Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

41_5_Econometrics_Polyansky__Part_5

.pdf
Скачиваний:
38
Добавлен:
05.06.2015
Размер:
1.45 Mб
Скачать

Полянский Ю.Н.

Эконометрика. Экономическое моделирование и прогнозирование.

цветом, шрифтом и т.п.

 

 

 

 

 

Для обобщения значений выборочного коэффициента корреляции под

основной расчетной таблицей в ячейках A36:B44 составим итоговую табли-

цу

r(τ ) (рис.5.17). Значение r(τ =1 ) вычислим в ячейке B37

по формуле

«=D33/C34». Полученное значение r(τ =1 ) =0 ,9294

говорит

о

том, что

между соседними членами временного ряда, сдвинутыми на лаг

τ =1 (т.е.

на

1 день) существует достаточно тесная связь.

 

 

 

 

Однако с ростом величины лага связь обычно ослабевает. Аналогич-

ные вычисления проведем в следующих столбцах для других лагов.

 

По полученным значениям

r(τ ) построим коррелограмму (рис.5.18).

Как и предполагалось, она является убывающей функцией. Но скорость это-

го

убывания может быть различной. Анализ полученной коррелограммы

показывает, что в марте 2000 года курс доллара существенно зависел от его

значений в предшествовавшие 1…4

дня. И лишь по истечении 4…5

дней за-

висимость ослабевала (т.е. r(τ )

становился <0,7…0,8).

Обычно такое по-

ложение наблюдается, когда временной ряд без резких колебаний, относи- тельно стабильный (сравните с рис.5.6 задачи 5.1).

 

Рис. 5.18

Рис. 5.19

 

Для примера на рис.5.19 покажем аналогичную коррелограмму для

сентября 2000 года. Вышеописанные расчеты можно и не проводить. Её

можно легко получить, скопировав в ячейки построенной выше расчетной

таблицы новые данные о курсе доллара за сентябрь 2000 года из задачи 5.3.

 

Как видно, в сентябре 2000 года на курс доллара несколько влияло его

значение только в предыдущий день. Далее эта взаимосвязь резко ослабева-

ла.

Скачки курса доллара в этот период были значительными (ср. с рис.5.10

задачи 5.3). Такое резкое убывание коррелограммы характерно для перио-

дов значительной нестабильности в поведении объясняемой переменной.

 

Задача 5.6

 

125

Полянский Ю.Н. Эконометрика. Экономическое моделирование и прогнозирование.

В таблице (рис.5.20) представлены данные о кур-

се акций некоторой фирмы (руб.) за период 1…22

апреля. На основе приведенных данных, используя

встроенные средства Microsoft Excel:

1)

построить классическую парную линейную мо-

дель временного ряда yt = a + b t + εt ; оценить точ-

ность и значимость модели в целом, значимость ко-

эффициентов регрессии; получить точечный прогноз

курса акций на 23 апреля того же года; сделать вывод

о целесообразности использования такой модели;

2)

исследовать ряд на автокорреляцию; устранить

её, построив авторегрессионную модель 1-го порядка

AR(1)

yt = b0 + b1 yt 1

+ εt ; выполнить аналогичные

задания п.1;

построить и исследовать авто-

3)

аналогично п.2

регрессионную модель 2-го порядка AR(2);

4)

сделать вывод о наиболее приемлемой модели

из полученных выше.

 

Решение.

1) Пользуясь инструментом «Регрессия» пакета ана- лиза Microsoft Excel (удобно вывести его на один лист с ис- ходными данными), получим следующую парную линей-

ную регрессионную модель приведенного временного ряда дробнее в задаче 5.1):

ˆyt = 1035,90 + 13,95 t .

Рис.5.20

(см. об этом по-

Полученная модель значима в целом ( F = 32 ,47 > F0 ,05 ;1; 20 = 4 ,35 ) и значим её коэффициент регрессии b ( tb = 5 ,70 > t0 ,95 ;20 = 2,09 ). Средняя от- носительная ошибка невелика ( A =5 ,02% ), т.к. имеем большие модули зна- чений объясняемой переменной. Однако корреляционной связь между пе- ременными слабая ( r =0 ,787 ). Качество модели очень низкое ( R2 =0 ,619 ,

R

 

=0 ,600 ). Это вполне понятно, если взглянуть на общий вид графика

ˆ

2

 

временного ряда (рис.5.21). Моделью пользоваться нежелательно из-за её низкой точности.

Спрогнозируем курс акций на момент времени t =23 :

ˆy23 = 1035,90 + 13,95 23 = 1356,65 (руб.).

126

Полянский Ю.Н.

Эконометрика. Экономическое моделирование и прогнозирование.

2) Для таких временных рядов, в которых наблюдается сильная поло- жительная автокорреляция (проверьте самостоятельно по тесту Дарбина- Уотсона аналогично задаче 5.3), может оказаться более подходящей авторе- грессионная модель p -го порядка AR( p) вида

 

 

yt =bo

+b1 yt1 +b2

yt 2 +...+bp ytp +εt ,

t =2,3,...,n.

 

 

Она описывает изучаемый

 

 

 

 

 

 

 

 

процесс в момент времени t

в

 

 

 

 

 

 

 

 

зависимости от его значений в

 

 

 

 

 

 

 

 

предшествовавшие

 

 

 

моменты

 

 

 

 

 

 

 

 

времени t 1 , t 2 , …,

 

t p .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построим по

 

приведен-

 

 

 

 

 

 

 

 

ным данным авторегрессионную

 

 

 

 

 

 

 

 

модель 1-го порядка

AR(1) (мар-

 

 

 

 

 

 

 

 

ковского случайного процесса).

 

 

 

 

 

 

 

 

Она имеет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yt =bo +b1 yt 1 +εt .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

этого

в

 

расчетной

 

 

 

 

 

 

 

 

таблице

добавим

 

столбец

C

 

 

 

 

Рис. 5.21

 

(назовём его «y(t-1)»)

для значе-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ний объясняемой переменной в предшествовав-

 

 

 

 

 

 

ший момент времени (рис.5.22). Скопируем в его

 

 

 

 

 

 

ячейки C3:C23 данные из ячеек B2:B22, т.е. с

 

 

 

 

 

 

временным сдвигом в

1

день. Далее запустим ин-

 

 

 

 

 

 

струмент «Регрессия»

пакета анализа.

 

 

 

 

 

 

 

 

В качестве объясняющей переменной в

 

 

 

 

 

 

этой модели выступают значения переменной y в

 

 

 

 

 

 

предшествовавший момент времени

t 1 . По-

 

 

 

 

 

 

этому в поле «Входной интервал X» диалогового

 

 

 

 

 

 

окна инструмента «Регрессия» зададим ячейки

 

 

 

 

 

 

C3:C23, а в поле «Входной интервал Y» - ячейки

 

 

 

 

 

 

B3:B23. Желательно поставить галочку в поле

 

 

 

 

 

 

«Остатки»

для расчета предсказанных значений

 

 

 

 

 

 

объясняемой переменной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчеты дают следующую модель (см. в

 

 

 

 

 

 

таблицах вывода итогов):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ˆyt =126,986 +0,903 yt 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

Корреляционная

связь

между

yt и yt 1

 

 

 

 

 

 

тесная ( r =0 ,929 ). Качество

модели

довольно

 

 

 

 

 

 

высокое ( R

 

 

0 ,862 ,

R

 

0 ,855 ). Средняя отно-

 

Рис. 5.22

 

 

 

 

 

2

=

 

ˆ

2 =

 

 

 

127

Полянский Ю.Н. Эконометрика. Экономическое моделирование и прогнозирование.

сительная ошибка очень мала ( A =2 ,86% ). Полученная модель значима в целом ( F = 118,88 > F0 ,05 ;1;19 = 4 ,38 ) и значим её коэффициент регрессии b1

 

 

= 10 ,9 > t0 ,95 ;19 = 2 ,09 ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

tb

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученная авторегрессионная модель AR(1) в данном случае гораздо

более точна и значима,

чем классическая модель парной линейной регрес-

сии,

полученная сначала. Это хорошо видно и на графике регрессионной за-

висимости

yt

на

yt 1

(рис.5.23). Точки расположены гораздо ближе к линии

регрессии и отсутствует положительная автокорреляция.

 

 

 

 

Точечный прогноз курса акций на момент времени t =23 :

 

 

 

 

ˆ

=

126,986

+

0,903 y22

=

126,986

+

0,903

 

1279

=

1281,42 (руб.).

 

 

 

 

y23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Как видим, он существенно отличается от полученного ранее по клас-

сической парной линейной модели.

Там он был получен на продолжении

прямой линии регрессии, т.е.

только с учетом тренда.

А здесь учитывает

ещё и периодические колебания временного ряда.

 

 

 

 

 

 

3) В некоторых случаях более точной может оказаться авторегресси-

онная модель 2-го порядка

AR(2). Поэтому попробуем её построить. Учтём

в модели значения курса акций не только в предшествовавшие моменты

времени

t 1 , но и за 2

дня до текущего.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Добавим

 

в

 

таблицу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

столбец

D,

назвав

его

«y(t-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)».

 

В нём будут данные из

 

 

 

 

 

 

 

 

 

столбца

B,

сдвинутые на

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дня вперед.

Скопируем дан-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ные из ячеек

B2:B21

в

ячей-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ки

D4:D23 (рис. 5.22).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опять с помощью па-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кета анализа получим табли-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цу вывода итогов.

Для этого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в поле «Входной интервал

X»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

диалогового окна инструмен-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

та

«Регрессия»

зададим ячей-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ки

C4:D23 (т.е.

массив значе-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ний

yt 1

и

 

yt 2

в моменты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t =3,4 ,...,22 ),

 

а

в

поле

 

 

 

 

 

 

Рис. 5.23

«Входной

интервал

 

Y»

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ячейки B4:B23 (т.е.

yt в те же моменты времени).

 

 

 

 

 

 

Расчеты дают модель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ˆyt = 101,25 + 1,223 yt 1 0,304 yt 2 .

128

Полянский Ю.Н.

Эконометрика. Экономическое моделирование и прогнозирование.

Её показатели качества и значимости:

 

 

r =0

,941 ,

R

2

=0 ,886

ˆ

2

=0 ,872 ,

 

 

 

, R

 

 

 

 

F = 65 ,81 > F0 ,05 ;1 ;18

= 4 ,41 ,

 

=2 ,63%,

 

A

tb

 

= 5 ,59 > t

0 ,95 ;18

= 2 ,10 ,

 

tb

 

=1,42 <t0 ,95 ;18 =2 ,10 .

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

Введение в модель переменной yt 2 повысило точность и значимость модели в целом и несколько снизило значимость коэффициента b1 . Однако b1 остался значимым на выбранном уровне, а b2 оказался незначим (хоть и вблизи порога значимости). Недостаточная значимость b2 может объяс- няться тем, что с введением переменных в авторегрессионную модель при

неизменном количестве исходных данных постепенно уменьшается объем выборки.

Экономические соображения подсказывают, что на курс акций сего- дня влияет не только их курс вчера, но и позавчера (хоть и в меньшей сте- пени). Поэтому, вероятно, учет переменной yt 2 желателен. Но в таком слу- чае необходимы и дополнительные данные за периодвремени до 1 апреля.

Получим прогноз по AR(2):

ˆy23 = 101,25+1,223y22 0,304y21 = 101,25+1,223 12790,304 1283= 1275,30 руб.

Кстати, дальнейшее построение авторегрессионных моделей 3-го и 4- го порядков показывает, что с введением дополнительных переменных yt 3 и yt 4 показатели качества моделей постепенно растут, средняя относитель- ная ошибка ещё уменьшается, значимость моделей в целом снижается (но остается приемлемой). Однако низкими остаются показатели значимости коэффициентов регрессии.

4) Какая же модель более предпочтительна?

Классическая модель парной линейной регрессии в данном случае не желательна.

Если нет доступных данных о курсе акций до анализируемого периода (до 1-го апреля), то наиболее предпочтительна для прогноза в данной задаче авторегрессионная модель 1-го порядка AR(1).

Если такие данные есть, то можно продолжить исследования. Вполне возможно, что авторегрессионные модели более высокого по- рядка могут оказаться более предпочтительными.

129