第7章 分布滞后模型与自回归模型多重共线性
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计量经济学复习知识点重点难点计量经济学知识点第一章导论1、计量经济学的研究步骤:模型设定、估计参数、模型检验、模型应用。
2、计量经济学是统计学、经济学和数学的结合。
3、计量经济学作为经济学的一门独立学科被正式确立的标志:1930年12月国际计量经济学会的成立。
4、计量经济学是经济学的一个分支学科。
第二章简单线性回归模型1、在总体回归函数中引进随机扰动项的原因:①作为未知影响因素的代表;②作为无法取得数据的已知因素的代表;③作为众多细小影响因素的综合代表;④模型的设定误差;⑤变量的观测误差;⑥经济现象的内在随机性。
2、简单线性回归模型的基本假定:①零均值假定;②同方差假定;③随机扰动项和解释变量不相关假定;④无自相关假定;⑤正态性假定。
3、OLS回归线的性质:①样本回归线通过样本均值;②估计值的均值等于实际值的均值;③剩余项ei的均值为零;④被解释变量的估计值与剩余项不相关;⑤解释变量与剩余项不相关。
4、参数估计量的评价标准:无偏性、有效性、一致性。
5、OLS估计量的统计特征:线性特性、无偏性、有效性。
6、可决系数R2的特点:①可决系数是非负的统计量;②可决系数的取值范围为[0,1];③可决系数是样本观测值的函数,可决系数是随抽样而变动的随机变量。
第三章多元线性回归模型1、多元线性回归模型的古典假定:①零均值假定;②同方差和无自相关假定;③随机扰动项和解释变量不相关假定;④无多重共线性假定;⑤正态性假定。
2、估计多元线性回归模型参数的方法:最小二乘估计、极大似然估计、矩估计、广义矩估计。
3、参数最小二乘估计的性质:线性性质、无偏性、有效性。
4、可决系数必定非负,但是根据公式计算的修正的可决系数可能为负值,这时规定为0。
5、可决系数只是对模型拟合优度的度量,可决系数越大,只是说明列入模型中的解释变量对被解释变量的联合影响程度越大,并非说明模型中各个解释变量对被解释变量的影响程度也大。
6、当R2=0时,F=0;当R2越大时,F值也越大;当R2=1时,F→∞。
《计量经济学》实验报告实验课题:各章节案列分析姓名:茆汉成班级:会计学12-2班学号: 2012213572指导老师:蒋翠侠报告日期: 2015.06.18目录第二章简单线性回归模型案例 01 问题引入 02 模型设定 03 估计参数 (2)4 模型检验 (2)第三章多元线性回归模型案例 (4)1 问题引入 (4)2 模型设定 (4)3 估计参数 (5)4 模型检验 (5)第四章多重线性案例 (7)1 问题引入 (7)2 模型设定 (7)3 参数估计 (7)4 对多重共线性的处理 (8)第五章异方差性案例 (10)1 问题引入 (10)2 模型设定 (10)3 参数估计 (10)4 异方差检验 (11)5 异方差性的修正 (13)第六章自相关案例 (14)1 问题引入 (14)2 模型设定 (14)3 用OLS估计 (14)4 自相关其他检验 (15)5 消除自相关 (16)第七章分布滞后模型与自回归模型案例 (18)7.2案例1 (18)1 问题引入 (18)2 模型设定 (18)3 参数估计 (18)7.3案例2 (20)1 问题引入 (20)2 模型设定 (20)3、回归分析 (20)4模型检验 (22)第八章虚拟变量回归案例 (23)1 问题引入 (23)2 模型设定 (23)3 参数估计 (25)4 模型检验 (26)第二章简单线性回归模型案例1、问题引入居民消费在社会经济的持续发展中有着重要的作用。
适度的居民消费规模和合理的消费模型是人民生活水平的具体体现,有利于经济持续健康的增长。
随着社会信息化程度和居民的收入水平的提高,计算机的运用越来越普及,作为居民耐用消费品重要代表的计算机已经为众多的城镇居民家庭所拥有。
研究中国各地区城镇居民计算机拥有量与居民收入水平的数量关系。
影响居民计算机拥有量的因素有多种,但从理论和经验分析,最主要的影响因素应是居民收入水平。
从理论上说居民收入水平越高,居民计算机拥有量越多。
第七章 多重共线性习题与答案1、多重共线性产生的原因是什么?2、检验多重共线性的方法思路是什么?有哪些克服方法?3、考虑一下模型:Y t =β1+β2X t +β3X 1-t +4βX 2-t +5βX 3-t +6βX 4-t +u t其中Y =消费,X =收入,t =时间。
上述模型假定了时间t 的消费支出不仅是时间t 的收入,而且是以前多期的收入的函数。
例如,1976年第一季度的消费支出是同季度收入合1975年的四个季度收入的函数。
这类模型叫做分布滞后模型(distributed lag models )。
我们将在以后的一掌中加以讨论。
(1) 你预期在这类模型中有多重共线性吗?为什么?(2)如果预期有多重共线性,你会怎么样解决这个问题?4、已知回归模型μβα++=N E ,式中E 为某类公司一名新员工的起始薪金(元),N 为所受教育水平(年)。
随机扰动项μ的分布未知,其他所有假设都满足。
(1)从直观及经济角度解释α和β。
(2)OLS 估计量αˆ和βˆ满足线性性、无偏性及有效性吗?简单陈述理由。
(3)对参数的假设检验还能进行吗?简单陈述理由。
5、根据1899—1922年在美国制造业部门的年度数据,多尔蒂(Dougherty )获得如下回归结果:LogY=2.81 - 0.53logK+ 0.91logL + 0.047tSe =(1.38)(0.34) (0.14) (0.021)R 2=0.97 F=189.8其中Y =实际产生指数,K=实际资本投入指数,L=实际劳力投入指数,t =时间或趋势。
利用同样数据,他又获得一下回归:(1)回归中有没有多重共线性?你怎么知道?(2)在回归(1)中,logK 的先验符号是什么?结果是否与预期的一致?为什么或为什么不?(3)你怎样替回归的函数形式(1)做辩护:(提示:柯柏—道格拉斯生产函数。
)(4)解释回归(1)在此回归中趋势变量的作用为何?(5)估计回归(2)的道理何在?(6)如果原先的回归(1)有多重共线性,是否已被回归(2)减弱?你怎样知道?(7)如果回归(2)被别看作回归(1)的一个受约束形式,作者施加的约束是什么呢?(提示:规模报酬)你怎样知道这个约束是否正确?你在哪一种检验?说明你的计算。
第七章 分布滞后模型与自回归模型一、判断题1. 无限分布滞后模型不可以转换为一阶自回归模型。
( F )2. 局部调整模型变换后得到的一阶自回归模型可以应用OLS 法估计。
( T )3. 估计自回归模型的问题仅在于滞后被解释变量的存在可能导致它与随机扰动项相关。
(F )4. 自回归模型的产生背景都是相同的。
( F )5. 库伊克模型和自适应预期模型都存在解释变量与随机扰动项相关问题。
( T ) 二、单项选择题1.设无限分布滞后模型为t 0t 1t-12t-2t Y = + X + X +X ++ U αβββ,且该模型满足Koyck 变换的假定,则长期影响系数为( C )。
A .0βλB . 01βλ+C .01βλ- D .不确定 2.对于分布滞后模型,时间序列的序列相关问题,就转化为( B )。
A .异方差问题B .多重共线性问题C .多余解释变量D .随机解释变量3.在分布滞后模型01122t t t t t Y X X X u αβββ--=+++++中,短期影响乘数为( D )。
A .11βα- B . 1β C .01βα- D .0β 4.对于自适应预期模型变换后的自回归模型,估计模型参数应采用( D ) 。
A .普通最小二乘法B .间接最小二乘法C .二阶段最小二乘法D .工具变量法5.经过库伊克变换后得到自回归模型,该模型参数的普通最小二乘估计量是( D ) 。
A .无偏且一致B .有偏但一致C .无偏但不一致D .有偏且不一致6.下列属于有限分布滞后模型的是( D )。
A .01122t t t t t Y X Y Y u αβββ--=+++++B .01122t t t t k t k t Y X Y Y Y u αββββ---=++++++ C . 01122t t t t t Y X X X u αβββ--=+++++ D .01122t t t t k t k t Y X X X X u αββββ---=++++++7.消费函数模型12ˆ4000.50.30.1t t t t C I I I --=+++,其中I 为收入,则当期收入t I 对未来消费2t C +的影响是:t I 增加一单位,2t C +增加( C )。
第一章 绪论思考题1.1怎样理解产生于西方国家的计量经济学能够在中国的经济理论研究和现代化建设中发挥重要作用?答:计量经济学的产生源于对经济问题的定量研究,这是社会经济发展到一定阶段的客观需要。
计量经济学的发展是与现代科学技术成就结合在一起的,它反映了社会化大生产对各种经济因素和经济活动进行数量分析的客观要求。
经济学从定性研究向定量分析的发展,是经济学逐步向更加精密、更加科学发展的表现。
我们只要坚持以科学的经济理论为指导,紧密结合中国经济的实际,就能够使计量经济学的理论与方法在中国的经济理论研究和现代化建设中发挥重要作用。
1.2理论计量经济学和应用计量经济学的区别和联系是什么?答:计量经济学不仅要寻求经济计量分析的方法,而且要对实际经济问题加以研究,分为理论计量经济学和应用计量经济学两个方面。
理论计量经济学是以计量经济学理论与方法技术为研究内容,目的在于为应用计量经济学提供方法论。
所谓计量经济学理论与方法技术的研究,实质上是指研究如何运用、改造和发展数理统计方法,使之成为适合测定随机经济关系的特殊方法。
应用计量经济学是在一定的经济理论的指导下,以反映经济事实的统计数据为依据,用计量经济方法技术研究计量经济模型的实用化或探索实证经济规律、分析经济现象和预测经济行为以及对经济政策作定量评价。
1.3怎样理解计量经济学与理论经济学、经济统计学的关系?答:1、计量经济学与经济学的关系。
联系:计量经济学研究的主体—经济现象和经济关系的数量规律;计量经济学必须以经济学提供的理论原则和经济运行规律为依据;经济计量分析的结果:对经济理论确定的原则加以验证、充实、完善。
区别:经济理论重在定性分析,并不对经济关系提供数量上的具体度量;计量经济学对经济关系要作出定量的估计,对经济理论提出经验的内容。
2、计量经济学与经济统计学的关系。
联系:经济统计侧重于对社会经济现象的描述性计量;经济统计提供的数据是计量经济学据以估计参数、验证经济理论的基本依据;经济现象不能作实验,只能被动地观测客观经济现象变动的既成事实,只能依赖于经济统计数据。
计量经济学课后思考题答案第五章异⽅差性思考题5.1 简述什么是异⽅差?为什么异⽅差的出现总是与模型中某个解释变量的变化有关?答:设模型为,如果其他假定均不变,但模),....,,(....n 21i X X Y i i 33i 221i =µ+β++β+β=型中随机误差项的⽅差为,则称具有异⽅差性。
由于异⽅差性),...,,()(n 21i Var 2i i =σ=µi µ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,所以异⽅差的出现总是与模型中某个解释变量的变化有关。
5.2 试归纳检验异⽅差⽅法的基本思想,并指出这些⽅法的异同。
答:各种异⽅差检验的共同思想是,基于不同的假定,分析随机误差项的⽅差与解释变量之间的相关性,以判断随机误差项的⽅差是否随解释变量变化⽽变化。
其中,⼽德菲尔德-跨特检验、怀特检验、ARCH 检验和Glejser 检验都要求⼤样本,其中⼽德菲尔德-跨特检验、怀特检验和Glejser 检验对时间序列和截⾯数据模型都可以检验,ARCH 检验只适⽤于时间序列数据模型中。
⼽德菲尔德-跨特检验和ARCH 检验只能判断是否存在异⽅差,怀特检验在判断基础上还可以判断出是哪⼀个变量引起的异⽅差。
Glejser 检验不仅能对异⽅差的存在进⾏判断,⽽且还能对异⽅差随某个解释变量变化的函数形式进⾏诊断。
5.3 什么是加权最⼩⼆乘法?它的基本思想是什么?答:以⼀元线性回归模型为例:12i i i Y X u ββ=++经检验存在异⽅差,公式可以表i µ⽰为22var()()i i i u f X σσ==。
选取权数,当越⼩时,权数越⼤。
当 i w 2i σi w 越⼤时,权数越⼩。
将权数与残差平⽅相乘以后再求和,得到加权的残差平⽅和:2i σi w ,求使加权残差平⽅和最⼩的参数估计值。
这种2i 21i 2i i X Y w e w )(**β-β-=∑∑**??21ββ和求解参数估计式的⽅法为加权最⼩⼆乘法。
计量经济学课程教案第7章 分布滞后模型与自回归模型7.1 滞后效应与滞后变量模型在经济运行过程中,广泛存在时间滞后效应。
某些经济变量不仅受到同期各种因素的影响,而且也受到过去某些时期的各种因素甚至自身的过去值的影响。
通常把这种过去时期的,具有滞后作用的变量叫做滞后变量(Lagged Variable ),含有滞后变量的模型称为滞后变量模型。
滞后变量模型考虑了时间因素的作用,使静态分析的问题有可能成为动态分析。
含有滞后解释变量的模型,又称动态模型(Dynamical Model )。
一、滞后效应与与产生滞后效应的原因因变量受到自身或另一解释变量的前几期值影响的现象称为滞后效应。
表示前几期值的变量称为滞后变量。
如:消费函数通常认为,本期的消费除了受本期的收入影响之外,还受前1期,或前2期收入的影响: C t =β0+β1Y t +β2Y t-1+β3Y t-2+μt Y t-1,Y t-2为滞后变量。
产生滞后效应的原因1、心理因素:人们的心理定势,行为方式滞后于经济形势的变化,如中彩票的人不可能很快改变其生活方式。
2、技术原因:如当年的产出在某种程度上依赖于过去若干期内投资形成的固定资产。
3、制度原因:如定期存款到期才能提取,造成了它对社会购买力的影响具有滞后性。
二、滞后变量模型以滞后变量作为解释变量,就得到滞后变量模型。
它的一般形式为:q ,s :滞后时间间隔自回归分布滞后模型(autoregressive distributed lag model, ADL ):既含有Y 对自身滞后变量的回归,还包括着X 分布在不同时期的滞后变量有限自回归分布滞后模型:滞后期长度有限 无限自回归分布滞后模型:滞后期无限,(1)分布滞后模型(distributed-lag model )分布滞后模型:模型中没有滞后被解释变量,仅有解释变量X 的当期值及其若干期的滞后值:β0:短期(short-run)或即期乘数(impact multiplier),表示本期X 变化一单位对Y 平均值的影响程度。
βi (i=1,2…,s):动态乘数或延迟系数,表示各滞后期X 的变动对Y 平均值影响的大小。
称为长期(long-run )或均衡乘数(total distributed-lag multiplier ),表示X 变动一个单位,由于滞后效应而形成的对Y 平均值总影响的大小。
如果各期的X 值保持不变,则X 与Y 间的长期或均衡关系即为:XY E si i )()(0∑=+=βα∑=si i0βti t i si t X Y μβα++=-=∑0ts t s t t q t q t t t X X X Y Y Y Y μαααββββ+++++++++=----- 110221102、自回归模型(autoregressive model )自回归模型:模型中的解释变量仅包含X 的当期值与被解释变量Y 的一个或多个滞后值称为一阶自回归模型(first-order autoregressive model )。
§7.2 分布滞后模型的参数估计 一、分布滞后模型估计的困难无限期的分布滞后模型,由于样本观测值的有限性,使得无法直接对其进行估计。
有限期的分布滞后模型,OLS 会遇到如下问题: 1、没有先验准则确定滞后期长度;2、如果滞后期较长,将缺乏足够的自由度进行估计和检验;3、同名变量滞后值之间可能存在高度线性相关,即模型存在高度的多重共线性。
二、分布滞后模型的修正估计方法人们提出了一系列的修正估计方法,但并不很完善。
各种方法的基本思想大致相同:都是通过对各滞后变量加权,组成线性合成变量而有目的地减少滞后变量的数目,以缓解多重共线性,保证自由度。
(1)经验加权法根据实际问题的特点、实际经验给各滞后变量指定权数,滞后变量按权数线性组合,构成新的变量。
权数据的类型有:递减型即认为权数是递减的,X 的近期值对Y 的影响较远期值大。
如消费函数中,收入的近期值对消费的影响作用显然大于远期值的影响。
例如:滞后期为 3的一组权数可取值如下:1/2, 1/4, 1/6, 1/8则新的线性组合变量为:矩型:即认为权数是相等的,X 的逐期滞后值对值Y 的影响相同。
如滞后期为3,指定相等权数为1/4,则新的线性组合变量为:倒V 型权数先递增后递减呈倒“V”型。
例如:在一个较长建设周期的投资中,历年投资X 为产出Y 的影响,往往在周期期中投资对本期产出贡献最大。
如滞后期为4,权数可取为1/6, 1/4, 1/2, 1/3, 1/5则新变量为321181614121---+++=t t t t t X X X X W 432135*********----++++=t t t t t t X X X X X W 321241414141---+++=t t t t t X X X X W tt t t Y X Y μααα+++=-1210tqi i t i t t Y X Y μβαα+++=∑=-110经验权数法的优点是:简单易行 缺点是:设置权数的随意性较大通常的做法是:多选几组权数,分别估计出几个模型,然后根据常用的统计检验(R方检验,F检验,t 检验,D-W检验),从中选择最佳估计式。
(2)阿尔蒙(Almon )多项式法主要思想:针对有限滞后期模型,通过阿尔蒙变换,定义新变量,以减少解释变量个数,然后用OLS 法估计参数。
主要步骤为:第一步,阿尔蒙变换对于分布滞后模型假定其回归系数βi 可用一个关于滞后期i 的适当阶数的多项式来表示,即:其中,m<s-1。
阿尔蒙变换要求先验地确定适当阶数k ,例如取k=2,得(3)科伊克(Koyck )方法科伊克方法是将无限分布滞后模型转换为自回归模型,然后进行估计。
对于无限分布滞后模型:科伊克变换假设βi 随滞后期i 按几何级数衰减:其中,0<λ<1,称为分布滞后衰减率,1-λ称为调整速率(Speed of adjustment )。
科伊克模型的特点:(1)以一个滞后因变量Yt-1代替了大量的滞后解释变量Xt-i ,最大限度地节省了自由度,解决了滞后期长度s 难以确定的问题;(2)由于滞后一期的因变量Yt-1与Xt 的线性相关程度可以肯定小于X 的各期滞后值之间的相关程度,从而缓解了多重共线性。
但科伊克变换也同时产生了两个新问题: (1)模型存在随机项和vt 的一阶自相关性; (2)滞后被解释变量Yt-1与随机项vt 不独立。
这些新问题需要进一步解决。
§7.3 自回归模型的构造一个无限期分布滞后模型可以通过科伊克变换转化为自回归模型。
事实上,许多滞后变量模型都可以转化为自回归模型,自回归模型是经济生活中更常见的模型。
以适应预期模型以及局部调整模型为例进行说明。
一、自适应预期(Adaptive expectation )模型 在某些实际问题中,因变量Yt 并不取决于解释变量的当前实际值Xt ,而取决于Xt 的“预期水平”或“长期均衡水平”Xte。
ti t k k k s i t X i Y μαα+++=-==∑∑21))1((∑=+=mk kk i i 1)1(αβti t i si t X Y μβα++=-=∑0ti i t i t X Y μβα++=∑∞=-0ii λββ0=tsi t s i i t X i X i μααα+++++=∑∑=-=-022201)1()1(22121)1()1()1(+++=+=∑=i i i k k k i αααβ例如,家庭本期消费水平,取决于本期收入的预期值; 市场上某种商品供求量,决定于本期该商品价格的均衡值。
因此,自适应预期模型最初表现形式是 由于预期变量是不可实际观测的,往往作如下自适应预期假定:其中:r 为预期系数(coefficient of expectation ), 0≤r ≤1。
该式的经济含义为:“经济行为者将根据过去的经验修改他们的预期”,即本期预期值的形成是一个逐步调整过程,本期预期值的增量是本期实际值与前一期预期值之差的一部分,其比例为r 。
这个假定还可写成: 可将自适应预期模型转化为自回归模型。
二、局部调整(Partial Adjustment)模型局部调整模型主要是用来研究物资储备问题的。
例如,企业为了保证生产和销售,必须保持一定的原材料储备。
对应于一定的产量或销售量Xt ,存在着预期的最佳库存Yte 。
局部调整模型的最初形式为Yte 不可观测。
由于生产条件的波动,生产管理方面的原因,库存储备Yt 的实际变化量只是预期变化的一部分。
可见,局部调整模型转化为自回归模型§7.4 自回归模型的参数估计对于自回归模型估计时的主要问题:滞后被解释变量的存在可能导致它与随机扰动项相关,以及随机扰动项出现序列相关性。
因此,对自回归模型的估计主要需视滞后被解释变量与随机扰动项的不同关系进行估计。
以一阶自回归模型为例说明: 一、 工具变量法对于一阶自回归模型若Yt-1与μt 同期相关,则OLS 估计是有偏的,并且不是一致估计。
因此,对上述模型,通常采用工具变量法,即寻找一个新的经济变量Zt ,用来代替Yt-1。
参数估计量具有一致性。
在实际估计中,一般用X 的若干滞后的线性组合作为Yt-1的工具变量:由于原模型已假设随机扰动项μt 与解释变量X 及其滞后项不存在相关性,因此上述工具变量与μt 不再线性相关。
一个更简单的情形是直接用Xt-1作为Yt-1的工具变量。
二、普通最小二乘法t et tX Y μββ++=10)(11et t e t e tX X r X X ---=-et t e tX r rX X 1)1(--+=t t e tX Y μββ++=10tqi i t i t t Y X Y μβαα+++=∑=-110t t t t Y X Y μααα+++=-1210s t s t t t X X X Y ----++++=αααα 221101ˆ若滞后被解释变量Yt-1与随机扰动项μt 同期无关(如局部调整模型),可直接使用OLS 法进行估计,得到一致估计量。
注意:上述工具变量法只解决了解释变量与μt 相关对参数估计所造成的影响,但没有解决μt 的自相关问题。
事实上,对于自回归模型, μt 项的自相关问题始终存在,对于此问题,至今没有完全有效的解决方法。
唯一可做的,就是尽可能地建立“正确”的模型,以使序列相关性的程度减轻。
例7.4.1 建立中国长期货币流通量需求模型经验表明:中国改革开放以来,对货币需求量(Y)的影响因素,主要有资金运用中的贷款额(X)以及反映价格变化的居民消费者价格指数(P)。
注意:尽管D.W.=1.733,但不能据此判断自回归模型不存在自相关(Why?)。