第4章 经典单方程计量经济学模型放宽基本假定的模型PPT课件
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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=。
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。
For personal use only in study and research; not for commercial use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、内容提要本章主要介绍计量经济模型的二级检检验问题,即计量经济检验。
主要讨论对回归模型的若干基本经典假定是否成立进行检验、当检验发现不成立时继续采用OLS估计模型所带来的不良后果以及如何修正等问题。
具体包括异方差性问题、序列相关性问题、多重共线性问题以及随机解释变量这四大类问题。
异方差是模型随机扰动项的方差不同时产生的一类现象。
在异方差存在的情况下,OLS 估计尽管是无偏、一致的,但通常的假设检验却不再可靠,这时仍采用通常的t检验和F检验,则有可能导致出现错误的结论。
同样地,由于随机项异方差的存在而导致的参数估计值的标准差的偏误,也会使采用模型的预测变得无效。
对模型的异方差性有若干种检测方法,如图示法、Park与Gleiser检验法、Goldfeld-Quandt检验法以及White检验法等。
而当检测出模型确实存在异方差性时,通过采用加权最小二乘法进行修正的估计。
序列相关性也是模型随机扰动项出现序列相关时产生的一类现象。
与异方差的情形相类似,在序列相关存在的情况下,OLS估计量仍具无偏性与一致性,但通常的假设检验不再可靠,预测也变得无效。
序列相关性的检测方法也有若干种,如图示法、回归检验法、Durbin-Watson检验法以及Lagrange 乘子检验法等。
存在序列相关性时,修正的估计方法有广义最小二乘法(GLS)以及广义差分法。
多重共线性是多元回归模型可能存在的一类现象,分为完全共线与近似共线两类。
模型的多个解释变量间出现完全共线性时,模型的参数无法估计。
更多的情况则是近似共线性,这时,由于并不违背所有的基本假定,模型参数的估计仍是无偏、一致且有效的,但估计的参数的标准差往往较大,从而使得t-统计值减小,参数的显著性下降,导致某些本应存在于模型中的变量被排除,甚至出现参数正负号方面的一些混乱。