第三章多变量回归分析(计量经济学南开大学)
南开大学计量经济学课件回归方程的变量和形式

检验判断1994年之前和之后两段时期消费函数是否产生显著的
差异。
7.2 模型的稳定性检验
2、Chow预测检验
Chow预测检验是先对包含前T1个观察值的子样本 建立模型,然后用这个模型对后T2个观察值的自变量 进行预测,如果实际值与预测值有很大变动,就可以 怀疑模型中存在结构性变化。T1 和T2的相对大小,没 有确定的规则,可能根据如战争、石油危机、经济改 革等明显的转折点来确定,如果不存在这样明显的转 折点,常用的方法是用85%-90%的数据进行估计,剩 余的数据进行检验。
7.2 模型的稳定性检验
1、Chow断点(Breakpoint)检验
实例一:估计C-D函数 log(Y ) 0 1 log(L) 2 log(K )
(1)1929-1967年数据估计如下 log(Y ) 3.938 1.451log(L) 0.384log(K )
R 2 0.9946 , R 2 0.9943 , RSS 0.0434 (2)分1929-1948和1949-1967两段数据估计如下 log(Y ) 4.058 1.617log(L) 0.220log(K )
3、冗余(Redundant)变量检验
检验一部分变量的统计显著性,通过判断方程中一
部分变量系数是否与0没有显著差异,决定是否从方程 中剔除这些变量,检验方法可以通过F检验和似然比 (LR)检验。 冗余变量检验是遗漏变量检验逆过程。
Eviews实现过程:
View-Coefficient Tests-Redundant Variables-
7.2 模型的稳定性检验
1、Chow断点(Breakpoint)检验(邹至庄断点检验) 思想:对每个子样本单独拟合方程,并与对于全部样本 拟合方程进行比较,来观察每个子样本的估计方程是否 有显著差异,判断是否存在结构变化。 零假设:两个子样本拟合的方程无显著差异。即结 构没有发生变化。 如果拒绝零假设,则代表有显著差异,意味着模型 中存在结构变化。
南开计量经济学课件 (3)

下面介绍几种典型的可以做线性化处理的非线性模型。
(1)多项式函数模型(1)
多项式方程
(第3版教材第90页)
案例4 :钉螺存活率曲线(file:nonli3)(生长曲线模型)
100
Y 80
60
40
20
T
0
0
2
4
6
8
10
12
案例4:钉螺存活率曲线(file:nonli3)(生长曲线模型)
钉螺存活率样本值与拟合值。
100 Y YF
80
60
40
20
T
0
2
4
6
8
10
12
点预测:当t = 6.5月时
yˆt
101 1 e4.310.76536.5
还原,Lny = Ln(7.33) + 104.5 (1/x) 104.5( 1 )
y 7.33e x
(6) 幂函数模型(全对数模型)
(b > 1)
(b = -1) (b < -1)
(0<b <1)
(0 > b > -1)
yt axt b eut
b取不同值的图形分别见上图。对上式等号两侧同取对数,得
(4) 生长曲线 (logistic) 模型(与教材中的模型稍异,称S曲线)
Y k
Y k
k/2
0
0
(lnb)/a
t
t
第三章多变量回归分析(计量经济学南开大学)

根据残差的平方和最小化的原理,解出参数的估计量。 ˆ ˆ X ˆ X )2 ˆ i2 (Yi 残差平方和RSS u 1 2 2i k ki
ˆ 'u u ˆ u ˆ Y Xβ ˆ ˆ Y Xβ u ˆ )' ( Y Xβ ˆ) ˆ i2 u ˆ ' u ( Y Xβ RSS u ˆ ' X' Y β ˆ ' X' Xβ ˆ Y' Y β ˆ ' X' Y Y ' Y 2β
ˆ 2代替 2,则 如果 2未知,以 2 1 ˆ )的估计量为: ˆ( Var Cov(β X' X)
2 1 1 ˆ 的标准差Se(β ˆ )为 ˆ( ˆ β X' X) (X' X)
ˆ 的性质: 四、OLS估计量 β
1 、线性 1 ˆ ( β [ X' X) X' ]Y 2、无偏性 ˆ] β E[β 3、最小方差性 ˆ 具有Var (β ˆ )最小。 OLS估计量β
X X X X
2i 2 2i 3i
2i
X X X X
3i 2i 2
3i
3i
X X X X X
ki
X ki X 2i 1 X 22 X 32 X k2 1 X 23 X 33 X 3k
X ki X 3i
ˆ 1 ˆ 2i ki ˆ2 3i ki 3 2 ˆ X ki k
二、 的估计量
2 ˆ u i
ˆ ' X' Y β ˆ ' X' Xβ ˆ ˆ Y' Y 2β u ˆ u ˆ 0 2 X' Y 2 X' Xβ
第二章 双变量回归分析(计量经济学,南开大学)

ˆ 和 ˆ 1 2
i
为Yi的线性函数
i 2 i
ˆ
2
xY x
(
xi )Yi 2 x i
k Y
i
i
其中k i
xi xi2 1 xi2
ki k i2
x
2
i
0
2 xi
1 xi2 1 xi2
i
1 xi2
6、样本回归函数(SRF) 由于在大多数情况下,我们只知道变量值得一个样本,要用样本信息的基础 上估计PRF。(表) 样本1
X(收入) Y(支出) 80 55 100 65 120 79 140 80 160 102 180 110 200 120 220 135 240 137 260 150
样本2
ˆ ) VAR( 2
x
2 i
2
2 i
x
ˆ: 对于 1
ˆ Y ˆ X 1 ˆ X Yi 1 2 2 n 1 ˆ X ( 1 2 X i ui ) 2 n u 1 i X k i ui n ˆ ) E[( ui X 方差:VAR( k i ui ) 2 ] 1 n
ˆ ) E( ki E (ui ) 2 2 2 ˆ Y ˆ X 1 2 ( 1 2 X i ui ) ( 1 k i u i ) X 1 u i X k i u i ˆ ) E( 1 1
1 1 2 21
估计量(Estimator):一个估计量又称统计量(statistic),是指一个规则、公式 或方法,以用来根据已知的样本所提供的信息去估计总体参数。在应用中,由估 计量算出的数值称为估计(值)(estimate)。 样本回归函数SRF的随机形式为:
南开大学计量经济学练习题(含答案)

第1章绪论习题一、单项选择题1.把反映某一总体特征的同一指标的数据,按一定的时间顺序和时间间隔排列起来,这样的数据称为()A. 横截面数据B. 时间序列数据C。
面板数据 D. 原始数据2.同一时间、不同单位按同一统计指标排列的观测数据称为()A.原始数据 B.截面数据C.时间序列数据 D.面板数据3.用计量经济学研究问题可分为以下四个阶段( )A.确定科学的理论依据、建立模型、模型修定、模型应用B.建立模型、估计参数、检验模型、经济预测C.搜集数据、建立模型、估计参数、预测检验D.建立模型、模型修定、结构分析、模型应用4.下列哪一个模型是计量经济模型( )A。
投入产出模型 B.数学规划模型C.包含随机变量的经济数学模型D.模糊数学模型二、问答题1.计量经济学的定义2.计量经济学的研究目的3.计量经济学的研究内容习题答案一、单项选择题1.B 2.B 3.B 4.C二、问答题1.答:计量经济学是统计学、经济学、数学相结合的一门综合性学科,是一门从数量上研究物质资料生产、交换、分配、消费等经济关系和经济活动规律及其应用的科学2.答:计量经济学的研究目的主要有三个:(1) 结构分析。
指应用计量经济模型对经济变量之间的关系作出定量的度量。
(2) 预测未来。
指应用已建立的计量经济模型求因变量未来一段时期的预测值。
(3) 政策评价。
指通过计量经济模型仿真各种政策的执行效果,对不同的政策进行比较和选择。
3.答:计量经济学在长期的发展过程中逐步形成了两个分支:理论计量经济学和应用计量经济学。
理论计量经济学主要研究计量经济学的理论和方法.应用计量经济学将计量经济学方法应用于经济理论的特殊分支,即应用理论计量经济学的方法分析经济现象和预测经济变量。
2一元线性回归模型习 题一、单项选择题1.最小二乘法是指( ) A 。
使()∑=-nt ttYY 1ˆ达到最小值 B 。
使ˆmin i iY Y -达到最小值 C. 使tt Y Y ˆmax -达到最小值 D. 使()21ˆ∑=-nt t t Y Y 达到最小值2. 在一元线性回归模型中,样本回归方程可表示为( ) A. 01i i i Y X u ββ=++ B.01ˆˆˆi i i Y X e ββ=++ C . 01ˆˆˆi i Y X ββ=+ D. ()01i iE Y X ββ=+3.线设OLS 法得到的样本回归直线为01ˆˆi i i Y X e ββ=++,以下说法不正确的是( )A .0=∑i e B .0),(≠i i e X COVC .Y Y =ˆD .),(Y X 在回归直线上4.对样本的相关系数γ,以下结论错误的是( )A. γ越接近0, X 与Y 之间线性相关程度高B.γ越接近1,X 与Y 之间线性相关程度高C. 11γ-≤≤D 、0γ=,则X 与Y 相互独立二、多项选择题1.最小二乘估计量的统计性质有( )A. 无偏性B. 线性性 C 。
第3章_双变量回归模型: 计量经济学-古扎拉蒂 教学课件_834

vauir|(Xi)E[ui E(ui)|Xi]2
E(ui2|Xi)2
f(u)
0
Y
X1
X2
X3
X4
X 同方差性:Var(ui|Xi)= Var(uj|Xj),i≠j
3.2经典线性回归模型
• 最小二乘法的基本假定
– 假定5:各个干扰之间无自相关
E (Yi X i ) 0 1 X i Var (Yi | X i ) 2
Cov (Yi , Y j ) 0 (i j )
Yi ~ N ( 0 1 X i , 2 )
3.3最小二乘估计的精度或标准 误差
方差:
var(ˆ2)
2
xi2
var( ˆ1 ) n
X
2 i
x
2 i
2
标准误:
3.2经典线性回归模型
• 最小二乘法的基本假定
– 假定7:观测次数n必须大于待估计的参数个 数.即观测次数n必须大于解释变量的个数
– 假定8:X值要有变异性 – 假定9:正确地设定了回归模型. – 假定10:没有完全的多重共线性.
3.2经典线性回归模型
• 由于被解释变量 Yi分布的性质决 定于ui ,因而对 ui的各项假定也 适用于 Yi,从而 有:
se(ˆ2)
xi2
se ( ˆ1 )
n
X
2 i
x
2 i
3.4最小二乘法回归线性质
• 回归线的性质
1. 它是通过Y和X的样本均值的一条直线. 2. 估计的Y(即 Yˆi )的期望值等于实测的Y的期望值. 3. 残差的期望值为零. 4. 残差和预测的Yi值不相关. 5. 残差和Xi不相关.
南开大学计量经济学期末复习重点

ˆ 1
( xt x )( y t y ) , ( xt x ) 2
ˆ y ˆ x 0 1
第2章 一元线性回归模型
2.3 OLS 回归函数的性质
ˆt = 0 (1) 残差和等于零, u
ˆ + ˆ xt 过( x , y )点。 ˆt = (2) 估计的回归直线 y 0 1 ˆt = y 。 (3) yt 的拟合值的平均数等于其样本观测值的平均数, y ˆ 和 ˆ 的特性 2.4 最小二乘估计量 0 1
(1)线性特性, (2)无偏性, (3)最小方差性, (4)一致性。 Gauss-Marcov 定理:若 ut 满足 E(ut) = 0,D(ut) = 2,那么用 OLS 法得到的估计量就具有最佳线性无偏性。估计量称最佳线 性无偏估计量。
第2章 一元线性回归模型
分清 4 个式子的关系。 (1) 真实的统计模型,yt = 0 + 1 xt + ut
第2章 一元线性回归模型
2.1 一元线性回归模型 yt = 0 + 1 xt + ut 模型分为两部分。 (1)回归函数部分,E(yt) = 0 + 1 xt,(2)随机部分 ut 。 对模型解释变量和误差项 ut 做出如下假定。 (14) ut N (0,
)。(5) ui 非自相关。(6) xi 是非随机的。
1 T 1 T
T
=
Cov( x t , y t ) D( x t ) D( y t )
。
=
t 1 ( xt x )( y t y )
T
t 1 ( xt x ) 2
1 n -1
1 T
n
四计量经济学多变量回归分析模型

n
2
Min[Yi ( 0 1 X 1i ... p X pi )]
i 1
n
^
^
^
2
• 根据最 小二乘原 理,参数 估计值应 该是右列 方程组的 解
ˆ 0 ˆ 1 ˆ 2 ˆ k
ˆ ˆ X ˆ X ˆ X ˆ Y i 0 1 1i 2 2i ki Ki
2 ˆ Q e (Yi Yi ) i 1 2 i i 1 n n
i=1,2…n
其 中
ˆ ˆ X ˆ X ˆ X )) (Yi ( 0 1 1i 2 2i k ki
1 Y1 X 1n Y2 Y X kn n
0 1 β 2 k
X 11 X 12 X 1n
X 21 X X kn n ( k 1 )
( k 1 )1
1 μ 2 n n 1
用来估计总体回归函数的样本回归函数为:
ˆ ˆ X ˆ X ˆ X ˆ Y i 0 1 1i 2 2i ki ki
ˆ ˆ X ˆ X ˆ X e 其随机表示式: Yi 0 1 1i 2 2i ki ki i
ei称为残差或剩余项(residuals),可看成 是总体回归函数中随机扰动项i的近似替代。
表示:各变量X值固定时Y的平均响应。
j也被称为偏回归系数,表示在其他解释变
量保持不变的情况下,X j每变化1个单位时,Y的 均值E(Y)的变化; 或者说j给出了X j的单位变化对Y均值的 “直接”或“净”(不含其他变量)影响。
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可得到如下正规方程组:
nˆ1 ˆ2 X 2i ˆk X ki Yi
ˆ1
X 2i ˆ2
X
2 2i
ˆk
X 2i X 3i ˆk
X 2i X ki
X 2iYi
ˆ1
X 3i ˆ2
X 3i X 2i ˆ2
X2 3i
ˆk
X 3i X ki
X 3iYi
ˆ1
如果根据理论,因变量Y与k-1个变量X2,X2,…,Xk 有因果关系,我 们要建立的回归模型要在这些变量中选择正确的解释变量,要根据变量的 边际贡献大小,把贡献大的变量纳入回归模型。分析边际贡献并选择变量 的过程,实际上是一个逐步回归的过程。
首先,分别建立Y与k-1个变量X2,X2,…,Xk 的回归模型:
X ki ˆ2
X ki X 2i ˆk
X ki X 3i ˆk
X2 ki
X kiYi
写成矩阵形式:
n
X 2i
X 3i
X 2i
X 3i
X2 2i
X 3i X 2i
X 2i X 3i X2
3i
X ki
X ki X 2i
X ki X 3i
1
1
1
X 21 X 22 X 23
(2)计算统计量:
t
ˆi Se(ˆi )
(3)查t分布表,找出t (n k)。 2
(4)判断:
t 若
t
t 2 (n k ),则接受H0 , 参数i显著异于0
t
2
(n
k
),则拒绝H
0
,
接受H1
,
参数
不
i
显著异于0
如果根据理论或常识,i 非负,则可做单侧检验,比较 t 与tα。
若 t t (n k),则接受H0,参数i不显著异于0 t t (n k),则拒绝H0 , 接受H1,参数i显著异于0
选择其中ESS最大并通过F检验的变量作为首选解释变量,假定是X2 。
m n-(k+m)
U1/(k-1) U2/(k+m-1) (U2-U1)/m Q/( n-k-m)
TSS
n-1
定义统计量: F (ESS'ESS) / m RSS' /(n k m)
并检验其显著性。
在新引入变量的系数为0的原假设下,
统计量 F (ESS'ESS) / m ~ F (m, n k m) RSS' /(n k m)
βˆ ' X' y nY 2 Y' Y nY 2
1 RSS 1 TSS
uˆi2 yi2
yi2与解释变量X的个数无关,而 uˆi2则可能随着解释变量的增加
而减少(至少不会下降),因而,不同的SRF,得到的R2 就可能不同。
必须消除这种因素,使R2 即能说明被解释的离差与总离差之间的关系, 又能说明自由度的数目。定义校正的样本决定系数 R 2 :
二、回归的总显著性检验: 检验回归系数全部为零的可能性。
原假设H0 : 1 2 k 0 备择假设H1 : i (i 1,2, , k)不同时为零
方差分析表( ANOVA)
平方和
df
ESS
(Yˆi Yˆ)2 Y' Y βˆ ' X' Y
k-1
RSS
uˆ2 βˆ ' X' Y nY 2 i
X
31
X 32
X 33
X
k1
Xk2
X 3k
1 Y1
X 2n Y2
X 3n
Y3
X kn Yn
即: (X'X)βˆ X'Y
βˆ (X'X)1 X'Y
X ki ˆ1
X X
2i 3i
X X
ki ki
ˆ2 ˆ3
X2 ki
ˆk
如果直接用矩阵微分,则
uˆ 2 Y' Y 2βˆ ' X' Y βˆ ' X' Xβˆ i
成立。
5、u ~ N (0, 2I)
随机干扰项服从正态分布。
三、多 变量线性回归模型的SRF
SRF :
Yi ˆ1 ˆ2 X 2i ˆ3 X 3i ˆk X ki uˆi
或 Y Xβˆ uˆ
其中βˆ 和uˆ分别为回归系数的OLS估计量的列向量和残差列向量。
第二节 多变量回归模型的OLS估计
n-k
TSS
(Yi Y )2 Y'Y nY2
n-1
均方差
(Y' Y βˆ ' X' Y) /(k 1) (βˆ ' X' Y nY 2 ) /(n k )
如果假定:1 2 k 0,则统计量
ESS /(k 1) (βˆ ' X' Y nY 2 ) /(k 1) F RSS /(n k ) (Y' Y βˆ ' X' Y) /(n k ) ~ F (k 1, n k )
2
n
u2
un
或: Y Xβ u
Y为因变量观测值列向量
在
Y Xβ u 中,X为数据矩阵。
β 为待估计参数列向量
u为随机扰动项列向量
二、多 变量线性回归模型的基本假定
1、 Eu 0
随机干扰项的期望值为0。
u1
2、
E
u
u
'
u2 un
u1
u2
2 0 0 0
0 0
ESS TSS ESS Y'Y nY 2 Y' Y βˆ ' X' y βˆ ' X' Y nY 2
方差分析表( ANOVA)
平方和
df
ESS
(Yˆi Yˆ)2 Y' Y βˆ ' X' Y
k-1
RSS
uˆ2 βˆ ' X' Y nY 2
i
n-k
TSS
(Yi Y )2 Y'Y nY2
R 2 1 ESS /(n k ) 1 (1 R2 ) n 1
TSS /(n 1)
nk
1
ˆ 2
Se(Yˆ )
三、R2 与 R 2的性质
0 R2 1,
0 R2 1
R 2 R2 , 当k 时,R 2 R2
第四节 显著性检验
一、单参数的显著性检验:
根据假定,u ~ N (0, 2I),因此ˆ ~ N ( , 2 (X' X)1)
标准差为
(X' X)1
如果 2未知,以 ˆ 2代替 2,则 Var Cov(βˆ )的估计量为:ˆ( 2 X' X)1
βˆ 的标准差Se(βˆ )为 ˆ( 2 X' X)1 (X' X)1ˆ
四、OLS估计量 βˆ 的性质:
1、线性 βˆ ( [ X' X)1X' ]Y
2、无偏性 E[βˆ ] β
第三章 多变量回归分析
第一节 多变量线性回归模型
一、多变量线性回归模型的PRF
如果假定对因变量Y 有k-1个解释变量:X2,X3,…,Xk,k 变量总 体回归函数为:
其中PR1为F 常: 数项Y,i 2 ~1 2为2 X解2i释变3量XX3i 2~Xk的系k X数ki , uui为, i随 1机,2干,扰,项k 。
uˆ 2 i
βˆ
2X' Y 2X' Xβˆ
0
βˆ (X' X)1 X' Y
二、 的估计量
ˆ
uˆ 2 uˆ 'uˆ i
nk nk
ˆ为的无偏估计量:E[ˆ ] 。
三、βˆ 的方差-协方差矩阵
βˆ (X' X)1 X' y (X' X)1 X' (Xβ u) (X' X)1 X' Xβ (X' X)1 X'u β (X' X)1 X'u
Yi a 2 X 2i ui Yi 1 2 X 3i ui
Yi 1 2 X ki ui
回归后, TSS( X 2 ) ESS( X 2 ) RSS( X 2 )
得到各 回归方
TSS( X 3) ESS( X 3) RSS( X 3)
程的平
方和
TSS( X k ) ESS( X k ) RSS( X k )
n-1
均方差
(Y' Y βˆ ' X' Y) /(k 1) (βˆ ' X' Y nY 2 ) /(n k )
判定系数:
二、校正的R2 :
R2
ESS TSS
βˆ ' X' y nY 2 Y' Y nY 2
由R2的计算式可看出, R2 随解释变量的增加而可能提高(不可能降
低):
R2
ESS TSS
根据R2 ESS ,F ESS /(k 1) ,TSS ESS RSS
TSS
RSS /(n k)
可得到F
R2 /(k 1) (1 R2 ) /(n
k)
显然,R2 越大,F越大,当R2 =1时,F 无限大。
选择显著水平α ,计算F统计量的值,与F分布表中的临界值进行比
较:
若 F F (k 1, n k),则接受H0 ,不显著 F F (k 1, n k),则拒绝H0 , 接受H1,显著
决定一个变量是否引入回归模型,就要先研究它的边际贡献,以正确 地建立模型。如果变量的边际贡献较小,说明改变量没有必要加入模型。
分析变量的编辑贡献,可以使用方差分析表为工具,根据变量引入前、 后的RSS的变化量及其显著性检验(扣除原来引入模型的解释变量的贡 献),确定该变量的边际贡献是否显著。