计量经济学基础-异方差
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计量经济学异方差实验报告及心得体会一、实验简介本实验旨在通过构建模型来研究经济学中的异方差问题,并通过实证分析来探讨其对模型结果的影响。
实验数据采用随机抽样方法自真实经济数据中获取,共包括两个自变量和一个因变量。
在实验中,我将对模型进行两次回归分析,一次是假设无异方差问题,一次是考虑异方差问题,并比较两个模型的结果。
二、实验过程1.数据准备:根据实验设计,我根据随机抽样方法,从真实经济数据中抽取了一部分样本数据。
2.模型建立:我将自变量Y和X1、X2进行回归分析。
首先,我假设模型无异方差问题,得到回归结果。
然后,我将检验异方差性,若存在异方差问题,则建立异方差模型继续回归分析。
3.模型估计:利用最小二乘法进行参数估计,并计算回归结果的标准差和假设检验。
4.模型比较:对比两个模型的回归结果,分析异方差对模型拟合程度和参数估计的影响。
三、实验结果1.无异方差假设模型回归结果:回归方程:Y=0.9X1+0.5X2+2.1标准差:0.3显著性水平:0.05拟合优度:0.852.考虑异方差问题模型回归结果:回归方程:Y=0.7X1+0.4X2+1.9标准差:0.6显著性水平:0.05拟合优度:0.75四、实验心得体会通过本次实验,我对计量经济学中的异方差问题有了更深入的了解,并进一步认识到其对模型结果的影响。
1.异方差问题的存在会对统计推断结果产生重要影响。
在本次实验中,考虑异方差问题的模型相较于无异方差模型,参数估计值差异较大,并且拟合优度也有所下降。
因此,我们在实证分析中应尽可能考虑异方差问题。
2.在实际应用中,异方差问题可能较为普遍。
经济学中的许多变量存在异方差性,例如,个体收入、消费支出等。
因此,在进行经济学研究时,我们应当警惕并尽量排除异方差问题。
3.针对异方差问题,我们可以采用多种方法进行调整,例如,利用异方差稳健标准误、加权最小二乘法等。
在本次实验中,我们采用了异方差模型进行调整,并得到了相对较好的结果。
第5章异 方 差习 题一、单项选择题1. 回归模型中具有异方差性时,仍用OLS 估计模型,则以下说法正确的是( )A. 参数估计值是无偏非有效的B. 参数估计量仍具有最小方差性C. 常用F 检验失效D. 参数估计量是有偏的 2.更容易产生异方差的数据为 ( )A. 时序数据B. 修匀数据C. 横截面数据D. 年度数据 3.在具体运用加权最小二乘法时, 如果变换的结果是则Var(u)是下列形式中的哪一种?( )A. B. C. D.4. 在异方差性情况下,常用的估计方法是( )A .一阶差分法 B. 广义差分法 C .工具变量法 D. 加权最小二乘法 5. 在异方差的情况下,参数估计值的方差不能正确估计的原因是( )A. B.C. D. 6. 设,则对原模型变换的正确形式为( )7. 下列说法不正确的是( )A.异方差是一种随机误差现象B.异方差产生的原因有设定误差C.检验异方差的方法有F 检验法D.修正异方差的方法有加权最小二乘法8. 如果回归模型违背了同方差假定,最小二乘估计是( )A .无偏的,非有效的 B. 有偏的,非有效的011yx ux x x x ββ=++2x σ22xσσ2log x σ22()i E u σ≠()0()i j E u u i j ≠≠()0i i E x u ≠()0i E u ≠)()(,2221i i i i i i x f u Var u x y σσββ==++=01212222212...()()()().()()()()i i i i i i i i i i i i i i i i i A y x u B y x u C f x f x f x f x D y f x f x x f x u f x βββββββ=++=+=++=++C .无偏的,有效的 D. 有偏的,有效的 9. 在检验异方差的方法中,不正确的是( )A. Goldfeld-Quandt 方法B. ARCH 检验法C. White 检验法D. DW 检验法10. 在异方差的情况下,参数估计值仍是无偏的,其原因是( )A.零均值假定成立B.序列无自相关假定成立C.无多重共线性假定成立D.解释变量与随机误差项不相关假定成立11. 在修正异方差的方法中,不正确的是( )A.加权最小二乘法B.对原模型变换的方法C.对模型的对数变换法D.两阶段最小二乘法 12. 下列说法正确的是( )A.异方差是样本现象B.异方差的变化与解释变量的变化有关C.异方差是总体现象D.时间序列更易产生异方差二、多项选择题1. 如果模型中存在异方差现象,则会引起如下后果( )A. 参数估计值有偏B. 参数估计值的方差不能正确确定C. 变量的显著性检验失效D. 预测精度降低E. 参数估计值仍是无偏的2. Goldfeld-Quandt 检验法的应用条件是( )A. 将观测值按解释变量的大小顺序排列B. 样本容量尽可能大C. 随机误差项服从正态分布D. 将排列在中间的约1/4的观测值删除掉 E .除了异方差外,其它假定条件均满足三、计算题1.根据某城市1978——1998年人均储蓄(y)与人均收入(x)的数据资料建立了如下回归模型x y6843.1521.2187ˆ+-=se=(340.0103)(0.0622)下面取时间段1978——1985和1991——1998,分别建立两个模型(括号内为t 值), 模型1:模型2:计算F 统计量,即,对给定的,查F 分布表,得临界值。
第五章异方差性本章教学要求:根据类型,异方差性是违背古典假定情况下线性回归模型建立的另一问题。
通过本章的学习应达到,掌握异方差的基本概念包括经济学解释,异方差的出现对模型的不良影响,诊断异方差的方法和修正异方差的方法。
经过学习能够处理模型中出现的异方差问题。
第一节异方差性的概念一、例子例1,研究我国制造业利润函数,选取销售收入作为解释变量,数据为1998年的食品年制造业、饮料制造业等28个截面数据(即n=28)。
数据如下表,其中y表示制造业利润函数,x表示销售收入(单位为亿元)。
Y对X的散点图为从散点图可以看出,在线性的基础上,有的点分散幅度较小,有的点分散幅度较大。
因此,这种分散幅度的大小不一致,可以认为是由于销售收入的影响,使得制造业利润偏离均值的程度发生了变化,而这种偏离均值的程度大小不同是一种什么现象?如何定义?如果非线性,则属于哪类非线性,从图形所反映的特征看并不明显。
下面给出制造业利润对销售收入的回归估计。
模型的书写格式为2ˆ12.03350.1044(0.6165)(12.3666)0.8547,..84191.34,152.9322213.4639,146.4905Y YX R S E FY s =+=====通过变量的散点图、参数估计、残差图,可以看到模型中(随机误差)很有可能存在一种系统性的表现。
例2,改革开放以来,各地区的医疗机构都有了较快发展,不仅政府建立了一批医疗机构,还建立了不少民营医疗机构。
各地医疗机构的发展状况,除了其他因素外主要决定于对医疗服务的需求量,而医疗服务需求与人口数量有关。
为了给制定医疗机构的规划提供依据,分析比较医疗机构与人口数量的关系,建立卫生医疗机构数与人口数的回归模型。
根据四川省2000年21个地市州医疗机构数与人口数资料对模型估计的结果如下:i iX Y 3735.50548.563ˆ+-= (291.5778) (0.644284) t =(-1.931062) (8.340265)785456.02=R 774146.02=R 56003.69=F式中Y 表示卫生医疗机构数(个),X 表示人口数量(万人)。
计量经济学:异方差性异方差性在现实经济活动中,最小二乘法的基本假定并非都能满足,上一章介绍的多重共线性只是其中一个方面,本章将讨论违背基本假定的另一个方面——异方差性。
虽然它们都是违背了基本假定,但前者属于解释变量之间存在的问题,后者是随机误差项出现的问题。
本章将讨论异方差性的实质、异方差出现的原因、异方差的后果,并介绍检验和修正异方差的若干方法。
第一节异方差性的概念一、异方差性的实质第二章提出的基本假定中,要求对所有的i (i=1,2,…,n )都有2)(σ=i u Var (5.1)也就是说i u 具有同方差性。
这里的方差2σ度量的是随机误差项围绕其均值的分散程度。
由于0)(=i u E ,所以等价地说,方差2σ度量的是被解释变量Y 的观测值围绕回归线)(i Y E =ki k i X X βββ+++ 221的分散程度,同方差性实际指的是相对于回归线被解释变量所有观测值的分散程度相同。
设模型为n i u X X Y iki k i i ,,2,1221 =++++=βββ (5.2)如果其它假定均不变,但模型中随机误差项i u 的方差为).,,3,2,1(,)(22n i u Var i i ==σ (5.3)则称i u 具有异方差性。
由于异方差性指的是被解释变量观测值的分散程度是随解释变量的变化而变化的,如图5.1所示,所以进一步可以把异方差看成是由于某个解释变量的变化而引起的,则)()(222i i i X f u Var σσ== (5.4)图5.1二、产生异方差的原因由于现实经济活动的错综复杂性,一些经济现象的变动与同方差性的假定经常是相悖的。
所以在计量经济分析中,往往会出现某些因素随其观测值的变化而对被解释变量产生不同的影响,导致随机误差项的方差相异。
通常产生异方差有以下主要原因:1、模型中省略了某些重要的解释变量异方差性表现在随机误差上,但它的产生却与解释变量的变化有紧密的关系。
一、 异方差性1. 中国农村居民人均消费支出主要由人均纯收入来决定。
农村人均纯收入除从事农业经营的收入外,还包括从事其他产业的经营性收入以及工资性收入、财产收入和转移支出收入等。
为了考察从事农业经营的收入和其他收入对中国农村居民消费支出增长的影响,可使用如下双对数模型:01122ln ln ln Y X X u βββ=+++其中Y 表示农村家庭人均消费支出,1X 表示从事农业经营的收入,2X 表示其他收入。
表4.1.1列出了中国2001年各地区农村居民家庭人均纯收入及消费支出的相关数据。
表4.1.1中国2001年各地区农村居民家庭人均纯收入与消费支出建立工作文件输入数据,输入命令:data y x1 x2 取对数:genr ly=log(y) 回车 Genr lx1=log(x1)回车Genr lx2=log(x2)回车估计参数:lsly c lx1 lx2 回车,得结果如下:用OLS 法进行估计,结果如下:对应的表达式为:12ln 1.6030.325ln 0.507ln Y X X =++(1.86) (3.14) (10.43)20.7965,0.78,0.8117R R RSS ===不同地区农村人均消费支出的差别主要来源于非农经营收入及其他收入的差别,因此,如果存在异方差性,则可能是2X 引起的。
对异方差性的检验:做OLS 回归得到的残差平方项与ln 2X 的散点图:从散点图可以看出,两者存在异方差性。
下面进行统计检验。
采用White异方差检验:EViews提供了包含交叉项和没有交叉项两个选择。
本例选择没有包含交叉项。
得到如下结果:所以辅助回归结果为:2221122ˆ 3.9820.579ln 0.042(ln )0.563ln 0.04(ln )eX X X X =-+-+ (1.38) (-0.63) (0.63) (-2.77) (2.9)其他收入2X 与2X 的平方项的参数的t 检验是显著的,且White 统计量为13.36,在5%的显著性水平下,拒绝同方差性这一原假设,方程确实存在异方差性。
计量经济学讲义第四讲(共⼗讲)第四讲异⽅差⼀、同⽅差与异⽅差:图形展⽰⾼斯-马尔科夫假定四即同⽅差假定:22iεδδ=。
维持其他假定,并假设真实模型是12i i i y x ββε=++,那么这意味着:12222()iii iy E y x εββδδδ=+==为了理解该假定,我们先考察图⼀。
图⼀同⽅差情况在图⼀中,空⼼圆点代表(,())i i x E y ,实⼼圆点代表观测值(,)iix y 观测,iy观测是随机变量i y 的⼀个实现【注意,按照假定,i x 是⾮随机的,即在重复抽样的情况下,给定i 的取值,ix 不随样本的变化⽽变化】,倾斜的直线代表总体回归函数:12()i i E y x ββ=+。
图⼀显⽰了⼀个重要特征,即,尽管12,,...y y 的期望值随着12,,...x x 的不同⽽随之变化,但由于假定222iiy εδδδ==,它们的离散程度(⽅差)是不变的。
然⽽,假定误差项同⽅差从⽽被解释变量同⽅差可能并不符合经济现实。
例如,如果被解释变量y代表居民储蓄,x代表收⼊,那么经常出现的情况是,低收⼊居民间的储蓄不会有太⼤的差异,这是因为在满⾜基本消费后剩余收⼊已不多。
但在⾼收⼊居民间,储蓄可能受消费习惯、家庭成员构成等因素的影响⽽千差万别。
图⼆能够展⽰这种现象。
图⼆异⽅差情况在图⼆中,依据x1所对应的分布曲线形状,x5所对应的实⼼圆点看起来是⼀个异常点,但依据x5所对应的分布曲线形状,它也许是正常的,因为x5所对应的分布曲线形状表明,随机变量y5的⽅差很⼤。
如果我们有很多观测值,那么在上述情况下,⼀个典型的散点图如图三所⽰。
事实上,利⽤散点图来初步识别异⽅差现象在实践中经常被采⽤。
图三异⽅差情况下的散点图笔记:应该注意的是,如果第⼀个⾼斯-马尔科夫假定被违背,即模型设定有误,那么也可能出现“异⽅差”现象。
例如,正确模型是⾮线性的,但我们错误地设定为线性,以这个线性模型为参照,散点图也许显⽰出明显的异⽅差症状。