第六章 自相关
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计量经济学第六章自相关自相关是计量经济学中一种重要的现象,它指的是一个变量与其自己在过去时间点上的相关性。
自相关在实证研究中十分常见,对经济学家来说,了解和掌握自相关性质是至关重要的。
1. 引言自相关作为计量经济学的一项基础概念,是经济学研究中不可或缺的一个重要方法。
自相关性的存在通常会引起回归结果的偏误,而忽略自相关性可能导致估计不准确的结果。
因此,探讨自相关性的性质和应对方法是计量经济学的重点之一。
2. 自相关的定义和表示自相关是指一个变量与其自身在过去时间点上的相关性。
假设我们有一个时间序列数据集,其中变量yt表示一个时间点上的观测值,t表示时间索引。
自相关系数可以通过计算观测值yt与其在过去某一时间点上的观测值yt-k(k为时间滞后期数)的相关性来得到。
数学上,自相关系数可以用公式表示为:ρ(k) = Cov(yt, yt-k) / (σ(yt) * σ(yt-k))其中,ρ(k)表示第k期的自相关系数,Cov表示协方差,σ表示标准差。
3. 自相关性的性质自相关性具有以下几个性质:3.1 一阶自相关性一阶自相关性是指变量值yt与前一期的观测值yt-1之间的相关性。
一阶自相关系数ρ(1)通常用来检验时间序列数据是否存在自相关性。
若ρ(1)大于零且显著,则表明存在正的一阶自相关性;若ρ(1)小于零且显著,则表明存在负的一阶自相关性。
3.2 高阶自相关性除了一阶自相关性,时间序列数据还可能存在高阶自相关性。
高阶自相关性是指变量值yt与过去第k期的观测值yt-k之间的相关性。
通过计算不同滞后期的自相关系数ρ(k),可以了解数据在不同时间跨度上的自相关性情况。
3.3 异方差自相关性异方差自相关性是指时间序列数据中的方差不仅与自身相关,还与过去观测值的相关性有关。
异方差自相关性可能导致在回归分析中的标准误差失效,从而产生无效的回归结果。
因此,在处理存在异方差自相关性的数据时要采取合适的修正方法。
4. 自相关性的检验方法在实证研究中,经济学家通常使用多种方法来检验数据中的自相关性,常用的方法包括:4.1 Durbin-Watson检验Durbin-Watson检验是一种常用的检验自相关性的方法,其基本思想是通过检验误差项的相关性来判断自相关是否存在。
第六章 自相关§6.1 自相关一. 概念:经典假定4 cov(,)0,()i j u u i j =≠,不被满足,称i u 存在自相关或序列相关。
自 相关主要存在于时间序列中。
自相关又分为正自相关和负自相关,其主要表现是: 正自相关:当某个0t u >时,随后若干项12,,t t u u ++⋅⋅⋅⋅⋅⋅都有大于零的倾向; 当某个0t u <时,随后若干项12,,t t u u ++⋅⋅⋅⋅⋅⋅都有小于零的倾向。
负自项关:相邻两项的符号有相反的倾向。
在时间序列中,t u 的符号信息对以后各期都有一定的影响,即跨期的扰动项序列相关(经济数据中居多)。
所以在实际工作中,以正自相关较为常见。
二. 产生自相关的原因:1. 许多经济变量是时间序列,此时不能认为u 无自相关;2. 非重要因素归入随机误差项,而这些因素又有自相关的情况;3. 一些重大偶然事件对经济的冲击,往往要延续一段时间;4. 模型本身设置的不正确。
三. 自相关强度的度量------自相关系数1. 自相关的阶:一阶自相关:t u 只与1t u -(之前一期)有关,1()t t u f u -=; 二阶自相关:t u 与12,t t u u --(之前两期)有关,12(,)t t t u f u u --= s 阶自相关:t u 与之前s 期有关,12(,,,)t t t t s u f u u u ---=⋅⋅⋅⋅⋅⋅一般情况下,以研究一阶自相关为主。
因为相邻两期的影响最强且一阶的形式也比较简单。
这时通常假定是一阶线性自相关。
2. 自相关系数:若假定是一阶线性自相关,则自相关形式为1t t t u u v ρ-=+且11ρ-<<ρ是常数,可称为(一阶)自相关系数;t v 是一个新的随机项且满足所有经典假定,即 2~(0,)t v v N σ ()0t t E v v '= ()t t '≠()0s t E u v = ()t s >这样自相关形式就是一个不含常数项的线性模型,ρ就是回归参数,可用OLS 法估计ρ:12212nt t t nt t u uuρ-∧=-==∑∑1nt t u u-≈∑ (当n 很大时,22122n nt t t t u u-==≈∑∑)这完全符合相关系数的计算表达,所以称ρ为自相关系数是合理的。
第6章自相关1. 自相关定义1)非自相关由第2节知回归模型的假定条件之一是,Cov(u i,u j )=E(u i u j) =0, (i, j∈T, i ≠ j),(1.1)即误差项u t的取值在时间上是相互无关的。
称误差项u t非自相关。
2)自相关如果Cov (u i ,u j ) ≠ 0, (i ≠ j)则称误差项u t存在自相关。
自相关又称序列相关。
原指一随机变量在时间上与其滞后项之间的相关。
这里主要是指回归模型中随机误差项u t 与其滞后项的相关关系。
自相关也是相关关系的一种。
2.自相关类型1)自相关按滞后阶数可分为两类。
(1)一阶自回归形式当误差项u t只与其滞后一期值有关时,即u t = f (u t - 1),称u t具有一阶自回归形式。
(2) 高阶自回归形式当误差项u t的本期值不仅与其前一期值有关,而且与其前若干期的值都有关系时,即u t = f (u t – 1, u t – 2 , … ), 则称u t 具有高阶自回归形式。
2)按函数形式分为线性自相关和非线性自相关 (1)线性自相关 f 为线性函数形式 (2)非线性自相关 f 为非线性函数形式 3.一阶线性自相关通常假定误差项的自相关是线性的。
因计量经济模型中自相关的最常见形式是一阶自回归形式,所以下面重点讨论误差项的线性一阶自回归形式,即 u t =1a u t -1 + v t (1.2)其中1a 是自回归系数,v t 是随机误差项。
v t 满足通常假设E(v t ) = 0, t = 1, 2 …, T, Var(v t ) = σv 2, t = 1, 2 …, T,Cov(v i , v j ) = 0, i ≠ j, i, j = 1, 2 …, T, Cov(u t-1, v t ) = 0, t = 1, 2 …, T,依据普通最小二乘法公式,模型(1.2)中 1 的估计公式是,1ˆa= ∑∑=-=-Tt t Tt t tuuu 22121 (1ˆβ=∑∑---2)())((x x x x y y t t t ) (1.3)其中T 是样本容量。