最新41第四章经典单方程计量经济学模型异方差性汇总
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异方差性及其检验I 概念对于多元线性回归模型同方差性假设为 如果出现即对于不同的样本点,随机干扰项的方差不再是常数,而是互不相同,不具有等同的分散程度,则认为出现了异方差(Heteroskedasticity ) II 类型同方差性假定是指,回归模型中不可观察的随机误差项i u 以解释变量X 为条件的方差是一个常数,因此每个i u 的条件方差不随X 的变化而变化,即有2()i i f X σ=≠常数在异方差的情况下,总体中的随机误差项i u 的方差 2i σ不再是常数,通常它随解释变量值的变化而变化,即异方差一般可归结为三种类型:01122 1,2,,i i i k ki i Y X X X i n ββββμ=+++++=2(), 1,2,...,i Var i n μσ==2(), 1,2,...,i i Var i nμσ==2()i i f X σ=异方差类型图:III来源(1)截面数据(不同样本点除解释变量外其他影响差异大)(2)时间序列(规模差异)(3)分组数据、异常值等(4)模型函数形式设置不正确和数据变形不正确(5)边错边改学习模型IV影响计量经济学模型一旦出现异方差,如果仍然用普通最小二乘法估计模型参数,会产生一系列不良后果。
(1)参数估计量非有效(2)OLS估计的随机干扰项的方差不再是无偏的(3)基于OLS估计的各种统计检验非有效(4)模型的预测失效V检验异方差性,即相对于不同的样本点,也就是相对于不同的解释变量观测值,随机干扰项具有不同的方差,那么检验异方差性,也就是检验随机干扰项的方差与解释变量观测值之间的相关性。
一般检验方法如下:(1)图示检验法(2)帕克(Park)检验与戈里瑟(Gleiser)检验(3)G-Q(Goldfeld-Quandt)检验(4)F检验(5)拉格朗日乘子检验(6)怀特检验(具体步骤随后介绍)VI修正方法加权最小二乘法定义:加权最小二乘法是对原模型加权,使之变成一个新的不存在异方差性的模型,然后采用OLS法估计其参数。
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。
第四章 经典单方程计量经济学模型:放宽基本假定的模型前两章计量经济学模型的回归基于若干基本假设,应用普通最小二乘法得到了线性、无偏、有效的参数估计量。
但实际的计量经济学问题中,完全满足这些基本假定的情况不多。
称不满足基本假定的情况为基本假定违背。
以一元为例,重述基本假定:① i X 为确定性变量,非随机的(i X 确定,且j X 间互不相关;若多元回归时相关,称为多重共线性:()1rk X k <+; 若存在一个或多个解释变量是随机变量,称为随机解释变量问题);② 随机干扰项具有0均值,同方差:20,i i D E μμμσ==(2i i D μσ=即所谓异方差)③ cov(,)0,i j i j μμ=∀≠,随机干扰项互相独立,无序列相关(()cov ,0i j μμ≠,序列相关)。
④ ()cov ,0,1,2,...,,1,2,...,ji i X j k i n μ===,解释变量与随机误差项间不相关,这样将j i X ,i μ对Y 的影响分开。
⑤ ()20,,1,2,...,iN i n μμσ=,由中心极限定理保证。
而①―④需要作出计量经济学意义的检验。
基于此,基本假定违背主要包括以下几种情况:1)随机干扰项序列存在异方差性(同方差);2)随机干扰项序列存在序列相关性(序列不相关);3)解释变量之间存在多重共线性(不相关);4)解释变量是随机变量,且与随机干扰项相关(解释变量确定,与随机干扰项不相关);5)模型设定有偏误(模型设定正确);6)解释变量的方差随着样本容量的增加而不断增加(方差趋于常值)。
在对计量经济学模型进行回归分析时,必须要进行计量经济学检验:检验是否存在一种或多种违背基本假定的情况。
若有违背情况,应用普通最小二乘法估计模型就不能得到无偏的、有效的参数估计量,OLS法失效,这就需要发展新的方法估计模型。
本章主要讨论前四种,后两种将在第五四章、第九章讨论。
4.1 异方差性(93页)一、异方差性(主要以一元为例,多元类似)1.异方差性概念(Heteroskedasticity):同方差性是指每个i 围绕其零平均值的方差,并不随解释变量X 的变化而变化,不论解释变量观测值是大还是小,每个i μ的方差保持相同,即 2i const σ=。
计量经济学练习题第一章导论一、单项选择题⒈计量经济研究中常用的数据主要有两类:一类是时间序列数据,另一类是【 B 】A 总量数据B 横截面数据C平均数据 D 相对数据⒉横截面数据是指【A 】A 同一时点上不同统计单位相同统计指标组成的数据B 同一时点上相同统计单位相同统计指标组成的数据C 同一时点上相同统计单位不同统计指标组成的数据D 同一时点上不同统计单位不同统计指标组成的数据⒊下面属于截面数据的是【D 】A 1991-2003年各年某地区20个乡镇的平均工业产值B 1991-2003年各年某地区20个乡镇的各镇工业产值C 某年某地区20个乡镇工业产值的合计数D 某年某地区20个乡镇各镇工业产值⒋同一统计指标按时间顺序记录的数据列称为【B 】A 横截面数据B 时间序列数据C 修匀数据D原始数据⒌回归分析中定义【 B 】A 解释变量和被解释变量都是随机变量B 解释变量为非随机变量,被解释变量为随机变量C 解释变量和被解释变量都是非随机变量D 解释变量为随机变量,被解释变量为非随机变量二、填空题⒈计量经济学是经济学的一个分支学科,是对经济问题进行定量实证研究的技术、方法和相关理论,可以理解为数学、统计学和_经济学_三者的结合。
⒉⒊现代计量经济学已经形成了包括单方程回归分析,联立方程组模型,时间序列分析三大支柱。
⒋⒌经典计量经济学的最基本方法是回归分析。
计量经济分析的基本步骤是:理论(或假说)陈述、建立计量经济模型、收集数据、计量经济模型参数的估计、检验和模型修正、预测和政策分析。
⒍⒎常用的三类样本数据是截面数据、时间序列数据和面板数据。
⒏⒐经济变量间的关系有不相关关系、相关关系、因果关系、相互影响关系和恒等关系。
三、简答题⒈什么是计量经济学?它与统计学的关系是怎样的?计量经济学就是对经济规律进行数量实证研究,包括预测、检验等多方面的工作。
计量经济学是一种定量分析,是以解释经济活动中客观存在的数量关系为内容的一门经济学学科。
第4章 异方差性一、单项选择1.Goldfeld-Quandt 方法用于检验( ) 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( ) 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.异方差性 B.自相关性 C.随机解释变量 D.多重共线性4.Glejser 检验方法主要用于检验( ) A.异方差性 B.自相关性 C.随机解释变量 D.多重共线性5.下列哪种方法不是检验异方差的方法 ( )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 6.当存在异方差现象时,估计模型参数的适当方法是 ( ) A.加权最小二乘法 B.工具变量法C.广义差分法D.使用非样本先验信息7.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 ( )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8.如果戈里瑟检验表明,普通最小二乘估计结果的残差i e 与i x 有显著的形式ii i v x e +=28715.0的相关关系(i v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 ( )A. i xB. 21i x C. i x 1D. i x 19.如果戈德菲尔特——匡特检验显著,则认为什么问题是严重的 ( )A.异方差问题B.序列相关问题C.多重共线性问题D.设定误差问题 10.设回归模型为ii i u bx y +=,其中ii x u Var 2)(σ=,则b 的最有效估计量为( )A.∑∑=2ˆx xy bB. 22)(ˆ∑∑∑∑∑--=x x n y x xy n bC.x y b=ˆ D. ∑=xy n b 1ˆ二、多项选择1.下列计量经济分析中那些很可能存在异方差问题( ) A.用横截面数据建立家庭消费支出对家庭收入水平的回归模型 B.用横截面数据建立产出对劳动和资本的回归模型C.以凯恩斯的有效需求理论为基础构造宏观计量经济模型D.以国民经济核算帐户为基础构造宏观计量经济模型E.以30年的时序数据建立某种商品的市场供需模型 2.在异方差条件下普通最小二乘法具有如下性质()A 、线性B 、无偏性C 、最小方差性D 、精确性E 、有效性 3.异方差性将导致A 、普通最小二乘法估计量有偏和非一致B 、普通最小二乘法估计量非有效C 、普通最小二乘法估计量的方差的估计量有偏D 、建立在普通最小二乘法估计基础上的假设检验失效E 、建立在普通最小二乘法估计基础上的预测区间变宽 4.下列哪些方法可用于异方差性的检验()A 、DW 检验B 、方差膨胀因子检验法C 、判定系数增量贡献法D 、样本分段比较法E 、残差回归检验法5.当模型存在异方差现象进,加权最小二乘估计量具备( )A 、线性B 、无偏性C 、有效性D 、一致性E 、精确性 6.下列说法正确的有()A 、当异方差出现时,最小二乘估计是有偏的和不具有最小方差特性B 、当异方差出现时,常用的t 和F 检验失效C 、异方差情况下,通常的OLS 估计一定高估了估计量的标准差D 、如果OLS 回归的残差表现出系统性,则说明数据中不存在异方差性E 、如果回归模型中遗漏一个重要变量,则OLS 残差必定表现出明显的趋势 三、名词解释1.异方差性2.格德菲尔特-匡特检验3.怀特检验4.戈里瑟检验和帕克检验 四、简答题1.什么是异方差性?试举例说明经济现象中的异方差性。
第四章 经典单方程计量经济学模型:放宽基本假定的模型一、典型例题分析1、下列哪种情况是异方差性造成的结果? (1)OLS 估计量是有偏的(2)通常的t 检验不再服从t 分布。
(3)OLS 估计量不再具有最佳线性无偏性。
解答: 第(2)与(3)种情况可能由于异方差性造成。
异方差性并不会引起OLS 估计量出现偏误。
2、已知模型t t t t u X X Y +++=22110βββ222)(t t t Z u Var σσ==式中,Y 、X 1、X 2和Z 的数据已知。
假设给定权数t w ,加权最小二乘法就是求下式中的各β,以使的该式最小2221102)()(t t t t t t t t t X w X w w Y w u w RSS βββ---==∑∑(1)求RSS 对β1、β2和β2的偏微分并写出正规方程。
(2)用Z 去除原模型,写出所得新模型的正规方程组。
(3)把t t Z w /1=带入(1)中的正规方程,并证明它们和在(2)中推导的结果一样。
解答: (1)由2221102)()(t t t t t t t tt X w X w w Y w u w R S S βββ---==∑∑对各β求偏导得如下正规方程组:∑=---0)(2211t t t ttttt w X w Xw w Y w βββ ∑=---0)(12211t t t t ttttt X w X w Xw w Y w βββ ∑=---0)(12211t t t t ttttt X w X w Xw w Y w βββ(2)用Z 去除原模型,得如下新模型tt t t t t t t t Z uZ X Z X Z Z Y +++=22110βββ 对应的正规方程组如下所示:01)(22110=---∑t t t t t t t t Z Z X Z X Z Z Y βββ 0)(122110=---∑t t t t t t t t t Z X Z X Z X Z Z Y βββ 0)(222110=---∑tt t t t t t t t Z X Z X Z X Z Z Y βββ (3)如果用1tZ 代替(1)中的t w ,则容易看到与(2)中的正规方程组是一样的。
计量经济学知识点汇总1. 回归分析
- 单变量回归模型
- 多变量回归模型
- 线性回归假设
- 最小二乘法估计
- 回归系数的显著性检验
- 模型的整体适合度检验
2. 违反回归假设及解决方案
- 异方差性
- 自相关
- 多重共线性
- 模型设定错误
3. 虚拟变量与面板数据
- 虚拟变量模型
- 固定效应模型
- 随机效应模型
4. 时间序列分析
- 平稳性和单位根检验
- 协整检验
- 误差修正模型
- 向量自回归模型
5. 计量经济学软件应用
- R语言
- Stata
- EViews
- MATLAB
6. 实证研究设计
- 研究问题与理论框架
- 数据收集与处理
- 模型选择与估计
- 结果分析与政策建议
这些知识点涵盖了计量经济学的基本理论和方法,以及实证研究的完整流程。
掌握这些知识点有助于学习者在经济学和金融领域开展定量研究和数据分析。