中国经济波动的动态化特征事实——基于动态条件相关系数的理论和实证.doc
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1、中国经济波动的动态化特征事实基于动态条件相关系数的理论和实证杨 光本文作者感谢2003年诺贝尔奖得主Engle教授对我的指点和纽约州立大学谷雁翔教授的对于DCC方法的介绍,以及南开大学姜华东在收集数据方法提供的支持和南开大学陈省身数学研究所博士生周金科在MATLAB编程方面提供的帮助。当然本文文责自负。联系方式:guangguang831126, cell phone: 13207637064(南开大学经济学院经济系)【摘要】不同经济序列之间的协动性被认为是宏观经济学的最重要的特征事实之一,这种协动性一般被定义为经济序列之间的相关系数。本文首先对经济序列中的相关系数问题进行综述,特别是动态相关
2、系数。然后介绍Engle最近提出的动态条件相关系数估计方法。最后对使用这种方法对中国经济波动的特征事实进行描述。具体来说本文计算了消费,投资,政府财政支出,城市和农村的人均收入,净出口,CPI,M2,利率,以及人民币对美元,日元汇率与GDP之间的动态相关系数,并且和美国经济波动的特征事实进行比较和总结。关键词:动态相关系数,经济波动,特征事实中图分类号:F12 文献标识码:AStylized Facts about Business Cycle in China: on the Dynamic Conditional Correlation TheoryAbstract:The co-move
3、ment between different economic series is one of the most important stylized facts for macroeconomics. The co-movement is usually defined as correlations between different economic series. At the beginning is a review of dynamic correlation between different economic series, especially methods to ca
4、lculate the dynamic correlations. Then this paper introduces the dynamic conditional correlation (DCC) method brought by Engle. At last, this paper describes the stylized facts of Chinas business cycle with DCC method. That is to say, this paper calculates concretely the dynamic correlations between
5、 consumption, investment, governmental expenditure, rural revenue per capita, urban revenue per capita, net export, CPI, M2, interest, exchange rates to US dollar, Japan dollar and GDP, then makes a comparison with the stylized facts of Americas business cycle.Key words:Dynamic conditional correlati
6、on (DCC), business cycles, stylized factsJEL classification codes:C22 E31 E32一、 引言:宏观经济波动的特征事实对于经济周期理论是至关重要的,它是经济周期模型的现实基础,决定着经济周期理论的发展方向,也为比较不同的经济周期模型对于现实经济模拟程度的好坏提供了一个较为客观的参考。但是,长期以来如何描述宏观经济波动的特征事实成为了困扰经济学家的难题之一。一般来说,经济学家用方差表示经济序列的变异性,用自回归的滞后阶数表示经济波动的持续性,而用相关系数表示两列经济序列的周期性,正的相关系数是顺周期,负的是逆周期。根据Luca
7、s(1977)年把经济波动定义为不同经济序列的共变性的观点,表示不同经济序列之间共变性的相关系数就成为了最能够描述经济波动的特征实事的指标之一,但是同时也是受到质疑最多,讨论最多的一个指标。目前,经济学家描述经济序列之间共变性的特征事实时主要使用的相关系数是恒定的相关系数,它的估计式是:。但是这种相关系数越来越受到批判和挑战,因为一个恒定的相关系数很难准确的描述随时间推移而变动的特征事实。以价格的周期性即产出和价格的相关性为例,Kydland和Prescott(1990)发现价格在二战以前是顺周期的,但是在战后就变成了逆周期。类似的发现还有Cooley和Ohanian(1991),Backus
8、和Kehoe(1992),Blackburn和Ravn(1992)等。那么,一个恒定的相关系数是很难描述价格的周期性变化。所以此时,经济学家需要一个能够随时间变化的动态相关系数。为了克服相关系数不能够随时间变化的缺点,den Haan(2000)另辟蹊径,开始使用VAR方法对经济序列的相关性进行估计。为了避免去势方法(例如HP滤波器方法)带来的信息损失和虚假相关,den Haan放弃了使用去势方法,而是直接进行VAR建模。这种放弃使用滤波器而直接使用VAR的方法是否是合意的还需要进一步检验。直到2002年经济学家才得到了较好的估计的技术工具,这就是Engle(2002)正式提出的动态条件相关系
9、数估计法,即DCC-GARCH估计法。虽然这个方法最初不是针对真实经济周期模型刻画经济波动的特征事实提出的,但是已经有经济学家开始使用这种方法开始研究两列宏观经济序列之间的相关性。Jim Lee在2002年和2006年发表了两篇文章,特别是2006年的文章成功的把Engle的DCC-GARCH估计方法运用到了估计产出和价格的共变性上,得出了和Kydland,Prescott(1990)等相似的结论。另外,还有不少经济学家用其他方法来计算动态相关系数。他们主要是从频域分析的角度来估计动态相关系数。例如Croux, Forni, Reichlin(2001)不但设计出了频域估计动态相关系数的理论,
10、而且还应用于欧洲和美国的经济波动特征事实的研究,Pakko(2000)也使用频域分析的方法分析产出和价格的得出了和Kydland,Prescott,Cooley等人相似的结论。也有经济学家质疑采用动态相关系数的必要性。如果恒定的相关系数能够良好的近似描述实际经济序列的情况,那么确实没有必要劳神费力的去估计动态相关系数。这就要求出现一种检验能够判定恒定相关系数是否合意。Tse在2000在GARCH模型中成功的引入LM检验对这个问题检验。Jim Lee(2006)的文章就是采用这种检验方法。动态相关系数的理论日益完善,但是能够成功运用动态相关系数研究经济波动特征事实的文章并不多,能够使用动态相关系
11、数完整刻画一个经济体经济波动的特征事实的文章则是少之又少。所以,本文使用动态相关系数的方法来研究中国经济波动的特征事实。以下论文的结构安排如下,在第二部分介绍估计动态相关系数的理论(DCC估计法)和数据;在第三部分,把这一个理论运用于研究中国经济波动的特征化事实;第四部分是本文的结论以及与国外结论的比较。二、 动态相关系数理论(DCC估计法)和数据(一)动态相关系数理论(DCC估计法)的介绍动态相关系数是针对于一系列的白噪声随机变量所说的。所以,要估计动态相关系数首先要产生出一列白噪声随机变量,其中,是一组白噪声随机变量所组成的向量,是方差-协方差矩阵。如何产生这一组白噪声向量的方法有很多,例
12、如den Haan提出的VAR估计方法,以及在研究经济波动的特征事实时最常用的去势方法HP滤波器,BP滤波器等等。然后根据方差-协方差矩阵的定义,可以写成:。其中是动态相关系数矩阵,而定义为,即标准差的对角矩阵。考虑两列不同的白噪声过程,由于它们的期望为0,那么它们的动态相关系数的定义式可以简化为:,经过标准化以后,其中,i=1,2。再次化简可得,。写成向量形式就是:,其中,。如果能够准确的估计,那么带入上式,就可以计算出动态相关系数。根据Engle的研究,是服从GARCH(P,Q)过程的。当然,也有人认为是服从其他过程的,例如ARCH,或ARMA等等。如果是服从GARCH(P,Q)过程的,那
13、么根据Jim Lee(2006)的总结,可以进行如下的参数估计:,其中,是常数。的计算式转化为:,其中,。这样,代入上式就可以求得动态相关系数。总之,计算动态相关系数时,除了计算等,最主要的就是找到合适的过程进行参数估计,然后求出与其滞后项的递推关系,最后代入计算式中进行求解。(二)数据来源与处理方法的说明由于我国建立现代的统计制度时间比较短,并且本文研究的是市场经济条件下中国经济波动的特征事实,所以本文选取的时间跨度是从1994年的第一季度到2006年的第二季度,共50期的数据。原因是我国在1992年的十四大上明确提出了建立社会主义市场经济体制,1992年以后的数据基本上可以反映我国社会主义
14、市场经济条件下经济波动的特征事实,并且这一时期的数据是比较全面的。本文收集的数据包括,GDP,CPI,消费总额,M2,固定资产投资,财政支出,净出口,城镇人均收入,农村人均现金收入,一年期短期贷款利率,和对美元,日元的名义汇率。其中,CPI来自EIU CountryData数据库,利率来自于中国人民银行网站,其他数据来自于CCER经济金融数据库和中国经济景气月报。在数据处理方面,本文选去1996年第一季度为基期,对名义数据进行了价格指数消胀,得到了真实数据。由于数据是季节性数据,所以本文采用了移动平均的方法进行了季节性的调整。最后,本文的去势方法是采用HP滤波器的方法。三、 中国经济波动的动态
15、化特征事实(一)经济周期的定义本文的周期性的定义如下:对于两列经济序列(其中一列是真实GDP)进行过HP滤波等一系列处理之后,求得他们之间的动态相关系数,t=0,1,j=0,1,2,j表示领先j个季度,若,则是顺周期的,即两列经济序列的周期项具有同方向的变化;,则是逆周期的,即两列经济序列的周期项具有逆方向的变化。由于本文以研究经济序列之间的周期性为主,在本文中j都取为0,简记为。对于经济序列领先实际GDP几个季度不做判断。最后描述与t之间的关系。在计算的过程中,开始的数据处理和使用HP滤波去势是进行了EVIEWS操作,余下的计算步骤都是按照DCCGARCH模型进行MATLAB编程进行的,其中
16、滞后期都是选择的一期。(二)实际因素的经济序列与真实GDP的共变性1、消费与GDP的共变性实际GDP和消费之间的动态相关系数随时间变化趋势如下图图1所示,见附录1。的统计信息如下:均值0.4667,中位数0.4719,最大值0.6556,最小值0.2374,标准差0.0918,恒定相关系数是0.5746。可以看出,在我国的绝大部分时期里消费与GDP的相关系数都在0.46附近徘徊,并且标准差较小,相当的稳定。这表明消费序列在我国具有较为稳定的顺周期性,但是周期性比恒定相关系数的测量值小。2、投资与GDP的共变性实际GDP和投资之间的动态相关系数随时间变化趋势如下图图2所示,见附录1。的统计信息如
17、下:均值0.4148,中位数0.4070,最大值0.6374,最小值0.1556,标准差0.0778,恒定相关系数是0.4920。可以看出,投资与GDP的相关系数是很稳定,基本是在0.41上下震荡。这表明投资序列在我国也具有较为稳定的顺周期性,同样,投资的周期性也比恒定相关系数的测量值小。3、财政支出与GDP的共变性实际GDP和财政之间的动态相关系数随时间变化趋势如下图图3所示,见附录1。的统计信息如下:均值0.4479,中位数0.4482,最大值0.5397,最小值0.3850,标准差0.0228,恒定相关系数是0.5502。可以看出,在我国财政支出不但是具有显著的顺周期性,而且标准差也是最
18、小,也就是说财政支出和GDP之间的相关系数是最稳定的。可以认为政府支出对于当期GDP的大小是具有举足轻重的地位,即政府支出的波动部分增加,那么当期的GDP的波动部分也增加,反之则减少。这和有些国家的政府支出与GDP之间没有鲜明的周期性的特征形成了强烈的对比和反差。同样,财政支出与GDP之间的周期性也比恒定相关系数的测量值小。4、城镇人均收入与GDP的共变性实际GDP和城镇人均收入之间的动态相关系数随时间变化趋势如下图图4所示,见附录1。的统计信息如下:均值0.4166,中位数0.4381,最大值0.7283,最小值0.0333,标准差0.1669,恒定相关系数是0.5913。可以看出,城镇人均
19、收入和GDP之间的相关系数呈现出U型曲线,即从1998年第4季度到2002年第4季度的四年间相关系数都在0.37以下,甚至在2000年第4季度和2001年第三季度相关系数非常之小。这说明在这四年间GDP的增长对城镇人均收入的推动力很小。考虑到这正是东南亚金融危机爆发之后,我国的GDP增长很大一部分是依靠政府投资拉动的,对居民收入影响不大,2002年第4季度后,城镇人均收入与GDP的相关系数又回到了1998年以前的位置。同样,周期性仍比恒定相关系数的测量值小。5、农村人均现金收入与GDP的共变性实际GDP和农村人均现金收入之间的动态相关系数随时间变化趋势如下图图5所示,见附录1。的统计信息如下:
20、均值-0.1725,中位数-0.1700,最大值-0.0359,最小值-0.3063,标准差0.0448,恒定相关系数是0.0332。可以看出,如果使用恒定的相关系数测量周期性的话,结论是没有周期性或是极其微弱的正相关性。但是用动态相关系数可以发现农村人均现金收入和GDP之间的相关系数是较为明显的负值,即农村人均现金收入是逆周期。农村人均现金收入序列对于趋势项的偏离与GDP序列对于趋势项的偏离是相反的,如果使用恒定的相关系数就很难得到这个结论。6、净出口与GDP的共变性实际GDP和净出口之间的动态相关系数随时间变化趋势如下图图6所示,见附录1。的统计信息如下:均值0.3365,中位数0.304
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