆的文字,更不想看计量模型的估计和检验原理,那就去《数量经济技术经济研究》上,找一篇标题带有“双门槛(或者双门限)”的文章,浏览一遍,看看文章计量部分列示的统计量和检验结果。这样,在软件操作时,你就知道每一步得到的结果有什么意义,怎么解释了,起码心里会有点印象。 一般情况下,一个研究生花费在研究上的时间越多,他的成果越丰富,也就是说,研究成果和研究时间存在某种正向关联。但是,这种关联是线性的吗?在最初阶段,他可能看了两三年的文献,也没有写出一篇优秀的文章,但是一旦过了这个基础期,他的能量和成果将如火山爆发一样喷涌出来,此时,他投入少量的时间,就能产出大量优质文章。再过几年,他可能会进入另外一种境界,虽然比以前有了极大提高,但是研究进入新的瓶颈期,文章发表的数量减少。由此可以看出,研究成果与研究年限存在一种阶段性的线性关系。这个基础期的结点、瓶颈期的起点就像“门槛”一样把研究阶段分成三个部分,在不同部分,成果和时间的线性关系都不同。这个效应被称为门槛效应或门限效应。 门限效应,是指当一个经济参数达到特定的数值后,引起另外一个经济参数发生突然转向其它发展形式的现象。作为原因现象的临界值称为门限值。在上面的例子中,成果和时间存在非线性关系,但是在每个阶段是线性关系。有些人将这样的模型称为门槛模型,或者门限模型。如果模型的研究对象包含多个个体多个年度,那么就是门限面板模型。 汉森(Bruce E. Hansen)在门限回归模型上做出了很多贡献。了解门限模型最好的办法,首先就要阅读他的文章。他的文章很有特点:条理很清晰,推导过程详细,语言简练,语法不复杂。有关他的论文、程序、数据可以参考Hansen的个人网站: https://www.doczj.com/doc/3613851175.html,/~bhansen/progs/progs_subject.htm。 Hansen于1996年在《Econometrica》上发表文章《Inference when a nuisance parameter is not identified under the null hypothesis》,提出了时间序列门限自回归模型(TAR)的估计和检验。之后,他在门限模型上连续追踪,发表了几篇经典文章,尤其是1999年的《Threshold effects in non-dynamic panels: Estimation, testing and inference》,2000年的《Sample splitting and threshold estimation》和2004年与他人合作的《Instrumental Variable Estimation of a Threshold Model》。 在这些文章中,Hansen介绍了包含个体固定效应的静态平衡面板数据门限回归模型,阐述了计量分析方法。方法方面,首先要通过减去时间均值方程,消除个体固定效应,然后再利用OLS(最小二乘法)进行系数估计。如果样本数量有限,那么可以使用自举法(Bootstrap)重复抽取样本,提高门限效应的显著性检验效率。 在Hansen(1999)的模型中,解释变量中不能包含内生解释变量,无法扩展应用领域。Caner和Hansen在2004年解决了这个问题。他们研究了带有内生变量和一个外生门限变量的面板门限模型。与静态面板数据门限回归模型有所不同,在含有内生解释变量的面板数据门限回归模型中,需要利用简化型对内生变量进行一定的处理,然后用2SLS(两阶段最小二乘法)或者GMM(广义矩估计)对参数进行估计。 当然,有关门限回归模型的最新研究,还可以参考《Inflation and Growth: New Evidence From a Dynamic Panel Threshold Analysis》(Stephanie Kremer,Alexander Bick,Dieter Nautz,2009)。 二、计量模型的假设、估计和检验 略

向量自回归与ARCH、GARCH模型

向量自回归 预测是计量经济分析的重要部分,宽泛的说,依据时间序列数据进行经济预测的方法有五种:(1)指数平滑法;(2)单一方程回归模型;(3)联立方程回归模型;(4)单整自回归移动平均模型;(5)向量自回归模型(V AR ,vector autoregression )。 一、V AR 的估计 V AR 方法论同时考虑几个内生变量,它看起来类似于联立方程模型。但是,在V AR 模型中,每一个内生变量都是由它的滞后或过去值以及模型中所有其他内生变量的滞后或过去值来解释。通常模型中没有任何外生变量。在联立方程模型中,我们把一些变量看作内生的,而另一些变量看作外生的或预定的,在估计这些模型之前,必须肯定方程组中的方程是可识别的,而为达到识别的目的,常常要假定某些预定变量仅出现在某些方程之中,这些决定往往是主观的,因此这种方法受到C.A.西姆斯(Christopher Sims )的严厉批评,他认为如果在一组变量中有真实的联立性,这些变量就应该平等对待,而不应事先区分内生和外生变量,以此思路,其推出了V AR 模型。 例我们想考虑中国的货币(M1)与利率(R )的关系。如果通过格兰杰因果关系检验,我们无法拒绝两者之间有双向因果关系的假设,即M1 影响R ,而R 反过来又影响M1,这种情形是应用V AR 的理想情形。假定每个方程都含有M1 和R 的k 个滞后值作为回归元,每个方程都可以用OLS 去估计,实际模型如下: 11111k k t j t j j t j t j j M M R u αβγ--===+++∑∑

2111k k t j t j j t j t j j R M R u αθλ--=='=+++∑∑ 其中u 是随机误差项,在V AR 术语中称为脉冲值(impulses )。在估计以上方程时,必须先决定最大滞后长度,这是一个经验问题,包括过多的滞后项将消耗自由度,而且会引入多重共线性的可能性,而包含过少的滞后值将导致设定误差,解决这个问题的方法之一就是使用赤池、施瓦茨或汉南—奎因准则中的某一个准则,并选择准则最低值的模型,因此,这个过程中试错法就不可避免。 值得注意的是,向量自回归模型中同时引入同一变量的几个滞后项,可能因多重共线性而使每个估计系数在统计上都不显著,但基于F 检验它们可能是联合显著的。 二、V AR 建模的一些问题 V AR 的倡导者强调此法有如下的优点:(1)方法简单,无需决定哪些变量是内生的,哪些变量是外生的,V AR 中的全部变量都是内生的。(2)估计简单:常用的OLS 法可以用于逐个估计每一个方程。 (3)在许多案例中,此方法得到的预测优于用更复杂的联立方程模型得到的预测。 但V AR 建模的批评者指出如下的一些问题: 1、不同于联立方程模型,V AR 利用较少的先验信息,所有是缺乏理论支撑的,因为在联立方程中排除或包含某些变量,对模型的识别起到关键性作用。 2、由于重点放到预测,V AR 模型不适合用于政策分析。 3、实际上,对V AR 建模最大的挑战在于选择适当滞后长度。假

S门限模型的操作和结果详细解读

S门限模型的操作和结果详细解读 文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

一、门限面板模型概览? 如果你不愿意看下面一堆堆的文字,更不想看计量模型的估计和检验原理,那就去《数量经济技术经济研究》上,找一篇标题带有“双门槛(或者双门限)”的文章,浏览一遍,看看文章计量部分列示的统计量和检验结果。这样,在软件操作时,你就知道每一步得到的结果有什么意义,怎么解释了,起码心里会有点印象。? 一般情况下,一个研究生花费在研究上的时间越多,他的成果越丰富,也就是说,研究成果和研究时间存在某种正向关联。但是,这种关联是线性的吗在最初阶段,他可能看了两三年的文献,也没有写出一篇优秀的文章,但是一旦过了这个基础期,他的能量和成果将如火山爆发一样喷涌出来,此时,他投入少量的时间,就能产出大量优质文章。再过几年,他可能会进入另外一种境界,虽然比以前有了极大提高,但是研究进入新的瓶颈期,文章发表的数量减少。由此可以看出,研究成果与研究年限存在一种阶段性的线性关系。这个基础期的结点、瓶颈期的起点就像“门槛”一样把研究阶段分成三个部分,在不同部分,成果和时间的线性关系都不同。这个效应被称为门槛效应或门限效应。? 门限效应,是指当一个经济参数达到特定的数值后,引起另外一个经济参数发生突然转向其它发展形式的现象。作为原因现象的临界值称为门限值。在上面的例

子中,成果和时间存在非线性关系,但是在每个阶段是线性关系。有些人将这样的模型称为门槛模型,或者门限模型。如果模型的研究对象包含多个个体多个年度,那么就是门限面板模型。? 汉森(Bruce E. Hansen)在门限回归模型上做出了很多贡献。了解门限模型最好的办法,首先就要阅读他的文章。他的文章很有特点:条理很清晰,推导过程详细,语言简练,语法不复杂。有关他的论文、程序、数据可以参考Hansen的个人网站:。? Hansen于1996年在《Econometrica》上发表文章《Inference when a nuisance parameter is not identified under the null hypothesis》,提出了时间序列门限自回归模型(TAR)的估计和检验。之后,他在门限模型上连续追踪,发表了几篇经典文章,尤其是1999年的《Threshold effects in non-dynamic panels: Estimation, testing and inference》,2000年的《Sample splitting and threshold estimation》和2004年与他人合作的《Instrumental Variable E s t i m a t i o n o f a T h r e s h o l d M o d e l》。? 在这些文章中,Hansen介绍了包含个体固定效应的静态平衡面板数据门限回归模型,阐述了计量分析方法。方法方面,首先要通过减去时间均值方程,消除个体固定效应,然后再利用OLS(最小二乘法)进行系数估计。如果样本数量有限,那么可以使用自举法(Bootstrap)重复抽取样本,提高门限效应的显着性检验效率。?

门限自回归模型及其在水文随机模拟中的应用.王文圣

门限自回归模型及其在水文随机模拟中的应用* 王文圣, 袁 鹏, 丁 晶, 邓育仁 (四川大学水电学院,四川成都 610065) 摘 要:为了客观描述日流量变化的非线性特性,将一种非线性时序模型——门限自回归模型引入日流量随机模拟。根据我国金沙江流域屏山站观测资料建立了日流量随机模拟的门限自回归模型。实用性检验结果表明,该模型用于模拟日流量过程是可行的,成果实用。这种尝试为日流量随机模拟提供了一种考虑日流量非线性变化特性的新模型。 关键词:门限自回归模型;日流量随机模拟;实用性检验 中图分类号:P33;P333.6文献标识码: B文章编号:1001-2184(2001)增-0047-04 1 引 言 日流量随机模拟利用日流量涨落的统计特性,具体说是利用日流量在时序上的统计关系。这种统计关系非常复杂,为简化处理常常以线性来表征前后日流量的关系。在一般情况下,这种简化尚能反映日流量时序变化的主要特性。所以在日流量随机模拟时,当前广泛使用线性时序模型。但是日流量在时序上的前后流量关系是非线性的。例如,对大流域一次洪水的日流量过程涨水段的下部、中部和上部有着明显不同的涨率,前后流量关系显然不是线性的;同样在落水段的下部、中部和上部有着明显不同的退水率,前后流量关系也不是线性的。因此,为更全面地反映日流量时序变化的特性,最好考虑日流量在时序变化上的非线性特性。 近来,非线性时序的分析获得了迅速的发展,并且相继出现了一系列非线性时序模型,比如门限自回归模型,双线性模型,指数自回归模型,状态依赖模型等。对双线性模型曾初步研究了在洪水模拟中应用的可能性[1]。门限自回归模型最近尝试应用于水文预报并获得较好的效果[2]。鉴于门限自回归模型在表征非线性特性上具有其独到之处,笔者将之引入日流量随机模拟并以某站日流量资料为基础,全面探讨了这种模型在日流量模拟中的可行性,模拟效果和优缺点等。 2 门限自回归模型的形式和基本特性 2.1 模型形式 门限自回归模型由汤家豪1978年提出[3],用来解决一类非线性问题。其思路是:对研究对象按照不同区间建立若干个线性时序模型;然后将这些线性时序模型组合起来描述该对象非线性时序变化特性。 对于时间序列{Z t},门限自回归模型的一般形 收稿日期:2000-08-14 * 基金项目:国家自然科学基金(49871018);高速水力学国家重点实验室开放基金资助项目(编号2008)式为: Z t U(1)0+∑ p 1 i=1 U(1)i Z t-i+E(1)t Z t-d F r1 U(2)0+∑ p 2 i=1 U(2)i Z t-i+E(2)t r1

多元线性回归模型案例

我国农民收入影响因素的回归分析 本文力图应用适当的多元线性回归模型,对有关农民收入的历史数据和现状进行分析,探讨影响农民收入的主要因素,并在此基础上对如何增加农民收入提出相应的政策建议。?农民收入水平的度量常采用人均纯收入指标。影响农民收入增长的因素是多方面的,既有结构性矛盾因素,又有体制性障碍因素。但可以归纳为以下几个方面:一是农产品收购价格水平。二是农业剩余劳动力转移水平。三是城市化、工业化水平。四是农业产业结构状况。五是农业投入水平。考虑到复杂性和可行性,所以对农业投入与农民收入,本文暂不作讨论。因此,以全国为例,把农民收入与各影响因素关系进行线性回归分析,并建立数学模型。 一、计量经济模型分析 (一)、数据搜集 根据以上分析,我们在影响农民收入因素中引入7个解释变量。即:2x -财政用于农业的支出的比重,3x -第二、三产业从业人数占全社会从业人数的比重,4x -非农村人口比重,5x -乡村从业人员占农村人口的比重,6x -农业总产值占农林牧总产值的比重,7x -农作物播种面积,8x —农村用电量。

资料来源《中国统计年鉴2006》。 (二)、计量经济学模型建立 我们设定模型为下面所示的形式: 利用Eviews 软件进行最小二乘估计,估计结果如下表所示: DependentVariable:Y Method:LeastSquares Sample: Includedobservations:19 Variable Coefficient t-Statistic Prob. C X1 X3 X4 X5 X6 X7 X8 R-squared Meandependentvar AdjustedR-squared 表1最小二乘估计结果 回归分析报告为: () ()()()()()()()()()()()()()()() 2345678 2? -1102.373-6.6354X +18.2294X +2.4300X -16.2374X -2.1552X +0.0100X +0.0634X 375.83 3.7813 2.066618.37034 5.8941 2.77080.002330.02128 -2.933 1.7558.820900.20316 2.7550.778 4.27881 2.97930.99582i Y SE t R ===---=230.99316519 1.99327374.66 R Df DW F ====二、计量经济学检验 (一)、多重共线性的检验及修正 ①、检验多重共线性 (a)、直观法 从“表1最小二乘估计结果”中可以看出,虽然模型的整体拟合的很好,但是x4x6

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