diplom25 / suslov_ibragimov_ekonometrika
.pdf332 |
Глава10.Оценка параметров систем уравнений |
т.е.вобщемслучаевсеэндогенныепеременныекоррелированысошибкамивовсех уравнениях.Это является основным препятствием для применения обычного МНК ко всем уравнениям по отдельности.
Но в случае,если в матрице B все элементы,расположенные ниже главной диагонали,равны нулю,т.е.в правой части l-го уравнения могут появлять-
ся только более младшие эндогенные переменные xl!, |
l! < l,и последней |
|||
компонентой любого вектора xl |
является x |
,а матрица |
Ω диагональна,то ε |
|
|
|
l |
|
l |
не коррелирует с переменными |
xl |
при любом l.ЭтоÑ |
рекурсивная систе- |
|
|
− |
|
|
|
ма,и для оценки ее параметров можно применять МНК к отдельным уравнениям.
Для оценки параметров всех идентифицированных уравнений системы можно применить трехшаговый метод (3М)наименьших квадратов.
Первые два шага3М совпадают с2М,но представляются они по сравнению с предыдущим пунктом в несколько иной форме.
Предполагается,что идентифицированы все k уравнений:
|
X |
= X l β + Z l α + ε = Ql γ + ε , l = 1, . . . , k, |
||
|
l |
− l |
l l |
l l |
где Ql = [X l |
, Z l ], γl = [ βl |
αl ]!.Учитывая указанные выше свойства остатков: |
||
− |
|
|
|
|
E(εl ε!l ) = σ2ωllIN , E(εl!ε!l ) = σ2ωl!l IN .
Теперь обе части l-го уравнения умножаются слева на Z !:
Z !Xl = Z !Ql γl + Z !εl , |
(10.34) |
иZ !Xl рассматривается как вектор n + 1 наблюдений за одной эндогенной переменной,а Z !Ql Ñкак матрица n + 1 наблюдений за nl + kl экзогенными переменными,включая свободный член.Так как все уравнения идентифицированы,
ивыполнено условие(10.14),во всех эти х новых регрессиях количество наблюдений не меньше количества оцениваемых параметров.Для сверхидентифицированных уравнений количество наблюдений в новой регрессии будет превышать количество оцениваемых параметров. Это более естественный случай.Поэтому 3М-метод обычно применяют для всех сверхидентифицированных уравнений системы.
Матрица ковариации остатков по уравнению(10.34)равна σ2ωll Z !Z .Она отлична от σ2IN ,и для получения оценок cl параметров γl этого уравнения нужно использовать ОМНК:
cl = (Ql!Z (Z !Z )−1Z !Ql )−1Ql!Z (Z !Z )−1Z !Xl , или cl = (Ql!F Ql )−1Ql!F Xl .
10.5.Упражнения и задачи |
335 |
1.2.Используя данные таблицы10.1,посчитайте косвенные МНК-оценки для |
α |
и β из |
|
а)уравнения приведенной формы для объема потребления и |
|
б)уравнения приведенной формы для дохода. |
|
ИдентичныликосвенныеМНК-оценки,полученныеизобоихуравнений приведенной формы?
1.3.Используя данные таблицы10.1,посчитайте простые МНК-оценки для |
α |
|
и β и сравните их с косвенными МНК-оценками из упражнениия1.2. |
|
|
1.4.Используя данные таблицы10.1для |
i и используя значения параметров |
α = 2 и β = 0.8 составьте 100 выборок для c и y.
1.5.Примените простой МНК к каждом у структурному уравнению системы для 100выборок.Посчитайте среднее 100 оценок α и β.Проверьте степень эмпирического смещения.
1.6.ПосчитайтекосвенныеМНК-оценкидля α и β для 100 выборок.Посчитайте среднее 100 оценок α и β.Посчитайте степень смещения в маленьких выборкахÑразмером по 20 наблюдений.Сравните смещение косвенных МНК-оценок со смещением обычных МНК-оценок.
1.7.Объедините пары выборок так,чтобы получились 50 выборок по 40 наблюдений.Посчитайте косвенные МНК-оценки для α и β для этих 50 выборок. Посчитайте среднее и проверьте смещение оценок.Будут ли эмпирические смещениявэтомслучаеменьше,чемрассчитанныеиз 100 выборокпо 20 наблюдений?
Упражнение2
Таблица10.2содержи т векторы наблюдений z1, z2, z3 , z4, z5 и x1, x2, x3 которые представляют выборку,полученную из модели:
x1 = β12x2 + β13x3 + α11z1 + ε1,
x2 = β21x1 + α21z1 + α22z2 + α23z3 + α24z4 + ε2, x3 = β32x2 + α31z1 + α32z2 + α35z5 + ε3,
10.5.Упражнения и задачи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
337 |
|
или в матричной форме: X B = Z A + ε,где |
εi |
Ñнормально распределенные |
|||||||||
векторы с E(εi ) = 0 и |
|
|
|
ε1 |
|
ε1 |
|
! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
E εε! |
= E |
|
ε2 |
ε2 |
|
= Σ |
|
IN . |
|||
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
ε3 |
|
ε3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гипотетические структурные матрицы коэффициентов B , A и ковариационная матрица Σ следующие:
|
|
0 |
0.2 |
|
0 |
|
|
|
|
60 −40 |
10 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
4 |
− |
80 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B = |
|
|
10 |
|
1 |
|
2 |
|
, A = |
|
0 |
|
6 |
0 |
|
, |
|||||
|
− |
− |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
2.5 |
0 |
|
|
1 |
|
|
|
|
0 |
|
1.5 |
0 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
227.55 |
8.91 |
|
−56.89 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
Σ = |
|
8.91 |
0.66 |
|
− |
1.88 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
56.89 |
|
1.88 |
|
15.76 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Матрица коэффициентов в приведенной форме для гипотетической модели следующая:
|
|
|
|
−142.50 |
11.50 |
13.00 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D = AB− |
1 |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
110.00 |
18.00 |
116.00 |
|
|||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
15.00 |
− |
3.00 |
− |
6.00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
3.75 |
0.75 |
1.50 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.25 |
1.25 |
7.50 |
|
|||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В реальной ситуации B , A , Σ, D были бы неизвестны,доступны были бы только наблюдения в таблице10.2.
2.1.Используя данные таблицы10.2,п роверьте каждое структурное уравнение системы на идентифицируемость.
10.5.Упражнения и задачи |
339 |
где C Ñпотребительские расходы, I Ñинвестиционные расходы, G Ñгосударственные расходы, P Ñприбыль, W Ñспрос на труд негосударственного сектора, V Ñспрос на труд государственного сектора, K Ñкапитал, T Ñналоги, t Ñвремя, Y Ñчистый доход от налогов.
На основе данных из таблицы10.3оценит ь параметры модели Клейна простым методом наименьших квадратов и двухшаговым методом наименьших квадратов. Показать величину смещения оценок.
Задачи
1.Эконометрическая модель описана следующими уравнениями:
|
|
x1 = α10 + α11z1 + β12x2 + ε1, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
2 |
= α |
+ β |
x |
1 |
+ ε , |
|
|
|
|
20 |
21 |
|
|
2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
x1 |
и x2 Ñэндогенные переменные, |
z1 Ñэкзогенная переменная, |
||||||
ε1 |
и ε2 |
Ñслучайные ошибки.Определит е направление смещения оценки |
для β21,если для оценивания второго ура внения используется метод наименьших квадратов.
2.Дана следующая макроэкономическая модель:
y = c + i + g Ñмакроэкономическое тождество; c = α10 + β11y Ñфункция потребления,
i = α20 + β21y − β22r Ñфункция инвестиций, (m/p) = β31y − β32r Ñуравнение денежного рынка,
гдеэндогеннымипеременнымиявляютсядоход y,потребление c,инвестиции i и процентная ставка r.Переменные g (государственные расходы)и (m/p) (реальная денежная масса) Ñэкзогенные.Проверьте,является ли данная система идентифицируемой,и переп ишите модель в приведенной форме.
3.Данаследующаямоделькраткосрочногоравновесиядлямалойоткрытойэкономики(модель МанделлаÑФлеминга):
y = c + i + nx Ñмакроэкономическое тождество, c = α11 + β11y + ε1 Ñфункция потребления,
i = α21 − α21r + β21y + ε2 Ñфункция инвестиций,
nx = α31 − β31y − β32ec + ε3 Ñфункция чистого экспорта, (m/p) = β41y − α41r + ε4 Ñуравнение денежного рынка,
10.5.Упражнения и задачи |
341 |
где эндогенными переменными являются доход y,потребление c,инвестиции i,чистый экспорт nx и валютный курс ec.Переменные r (процентная ставка,значение которой формируется на общемировом уровне)и (m/p) (реальная денежная масса) Ñэкзогенные; ε1, . . . ,ε 4 Ñслучайные ошибки.Запишите общие условия для определения структурных параметров каждого уравнения модели.Какие уравнения модели точно идентифицируемы? Перепишите модель МанделлаÑФлеминга в приведенной форме.
4.Приведитепримерсистемыодновременныхуравнений,ккоторойможноприменить косвенный МНК(с об ъяснением обозначений).
5.Приведите примерсверхидентифицированной системыодновременных уравнений(с объяснением обозначений).
6.Рассмотрите модель:
x1t = β12x2t + α11z1t + α12z2t + α13z3t + α14z4t + ε1t , x2t = β21x1t + α21z1t + α22z2t + α23z3t + α24z4t + ε2t ,
где вектор z Ñэкзогенные переменные,а вектор ε Ñслучайные последовательно некоррелированные ошибки с нулевыми средними.Используя исключающие ограничения(т.е.обращая в нуль некоторые коэффициенты), определите три альтернативные структуры,для которых простейшими состоятельными процедурами оценивания являются соответственно обыкновенный метод наименьших квадратов,косвенный метод наименьших квадратов и двухшаговый метод наименьших квадратов.
7.Имеется следующая макроэкономическая модель:
c = α10 + β11y + ε1,
i = α20 + β21y + β22y−1 + ε2,
y = c + i + g,
где c, i и y Ñобъем потребления,инвестиции и доход,соответственно,а y−1 Ñдоход предыдущего периода, g Ñгосударственные расходы.
а)Определите типы структурных уравнений; б)классифицируйте типы переменных; в)представьте структурные уравнения в матричной форме; г)запишите модель в приведенной форме;
д)проверьте идентифицируемость и метод оценки параметров каждого уравнения в структурной форме модели;