- •Лекции по эконометрике Учебное пособие Введение
- •1. Предмет и методы эконометрики
- •1.1. Предмет и методы эконометрики
- •1.2. Характеристика взаимосвязей
- •1.3. Основные этапы построения эконометрической модели
- •1.4. Методы отбора факторов
- •1.4.1. Эконометрические переменные
- •1.4.2. Методика отбора факторов для включения в модель
- •1.5. Выбор вида эконометрической модели
- •1.6. Оценка параметров моделей
- •1.7. Примеры эконометрических моделей
- •Контрольные вопросы
- •2. Парный регрессионный анализ
- •2.1. Понятие парной регрессии
- •2.2. Построение уравнения регрессии
- •2.2.1. Постановка задачи
- •2.2.2. Спецификация модели
- •2.3. Оценка параметров линейной парной регрессии
- •2.4. Оценка параметров нелинейных моделей
- •2.5. Качество оценок мнк линейной регрессии. Теорема Гаусса-Маркова
- •2.6. Проверка качества уравнения регрессии. F-критерий Фишера
- •2.7. Коэффициенты корреляции. Оценка тесноты связи
- •2.8. Точность коэффициентов регрессии. Проверка значимости
- •2.9. Точечный и интервальный прогноз по уравнению линейной регрессии
- •2.10. Коэффициент эластичности
- •Контрольные вопросы
- •3. Множественный регрессионный анализ
- •3.1. Понятие множественной регрессии
- •3.2. Отбор факторов при построении множественной регрессии
- •3.2.1. Требования к факторам
- •3.2.2. Мультиколлинеарность
- •3.3. Выбор формы уравнения регрессии
- •3.4. Оценка параметров уравнения линейной множественной регрессии
- •3.5. Качество оценок мнк линейной множественной регрессии. Теорема Гаусса-Маркова
- •3.6. Проверка качества уравнения регрессии. F-критерий Фишера
- •3.7. Точность коэффициентов регрессии. Доверительные интервалы
- •3.8. Частные уравнения регрессии. Частная корреляция
- •3.9. Обобщенный метод наименьших квадратов. Гетероскедастичность
- •3.9.1. Обобщенный метод наименьших квадратов
- •3.9.2. Обобщенный метод наименьших квадратов в случае гетероскедастичности остатков
- •3.10. Проверка остатков регрессии на гетероскедастичность
- •3.11. Построение регрессионных моделей при наличии автокорреляции остатков
- •3.12. Регрессионные модели с переменной структурой. Фиктивные переменные
- •3.12.1. Фиктивные переменные
- •3.12.2. Тест Чоу
- •3.11. Проблемы построения регрессионных моделей
- •Контрольные вопросы
- •4. Системы эконометрических уравнений
- •4.1. Структурная и приведенная формы модели
- •4.2. Оценка параметров структурной формы модели
- •4.3. Косвенный метод наименьших квадратов
- •4.4. Двухшаговый метод наименьших квадратов
- •4.5. Трехшаговый метод наименьших квадратов
- •Контрольные вопросы
- •5. Моделирование одномерных временных рядов и прогнозирование
- •5.1. Составляющие временного ряда
- •5.2. Автокорреляция уровней временного ряда
- •5.3. Моделирование тенденции временного ряда
- •5.3.1. Методы определения наличия тенденции
- •5.3.2. Сглаживание временного ряда по методу скользящей средней
- •5.3.3. Метод аналитического выравнивания
- •5.3.4. Выбор вида тенденции
- •5.3.5. Оценка адекватности и точности модели тенденции
- •5.4. Моделирование периодических колебаний
- •5.4.1. Выделение периодической компоненты по методу скользящей средней
- •5.4.2. Моделирование сезонных колебаний с помощью фиктивных переменных
- •5.4.3 Моделирование сезонных колебаний с помощью гармонического анализа
- •5.5. Прогнозирование уровней временного ряда на основе кривых роста.
- •5.5.1. Метод аналитического выравнивания
- •5.6. Адаптивные модели прогнозирования
- •5.6.1. Понятие адаптивных методов прогнозирования
- •5.6.2. Экспоненциальное сглаживание
- •5.6.3. Использование экспоненциальной средней для краткосрочного прогнозирования
- •5.6.4. Адаптивные полиномиальные модели
- •5.7. Исследование взаимосвязи двух временных рядов
- •5.8. Коинтеграция временных рядов
- •Контрольные вопросы
- •6. Линейные модели стохастических процессов
- •6.1. Стационарные стохастические процессы
- •6.1.1. Основные понятия
- •6.1.2. Параметрические тесты стационарности
- •6.1.3. Непараметрические тесты стационарности
- •6.2. Линейные модели стационарных временных рядов. Процессы arma
- •6.2.1. Модели авторегрессии (ar)
- •6.2.2. Модели скользящего среднего (ma)
- •6.2.3. Модели авторегрессии-скользящего среднего (arma)
- •6.3. Автокорреляционные функции
- •6.3.1. Автокорреляционная функция
- •6.3.2. Частная автокорреляционная функция
- •6.4. Прогнозирование arma-процессов
- •6.4.3. Arma-процессы
- •6.5. Нестационарные интегрируемые процессы
- •6.5.1. Нестационарные стохастические процессы. Нестационарные временные ряды
- •6.5.2. Тесты Дики-Фуллера
- •6.5.3. Модификации теста Дики-Фуллера для случая автокорреляции
- •6.5.4. Метод разностей и интегрируемость
- •6.6. Модели arima
- •6.6.1. Определение и идентификация модели
- •Контрольные вопросы
- •6.6.2. Прогнозирование arima-процессов
- •7. Динамические эконометрические модели
- •7.1. Общая характеристика динамических моделей
- •7.2. Модели с распределенным лагом
- •7.2.1. Оценка параметров модели с распределенным лагом методом Койка
- •7.2.2. Оценка параметров модели с распределенным лагом методом Алмон.
- •7.2.3. Интерпретация параметров
- •7.3. Модели авторегрессии
- •7.3.1. Интерпретация параметров
- •7.3.2. Оценка параметров моделей авторегрессии
- •7.4. Модель частичной корректировки
- •7.5. Модель адаптивных ожиданий
- •Контрольные вопросы
- •8. Информационные технологии эконометрических исследований
- •8.1. Электронные таблицы Excel
- •8.2. Статистический пакет общего назначения statistica
- •8.3. Эконометрические программные пакеты. Matrixer 5.1
- •8.4. Анализ временных рядов в системе эвриста
- •Контрольные вопросы
- •Глоссарий
1. Предмет и методы эконометрики
1.1. Предмет и методы эконометрики
Эконометрика как наука возникла в первой половине 20-го века в результате активного использования для решения задач экономической теории математических и статистических методов.
Термин эконометрика введен в научную литературу в 1930 году норвежским статистиком Рагнаром Фришем. Он первым определил эконометрику, как научную дисциплину, базирующуюся на синтезе экономической теории, статистики и математики.
В дословном переводе слово эконометрика означает «экономические измерения». Это очень широкое толкование данного понятия. Как правило, термин эконометрика применяется в более узком смысле. А именно, под эконометрикой понимается раздел науки, изучающий конкретные количественные и качественные взаимосвязи экономических объектов и процессов с помощью математических и статистических методов и моделей (БСЭ).
Можно сказать, что главной задачей эконометрики является количественная оценка имеющихся взаимосвязей между экономическими явлениями и процессами.
Экономические явления взаимосвязаны и взаимообусловлены. Следствием этого является то, что значения экономических показателей изменяются во времени с учетом этих взаимосвязей. Так, например, известно, что совокупный спрос зависит от уровня цен, потребление – от располагаемого дохода, инвестиции – от процентной ставки и так далее. Перед исследователем стоит задача выявления таких связей, количественная их оценка и изучение возможности использования выявленных связей в экономическом анализе и прогнозировании. Разработкой соответствующего инструментария и его применением для решения конкретных практических экономических задач как раз и занимается эконометрика.
Основным методом исследования в эконометрике является экономико-математическое моделирование. Любое эконометрическое исследование начинается с построения экономико-математической модели, адекватной изучаемому реальному экономическому явлению и процессу и отражающей наиболее существенные с точки зрения исследователя особенности и закономерности изучаемого объекта. Полученная модель затем используется для анализа исследуемого явления или процесса, выявления тенденций в его развитии, расчета прогнозных его количественных и качественных характеристик. Которые в свою очередь используются для формулирования рекомендаций и принятия управленческих решений.
Правильно построенная модель должна давать ответ на вопрос о количественной оценке величины изменения изучаемого явления или процесса в зависимости от изменений внешней среды. Например, как скажется увеличение или уменьшение уровня инвестиций на совокупном валовом продукте, какие дополнительные ресурсы понадобятся для запланированного увеличения выпуска продукции и т. п.
Использование методов экономической теории, математики и статистики при моделировании изучаемых процессов можно кратко описать следующим образом.
1) Процесс построения эконометрических моделей начинается с качественного исследования проблемы методами экономической теории, формулируются цели исследования, выделяются факторы, влияющие на изучаемый показатель, и формулируются предположения о характере предполагаемой зависимости.
2) Сформулированные предположения о характерных особенностях изучаемых зависимостей выражаются в виде математических формул и соотношений.
3) Далее методы статистики применяются при сборе данных наблюдений о проявлениях изучаемого явления, отборе наиболее значимых факторов, для определения наличия и степени тесноты связи между изучаемыми показателями, для получения численных значений параметров предполагаемых зависимостей и исследования степени соответствия полученных моделей их реальной действительности.
Поясним вышесказанное на примере построения модели зависимости затрат на выпуск продукции от объема ее выпуска.
1) Рассматривая характер различных расходов предприятия можно разделить их на две группы: расходы, величина которых примерно прямо пропорциональна объему выпуска продукции, и расходы, величина которых практически не зависит объема продукции. Сумма этих расходов даст общие затраты.
2)
Для записи этого факта на языке математики
введем обозначения: y
– общие затраты; x –
объем выпуска продукции; a
– суммарная величина постоянных расходов
(второй группы расходов); b
– величина переменных расходов,
необходимых для выпуска единицы
продукции. В этих обозначениях суммарная
величина переменных расходов вычисляется
как
,
а зависимость общих затрат от объема
продукции записывается в виде соотношения
, (1.1)
которое и представляет собой искомую математическую модель расходов предприятия.
3) Далее стоит задача определения значений величин a и b. Для этого проводятся наблюдения, в ходе которых замеряются величины объемов выпуска продукции (x) и соответствующих затрат (y) в течение ряда периодов времени и формируется массив исходных данных (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), … . Затем методами регрессионного анализа определяются численные значения параметров a и b. Допустим, что было получено a = 1200 и b = 3,45, тогда окончательно модель принимает вид
. (1.2)
Соотношение (1.2) говорит о том, что увеличение выпуска продукции на 100 единиц потребует дополнительных расходов на 435 (условных единиц).
Применение статистических методов обусловлено тем, что экономические показатели, как правило, приходится рассматривать как случайные величины, а зависимости между ними как стохастические. Это вызвано тем, что экономические явления находятся под действием очень большого количества факторов, которые невозможно одновременно учесть при разработке модели, и, следовательно, рассматриваемые зависимости между переменными будут выполняться не точно, а с определенной погрешностью. Кроме того, экономическим явлениям присуща внутренняя неопределенность, связанная с целенаправленной деятельностью многочисленных экономических субъектов.
Основным инструментом математической статистики, используемым для построения эконометрических моделей, являются методы корреляционного и регрессионного анализа.
Корреляционный анализ ставит своей целью проверку наличия и значимости линейной зависимости между переменными без разделения переменных на зависимые и объясняющие. Ответ на эти вопросы дается с помощью вычисления показателей (коэффициентов) корреляции.
Регрессионный анализ направлен на выражение изучаемой зависимости в виде аналитической формулы с предварительным выделением зависимых и объясняющих переменных.
Регрессионный анализ призван ответить на такие вопросы, как:
какие переменные определяют поведение других величин и, следовательно, могут использоваться как объясняющие переменные?
какова формула зависимости и каков экономический смысл ее коэффициентов?
Результатом проведения регрессионного анализа является построение, так называемого, уравнения регрессии (1.3), (1.4).
После построения уравнения регрессии осуществляется проверка его качества, включающая:
проверку статистической значимости коэффициентов (параметров) уравнения регрессии;
проверку общего качества уравнения регрессии;
проверку наличия свойств данных, предполагавшихся при оценивании уравнения регрессии.
Рассматривая эконометрическое исследование в целом, в нем можно выделить следующие этапы:
Постановка проблемы, т. е. определение цели и задач исследования, выделение зависимых (уj) и независимых (xk) экономических переменных на основе качественного анализа изучаемых взаимосвязей методами экономической теории.
Сбор необходимых исходных данных.
Построение эконометрической модели и оценка ее адекватности и степени соответствия исходным данным.
Использование модели для целей анализа и прогнозирования значений параметров исследуемого явления.
Качественная и количественная интерпретация полученных на основе модели результатов.
Практическое использование результатов.
В процессе экономической интерпретации результатов необходимо ответить на следующие вопросы:
являются ли статистически значимыми объясняющие факторы, важные с теоретической точки зрения?
соответствуют ли оценки параметров модели качественным представлениям?
Примером эконометрической модели может служить аналитическое выражение взаимосвязи показателей инфляции и безработицы, записанное без учета инфляционных ожиданий (1.3) и с учетом последних (1.4) [6]:
, (1.3)
, (1.4)
где π – фактический и πе – ожидаемый темпы инфляции (в процентах), и – фактический и и* – «естественный» уровни безработицы (в процентах), β – постоянный параметр. В процессе исследования определяется, какая из этих зависимостей лучше соответствует реальной взаимосвязи между уровнями инфляции и безработицы, а также оценивается значение величины естественного уровня безработицы и* и параметра β.
