计量经济学简单回归模型PPT课件
合集下载
计量经济学-3章：多元线性回归模型PPT课件
YXβ ˆe
Y ˆ Xβ ˆ
4/5/2021
.
17
2 模型的假定
(1) 零均值假设。随机误差项的条件期望为零，即 E(ui)=0 ( i=1,2,…,n)
其矩阵表达形式为:E(U)=0 (2)同方差假设。随机误差项有相同的方差，即
Var(ui)E(ui2) 2 （i=1,2,…,n）
(3)无自相关假设。随机误差项彼此之间不相关，即
（i=1,2,…,n）
上式为多元样本线性回归函数（方程）,简称样本回归函 数（方程）(SRF, Sample Regression Function).
ˆ j (j=0,1,…,k)为根据样本数据所估计得到的参数估计量。
4/5/2021
.
13
(4)多元样本线性回归模型
对应于其样本回归函数（方程）的样本回归模型:
4/5/2021
.
3
教学内容
一、模型的建立及其假定条件 二、多元线性回归模型的参数估计：OLS 三、最小二乘估计量的统计性质 四、拟合优度检验 五、显著性检验与置信区间 六、预测 七、案例分析
4/5/2021
.
4
回顾: 一元线性回归模型
总体回归函数 E (Y i|X i)01X i
总体回归模型 Y i 01Xiui
0 0
2 0 0 2
0
0
0 0 0 2
2I n
4/5/2021
.
u1un
u2un
un2
20
(4)解释变量X1,X2,…,Xk是确定性变量,不是随机 变量,与随机误差项彼此之间不相关,即
Cov(Xji,ui)0 j=1,2…k , i=1,2,….,n
计量经济学-詹姆斯斯托克-第8章-非线性的回归模型ppt课件
.
32
三、自变量之间的交互作用
2、连续变量与二元变量间的交互作用
LnY
X
模型1：截距不同，斜率相同。
.
33
三、自变量之间的交互作用
2、连续变量与二元变量间的交互作用
模型2：
L n ( Y )0 1 X 2 (X * D ) u
.
34
三、自变量之间的交互作用
2、连续变量与二元变量间的交互作用
–
ln(x)
=
ln
1
x x
x x
例如:
(微积分: d ln(x) 1 ) dx x
ln(1.01) = .00995 .01;
ln(1.10) = .0953 .10
12
.
二、对数回归
1、线性对数模型
Y01Ln(X)u
参数含义： X改变1%引进Y变化多大？
13
.
Y = 0 + 1ln(X) +ui
Y——考试成绩； D1——教师学生比（比值>20取1，否则0：） D2——英语学习者的比例（比值>10%取1，否则0 ）
.
31
三、自变量之间的交互作用
2、连续变量与二元变量间的交互作用
模型1：
L n (Y )01 X 2 D u
Y——收入； X——工作经验（连续） D——学历（大学学历取1，否则取0）
x
的图象
.
50
四、双曲函数曲线
双曲函数因其属于变形双曲线而得名，其曲线方程
一般有以下3种形式：
yˆ x a bx
yˆ a bx x
1 yˆ
a bx
y
1y
b
a＞， 0b＜0
计量经济学课件 第5章 回归模型的函数形式
• 2.选择模型的基本准则：
• 模型选择的重点不是在判定系数大小，而是要考 虑进入模型的解释变量之间的相关性（即理论基 础）、解释变量系数的预期符号、变量的统计显 著性、以及弹性系数这样的度量工具。
线性回归模型的弹性系数计算
• 平均弹性：
E
Y X
X Y
B2
X Y
多元对数线性回归模型
• 偏弹性系数的含义： 在其他变量（如，X3）保持不变的条件下，X2 每变动1%，被解释变量Y变动的百分比为B2；
• （3）菲利普斯曲线
被解释变量：英国货币工资变化率，解释变量：失业率 结论：失业率上升，工资增长率会下降。 在自然失业率UN上下，工资变动幅度快慢不同。即失业率低于自然失业率时，工 资随失业率单位变化而上升快于失业率高于自然失业率时工资随失业率单位变化而下 降。
（P113例5-6） 倒数模型： 菲利普斯曲线
依据经济理论，失业率上升，工资增长率会下降；且 当失业率处于不同水平时，工资变动率变动的程度会 不一样，即Y对X 的斜率（Y / X）不会是常数。
Y / X 20.588*(1/ X 2 )
R2 0.6594
模型选择：
1、依据经济理论
以及经验判断；
2、辅助于对拟合
R2 0.5153 Y / X 0.79
1、B1、B2、B4 0； 2、B3 0 3、B32 3B2B4
WHY? —所以经济理论的学习对于模型的建立、选择
和检验有非常关键和重要的意义。 24
四、模型（形式）选择的依据
经济理论
工作经验
1、模型的建立需要正确地理论、合适可用的数据、 对各种模型统计性质的完整理解以及经验判断。
模型选择的基本准则：进入模型中的解释变量的关系（即 理论基础）、解释变量系数的预期符号、弹性系数等经济 指标、统计显著性等
• 模型选择的重点不是在判定系数大小，而是要考 虑进入模型的解释变量之间的相关性（即理论基 础）、解释变量系数的预期符号、变量的统计显 著性、以及弹性系数这样的度量工具。
线性回归模型的弹性系数计算
• 平均弹性：
E
Y X
X Y
B2
X Y
多元对数线性回归模型
• 偏弹性系数的含义： 在其他变量（如，X3）保持不变的条件下，X2 每变动1%，被解释变量Y变动的百分比为B2；
• （3）菲利普斯曲线
被解释变量：英国货币工资变化率，解释变量：失业率 结论：失业率上升，工资增长率会下降。 在自然失业率UN上下，工资变动幅度快慢不同。即失业率低于自然失业率时，工 资随失业率单位变化而上升快于失业率高于自然失业率时工资随失业率单位变化而下 降。
（P113例5-6） 倒数模型： 菲利普斯曲线
依据经济理论，失业率上升，工资增长率会下降；且 当失业率处于不同水平时，工资变动率变动的程度会 不一样，即Y对X 的斜率（Y / X）不会是常数。
Y / X 20.588*(1/ X 2 )
R2 0.6594
模型选择：
1、依据经济理论
以及经验判断；
2、辅助于对拟合
R2 0.5153 Y / X 0.79
1、B1、B2、B4 0； 2、B3 0 3、B32 3B2B4
WHY? —所以经济理论的学习对于模型的建立、选择
和检验有非常关键和重要的意义。 24
四、模型（形式）选择的依据
经济理论
工作经验
1、模型的建立需要正确地理论、合适可用的数据、 对各种模型统计性质的完整理解以及经验判断。
模型选择的基本准则：进入模型中的解释变量的关系（即 理论基础）、解释变量系数的预期符号、弹性系数等经济 指标、统计显著性等
计量经济分析方法与建模基本回归模型PPT课件
csp = c(1)+c(2)*inc。
5
在统计操作中会用到滞后序列，可以使用与滞后序列相同的 名字来产生一个新序列，把滞后值放在序列名后的括号中。
csp c csp(-1) inc 相当的回归方程形式为：
csp = c(1)+ c(2) csp(-1)+c(3) inc。 通过在滞后中使用关键词 to 可以包括一个连续范围的滞后 序列。例如：
对于所考虑的简单线性模型，系数是在其他变量保持不变 的情况下自变量对因变量的边际收益。系数 c 是回归中的常数 或者截距---它是当其他所有自变量都为零时预测的基本水平。 其他系数可以理解为假设所有其它变量都不变，相应的自变量 和因变量之间的斜率关系。
13
例3.1: 本例是用中国1978年〜2006年的数据建立的居民 消费方程：
8. AIC准则(Akaike Information Criterion) 计算公式如下：
AIC 2lT2kT
其中l 是对数似然值 lT(1lo2g π ()lou ˆg u ˆ/T ())
2
我们进行模型选择时，AIC值越小越好。例如，可以通过选 择最小AIC值来确定一个滞后分布的长度。
R211R2 T1 Tk
R 2 从不会大于R2 ，随着增加变量会减小，而且对于很不 适合的模型还可能是负值。
18
3. 回归标准差 (S.E. of regression) 回归标准差是在残差的方差的估计值基础之上的一个总结。 计算方法如下：
s uˆuˆ/(Tk)
4.残差平方和 残差平方和可以用于很多统计计算中，为了方便，现在将 它单独列出：
在原假设为误差正态分布下，统计量服从 F(k – 1 , T – k) 分布。
5
在统计操作中会用到滞后序列，可以使用与滞后序列相同的 名字来产生一个新序列，把滞后值放在序列名后的括号中。
csp c csp(-1) inc 相当的回归方程形式为：
csp = c(1)+ c(2) csp(-1)+c(3) inc。 通过在滞后中使用关键词 to 可以包括一个连续范围的滞后 序列。例如：
对于所考虑的简单线性模型，系数是在其他变量保持不变 的情况下自变量对因变量的边际收益。系数 c 是回归中的常数 或者截距---它是当其他所有自变量都为零时预测的基本水平。 其他系数可以理解为假设所有其它变量都不变，相应的自变量 和因变量之间的斜率关系。
13
例3.1: 本例是用中国1978年〜2006年的数据建立的居民 消费方程：
8. AIC准则(Akaike Information Criterion) 计算公式如下：
AIC 2lT2kT
其中l 是对数似然值 lT(1lo2g π ()lou ˆg u ˆ/T ())
2
我们进行模型选择时，AIC值越小越好。例如，可以通过选 择最小AIC值来确定一个滞后分布的长度。
R211R2 T1 Tk
R 2 从不会大于R2 ，随着增加变量会减小，而且对于很不 适合的模型还可能是负值。
18
3. 回归标准差 (S.E. of regression) 回归标准差是在残差的方差的估计值基础之上的一个总结。 计算方法如下：
s uˆuˆ/(Tk)
4.残差平方和 残差平方和可以用于很多统计计算中，为了方便，现在将 它单独列出：
在原假设为误差正态分布下，统计量服从 F(k – 1 , T – k) 分布。
计量经济学课件：第七章分布滞后模型与自回归模型
计量经济学课件：第七章分布滞后模型与⾃回归模型第七章分布滞后模型与⾃回归模型第⼀节分布滞后模型与⾃回归模型的基本概念⼀、问题的提出1、滞后效应的出现。
（1）在经济学分析中，研究消费函数，⼈们的消费⾏为不仅要受到当期收⼊的影响（绝对收⼊假设），还要受到前期收⼊的影响，甚⾄要受到前期消费的影响（相对收⼊假设）。
（2）研究投资问题，由于投资周期的原因，本年度投资的形成，与上年度，甚⾄再上年度的投资形成有关。
（3）运⽤经济政策调控宏观经济运⾏，经济政策的实施所产⽣的政策效果是⼀个逐步波及的扩散过程。
⽤计量经济学模型研究这类问题，怎样度量变量的滞后影响？怎样估计有滞后变量的模型？对于上述消费的情况，设C 表⽰消费，Y 表⽰收⼊，则123141t t t t t C Y Y C u ββββ--=++++对于上述投资的情况，设I 表⽰投资，Y 表⽰收⼊，则12314253t t t t t t I Y I I I u ααααα---=+++++2、静态计量经济学模型向动态计量经济学模型的扩展。
什么为“动态计量经济学模型”？⼆、产⽣滞后效应的原因1、⼼理预期因素的作⽤。
2、技术因素的作⽤。
3、制度因素的作⽤。
上述原因的结果表现为经济现象中的“惯性作⽤”。
⼆、滞后变量模型的类型1、分布滞后模型。
如果模型中没有滞后的被解释变量，即01122t t t t s t s t Y X X X X u αββββ---=++++++则模型为分布滞后模型。
由于s 可以是有限数，也可以是⽆限数，则分布滞后模型可分为有限分布滞后模型和⽆限分布滞后模型。
在分布滞后模型中，有关系数的解释如下：⑴乘数（⼜称倍数）的解释。
该概念⾸先由英国的卡恩提出（R.F.Kahn ，1931）。
所谓乘数是指，在⼀个模型体系⾥，外⽣变量变化⼀个单位，对内⽣变量产⽣的影响程度。
据此进⾏的经济分析称为乘数分析或乘数效应分析。
如投资乘数，是指在边际消费倾向⼀定的情况下，投资变动对收⼊带来的影响，亦即增加⼀笔投资，可以引起收⼊倍数的增加。
高等教育计量经济学一元线性回归分析PPT课件
普通最小二乘法（Ordinary least squares, OLS）给出的判断标准是：二者之差（残差）的 平方和最小。
n
n
Q (Yi Yˆi )2 (Yi (ˆ0 ˆ1X i )) 2
1
1
24
最小二乘法的思路
为了精确地描述Y与X之间的关系，必须使用这两个变 量的每一对观察值（n组观察值），才不至于以点概面 （做到全面）。
ui N (0, )
32
(5) ui 非自相关。 Cov(ui, uj) = E[(ui - E(ui) ) ( uj - E(uj) )] = E(ui, uj) = 0，(i j )。
(6) xi是非随机的。 (7) ui 与xi 相互独立。
Cov(ui, xi) = E[(ui - E(ui) ) (xi - E(xi) )]
称为样本回归函数（sample regression function， SRF）。
18
• 样本回归函数的随机形式/样本回归模型：
样本回归函数也有如下的随机形式：
Yi Yˆi uˆˆii ˆ0 ˆ1 X i ei
式中，ei 称为（样本）残差（或剩余）项（residual），代表
963 1299510 1822500 926599
5769300 7425000 4590020
640000 352836 1210000 407044 1960000 1258884 2890000 1334025 4000000 1982464 5290000 2544025 6760000 3876961 8410000 4318084 10240000 6682225 12250000 6400900 53650000 29157448
计量经济学第三章-一元线性回归模型PPT课件
同样地，样本回归函数也有如下的随机形式：
Y i Y ˆi ˆiˆ0ˆ1 X i e i
式中， ei 称为（样本）残差（或剩余）项（residual），是
实际观测值和拟合值的偏差。可看成是 的估i 计量 ˆi 。
由于方程中引入了随机项，成为计量经济模型， 因此也称为样本回归模型（sample regression model）。
.
7
含义：
回归函数（PRF）说明被解释变量Y的平均状 态（总体条件期望）随解释变量X变化的规律。
• 函数形式：
可以是线性或非线性的。 为什么线性形式这么重要？Taylor展开。
将粮食产量看成是播种面积的线性函数时:
E (Y|X i)01X i
为一线性函数。其中，0，1是未知参数，称为
回归系数（regression coefficients）。
.
16
每次抽样都能获得一组样本，就可以拟合一条 样本回归线，因此，样本回归线是随抽样波动 而变化的，可以有许多条，这就决定了SRF不 唯一。
.
6
概念：
在给定解释变量Xi条件下被解释变量Yi的 期望轨迹称为总体回归线（population regression line），或更一般地称为总体回归曲 线（population regression curve）。
相应的函数：
E(Y|Xi)f(Xi)
称为（双变量）总体回归函数（population regression function, PRF）。
.
8
注意：线性回归的含义 指的是对参数是线性的
E (cons|inc)01 inc
诸如此类，都是线性回归的范畴。 除此之外，很多模型不能塑造成线性回归模型，就 需要走入非线性回归模型的领域
Y i Y ˆi ˆiˆ0ˆ1 X i e i
式中， ei 称为（样本）残差（或剩余）项（residual），是
实际观测值和拟合值的偏差。可看成是 的估i 计量 ˆi 。
由于方程中引入了随机项，成为计量经济模型， 因此也称为样本回归模型（sample regression model）。
.
7
含义：
回归函数（PRF）说明被解释变量Y的平均状 态（总体条件期望）随解释变量X变化的规律。
• 函数形式：
可以是线性或非线性的。 为什么线性形式这么重要？Taylor展开。
将粮食产量看成是播种面积的线性函数时:
E (Y|X i)01X i
为一线性函数。其中，0，1是未知参数，称为
回归系数（regression coefficients）。
.
16
每次抽样都能获得一组样本，就可以拟合一条 样本回归线，因此，样本回归线是随抽样波动 而变化的，可以有许多条，这就决定了SRF不 唯一。
.
6
概念：
在给定解释变量Xi条件下被解释变量Yi的 期望轨迹称为总体回归线（population regression line），或更一般地称为总体回归曲 线（population regression curve）。
相应的函数：
E(Y|Xi)f(Xi)
称为（双变量）总体回归函数（population regression function, PRF）。
.
8
注意：线性回归的含义 指的是对参数是线性的
E (cons|inc)01 inc
诸如此类，都是线性回归的范畴。 除此之外，很多模型不能塑造成线性回归模型，就 需要走入非线性回归模型的领域
伍德里奇计量经济学导论ppt课件
l 确定性总体回归函数
E(Y|Xi) = 0 + 1 Xi,
ppt课件.
21
Ø 随机误差项u的意义：
l 反映被忽略掉的因素对被解释变量的影响。 或者理论不够完善，或者数据缺失；或者影响轻微。
l 模型设定误差 l 度量误差 l 人类行为内在的随机性
ppt课件.
22
Ø 随机误差项主要包括下列因素：
在解释变量中被忽略的因素的影响； 变量观测值的观测误差的影响； 残缺数据； 模型关系的设定误差的影响； 其他随机因素的影响。
l 对于某一个家庭，如何描述可支配收入和消费支出的关系?
Yi=E(Y|Xi) + ui =0 + 1 Xi + ui
某个家庭的消费支出分为两部分：一是E(Y|Xi)=0 + 1 Xi ，称为系统成
分或确定性成分；二是ui，称为非系统或随机性成分。
ppt课件.
20
l 随机性总体回归函数
Yi=0 + 1 Xi + ui
260
— 152
— — 180 185 — 3 517
ppt课件.
26
样本回归线
样本均值连线
ppt课件.
27
Ø 总体回归模型和样本回归模型的比较
ppt课件.
28
注意：分清几个关系式和表示符号
E(Y|Xi) = 0 + 1 Xi （1）总体（真实的）回归直线： Yi
E(Y|Xi)01Xi
Y2
Y1
或： Yi ˆ0ˆ1Xi ei
其中： Yˆi 为Yi的估计值（拟合值）； ˆ0 , ˆ1 为 0 , 1 的估计值；
110 115 120 130 135 140
－ 6 750
E(Y|Xi) = 0 + 1 Xi,
ppt课件.
21
Ø 随机误差项u的意义：
l 反映被忽略掉的因素对被解释变量的影响。 或者理论不够完善，或者数据缺失；或者影响轻微。
l 模型设定误差 l 度量误差 l 人类行为内在的随机性
ppt课件.
22
Ø 随机误差项主要包括下列因素：
在解释变量中被忽略的因素的影响； 变量观测值的观测误差的影响； 残缺数据； 模型关系的设定误差的影响； 其他随机因素的影响。
l 对于某一个家庭，如何描述可支配收入和消费支出的关系?
Yi=E(Y|Xi) + ui =0 + 1 Xi + ui
某个家庭的消费支出分为两部分：一是E(Y|Xi)=0 + 1 Xi ，称为系统成
分或确定性成分；二是ui，称为非系统或随机性成分。
ppt课件.
20
l 随机性总体回归函数
Yi=0 + 1 Xi + ui
260
— 152
— — 180 185 — 3 517
ppt课件.
26
样本回归线
样本均值连线
ppt课件.
27
Ø 总体回归模型和样本回归模型的比较
ppt课件.
28
注意：分清几个关系式和表示符号
E(Y|Xi) = 0 + 1 Xi （1）总体（真实的）回归直线： Yi
E(Y|Xi)01Xi
Y2
Y1
或： Yi ˆ0ˆ1Xi ei
其中： Yˆi 为Yi的估计值（拟合值）； ˆ0 , ˆ1 为 0 , 1 的估计值；
110 115 120 130 135 140
－ 6 750
计量经济学第3章-多元线性回归模型PPT课件
第2页/共63页
第三章 经典单方程计量经济学模型：多元线性回 归模型
• 多元线性回归模型 • 多元线性回归模型的参数估计 • 多元线性回归模型的统计检验 • 多元线性回归模型的预测
第3页/共63页
第一节 多元线性回归模型
一、多元线性回归模型 二、多元线性回归模型的基本假定
第4页/共63页
一、多元线性回归模型
因为n < 30时构造不出用于检验的服从标准正态分布的统计量；
t 检验在 n k 8 时才比较有效，因为 n k 8 时 t 分布才比较稳定。 一般经验认为，当 n 30或者至少 n （3 k 1）时，才能满足基本要求。
第27页/共63页
第三节 多元线性回归模型的统计检验
一、拟合优度检验 二、方程的显著性检验(F检验) 三、变量的显著性检验（t检验） 四、参数的置信区间
X X1i
X
ki
X
2 ki
ki
ˆ0 ˆ1
ˆ k
1 X 11
X k1
1 X 12
X k2
1 Y1 X 1n Y2 X kn Yn
即
(XX)βˆ XY
由于X’X满秩，故有 βˆ (XX)1 XY
第19页/共63页
⃟正规方程组 的另一种写法 对于正规方程组
多元线性回归模型:表现在线性回归模型中的 解释变量有多个。
一般表现形式：
Yi 0 1 X 1i 2 X 2i k X ki i i=1,2…,n 其中:k为解释变量的数目，j称为回归系数
（regression coefficient）。
第5页/共63页
习惯上：把常数项（或截距项）看成为 一虚变量的系数，该虚变量的样本观测值始 终取1。于是： 模型中解释变量的数目为（k+1）
第三章 经典单方程计量经济学模型：多元线性回 归模型
• 多元线性回归模型 • 多元线性回归模型的参数估计 • 多元线性回归模型的统计检验 • 多元线性回归模型的预测
第3页/共63页
第一节 多元线性回归模型
一、多元线性回归模型 二、多元线性回归模型的基本假定
第4页/共63页
一、多元线性回归模型
因为n < 30时构造不出用于检验的服从标准正态分布的统计量；
t 检验在 n k 8 时才比较有效，因为 n k 8 时 t 分布才比较稳定。 一般经验认为，当 n 30或者至少 n （3 k 1）时，才能满足基本要求。
第27页/共63页
第三节 多元线性回归模型的统计检验
一、拟合优度检验 二、方程的显著性检验(F检验) 三、变量的显著性检验（t检验） 四、参数的置信区间
X X1i
X
ki
X
2 ki
ki
ˆ0 ˆ1
ˆ k
1 X 11
X k1
1 X 12
X k2
1 Y1 X 1n Y2 X kn Yn
即
(XX)βˆ XY
由于X’X满秩，故有 βˆ (XX)1 XY
第19页/共63页
⃟正规方程组 的另一种写法 对于正规方程组
多元线性回归模型:表现在线性回归模型中的 解释变量有多个。
一般表现形式：
Yi 0 1 X 1i 2 X 2i k X ki i i=1,2…,n 其中:k为解释变量的数目，j称为回归系数
（regression coefficient）。
第5页/共63页
习惯上：把常数项（或截距项）看成为 一虚变量的系数，该虚变量的样本观测值始 终取1。于是： 模型中解释变量的数目为（k+1）
计量经济学-第一章 简单回归模型
f(y)
.
x1 x2
. E(y|x) = β + β x
0 1
Population Regression Function
How to estimate the parameters β0 and β1?
8
How to derive the ordinary least squares (OLS) estimates?
12
Deriving OLS continued
We can write our 2 restrictions just in terms of x, y, β0 and β1 , since y = β0 + β1x + u,
u = y – β0 – β1 x
E(y – β0 – β1x) = 0 E[x(y – β0 – β1x)] moment restrictions
13
Deriving OLS using M.O.M.
The method of moments approach to estimation implies imposing the population moment restrictions on the sample moments What does this mean? Recall that for E(X), the mean of a population distribution, a sample estimator of E(X) is simply the arithmetic mean of the sample Σinxi/n
ˆ ˆ y = β 0 + β1 x , or ˆ ˆ β 0 = y − β1 x
.
x1 x2
. E(y|x) = β + β x
0 1
Population Regression Function
How to estimate the parameters β0 and β1?
8
How to derive the ordinary least squares (OLS) estimates?
12
Deriving OLS continued
We can write our 2 restrictions just in terms of x, y, β0 and β1 , since y = β0 + β1x + u,
u = y – β0 – β1 x
E(y – β0 – β1x) = 0 E[x(y – β0 – β1x)] moment restrictions
13
Deriving OLS using M.O.M.
The method of moments approach to estimation implies imposing the population moment restrictions on the sample moments What does this mean? Recall that for E(X), the mean of a population distribution, a sample estimator of E(X) is simply the arithmetic mean of the sample Σinxi/n
ˆ ˆ y = β 0 + β1 x , or ˆ ˆ β 0 = y − β1 x