《中级计量绪论》PPT课件.ppt

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1、中级计量经济学Intermediate econometrics,范国斌（统计学院数量经济研究所）办公室：致知园C232,2,课程教学安排,总学时54学时；以授课为主，结合作业进行必要的讨论。按要求完成练习，并提交课程作业：完成指定的模型估计及结果分析练习（2-3个）完成1份课程论文（自己选择研究内容、收集数据、估计和按照规范写作分析报告，交作业时需要附上所使用的数据）考核：练习占20课程论文占30；考试占50。以上教学安排视实际情况有所变动,3,课程要求,掌握微观和宏观经济学基本知识有良好的高等数学基础在学习本课程之前，要求学生已经学习过线性代数、概率论与数理统计、计量经济学（初级）如果缺乏

2、相应的基础，请参阅有关参考资料或补习有关课程。,4,初、中、高级计量经济学,初级以计量经济学的数理统计学基础知识和古典线性单方程模型理论与方法为主要内容；中级以用矩阵描述的古典线性单方程模型理论与方法、古典线性联立方程模型理论与方法，以及传统的应用模型为主要内容；高级以非古典的现代计量经济学模型理论、方法与应用为主要内容。本课程定位于中级水平，适当引入高级内容。,5,理论计量经济学和应用计量经济学,理论计量经济学是以介绍、研究计量经济学的理论与方法为主要内容，侧重于理论与方法的数学证明与推导，与数理统计联系极为密切。除了介绍计量经济模型的数学理论基础、普遍应用的计量经济模型的参数估计方法与检验

3、方法外，还研究特殊模型的估计方法与检验方法，应用了广泛的数学知识。应用计量经济学则以建立与应用计量经济学模型为主要内容，强调应用模型的经济学和经济统计学基础，侧重于建立与应用模型过程中实际问题的处理。本课程是二者的结合。,6,计量经济学软件,目前国内容易获得的计量经济学软件有：EVIEWSSTATALIMDEPSASSPSS本课程建议采用EVIEWS作为练习用软件，但可以使用其他自己熟悉的软件。,7,课程内容组织,第一章 导论（2-3学时）第二章 线性回归模型回顾与拓展（13-15学时）第三章 放宽基本假定的处理方法（4-5学时）第四章 设定误差与测量误差（3-4学时）第五章 离散选择模型（5

4、-6学时）第六章 时间序列模型（15-18学时）第七章 Panel data 模型初步（4-5学时）,8,课程目标,通过学习本课程，要求学生：能够掌握计量经济分析中基本方法的原理（包括背景与思想）和运用操作，训练、提高计量经济思维与分析问题（结合所学具体专业）的能力。一方面，使学生能够运用所学方法对实际经济问题进行判断与分析；了解常见的计量经济学模型及其性质另一方面，在此基础上能够继续学习计量经济学中的进一步问题。侧重应用性，适度兼顾某些方法的理论性为什么用？用到何处？怎样用？前提条件？,9,参考书目,1、（美）威廉H格林经济计量分析，中国社会科学出版社，1998年版2、（美）詹姆斯D汉密尔顿

5、时间序列分析，中国社会科学出版社，1998年版3、Jack Johnston&John Di Naido计量经济学方法，中国经济出版社，20024、李子奈高等计量经济学，清华大学出版社，2000年5、张晓峒计量经济分析，经济科学出版社，2000年6、张晓峒计量经济学软件EViews使用指南，南开大学出版社，2003年7、易丹辉数据分析与EViews应用，中国统计出版社，2002年8、马 薇协整理论与应用，南开大学出版社，2004年9、王文博计量经济学（研究生创新教育系列教材），西安交通大学出版社，2004年10、谢识予等高等计量经济学（复旦大学21世纪管理类研究生教材），复旦大学出版社，200

6、5,计量经济学基础,计量经济学导论,计量经济分析,软件使用参考教材,推荐使用软件：EViews 7高铁梅主编，计量经济分析方法与建模：EViews应用及实例（第二版），清华大学出版社，2009易丹辉，数据分析与Eviews应用，中国统计出版社，2002张晓峒主编，计量经济学软件Eviews使用指南，南开大学出版社，2004,14,若本科基础薄弱，可阅读：国家级精品课程主干教材 教育部“十一五”国家级规划教材 计量经济学 庞皓主编 科学出版社出版本科课件：国家精品课程网站,推荐参考教材,计量经济学主要刊物,Econometrica,双月刊，美国经济计量学会主办，1933年创刊 Journal o

7、f Econometrics,双月刊，瑞士出版，1973年创刊 Journal of Applied Econometrics，双月刊，美国John Wiley&Sons 出版社，1986年创刊 Econometric Theory,每年五期，英国剑桥大学出版社，1985年创刊 Journal of the American Statistical Association,季刊，美国统计协会主办，1888年创刊,第一章导论,17,为什么需要计量经济学？,用经济学理论分析解释现实情况有重要的意义；指导政府制定政策和企业制定经营决策但是理论通常并不能够清楚地说明政策变化可能产生的影响效果；理论自身

8、的可靠性也需要验证；计量经济学分析可以利用对实践的观察数据检验理论是否与现实相一致；得到的经验关系估计结果可以为决策提供支持。,例如:为了促进经济发展，经济学家可能有各种主张,（1）认为需要削减工资，因为降低成本将增加企业的利润，并因而刺激生产；,（2）认为需要增加工资，因为这将提高消费者的需求，而 刺激生产；,（3）需要削减利息率，因为将刺激投资，开设更多新企业,（4）需要提高利息率，因为可增加银行存款，而增加银行 贷款的能力。,“增工资”与“减工资”、“削减利息率”与“提高利息率”，究竟应如何选择？其数量关系和数量界线究竟是什么?,这说明经济概念的定量化非常必要。正是在这类“不能解决的问题

9、的吸引力”的影响下产生了计量经济学。,18,计量经济学与诺贝尔经济学奖,计量经济学是产生诺贝尔经济学奖获得者最多的经济学分支从1969年诺贝尔经济学奖设立至2004年，共有56位经济学家获奖直接因为对计量经济学的创立和发展作出贡献而获奖的经济学家达10人获奖者中，近20位担任过世界计量经济学会会长，30余位在获奖成果中应用了计量经济学方法,计量经济学与诺贝尔经济学奖,获诺贝尔经济学奖的计量经济学家：1969年：Jan Tinbergen（荷兰）1969年：Ragnar Frisch（挪威）1973年：Wassily Leontief（苏联）1980年：Lawrence Robert Klein

10、（美国）1984年：Richard Stone（英国）1989年：Trygve Haavelmo（挪威）2000年：Daniel McFaddan（美国）2000年：James Heckman（美国）2003年：Clive Granger（美籍英国）2003年：Robert Engle（美国）,The Bank of Sweden Prize in Economic Sciences in Memory of Alfred Nobel 1969 for having developed and applied dynamic models for the analysis of economi

11、c processes,Ragnar Frisch经济计量学奠基人,Jan Tinbergen经济计量学模式建造者之父,The Bank of Sweden Prize in Economic Sciences in Memory of Alfred Nobel 1973 for the development of the input-output method and for its application to important economic problems,Wassily Leontief 里昂惕夫,The Bank of Sweden Prize in Economic Sc

12、iences in Memory of Alfred Nobel 1980 for the creation of econometric models and the application to the analysis of economic fluctuations and economic policies,Lawrence R.Klein 克莱因,The Bank of Sweden Prize in Economic Sciences in Memory of Alfred Nobel 1984 for having made fundamental contributions

13、to the development of systems of national accounts and hence greatly improved the basis for empirical economic analysis,Richard Stone国民经济统计之父,The Bank of Sweden Prize in Economic Sciences in Memory of Alfred Nobel 1989 for his clarification of the probability theory foundations of econometrics and h

14、is analyses of simultaneous economic structures,Trygve Haavelmo哈维默,The Bank of Sweden Prize in Economic Sciences in Memory of Alfred Nobel 2000 for his development of theory and methods for analyzing selective samples”,James J Heckman,The Bank of Sweden Prize in Economic Sciences in Memory of Alfred

15、 Nobel 2000 for his development of theory and methods for analyzing discrete choice,Daniel L McFadden,The Bank of Sweden Prize in Economic Sciences in Memory of Alfred Nobel 2003 for methods of analyzing economic time series with common trends(cointegration),Clive W.J.GrangerUK,The Bank of Sweden Pr

16、ize in Economic Sciences in Memory of Alfred Nobel 2003 for methods of analyzing economic time series with time-varying volatility(ARCH),Robert F.EngleUSA,The Bank of Sweden Prize in Economic Sciences in Memory of Alfred Nobel 20112011年诺贝尔经济学奖“在宏观经济学中对成因及其影响的实证研究”,Christopher A.Sims,Thomas J.Sargent

17、,计量经济学在中国,高等院校财经类专业开设计量课程的比例：1984-2007年经济研究发表论文中以计量模型为主要分析方法的比例：数量经济学（以计量经济学为核心）博士学科点数量：,32,什么是计量经济学？,几种不同的表述：以经济理论、数学与统计学为工具，利用统计资料分析社会经济现象的学科；对经济规律做经验测定的学科；利用统计资料对经济行为（经济机制）做数量分析的学科。从各种定义都可以看出，计量经济学既要以经济学为基础，同时也要利用到统计学和数学知识。,Econometrica创刊辞：统计学、经济理论和数学这三者对于真正了解现代经济生活的数量关系来说，都是必要的，但本身并非是充分条件。三者结合起来

18、，就是力量，这种结合便构成了计量经济学。,经济学,数学,统计学,经济统计学,数理经济学,计量经济学,数理统计学,35,计量经济学与其他学科的关系,与经济学的关系经济学理论提供待检验的假说，指导选择模型反映的因果关系及相应的变量，指导对结果的评价。与数理经济学的关系数理经济学用数学模型反映经济关系，侧重于抽象的表达因果关系，一般不考虑影响效果的随机性特点，也不涉及如何测定参数。在计量经济学研究中，数理经济学指导如何选择适当的数学形式表达经济关系，如何利用估计结果进行运算和分析。而计量经济学研究则为设定的模型提供利用经验数据估计的参数。,36,计量经济学与其他学科的关系,与统计学的关系统计学涉及搜

19、集记录观察数据，利用多种统计指标（均值、中位数、众数、离差、变异系数）描述经济变量在不同观察期或不同样本之间的变异，探讨不同变量之间的相互联系（协方差、相关系数）。对数据的统计处理一般不涉及分析因果关系，也不测定模型参数。与数理统计学的关系数理统计学侧重于分析随机现象的规律性。计量经济学模型总是假定实际经济行为与理论认识存在偏差，在一定条件下这种影响可以被看作是随机的，在这一基础上估计模型参数。因而数理统计学是计量经济学的基础，所有的估计方法和统计检验均以数理统计学理论为指导。,强调：计量经济学是经济学科，不是数学学科,计量经济学研究的是经济数量规律性,当然离不开数学和统计学方法，但方法是为经

20、济问题服务的，方法手段要服从研究对象（经济活动）的本质特征，这是与数学不同的。离开了计量方法提出的经济背景、离开了计量方法本身的经济学解释、离开了计量方法应用的经济对象、离开了计量结果的经济意义解读,对实际的经济问题来说,计量经济学就只是一堆毫无用的公式和符号。在计量经济学中,数学只是仆人，不是主人。结论：计量经济学课程是经济学课程,不是数学课程。,37,38,例：凯恩斯宏观消费方程,理论：随着可支配收入的增长，消费支出也随之增长，但消费的增长量通常小于收入的增长量。这意味着，边际消费倾向（MPC）大于0，但小于1。统计概念：可支配收入：可以用GDP扣除政府税收来表示消费：通常指居民消费名义价

21、值(nominal value)变量与实际价值(real value)变量理论模型：C=f(Y)需要满足0C1假定消费与可支配收入之间存在着确定性的函数关系(deterministic relationship)。,39,例：凯恩斯宏观消费方程,计量经济学模型：C=a+bY+eLn(C)=+Ln(Y)+e上述关系均属于一般形式的一元线性回归模型Y=0+1X+e，注意不同函数形式的参数有不同的经济含义。误差项e反映：除Y之外所有其他变量对消费的影响Y自身的测度误差人类行为的随机性变化选择什么样的模型形式取决于：对理论关系的认识；对经验观察值的拟合程度。,构成计量经济模型的基本要素：指不同时间、不

22、同空间的表现不同，取值不同，是可以观测的因素。经济变量是模型的研究对象或影响因素。：是表现经济变量相互依存程度、决定经济结构和特征、具有相对稳定性的因素，通常不能直接观测。：是模型中没有包含的所有因素的代表例如：Y 消费支出 X收入 u随机误差项、参数 这里的 是边际消费倾向,经济变量,经济参数,随机误差项,40,(包含随机误差是经济模型与计量经济模型的区别),(变量要具有可观测性),41,例：凯恩斯宏观消费方程(1978-2005年统计资料）,42,例：凯恩斯宏观消费方程(1978-2005年统计资料）,C=0+1Y,1=MPC,43,例：凯恩斯宏观消费方程(1978-2005年统计资料）,

23、依据前面所述的观察资料，可以估计得到宏观消费方程；最常用的估计方法是最小二乘法：最小二乘法利用求最小离差平方和的方式得到参数估计，即通过求解Min(CAi-CPi)2，得到参数估计结果。式中CAi为实际消费，CPi为回归方程推断的消费。结果为：Ct=1.359+0.475Yt R2=0.994(2.89)(64.7)解释：我国居民的自主消费为1359亿元，边际消费倾向为0.475。,例：凯恩斯宏观消费方程(1978-2005年统计资料）,44,45,例：凯恩斯宏观消费方程,与凯恩斯宏观消费方程相联系的问题为什么并非所有的点都落在直线上？回归系数1有什么经济学含义？如何利用估计结果进行预测或评价

24、政策的作用效果？怎样利用此经验方程为制定宏观经济决策提供支持？这一经验模型可靠吗?边际消费倾向是稳定不变的吗?利率、收入预期、收入分配、收入增长率、年龄结构.其他理论模型是否更适用?相对收入假说、持久收入假说,46,从理论到应用模型,从理论转变到应用模型时，我们对理论模型加上了一系列限制条件：总需求函数有固定不变的参数总需求函数为关于可支配收入的线性函数所有不可观察的因素产生的综合作用表现为一个附加的误差项与理论模型相比，这是一些限制性非常强的简化假定。我们常常还需要做出其他假定，以便能够估计模型（例如误差的分布形式）。需要注意的是，这些假定缺乏理论支持。估计结果的有效性和适用性取决于这些假定

25、是否合理。,47,从理论到应用模型,由于上述情况，对模型设定进行检验是一个重要的环节。只有当我们相信模型基本正确可靠时，才能将其用于经济分析。在本课程中，我们通常假定模型设定是正确的，在此基础上讨论估计方法。模型设定检验单独讨论。,模型设定,经济模型及设定什么是模型？模型是对所研究的某种现象、某种关系或某种过程的一种模拟 物理模型 图形（如坐标图、设计图）数学模型（如方程式）计量经济学中常用的是数学模型。,48,实际的经济现象、经济关系或经济过程太复杂，不可能精确的全面“复制”，模型只是研究者对所关注的部分所作的某种模拟。模型只能抓主要因素和主要特征，就只得舍弃某些因素对所研究经济变量之间的关

26、系，只能根据研究者的认识选用适当的数学关系式近似地、简化地表达出来 模型的设计和形式的取舍就总会具有一定主观性,为什么是设定（Specification）？,（模型只能是漫画不是照片，更不是高像素照片！）,50,“由一般到特殊”的建模方法,从最一般化的模型（即包括所有可能的影响变量）开始着手；通过对估计参数做统计检验，逐步使模型形式简化；这种方法特别适用于包括滞后期较长而滞后结构又不确定的情况，同时也适用于函数形式未知的情况；这种思路体现出，与包括无关变量相比，丢失重要解释变量造成的危害更为严重。,51,计量经济学研究,计量经济学利用统计方法对经验数据进行分析计量经济学方法:依据经济学理论设定

27、反映经济行为/机制的模型；利用实际数据估计模型；对使用者解释模型结果的含义。需要注意的是，理论和现实世界中的数据都不是完美无缺的，因而计量经济学分析工作既是科学，也是艺术；不仅需要掌握理论知识，更需要多积累经验。可靠的数据是计量经济学分析的基础“Garbage in,garbage out.”,52,计量经济学研究,典型的数据问题我国持续出现各省公布的GDP增长率普遍高于国家统计局公布的全国GDP增长率的情况；我国政府于2005年底根据经济普查资料对1993年以来的GDP数据进行了修正，2004年的GDP上调16.8%；我国政府于1997年根据全国农业普查结果对畜产品产量进行修正，1996年的

28、肉类总产量由最初报告的5915万吨下调到4584万吨，降低29%；我国1996年的耕地面积报告为9497.5万公顷，普查为13003.9万公顷；中国统计年鉴报告：我国社会劳动力1989年为55329万人，1990年为64749万人；2005年农村居民消费支出1.90万亿美元，城镇居民消费5.19万亿美元。,53,计量经济学方法,陈述理论或假说(hypothesis)将理论关系表示为数理经济学模型设定/选择具体的计量经济学模型数学表达形式获得数据估计模型参数检验假说是否成立预测(Forecasting)或推断(prediction)政策分析注意：上面所述并非需要严格遵守的规则，在实际工作中可能需

29、要多次重复某些步骤。,54,计量经济模型分析的步骤,经济现象,建模,被解释变量,解释变量,建立,统计模型,模型求解,求解,参数估计,验证,统计推断,模型解释,解释,经济解释与预测,反馈,区分,反馈,反馈,55,基本概念,因变量(Dependent variable)：被解释的变量，通常放在等号左侧；自变量(Independent variable)：影响因变量的因素。下标：通常用i表示样本中的第i个观察值，用t表示时间序列中的第t个观察值截面数据(Cross-sectional data)：同一时间对不同对象的观察资料；时间序列数据(Time series data)：不同时间对同一对象连续观

30、察的资料；,估计参数,为什么要对参数作估计？一般来说参数都是未知的 参数不可直接观测 由于经济关系有一定随机性，存在随机误差，参数也不能通过变量值去精确计算。只能通过变量样本观测值选择适当的方法对参数加以估计。计量经济学的核心内容:如何通过变量的样本观测值，科学地、合理地 去估计和检验总体模型中的参数。,56,注意两个重要的概念：,参数的估计值(estimate)：所估计参数的具体数值 例如：对于模型 得到其中的参数的估计量（估计式）(estimator)：用于计算参数估计数值的公式 例如：理论计量经济学的主要内容之一：是如何确定能充分满足计量经济要求的参数估计量，而不是估计值。,57,模型检

31、验,为什么要对模型加以检验？建立模型的理论依据可能并不充分用于模型估计的统计数据或其他信息可能不可靠样本可能较小，所得结论可能只是抽样的某种偶然结果 可能违反计量经济方法的某些基本前提（或假定）对模型检验什么？主要是对模型和所估计的参数加以评判：判定模型在经济理论上是否有意义（不能只是看数学上怎么完美）判定所得结论在统计上是否可靠,58,对计量经济模型检验的方式：,经济意义检验 所估计的模型与经济理论是否相符 统计推断检验 检验参数估计值是否抽样的偶然结果 计量经济学检验 是否符合计量经济方法的基本假定前提 预测检验 将模型预测结果与经济运行的实际作对比,59,60,计量经济学模型的应用：结构

32、分析,经济学中的结构分析指对经济现象中变量之间相互关系的研究。结构分析采用的主要方法是边际分析、弹性分析、乘数分析等。计量经济学模型的作用是揭示经济变量之间的数量关系，即采用计量经济学估计得到模型参数，并利用其做有关的分析。,61,计量经济学模型的应用：经济预测,计量经济学模型是作为经济预测模型而发展起来的，特别是短期预测。计量经济学模型是从已经发生的经济活动中识别变化规律的主要技术手段。这种经验规律构成预测的基础。前提：经济过程和结构具有稳定性 对于非稳定发展的经济过程和缺乏行为规范的经济活动，计量经济学模型的预测功能在很大程度上失效。,62,计量经济学模型的应用：政策评价,政策评价的重要性

33、。事先评价事后评价经济政策通常不具有可试验性。实验失败的社会经济代价成功经验的可扩展性计量经济学模型可以发挥“经济政策实验室”的功能。,63,计量经济学模型的应用：检验理论,实践是检验真理的唯一标准。任何经济学理论，只有当它成功地解释了过去，才能为人们所接受。计量经济学模型提供了一种检验经济理论的好方法。基于统计理论可以做重复检验工作对理论假设的检验有助于扩展现有的理论和发现新理论。,64,计量经济学的强点和弱点,强点：明确陈述了变量间的理论关系和适用范围假定，便于其他学者进行对比和检验；充分利用统计资料；全面评价各种影响因素，并分离出各自的影响；可以为决策提供较为精确的支持。,弱点：需要获取

34、大量的数据；结果的可靠性取决于：数据质量对因果关系的正确理解和准确反映正确选择估计方法需要有相应的技术手段；对估计结果的选择、理解和解释取决于研究者的素质和能力。,65,常常出现的问题,无法进行实验：通过有控制的实验，我们可以在保持所有其他因素不变的条件下检验某个因素变化产生的影响。然而经济数据通常反映的是多种因素同时变化产生的影响，我们需要利用计量经济学方法来区分不同因素的影响效果。利用计量经济学方法对理论进行检验时隐含所使用的模型是正确的这一假定如果模型存在设定错误，那么计量经济学检验和推断通常会失效。由此可以看出，理论检验得出的结论是有条件的。,66,常常出现的问题,理论常常并不足以限定

35、数据生成过程对于非常精确的理论很容易进行检验。然而许多经济理论并不精确，无法准确说明经济行为模式，常常出现不同的理论都与观察到的现象相一致。在进行政策分析和预测时，我们常常以既不精确、也不可靠的理论为基础，试图发现数据生成过程。此时会出现所谓的“数据挖掘”(data-mining)问题。,67,常常出现的问题,偏好单纯依据模型估计结果的统计表现作为选择标准R2，T统计值，F统计值等使用纯粹基于统计学的估计技术逐步回归(Stepwise regression)主成分分析（Principal components）此时容易出现虚假回归（伪回归）错误(Spurious regression),68,

36、做计量经济学研究难还是不难？,难模型设定和估计结果解释不仅需要经济学理论知识，还需要有丰富的实践经验；数据质量和完整程度常常存在问题；经常遇到与预期不一致的结果；分析结果常常难以令读者信服。,不难计量经济学软件极易使用，计算机做重复计算的能力极强，有条件对多个模型设定或多种估计方法做比较；可以使用的统计数据急剧增加；可以通过“技术”手段得到“希望”获得的结果；可以用技术上的“先进性”来显示研究成果的“价值”。,69,是否值得做计量经济学研究？,否我国的数据很不可靠计量经济学模型得出的都是常识性问题拍脑袋也能得出相近的结果基于太多脱离实际的假定结果的随意性很大技术难度太大结果很容易受到质疑,是用其他方法处理数据不会更可靠增进对问题的认识深度和系统性拍脑袋得出的结果无从验证明确陈述假定是方法论上的优点有较为严谨的模型设定方法技术手段在不断进步可质疑才能使知识实现增长,70,计量经济学研究需要注意的问题,研究的适用性与精确性不要为了追求数量分析的精确性而牺牲结果的适用性计量经济学研究必须基于对理论知识的理解和对实践情况的准确把握仅仅通过对统计数据做分析得到的模型结果即使有良好的统计表现也是不可靠的；经验主义倾向，错误使用模型方法。应用计量经济学研究不要不敢做但不要做的太大胆,