计量经济学05-异方差
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计量经济学试题异方差性与加权最小二乘法计量经济学试题:异方差性与加权最小二乘法一、引言计量经济学作为经济学的一个重要分支,通过运用数理统计和经济理论的方法,旨在分析经济现象并进行经济政策的评估。
在实证分析中,经常会遇到异方差性的问题,而加权最小二乘法是处理异方差性的一种重要方法。
本文将探讨异方差性的来源、加权最小二乘法的原理与应用。
二、异方差性的来源异方差性是指随着自变量的变化,随机误差的方差也会发生变化。
异方差性可能会导致经验结果不准确、偏离真实情况,并影响对经济现象的解释和预测。
以下是可能导致异方差性的原因:1. 条件异方差性:数据的方差可能与自变量之间的关系存在相关性。
例如,在研究家庭收入对教育支出的影响时,高收入家庭的支出方差可能比低收入家庭更大。
2. 记忆效应:在纵向数据分析中,随着时间的推移,个体经济行为可能受到过去观测结果的影响,进而导致异方差性的存在。
3. 测量误差:数据收集中的测量误差可能会导致异方差性。
例如,对于某些变量,测量误差可能更大,从而导致随机误差的方差不一致。
三、加权最小二乘法的原理加权最小二乘法(Weighted Least Squares, WLS)是一种用于处理异方差性的回归方法,其原理是通过给不同观测值分配不同的权重,以减小异方差的影响。
具体来说,加权最小二乘法的目标是最小化加权残差平方和。
在加权最小二乘法中,权重的选择是关键。
常见的权重选择方法包括:1. 方差稳定化权重:根据方差与自变量的关系,将观测值的权重设置为方差的倒数,以减小方差变化带来的影响。
2. 广义最小方差法权重:将权重设置为具有稳定方差的函数形式,例如Huber权重函数、Andrews权重函数等。
3. 经验权重:根据经验判断,给不同观测值分配权重,以反映其重要性。
四、加权最小二乘法的应用加权最小二乘法在计量经济学中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:1. 金融经济学:在金融领域中,异方差性往往普遍存在。
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)。
第五章-异方差性-答案第五章 异方差性一、判断题1. 在异方差的情况下,通常预测失效。
( T )2. 当模型存在异方差时,普通最小二乘法是有偏的。
( F )3. 存在异方差时,可以用广义差分法进行补救。
(F )4. 存在异方差时,普通最小二乘法会低估参数估计量的方差。
(F )5. 如果回归模型遗漏一个重要变量,则OLS 残差必定表现出明显的趋势。
( T )二、单项选择题1.Goldfeld-Quandt 方法用于检验( A )A.异方差性B.自相关性C.随机解释变量D.多重共线性2.在异方差性情况下,常用的估计方法是( D )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3.White 检验方法主要用于检验( A )A.异方差性B.自相关性C.随机解释变量D.多重共线性4.下列哪种方法不是检验异方差的方法( D )A.戈德菲尔特——匡特检验B.怀特检验C.戈里瑟检验D.方差膨胀因子检验5.加权最小二乘法克服异方差的主要原理是通过赋予不同观测点以不同的权数,从而提高估计精度,即( B )A.重视大误差的作用,轻视小误差的作用B.重视小误差的作用,轻视大误差的作用C.重视小误差和大误差的作用D.轻视小误差和大误差的作用6.如果戈里瑟检验表明,普通最小二乘估计结果的残差与有显著的形式的相关关系(满足线性模型的全部经典假设),则用加权最小二乘法估计模型参数时,权数应为( B )A. B. C. D. 7.设回归模型为,其中()2i2i x u Var σ=,则b 的最有效估计量为( D )i e i x i i i v x e +=28715.0i v i x 21i x i x 1ix 1i i i u bx y +=A. B. C. D. ∑=i i x y n 1b ˆ 8.容易产生异方差的数据是( C )A. 时间序列数据B.平均数据C.横截面数据D.年度数据9.假设回归模型为i i i u X Y ++=βα,其中()2i 2i X u Var σ=,则使用加权最小二乘法估计模型时,应将模型变换为( C )。
第五章异方差性5.2答案:(1)EVIEWS估计的结果为:Yˆi= 9.3475+0.6371X iT=(2.5691) (32.0088)R2 =0.9464 F=1024.564(2)首先,用Goldfeld-Quandt法进行检验。
将样本X按递减顺序排序,去掉中间1/4的样本,再分为两个部分的样本,即N1=N2=22。
分别对两个部分样本求最小二乘估计,在样本区为1—22的Eviews估计如下:样本区39—60的Eviews估计如下:得到两个部分各自的残差平方和,即∑e 12 =2495.840∑e 22 =603.0148求F 统计量为: F=∑∑e e 2221=2495.840/603.0148=4.1390给定α=0.05,查F 分布表,得临界值为F 0.05=(20,20)=2.12.比较临界值与F 统计量值,有F =4.1390>F 0.05=(20,20)=2.12,说明该模型的随机误差项存在异方差。
其次,用White 法进行检验结果如下:给定α=0.05,在自由度为2下查卡方分布表,得χ2=5.9915。
比较临界值与卡方统计量值,即nR2=10.8640>χ2=5.9915,同样说明模型中的随机误差项存在异方差。
(2)用权数W1=1/X,作加权最小二乘估计,得如下结果用White法进行检验得如下结果:F-statistic 3.138491 Probability 0.050925Obs*R-squared 5.951910 Probability 0.050999。
比较临界值与卡方统计量值,即nR2=5.9519<χ2=5.9915,说明加权后的模型中的随机误差项不存在异方差。
其估计的结果为:Yˆi= 10.3705+0.6309X iT=(3.9436) (34.0467)R2 =0.21144 F=1159.176 DW=0.95855.3答案:(1)EVIEWS估计结果:Yˆi= 179.1916+0.7195X iT=(0.808709) (15.74411)R2 =0.895260 F=247.8769 DW=1.461684 (2)利用White方法检验异方差,则White检验结果见下表:由上述结果可知,该模型存在异方差。
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。