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《時(shí)間序列平穩(wěn)性及其檢驗(yàn)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第三節(jié)平穩(wěn)性和非平穩(wěn)時(shí)間序列PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建?www.fineprint.cn一、問題的引出:非平穩(wěn)變量與經(jīng)典回歸模型PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建?www.fineprint.cn⒈常見的數(shù)據(jù)類型到目前為止,經(jīng)典計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型常用到的數(shù)據(jù)有:?時(shí)間序列數(shù)據(jù)(time-seriesdata);?截面數(shù)據(jù)(cross-sectionaldata)?平行/面板數(shù)據(jù)(paneldata/time-seriescross-sectiondata)★時(shí)間序列數(shù)據(jù)是最常見,也是最常用
2、到的數(shù)據(jù)。PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建?www.fineprint.cn??⒉經(jīng)典回歸模型與數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性?經(jīng)典回歸分析暗含著一個(gè)重要假設(shè):數(shù)據(jù)aa是平穩(wěn)的。mm?數(shù)據(jù)非平穩(wěn),大樣本下的統(tǒng)計(jì)推斷基礎(chǔ)—igig—“一致性”要求——被破懷。SSixixSSPDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建www.fineprint.cn⒊數(shù)據(jù)非平穩(wěn),往往導(dǎo)致出現(xiàn)“虛假回歸”問題表現(xiàn)在:兩個(gè)本來沒有任何因果關(guān)系的變量,卻有很高的相關(guān)性(有較高的R2):例如:如果有兩列時(shí)間序列數(shù)據(jù)表現(xiàn)出一致的變化趨勢(shì)(非平穩(wěn)的
3、),即使它們沒有任何有意義的關(guān)系,但進(jìn)行回歸也可表現(xiàn)出較高的可決系數(shù)。在現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)生活中:情況往往是實(shí)際的時(shí)間序列數(shù)據(jù)是非平穩(wěn)的,而且主要的經(jīng)濟(jì)變量如消費(fèi)、收入、價(jià)格往往表現(xiàn)為一致的上升或下降。這樣,仍然通過經(jīng)典的因果關(guān)系模型進(jìn)行分析,一般不會(huì)得到有意義的結(jié)果。PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建{www.fineprint.cn?{時(shí)間序列分析模型方法就是在這樣的情況下,以通過揭示時(shí)間序列自身的變化規(guī)律為主線而發(fā)展起來的全新的計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法論。時(shí)間序列分析已組成現(xiàn)代計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的重要內(nèi)容,并廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)分析與
4、預(yù)測(cè)當(dāng)中。PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建耀www.fineprint.cnY耀二、時(shí)間序列數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建耀www.fineprint.cn?耀時(shí)間序列分析中首先遇到的問題是關(guān)于時(shí)間序列數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性問題。假定某個(gè)時(shí)間序列是由某一隨機(jī)過程(stochasticprocess)生成的,即假定時(shí)間序列{Xt}(t=1,2,…)的每一個(gè)數(shù)值都是從一個(gè)概率分布中隨機(jī)得到,如果滿足下列條件:1)均值E(Xt)=m是與時(shí)間t無關(guān)的常數(shù);2)方差Var(Xt)=s2是與時(shí)間
5、t無關(guān)的常數(shù);3)協(xié)方差Cov(Xt,Xt+k)=gk是只與時(shí)期間隔k有關(guān),與時(shí)間t無關(guān)的常數(shù);則稱該隨機(jī)時(shí)間序列是平穩(wěn)的(stationary),而該隨機(jī)過程是一平穩(wěn)隨機(jī)過程(stationarystochasticprocess)。PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建www.fineprint.cn例1.一個(gè)最簡單的隨機(jī)時(shí)間序列是一具有零均值同方差的獨(dú)立分布序列:X=m,m~N(0,s2)ttt該序列常被稱為是一個(gè)白噪聲(whitenoise)。由于Xt具有相同的均值與方差,且協(xié)方差為零,由定義,一個(gè)白噪
6、聲序列是平穩(wěn)的。例2.另一個(gè)簡單的隨機(jī)時(shí)間列序被稱為隨機(jī)游走(randomwalk),該序列由如下隨機(jī)過程生成:X=X+mtt-1t這里,m是一個(gè)白噪聲。tPDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建{www.fineprint.cn?{容易知道該序列有相同的均值:E(Xt)=E(Xt-1)為了檢驗(yàn)該序列是否具有相同的方差,可假設(shè)Xt的初值為X0,則易知X1=X0+m1X2=X1+m2=X0+m1+m2……Xt=X0+m1+m2+…+mt由于X0為常數(shù),mt是一個(gè)白噪聲,因此Var(Xt)=ts2即Xt的方差與時(shí)間t
7、有關(guān)而非常數(shù),它是一非平穩(wěn)序列。PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建{www.fineprint.cnì{?然而,對(duì)X取一階差分(firstdifference):DXt=Xt-Xt-1=mt由于mt是一個(gè)白噪聲,則序列{Xt}是平穩(wěn)的。后面將會(huì)看到:如果一個(gè)時(shí)間序列是非平穩(wěn)的,它常??赏ㄟ^取差分的方法而形成平穩(wěn)序列。?事實(shí)上,隨機(jī)游走過程是下面我們稱之為1階自回歸AR(1)過程的特例Xt=fXt-1+mt不難驗(yàn)證:1)
8、f
9、>1時(shí),該隨機(jī)過程生成的時(shí)間序列是發(fā)散的,表現(xiàn)為持續(xù)上升(f>1)或持續(xù)下降(f<-
10、1),因此是非平穩(wěn)的;PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建{www.fineprint.cnì{2)f=1時(shí),是一個(gè)隨機(jī)游走過程,也是非平穩(wěn)的。第二節(jié)中將證明:只有當(dāng)-1