0721_Hairullina_Ekonometrika_ProdUroven_Praktik_2021
.pdfЗадание 4.2.7
Исходные данные. По данным за 12 месяцев было получено уравнение регрессии зависимости прибыли предприятия у (млн руб.) от цен на удобрения Х1 (тыс. руб. за 1 т) и топлива Х2 (тыс. руб. за 1 т): ряда Ŷ t = 500 -3,5Х1 + 450 Х2. При анализе остаточных величин были использованы значения, приведенные в таблице 56.
|
|
|
Таблица 56 |
|
Исходные данные |
|
|
Период |
У |
Х1 |
Х2 |
1 |
650 |
1200 |
4500 |
2 |
700 |
1000 |
4300 |
3 |
680 |
1100 |
4250 |
|
….. |
….. |
….. |
∑ e t2 = 15300, ∑ (e t - e t-1)2 = 58000.
Требуется:
- по трем позициям рассчитать Уt , e t , e t-1, e t2 , (e t - e t-1)2 ;
-рассчитать критерий Дарбина – Уотсона;
-оценить полученный результат при 5% уровне значимости;
-сделать вывод о возможности применения уравнения для прогноза.
Задание 4.2.8
Исходные данные: имеются данные по таблице критических точек Дарбина–Уотсона для уровня значимости α = 0,05 и α = 0,01.
Требуется:
-определить значения статистики, дающие основание отклонить гипотезу о наличии автокорреляции при объеме выборки n и числе объясняющих переменных m:
а) n = 20, m =2; б) n = 25, m = 1; в) n = 15, m = 3.
-сравнить полученные результаты, сделать выводы.
61
5. Система одновременных уравнений
Цель практического занятия: усвоить вопросы, связан-
ные с построением системы одновременных уравнений.
5.1.Изучаемые вопросы
1.Понятие системы одновременных уравнений.
2.Переменные в системах одновременных уравнений.
3.Условия идентификации системы одновременных уравнений.
5.2.Практические задания
Задание 5.2.1
Исходные данные. Для описания реальных экономических систем, где статистические показатели находятся во взаимодействии и взаимосвязи, применяются системы эконометрических уравнений.
В данных системах случайные переменные называют эндогенными, т.е. внутренними, так как они формируют свои значения внутри модели. Признаки, считающиеся заданными, известными, неслучайными получили название экзогенных, или внешних для данной системы. Один и тот же признак может быть эндогенным в одной задаче и экзогенным – в другой. Структурная форма модели:
y |
b y |
|
b y |
|
... |
b |
y |
|
|
a x a x |
|
a x |
|
a x |
|
... |
a |
x |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
1 |
12 |
2 |
13 |
|
3 |
|
1n |
|
n |
|
11 1 |
12 |
|
2 |
|
|
13 |
|
3 |
|
|
14 |
|
4 |
|
|
|
1m |
|
|
m |
|
|
1 |
|
||
y1 |
b21 y1 b23 y3 ... |
b2n yn a11x1 a12 x2 a13x3 a14 x4 ... |
|
a1m xm 1 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
................................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
b y b |
y |
2 |
... |
b y |
n 1 |
a |
x a |
n2 |
x |
2 |
a |
n3 |
x |
3 |
a |
n4 |
x |
4 |
|
... a |
nm |
x |
m |
|
n |
||||||||||||
|
1 |
n1 1 |
n2 |
|
|
nn |
|
|
n1 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Структурная форма модели содержит при эндогенных переменных коэффициентах bj, экзогенных переменных – aj, которые называются структурными коэффициентами модели. Все переменные в модели выражены в отклонениях от среднего уровня:
62
xX X
yY Y
Приведенная форма модели имеет следующий вид:
y |
|
11 |
x |
|
12 |
x |
2 |
|
13 |
x |
3 |
|
14 |
x |
4 |
... |
|
1m |
x |
m |
|
|||||||||||
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
y |
|
|
x |
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
x |
|
|
|||||
|
11 |
12 |
2 |
13 |
3 |
14 |
4 |
1m |
m |
|
||||||||||||||||||||||
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
................................................................................................... |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
n1 |
x |
|
n2 |
x |
2 |
|
n3 |
x |
3 |
|
n4 |
x |
4 |
... |
|
nm |
x |
m |
||||||||||||
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пошаговый алгоритм косвенного метода наименьших квадратов следующий:
1)привести систему к виду, чтобы в правой части оставались только экзогенные переменные. Такая форма называется приведенной;
2)затем применить метод наименьших квадратов к каждому уравнению в приведенной форме и получить оценки
еепараметров;
3)перейти от приведенной формы к структурной, проведя процедуру обратного преобразования параметров.
Эта методика позволяет получать состоятельные и несмещенные оценки параметров структурной формы системы одновременных уравнений.
Имеются условные данные, представленные в табл. 57.
|
|
|
|
|
|
Таблица 57 |
|
|
Исходные данные |
|
|
||
№ п/п |
Y1 |
|
Y2 |
|
X1 |
X2 |
1 |
5,00 |
|
25,00 |
|
375,00 |
2,50 |
2 |
7,50 |
|
30,00 |
|
500,00 |
5,00 |
3 |
12,50 |
|
37,50 |
|
375,00 |
10,00 |
4 |
10,00 |
|
40,00 |
|
350,00 |
7,50 |
5 |
15,00 |
|
62,50 |
|
750,00 |
12,50 |
6 |
7,50 |
|
40,00 |
|
475,00 |
5,00 |
7 |
12,50 |
|
50,00 |
|
625,00 |
12,50 |
8 |
20,00 |
|
75,00 |
|
1125,00 |
22,50 |
9 |
7,50 |
|
27,50 |
|
425,00 |
5,00 |
В среднем |
10,83 |
|
43,06 |
|
555,56 |
9,17 |
63
Переменная У1 |
зависит от У2 |
и Х1, а У2 – от У1 |
и Х2. |
|||||
Требуется: |
|
|
|
|
|
|
||
- провести спецификацию модели и составить систему |
||||||||
эконометрических уравнений в структурной форме. |
|
|||||||
Справочно. Отклонения от средних уровней представить |
||||||||
в таблице 58. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 58 |
|
|
|
Отклонения от средних уровней |
|
|||||
№ п/п |
|
y1 |
|
y2 |
|
x1 |
|
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет отклонений по следующим формулам:
x X X . y Y Y
Структурная форма примет вид:
y |
1 |
|
||
|
|
|
||
y |
|
|
||
|
2 |
|||
|
|
системы одновременных уравнений
b y |
2 |
a |
x |
1 |
|
1 |
|
||||
12 |
11 |
|
|
. |
|||||||
b y |
|
а |
|
х |
|
|
|||||
1 |
22 |
2 |
2 |
||||||||
21 |
|
|
|
|
|
|
- проверить каждое уравнение системы на идентифицируемость по счетному и ранговому правилам.
Справочно. При переходе от приведенной к структурной форме возникает проблема идентификации, то есть однозначности определения параметров структурной модели от приведенной формы. Переход необходим, поскольку экономический смысл и интерпретацию имеют только параметры структурной формы.
64
Условия идентифицируемости проверяются для каждого уравнения в отдельности.
Условие идентифицируемости:
1 + nx = ny,
где nx – число экзогенных переменных, содержащихся в системе, но отсутствующих в данном уравнении системы;
ny – число эндогенных переменных в данном уравнении. уравнение неидентифицируемо;
1 + nx > ny, то уравнение сверхидентифицируемо.
Для разрешимости системы структурных уравнений достаточно, чтобы ранг матрицы, составленной из коэффициентов эндогенных и экзогенных переменных, отсутствующих в данном уравнении, но присутствующих в других уравнениях системы, был не меньше, чем число эндогенных переменных в системе без одного, а определитель этой же матрицы не был равен нулю;
- оценить параметры модели по полученной системе приведенных уравнений.
Справочно. Использовать метод МНК:
y |
1 |
|
11 |
x |
1 |
|
12 |
x |
2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
y |
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
x |
|
||||||
|
2 |
21 |
1 |
22 |
2 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перейти к структурной форме:
.
y |
||
|
y |
|
|
||
|
1 2
b12y2
b21y1
a11x1 1
а22х2 2
.
Сопоставив первое уравнение приведенной и структурных форм видим, что для перехода к структурному виду следует переменную х2 представить, как комбинацию переменных
у2 и х1.
Выразить переменную х1 из первого уравнения приведенной формы и подставить х1 во второе уравнение системы приведенной формы. В итоге получить второе уравнение системы структурной формы.
65
Записать данные в системе уравнений.
Чтобы перейти от отклонений переменных от средних к их значениям (от значений табл. 57 к табл. 58), нужно определить свободные члены для каждого из уравнений. Рассчитываются они по формулам:
а |
01 |
у |
1 |
b |
|
у |
2 |
а |
11 |
х |
1 |
|
|||||
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
а |
|
у |
|
b |
|
|
у |
|
а |
|
|
х |
|
. |
|||
02 |
2 |
21 |
1 |
22 |
2 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подставить средние значения (табл. 58) и коэффициенты при переменных в структурной форме.
Составить систему структурных уравнений.
Полученные оценки являются состоятельными и несмещенными, в отличие от оценок метода наименьших квадратов, если применить его к каждому уравнению в отдельности, то получим уравнения множественной регрессии.
Задание 5.2.2
Исходные данные. Имеется следующая система одновременных уравнений:
.
Данные для модели представлены в таблице 59.
Таблица 59
Исходные данные
№ |
Y1 |
Y2 |
Y3 |
X1 |
X2 |
X3 |
1 |
102 |
7 |
22 |
46 |
9 |
17 |
2 |
100 |
5 |
21 |
44 |
8 |
18 |
3 |
98 |
3 |
19 |
40 |
7 |
15 |
4 |
96 |
2 |
18 |
48 |
9 |
19 |
5 |
110 |
13 |
24 |
44 |
6 |
13 |
6 |
112 |
14 |
25 |
54 |
10 |
18 |
7 |
106 |
5 |
34 |
50 |
11 |
21 |
8 |
116 |
18 |
37 |
48 |
10 |
22 |
9 |
118 |
19 |
39 |
40 |
7 |
16 |
10 |
115 |
17 |
33 |
42 |
9 |
18 |
11 |
109 |
11 |
37 |
47 |
10 |
20 |
66
Продолжение таблицы 59
12 |
106 |
7 |
31 |
49 |
10 |
22 |
13 |
104 |
6 |
22 |
53 |
11 |
20 |
14 |
106 |
7 |
24 |
55 |
12 |
23 |
15 |
110 |
13 |
23 |
56 |
12 |
26 |
16 |
113 |
15 |
29 |
58 |
13 |
25 |
17 |
117 |
19 |
36 |
60 |
13 |
27 |
18 |
119 |
20 |
38 |
64 |
13 |
28 |
19 |
120 |
22 |
39 |
66 |
14 |
29 |
20 |
122 |
21 |
40 |
67 |
14 |
30 |
Требуется:
- используя метод двухшагового МНК, оценить параметры системы одновременных уравнений.
Справочно. Алгоритм двухшагового МНК:
1.Проверяется уравнение на идентификацию.
2.Составляется приведенная форма модели и оценивается
еепараметры обычным МНК:
.
3. Определяются с помощью МНК параметры 11, 12, 13 первого уравнения приведенной модели:
.
Итоги расчета отразить в таблице 60 и записать уравнение регрессии.
Таблица 60
Результаты применения МНК по первому уравнению регрессии
Показатель |
Коэффициенты |
Стандартная |
t- |
P- |
|
|
ошибка |
статистика |
значение |
10 (точка пе- |
|
|
|
|
ресечения, |
|
|
|
|
константа) |
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
67
Определяются с помощью МНК параметры 21, 22, 23 второго уравнения приведенной модели:
.
Итоги расчета отразить в таблице 61 и записать уравнение регрессии.
Таблица 61
Результаты применения МНК по второму уравнению регрессии
Показатель |
Коэффициенты |
Стандартная |
t- |
P- |
|
ошибка |
статистика |
значение |
|||
|
|
||||
20 (точка пе- |
|
|
|
|
|
ресечения, |
|
|
|
|
|
константа) |
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
|
|
22 |
|
|
|
|
|
23 |
|
|
|
|
Определяются с помощью МНК параметры 31, 32, 33 третьего уравнения приведенной модели:
.
Итоги расчета отразить в таблице 62 и записать уравнение регрессии.
|
|
|
|
|
Таблица 62 |
||
|
|
Результаты применения МНК |
|
|
|
||
|
по третьему уравнению регрессии |
|
|
|
|||
Показатель |
|
Коэффици- |
Стандартная |
t- |
|
P- |
|
|
енты |
ошибка |
статистика |
|
значение |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
30 (точка пересе- |
|
|
|
|
|
|
|
чения, константа) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
31 |
|
|
|
|
|
|
|
32 |
|
|
|
|
|
|
|
33 |
|
|
|
|
|
|
|
По полученным уравнениям регрессии вычислить расчетные значения эндогенных и экзогенных переменных, таблица 63.
68
Таблица 63
Расчетные значения Y
№ |
Y1 |
Y2 |
Y3 |
X1 |
X2 |
X3 |
|
|
|
1 |
102 |
7 |
22 |
46 |
9 |
17 |
|
|
|
2 |
100 |
5 |
21 |
44 |
8 |
18 |
|
|
|
3 |
98 |
3 |
19 |
40 |
7 |
15 |
|
|
|
4 |
96 |
2 |
18 |
48 |
9 |
19 |
|
|
|
5 |
110 |
13 |
24 |
44 |
6 |
13 |
|
|
|
6 |
112 |
14 |
25 |
54 |
10 |
18 |
|
|
|
7 |
106 |
5 |
34 |
50 |
11 |
21 |
|
|
|
8 |
116 |
18 |
37 |
48 |
10 |
22 |
|
|
|
9 |
118 |
19 |
39 |
40 |
7 |
16 |
|
|
|
10 |
115 |
17 |
33 |
42 |
9 |
18 |
|
|
|
11 |
109 |
11 |
37 |
47 |
10 |
20 |
|
|
|
12 |
106 |
7 |
31 |
49 |
10 |
22 |
|
|
|
13 |
104 |
6 |
22 |
53 |
11 |
20 |
|
|
|
14 |
106 |
7 |
24 |
55 |
12 |
23 |
|
|
|
15 |
110 |
13 |
23 |
56 |
12 |
26 |
|
|
|
16 |
113 |
15 |
29 |
58 |
13 |
25 |
|
|
|
17 |
117 |
19 |
36 |
60 |
13 |
27 |
|
|
|
18 |
119 |
20 |
38 |
64 |
13 |
28 |
|
|
|
19 |
120 |
22 |
39 |
66 |
14 |
29 |
|
|
|
20 |
122 |
21 |
40 |
67 |
14 |
30 |
|
|
|
Определить структурные коэффициенты первого уравнения, используя расчетные значения Y2, Y3 в таблице 64 и записать уравнение регрессии:
.
Таблица 64
Результаты применения МНК по первому уравнению структурной модели
Показатель |
Коэффициенты |
Стандартная |
t-статистика |
P- |
|
ошибка |
значение |
||||
|
|
|
|||
Константа |
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
Определить структурные коэффициенты второго уравнения, используя расчетные значения Y1, Y3 в таблице 65 и записать уравнение регрессии:
69
.
Таблица 65
Результаты применения МНК по первому уравнению структурной модели
Показатель |
Коэффициенты |
Стандартная |
t-статистика |
P- |
|
|
ошибка |
|
значение |
Константа |
|
|
|
|
21 |
|
|
|
|
23 |
|
|
|
|
22 |
|
|
|
|
Определить структурные коэффициенты третьего уравнения, используя расчетные значения Y2 в таблице 66 и записать уравнение регрессии:
.
Таблица 66
Результаты применения МНК по первому уравнению структурной модели
Показатель |
Коэффициенты |
Стандартная |
t- |
P- |
|
|
ошибка |
статистика |
значение |
Константа |
|
|
|
|
32 |
|
|
|
|
33 |
|
|
|
|
Объединить полученные три регрессионных уравнения и записать системой.
Задание 5.2.3
Исходные данные. Имеется следующая система одновременных уравнений:
.
70