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

УП Основы эконометрики

.pdf
Скачиваний:
34
Добавлен:
08.03.2015
Размер:
992.48 Кб
Скачать

Л. Н. Ежова

ОСНОВЫ ЭКОНОМЕТРИКИ

Министерство образования Российской Федерации

Иркутская государственная экономическая академия

Л. Н. Ежова

ОСНОВЫ ЭКОНОМЕТРИКИ Учебное пособие

Издательство ИГЭА

2000

2

УДК 51 (075.8) Е 35

ББК 22.1

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Иркутской государственной экономической академии

Рецензент д-р техн. наук, проф. В.И. Зоркальцев

Ежова Л.Н.

Е 35

Основы эконометрики: Учеб. пособие. – Иркутск: Изд-во ИГЭА, 2000. – 106

с.

ISBN 5-7253-0446-9

Излагаются основные базовые идеи и методы эконометрического моделирования, на которых могут быть построены более продвинутые учебные курсы и научные исследования. Изложение ведется в строгой, но доступной пониманию форме, сопровождается примерами и задачами из экономической практики.

Рекомендуется для студентов всех экономических специальностей.

 

ББК 22.1

ISBN 5-7253-0446-9

Ежова Л.Н., 2000

 

Издательство ИГЭА, 2000

3

Оглавление

 

ПРЕДИСЛОВИЕ........................................................................................................

5

ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ............................................................................................

6

1.1. ПРЕДМЕТ И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ЭКОНОМЕТРИКИ ..................................................

6

1.2. ЭКОНОМЕТРИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ.............................................................................

8

1.3. ТИПЫ МОДЕЛЕЙ................................................................................................

11

ГЛАВА 2. ДВУМЕРНАЯ РЕГРЕССИОННАЯ МОДЕЛЬ.......................................

14

2.1. МОДЕЛЬ ПАРНОЙ ЛИНЕЙНОЙ РЕГРЕССИИ ...........................................................

14

2.2. ОЦЕНИВАНИЕ НЕИЗВЕСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ МОДЕЛИ:

 

МЕТОД НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ ...................................................................

..19

2.3. ДОВЕРИТЕЛЬНЫЕ ИНТЕРВАЛЫ ДЛЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ РЕГРЕССИИ.

 

ПРОВЕРКА ГИПОТЕЗ ..........................................................................................

19

2.4. ВЕРИФИКАЦИЯ МОДЕЛИ.....................................................................................

21

2.5. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ УРАВНЕНИЯ РЕГРЕССИИ..........................................................

25

2.6. ПРОГНОЗ НА ОСНОВЕ ЛИНЕЙНОЙ МОДЕЛИ..........................................................

26

2.7. НЕЛИНЕЙНАЯ РЕГРЕССИЯ .................................................................................

34

ГЛАВА 3. МНОГОМЕРНАЯ РЕГРЕССИОННАЯ МОДЕЛЬ .................................

41

3.1. ЛИНЕЙНАЯ МОДЕЛЬ МНОЖЕСТВЕННОЙ РЕГРЕССИИ.............................................

41

3.2. ОЦЕНИВАНИЕ НЕИЗВЕСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ МОДЕЛИ ...........................................

42

3.3. ДОВЕРИТЕЛЬНЫЕ ИНТЕРВАЛЫ И ПРОВЕРКА СТАТИСТИЧЕСКИХ ГИПОТЕЗ...............

46

3.4. КАЧЕСТВО МОДЕЛИ: ДИСПЕРСИОННЫЙ АНАЛИЗ И КОЭФФИЦИЕНТ R2 ..................

47

3.5. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ МНОЖЕСТВЕННОЙ РЕГРЕССИИ.....................

48

3.6. МНОЖЕСТВЕННАЯ РЕГРЕССИЯ В НЕЛИНЕЙНЫХ МОДЕЛЯХ....................................

53

ГЛАВА 4. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ МНОГОМЕРНОЙ

 

РЕГРЕССИИ............................................................................................................

58

4.1. МУЛЬТИКОЛЛИНЕАРНОСТЬ ................................................................................

58

4.2. ФИКТИВНЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ................................................................................

61

4.3. ЧАСТНАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ .....................................................................................

66

4.4. ЛИНЕЙНЫЕ ОГРАНИЧЕНИЯ.................................................................................

70

ГЛАВА 5. ОБОБЩЕННАЯ ЛИНЕЙНАЯ МОДЕЛЬ МНОЖЕСТВЕННОЙ

 

РЕГРЕССИИ............................................................................................................

73

5.1. ОБОБЩЕННЫЙ МЕТОД НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ................................................

74

5.2. ОБОБЩЕННАЯ ЛИНЕЙНАЯ МОДЕЛЬ С ГЕТЕРОСКЕДАСТИЧНОСТЬЮ ........................

77

5.3. ОБОБЩЕННАЯ ЛИНЕЙНАЯ МОДЕЛЬ С АВТОКОРРЕЛИРОВАННЫМИ ОСТАТКАМИ .......

79

ГЛАВА 6. СИСТЕМЫ ЭКОНОМЕТРИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ.............................

88

6.1. ВНЕШНЕ НЕ СВЯЗАННЫЕ УРАВНЕНИЯ.................................................................

88

6.2. СИСТЕМЫ ОДНОВРЕМЕННЫХ УРАВНЕНИЙ...........................................................

90

6.3. МЕТОДЫ ОЦЕНИВАНИЯ СИСТЕМ ОДНОВРЕМЕННЫХ УРАВНЕНИЙ...........................

99

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА ................................................................................

107

4

Предисловие

Эконометрика входит в число базовых дисциплин современного экономического образования наряду с такими предметами, как микроэкономика, макроэкономика, финансовый анализ. Это обусловлено несколькими факторами, и важнейшим из них является признание того, что изучение методов эмпирических исследований должно стать существенной частью подготовки будущих специалистов.

Чем большим профессионалом становится экономист, тем яснее он понимает, что в экономике все зависит от всего. Причинноследственными связями занимается экономическая теория, а связями вообще, без выявления их причин – эконометрика. Эконометрические методы позволяют проводить эмпирическую проверку теоретических утверждений и моделей, они выступают мощным инструментом развития самой экономической теории. С их помощью отвергаются теоретические концепции и принимаются новые, более полезные гипотезы.

Прикладное значение этой дисциплины состоит в том, что она является связующим звеном между экономической теорией и практикой. Эконометрика дает методы экономических измерений, методы оценивания параметров моделей микро– и макроэкономики. Важно, что эконометрические методы при этом позволяют оценить ошибки измерений экономических величин и параметров моделей. Экономист, не владеющий этими методами, не может эффективно проводить анализ и строить достаточно надежный прогноз. Отсюда под вопросом будет и его успех в банковском деле, и в бизнесе, и в финансах. Поэтому курс эконометрики должен быть тесно связан с перечисленными выше курсами, давая не абстрактноформальные, а прикладные знания.

Учебное пособие адресовано прежде всего студентам, впервые приступающим к изучению эконометрики. Вынесенные в заглавие пособия «Основы эконометрики» подчеркивают то обстоятельство, что акценты в нем сделаны именно на методах, в то время как приложения присутствуют, как правило, лишь в виде иллюстративных примеров. Хотелось бы, чтобы оно, хотя бы в рамках начального курса, подготовило будущих специалистов к прикладным исследованиям в области экономики и было бы полезным при дальнейшем углубленном изучении теории эконометрики. Никаких предварительных знаний об эконометрике не требуется. Однако предполагается, что читатель знаком с курсами теории вероятностей и математической статистики, а также линейной алгебры и математического анализа.

5

Глава 1. Введение

В этой вводной главе мы обсудим предмет и основные задачи эконометрики, рассмотрим общую характеристику эконометрических моделей и их классификацию.

1.1. Предмет и основные задачи эконометрики

Эконометрика является сравнительно молодой отраслью науки, известной под таким названием (или названием «эконометрия») только с 1930 г. Введя термин «эконометрика» для обозначения самостоятельной отрасли научных исследований, крупнейший норвежский экономист и статистик Рагнар Фриш провозгласил в качестве основной задачи «развитие экономической теории в ее связи со статистикой и математикой».

Эконометрика как наука расположена где-то между экономикой, статистикой и математикой. Существуют различные варианты определения эконометрики. Буквально термин «эконометрия» (мы будем придерживаться названия «эконометрика») обозначает измерение в экономике, и измерение действительно является важной частью эконометрики. Оценка национального дохода или разработка индекса розничных цен – важные проблемы измерения, однако это не эконометрические проблемы.

Эконометрика – это наука, в которой с помощью статистических методов устанавливаются количественные взаимосвязи между экономическими переменными. То есть под эконометрикой следует понимать определенный набор математико-статистических средств, позволяющих проверять или верифицировать модельные соотношения между анализируемыми экономическими показателями и оценивать неизвестные значения параметров в этих соотношениях на основе исходных экономических данных.

Эконометрику можно определить как специальный вид экономического анализа, в котором объединены два аспекта: общий теоретический метод, часто формулируемый математически, и эмпирическое измерение экономических показателей. Таким образом, один из ответов на вопрос о том, что же такое эконометрика, может звучать так: это наука, связанная с эмпирическим выводом экономических законов. Для того, чтобы получить количественные зависимости для экономических соотношений, используются данные или наблюдения, которые, как правило, не являются экспериментальными. В экономике, в отличие от любой другой науки (химии. биологии, медицины и т. д.), мы не можем проводить многократные эксперименты и «вмешиваться» в постановку и организацию таких экспериментов.

Можно выделить с одной стороны – эконометрические методы, с другой – их приложения к конкретным экономическим задачам. Применяемые в эконометрике методы базируются на разделах регрессионного, дисперсионного и корреляционного анализов. Однако специфичность задач, с которыми здесь сталкиваются, вызывает необходимость особых

6

изменений в принятых подходах и разработке специальных приемов. Взаимосвязи, которые исследуются с помощью этих методов, например, функции спроса или производственные функции, являются сердцевиной экономической теории, в то же время конкретная их форма, принятая в конкретном исследовании, может быть совершенно новой.

С точки зрения теоретиков эконометрическое исследование начинается после того, как

1)выбрана математическая модель объекта с фиксированной формой всех зависимостей и с неизвестными параметрами при входящих в модель переменных;

2)получено множество наблюдений над входящими в модель переменными в соответствующие моменты времени;

3)поставлена задача отыскать значения неизвестных параметров, обеспечивающие наилучшее (с точки зрения фиксированного критерия) приближение модельных значений переменных к их значениям, наблюдавшимся в действительности.

В такой постановке формальный подход эконометрики был бы неотличим от подхода, разрабатываемого в теории аппроксимаций, и, следовательно, не обладал бы вероятностной природой. Различие возникает, когда принимается гипотеза, что отклонения модельных значений переменных, по которым ведется подгонка, от их реально наблюдаемых величин случайны с априорно заданными моментами первого и второго порядков.

Таким образом, наиболее существенная задача эконометрического исследования – это оценка и проверка экономической модели. Еще раз перечислим основные стадии этого процесса. Во-первых, необходима спецификация модели в математической форме (под спецификацией взаимосвязи обычно понимают выбор формы уравнения и набора соответствующих переменных). Вторая стадия – сбор адекватных данных об экономике или ее секторе в зависимости от того, какой объект является целью моделирования. На третьей стадии мы используем собранные данные для оценки параметров модели и проверки ее пригодности (адекватности) или верификации. В соответствии с этим можно определить источники, на которых базируется эконометрическая наука:

- экономическая теория (макро- и микроэкономика, математическая экономика);

- социально-экономическая статистика (включая информационное обеспечение экономических исследований);

- основы теории вероятностей и математической статистики. На рис.1.1. представлена структура эконометрических исследований.

Эта схема, конечно, условна. Однако она поможет лучше понять существующую точку зрения на эконометрику и ее задачи.

7

Эконометрика

Методы

 

Приложения

 

 

 

 

 

 

одно

 

 

 

систе-

 

 

 

анализ

 

 

урав-

 

 

 

мы

 

 

временных

 

 

нение

 

 

 

уравне-

 

 

 

рядов

 

 

 

 

 

 

 

 

ний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

идентифи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МНК

 

 

ОМНК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Оценивание

 

 

 

оценива-

 

2.

Проверка ги-

 

 

 

ние

 

 

 

потез

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Прогнозирование

1.2-МНК

2.Методы ограниченной информации

3.3-МНК

4.ММП с полной информацией

макроуровень

Модели национальной экономики (агрегированные, неагрегированные,высоко детализированные)

мезомикроуровень уровень

Модели Модели региоповеденальной ния поэкономитребитеки, отлей,дома раслей, шних хосекторов зяйств,

фирм, предприятий

Рис. 1.1. Структура эконометрических исследований

1.2. Эконометрические модели

Каждый изучающий экономику сталкивается с принципиальной идеей о взаимосвязях между экономическими показателями. Формирующийся на рынке спрос на некоторый товар есть функция его цены; затраты, связанные с изготовлением какого-либо продукта, зависят от объема производства; потребительские расходы могут быть функцией дохода и т. д. Все это примеры связей между двумя переменными, одна из которых (спрос на товар, производственные затраты, потребительские расходы) играет роль объясняемой переменной (или результирующего показателя), а другие интерпретируются как объясняющие переменные (или фак- торы-регрессоры).Однако реально в каждое такое соотношение приходится вводить несколько объясняющих переменных и остаточную случайную составляющую, отражающую влияние на результирующий показатель всех неучтенных факторов. Спрос на товар можно рассматривать

8

как функцию его цены, потребительского дохода и цен на конкурирующие

идополняющие товары, производственные затраты будут зависеть от объема производства, от его динамики и от цен на основные производственные ресурсы; потребительские расходы можно определить как функцию дохода, ликвидных активов и предыдущего уровня потребления. При этом участвующая в каждом из этих соотношений случайная составляющая обуславливает стохастический или статистический характер зависимости, а именно: даже зафиксировав на определенных уровнях значения объясняющих переменных, допустим, цены на сам товар и на конкурирующие с ним или дополняющие товары, а также потребительский доход, мы не можем ожидать, что тем самым однозначно определяется спрос на этот товар. Иными словами, в реальной ситуации мы имеем случайное варьирование величины спроса относительно некоторого уровня даже при неизменных значениях всех объясняющих переменных.

Большая часть традиционных экономических теорий, в которых связи между экономическими показателями отражаются с помощью диаграмм и алгебраических формул, имеет дело с точными функциональными соотношениями – экономическими моделями. Количество связей, включаемых в экономическую модель, зависит от условий, при которых эта модель конструируется, и от того, насколько подробно стремимся мы объяснить то или иное явление. Например, традиционная модель спроса и предложения должна объяснять соотношения между ценой и объемом выпуска, характерные для некоторого определенного рынка. Она содержит три уравнения, а именно уравнение спроса, уравнение предложения

иуравнение реакции рынка (см. пример 1.2).

Все экономические модели, независимо от того, относятся они ко всему хозяйству или к его элементам (т. е. к макроэкономике, отрасли, фирме или рынку), имеют некоторые общие особенности. Во-первых, они основаны на предположении, что поведение экономических переменных определяется с помощью совместных и одновременных операций с некоторым числом экономических соотношений. Во-вторых, принимается гипотеза, в силу которой модель, допуская упрощение сложной действительности, тем не менее улавливает главные характеристики изучаемого объекта. В-третьих, создатель модели полагает, что на основе достигнутого с ее помощью понимания реальной системы удастся предсказать ее будущее движение и, возможно, управлять им в целях улучшения экономического благосостояния.

Чтобы проиллюстрировать сказанное, рассмотрим пример достаточно общей и приближенной макромодели.

Пример 1.1. Предположим, что экономист-теоретик сформулировал следующие положения:

- потребление есть возрастающая функция от имеющегося в наличии дохода, но возрастающая, видимо, медленнее, чем рост дохода;

9

- объем инвестиций есть возрастающая функция национального дохода и убывающая функция характеристики государственного регулирования (например, нормы процента);

- национальный доход есть сумма потребительских, инвестиционных и государственных закупок товаров и услуг.

Наша первая задача – перевести эти положения на математический язык. Возникает вопрос: какие соотношения выбрать между переменными

– линейные или нелинейные (логарифмические, полиномиальные и т. д.). Даже определив форму конкретного соотношения, мы оставляем еще нерешенной проблему выбора для различных уравнений запаздываний по времени. Будут ли, например, инвестиции текущего периода реагировать на национальный доход, произведенный в последнем периоде, или же на них скажется динамика нескольких предыдущих периодов? Обычный выход из этих трудностей состоит в выборе при первоначальном анализе наиболее простой из возможных форм этих соотношений. Тогда появляется возможность записать на основе указанных выше положений следующую модель:

Ct = α0 +α1(Yt Tt ) ,

(1.1)

It

= β1Yt 1 + β2Rt ,

(1.2)

Yt

= Ct + It + Gt ,

(1.3)

где априорные ограничения выражены неравенствами

0 <α1 <1, β1 > 0,

β2 < 0.

 

 

Эти три соотношения вместе с ограничениями образуют модель. Здесь Ct обозначает потребление, It - инвестиции, Yt - национальный

доход,

Gt

- государственные закупки товаров и услуг, Tt - подоходный

налог,

Rt

- норму процента как инструмент государственного регулирова-

ния, измеренные в момент времени t .

Модель сформулирована (два уравнения, объясняющие поведение потребителей и инвесторов, и одно тождество) для дискретных периодов времени, и выбрано запаздывание (лаг) в один период для отражения воздействия национального дохода на инвестиции.

Уравнения поведения имеют здесь форму точных функциональных зависимостей, однако, как мы увидим позднее, это нереалистично, и нельзя приступать к эконометрическим разработкам, не пользуясь некоторыми дополнительными стохастическими спецификациями. То есть уравнения (1.1) и (1.2) должны содержать аддитивные случайные составляющие, обусловленные необходимостью учесть влияние соответственно на Ct и It ряда неучтенных факторов. Действительно, нереалистично

ожидать, что величина потребления Ct будет однозначно определяться уровнями национального дохода Yt и подоходного налога Tt ; аналогично величина инвестиций It зависит, очевидно, не только от достигнутого в

10