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第三章 多元线性回归模型

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第三章 多元线性回归模型

第三章 多元线性回归模型

即
Y Xb U
X 称为数据矩阵或设计矩阵。
6
二、古典假定
假定1：零均值假定 E(ui ) 0 (i 1,2,...,n)
1 E ( 1 ) E ( ) 2 2 E (μ) E 0 n E ( n )
写成矩阵形式：
Y1 1 X 21 Y 1 X 22 2 Yn 1 X 2 n X 31 X k 1 b 1 u1 X 32 X k 2 b 2 u 2 X 3 n X kn b k un
或
ei 1 X 21 X e 1 X 22 2i i X ki ei 1 X 2 n X 31 X k 1 e1 X 32 X k 2 e2 X e 0 X 3 n X kn en
9
当总体观测值难于得到时，回归系数向 量 b 是未知的，这时可以由样本观测值进行 估计，可表示为
ˆ ˆ Xb Y
但实际观测值与计算值有偏差，记为：
ˆ e Y Y
于是
ˆ e Y Xb
称为多元样本回归函数。
10
ˆ b 1 ˆ b2 ˆ b ˆ b k
同理
ˆ x x b ˆ x 2 x3 i yi b 2 2i 3i 3 3i
x2 i yi x x3 i yi x2 i x3 i ˆ b2 2 2 2 x2 x ( x x ) i 3i 2i 3i
2 3i
x3 i yi x x2 i yi x2 i x3 i ˆ b3 2 2 2 x2 x ( x x ) i 3i 2i 3i

计量经济学第三章多元线性回归模型

计量经济学第三章多元线性回归模型

⒈零均值假定
E( i) 0 i 1,2,, n
E(U) 0
⒉同方差和无自相关假定
COV (i , j ) E(i E(i ))( j E( j ))
2 i j

E(i
j
)


0
i j
VAR(U ) E(U E(U))(U E(U))
Yˆi ˆ1 ˆ2 X 2i ˆK X Ki
i 1,2,, n
Yi Yˆi ei
Yˆi

ˆ j
E(Y
j
X 2i ,,
X Ki
)
注意：β1一般情况下没有明确的经济含义，但一般 总包含在回归模型中。
3.1多元线性回归模型及古典假定
二、多元线性回归模型的矩阵形式
总体回归函数描述了一个被解释变量与多个解释
变量之间的线性关系，线性是针对参数而言的。
其中， j 为偏回归系数，表示：在控制其他变量 不变的条件下，第j个解释变量的单位变动对被解释 变量平均值的影响。
j

Y X j(保持其他变量不变)

Y X j
3.1多元线性回归模型及古典假定
样本回归函数：
(XX)1 X 2ΙX(XX)1 2 (XX)1 XX(XX)1 2 (XX)1
i 1
ei 0





N
( ei2 )
i 1
ˆ2
N

2
N i 1
(Yi
ˆ1

ˆ2 X 2i
ˆK
X Ki ) X 2i

2
ei X 2i 0
偏 导

第三章多元线性回归模型(计量经济学,南京审计学院)

第三章多元线性回归模型(计量经济学,南京审计学院)

Yˆ 116.7 0.112X 0.739P
R2 0.99
(9.6) (0.003) (0.114)
Y和X的计量单位为10亿美元 (按1972不变价格计算).
P
食品价格平减指数 总消费支出价格平减指数
100，（1972
100）
3
多元线性回归模型中斜率系数的含义
上例中斜率系数的含义说明如下： 价格不变的情况下，个人可支配收入每上升10
c (X X )1 X D
从而将 的任意线性无偏估计量 * 与OLS估计量 ˆ 联系
起来。
28
cX I
由
可推出：
(X X )1 X X DX I
即 I DX I
因而有 D X 0
cc (X X )1 X D (X X )1 X D ( X X )1 X D X ( X X )1 D
第三章 多元线性回归模型
简单线性回归模型的推广
1
第一节 多元线性回归模型的概念
在许多实际问题中，我们所研究的因变量的变动 可能不仅与一个解释变量有关。因此，有必要考虑线 性模型的更一般形式，即多元线性回归模型：
Yt β0 β1X1t β2 X 2t ... βk X kt ut t=1,2,…,n
Yt
ˆ0
βˆ 1
X
1t
... βˆ K X Kt
2
为最小，则应有：
S
S
S
ˆ0 0, ˆ1 0, ..., ˆ K 0
我们得到如下K+1个方程（即正规方程）：
13
β0 n
β1 X1t ...... β K X Kt Yt
β 0 X 1t β1 X 1t 2 ...... β K X 1t X Kt X 1tYt

第三章 多元线性回归模型

第三章 多元线性回归模型
ห้องสมุดไป่ตู้
ˆ β1 ˆ ˆ = β2 β M ˆ βk
βˆ ——未知参数的 k × 1 阶估计值列向量； 阶估计值列向量； 阶列向量。 e ——残差项的 n × 1 阶列向量。
ˆ Y ——被解释变量样本观测值的 n × 1阶拟合值列向量； 阶拟合值列向量；
总体回归函数 样本回归函数
多元线性样本回归模型矩阵表达式： 多元线性样本回归模型矩阵表达式： 估计的样本回归方程矩阵表达式： 估计的样本回归方程矩阵表达式：
ˆ Y = Xβ + e ˆ ˆ Y = Xβ
e1 e 2 e= M en
其中
ˆ Y 1 ˆ ˆ = Y2 Y M ˆ Yn
Var(U ) = E[(U − EU)(U − EU)′] = E(UU ′)
u1 u12 u 2 u 2 u1 ( u1 , u 2 , L , u n ) = E = E M M u u n u1 n E (u12 ) E ( u 2 u1 ) = M E ( u n u1 ) σ 2 0 = M 0 0 E (u1u 2 )
Yi = β1 + β 2 X 2 i + β 3 X 3i + ... + β k X ki + ui
模型中参数 β j 为 是偏回归系数， ( j = 2,3,L, k)是偏回归系数，样本容量
n
偏回归系数：控制其它解释量不变的条件下， 偏回归系数：控制其它解释量不变的条件下，第 个解释变量的单位变动对应变量平均值的影响。 j 个解释变量的单位变动对应变量平均值的影响。
M
Yn = β1 + β2 X2n + β3 X3n + ... + βk Xkn + un

第三章 多元线性回归模型 知识点

第三章 多元线性回归模型 知识点

第三章 多元线性回归模型一、知识点列表二、关键词1、多元线性回归模型的代数和矩阵表示形式 关键词： 多元线性总体回归模型多元线性总体回归模型是指被解释变量y 与多个解释变量12,,,n x x x 之间具有线性关系，是解释变量的多元线性函数。

可以表达为：01122(1,2,3,,)i i i k ki iy x x x i n ββββμ=++++=多元线性回归模型相对于一元线性回归模型来说，其解释变量较多，因而计算公式比较复杂。

必要时需要借助计算机来进行。

2、多元线性回归模型的基本假设 关键词： 线性于参数总体回归模型是关于参数是线性的，因此称其为线性于参数。

关键词：完全共线性在样本中，没有一个自变量是常数，自变量之间也不存在严格（完全）的线性关系。

如果方程中有一个自变量是其他自变量的线性组合，那么我们说这个模型遇到了完全共线性问题。

关键词：零条件数学期望给定解释变量的任何值，误差的期望值为零，即：12(|,,,)0n E u x x x =。

关键词：内生解释变量和外生解释变量如果解释变量满足零条件数学期望，则称该自编为内生解释变量；反之，则为外生解释变量。

关键词：同方差对于解释变量的所有观测值，随机误差项有相同的方差，即：22()(),(1,2,3,,)i i Var u E u i n δ===关键词：无序列相关性随机误差项两两不相关。

即(,)(,)0,(,,1,2,3,,)i i i i Cov u u E u u i j i j n ==≠=关键词：最优线性无偏估计量满足以下假设条件的OLS 估计量称为最优线性无偏估计量：（1）线性与参数；（2）X 固定；（3）X 有变异；（4）不存在完全共线性；（5）零条件数学期望；（6）同方差；（7）无序列相关性。

关键词：经典正态线性回归模型如果回归模型的OLS 估计量为最优线性无偏估计量，并且随机误差项u 服从均值为零，方差为2δ的正态分布，则称该线性回归模型为经典正态线性回归模型。

第三章多元线性回归模型(stata)

第三章多元线性回归模型(stata)

一、邹式检验（突变点检验、稳定性检验）1.突变点检验1985—2002年中国家用汽车拥有量（t y ，万辆）与城镇居民家庭人均可支配收入（t x ，元），数据见表。

表 中国家用汽车拥有量（t y ）与城镇居民家庭人均可支配收入（t x ）数据年份 t y （万辆） t x （元）年份 t y （万辆） t x （元）1985 1994 1986 1995 4283 1987 1996 1988 1997 1989 1998 1990 1999 5854 1991 2000 6280 1992 2001 19932002下图是关于t y 和t x 的散点图：从上图可以看出，1996年是一个突变点，当城镇居民家庭人均可支配收入突破元之后，城镇居民家庭购买家用汽车的能力大大提高。

现在用邹突变点检验法检验1996年是不是一个突变点。

：两个字样本（1985—1995年，1996—2002年）相对应的模型回归参数相等HH：备择假设是两个子样本对应的回归参数不等。

1在1985—2002年样本范围内做回归。

在回归结果中作如下步骤(邹氏检验)：1、 Chow 模型稳定性检验（lrtest）用似然比作chow检验，chow检验的零假设：无结构变化，小概率发生结果变化* 估计前阶段模型* 估计后阶段模型* 整个区间上的估计结果保存为All* 用似然比检验检验结构没有发生变化的约束得到结果如下;(如何解释)2.稳定性检验（邹氏稳定性检验）以表为例，在用1985—1999年数据建立的模型基础上，检验当把2000—2002年数据加入样本后，模型的回归参数时候出现显著性变化。

* 用F-test作chow间断点检验检验模型稳定性* chow检验的零假设：无结构变化，小概率发生结果变化* 估计前阶段模型* 估计后阶段模型* 整个区间上的估计结果保存为All* 用F 检验检验结构没有发生变化的约束*计算和显示 F 检验统计量公式，零假设：无结构变化然后 dis f_test 则 得到结果;* F 统计量的临界概率然后 得到结果* F 统计量的临界值然后 得到结果(如何解释)二、似然比（LR ）检验有中国国债发行总量（t DEBT ，亿元）模型如下：0123t t t t t DEBT GDP DEF REPAY u ββββ=++++其中t GDP 表示国内生产总值（百亿元），t DEF 表示年财政赤字额（亿元），t REPAY 表示年还本付息额（亿元）。

第三章(1) 多元线性回归模型课件

第三章(1) 多元线性回归模型课件

分离差的大小
解释的那部分离差的大小。也
称剩余平方和。
第三章 多元线性回归模型
§ 3-3 多元线性回归模型的统计检验 一、 拟合优度检验 检验模型对样本观测值的拟合程度。用在总离差分解 基础上确定的可决系数R2 (调整的可决系数 ) 度量。 1、总离差平方和的分解
总离差平方和TSS 回归平方和ESS
3、随机误差项在不同 样本点之间是独立的，
Cov( i,
不存在序列相关
因为 i与 j相互独立，有：
j)=0 i≠j
无自相关假定表明：产生 误差(干扰)的因素是完 全随机的，此次干扰与彼 次干扰互不相关，互相独 立。由此应变量Yi的序列 值之间也互不相关。
第三章 多元线性回归模型
§ 3-1 多元线性回归模型及其基本假定
3、有效性(最小方差性)：
指在所有线性、无偏估计量中， OLS参数估计量的 方差最小。
4、 服从正态分布，即：
其中，
， G2是随机误差项的方差，
Cjj是矩阵(X’X)-1 中第j行第j列位置上的元素。
第三章 多元线性回归模型
§ 3-2 多元线性回归模型的参数估计
一、 参数的最小二乘估计
二、 OLS估计量的统计性质及其分布
三、随机误差项方差Q2的估 计
参数估计的另一项任务是： 求随机误差项 i 的分布参数
称作回归标准差 (standard error of regression)， 常作为对所估计回归线的拟
合优度的简单度量。
i~N(0, Q2)
随机误差项 i 的 方差的估计量为：
可以
证明：
说明 是QS 的无偏估计量。
t-Statistic 6.411848 22.00035 4.187969

第三章多元线性回归模型

第三章多元线性回归模型

命令或特殊函数命令得到。特殊函数命令：在工作文件窗
口，使用GSexi nr命S令y 生成，x如i 序列y的标准为
），
@ stdev( y)
26
案例2 我国房地产行业资本结构分析
资本结构是指企业各种资本的价值构成及其 比例关系。合理安排资本结构有利于增加公司的市场价 值。本案例运用多元回归分析方法研究了我国房地产上 市公司的资本结构，证实了成长能力、营运效率、内部 流动率、盈利能力等因素对房地产上市公司的资本结构 （以资产负债率为衡量指标）有显著影响。
28
表3.2资本结构的影响因素对应指标和变量
影响因素 对应指标
变量
成长能力 总资产增长率
x1
股东权益周转率 x2
营运效率 总资产周转率
x3
内部流动率 流动比率
x4
盈利能力 销售净利率
x5
29
根据以上的叙述，拟建立如下截面多元线 性回归模型：
yi 0 1x1i 2 x2i 3x3i 4 x4i 5x5i ui


Q
k
2
( yt 0 1x1t 2 x2t
k xkt ) =0 k xkt )x1t =0
k xkt )xkt =0
化简整理得多元线性回归正规方程组：
13


yt = n0 +1 x1t yt 0 x1t 1 x2t yt 0 x2t 1
进一步改写为：
1 1

x11
x12

x21
x22

xk1 xk2
1 1 x11 x21
x1n

第03章-多元线性回归模型

第03章-多元线性回归模型
2 u2
M u u2 1
K u uT 1 K u uT 1 O M 2 K uT
2 E(u1 ) E(u2u1) = M E(uT u1)
E(u1u2 ) K E(u1uT ) σ 2 0 K 0 2 E(u2 ) K E(u2uT ) 0 σ 2 K 0 = σ 2I = M M M M O M 0 K σ2 0 2 E(uT u2 ) K E(uT )
因此： 这个模型相应的矩阵表示形式 因此： 这个模型相应的矩阵表示形式为：Y = Xβ + U 矩阵表示形式为
y1 y2 Y= M yT (T ×1)
1 1 X= L 1 x11 x21 L xT 1 x12 x22 L xT 2 x13 L x1k x23 L x2 k L L L xT 3 L xTk T ×( k +1)
§3.2 最小二乘法
一、参数的最小二乘估计…… 参数的最小二乘估计 二、随机误差项方差σ2的估计量 随机误差项方差σ 的估计量……
一、参数的最小二乘估计
– 根据最小二乘准则： 根据最小二乘准则：
ˆ ˆ ˆ ˆ Q ( β 0 , β 1 , β 2 , … , β k）
=
∑
=
T
t =1
et =
2
二、随机误差项方差σ 二、随机误差项方差σ2的估计量
首先，残差的表示形式： 首先，残差的表示形式：
) ˆ e = Y − Y = Y − Xβ = ( Xβ + u) − X [( X' X ) −1 X' Y ] = ( Xβ + u) − X [( X' X )−1 X' ( Xβ + u)]

第三章多元线性回归模型

第三章多元线性回归模型

第三章 多元线性回归模型一、名词解释1、多元线性回归模型：在现实经济活动中往往存在一个变量受到其他多个变量影响的现象，表现在线性回归模型中有多个解释变量，这样的模型被称做多元线性回归模型，多元是指多个解释变量2、调整的可决系数2R ：又叫调整的决定系数，是一个用于描述多个解释变量对被解释变量的联合影响程度的统计量，克服了2R 随解释变量的增加而增大的缺陷，与2R 的关系为2211(1)1n R R n k -=----。

3、偏回归系数：在多元回归模型中，每一个解释变量前的参数即为偏回归系数，它测度了当其他解释变量保持不变时，该变量增加1单位对被解释变量带来的平均影响程度。

4、正规方程组：采用OLS 方法估计线性回归模型时，对残差平方和关于各参数求偏导，并令偏导数为0后得到的方程组，其矩阵形式为ˆX X X Y β''=。

5、方程显著性检验：是针对所有解释变量对被解释变量的联合影响是否显著所作的检验，旨在对模型中被解释变量与解释变量之间的线性关系在总体上是否显著成立作出判断。

二、单项选择题1、C ：F 统计量的意义2、A ：F 统计量的定义3、B ：随机误差项方差的估计值1ˆ22--=∑k n e iσ4、A ：书上P92和P93公式5、C ：A 参看导论部分内容；B 在判断多重共线等问题的时候，很有必要；D 在相同解释变量情况下可以衡量6、C ：书上P99，比较F 统计量和可决系数的公式即可7、A ：书P818、D ：A 截距项可以不管它；B 不考虑beta0；C 相关关系与因果关系的辨析 9、B ：注意！只是在服从基本假设的前提下，统计量才服从相应的分布10、D ：AB 不能简单通过可决系数判断模型好坏，还要考虑样本量、异方差等问题；三、多项选择题1、ACDE ：概念性2、BD ：概念性3、BCD ：总体显著，则至少一个参数不为04、BC ：参考可决系数和F 统计量的公式5、AD ：考虑极端情况，ESS=0，可发现CE 错四、判断题、 1、√2、√3、×4、×：调整的可决系数5、√五、简答题 1、 答：多元线性回归模型与一元线性回归模型的区别表现在如下几个方面：一是解释变量的个数不同；二是模型的经典假设不同，多元线性回归模型比一元线性回归模型多了个“解释变量之间不存在线性相关关系”的假定；三是多元线性回归模型的参数估计式的表达更为复杂。

计量经济学 詹姆斯斯托克 第3章 多元线性回归模型

计量经济学 詹姆斯斯托克 第3章 多元线性回归模型

i 2 i
10 21500 21500 53650000
1 X Y X1
1 X2
Y1 1 Y2 Yi 15674 X n X iYi 39468400 Yn
i i
638 1122 1155 1408 1595 1969 2078 2585 2530
ˆ 1
x y x
2 i
5769300 0.777 7425000
ˆ Y ˆ X 1567 0.777 2150 103 .172 0 0
因此，由该样本估计的回归方程（样本回归函数） 为：
i 1
n
2
ˆ ˆ X ˆ X ˆ X ))2 Q (Yi ( 0 1 1i 2 2i k ki
i 1
n
于是得到关于待估参数估计值的正规方程组：
ˆ ˆ X ˆ X ˆ X ) Y ( 0 1 1i 2 2i k ki i ˆ ˆ X ˆ X ˆ X ) X Y X ( 0 1 1i 2 2i k ki 1i i 1i ˆ ˆ X ˆ X ˆ X ) X Y X ( 0 1 1i 2i 2i k ki 2i i 2i ˆ ˆ ˆ ˆ ( 0 1 X 1i 2 X 2 i k X ki ) X ki Yi X ki
习惯上：把常数项看成为一个虚变量的系 数，该虚变量的样本观测值始终取1。这样： 模型中解释变量的数目为（k +1）。
Yi 0 1 X 1i 2 X 2 i k X ki i
也被称为 总体回归函数 的 随机表达形式 。它的 非随机表达式为:

第三章多元线性回归模型（stata）

第三章多元线性回归模型（stata）

第三章多元线性回归模型（stata）⼀、邹式检验（突变点检验、稳定性检验）1.突变点检验1985—2002年中国家⽤汽车拥有量（t y ，万辆）与城镇居民家庭⼈均可⽀配收⼊（t x ，元），数据见表。

表中国家⽤汽车拥有量（t y ）与城镇居民家庭⼈均可⽀配收⼊（t x ）数据年份 t y （万辆） t x （元）年份 t y （万辆） t x （元）1985 1994 1986 1995 4283 1987 1996 1988 1997 1989 1998 1990 1999 5854 1991 2000 6280 1992 2001 19932002下图是关于t y 和t x 的散点图：从上图可以看出，1996年是⼀个突变点，当城镇居民家庭⼈均可⽀配收⼊突破元之后，城镇居民家庭购买家⽤汽车的能⼒⼤⼤提⾼。

现在⽤邹突变点检验法检验1996年是不是⼀个突变点。

：两个字样本（1985—1995年，1996—2002年）相对应的模型回归参数相等HH：备择假设是两个⼦样本对应的回归参数不等。

1在1985—2002年样本范围内做回归。

在回归结果中作如下步骤(邹⽒检验)：1、 Chow 模型稳定性检验（lrtest）⽤似然⽐作chow检验，chow检验的零假设：⽆结构变化，⼩概率发⽣结果变化* 估计前阶段模型* 估计后阶段模型* 整个区间上的估计结果保存为All* ⽤似然⽐检验检验结构没有发⽣变化的约束得到结果如下;(如何解释)2.稳定性检验（邹⽒稳定性检验）以表为例，在⽤1985—1999年数据建⽴的模型基础上，检验当把2000—2002年数据加⼊样本后，模型的回归参数时候出现显著性变化。

* ⽤F-test作chow间断点检验检验模型稳定性* chow检验的零假设：⽆结构变化，⼩概率发⽣结果变化* 估计前阶段模型* 估计后阶段模型* 整个区间上的估计结果保存为All* ⽤F 检验检验结构没有发⽣变化的约束*计算和显⽰ F 检验统计量公式，零假设：⽆结构变化然后 dis f_test 则得到结果;* F 统计量的临界概率然后得到结果* F 统计量的临界值然后得到结果(如何解释)⼆、似然⽐（LR ）检验有中国国债发⾏总量（t DEBT ，亿元）模型如下：0123t t t t t DEBT GDP DEF REPAY u ββββ=++++其中t GDP 表⽰国内⽣产总值（百亿元），t DEF 表⽰年财政⾚字额（亿元），t REPAY 表⽰年还本付息额（亿元）。

计量经济学第三章第3节多元线性回归模型的显著性检验

计量经济学第三章第3节多元线性回归模型的显著性检验
2
当增加一个对被解释变量有较大影响的解释变量时， 残差平方和减小的比n-k-1 减小的更显著，拟合优度 就增大，这时就可以考虑将该变量放进模型。 如果增加一个对被解释变量没有多大影响的解释变量， 残差平方和减小没有n-k-1减小的显著，拟合优度会减 小，其说明模型中不应该引入这个不重要的解释变量， 可以将其剔除。
在对话框中输入：
y c x y(-1)
y c x y(-1) y(-2)
字母之间用空格分隔。 注：滞后变量不需重新形成新的时间序列，软件 自动运算实现，k期滞后变量，用y(-k)表示。
• 使用k期滞后变量，数据将损失k个样本观察值， 例如：
序号 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 y 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Y(-1) Y(-2) Y(-3)
2
2
2
*赤池信息准则和施瓦茨准则
• 为了比较所含解释变量个数不同的多元回归模型的 拟合优度，常用的标准还有: 赤池信息准则（Akaike information criterion, AIC） e e 2( k 1) AIC ln n n 施瓦茨准则（Schwarz criterion，SC）
一元、二元模型的系数均大于0，符合经济意义，三元模型 系数的符号与经济意义不符。 用一元回归模型的预测值是1758.7，二元回归模型的预测值 是1767.4，2001年的实际值是1782.2。一元、二元模型预测 的绝对误差分别是23.5、14.8。
3) 三个模型的拟合优度与残差
二元：R2 =0.9954，E2 ei2 13405 三元：R2 =0.9957，E3 ei2 9707
746.5 788.3

[整理版]第三章多元线性回归模型

[整理版]第三章多元线性回归模型

第三章 多元线性回归模型一、名词解释1、多元线性回归模型2、调整的决定系数2R3、偏回归系数4、正规方程组5、方程显著性检验二、单项选择题1、在模型0112233t t t t t Y X X X ββββμ=++++的回归分析结果中，有462.58F =，0.000000F p =的值，则表明 （ ）A 、解释变量2t X 对t Y 的影响不显著B 、解释变量1t X 对t Y 的影响显著C 、模型所描述的变量之间的线性关系总体上显著D 、解释变量2t X 和1t X 对t Y 的影响显著2、设k 为回归模型中的实解释变量的个数，n 为样本容量。

则对回归模型进行总体显著性检验(F 检验)时构造的F 统计量为 （ ）A 、(1)ESS k F RSS n k =-- B 、(1)()ESS k F RSS n k -=-C 、ESS F RSS =D 、1RSSF TSS=-3、已知二元线性回归模型估计的残差平方和为2800ie=∑，估计用样本容量为23n =，则随机误差项t μ的方差的OLS 估计值为 （ ）A 、33.33B 、 40C 、 38.09D 、36.364、在多元回归中，调整后的决定系数2R 与决定系数2R 的关系为 （ ）A 、22R R <B 、22R R >C 、22R R =D 、2R 与2R 的关系不能确定5、下面说法正确的有 （ ）A 、时间序列数据和横截面数据没有差异B 、对回归模型的总体显著性检验没有必要C 、总体回归方程与样本回归方程是有区别的D 、决定系数2R 不可以用于衡量拟合优度6、根据调整的可决系数2R 与F 统计量的关系可知，当21R =时，有 （ ）A 、F=0B 、F=－1C 、F →+∞D 、F=-∞7、线性回归模型的参数估计量ˆβ是随机向量Y 的函数，即1ˆ()X X X Y β-''=。

ˆβ是 （ ）A 、随机向量B 、非随机向量C 、确定性向量D 、常量8、下面哪一表述是正确的 （ ）A 、线性回归模型01i i i Y X ββμ=++的零均值假设是指110ni i n μ==∑B 、对模型01122i i i i Y X X βββμ=+++进行方程显著性检验（即F 检验），检验的零假设是0012:0H βββ===C 、相关系数较大意味着两个变量存在较强的因果关系D 、当随机误差项的方差估计量等于零时，说明被解释变量与解释变量之间为函数关系9、对于01122ˆˆˆˆi i i k ki iY X X X e ββββ=+++++…，如果原模型满足线性模型的基本假设则在零假设0j β=下，统计量ˆˆ()j j s ββ（其中ˆ()js β是j β的标准误差）服从 （ ）A 、()t n k -B 、(1)t n k --C 、(1,)F k n k --D 、(,1)F k n k --10、下列说法中正确的是 （ ）A 、如果模型的R 2很高，我们可以认为此模型的质量较好B 、如果模型的R 2很低，我们可以认为此模型的质量较差C 、如果某一参数不能通过显著性检验，我们应该剔除该解释变量D 、如果某一参数不能通过显著性检验，我们不应该随便剔除该解释变量三、多项选择题1、残差平方和是指 （ ）A 、随机因素影响所引起的被解释变量的变差B 、解释变量变动所引起的被解释变量的变差C 、被解释变量的变差中，回归方程不能作出解释的部分D 、被解释变量的总离差平方和回归平方之差E 、被解释变量的实际值与拟合值的离差平方和2、回归平方和是指 （ ）A 、被解释变量的观测值i Y 与其均值Y 的离差平方和B 、被解释变量的回归值ˆiY 与其均值Y 的离差平方和C 、被解释变量的总体平方和2i Y ∑与残差平方和2i e ∑之差D 、解释变量变动所引起的被解释变量的离差的大小E 、随机因素影响所引起的被解释变量的离差大小3、对模型满足所有假定条件的模型01122i i i i Y X X βββμ=+++进行总体显著性检验，如果检验结果总体线性关系显著，则很可能出现 （ ）A 、120ββ==B 、120,0ββ≠=C 、120,0ββ≠≠D 、120,0ββ=≠E 、120,0ββ==4、设k 为回归模型中的参数个数（包含截距项）则总体线性回归模型进行显著性检验时所用的F 统计量可以表示为 （ ）A 、22ˆ()/(1)/i i iY Y n k e k---∑∑ B 、22ˆ()//(1)iiiY Y k e n k ---∑∑C 、22/(1)/(1)R kR n k --- D 、22(1)/(1)/R n k R k ---E 、22/(1)(1)/R n k R k---5、在多元回归分析中，调整的可决系数2R 与可决系数2R 之间 （ ）A 、22R R <B 、22R R ≥C 、2R 只可能大于零D 、2R 可能为负值E 、2R 不可能为负值四、判断题1、满足基本假设条件下，样本容量略大于解释变量个数时，可以得到各参数的唯一确定的估计值，但参数估计结果的可靠性得不到保证 （ ）2、在多元线性回归中，t 检验和F 检验缺一不可。

第三章多元线性回归模型

第三章多元线性回归模型

( k + 1 )×1
1 2 μ= M n n ×1
用来估计总体回归函数的样本回归函数 ： 样本回归函数为： 样本回归函数
Yi = β 0 + β1 X1i + β 2 X 2i + L+ β ki X ki
样本观测值: 样本观测值:
Yi = β0 +β1X1i +β2 X2i +L+βkiXki +ei
b10、 β1的经济涵义、先验符号？
例1 “期望扩充”菲利普斯曲线
估计结果
原始菲利普斯曲线
yt = 6.127172+ 0.244934x1t se : 4.285283 0.630456 t : 1.429817 0.388502 p : 0.180552 0.705058 R2 = 0.013536 F = 0.150934 p( F ) = 0.705058
1i 2 i 2 1i
2 2i
对有k 对有k个解释变量的多元回归模型
, 对于随机抽取的n组观测值 (Yi , X ji ),i =1,2,L n, j = 0,1,2,Lk
如果样本函数 样本函数的参数估计值已经得到，则有： 样本函数
Yi = β 0 + β 1 X 1i + β 2 X 2i + L + β ki X Ki
n n
n
i=1,2…n
2
Q = ∑ei2 = ∑(Yi Yi )2 = ∑(Yi (β0 + β1X1i + β2 X2i +L+ βk Xki ))
i =1 i=1
i=1
根据最小二乘原理 最小二乘原理， 最小二乘原理 参数估计值应该是右列 方程组的解

第三章 多元回归模型

第三章 多元回归模型
其计算公式如下:
r0i,12i1i1k
r r r 0i,12i1i1k 1 0k ,12k 1 ik ,12i1i1k 1
1 r02k,12k1
1
r2
ik ,12i1i1k
1
问题：在多元回归中 r12(i1)(i1)k ,0 是越大越好，
还是越小越好？
17
模型显著性检验（F检验）: F统计量
核心思想：残差平方和最小准则
min ei2 min yi yˆi 2
min yi ˆ0 ˆ1x1i ˆ2x2i ˆk xki 2
求解原理
ei2
ˆ j
0
结论
j 0,1,2,, k
ˆ X ' X 1 X 'Y
8
例子
经过研究，发现家庭书刊消费水平受家庭 收入及户主教育年数的影响。现对某地区 的家庭进行抽样调查，得到的样本数据如 表所示，其中 y 表示家庭书刊消费水平
其中，n k 1为 ei2 的自由度，n 1 为 yi y2
的自由度
引入修正的样本决定系数R 2的作用：
用自由度调整后，可以消除拟合优度评价中解释变量多 少对决定系数计算的影响
对于包含的解释变量个数不同的模型，可以用调整后的 决定系数直接比较它们的拟合优度的高低，但不能用原 来未调整的决定系数来比较
零阶偏相关系数、一阶偏相关系数、k 1 阶偏相关系数
r01 为零阶偏相关系数、 r02,1 称为一阶偏相关系数、 r01,23 称
为二阶偏相关系数、r01,234 称为三阶偏相关系数，依此类推
16
偏相关系数：一般公式
一般地，在研究多个变量的偏相关系数时，因变量 y
与解释变量 xi i 1,2,, k 的k 1 阶偏相关系数时，

计量经济学课件：第三章 多元线性回归模型

计量经济学课件：第三章 多元线性回归模型

第三章 多元线性回归模型第一节 多元线性回归模型及基本假定问题：只有一个解释变量的线性回归模型能否满足分析经济问题的需要？简单线性回归模型的主要缺陷是：把被解释变量Y 看成是解释变量X 的函数是前提是，在其它条件不变的情况下，并且，所有其它影响Y 的因素都应与X 不相关，但这在实际情况中很难满足。

怎样在一元线性回归的基础上引入多元变量的回归？ 看教科书第72—73页关于汽车销售量的影响因素的讨论。

一、多元线性回归模型的意义1、建立多元线性回归模型的意义，即一元线性回归模型的缺陷，多个主要影响因素的缺失对模型的不利影响。

在一元线性回归模型中，如果总体回归函数的设定是正确的，那么，根据样本数据得到的样本回归模型就应该有较好的拟合效果，这时，可决系数就应该较大。

相反，如果在模型设定时忽略了影响被解释变量的某些重要因素，拟合效果可能就会较差，此时可决系数会偏低，并且由于忽略了一些重要变量而对误差项的影响会加大，这时误差项会表现出一些违背假定的情况。

2、从一个解释变量到多个解释变量的演变。

一个生产函数的例子，一个商品需求函数的例子，（教材第74页）。

二、多元线性回归模型及其矩阵表示1、一般线性回归模型的数学表达式。

设 12233i ii k k ii Y XXXu ββββ=+++++i=1，2，3，…，n在模型表达式里，1β仍是截距项，它反映的是当所有解释变量取值为零时，被解释变量Y 的取值；j β（j=2，3，…，k ）为斜率系数，它的经济含义：在其它变量不变的情况下，第j 个解释变量每变动一个单位，Y 平均增加（或减少）j β个单位，这就是所谓的运用边际分析法对多元变量意义下回归参数的解释。

因此，称j β为偏回归系数，它反映了第j 个解释变量对Y 的边际影响程度。

4、2、总体回归函数，即12233(|)i i i k ki E Y X X X X ββββ=++++3、样本回归函数，即12233ˆˆˆˆˆi i k k iY X X Xββββ=++++ 4、将n 个样本观测值代入上述表达式，可得到从形式上看，像似方程组的形式。

第3章 多元线性回归模型

第3章 多元线性回归模型

TSS
TSS
该统计量越接近于1，模型的拟合优度越高。
问题：在应用过程中发现，如果在模型中增加一个解 释变量， R2往往增大（Why?)
因为残差平方和往往随着解释变量个数的增加而减少。
这就给人一个错觉：要使得模型拟合得好，只要增加 解释变量即可。—— 但是，现实情况往往是，由增加 解释变量个数引起的R2的增大与拟合好坏无关，因此在 多元回归模型之间比较拟合优度，R2 就不是一个合适 的指标，必须加以调整。
所以，在多元线性回归模型中，依然有
n
n
即
yi2 （[ Yˆi Y） ei ]2
i 1
i 1
n
n
n
（Yˆi Y）2 ei2 2 e（i Yˆi Y）
i 1
i 1
i 1
n
n
（Yˆi Y）2 ei2
i 1
i 1
（3-20）
TSS ESS RSS
（3-21）
可决系数
R 2 ESS 1 RSS
μ~ N(0, 2I)
假设5，回归模型的设定是正确的。
第二节 多元线性回归模型的 参数估计
任务
模型结构参数 0 、1、2 、L 、k 的估计
随机误差项的方差 2 的估计
方法
普通最小二乘法
内容
一、参数的普通最小二乘估计 二、参数的普通最小二乘估计量的性质 三、普通最小二乘样本回归函数性质 四、随机误差项的方差的普通最小二乘估计 五、样本容量问题
第三章 经典单方程计量经济学模型： 多元线性回归模型
• 多元线性回归模型 • 多元线性回归模型的参数估计 • 多元线性回归模型的统计检验 • 多元线性回归模型的预测
§3.1 多元线性回归模型

第三章多元线性回归模型PPT课件

第三章多元线性回归模型PPT课件

n个样本 (Y,观 X,X测 , ,X 值 ) i1,2, ,n
i
1i
2i
ki
得Y： bbXbX bXu
i
0
1 1i
2 2i
k ki i
Y1 b0 b1X11b2X21bkXk1u1 Y2 b0 b1X12b2X22bkXk2 u2 Yn b0 b1X1n b2X2n bkXknun
多元模型的矩阵表达式
E(NN)(X X )1 X X ( X X )1
2 ( X X )1
2.2 OLS回归线的性质
完全同一元情形：
（1）回归线过样本均值
Y 1 2 X 2i 3 X 3i ... k X ki
XX bˆ 1i ki 2
XX bˆ
2i ki
k
X2 ki
XY ki i
n
X 1i
X ki
X 1i
X2 1i
XX 1i ki
X 2i
X X 2i 1i
X X 2i ki
bˆ
X ki
XX ki 1i
0 bˆ bˆ12
Y X1iiYi
X2 ki
bˆk
XkYi i
正规方程
1
12
22
k2
X X X 1
1n
2n
kn
u 1
U
u
2
u n
二. 参数估计(OLS)
参数值估计 参数估计量的性质 偏回归系数的含义 正规方程 样本容量问题
1.参数值估计(OLS)
e n
Q
n
2
i
yi
2
yˆi
i1
i1
n
2
Yi bˆ0bˆ1 X1i bˆk Xki
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i = 1,2, L , n
回归剩余（残差）： 回归剩余（残差）：
ˆ ei = Yi - Yi
21
二、多元线性回归模型的矩阵表示
k 1个解释变量的多元线性回归模型的 n (通常大
于k)个观测 样本， 样本，可表示为
Y1 = β1 + β2 X21 + β3 X31 + ... + βk Xk1 + u1
如收入、价格、费用、道路状况、能源、政策环境等） （如收入、价格、费用、道路状况、能源、政策环境等）
各种因素对汽车销量影响的性质怎样？（正、负） 各种因素对汽车销量影响的性质怎样？ 各种因素影响汽车销量的具体数量关系是什么？ 各种因素影响汽车销量的具体数量关系是什么？ 所得到的数量结论是否可靠？ 所得到的数量结论是否可靠？ 中国汽车行业今后的发展前景怎样？ 中国汽车行业今后的发展前景怎样？应当如何制定汽车的 产业政策？ 产业政策？ 很明显，只用一个解释变量已很难分析汽车产业的发展, 很明显，只用一个解释变量已很难分析汽车产业的发展 还需要寻求有更多个解释变量情况的回归分析方法。 还需要寻求有更多个解释变量情况的回归分析方法。下面 多元线性回归模型。 介绍——多元线性回归模型。 介绍
11
怎样分析多种因素的影响？ 怎样分析多种因素的影响？
分析中国汽车行业未来的趋势,应具体分析这样一些问题： 分析中国汽车行业未来的趋势 应具体分析这样一些问题： 应具体分析这样一些问题 中国汽车市场发展的状况如何？ 用销售量观测） 中国汽车市场发展的状况如何？（用销售量观测） 影响中国汽车销量的主要因素是什么？ 影响中国汽车销量的主要因素是什么？
假定4：随机扰动项与解释变量不相关 假定4
12
计量经济学
第三章 多元线性回归模型
13
第三章 多元线性回归模型
本章主要讨论: 本章主要讨论:
●多元线性回归模型及古典假定 ●多元线性回归模型的估计 ●多元线性回归模型的检验 ●多元线性回归模型的预测 最后， 最后，利用上述理论与方法研究一个实 例——电力消费问题。
14
第一节 多元线性回归模型及古典假定
是什么因素导致中国汽车数量的增长? 是什么因素导致中国汽车数量的增长
影响中国汽车行业发展的因素并不是单一的，经济增长、 影响中国汽车行业发展的因素并不是单一的，经济增长、 消费趋势、市场行情、业界心态、能源价格、道路发展、 消费趋势、市场行情、业界心态、能源价格、道路发展、内 外环境，都会使中国汽车行业面临机遇和挑战。 外环境，都会使中国汽车行业面临机遇和挑战。
∑x
2 i
ˆ SE ( β1 ) = σ
N ∑ xi2
OLS估计式是最佳线性无偏估计式。 估计式是最佳线性无偏估计式。 估计式是最佳线性无偏估计式
5
7、 σ 2 的无偏估计
σ2 =
^
ei2 ∑ n−2
8、对回归系数区间估计的思想和方法
ˆ ˆ ˆ ˆ P[ β 2 − tα SE ( β 2 ) ≤ β 2 ≤ β 2 + tα SE ( β 2 )] = 1 − α
24
三、多元线性回归中的基本假定
假定1 假定1：零均值假定 E(ui ) = 0 ( i =1,2,L, n) 或
E (u) = 0
假定2和假定3 假定2和假定3：同方差和无自相关假定
Cov(ui , u j ) = E[(ui -Eui )(u j -Eu j )] = E(uu j ) = i
+
∑e
2 i 2 i
∑y
r
2
=
∑ ∑
^ 2
y y
2 i
r
2
∑e = 1− ∑y
2 i 2 i
7
10、对回归系数的假设检验 、 假设检验的基本思想 对回归系数 t 检验的思想与方法
t =
*
ˆ β2 − β2 ˆ SE ( β 2 )
^
=
ˆ β2 ˆ SE ( β 2 )
^
~ t (n − 2)
用 P 值判断参数的显著性
结论:只要 不为0, 结论 只要b32不为 β 2与α 2不同 只要 进一步,u 有区别. 进一步 i与u1i有区别
18
多元线性回归模型的线性性
指对各个回归系数而言是“线性”的，对变量则 指对各个回归系数而言是“线性” 可是线性的， 可是线性的，也可是非线性的 例如： 例如：生产函数
Y = AL K u
中国经济的快速发展，使居民收入不断增加， 中国经济的快速发展，使居民收入不断增加，数以百万 计的中国人开始得以实现拥有汽车的梦想， 计的中国人开始得以实现拥有汽车的梦想，中国也成为世界 上成长最快的汽车市场。 上成长最快的汽车市场。 中国交通部副部长在中国交通可持续发展论坛上做出预 测 :“2020年，中国的民用汽车保有量将比 年 中国的民用汽车保有量将比2003年的数字 年的数字 增长６ 亿辆左右” 增长６倍，达到1.4亿辆左右”。 达到 亿辆左右
取自然对数
α
β
ln Y = ln A + α ln L + β ln K + ln u
19
多元总体回归函数
Y 的总体条件均值表示为多个解释变量的函数
E(Yi X2i , X3i ,..., Xki ) = β1 + β2 X2i + β3 X3i + ... + βk Xki
总体回归函数也可表示为: 总体回归函数也可表示为:
2 2
^
^
6
9、拟合优度：样本回归线对样本观测数据拟合 、拟合优度： 的优劣程度， 的优劣程度， 可决系数：在总变差分解基础上确定的， 可决系数：在总变差分解基础上确定的，模 型解释了的变差在总变差中的比重 可决系数的计算方法、特点与作用。 可决系数的计算方法、特点与作用。
1=
∑y ∑y
^ 2 2 i
Y2 = β1 + β2 X22 + β3 X32 + ... + βk Xk 2 + u2
M
Yn = β1 + β2 X2n + β3 X3n + ... + βk Xkn + un
22
用矩阵表示
Y 1 X21 L Xk1 β1 u1 1 Y 1 X L Xk 2 β2 u2 22 2 = + M M M M M M Yn 1 X2n L Xkn βk un
1
3、总体回归函数（PRF）：将总体被解释变量Y的条件 、总体回归函数（ ）：将总体被解释变量 均值表现为解释变量X 的某种函数
E (Yi X i ) = β1 + β 2 X i or Yi = β1 + β 2 X i + ui
样本回归函数（ ）：将被解释变量 样本回归函数（SRF）：将被解释变量Y 的样本条件均 值表示为解释变量X 的某种函数
9
被解释变量个别值区间预测的方法
ˆ m t σ 1+ 1 + ( X F − X ) YF = YF α 2 ˆ n xi2 ∑
2
12、运用 运用EViews软件对简单的线性回归模型进行 运用 软件对简单的线性回归模型进行 估计和检验
今天开始学习第三章. 今天开始学习第三章.
10
先看问题:
中国汽车的保有量会达到1.4亿辆吗 ?
∑x y ∑x
i 2 i
i
ˆ ˆ β1 = Y − β 2 X
4
OLS 估计式的分布性质
期望： 期望 方差： 方差：
ˆ E (βk ) = βk
ˆ )= σ Var ( β 2
2 2 2
N ∑ xi2
X i2 ∑
X i2 ∑
标准差： 标准差： SE ( β ) = ˆ 2
β 2是X 2 i 对Yi的影响系数 α 2是X 2 i 对Yi的影响系数
并且
X 3i = b31 + b32 X 2 i + u3i
可以证明（见参考书 附录 附录7A.5的证明 的证明) 可以证明（见参考书[1]附录 的证明
ˆ ˆ ˆ α 2 = β 2 + β 3b32 + 误差项 , E (α 2 ) = β 2 + β 3b32
本节基本内容: 本节基本内容:
一、多元线性回归模型的意义 二、多元线性回归模型的矩阵表示 三、多元线性回归中的基本假定
15
一、多元线性回归模型的意义
例如:有两个解释变量的电力消费模型 例如 有两个解释变量的电力消费模型
Yi = β1 + β2 X2 + β3 X3 + ui
其中: 为各地区电力消费量； 其中 Yi 为各地区电力消费量； 为各地区国内生产总值（ ） X 2为各地区国内生产总值（GDP）； 为各地区电力价格变动。 X 3为各地区电力价格变动。 模型中参数的意义是什么呢? 模型中参数的意义是什么呢
16
多元线性回归模型的一般形式
一般形式： 一般形式：对于有 k -1个解释变量的线性回归模型 个解释变量的线性回归模型
Yi = β1 + β 2 X 2 i + β 3 X 3i + ... + β k X ki + ui
模型中参数 β j ( j = 1,2,..., k) 是偏回归系数，样本容量 是偏回归系数， 为
8
11、对被解释变量的预测 、 被解释变量平均值预测与个别值预测的关系
ˆ ˆ ˆ Yi = β1 + β 2 X i
被解释变量平均值的点预测和区间预测的方法
( X F − X )2 ˆ ( X F − X )2 1 ˆ −t σ 1 + ˆ + [YF α 2 ˆ , YF + tα 2σ ] 2 2 n n ∑ xi ∑ xi