向量自回归(VAR)模型和向量误差修正(VEC)模型理论及EVIEWS操作讲述
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EVIEWS软件的使用说明--向量自回归和误差修正模型第二十章向量自回归和误差xx模型联立方程组的结构性方法是用经济理论来建立变量之间关系的模型。
但是,经济理论通常并不足以对变量之间的动态联系提供一个严密的说明。
并且,内生变量既可以出现在等式的左端又可以出现在等式的右端使得估计和推断更加复杂。
为解决这些问题产生了一种用非结构性方法来建立各个变量之间关系的模型。
就是这一章讲述的向量自回归模型(Vector Auto regression, VAR)以及向量误差修正模型(VectorError Correction, VEC)的估计与分析。
同时给出一些检验几个非稳定变量之间协整关系的工具。
§20.1向量自回归理论向量自回归(VAR)常用于预测相互联系的时间序列系统以及分析随机扰动对变量系统的动态影响。
VAR方法通过把系统中每一个内生变量作为系统中所有内生变量的滞后值的函数来构造模型,从而回避了结构化模型的需要。
一个VAR(p)模型的数学形式是:(20.1)这里是一个维的内生变量,是一个维的外生变量。
和是要被估计的系数矩阵。
是扰动向量,它们相互之间可以同期相关,但不与自己的滞后值相关及不与等式右边的变量相关。
作为VAR的一个例子,假设工业产量(IP)和货币供应量(M1)联合地由一个双变量的VAR模型决定,并且让常数为唯一的外生变量。
内生变量滞后二阶的VAR(2)模型是:(20.2)其中,是要被估计的参数。
也可表示成:§20.2估计VAR模型及估计输出选择Quick/EstimateVAR…或者在命令窗口中键入var,并在出现对话框内添入适当的信息:1.选择说明类型:Unrestricted VAR(无约束向量自回归)或者VectorError Correction(向量误差修正)2.设置样本区间。
3.在适当编辑框中输入滞后信息。
这一信息应被成对输入:每一对数字描述一个滞后区间。
4.在相应的编辑栏中输入适当的内生及外生变量。
向量自回归模型(VAR )与向量误差修正模型(VEC )§7.1 向量自回归模型(VAR(p))传统的经济计量学联立方程模型建摸方法, 是以经济理论为基础来描述经济变量之间的结构关系,采用的是结构方法来建立模型,所建立的就是联立方程结构式模型。
这种模型其优点是具有明显的经济理论含义。
但是,从计量经济学建摸理论而言,也存在许多弊端而受到质疑。
一是在模型建立之处,首先需要明确哪些是内生变量,哪些是外生变量,尽管可以根据研究问题和目的来确定,但有时也并不容易;二是所设定的模型,每一结构方程都含有内生多个内生变量,当将某一内生变量作为被解释变量出现在方程左边时,右边将会含有多个其余内生变量,由于它们与扰动项相关, 从而使模型参数估计变得十分复杂,在未估计前,就需要讨论识别性;三是结构式模型不能很好地反映出变量间的动态联系。
为了解决这一问题,经过一些现代计量经济学家门的研究,就给出了一种非结构性建立经济变量之间关系模型的方法,这就是所谓向量自回归模型(Vector Autoregression Model )。
VAR 模型最早是1980年,由C.A.Sims 引入到计量经济学中,它实质上是多元AR 模型在经济计量学中的应用,VAR 模型不是以经济理论为基础描述经济变量之间的结构关系来建立模型的,它是以数据统计性质为基础,把某一经济系统中的每一变量作为所有变量的滞后变量的函数来构造模型的。
它是一种处理具有相关关系的多变量的分析和预测、随机扰动对系统的动态冲击的最方便的方法。
而且在一定条件下,多元MA 模型、ARMA 模型,也可化为VAR 模型来处理,这为研究具有相关关系的多变量的分析和预测带来很大方便。
7.1.1 VAR 模型的一般形式1、非限制性VAR 模型(高斯VAR 模型),或简化式非限制性VAR 模型设12(...)t t t kt y y y y '=为一k 维随机时间序列,p 为滞后阶数,12(...)t t t kt u u u u '=为一k 维随机扰动的时间序列,且有结构关系(1)(1)(1)(2)(2)(2)111111221111112122212()()()11112211(1)(1)(1)(2)(2)2211122212121122222................t t t k kt t t k kt p p p t p t p k kt p t t t t k kt t t y a y a y a y a y a y a y a y a y a y u y a y a y a y a y a y --------------=+++++++++++++=++++++(2)22()()()21212222(1)(1)111.............................................................................................................................k kt p p p t p t p k kt p tkt k t k a y a y a y a y u y a y a -----+++++++=+(1)(2)(2)(2)2211112122212()()()1122............t kk kt k t t k kt p p p k t p k t p kk kt p kt y a y a y a y a y a y a y a y u --------⎡⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢+++++++⎢⎢+++++⎢⎣1,2,...,t T = (7.1.1) 若引入矩阵符号,记()()()11121()()()21222()()()12......,1,2,...,........................................i i i k i i i k i i i i k k kk a a a a a a A i p a a a ⎡⎤⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦可写成 1122...t t t p t p t y A y A y A y u ---=++++,1,2,...,t T = (7.1.2) 进一步,若引入滞后算子L ,则又可表示成(),1,2,...,t t A L y u t T == (7. 1. 3)其中: 212()...pk p A L I A L A L A L =----,为滞后算子多项式.如果模型满足的条件: ①参数阵0,0;p A p ≠>②特征方程 212det[()]...0pk p A L I A L A L A L =----=的根全在单位园外;③~(0,)t u iidN ∑,1,2,...,t T =,即t u 相互独立,同服从以()0t E u =为期望向量、ov()()t t t C u E u u '==∑为方差协方差阵的k 维正态分布。