Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Методы решения систем эконометрических уравнений
Для нахождения коэффициентов систем эконометрических уравнений традиционный МНК неприменим, поэтому используются специальные приемы оценивания, такие как: – косвенный МНК; – двухшаговый МНК; – трехшаговый МНК; – метод максимального правдоподобия с ограниченной информацией; – метод максимального правдоподобия при полной информации. Данные методы подробно описаны в литературе [6], первые два метода являются традиционными, легко реализуемыми на практике. При решении идентифицируемых уравнений используется косвенный МНК, при решении сверхидентифицированных используется двухшаговый МНК. Этапы косвенного МНК: 1) составляем приведенную форму модели, и определяем численные значения коэффициентов для каждого отдельного уравнения с использованием обычного МНК; 2) с помощью алгебраических преобразований от приведенной формы переходят к уравнениям структурной модели, получая при этом численные оценки структурных коэффициентов. Этапы двухшагового МНК: 1) составляем приведенную форму модели, и определяем численные значения коэффициентов для каждого отдельного уравнения с использованием обычного МНК; 2) выявляем эндогенные переменные из правой части уравнения, и находим значения параметров по уравнениям приведенной модели, сформированным на первом этапе; 3) посредством обычного МНК определяются параметры каждого отдельного структурного уравнения, полученного на втором этапе. При этом используются исходные данные о фактических значениях предопределенных переменных и расчетных значениях эндогенных переменных, находящих в структурном уравнении в правой части. Наиболее общим методом оценивания является метод максимального правдоподобия, результаты которого при нормальном законе распределения факторов совпадают с МНК. При большом количестве уравнений системы данный метод приводит к довольно сложным вычислительным процедурам. В этом случае используется модифицированный метод максимального правдоподобия с ограниченной информацией, который разработан в 1949 г. Н.Рубиным и Т.Андерсоном. Этот метод снимает ограничения на параметры, обеспечивающие функционирование системы в целом. Но с середины 60-х годов его в практике вытеснил двухшаговый метод наименьших квадратов (ДМНК) из-за гораздо большей простоты последнего. В 1962 г. Г.Тейлом и А.Зельнером был предложен трехшаговый метод наименьших квадратов, являющийся дальнейшим развитием ДМНК. Однако более эффективным оказывается все же ДМНК. Этот метод дважды использует МНК: когда определяется форма приведенной модели и на ее основе находятся оценки теоретических величин эндогенных переменных, и когда, используя эти теоретические величины эндогенных переменных, их применяют к исходным уравнениям модели. Пример применения данных методов см. ниже в практическом блоке. См. также [4].
4.4. Практический блок Пример 4.1. Необходимо: а)проверить на идентификацию следующую структурную модель: y1= с13y3 + a11x1+ a13x3, y2=с21y1 + с23y3+ a22x2, y3= с32y2+ a31x1+ a33x3. б)найти структурные коэффициенты приведенной модели уравнений y1= 2x1 + 4x2+ 10x3, y2=3x1 – 7x2+ 2x3, y3= –6x1+ 8x2+ 5x3. Решение: а) в модели имеются три эндогенных и три экзогенных переменных. Уравнения системы проверим на выполнение необходимых и достаточных условий идентификации. Проверка необходимого условия для первого уравнения: имеем две эндогенных переменных y1 и y3, и одну отсутствующую экзогенную (х2). Выполняется условие1+1= 2, поэтому уравнение идентифицируемо. Проверка достаточного условия для первого уравнения: отсутствуют переменные х2 и у2. Строим матрицу из коэффициентов, стоящих перед ними в других уравнениях:
Определитель = (–1)∙ 0 – с32∙ a22 ≠ 0. Достаточное условие идентификации выполнено, т.к. кроме не равного 0 определителя получили и ранг матрицы равный 2, поэтому уравнение 1 идентифицируемо. Проверка необходимого условия для второго уравнения: имеем 3 зависимые переменныеy1, y2 иy3 и две отсутствующие экзогенныех1 их3. Необходимое условие 3 = 2+1выполняется, значит, уравнение идентифицируемо. Проверка достаточного условия для второго уравнения: отсутствуют х1 и х3. Строим матрицу из коэффициентов, стоящих перед ними в других уравнениях:
Определитель матрицы = a11∙ a33 – a31∙ a13 ≠ 0. Достаточное условие идентификации выполнено, т.к. кроме не равного 0 определителя получили и ранг матрицы равный 2, поэтому уравнение 2 также идентифицируемо. Аналогичным способом доказывается идентифицируемость и третьего уравнения. Таким образом, исследуемая система идентифицируема и для ее решения используется косвенный МНК. б) Так как уравнение1 структурной формы не содержит переменную х2, то выразим ее из уравнения 3 приведенной формых2=(y3+6х1− 5х3)/8. Подставляем полученное выражение х2 в уравнение 1 y1= 2x1 + 4(y3+6х1− 5х3)/8+ 10x3. Отсюда получаем первое уравнение в виде y1= 0, 5y3 + 5x1+ 7, 5x3. Второе уравнение не содержит переменных х1 и х3. Параметры второго структурного уравнения будем определять в два этапа. Сначала из первого уравнения выразим х1 x1=(y1− 4x2 − 10x3)/2. Теперь выразим х3 из уравнения 3 x3=(y3+6x1− 8x2)/5. и подставим его в выражение для х1 x1=0, 5y1− 2x2 − 5(y3+6x1− 8x2)/ 5=0, 5y1 +6x2 − y3 − 6x1. Получаем x1=(0, 5y1 +6x2 − y3 )/7. Далее, чтобы получить выражениех3 через y1, y3 и х2, заменяем в его выражении значение х1 на полученное ранее x3= (5(y1− 4x2 − 10x3)/2− 8x2+ y3)/5=0, 5y1 – 3, 6x2 − 5x3+0, 2y3. Следовательно, x3= (0, 5y1 – 3, 6x2 +0, 2y3)/6. Полученные х1 и х3подставим во второе уравнение y2=3(0, 5y1 +6x2 − y3 )/7 – 6x2+ 2(0, 5y1 – 3, 6x2 +0, 2y3)/6. Получим второе уравнение y2=0, 38y1− 0, 434y3 – 4, 2x2. Затем из второго уравнения выразим х2 x2=(3x1 –y2+ 2x3)/6. И подставим его в третье уравнение y3= − 5x1+ 8(3x1 –y2+ 2x3)/6+ 5x3. Получаем третье уравнение y3= –1, 336y2− x1+ 7, 664x3. Таким образом, получаем структурную форму модели y1= 0, 5y3 + 4, 5x1+ 7, 5x3; y2=0, 38y1− 0, 434y3 – 4, 2x2; y3= –1, 336y2− x1+ 7, 664x3.
Пример 4.2. Рассмотрим следующую модель: st=a3+c31Vt+c32Dt-1 (функция финансового рынка); It =a2+c21st+c22It-1 (функция инвестиций); Rt =a1+c11Vt+c12Rt-1 (функция потребления); Vt=Rt+It+GRt(тождество дохода), где Rt – расходы на потребление периода t; Vt– совокупный доход периода t; It – инвестиции периода t; st – процентная ставка периода t; Dt – денежная масса периода t; GRt – государственные расходы периода t; Rt–1 – расходы на потребление периода t–1; It–1 – инвестиции периода t–1. Необходимо: 1. Оценить параметров модели, считая, что все переменные модели имеют временные ряды данных. 2. Как изменится ответ, при исключении тождества дохода? Имеем решение: 1. Исследуемая модель является системой одновременных уравнений. Каждое уравнение модели проверим на идентификацию. Имеется четыре эндогенные переменные (Rt, It, Vt, и st) и четыре независимые переменные (экзогенные – Dt , GRt и лаговые эндогенные переменные – It–1, Rt–1). Сначала проверим для всех уравнений модели необходимые условия идентификации. Уравнение 1 включает эндогенные переменные Rt, Vt и предопределенную переменную Rt–1. Число независимых переменных, которые не входят в уравнение, увеличенное на 1, больше количества эндогенных переменных, входящих в уравнение: Имеем 3 + 1 > 2. Значит, уравнение сверхидентифицировано. Второе уравнение включает эндогенные переменные st, It и не включает три независимые переменные. Как и уравнение I, оно сверхидентифицировано. Третье уравнение включает эндогенные переменные Vt, и st и не включает три независимые переменные. Получили и это уравнение сверхидентифицированным. IV уравнение является тождеством с известными параметрами. Нет необходимости в его идентификации. Теперь проверим каждое уравнение на достаточное условие идентификации. Коэффициенты при переменных рассматриваемой модели
Для обеспечения достаточного условия идентификации необходимо неравенство нулю определителя, составленного из коэффициентов при переменных, которые не входят в рассматриваемое уравнение, при этом ранг матрицы должен равняться количеству эндогенных переменных минус 1 (4–1=3). Рассмотрим уравнение I. Матрица, составленная из коэффициентов у переменных, которые не входят в рассматриваемое уравнение, имеет ранг 3, определитель подматрицы 33 этой матрицы отличен от нуля (проверить самостоятельно). Условие достаточности идентификации для уравнения I выполняется. Рассмотрим уравнение II. Матрица, составленная из коэффициентов у переменных, которые не входят в рассматриваемое уравнение, имеет ранг 3, определитель подматрицы 3 3 этой матрицы отличен от нуля. Условие достаточности идентификации для уравнения II выполняется. Рассмотрим III уравнение. Матрица, составленная из коэффициентов у переменных, которые не входят в рассматриваемое уравнение, также имеет ранг 3. Условие достаточности идентификации для уравнения III выполняется. Получили, что все уравнения сверхидентифицированы. Для оценки коэффициентов каждого из уравнений воспользуемся двухшаговым МНК. а)Представим приведенную форму модели в виде Rt=A1+A2Rt-1+A3It-1+A4Dt+A5GRt; It=B1+B2Rt-1+B3It-1+B4Dt+B5GRt; Vt=C1+C2Rt-1+C3It-1+C4Dt+C5GRt; st=E1+E2Rt-1+E3It-1+E4Dt+E5GRt. Определим коэффициенты каждого из приведенных уравнений отдельно обычным МНК. Затем рассчитаем значения эндогенных переменных Vt, st, которые используются в правой части модели, подставляя в уравнения приведенной формы соответствующие значения независимых переменных. б)Заменим эндогенные переменные, которые выступают в качестве факторов исходных структурных уравнений, их расчетными значениями Rt=a1+c11t+c12Rt-1; It=a2+c21st+c22It-1; st=a3+c31t+c32Dt-1. Каждое из полученных уравнений обрабатывается отдельно обычным МНК и определяются структурные параметры a1, c11, c12, a2, c21, c22, a3, c31, и c32. 2. При исключении из модели тождества дохода, количество предопределенных переменных модели уменьшается на 1 (исключается переменная GRt). Число эндогенных переменных также снижается на единицу – переменная Vt становится экзогенной. В функции потребления и функции финансового рынка справа будут находиться только независимые переменные. Функция инвестиций определяет зависимость переменной It, от переменной st (которая зависит только от независимых переменных) и лаговой переменной It–1. Следовательно, мы получим рекурсивную систему. Для получения ее параметров можно воспользоваться обычным МНК, при этом нет необходимости исследования системы на идентификацию. Контрольные вопросы 1. Что такое системы одновременных уравнений в экономическом моделировании? 2. Охарактеризуйте виды систем уравнений, которые применяются в эконометрике. 3. Охарактеризуйте методы, применяемые при нахождении структурных коэффициентов модели у разных видов систем уравнений. 4. Дайте определения эндогенным, экзогенным, предопределенным переменным. 5. Охарактеризуйте структурную и приведенную форму модели. 6. Что такое идентификация модели? 7. На какие виды делятся структурные модели с точки зрения идентифицируемости? 8. В чем суть необходимого и достаточного условия идентификации уравнения? 9. Что собой представляет и как применяется косвенный МНК? 10. Что собой представляет и как применяется двухшаговый МНК?
Выполните задания: Задание 4.1. Проверить идентифицируемость эконометрической модели: у1= b12у2 + b13у3 + а11х1 + а12х2; у2= b21у1 +а21х1 + а22х2 + а23х3; у3= b31у1 + b32у2+а31х1 + а33х3+ а34х4. Задание 4.2. Проверить идентифицируемость эконометрической модели: у1= b12у2 + b13у3 + а11х1 + а12х2; у2= b21у1 + а22х2 + а23х3; у3= b31у1 + b32у2+а31х1 + а33х3+ а34х4. Задание 4.3. Проверить уравнения на условия идентификации: у1= b12у2+ b13у3 + а11х1 + а12х3; у2= b21у1 + а22х2 + а23х3 +а24х4; у3= b31у1 + b32у2+а31х1 + а32х2. Задание 4.4. По данным в таблице построить эконометрическую модель, используя косвенный МНК: у1= b12у2 + а11х1; у2= b21у1 + а22х2.
Задание 4.5. По данным в таблице построить эконометрическую модель, используя двухшаговый МНК: у1= b12(у2 +х1); у2= b21у1 + а22х2.
Задание 4.6.Проверить возможность идентификации модели. Какие переменные являются экзогенными, какие эндогенными. Привести к приведенной форме модели.
It = b0 + b1st + b2It-1 st = c0+ c1Vt + c2Dt Vt = Rt + It+ Pt где R– расходы на потребление; V – ВВП; I – инвестиции; s – процентная ставка; D – денежная масса; P – государственные расходы; t, t-1– текущий и предыдущий период. Задание 4.7. Проверить возможность идентификации модели. Какие переменные являются экзогенными, какие эндогенными. Привести к приведенной форме модели. Vt = a0 + a1Vt-1 + a2It It = b0 + b1Vt + b2Ut Rt = c0 + c1Vt + c2Rt-1 + c3Pt Ut = d0 + d1Ut-1 + d2Wt где V – национальный доход; R– расходы на потребление; I – чистые инвестиции; U – валовая прибыль; P – индекс стоимости жизни; W – объем продукции промышленности; t-1 – предыдущий период; t – текущий период.
4.5. Самостоятельная работа студентов Литература для самостоятельной работы 1. Новиков, А. И. Эконометрика: учеб. пособие: Дашков и К, 2013, -224 с. 2. Кремер, Н. Ш. Эконометрика: Учеб. для вузов / Н. Ш. Кремер, Б. А. Путко.-М.: ЮНИТИ, 2012. -310с. 3. Мхитарян В.С., Архипова М.Ю., Сиротин В.П. Эконометрика: Учебно-методический комплекс.–М.: Изд. центр ЕАОИ. 2008. – 144 с. 4. Бардасов С.А. Эконометрика: Учебное пособие. Издательство: Тюмень: ТГУ. 2010. 5. Бабешко Л.О. Основы эконометрического моделирования: учеб. пособие / Л. О. Бабешко. - Изд. 4-е. - М.: КомКнига, 2010. - 428 с. 6. Эконометрика: учебник / К. В. Балдин, В. Н. Башлыков, Н. А. Брызгалов и др.; под ред. В. Б. Уткина. -М.: Дашков и К, 2012. -304 с. 7. Ильченко А.Н. Практикум по экономико-математическим методам: учеб. пособие / А. Н. Ильченко, О. Л. Ксенофонтова, Г. В. Канакина. - М.: Финансы и статистика: ИНФРА-М, 2009. - 287 с. 8. Айвазян С.А. Методы эконометрики. М. Магистр, 2009.
INTERNET-ресурсы 1.http: //subscribe.ru/archive/science.humanity.econometrika/200007/17050500.html 2. http: //www.cemi.rssi.ru/rus/publicat/e-pubs/ep97001/1.htm 3. http: //www.softlist.ru/cgi-bin/program.cgi? id=1988 - 7К 4. http: //web.ido.ru/WWW/Courses.nsf/CoursesList? Open& About=055 - 2К 5. http: //www.freeware32.ru/download.php3? id=1335 - 17К 6. http: //www.nes.ru/Acad_year_2001/Prob_Stat.htm
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-05-30; Просмотров: 2093; Нарушение авторского права страницы