《计量经济学》课程课外辅导讲稿
注:本辅导主要针对教学内容中的重点及难点部分进行辅导,不是以针对考试内容为主的考前辅导。(关键在对知识的理解→掌握→应用)
本课程的主要内容有:
第2章:线性回归的基本思想:双变量模型
古典线性回归模型及其假设检验 第3章:双变量模型:假设检验 第4章:多元回归:估计与假设检验 第5章:回归方程的函数形式
回归模型的其他形式及模型选择 第6章:虚拟变量回归模型
第7章:模型选择:标准与检验(民族班可略) 第8章:多重共线性
实践中的回归模型(基本假设不满足的情形) 第9章:异方差 第10章:自相关
第一次辅导课内容:
第2章:线性回归的基本思想:双变量模型
古典线性回归模型及其假设检验 第3章:双变量模型:假设检验 第4章:多元回归:估计与假设检验
一、古典线性回归模型的基本形式(注意随机误差项的构成)
Yi?B1?B2Xi?uiE(Y|Xi)?B1?B2Xi?i ?b1?b2XiYYi?b1?b2Xi?ei1
?i?eiYi?YYi?E(Y|Xi)?ui二、古典线性回归模型的基本假定
假定1 回归模型是参数线性的,并且是正确设定的。
假定2 解释变量与随机扰动项u不相关(解释变量是确定性变量时自然成立);
假定3 零均值假定: E(u)=0 假定4 同方差假定: Var(ui)=常数 假定5 无自相关假定:Cov(u,u)=0 i≠j
假定6 假定随机项误差u服从均值为零,(同)方差为常数的正态分布:ui~N(0,?2) 假定7 解释变量之间不存在线性相关关系;
注意:线性回归模型中线性的含义:一般的线性指的是解释变量线性和参数线性。我们这里的线性强调的是参数线性。 三、古典线性回归模型的参数估计 1.参数估计的方法:普通最小二乘法(OLS)
2.最小二乘原理:就是选择合适参数使得全部观察值的残差平方和(RSS)最小,数学形式为:
2?min{?e}?min{?(Yi?Yi)}2i ?min{??Yi?b1?b2Xi?}2
利用极值原理可得到正规方程组,求解可得:
b1?Y?b2Xxy??X?X??Y?Y??b?? ?x??X?X?XY?nXY? ??X?nXii2iii2i2ii2i23.OLS估计量的性质:
高斯-马尔柯夫定理:若满足古典线性回归模型的基本假定,则在所有线性无
2
偏估计量中,OLS估计量具有最小方差性,即:OLS估计量是最优线性无偏估计量(BLUE)。 4.OLS估计量的分布:
因为随机扰动项的正态分布假定,所以Y服从正态分布,而OLS估计量b1和b2又是正态变量Y的线性函数,所以b1和b2也服从正态分布。即有:
22b1~N(B1,?b);b~N(B,?22b2) 15.回归标准差的估计
??2?回归方差:?e2tn?k??Yt?Y?tn?k??2
其中k为解释变量(包括截距)的个数(或者说是待估参数的个数)。 四、古典线性回归模型的检验 1. 模型检验主要可以分为四类检验:
⑴ 经济意义检验:根据经济理论对模型参数的符号、大小、关系进行检验;
⑵ 统计检验:由数理统计理论决定,主要包括拟合优度检验(R2检验)、变量显著性检验(t检验)、总体显著性检验(F检验)等;
⑶ 计量经济学检验:由计量经济学理论决定,主要包括异方差性检验、序列相关性检验、共线性检验等;
⑷ 模型预测检验:由模型的应用要求决定,包括稳定性检验:扩大样本重新估计、预测性能检验:对样本外一点进行实际预测。
2. 参数的假设检验(变量显著性检验、t检验) (1)零假设和备择假设: 常用的零假设和备择假设:
双边检验: H0:B2?0H1:B2?0 单边检验:或更一般的情形:
**双边检验: H0:B2?B2H1:B2?B2 单边检验:
**H0:B2=B2,H1:B2?B2*2*2H0:B2=0,H1:B2?0H0:B2=0,H1:B2?0
H0:B2=B,H1:B2?B
3
(2)检验统计量及其分布
*b2?B2t?~tn?k
se?b2?其中k为包括截矩项在内的解释变量的个数。 (3)检验方法
a.置信区间法:主要适用于双边检验,B2的置信区间为:
b2?t?/2,dfse?b2??B2?b2?t?/2,dfse?b2?
如果零假设值落入该区域(接受域),则接受零假设,否则拒绝零假设。 b.显著性检验法:
方法一:计算t值,根据给定显著性水平查t分布表得临界值(注意双边检验和单边检验的临界值不同),确定接受域和拒绝域,若计算得到的t值落入接受域,则接受零假设。
方法二:计算t值,查t分布表得t值对应的P值(注意双边检验和单边检验的P值不同),若P值较小,比如小于0.05,则在5%的显著性水平下接受零假设,否则拒绝零假设。
例:对下面模型输出结果进行参数的显著性检验(仅对斜率系数,α=5%)
?i?7.6182?0.08145XiY (n=10)
se??3.0532?(0.0112)解:如果是双边假设检验,置信区间法的检验过程如下:
H0:B2?0H1:B2?0
t?b2?0~tn?2 se?b2?置信区间为:b2?t?/2,dfse?b2??B2?b2?t?/2,dfse?b2?
0.0814?2.306?0.0112??B2?0.0814?2.306?0.0112?即为:,
0.0556?B2?0.1072
4
因为该接受域不包括0,所以拒绝零假设。 若是用显著性检验法,过程如下:
H0:B2?0H1:B2?0
b2?0t?~tn?2
se?b2?计算得到的t值为:t?0.0814?0=7.2624
0.0112自由度为10-2=8,在5%的显著性水平下,双边检验的临界值为±2.306。 因为计算得到的t值大于2.306,落入拒绝域,所以拒绝零假设。 3. 拟合优度检验
考察估计得到的样本回归直线对真实Y值拟合的优劣程度,也即多个解释变量一起对应变量Y变动的解释程度。
2?i2??ei2 (1).平方和分解式:?yi??y??Y?Y????Y??Y????Y?Y??i22iii2
即:总离差平方和=回归平方和+残差平方和
TSS?ESS?RSS
对应自由度分别为: n-1 =(k-1) + (n-k)
ESS(2). 判定系数及其性质:R?
TSS2(3). 校正的判定系数:
R2?1?1?R2?n?1?n ?ka.若k>1,则R2?R2。
b.虽然非校正的判定系数R2总为正,但校正的判定系数R2可能为负。 4. 联合假设的检验(方程的显著性检验、F检验)
(1)联合假设: H0:B2=B3=0 等同于零假设H0:R2=0
5