建模與計量經(jīng)濟(jì)方法課件

15七月20231建模與計量經(jīng)濟(jì)方法摘要緒論計量經(jīng)濟(jì)、內(nèi)容體系、理論模型的設(shè)計、樣本數(shù)據(jù)的收集、模型參數(shù)的估計、模型檢驗、相關(guān)分析、回歸分析、有關(guān)應(yīng)用軟件。第一章概率統(tǒng)計與線性代數(shù)擴(kuò)充概率統(tǒng)計有關(guān)結(jié)論、矩陣廣義逆第二章概率統(tǒng)計知識在管理中直接應(yīng)用全概公式與Bayes定理、中心極限定理、極大似然估計方法、判斷第三章抽樣調(diào)查方法調(diào)查技術(shù)、數(shù)據(jù)加工處理、描述統(tǒng)計度量第四章抽樣調(diào)查技術(shù)簡單隨機(jī)抽樣、比率問題、樣本大小估計、其他抽樣技術(shù)第五章參數(shù)估計矩估計方法、極大似然估計與點估計方法、區(qū)間估計第六章假設(shè)檢驗方法假設(shè)檢驗方法論、各種正態(tài)母體假設(shè)檢驗、比率假設(shè)檢驗、非參數(shù)假設(shè)檢驗、相關(guān)系數(shù)假設(shè)檢驗、方差分析中的假設(shè)檢驗第七章多元分析多元正態(tài)分布、主成分分析、聚類分析、判別分析、回歸分析、其他第二篇模型論第一章緒論第二章定性模型循環(huán)、DELPHI、系統(tǒng)分析、發(fā)展工作模型第三章確定性模型簡述、線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、投入產(chǎn)出分析第四章隨機(jī)模型簡述、隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)、Markov分析模型、期望值模型第五章不確定性模型三估值模型、借極端值建立模型、優(yōu)選模型、權(quán)系數(shù)模型、效用函數(shù)模型、模糊模型、灰色模型、其他（集總分析、生產(chǎn)函數(shù)、消費函數(shù)、供應(yīng)函數(shù)、突變分析、協(xié)同學(xué)模型、耗散結(jié)構(gòu)論、行為不確定模型）第六章單方程計量經(jīng)濟(jì)模型理論與方法線性回歸模型、一元線性回歸模型的參數(shù)估計、多元線性回歸模型的參數(shù)估計、多元線性回歸模型的統(tǒng)計檢驗、多元線性回歸模型的置信區(qū)間、異方差性、序列相關(guān)性、多重共線性、隨機(jī)解釋變量問題第七章擴(kuò)展的單方程計量經(jīng)濟(jì)模型理論與方法變參數(shù)單方程計量經(jīng)濟(jì)模型、隨機(jī)變參數(shù)模型、非線性單方程計量經(jīng)濟(jì)模型、非線性極大似然估計、非因果關(guān)系單方程模型、時間序列分析模型、隨機(jī)時間序列分析模型識別與估計、協(xié)整理論與誤差修正模型、單方程計量經(jīng)濟(jì)模型的Bayes估計第八章聯(lián)立方程計量經(jīng)濟(jì)模型理論與方法聯(lián)立方程計量經(jīng)濟(jì)模型、參數(shù)關(guān)系體系、遞歸系統(tǒng)模型、估計方法、系統(tǒng)估計方法、估計方法比較、系統(tǒng)檢驗第九章單方程計量經(jīng)濟(jì)應(yīng)用模型生產(chǎn)函數(shù)、需求函數(shù)、消費函數(shù)、其他（投資函數(shù)、貨幣需求函數(shù)）第十章宏觀計量經(jīng)濟(jì)模型設(shè)定理論、動態(tài)計量經(jīng)濟(jì)、西方與發(fā)展中國家及中國宏觀計量經(jīng)濟(jì)模型第十一章神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)規(guī)則、組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)性能評價、時間序列的預(yù)測、常用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、有關(guān)軟件第十二章案例分析第一篇

第一章緒論1．1計量經(jīng)濟(jì)學(xué)為經(jīng)濟(jì)學(xué)一分支，是揭示經(jīng)濟(jì)活動中客觀存在的數(shù)量關(guān)系為內(nèi)容的分支學(xué)科。挪威經(jīng)濟(jì)學(xué)家R.Frish將其定義為經(jīng)濟(jì)理論、統(tǒng)計學(xué)和數(shù)學(xué)的有機(jī)結(jié)合。1926年R.Frish提出”Econometrics”標(biāo)志著計量經(jīng)濟(jì)學(xué)誕生。著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家，諾貝爾獎獲得者R.Klein在《Atextbookofeconometrics》的序言中評價“計量經(jīng)濟(jì)學(xué)已經(jīng)在經(jīng)濟(jì)學(xué)科中居于最重要的地位”，經(jīng)濟(jì)學(xué)家P.Samuelson甚至說“第二次世界大戰(zhàn)后的經(jīng)濟(jì)學(xué)是計量經(jīng)濟(jì)學(xué)時代”。從1969年設(shè)立諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎至今共有40多位獲得者，其中直接對計量經(jīng)濟(jì)學(xué)作出貢獻(xiàn)的多達(dá)10人。1．2內(nèi)容體系廣義計量經(jīng)濟(jì)學(xué)和狹義計量經(jīng)濟(jì)學(xué)：廣義計量經(jīng)濟(jì)學(xué)是利用經(jīng)濟(jì)理論、數(shù)學(xué)以及統(tǒng)計學(xué)定量研究經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的經(jīng)濟(jì)計量方法的統(tǒng)稱，包括回歸分析方法、投入產(chǎn)出分析方法、時間序列分析方法等；狹義計量經(jīng)濟(jì)學(xué)就是通常意義上的計量經(jīng)濟(jì)學(xué)，以揭示經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象中因果關(guān)系為目的，在數(shù)學(xué)上主要應(yīng)用回歸分析方法。計量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型包括單方程模型與聯(lián)立方程模型兩大類。1950年至1960年期間計量經(jīng)濟(jì)方法主導(dǎo)是結(jié)構(gòu)模型方法，即以先驗給定的經(jīng)濟(jì)理論為建立模型的出發(fā)點，以模型的參數(shù)估計為核心，以參數(shù)估計值與其理論預(yù)期值相一致為判斷標(biāo)準(zhǔn)。該方法在上世紀(jì)80年代遇到了挑戰(zhàn)，典型的是英國的D.F.Hendry提出的動態(tài)計量經(jīng)濟(jì)方法。而從方法論角度，經(jīng)濟(jì)學(xué)的特征主要表現(xiàn)在三方面：越來越多地從方法論角度去闡述和定義經(jīng)濟(jì)學(xué)，認(rèn)為經(jīng)濟(jì)學(xué)是社會科學(xué)的基礎(chǔ)；越來越重視研究方法的科學(xué)性重實證分析，輕規(guī)范分析；數(shù)學(xué)的廣泛應(yīng)用已經(jīng)成為普遍趨勢。例如世界著名大學(xué)對經(jīng)濟(jì)系教學(xué)計劃里都怎樣強(qiáng)調(diào)的，Toronto：現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)學(xué)理論的一顯著特點是數(shù)學(xué)的廣泛應(yīng)用，學(xué)生必須學(xué)會用數(shù)學(xué)工具描述和發(fā)展經(jīng)濟(jì)學(xué)理論。Stanford：教學(xué)計劃的目標(biāo)之一是教會學(xué)生將數(shù)學(xué)作為經(jīng)濟(jì)分析的一基本工具，去思考和描述經(jīng)濟(jì)問題和政策。

1．3建立計量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型的步驟和關(guān)鍵點1．3．1理論模型的設(shè)計主要包括三部分，即選擇變量、確定變量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系、擬定模型中待估計參數(shù)的數(shù)值范圍。首先看確定模型所包含的變量：作為研究對象的變量即為因果關(guān)系中的“果”，是模型中的被解釋變量，如生產(chǎn)函數(shù)中的產(chǎn)出量；作為原因的變量是模型中的解釋變量，如生產(chǎn)函數(shù)中的資本、勞動及技術(shù)。通常確定模型中所包括的變量主要指確定解釋變量，一般有以下幾類變量：外生經(jīng)濟(jì)變量、外生條件變量、外生政策變量和滯后被解釋變量。選擇變量要注意：要正確地理解和把握所研究的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象中隱含的經(jīng)濟(jì)學(xué)理論和經(jīng)濟(jì)行為規(guī)律，如研究對象是生產(chǎn)資料生產(chǎn)，應(yīng)該選擇固定資產(chǎn)投資總額等變量作為解釋變量；選擇變量要考慮數(shù)據(jù)的可得性，計量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型是要在樣本數(shù)據(jù)，即變量的樣本觀測值的支持下，也即變量的選擇必須是統(tǒng)計指標(biāo)體系中存在的；要考慮所有入選變量之間的關(guān)系使得每個解釋變量都是獨立的。

看下列幾例農(nóng)副產(chǎn)品出口額=-107.66+0.13社會商品零售總額+0.22農(nóng)副產(chǎn)品收購額這里選擇了無關(guān)的變量，因為社會商品零售總額與農(nóng)副產(chǎn)品出口額無直接關(guān)系。生產(chǎn)資料進(jìn)口額=0.73輕工業(yè)投資+0.21出口額+0.18生產(chǎn)消費+67.60進(jìn)出口政策這里選擇了不重要的變量，因為輕工業(yè)投資對生產(chǎn)資料進(jìn)口額雖有影響，但非重要的，重要的是全社會固定資產(chǎn)投資額，應(yīng)選擇該變量。農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值=0.78+0.24糧食產(chǎn)量+0.05農(nóng)機(jī)動力-0.21受災(zāi)面積這里選擇了不獨立的變量，因為糧食產(chǎn)量是受農(nóng)機(jī)動力和受災(zāi)面積影響的，互相間存在相關(guān)性。其次，確定模型的數(shù)學(xué)形式：主要依據(jù)經(jīng)濟(jì)行為理論，可以借鑒常用的生產(chǎn)函數(shù)、需求函數(shù)、消費函數(shù)、投資函數(shù)等模型，要充分考慮實證研究，即理論模型的建立要在參數(shù)估計、模型檢驗的全過程中反復(fù)修改，也可根據(jù)變量的樣本數(shù)據(jù)作出解釋變量與被解釋變量關(guān)系的散點圖，由圖形來選擇模型。最后，擬定理論模型中待估參數(shù)的理論期望值：待估參數(shù)都有明確的經(jīng)濟(jì)含義，這些數(shù)值要在模型估計、檢驗后才能確定，它們的數(shù)值范圍可根據(jù)經(jīng)濟(jì)含義在開始就確定。1．3．2樣本數(shù)據(jù)的收集常用的樣本數(shù)據(jù)有三類：時間序列數(shù)據(jù)、截面數(shù)據(jù)、虛變量數(shù)據(jù)。時間序列數(shù)據(jù)是一批按時間排列的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，一般由統(tǒng)計部門提供，但要注意：選擇的樣本區(qū)間內(nèi)經(jīng)濟(jì)行為的一致性，如紡織業(yè)在1985年后是供大于求，1985年前是供不應(yīng)求，因此數(shù)據(jù)的選擇就不同；樣本數(shù)據(jù)在不同樣本點之間的可比性，經(jīng)濟(jì)變量的數(shù)據(jù)是以價值出現(xiàn)的，也包括價格，同一實物在不同時期的價格顯然是不同，這就需要對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整；樣本觀測值過于集中，如居民收入每年的變化幅度只有5%左右，在消費函數(shù)模型中若以居民收入作為解釋變量，以其時間序列數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù)，這樣樣本數(shù)據(jù)就過于集中，很難反映長期關(guān)系；

模型隨機(jī)誤差項的序列相關(guān)，用時間序列數(shù)據(jù)作為樣本，容易引起模型隨機(jī)誤差項產(chǎn)生序列相關(guān)。截面數(shù)據(jù)是一批發(fā)生在同一時間截面上的調(diào)查數(shù)據(jù)，如人口普查數(shù)據(jù)，但要注意：樣本與母體的一致；模型隨機(jī)誤差項的異方差。虛變量數(shù)據(jù)也稱為二進(jìn)制數(shù)據(jù)，一般取0或1，常表示政策、條件等因素，如糧食產(chǎn)量的解釋變量除播種面積、化肥使用、農(nóng)機(jī)動力、成災(zāi)面積等變量外，顯然還包括政策因素。

1．3．3模型參數(shù)的估計模型參數(shù)的估計方法是計量經(jīng)濟(jì)學(xué)的核心內(nèi)容，在建立了理論模型并收集整理了符合模型要求的樣本數(shù)據(jù)后，就可以采用適當(dāng)?shù)姆椒ü烙嬆Ｐ?，得到模型參?shù)的估計量。1．3．4模型的檢驗一般來說，計量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型必須經(jīng)過四級檢驗，即經(jīng)濟(jì)意義檢驗：主要檢驗?zāi)Ｐ蛥?shù)估計量在經(jīng)濟(jì)意義上合理性，主要方法是將模型參數(shù)的估計量與預(yù)先擬定的理論期望值進(jìn)行比較，包括參數(shù)估計量的符號、大小、相互關(guān)系，以判斷其合理性。

煤炭產(chǎn)量=-108.5427+0.00067*固定資產(chǎn)原值+0.01527*職工人數(shù)-0.00681*電力消耗量+0.00256*木材消耗量模型中電力消耗量前的參數(shù)估計是負(fù)，意味著電力消耗越多，煤炭產(chǎn)量越低，從經(jīng)濟(jì)行為上無法解釋，應(yīng)重新建立模型。再如ln（人均購買日用品支出額）=-3.69+1.20ln(人均收入)-6.40ln(日用品價格)在該模型中，人均收入和日用品價格前的參數(shù)的經(jīng)濟(jì)意義是明顯的，即它們各自的需求彈性，其前面的符號是正確的，但根據(jù)經(jīng)濟(jì)意義，兩參數(shù)估計量之和應(yīng)在1左右，即當(dāng)收入增加1%，價格增加1%，人均購買日用品支出額也應(yīng)增加1%。所以模型的參數(shù)估計量不能通過檢驗。

（2)統(tǒng)計檢驗：目的在于檢驗?zāi)Ｐ偷慕y(tǒng)計學(xué)性質(zhì)，通常最廣泛的統(tǒng)計檢驗準(zhǔn)則有擬合優(yōu)度檢驗、變量和方程的顯著性檢驗等。（3）計量經(jīng)濟(jì)學(xué)檢驗：目的在于檢驗?zāi)Ｐ偷挠嬃拷?jīng)濟(jì)學(xué)性質(zhì)，通常最主要的檢驗準(zhǔn)則有隨機(jī)誤差項的序列相關(guān)檢驗和異方差性檢驗、解釋變量的多重共線性檢驗等。（4）模型預(yù)測檢驗：檢驗?zāi)Ｐ蛥?shù)估計量的穩(wěn)定性以及相對樣本容量變化時的靈敏度，確定所建立的模型是否可用于樣本觀測值以外的范圍。所采用的方法有：利用擴(kuò)大的樣本重新估計模型參數(shù)，將新的估計值與原來的估計值進(jìn)行比較，并檢驗兩者差距的顯著性；將所建立的模型用于樣本以外某時期的實際預(yù)測，并將該預(yù)測值與實際觀測值進(jìn)行比較，并檢驗兩者差距的顯著性。1．4相關(guān)分析、回歸分析與因果分析相關(guān)關(guān)系是指兩個以上的變量的樣本觀測值序列之間表現(xiàn)出來的隨機(jī)數(shù)學(xué)關(guān)系，用相關(guān)系數(shù)衡量。若兩個以上的變量的樣本觀測值序列之間相關(guān)系數(shù)的絕對值為1，則兩者間具有完全相關(guān)性（完全正相關(guān)或者完全負(fù)相關(guān)）；若相關(guān)系數(shù)的絕對值比較大，或者接近于1，則兩者間具有強(qiáng)相關(guān)性；若相關(guān)系數(shù)的絕對值為0，或者接近于0，則兩者間不具有相關(guān)性；若一變量與其它兩個或者以上變量的線性組合之間有相關(guān)性，則其與每個變量間的相關(guān)系數(shù)稱為偏相關(guān)系數(shù)。因果關(guān)系是指兩個或者以上變量在行為機(jī)制上的依賴性，作為結(jié)果的變量是由作為原因的變量所決定的，原因變量的變化引起結(jié)果變量的變化。因果關(guān)系分單因果關(guān)系和互為因果關(guān)系。如勞動力與國內(nèi)生產(chǎn)總值間具有單因果關(guān)系，即勞動力影響國內(nèi)生產(chǎn)總值，而不是相反，但是國內(nèi)生產(chǎn)總值與消費總額間則存在互為因果關(guān)系，國內(nèi)生產(chǎn)總值既決定消費總額，反過來又受消費的拉動。因果關(guān)系的變量間一定有數(shù)學(xué)上的相關(guān)關(guān)系，反之不一定。如中國的國民生產(chǎn)總值與印度的人口間有較強(qiáng)的相關(guān)性，因為都以快速度增長，但是兩者間不具有因果關(guān)系。

1．5計量經(jīng)濟(jì)方法應(yīng)用軟件（1）MicroTSP：時間序列分析軟件包，也被用于截面數(shù)據(jù)的分析?？梢詫π蛄羞M(jìn)行各種分析，建立序列間的統(tǒng)計關(guān)系式，并用此關(guān)系式進(jìn)行預(yù)測等。有多層次菜單提示，不需要編寫程序，提供了大部分分析功能，包括單方程模型和聯(lián)立方程模型的單方程估計方法。（2)SPSS/PC：統(tǒng)計分析軟件包。不限定于計量經(jīng)濟(jì)方法，面向一般的社會科學(xué)，一般有關(guān)的統(tǒng)計分析問題，均可以使用該軟件，特別適應(yīng)于截面資料或者調(diào)查資料的統(tǒng)計分析。(3)SAS：統(tǒng)計分析系統(tǒng)。是集數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析和信息處理為一體的軟件系統(tǒng)。用戶可以將各種模塊適當(dāng)組合以滿足不同需要，不僅能夠完成計量經(jīng)濟(jì)方法模型中的估計和檢驗，還具有模型診斷功能。

（4）

GAUSS：一程序語言，是為矩陣運算而設(shè)計的計算機(jī)語言。特別是對非線性計量經(jīng)濟(jì)模型的估計有較好的使用價值。（5）

PC—GIVE：計量經(jīng)濟(jì)分析軟件。主要根據(jù)Hendry學(xué)派的理論方法研制的，用于動態(tài)計量經(jīng)濟(jì)分析。包括經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的分析、計量經(jīng)濟(jì)模型的評估、動態(tài)計量經(jīng)濟(jì)模型的建立等。第一章概率統(tǒng)計與線性代數(shù)基礎(chǔ)

統(tǒng)計學(xué)的誕生嚴(yán)格地說是18世紀(jì)，當(dāng)時是探討有關(guān)國家的人口、資源等方面的數(shù)據(jù)資料的學(xué)問。如今，統(tǒng)計學(xué)是關(guān)于資料數(shù)據(jù)的調(diào)查、搜集、加工、整理，提取信息和積累知識，運用這些信息和