经济计量学教程.ppt

经济计量学教程 必修课 周3学时任课教师 孟祥兰班级 与孟祥兰老师联系 Tel 027 86784028 H Email mengxl6 学习要求 1 认真听讲 上好每节课 2 做好笔记3 认真完成课后作业 谢谢合作 学术刊物和参考书 李子奈的系列教材 教科书 理论与方法 高级计量经济学唐国兴 计量经济学 理论 方法和模型几本翻译教材 平狄克 古扎拉蒂等 数量经济技术经济 预测 统计研究 等 第一章绪论 1 1经济计量学的产生和发展 1 2经济计量分析工作 1 3经济计量学中的基本概念 第一节 经济计量学的产生和发展 一 经济计量学经济计量学是以经济理论为指导的 以数学 统计学为方法的 以事实为依据的 以电脑为手段的从事经济活动或经济关系数量规律研究的 并以建立 检验和运用经济计量模型为核心的一门经济学学科 二 计量经济学的创始人弗里希 R Frish 的定义 英文 Econometrics 一词最早是由挪威经济学家R Frich于1926年仿照 Biometrics 生物计量学 提出来的 中文译名有两种 经济计量学与计量经济学 前者试图从名称上强调它是一门计量经济活动方法论的学科 后者试图通过名称强调它是一门经济学科 计量经济学的创始人弗里希 R Frisch 将计量经济学定义为经济理论 统计学和数学的三者结合 数理经济学 计量经济学 经济统计学 数理统计学 经济学 统计学 数学 还有电脑这一必不可少的手段与工具 三 经济学 数理经济学 经济统计学与计量经济学 经济学 研究如何有效地利用可供各种选择的有限资源 以求人类现在和将来无限欲望的最大满足 数理经济学 运用抽象的方法 借助数学函数和几何图形得出经济学概念与理论 经济统计学 以统计资料作为记述现实经济变动过程的手段 计量经济学 以统计资料作为验证经济理论 预测未来 进行政策评价和检验发展经济理论的手段 计量经济学模型 模型 是对现实的描述和模拟 模型对现实怎样描述 抓住本质的抽象与简化模型分类 语义 逻辑 模型 物理模型 几何模型 数学模型 计算机模拟模型等等 模型对现实怎样的模拟 通过模型机制虚拟 仿真 现实 经济理论与经济模型 经济现象错综复杂 变化不定 为便于研究往往舍去一些次要因素 专门研究普遍性 决定性的因素之间的因果关系 形成系统的经济理论 经济理论是实践的高度概括 经济模型则是经济理论的简明描述 文字模型比较细腻 几何模型比较简明 数学模型比较严谨 数学模型可运用数学定理进行推理 计量经济模型 计量经济模型特点 揭示经济活动中各变量之间的定量关系 用随机性的数学方程描述现实的经济活动与经济关系 通过计量经济模型可以对研究对象进行深入的研究 结构分析 经济预测 设计或评价经济政策 计量经济模型的定义 经济计量模型包括一个或一个以上的随机方程式 它简洁有效地描述 概括某个真实经济系统的数量特征 更深刻地揭示出该经济系统的数量变化规律 模型由系统 联立方程 或方程组成 方程由变量和系数组成 其中 系统也是由方程组成 方程由变量 参数 系数 运算符和随机扰动项组成 计量经济模型是计量经济学研究的核心 计量经济学方法及其应用 都是围绕建立 估计 检验和运用经济计量模型这一核心进行的 人们可以通过各种各样的模型来揭示 阐明自然相象和社会经济现象的本质与发展规律 计量经济模型是对现实经济系统抓住本质的抽象与简化 更深刻地揭示出现实经济系统的本质与规律 离开经济学 模型将是一堆无用的数学符号 计量经济学的根本任务是估计 检验 运用计量经济模型 计量经济学的核心内容是模型参数的估计方法 但是 离开方法提出的经济背景 方法本身的经济学解释 方法应用的经济对象 计量经济学方法将是一堆无用的数学符号 第二节 经济计量分析工作 建立计量经济学模型的步骤和要点一 理论模型的设计二 样本数据收集三 模型参数的估计四 模型的检验五 计量经济学模型成功三要素六 相关分析 回归分析和因果分析七 计量经济学软件包 一 理论模型的设计 0 理论模型设计的定义1 研究有关经济理论2 确定变量和函数形式3 模型设计阶段具体技术工作 0 理论模型设计的定义 依据一定的经济理论 先验地用一个或一组数学方程式表示被研究系统内经济变量之间的关系 这阶段的工作称为理论模型的设计 理论模型举例 生产函数 理论模型设计阶段的三项工作 这是计量经济学研究中最重要也是最困难的阶段 包含三个部分的技术工作工作 1 选择变量模型应该包括那些变量 哪个是因变量 被解释变量 哪个是自变量 解释变量 哪个是内生变量 哪个是外生变量 2 确定变量之间的数学关系模型函数的数学形式 线性的 亦或是非线性的 3 拟定模型中待估计参数的数值范围模型包括几个参数 它们的符号 正负 如何 期望值的取值范围 一 确定模型所包含的变量 模型中的被解释变量是由研究目的确定的 确定模型所包含的变量主要是确定解释变量 解释变量包括 外生变量和滞后内生变量 外生经济变量 外生条件变量 外生政策变量和滞后内生变量 其中有些变量 外生政策变量 条件变量经常以虚拟变量的形式出现 第三节经济计量学中的基本概念 一 变量人们总是从发展和运动的观点来认识世界 从客体收集到的数量信息 构成数据集 例如1978 2000年我国的GNP 又如四川省2000年各个县市的NI就是这样的数据集合 变量就是数据集合的名称 通过对变量名的引用 可以简便地对数据集合进行处理 计量经济学中使用的变量的概念与统计学中指标的概念一样 包括变量名及其对应的数据 一 被解释变量和解释变量 被解释变量是由研究目的确定的 即 因果关系 中 果 解释变量是用以说明被解释变量的 即被解释变量的变动是由解释变量的变动引起的 因果关系 中 因 这里 用工业总产值来表征产出量用固定资产原值来表征资本用职工人数来表征劳动用技术进步的速度来表征技术 1 选择解释变量需要理论抽象 需要正确把握所研究的经济现象中暗含的经济学理论和经济行为规律 这是正确选择变量的基础 也就是说 建立模型和选择变量需要理论抽象 供给不足 影响产出量的因素应该在投入要素方面 一般是技术 资本 劳动等 需求不足 影响产出量的因素应该在需求要素方面 主要是消费需求 投资需求和出口需求方面的因素 而不是投入要素 消费品产出量应选择居民收入作解释变量 生产资料产出品应选择固定资产投资 例如 凯恩斯 Keyens 消费理论 根据凯恩斯 Keyens 消费理论 平均说来 当人们收入增多时 他们倾向于消费 但其增长的程度并不和收入增加的程度一样多 设y为消费 x为收入 用数学方程表示为y f x b0 b1x e其中参数b1 dy dx为边际消费倾向 e为随机项 表明消费的随机性 按照凯恩斯的观点 0 b1 1 库兹涅茨假设 但是 库兹涅茨对凯恩斯这种边际消费倾向下降的观点持否定态度 他研究的结论 消费与国民收入之间存在稳定的上升比例 因此 上式只是根据凯恩斯消费理论设定的消费模型 2 选择解释变量需要考虑数据的可得性 选择的变量必须是统计指标体系中存在的 有可靠数据来源的 选择工业净产值或者工业增加值显然比工业总产值好 但1964 1984年间它们是否存在 为了表征政策变量 条件变量可以采用虚拟变量 一般说来 收集的数据都还需要经过统计分组 整理加工 使之系统化 使之能为模型所用 形成反映问题特征的综合资料 数据整理工作包括分类 调整口径 汇总 编制变量列表 还包括建立研究问题的数据库 3 选择变量应考虑解释变量之间不相关 这是计量经济模型技术提出的要求 譬如其间有两个解释变量完全相关将导致多重共线 不能估计出模型参数 也就建立起不起计量经济模型 举例 计量经济学研究成果发现的选择变量方面的错误 选择变量的其他注意事项 选择变量绝不能以数据拟合的好坏作为主要标准 而且 选择变量不可能一次完成 往往要经过多次反复 二 内生变量 是所研究的经济系统的模型本身确定的是该模型求解的结果 属于因变量 在决策模型中可以使用虚拟变量做内生变量 返回 三 外生变量 外生变量的数值是在研究的模型之外确定的 不受模型内部因素的影响 在模型求解之前事先规定的 是 给定的 或 已知的 值属于自变量计数变量和虚拟变量可以作外生变量 返回 外生变量分为政策变量和非政策变量 政策变量政策变量是决策者可以控制的变量 如政府支出 利率 货币供应量等等 非政策变量非政策变量是难以控制或不能控制的变量 例如气候 自然灾害 农业收成 汇率等等 四 工具变量与目标变量 运用模型时可以把政策变量看作工具变量 而把内生变量看作目标变量 通过对有关工具变量的调节 以便达到事先确定的目标变量的水平 例如 通常用适当的经济增长率 较低的失业率和通货膨胀率等作为目标变量 事先固定下来 然后计算调整相应的工具变量 例如税率 公共支出预算水平等数值 五 虚拟变量数据的定义 虚拟变量是只取1或0之一的一个变量 一般用以表示定性变量 例如政策变量 条件变量等 虚拟变量组合起来可以表征多种状态 使用的虚拟变量的个数 欲表征的状态数 1 3种状态只用2个虚拟变量 若3状态采用3个虚拟变量 将造成多重共线 用虚拟变量表示定性数据 哪个是存量 哪个是流量 六 流量与存量 七 滞后变量举例 八 前定变量 滞后内生变量的数值是前期所决定的 因此 它和外生变量都是在求解本期内生变量之前已经确定了的变量滞后变量与外生变量合称为前定变量用作解释变量 变量分类的相对性 某个变量是内生变量还是外生变量 是目标变量还是工具变量 并不是先验确定的主要结合分析的目的 取决于它们在模型中的地位和作用 例如在农产品需求供给模型中 D S和P是内生变量 I和R是外生变量 二 数据 数据是客体反映信息之一 这种信息如以量的标志显现出来 就称其为数据 数据是一定条件下客体在量的方面的综合表现 在开始一项研究工作时 最基本的工作之一 就是收集数据 数据按其本义来说是定量的 计数或计量 的 但在实际应用中 它们可以是定量的 也可以是定性的 或者是两者的结合 随着人类认识客体技术的提高与认识层次的深化 数据的外延还在不断的扩大 几种常用的样本数据 时间序列数据截面数据虚拟变量数据 一 时间序列数据 时间序列数据的定义时间序列数据举例采纳时间序列数据的注意事项 时间序列数据 TimeSeriesData 时间序列数据又俗称为纵向数据 例如 我国自改革开放的1978 2000年GNP数据 在西方经济学中称它为流量 在统计经济学上称它为时期数 时间序列的时间是变化的 常用的时间间隔有 年 季度 月 周 7日或5日 日时间序列数据通常存在季节变动和序列相关 自相关 误差的协方差不等于0 即前期误差与后期误差之间存在相关 而截面数据通常存在异方差 误差方差不是一个常数 时间序列数据举例 例如 每日的股票价格每月的失业率 消费者价格指数每年的GDP 政府预算等 采纳时间序列数据的注意事项 1 样本区间内经济行为的一致性 例如80年代后期以来为供大于求 居民收入和出口额 80年代中期以前为供不应求 资本 劳动等 2 样本点之间数据具有可比性 价值形态出现的数据往往是不可比的 应当消除物价因素的影响 3 样本观察值过于集中 不能反映经济变量间的结构关系 应增大观测区间 4 时间序列误差项间往往存在序列相关 自相关 二 截面数据 Cross SectionData 截面数据又俗称横向数据 是一批发生在同一时间截面上的调查数据 研究某个时点上的变化情况 例如 工业普查数据 人口普查数据 家计调查数据等 在西方经济学中称它为存量 在统计经济学上称它为时点数 截面数据的时间是凝固的 截面数据中大多存在异方差 必须引起注意 采纳截面数据的注意事项 1 样本点间的同质性 样本与母体的一致性 截面数据很难用于总量估计 2 截面数据一般存在误差项的异方差 三 平行数据 PanelData 平行数据是时间序列数据与截面数据的合成体 例如 1978 1999年我国各省市城镇居民消费结构的调查资料 样本数据的质量 1 完整性 不能有遗失数据 必要时 采用插值技术补上 2 准确性 准确真实且数据口径方面也符合建模要求 3 可比性 将范围口径和价格口径调整一致 4 一致性 同质性 样本与母体一致 用31个省市的数据作为全国总量模型的数据就违反了一致性 三 模型与方程 系统 由多个相互联系的随机方程组成 设定系统 待定 经估计后才成为已定的系统 已定的系统才能用以生成模型 模型 由一个或多个已定系统与恒等式构成 或由几个子模型构成 即经济计量模型是由变量 参数 随机扰动项和方程四个要素有机结合而成的随机性代数模型 模型具有运算能力 建立模型时 方程的个数必须等于内生变量的个数 一 随机扰动项 理论经济学和数理经济学一般假定经济变量之间存在确定性的规律 从而建立确定性的模型 经济计量模型与一般经济理论模型的主要区别就在于模型中添加随机扰动项或误差项 建立的是所谓的概率性模型 引入随机扰动项是为了更准确地描述社会经济系统 随机扰动项是不可观察的 只能通过残差 实际值与拟合值的差 进行估计 方程中列入随机扰动项的主要原因 1 观测误差 2 由于忽略了次要因素引起的误差 3 由于社会经济现象固有的不可重复性 即使相同条件下进行试验 也不可得出完全相同的结果 因而出现随机误差 即固有的随机性特性 这些误差越小 表明内生变量与前定变量或外生变量的相关程度越高 亦即模型较好地描述各个经济变量之间的关系 二 模型应用 经济计量模型主要用于分析经济结构 评价经济政策 仿真经济系统以及预测经济发展等几个方面 模型的应用过程也就是检验模型和理论的过程 如果预测误差小 表明模型精度高 质量好 对现实结实能力强 理论符合实际 反之 则要对模型以及对建摸所依据的经济理论进行修正 经济计量工作过程 是一个不断修改 信息反馈的过程 1 结构分析 经济学中的结构分析是对经济现象中变量之间关系的研究 结构分析研究的是当一个变量发生变化时会对其他变量以至经济系统产生什么影响 进行经济系统定量研究的主要任务就是结构分析 主要方法 弹性分析 乘数分析分析和比较静力学分析 弹性 弹性 某一变量的相对变化引起另一变量的相对变化的度量 由于计量经济模型 结构式模型 揭示了变量之间的直接因果关系 从模型出发进一步揭示变量相对变化量之间的关系是十分容易的 双对数模型 乘数 乘数是某一变量的绝对变化引起另一变量绝对变化的度量 即变量的变化量之比 常用来研究外生变量对内生变量的影响 对于实现经济系统的调控有重要作用 例如 政策变量对内生变量的影响 可以从计量经济模型的简化式中直接求出 2 经济预测 经济预测对两次石油危机预测的失效 计量经济模型是以模拟历史 从已经发生的经济活动中找出变化规律为主要技术手段 因此 对于非稳定发展的经济过程 对于缺乏规范行为理论的经济活动 计量经济模型显然无能为力 同时 40 60年代建立的计量经济模型都是以凯恩斯理论为理论基础的 经济理论本身已经有了很大发展 滞后于经济现实与