计量经济学模型案例与软件操作 课件 第一章 绪论

计量经济学模型

案例与软件操作授课教师：所在学院：

学院联系方式：ECONOMETRICS●从定性研究到定量分析是经济学更为精密、更为科学的表现

“第二次世界大战后的经济学是计量经济学的时代”

——P·萨谬尔逊（P·Samuelson）

●计量经济学是理解和运用现代经济学的重要基础“在大多数大学和学院中，计量经济学的讲授已成为经济学课程表中最有权威的一部分。”——R·克莱因（R·Klein）●计量经济学是经济类各专业最重要的经济学课程之一为什么要学习计量经济学？●课程性质

教育部经济学学科教学指导委员会规定:

计量经济学为经济学类各专业必修的核心课程●教学要求

▲掌握计量经济学的基本理论和方法（模型很重要）▲能应用计量经济方法进行初步的经济分析与预测▲能运用EViews、stata软件作一般性计量经济分析（建议软件：R、Python）课程性质与要求应具备的预备知识●《经济学》理论宏观经济学与微观经济学●《概率论与数理统计》基础如随机变量、概率分布、期望、方差、协方差、点估计、区间估计、假设检验、方差分析、正态分布、t分布、F分布等概念和性质●《线性代数》基础矩阵及运算、线性方程组等●《经济统计学》知识经济数据的收集、处理和应用教材及参考书教材：杨青龙等，《经济计量学模型案例与软件操作》，高等教育出版社，2025年。参考书：1.[美]古扎拉蒂：《计量经济学基础》，中国人民大学出版社，2004年。2.[美]J.M.伍德里奇：《计量经济学导论》，中国人民大学出版社，2003年。3.李子奈、潘文卿：《计量经济学》2005年第二版，高等教育出版社。4.高铁梅：《计量经济分析方法与建模》，清华大学出版社，2006年。5.庞皓：《计量经济学》，科学出版社，2010年。6.詹姆斯.H.斯托克、马克.W.沃特森：《经济计量学》，王庆石译，东北财经大学出版社，2005年。成绩比例平时成绩30%：

期末成绩70%：

第一章绪论授课教师：所在学院：联系方式：

关于绪论绪论是课程的纲。学好绪论，可以说学好了课程的一半，做到高屋建瓴。绪论课的目的：对《计量经济学》整体的概略认识，了解课程的性质、地位、内容体系和将要讲授的内容；了解课程的重点和难点；了解进一步学习的相关途径。掌握核心框架，理解基本概念，为后续学习奠定基础。内容：●

什么是计量经济学●计量经济学的内容体系●计量经济学的基本研究方式与步骤第一节什么是计量经济学？本节基本内容:●计量经济学的产生与发展●计量经济学的定义●计量经济学与其他学科的关系

什么是计量经济学？

实例1：对中国经济增长的定量研究●中国经济总量的度量及增长的状况怎样?(GDP的度量、增长速度、波动)●分析影响中国GDP增长的因素有哪些？

（如投资、消费、出口、货币供应量等）●中国GDP与各种影响因素关系的性质是什么?（如增加、减少）●各种因素对中国GDP影响的程度和具体数量规律是什么？

（各种因素变动具体会引起GDP变动多少）●所作数量分析结果的可靠性如何？●对经济增长的政策效应分析、对中国GDP发展趋势的预测等从感性认识到理性认识——先看实例:

实例2：中国家用汽车市场的研究●2017年“新一线城市”私家车数量排行（杭州、成都、武汉、南京，天津，重庆。。。。。。)问题：成都的汽车保有量为什么这样高？

问题：

●家用汽车市场状况如何？（观测销售量、拥有量等指标）●影响汽车销量的主要因素是什么？（如收入、价格、费用、道路状况、政策、消费行为特征等）●各种因素对汽车销量影响的性

质怎样？（正、负）●各种因素影响汽车销量的具体

数量关系是什么？●所得的分析结论是否可靠？●今后汽车市场的发展前景怎样？应如何制定汽车的产业政策？

实例3：中国股票价格波动的研究●股票价格变动的情况怎样?

（用股价指数观测）●影响股票价格变动的主要因素是什么?

（资金、政策、利率、公司业绩、投资者信心等）●股价与各种影响因素的关系是什么?

（利空、利多）●各种因素影响的具体数量规律是什么？●所得的数量分析结果可不可靠？●今后股票价格的发展趋势可能会怎样？

这类实例需要研究的共性问题：1.提出所研究的经济问题及度量方式（如GDP、股票价格、汽车）

确定作为研究对象的经济现象的变量2.分析主要影响因素（根据经济理论、实际经验）

选择若干作为影响因素的变量3.分析各种影响因素与所研究经济现象的相互关系

决定相互联系的数学关系式（线性关系、非线性关系等等）4.确定所研究的经济问题与各种影响因素间的数量规律

需要有科学的数量分析方法5.分析和检验所得数量结论的可靠性

需要运用统计检验方法6.

运用数量研究的结果作经济分析和经济预测

对数量分析的实际应用结论：以上问题的研究具有普遍性，需要有一门学科去研究。

产生的历史：起因：对经济问题的定量研究名词：1926年弗瑞希仿造出“Biometrics”“Econometrics”

标志：1930年在克利夫兰市成立国际经济计量学会，1933年创办《经济计量学》学术刊物说明：“计量经济学”“经济计量学”

一、计量经济学的产生与发展特点

计量经济学的重要特点是它自身并没有固定的经济理论，计量经济学中的各种计量方法和技术，大多来自数学和统计学。产生的意义

从定性研究到定量分析的发展，是经济学更精密、更科学的表现，是现代经济学的重要特征。

在《经济计量学》创刊号上弗瑞希对什么是经济计量学作了详细的阐述：

“对经济的数量研究可以从好几个方面着手，但任何一方面都不能与经济计量学混为一谈。经济计量学与经济统计学决非一码事，它也不同于我们所说的一般经济理论，尽管经济理论大部分具有确定的数量特征；经济计量学也不应视为数学应用于经济学的同义语。经验证明，统计学、经济理论和数学三个方面观点的统一是实际理解现代经济生活中数量关系的必要条件，但任何一种观点本身都不是充分条件。这三者的统一才是强有力的工具，正是由于这三者的结合才构成了经济计量学。”计量经济学的其它定义:●“计量经济学是用数学语言来表达经济理论，以便通过统计方法来论述这些理论的一门经济学分支。”

—美国现代经济词典●“计量经济学可定义为：根据理论和观测的事实，运用合适的推理方法使之联系起来同时推导，对实际经济现象进行的数量分析。”

—萨谬尔逊等各种表述的共性：

计量经济学与经济理论、统计学、数学都有关系计量经济学的定义

计量经济学是以一定的经济理论为前提，以统计资料为基础，运用数学、统计学方法与计算机技术，以建立计量经济模型为主要手段，定量分析研究具有随机特性的经济变量关系的一门经济学科。

定义核心强调：①

是应用经济学，以经济现象为研究对象；②

目的是揭示经济关系与经济活动的数量规律；③

核心是建立和应用计量经济模型。

经济学统计学数学经济统计学数理经济学数理统计学经济计量学计量经济学的发展

计算机应用模型的变量和方程变量和方程由少到多，单一模型整合为整体模型；

应用领域的拓展宏观、微观经济领域应用，由预测为主转向更多地对经济理论假设和政策假设的检验；理论与方法的新突破除了经典线性计量经济学模型以外，出现非线性模型、非参数、半参数模型、动态模型、时间序列模型、空间计量经济模型等新的研究领域

二、计量经济学与其他学科的关系1、计量经济学与经济学的关系联系：●计量经济学研究的主体——经济现象和经济关系的数量规律●计量经济学必须以经济学提供的理论原则和经济运行规律为依据 ●计量经济分析的结果：对经济理论确定的原则加以验证、充实、完善

区别：●经济理论重在定性分析，并不对经济关系提供数量上的具体度量●计量经济学对经济关系要作出定量的估计，对经济理论提出检验的内容2、计量经济学与经济统计学的关系联系：●经济统计侧重于对社会经济现象的描述性计量●经济统计提供的数据是计量经济学估计参数、验证经济理论的基本依据●经济现象不能作实验，只能被动地观测客观经济现象变动的既成事实，只能依赖于经济统计数据区别：●经济统计学主要用统计指标和统计分析方法对

经济现象进行描述和计量●计量经济学主要利用数理统计方法对经济变量

间的关系进行计量3、计量经济学与数理统计学的关系

联系：

●数理统计学是计量经济学的方法论基础区别：

●数理统计学是在标准假定条件下抽象地研究一

般的随机变量的统计规律性

●计量经济学是从经济模型出发，研究模型参数

的估计和推断，参数有特定的经济意义，标准

假定条件经常不能满足，需要建立一些专门的

计量经济方法

综上分析可以看出，计量经济学与经济理论、经济统计学和数理统计学有着密切的联系，但又有着根本性的区别。它是这些学科的综合和发展，但它又完全不同于这三个学科中的每一个学科。

第二节计量经济学的内容体系

按研究对象和内容侧重面不同，计量经济学可分为：计量经济学理论计量经济学应用计量经济学

理论计量经济学：主要是研究计量经济学的理论与方法，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紧密。

应用计量经济学:

以建立与应用计量经济模型为主要内容。以经济理论和事实为出发点，应用计量方法，解决经济系统运行过程中的理论问题或实践问题。计量经济模型单方程模型联立方程模型

研究单一经济现象，揭示其中存在的单向的因果关系

研究一个经济系统，揭示其中存在的复杂的因果关系计量经济模型的分类根据计量经济模型实际应用的范围可分为：计量经济模型企业模型部门模型地区模型宏观模型根据计量经济模型经济现象和数量关系可分为：计量经济模型投入产出模型最优化模型控制论模型系统动力学模型单方程模型中参数的估计方法：最小二乘法工具变量法广义最小二乘法间接最小二乘法二阶段最小二乘法有限信息极大似然法计量经济模型中参数的估计方法联立方程模型中参数的估计方法：三阶段最小二乘法完全信息极大似然法计量经济学模型的主要作用：1.结构分析：用计量模型分析经济变量间的数量关系，揭示经济结构特征。例如，企业产品的需求有什么特点？价格富有弹性？缺乏弹性？广告对销售收入和利润的影响有多大？我国城镇居民的边际消费倾向是多少？2.经济预测：用计量模型进行定量分析，提供现有样本数据以外的某些变量的预测值，给出变量值在未来时期中或其它空间上的预测结果。例如，厂商要做产品的销售预测；政府要做经济发展预测；城市要做交通发展，能源需求预测；国家要做人口增长预测；股票购买者要预测股票市场价格走势。3.政策评价：通过计量经济模型仿真各种经济政策措施的效果，对不同的政策方法进行比较和选择。例如，政府鼓励节能型汽车的政策是否显著地降低了全国的燃油消耗？出租车的价格上调是否确实改善了出租车司机的境况？●提出所研究的经济问题及度量方式

确定作为研究对象的经济现象的变量——提出问题●分析主要影响因素

选择若干作为影响因素的变量——选择变量并收集数据●

分析各种影响因素与所研究经济现象的相互关系

决定相互联系的数学关系式——建立计量经济模型●

确定所研究的经济问题与各种影响因素间的数量规律

需要有科学的数量分析方法——参数估计●

分析和检验所得数量结论的可靠性

需要运用统计检验方法——模型检验●

运用数量研究的结果作经济分析和经济预测

对数量分析的实际应用——模型应用

第三节计量经济学的研究步骤四、模型应用1、模型方程式的种类

2、模型变量的种类

一、建立模型1、收集模型所含经济变量的数据

2、方程识别条件的研究

3、选择适当的计量经济方法估计模型参数

1、经济理论准则

2、统计准则

3、计量经济准则

二、估计参数三、模型检验

一、建立模型模型：根据经济理论和某些假设条件，区分各种不同的经济变量，建立单一方程式或方程体系，来表明经济变量之间的相互依存关系。▲建立模型是根据经济理论和假设条件，区分经济变量，建立单一方程式/方程体系，表明变量间的相互依存关系。▲对所研究经济变量之间的关系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具有一定主观性

构成计量经济模型的基本要素经济变量（可以观测）

不同时间、不同空间的表现不同，取值不同，是可以观测的因素。是模型的研究对象或影响因素。经济参数（不可以观测）

表现经济变量相互依存程度的、决定经济结构和特征的、相对稳定的因素，通常不能直接观测。随机扰动项

模型中没有包含的所有因素的代表。

设定计量经济模型的基本要求

●要有科学的理论依据 ●选择适当的数学形式类型:单一方程、联立方程线性形式、非线性形式●模型要兼顾真实性和实用性两种不好的模型：太过复杂—真实但不实用过分简单—不真实●包含随机误差项经济模型与计量经济模型的重要区别

●方程中的变量要具有可观测性

例如，凯恩斯著名的边际消费理论：全社会的消费取决于全社会的收入，消费随着收入的增加而增加，但消费的增长低于收入的增长。如收入增加百分之一，消费增加只可能小于或等于百分之一，而且消费随着收入的增长而增长速度愈来愈慢。这就是说边际消费倾向的规律是递减的。(1.1)

上式表示消费是国民收入的函数，为了使其理论具体化，测度消费量和其它经济变量间的数量关系，就需要建立经济数学模型，假定以下列联立方程表示。根据这一理论，假定以C表示全社会的消费总量，Y表示国民收入总量，则可写为:

Yt=t时期的国民收入总量Ct=t时期的消费总量

Gt=t时期的政府支出总量It=t时期的投资总量

Ct-1=t-1时期的消费总量ut=t时期的随机误差项

mt=t时期的税率Ｈt=t时期与国民收入无关的固定税款总量Ｄt=t时期的可支配收入

=待估参数一模型方程式的种类

1．随机方程：根据经济行为构造的函数关系式。

由于任何一种经济行为都受众多因素的影响，我们在构造函数关系式时，不可能，也不必要把全部因素都罗列到函数式中来。有些因素影响很小，而且没有规律性，它们的作用结果一般无法观测到，我们称这类因素为随机因素，可综合地用随机误差项u来表示，因此方程式中引进随机误差项u。换言之，含有随机误差项的方程式称为随机方程。随机误差项的性质对随机方程的参数估计问题具有极其重要的影响，是理论计量经济学的核心研究内容。例如，上述模型中的方程（1.3）式就是随机方程。

随机误差项在方程中看起来微不足道，但是，它们的性质对于随机方程的参数估计问题有极其重要的影响。所以，随机误差项在理论计量经济学中，始终都扮演着重要的角色。

由于计量经济模型中的随机方程是根据经济行为构造的，因此，也常称它们为“行为方程”。2．非随机方程:根据经济学理论或政策、法规而构造的经济变量恒等式。例如，上述联立方程模型中的式（1.2）就是根据国民收入的定义而构建的。式（1.4）是根据可配收入的定义构建的。

由于计量经济模型中的非随机方程是根据理论、政策、法规确定的，因此常称它们“定义方程”、“制度方程”或“政策方程”。二模型变量的种类

从变量的因果关系区分：

被解释变量（因变量）——要分析研究的变量解释变量（自变量）—说明因变量变动主要原因的变量（非主要原因归入随机误差项）

对于模型中的一个方程来说，等号左边的因变量称为被解释变量；等号右边的自变量称为解释变量。经济变量内生变量前定变量滞后变量外生变量从变量的性质区分

外生经济变量政策变量虚拟变量被解释变量一定是内生变量，解释变量包括外生变量和部分内生变量。1．内生变量

具有一定概率分布的随机变量，它们的数值由模型自身决定，其数值是求解模型的结果。（1.3）

（1.2）

（1.4）此模型中Yt,Ct，Dt等为内生变量。2．外生变量

外生变量一般被认为是非随机变量，或者是具有临界概率分布的随机变量。它们的数量是在模型体系之外决定，即在模型求解之前已经得到了数值。

如上述模型中，Gt即为外生变量。

外生变量影响系统，但本身不受系统的影响。3.滞后变量和前定变量

有些方程还使用内生变量的前期或前几期的数值作解释变量，例如上述模型中的变量Ct-1，我们称这样的变量为滞后变量（LaggedVariable）。滞后变量如同外生变量一样，在模型求解之前为已知的。

一般将外生变量和滞后变量合称为前定变量。单一方程模型最常用的是普通最小二乘法、极大似然估计法等联立方程模型常用二段最小二乘法和三段最小二乘法等准则：参数估计值应符合“尽可能地接近总体参数真实值”的准则。二、估计参数模型参数的估计是一个纯技术过程，这个过程可分以下几个阶段：1.研究方程的识别条件，避免参数无法区分所属方程2.研究解释变量间的多重共线性，避免降低参数估计精度；3.根据模型类型、研究目的、时间成本选择恰当估计方法。1收集模型所含经济变量的数据

（一）几种常用的样本数据：1．时间序列数据：是指某一经济变量在各个时期的数值按时间先后顺序排列所形成的数列。例如1980—2010年间每年国民收入的数据构成这个变量的时间序列。2．截面数据：是指在同一时点或时期上，不同统计单位的相同统计指标组成的数据。例如2013年中国31个省市GDP数据。3．混合数据（面板数据）：是指兼有时间序列和截面数据两种成份的数据。例如1980—2012年间每年各省GDP的数据。4．虚拟变量数据：是计量经济学家为不能量化的定性变量而设定的。例如职业、性别、宗教信仰都是影响面包、猪肉、化妆品等特定商品消费量的因素。这类具有质量属性的因素，可在方程中引进虚拟变量来近似反映其影响。虚拟变量的取值可为1或0。各类数据核心注意事项1.截面数据：易产生异方差性，排序不影响分析结果；2.时间序列数据：需统一统计口径，多数为非平稳序列，易导致伪回归；3.面板数据：收集难度大，信息含量丰富，可控制难以观测的个体特征；4.虚拟变量：取值为1/0，用于量化定性变量（如性别、婚姻状况）。（二）样本数据的质量：

样本数据的质量问题大体上可概括为：完整性、准确性、可比性和一致性四个方面。方程识别条件的研究

2

识别是指在估计联立方程模型时，所得参数估计值实际属于某个函数的过程。某些情况下，我们所关心的函数在联立方程模型中有相同的统计形式的函数存在。

当需求函数和供给函数具有相同统计形式时，需通过识别条件研究，明确参数所属方程，否则无法完成有效估计。【例】设有简单需求－供给模型其中，需求量Qd，供给量Qs，市场商品价格P为内生变量。需求方程供给方程平衡方程

即需求函数和供给函数的形式是相同的，当我们用最小二乘法估计方程的参数时，就无法识别估计出的参数到底是需求方程还是供给方程的参数，这就是联立方程的识别问题。当供需处于平衡状态时，Qd=Qs=Q。需求－供给模型变为：选择适当的计量经济方法估计模型参数3

获得模型参数估计值的方法有多种，按经济计量模型的种类可分为两类，单一方程估计方法和联立方程估计方法。

估计方法选择依据

模型种类和识别条件：单方程用普通/广义最小二乘法，联立方程据识别条件选择；

研究目的：预测重拟合优度，结构分析/政策制定重无偏性、有效性；

时间和费用：兼顾估计方法的实操成本。三、模型检验

为什么要模型进行检验？1.建模的理论依据可能不充分；2.统计数据或其他信息可能不可靠；3.可能样本太小，所得结果是抽样的某种偶然结果；4.可能违反计量经济方法的某些基本假定。1经济理论准则

经济理论准则即根据经济理论所阐明的基本原理，以此对模型参数的符号和取值范围进行检验；就是据经济理论对计量经济模型中参数的符号和取值范围施加约束。

若参数估计值的符号/取值与经济理论不符，除非有充足理由，否则应舍弃；多数不符源于样本资料不足或违反模型假定。例如上述模型的消费方程为：根据经济理论分析得知，消费与可支配收入成正相关关系，即可支配收入越多，消费就越多。这样就从经济理论分析确定了参数的符号，以及

的取值范围为：2统计准则

统计准则是由统计理论决定的，统计准则的目的在于考察所求参数估计值的统计可靠性。由于所求参数的估计值是根据计量经济模型中所含经济变量的样本观测值求得的，便可以根据数理统计学的抽样理论中的几种检验，来确定参数估计值的精确度。核心统计检验指标

判定系数：衡量解释变量对被解释变量的解释程度；

参数估计量的标准差：度量估计值与真实值的离差，标准差越小，估计值可靠性越高。

应该着重指出，若根据经济理论准则，验证所求参数估计值具有“错误”符号或大小，即使这些参数估计值在统计上是显著的，也应当舍弃这些参数的估计值。统计准则对经济理论准则而言，它是第二位的或是次要的。即统计准则服从经济理论准则。计量经济准则

计量经济准则是由理论计量经济学决定的，其目的在于研究任何特定情况下，所采用的计量经济方法是否违背了计量经济模型的假定，判断参数是否具有无偏性、一致性、有效性。3