- •Глава 4. Предпосылки метода наименьших квадратов 88
- •Глава 5. Нелинейные модели регрессии. 112
- •Глава 6. Временные ряды в эконометрических исследованиях. 123
- •Глава 7. Системы экономических уравнений 166
- •1. Предмет и задачи курса.
- •1.1 Определение эконометрики. Взаимосвязь с другими науками. Эконометрика и экономическая теория. Эконометрика и статистика. Эконометрика и экономико-математические методы.
- •Чем собственно занимается эконометрист?
- •1.2 Области применения эконометрических моделей. Методологические вопросы построения эконометрических моделей: обзор используемых методов.
- •2.1. Эконометрические модели: общая характеристика, различия статистического и эконометрического подхода к моделированию.
- •2. Регрессионные модели с одним уравнением.
- •3. Системы одновременных уравнений.
- •2. Спецификация переменных в уравнениях регрессии.
- •2.2.Спецификация переменных в уравнение регрессии. Ошибки спецификации.
- •3. Парная и множественная регрессия.
- •3.1.Понятие о функциональной, статистической и корреляционных связях. Основные задачи корреляционно-регрессионного анализа.
- •3.2. Уравнение регрессии, его смысл и назначение. Выбор типа математической функции при построении уравнения регрессии.
- •3.3 Линейная модель парной регрессии. Метод наименьших квадратов (мнк). Свойство оценок мнк.
- •Статистические свойства оценок метода наименьших квадратов.
- •Дополнительное предположение о нормальном распределении ошибок
- •Свойства выборочных вариаций (дисперсий) и ковариаций.
- •Свойства остатков
- •Несмещенность мнк-оценок
- •Состоятельность оценок
- •Эффективность (оптимальность) оценок
- •Несмещённость.
- •Эффективность.
- •Противоречия между несмещённостью и минимальной дисперсией.
- •Влияние увеличения размера выборки на точность оценок.
- •Состоятельность.
- •3.4.Ковариация. Коэффициент ковариации. Показатели качества регрессии: линейный коэффициент регрессии, коэффициент детерминации.
- •3.5.Стандартная ошибка уравнения регрессии. Оценка статистической значимости показателей корреляции, параметров уравнения регрессии. Дисперсионный анализ. Критерии Фишера и Стьюдента.
- •Интервалы прогноза по линейному уравнению регрессии.
- •3.6. Понятие о множественной регрессии. Классическая линейная модель множественной регрессии (клммр). Определение параметров уравнения множественной регрессии методом наименьших квадратов.
- •Классическая модель множественной линейной регрессии.
- •Предпосылки классической многомерной линейной регрессионной модели.
- •Выбор формы уравнения регрессии.
- •Частные уравнения регрессии
- •Множественная корреляция
- •Частная корреляция
- •3.8. Оценка качества модели множественной регрессии: f-критерий Фишера, t-критерий Стьюдента. Мультиколлинеарность. Методы устранения мультиколлинеарности.
- •Глава 4. Предпосылки метода наименьших квадратов
- •4.1. Исследование остатков величин регрессии.
- •4.2. Проблема гетероскедастичности. Её экономические причины и методы выявления.
- •4.3. Линейные регрессионные модели с гетероскедастичными и автокоррелированными остатками.
- •4.4. Обобщенный метод наименьших квадратов. (омнк).
- •Глава 5. Нелинейные модели регрессии.
- •5.1. Нелинейные модели регрессии и их линеаризация.
- •5.2. Оценка степени тесноты связи между количественными переменными.
- •5.3. Индекс корреляции, теоретическое корреляционное отношение. Коэффициент детерминации для нелинейных моделей.
- •5.4. Применение мнк для нелинейных моделей.
- •Выбор функции. Тесты Бокса-Кокса.
- •Глава 6. Временные ряды в эконометрических исследованиях.
- •6.1. Специфика временных рядов как источника данных в эконометрическом моделировании.
- •6.2. Модели стационарных и нестационарных временных рядов и их идентификация.
- •6.3. Аналитическое выравнивание временных рядов. Оценка параметров уравнения тренда.
- •6.4. Автокорреляция в остатках, её измерение и интерпретация. Критерий Дарбина-Уотсона в оценке качества трендового уравнения регрессии.
- •6.5. Анализ временных рядов при наличии периодических колебаний: аддитивная и мультипликативная модели.
- •Глава 7. Системы экономических уравнений
- •7.1. Виды систем эконометрических уравнений. Независимые системы. Рекурсивные системы.
- •7.2 Система линейных одновременных уравнений. Структурная и приведенная формы эконометрической модели.
- •7.3 Проблемы идентификации
- •Косвенный метод наименьших квадратов (кмнк)
- •Двухшаговый метод наименьших квадратов (дмнк)
- •Применение систем эконометрических уравнений
1.1 Определение эконометрики. Взаимосвязь с другими науками. Эконометрика и экономическая теория. Эконометрика и статистика. Эконометрика и экономико-математические методы.
Термин «эконометрика» имеет в своей основе два слова: «экономика» и «метрика» (от гр. мetron – «метод расчёта определения расстояния между двумя точками в пространстве»). В общем случае эконометрику можно определить как науку об экономических измерениях.
Эконометрика – это наука, которая на основе статистических данных количественно характеризует взаимозависимые экономические явления и процессы.
Предмет исследования эконометрики - это массовые экономические процессы и явления Предметы исследования эконометрики и статистики очень схожи, тем более что большинство эконометрических методов изучения социально-экономических закономерностей позаимствованы из статистики. Однако специально для эконометрики были разработаны некоторые дополнения методов, которые не применяются в статистике.
Цель эконометрики — это количественная характеристика экономических закономерностей, выявляемых экономической теорией в общих чертах.
Эконометрика как наука является следствием междисциплинарного подхода к изучению экономики. На современном этапе своего развития эконометрика представляет собой сочетание трех наук:
1) экономической теории;
2) математики;
3) математической и экономической статистики.
Помимо вышеназванных дисциплин, одним из основных факторов развития эконометрики является развитие компьютерных технологий и специализированных пакетов прикладных программ. Следовательно, эконометрика с помощью статистических и математических методов анализирует экономические закономерности, доказанные экономической теорией.
Задачи, решаемые с помощью эконометрики, классифицируются по трем признакам:
1) по конечным прикладным целям:
а) задачи прогноза социально-экономических показателей, характеризующих состояние и развитие изучаемой системы;
б) задачи моделирования возможных вариантов социально-экономического развития системы для определения параметров, которые оказывают наиболее сильное влияние на состояние системы в целом;
2) по уровню иерархии:
а) задачи макроуровня (страна в целом);
б) задачи мезоуровня (уровень отраслей, регионов);
в) задачи микроуровня (уровень фирмы, семьи, предприятия);
3) по области решения проблем изучаемой экономической системы:
а) задачи изучения рынка;
б) задачи изучения инвестиционной, социальной, финансовой политики;
в) задачи изучения ценообразования;
г) задачи изучения распределительных отношений;
д) задачи изучения спроса и потребления;
е) задачи изучения отдельно выделенного комплекса проблем.
Решение перечисленных задач эконометрики осуществляется с использованием математических моделей, построенных на основе эмпирических данных.
Чем собственно занимается эконометрист?
Давайте представим себе океанский лайнер водоизмещением 58000т. Корабль построен 30 лет назад, на нём есть залы отдыха, рестораны, бары, кинотеатр, конференц-зал, библиотека, ночной клуб, художественная галерея и торговый центр.
Вопрос: Сколько лет капитану?
Мы не в состоянии ответить на этот вопрос, поскольку доступная нам информация не содержит никакого упоминания о возрасте капитана. Это не совсем так. Лайнер водоизмещением 58000. – очень большой корабль. На его капитане лежит огромная ответственность. И только человек с большим опытом в состоянии справиться с этой работой. В то же время капитан должен обладать хорошей физической формой и быть способным справляться со стрессовыми ситуациями. Здравый смысл подсказывает, что возраст капитана между 40 и 60 годами. Эконометрист, который хочет выглядеть наукообразно, сказал бы, что его оценка возраста капитана равна 50 со стандартным отклонением 5.
Это хороший пример эконометриста за
работой. Он показывает, что доступная
нам информация обычно недостаточна для
решения задачи, и требуются также здравый
смысл и знание жизни, а решение
,
(отклонение)
сформулировано в вероятностных терминах
без достаточных на то статистических
оснований.
Реальные примеры из экономики всегда труднее. Большинство эконометристов полагают, что главная цель прикладной эконометрики - сопоставление экономических теорий с наблюдаемыми явлениями. Это включает в себя проверку гипотез, например, теории монетаризма или рационального поведения потребителя. Задача эконометриста (в идеале) было бы проверить, верна ли данная экономическая теория или нет, основываясь на экономических данных и статистическом аппарате. Никто не скажет, что это легко.
Индивидуумы, семьи, фирмы ведут себя так иррационально и их групповое поведение настолько мало предсказуемо, что трудно предположить существование какого-либо закона, претендующего на универсальность. Это сильное утверждение, но оно верно.
Давайте обсудим последствия одного универсального закона. Это знаменитый пример, взятый из жизни, показывает, как один верный закон может быть использован для открытия другого.
Наблюдая спутники Юпитера, астрономы заметили, что иногда они на 8 минут впереди, а иногда на 8 минут отстают от времени, рассчитанного по законам Ньютона. Причем замечено, что спутники опережают расчетное время, когда Юпитер ближе к Земле, и отстают, когда Юпитер удалён. Если мы доверяем теории Ньютона, то должны заключить отсюда, что свет имеет конечную скорость, и то положение спутников, которое мы наблюдаем, является вовсе не их текущим положением, а тем, в котором они находились некоторое время назад, необходимое, чтобы свет дошел от Юпитера до Земли. Олаф Ремер таким образом в 1675 году показал, что свет имеет конечную скорость, и годом позже привёл оценку скорости света 214 000 км/с (ошибся на 30%).
Ничего подобного этой строгой красоте невозможно в эконометрике. Люди, фирмы, организации, их взаимодействие на различных уровнях агрегирования настолько богаче и интереснее планет, что неизбежно являются гораздо более сложными объектами для моделирования и прогноза.
Данные в эконометрике никогда не являются экспериментальными. Не правда, было бы хорошо удвоить цены на сахар, оставив все остальные неизменными и посмотреть на реакцию покупателя. Вероятно, это и было возможно в Советском Союзе, но определенно невозможно в современной России, и, следовательно, эконометрист не может ставить подобные эксперименты.
Все параметры изменяются одновременно. Данные, с которыми должны работать, не являются результатом контролируемого эксперимента. Они не экспериментальные.
В физике, химии, биологии и т. д. можно проводить контролируемые эксперименты, но только не в эконометрике. (Астрономические данные тоже не являются экспериментальными. Мы не можем, например, изменить орбиту Марса, чтобы посмотреть, как это повлияет на орбиту Земли.)
Отсюда новые трудности. Традиционные методы математической статистики – теория оценивания и проверки гипотез были развиты для экспериментальных наук, но не для эконометрики. Поэтому эти методы, не могут быть без какой-либо модификации применены в эконометрике. В математической статистике проверка гипотезы и оценивание её не являются двумя разными темами. Прикладной статистик либо проверяет гипотезу, либо оценивает некоторые параметры, но никогда не делает то и другое одновременно. Эконометрист напротив, должен всё делать одновременно. Поэтому необходима новая теория статистического вывода, которая позволяла бы это делать, но такой теории до сих пор нет.
Теория и практика. Разрыв между ними в эконометрике больше, чем в других науках.
Известная история среди эконометристов иллюстрирует этот разрыв.
Ночь. Некто А идет по улице и видит другого человека Б, что-то ищущего под уличным фонарём. Что вы ищите? – спросил А. «Я потерял ключи», - ответил Б. «Где вы их потеряли?» - снова спросил А. «Там», - ответил Б, указывая на 30 метров в сторону.
«Тогда почему же вы их ищете здесь?» - спрашивает А, являясь человеком практического склада ума. «Там слишком темно», - отвечает Б и продолжает свои поиски под уличным фонарём.
Эконометрический подход к изучению и анализу социально-экономических объектов (явлений, процессов, систем) предполагает построение модели изучаемого объекта. Это является ключевым моментом при использовании эконометрического подхода. В эконометрике модель относится к классу математических моделей.
Под математической моделью понимают приближенное описание объекта (процесса, явления, системы) на языке математики.
Язык математики (математический аппарат, инструментарий) включает такие средства описания, как таблицы, графики, алгебраические и логические соотношения, неравенства, дифференциальные или разностные уравнения, теоретико-множественное описание и т. п. и т. д.
Необходимость построения и использования математических моделей обусловлена следующими важными обстоятельствами.
1. Процесс построения математической модели позволяет систематизировать сложные, взаимосвязанные факторы, выделить существенные и не существенные для изучаемого процесса связи и параметры.
2. Математическое описание позволяет каждому фактору поставить в соответствие математический символ (переменную) и установить взаимосвязь и взаимовлияние одних переменных на другие.
3. Математическая модель, в отличие от вербальной (словесной), дает возможность описать процесс компактно, в виде набора математических соотношений, абстрагируясь при этом от несущественных деталей, и установить строгие правила поведения переменных, характеризующих процесс.
4. При построении математической модели упорядочивается информация, определяется ее ценность и необходимый объем.
5. Математическая модель закладывает основу для количественного анализа поведения объекта путем проведения численного (имитационного) эксперимента, что позволяет выявить возможные альтернативные сценарии поведения объекта и количественно оценить последствия, к которым приведет их реализация. Это особенно важно при изучении систем, для которых невозможен натурный эксперимент. К таким системам относятся и социально-экономические системы и процессы. При этом во много раз увеличивается число сценариев, которые удается проанализировать.
6. Математическая модель дает возможность качественно исследовать поведение изучаемого объекта. Другими словами, построив математическую модель, се можно изучать в соответствии с правилами математики, абстрагируясь от реального объекта. Это часто позволяет получить новые, нетривиальные знания о самом моделируемом объекте.
7. Математическое моделирование позволяет выявить и оценить влияние скрытых (латентных) факторов.
8. Построение математической модели является основой для эффективного применения современных информационных технологий. Потребность в их применении обусловлена сложностью используемых математических моделей, необходимостью сбора и обработки больших массивов данных, сложностью вычислительных процедур.
Процесс построения математической модели включает несколько основных этапов, которые перечисляются ниже.
1. Определение цели исследования, качественный анализ и изучение экономического объекта (предметной области), установление общих закономерностей его функционирования, формулировка правдоподобных гипотез и предположений (упрощающих допущений) относительно характера взаимодействия различных элементов объекта и т. д.
2. Анализ и оценка качества имеющихся эмпирических данных. Изучение возможностей получения дополнительной информации и, если необходимо, ее сбор.
3. Построение математической модели с привлечением математического аппарата, позволяющего адекватно описать поведение объекта.
4. Оценка параметров модели (идентификация) на основе имеющихся статистических данных. Проверка адекватности модели (ее соответствия данным).
5. Формальный анализ математической модели, исследование ее свойств с целью изучения поведения объекта на качественном уровне.
6. Проведение численных расчетов (экспериментов) и получение количественных результатов.
7. Анализ полученных результатов и их содержательная (экономическая) интерпретация. Выработка рекомендаций для принятия решений.
Современная математика предоставляет богатый арсенал средств для построения математических моделей в естественных науках, технике, экономике и других гуманитарных науках, подкрепленный возможностями современных автоматизированных информационных технологий.
