金融时间序列分析(非平稳部分)(6)

2019-03-22 23:45

用DF检验临界值表,就必须对t统计量进行修正,修正后的统计量Z(见(6.4.10))t的极限分布才与DF检验情形二中t统计量的极限分布相同。ADF检验则不同,

?和??j是同时估计的,由于增添了?yt的滞后项,随机扰动项不在该检验法中,?再序列相关,因此在构造t统计量时不需再作修正。

(3)可以证明,滞后项?yt的系数估计量??j有正态的极限分布,从而对参数?j的假设检验可由一般的t统计量和F统计量进行检验,临界值可在一般的t分布和F分布表中查得。

(4)对于联合假设H0:??1,??0,可用F统计量进行检验。F统计量为

~?2)/2(R2?RF?2 (6.4.22) ?R/(N?p?1)?2为无约束的残差平方和,2为假设中受约其中,R2为有约束的残差平方和,R

~束的个数,p+1为模型中待估参数的个数。F检验统计量的极限分布存在,但不再是标准的F分布,相应的临界值已由人们用Monte Carlo模拟方法得到并编制成表供查。

此外,Dickey和Fuller还证明了,对于情形一和情形四,检验H0:??1的ZADF统计量:

ZADF???1)N(?

???1??1??2????p?1和t统计量:

t???1??? ????都有非常规的极限分布,它们的极限分布与DF检验中对应情形的极限分布完全一致,从而可直接使用DF检验对应情形的临界值表。而对于情形三,t统计量的极限分布为常规的t分布,因此可用常规的t检验,临界值由t分布表查得。

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上面我们对ADF检验的相关理论做了简要介绍。在实际应用中,出于理论上和实践上的考虑,常用如下三种回归模型进行ADF检验:

?yt??yt?1???i?yt?i??t (6.4.23)

i?1k?yt????yt?1???i?yt?i??t (6.4.24)

i?1k?yt????t??yt?1???i?yt?i??t (6.4.25)

i?1k在模型中引入足够的滞后项?yt?i,目的在于使残差白化。因此,检验单位根的假设H0:??1在上述模型中就变为H0:??0。

五、其它高效的单位根检验法简介

在样本数较小时,DF单位根检验的检验功效是很低的,这时常常会将平稳过程误判为存在单位根。ADF与PP的检验功效尽管有所改善,但也并不让人特别满意。为了解决这个问题,人们从不同的角度,提出了各种提高单位根检验功效的检验方法。 (一) WS(对称加权)检验

1994年,Pantula等人提出WS对称加权检验法。用后向延迟和前向延迟两

?: ?及其方差?个回归式,通过求两个残差加权平方和的最小值来估计?Q(?)??wt(yt??yt?1)??(1?wt?1)(yt??yt?1)2 (7.52)

2t?2t?1TT?1其中权重wt?(t?1)/T。

?,然后用DF检验同样的方法?及其方差?通过使Q(?)最小来估计回归系数?来构造统计检验量。

(二) RMA(递归均值调整)检验

2001年,Dong Wan Shin等人提出RMA递归均值调整单位根检验法。其基本设想是用递归平均取代样本平均来估计回归系数及其方差,可应用于DF、ADF或PP等检验中。

通常回归分析中样本平均数的计算公式为:

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y?T?1?y,tt?1tTt?1,2,...T

而递归平均数的定义为:

yt?t?1?y,ii?1t?1,2,...T

也即平均数不使用所有样本计算出来的统一值,而只用它之前和它本身的观测值来计算,而不涉及到其后的样本值。

对通常的DF统计而言,有

?o?(y??1??(yt?1t?1?y)et2?y)t?1

对RMA而言,有

?r?(y??1??(y?yt?1)et2?y)t?1t?1

RMA用递归平均代替普通样本平均进行计算,其好处在于:DF计算中,因

(yt?1?y)与et是相关的,故估计出来的回归系数是有偏的,特别是样本数较小或回归系数接近于1时,偏误是很大的,导致此时的检验功效不高。

?=1的单位根情形时,而对RMA而言,表明et与(yt?1?yt?1)E[?(yt?1?yt?1)et]?0,是不相关的,故而可显著改善对回归系数?估计的有偏性,进而改善单位根检验的功效。

(三) MAX (最大值) 检验

1995,雷波恩(Leybourne)提出MAX单位根检验法。设时间序列滞后模型为:

yt??zt??yt?1?ut

其中zt表示确定趋势部分。设序列DF统计量为DFf。其反射模型为:

vt??zt??vt?1??t

其中

vt?yT?1?t,即vt序列为{yT,yT?1,,y1}。反射模型的DF 统计量为DFr。

可以构造单位根检验的统计量:MAX=max(DFr,DFf)。其极限分布为:

MAX?max(F0,R0)

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其中F0?(1/2)(W(1)2?1)?W(1)?W(r)dr01(?W(r)dr?[?W(r)dr])0012121/2

R0??(1/2)(W(1)?1)?W(1)?W(r)dr021(?W(r)dr?[?W(r)dr])0012121/2

MAX检验法的思路是这样的:由

yt??yt?1?ut可以得到反射模型

yt?1?yt/??ut/?,如果序列为单位根过程,则应该有??1/??1,由此得到两

个检验回归式。

根据极限分布或者蒙特卡罗仿真,容易求出其检验临界值。结果表明,较DF检验而言,MAX检验确实改善了检验功效。让人好奇的是,如果将MAX检验与其它高功效检验法(如RMA或WS检验)结合,是否还可以继续提高检验功效呢?事实证明并非如此,其原因在于,检验功效的提高总有一个限度,普通的MAX检验渐近检验功效已经很接近高斯渐近势包络线了,没有进一步提高的空间。

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