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文檔簡介

1、一、 概念及題型(林清泉版王璐山寨整理,僅作復(fù)習(xí)參考)1. 中心極限定理2. 大數(shù)定理3. 正態(tài)分布4. 契比雪夫不等式5. 方差,期望6. 協(xié)方差及其相關(guān)系數(shù)7. 計算中經(jīng)常使用到的排列組合公式(樣題中用到組合C)8. 其它幾個計算題型參見后面的樣題二、 簡答文字版(07.06考題)1. 經(jīng)典回歸的主要假設(shè)答:,存在一個干擾項(xiàng)u。對總體回歸函數(shù)(PRF),需要估計參數(shù)。為了進(jìn)行估計,需要對干擾項(xiàng)做出嚴(yán)格的假設(shè):1、誤差分布的均值為0,即對于所有i,;2、誤差項(xiàng)的方差相同,;3、誤差項(xiàng)相互獨(dú)立,即;4、所有的都是可觀察的并且獨(dú)立于,;5、誤差服從于正態(tài)分布,均值是0,方差是;6、X是非隨機(jī)的。

2、7、還有幾個潛在的假設(shè):線性回歸模型;觀測次數(shù)必須大于待沽參數(shù)個數(shù);X值要有變異性;正確設(shè)定了回歸模型(沒有設(shè)定偏誤)。第二種答案:(應(yīng)該也是正確的,可能因授課老師不同,答案不同)答:經(jīng)典回歸的主要假設(shè)有:1、回歸模型對參數(shù)而言是線性的;2、各自變量 X的值在重復(fù)抽樣中是固定的;3、對給定的 X,隨機(jī)干擾項(xiàng) ui的均值為零;4、對給定的 X,隨機(jī)干擾項(xiàng) ui的方差不變;5、對給定的 X,隨機(jī)干擾項(xiàng) ui無自相關(guān);6、如果 X是隨機(jī)的,則干擾項(xiàng)與各 X是獨(dú)立的或不相關(guān);7、觀測次數(shù)必定大于自變量的個數(shù);8、自變量的取值必須有足夠的變異性;9、回歸模型是正確設(shè)定的;10 、自變量之間無準(zhǔn)確的線性關(guān)

3、系,即無多重共線性;11 、隨機(jī)干擾項(xiàng) ui是正態(tài)分布的。只有符合了這些假定,通過普通最小二乘法進(jìn)行估計所獲得的結(jié)果才是最佳的,即最小方差無偏估計BLUE(Best linear unbiased estimator)。2. 為什么假定殘差項(xiàng)服從正態(tài)分布?答:1、u代表回歸模型中沒有引進(jìn)的許多自變量的總影代表回歸模型中沒有引進(jìn)的許多自變量的總影響。期望這些影響微小而且是隨機(jī)。根據(jù)中心極限定理,如果存在大量獨(dú)立且同分布的隨機(jī)變量,那么,除了少數(shù)例外情形,隨著這些變量的個數(shù)無限增大,它們的總和將趨向正態(tài)分布。2、中心極限定理的另一解釋,即使變量個數(shù)并不很大或這些變量還不是嚴(yán)格獨(dú)立的,它們的總和仍可

4、視同正態(tài)分布。3、正態(tài)分布的一個性質(zhì)是,正態(tài)分布變量的任何線性函數(shù)都是正態(tài)分布的。在正態(tài)性假定下,容易推導(dǎo)出OLS估計量的概率分布。4、正態(tài)分布是一個比較簡單、僅涉及兩個參數(shù)(均值和方差)的分布,為人們所熟知,其理論性質(zhì)在數(shù)理統(tǒng)計中得到廣泛研究。3. 兩個正態(tài)隨機(jī)變量的線性組合服從什么分布?如何確定兩個正態(tài)分布隨機(jī)變量的線性組合服從什么分布?答:兩個正態(tài)隨機(jī)變量的線性組合仍然服從正態(tài)分布。令,,且X與Y相互獨(dú)立,則它們的線性組合也服從正態(tài)分布。令a=b=1,則:=,即,符合正態(tài)分布。4. 舉例說明,違背經(jīng)典回歸的基本假設(shè)條件會產(chǎn)生什么后果,如何彌補(bǔ)?答:違背經(jīng)典回歸的基本假設(shè)條件會產(chǎn)生多重共線

5、性,影響1、如果多重共線性是完全的,各X變量的回歸系數(shù)將是不確定的,并且其標(biāo)準(zhǔn)誤為無重大。2、如果多重共線性是欠完全的,那么,回歸系數(shù)雖然可以確定,但標(biāo)準(zhǔn)誤較大,回歸系數(shù)的估計精確度下降。3、出現(xiàn)多重共線性時,估計值穩(wěn)定性差,有時回歸方程整體高度顯著,有些回歸系數(shù)則通不過顯著性檢驗(yàn),回歸系數(shù)的符號也可能出現(xiàn)倒置,使得無法對回歸方程得到合理的經(jīng)濟(jì)解釋直接影響到最小二乘法的應(yīng)用效果,降低回歸方程的應(yīng)用價值。多重共線性的理論后果:(1)對于近似多重共線性而言,OLS估計量仍然是無偏的。但無偏性是重復(fù)抽樣的性質(zhì)。即固定X變量反復(fù)抽取樣本,并對每一個樣本計算OLS估計量,隨著樣本個數(shù)的增加,估計量的樣本

6、值的均值收斂于真實(shí)總體值。(2)雖然說共線性并不破壞最小方差性質(zhì),但并不意味著在任一給定的樣本中,一個OLS估計量的方差一定是最小的。(3)雖然多重共線性是一種樣本現(xiàn)象,即總體中各X變量沒有線性關(guān)系,但具體獲得的樣本有可能存在線性關(guān)系。此時,利用樣本回歸估計總體回歸時難以區(qū)分各X變量對Y的影響。多重共線性的實(shí)際后果:1、OLS估計是BLUE,但有大的方差和協(xié)方差,故難以作出精確的估計。2、置信區(qū)間擴(kuò)大,易接受“零虛擬假設(shè)”。3、系數(shù)的t統(tǒng)計上不顯著。4、雖然t統(tǒng)計量不顯著,但其擬合優(yōu)度高。5、OLS估計量及標(biāo)準(zhǔn)誤差對數(shù)據(jù)的小變化敏感。多重共線性的補(bǔ)救措施:1.先驗(yàn)信息。2.橫截面與時間序列數(shù)據(jù)

7、并用。3.剔除變量與設(shè)定偏誤。4.變量代換。,做差分:。5.補(bǔ)充新數(shù)據(jù),樣本增大會使偏相關(guān)系數(shù)和回歸系數(shù)減少,從而降低標(biāo)準(zhǔn)誤差,準(zhǔn)確估計回歸系數(shù)。5. 描述戴維森麥金農(nóng)J檢驗(yàn)的過程,并舉例。(ch3.2 P62)答:過程:1、估計模型D并得到Y(jié)的估計值。2、將1中的估計值作為增補(bǔ)回歸元代入模型C中,并估計一下模型:。3、用t檢驗(yàn)對假設(shè)進(jìn)行檢驗(yàn)。4、如果不拒絕原假設(shè),則認(rèn)為模型C為真模型,反之則不認(rèn)為模型C是真模型。代表不被模型C所含有的變量的影響,而這種影響并沒有增加模型C原有的解釋能力。換言之,D模型不含有足以改進(jìn)模型C的任何額外信息。故模型C兼容了模型D。5、用同樣的方法把模型C和D顛倒,

8、重復(fù)步驟4以決定是否認(rèn)為模型D勝過模型C。假設(shè)假設(shè)不拒絕拒絕不拒絕兼接受C和D接受D而拒絕C拒絕接受C而拒絕D兼拒絕C和D戴維森麥金農(nóng)J檢驗(yàn)雖然理論上更完備,但同樣存在“兩難”抉擇,即出現(xiàn)同時拒絕和同時接受。另外用t統(tǒng)計量檢驗(yàn)增補(bǔ)變量的系數(shù)時,t統(tǒng)計量只是漸近地在大樣本中服從標(biāo)準(zhǔn)分布。因此J檢驗(yàn)在小樣本中不是很有功效。J檢驗(yàn)的一個例子:19701991年間的美國的私人人均消費(fèi)支出(PPCE)和私人人均可支配收入(PDPI)的計量模型。(數(shù)據(jù)見CASE的ame表)兩個相爭持模型:模型A:,模型B:估計結(jié)果如下:模型A:t= (-4.0378) (6.0178) (0.6308)R2=0.9888

9、 d = 0.8092模型B:t= (-2.4137) (5.4634) (2.3681)R2=0.9912 d = 1.0144應(yīng)用J檢驗(yàn),假設(shè)模型A是維持模型,模型B是備擇假設(shè)。把模型B中PPCE的估計值作為模型A中的一個變量,重新估計得到下面結(jié)果:t= (1.5970) (-1.4052) (-2.1950) (3.3073)R2=0.9932 d = 1.6961注意到的系數(shù)在統(tǒng)計上是顯著的,因此我們必須拒絕模型A而接受模型B在假設(shè)模型B是維持假設(shè)而模型A是備擇假設(shè),按照前面一樣的程序得到下面的結(jié)果:t= (-2.4973) (2.5433) (3.3073) (-2.19503)R2

10、=0.9932 d = 1.6961的系數(shù)仍然是統(tǒng)計上顯著的,這一結(jié)果又表明我們應(yīng)該拒絕模型B而接受模型A6. 什么是隨機(jī)過程?什么是白噪聲及其特點(diǎn)?答:一般稱依賴于參數(shù)時間t的隨機(jī)變量集合為隨機(jī)過程。隨機(jī)過程中有一特殊情況叫白噪音,其定義如下:如果隨機(jī)過程服從的分布不隨時間改變,且(對所有t),常數(shù)(對所有t),那么,這一隨機(jī)過程稱為白噪聲。白噪聲的特點(diǎn):零均值、等方差,無自相關(guān)性。7. 固定效應(yīng)模型和隨機(jī)效應(yīng)模型的區(qū)別答:一般為了分析每個個體的特殊效應(yīng),對隨機(jī)誤差項(xiàng)的設(shè)定是,其中代表個體的特殊效應(yīng),它反映了不同個體之間的差別。最常見的兩種面板數(shù)據(jù)模型是建立在的不同假設(shè)基礎(chǔ)之上。一種假設(shè)假定

11、是固定的常數(shù),這種模型被稱為固定效應(yīng)模型(fixed effect model),另一種假設(shè)假定不是固定的,而是隨機(jī)的,這種模型被稱為隨機(jī)效應(yīng)模型(random effect model)。固定效應(yīng)模型的優(yōu)點(diǎn):能夠確定地反映個體之間的差距及其簡單的估計方法;固定效應(yīng)模型的缺點(diǎn):存在模型自由度比較?。ㄒ?yàn)橛蠳個截距系數(shù))和存在對個體差異的限制性假設(shè)(即個體間差異為固定的)。隨機(jī)效應(yīng)模型的優(yōu)點(diǎn):能夠反映個體之間差距的隨機(jī)性;與固定效應(yīng)模型相比,需要估計的模型系數(shù)也比較少,因而模型的自由度比較高;缺點(diǎn):面板數(shù)據(jù)模型中含有橫截面數(shù)據(jù),在模型的誤差項(xiàng)中很可能出現(xiàn)異方差,與基本假設(shè)產(chǎn)生矛盾;隨機(jī)效應(yīng)模型有

12、可能因沒有包括某些必要的解釋變量而導(dǎo)致模型設(shè)定出現(xiàn)錯誤。8. 平穩(wěn)隨機(jī)過程的性質(zhì),如何利用自相關(guān)函數(shù)和偏自相關(guān)函數(shù)來識別ARIMA模型?答:平穩(wěn)隨機(jī)過程的性質(zhì):1、均值(對所有t)。2、方差(對所有t)。3、協(xié)方差(對所有t)。4、其中即滯后k的協(xié)方差或自(身)協(xié)方差,是和,也就是相隔k期的兩值之間的協(xié)方差。5、平衡性檢驗(yàn):DF檢驗(yàn)、ADF檢驗(yàn)。所謂ARIMA模型,是指將非平穩(wěn)時間序列轉(zhuǎn)化為平穩(wěn)時間序列,然后將因變量僅對它的滯后值以及隨機(jī)誤差項(xiàng)的現(xiàn)值和滯后值進(jìn)行回歸所建立的模型。對ARIMA(p,d,q)過程進(jìn)行識別,我們首先要確定的是該過程是否是平穩(wěn)的,如果不是,通過幾次差分可以得到平穩(wěn)序列

13、,即首先我們需要確定d的值。對此,我們可以用ADF檢驗(yàn),也可以通過自相關(guān)函數(shù)來判斷。如果d次差分后的序列其自相關(guān)函數(shù)很快下降為0,則說明差分后的序列是平穩(wěn)的,反之則不平穩(wěn)。9. 什么是多重共線性?多重共線性會帶來什么后果?如何識別多重共線性?如何彌補(bǔ)多重共線性帶來的問題?答:(1)多重共線性是指解釋變量Xi(i=1,2,3k)之間存在完全的或近似的線性關(guān)系。多重共線性僅僅對X變量之間的線性關(guān)系而言。對于非線性關(guān)系并不違反“無多重共線性假定”。多重共線性分為兩種:1. 完全共線性: 即變量存在下列線性關(guān)系:(其中不全為0)2. 欠完全線性關(guān)系:是指解釋變量與誤差項(xiàng)存在下列線性關(guān)系: (其中不全為

14、0. 為隨機(jī)誤差項(xiàng))(2)多重共線性的后果:理論后果:對于近似多重共線性而言,OLS 估計量仍然是無偏的。但無偏性是重復(fù)抽樣的性質(zhì)。即固定X變量反復(fù)抽取樣本,并對每一個樣本計算 OLS 估計量,隨著樣本個數(shù)的增加,估計量的樣本值的均值收斂于真實(shí)總體值。雖然說共線性并不破壞最小方差性質(zhì),但并不意味著在任一給定的樣本中,一個 OLS 估計量的方差一定是最小的。雖然多重共線性是一種樣本現(xiàn)象,即總體中各 X變量沒有線性關(guān)系,但具體獲得的樣本有可能存在線性關(guān)系。此時,利用樣本回歸估計總體回歸時,難以區(qū)分各 X變量對Y的影響。實(shí)際后果:. OLS 估計是BLUE, 但有大的方差和協(xié)方差,故難以作出精確的估

15、計,. 置信區(qū)間擴(kuò)大,易接受 “零虛擬假設(shè)”. 系數(shù)的t統(tǒng)計上不顯著. 雖然t統(tǒng)計量不顯著,但其擬合優(yōu)度高. OLS 估計量及標(biāo)準(zhǔn)誤差對數(shù)據(jù)的小變化敏感 .(3)如何識別?. R2值高而顯著的t比率少. .自變量之間有高度的兩兩相關(guān)。如果自變量之間的簡單相關(guān)系數(shù)都很高,表明有可能存在多重共線性,但是高的簡單相關(guān)系數(shù)是多重共線性存在的充分條件,而不是必要條件。即使簡單相關(guān)系數(shù)不顯著,也可能存在多重共線性。. 檢查偏相關(guān):如果根據(jù)零階相關(guān)或簡單相關(guān)系數(shù)不能確定是否存在共線性時,可以考查偏相關(guān)系數(shù)。如果Y變量對所有X變量的判定系數(shù)很高,而對各個X變量的偏相關(guān)系數(shù)都比較低時,表明各X變量之間可能存在高

16、度相關(guān)。但是,偏相關(guān)系數(shù)也并不完全可靠。.輔助回歸:即做每一個Xi對其余X變量的回歸,并計算Ri2.然后再計算Fi值。如果計算的Fi超過選定顯著性水平的臨界F值,則認(rèn)為Xi與其余的X變量有共線性,否則,就沒有共線性關(guān)系。.特征值與病態(tài)指數(shù)(特征根與條件指數(shù)CI):SPSS可以計算CI,據(jù)此,如果CI在10和30之間有中強(qiáng)多重共線性;如果在30以上則認(rèn)為存在嚴(yán)重多重共線性,也有其他教材采用其他規(guī)定;.容許度與方差膨脹因子:經(jīng)驗(yàn)表明,當(dāng)方差膨脹因子VIFj 10 時,說明自變量 X與其余自變量之間有嚴(yán)重多重共線性。多重共線性的直觀判斷法如果出現(xiàn)下列情況時,認(rèn)為可能存在多重共線性當(dāng)增加或剔除一個自變

17、量或者改變一個觀察值時,回歸系數(shù)的估計值發(fā)生較大變化從定性分析認(rèn)為,一些重要的自變量在回歸方程中沒有通過顯著性檢驗(yàn)有些自變量的回歸系數(shù)符號與定性分析結(jié)果違背時自變量相關(guān)矩陣中,自變量之間的相關(guān)系數(shù)較大一些重要的自變量的回歸系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)誤差較大(4)如何彌補(bǔ)多重共線性帶來的問題?. 先驗(yàn)信息. 橫截面與時間序列數(shù)據(jù)并用. 剔除變量與設(shè)定偏誤;. 變量代換. 補(bǔ)充新數(shù)據(jù)。樣本增大會使偏相關(guān)系數(shù)和回歸系數(shù)減少,從而降低標(biāo)準(zhǔn)誤差,準(zhǔn)確估計回歸系數(shù). .在統(tǒng)計上,則采用逐步回歸的方法解決多重共線性的問題。案例考題舉例:STEP 1X1X2STEP 2X2答案:采用逐步回歸的辦法解決多重共線性問題10. 什

18、么是自相關(guān)?自相關(guān)會帶來什么實(shí)際后果?如何識別?如何彌補(bǔ)?答:(1)自相關(guān)的定義:在回歸模型中我們總假定不同時點(diǎn)的隨機(jī)誤差項(xiàng)之間是不相關(guān)的,即或者 ,如果一個回歸模型不滿足上述假設(shè),即或者 ,則我們稱隨機(jī)誤差項(xiàng)之間存在自相關(guān)現(xiàn)象。如果僅存在,稱為一階自相關(guān),這是最常見的一種自相關(guān)問題。自相關(guān)不是指兩個或兩個以上的變量之間的相關(guān)關(guān)系,而是指一個變量前后期數(shù)值之間存在的相關(guān)關(guān)系。(2)自相關(guān)的后果:如果存在自相關(guān)時,的OLS估計量仍然是線性和無偏估計量,但不是有效估計量(方差最?。?,即不是BLUE,因此要建立置信區(qū)間并假設(shè)檢驗(yàn),要用GLS而不是OLS。如果我們不顧自相關(guān)的問題,即我們錯誤的認(rèn)為通常

19、關(guān)于經(jīng)典模型的假設(shè)成立,那么忽略自相關(guān)的OLS估計的后果:1、 殘差方差= 很可能低估真實(shí)的2、 結(jié)果,有可能高估判定系數(shù)R2.3、 即使沒有低估,Var(),也可能低估Var()AR14、 因此,通常的t和F顯著性檢驗(yàn)可能無效了。如果仍然使用這些檢驗(yàn),就很可能會對所估計的回歸系數(shù)做出有嚴(yán)重錯誤的統(tǒng)計顯著性結(jié)論。(3)如何識別常用的自相關(guān)檢驗(yàn)法有三種:(一)圖示檢驗(yàn)法:圖示法是一種直觀的診斷方法,它是把給定的回歸模型直接用普通最小二乘法估計參數(shù),求出殘差項(xiàng),再描繪殘差的散點(diǎn)圖,根據(jù)殘差的相關(guān)性來判斷隨機(jī)誤差項(xiàng)的自相關(guān)性。(二)回歸檢驗(yàn)法:首先以普通最小二乘法估計模型的參數(shù),計算隨機(jī)誤差項(xiàng)的近似

20、估計量 殘差估計量;以殘差估計量為被解釋變量,以各種可能相關(guān)量,如滯后一階殘差、滯后二階殘差、殘差平方等為解釋變量,建立各種回歸方程:對方程進(jìn)行估計并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),如果存在某一種函數(shù)關(guān)系,使得方程顯著成立,則說明原模型存在自相關(guān)性。(三)自相關(guān)系數(shù)法:用誤差的估計值殘差計算其自相關(guān)系數(shù)的估計值。由于自相關(guān)系數(shù)的估計值與樣本量有關(guān),需要進(jìn)行統(tǒng)計顯著性檢驗(yàn)才能確定自相關(guān)性的存在,通常采用DW檢驗(yàn)來代替對自相關(guān)系數(shù)估計值的檢驗(yàn)。(4)如何彌補(bǔ)?廣義一階差分法一階差分法柯 -奧迭代法杜賓兩步法廣義最小二乘法案例題舉例:DW檢驗(yàn),根據(jù)DW的值,判斷是否有相關(guān)關(guān)系,是正相關(guān)或者是負(fù)相關(guān)。它是 J.Dur

21、bin 和G.S.Watson 于1951 年提出的一種適用于小樣本的一種檢驗(yàn)方法。DW 檢驗(yàn)只能用于檢驗(yàn)隨機(jī)誤差項(xiàng)具有一階自回歸形式的自相關(guān)問題。11. 異方差會帶來回歸方程什么問題?如何解決?答:經(jīng)典線性回歸模型的一個重要假定,是隨機(jī)干擾項(xiàng)的同方差性,即它們有相同的方差。但是如果給定Xi為條件的Yi的方差(等于的方差)隨著X的變化而變化,從而就具有了異方差性。(1)異方差能帶來什么問題?.考慮異方差的OLS估計:如果考慮到了異方差的問題,但是仍然堅(jiān)持使用OLS估計,結(jié)果就能使估計量標(biāo)準(zhǔn)差減少,預(yù)測區(qū)間變窄,即;.忽視異方差性的OLS估計:1) 異方差并不破壞OLS估計的無偏性和一致性,但是

22、這些估計量不再是最小方差或者有效的,即不再是BLUE;2) t、F 檢驗(yàn)失效,預(yù)測區(qū)間增大;3)回歸方程的應(yīng)用效果極不理想,預(yù)測誤差比較大。(2)出現(xiàn)異方差問題,如何補(bǔ)救?異方差雖然不損壞OLS估計量的無偏性和一致性,但卻使它們變得無效,甚至不是漸進(jìn)(即在大樣本中)有效的。效率的缺乏使得通常的假設(shè)檢驗(yàn)程序變得可疑,因此補(bǔ)救措施是必要的。補(bǔ)救方法可分兩種:當(dāng)為已知和當(dāng)為未知。.當(dāng)為已知:加權(quán)最小二乘法。如果為已知,那么糾正異方差的最好辦法是采用加權(quán)最小二乘法WLS,這樣得到的估計量就是BLUE。.當(dāng)為未知:懷特的“異方差性相一致”的方差與標(biāo)準(zhǔn)誤。懷特曾證明,可以做出這樣一種估計,從而可以對真實(shí)的

23、參數(shù)值做出漸進(jìn)(即大樣本)有效的統(tǒng)計推斷的。經(jīng)懷特異方差性校正的標(biāo)準(zhǔn)誤比OLS的標(biāo)準(zhǔn)誤大的多,因而所估計的t值比OLS要小的多12. 平穩(wěn)隨機(jī)過程的性質(zhì),白噪音過程的定義。答:首先隨機(jī)過程的定義是,一般稱依賴于參數(shù)時間t的隨機(jī)變量的集合 為隨機(jī)過程。如果一個隨機(jī)過程的均值和方差在時間過程上都是常數(shù),并且在任何兩時期的協(xié)方差值僅依賴于這兩個時期間的距離或者滯后,而不依賴于計算這個協(xié)方差的實(shí)際時間,就稱它是平穩(wěn)的。如果一個時間序列是平穩(wěn)的,那么不管在什么時間測量,它的均值、方差和各種滯后的自協(xié)方差都保持不變。用公式表示就是:均值: (對所有的t)方差: (對所有的t)協(xié)方差: (對所有的t)其中即

24、滯后k的協(xié)方差或者自協(xié)方差,是與,即相隔k期的兩值之間的協(xié)方差。白噪音:隨機(jī)過程中有一類特殊的情況叫白噪音,如果隨機(jī)過程服從的分布不隨時間改變,且均值為0,方差為常數(shù),協(xié)方差為0,那么這一隨機(jī)過程為白噪音。用公式表示是:均值: (對所有的t)方差:=常數(shù) (對所有的t)協(xié)方差: (對所有的t)答:(1)建立回歸模型時,應(yīng)遵循節(jié)儉性(parsimony)的原則。博克斯和詹金斯(Box and Jenkins)提出了在節(jié)儉性原則下建立ARIMA模型的系統(tǒng)方法論,即Box-Jenkins 方法論。此方法有四個步驟:步驟1:識別。就是找出適當(dāng)?shù)膒,d和q值。步驟2:估計。一旦辨識出適當(dāng)?shù)膒和q值,下一

25、步便是估計模型中所含自回歸和移動平均項(xiàng)的參數(shù)。有時候可以用簡單的最小二乘法完成計算,有時候則有必要尋求非線性估計方法。步驟3:診斷。選定ARIMA模型并估計其參數(shù)后,下一步就是要看所選的模型對數(shù)據(jù)擬合的是否足夠好,因?yàn)橛锌赡?,另一個ARIMA模型也做的同樣好。一個簡單的檢驗(yàn)就是看該模型估計出來的殘差是不是白噪音,如果是,就接受這個擬合,如果不是,必須重新再做。步驟4:預(yù)測。ARIMA模型之所以得到普及,理由之一,是它在預(yù)測方面的成功。(2)在步驟1識別中,主要的工具是自相關(guān)系數(shù)ACF,偏自相關(guān)系數(shù)PACF,以及由此得到的相關(guān)圖。后者只不過是將ACF與PACF相對于滯后長度描圖而已。自相關(guān)函數(shù)。

26、對于一個序列來說,它的第j階自相關(guān)系數(shù)(記作)定義為它的j階自協(xié)方差除以它的方差,即, 的取值范圍是-1,1??梢钥吹?, (j=0,1,2.)可看作是關(guān)于j的函數(shù),因此我們也稱之為自相關(guān)函數(shù),通常記ACF(j)。偏自相關(guān)函數(shù)。偏自相關(guān)系數(shù)度量了消除中間滯后項(xiàng)影響后兩滯后變量之間的相關(guān)關(guān)系。偏自相關(guān)函數(shù)記為PACF(j)。對ARIMA(p,d,q)過程進(jìn)行識別,我們首先要確定的是該過程是否是平穩(wěn)的,如果不是,通過幾次差分可以得到平穩(wěn)序列,即首先我們需要確定d的值。對此,我們可以用前面一章提到的ADF檢驗(yàn),也可以通過自相關(guān)函數(shù)來判斷。如果d次差分后的序列其自相關(guān)函數(shù)很快下降為0,則說明,差分后的序

27、列是平穩(wěn)的,反之則不平穩(wěn)。在確定 d的值后,接下來我們利用自相關(guān)函數(shù)、偏自相關(guān)函數(shù)以及它們的圖形來確定p, q的值。三、 林清泉版樣題(周班.秦懷平等整理)1. 說明用事件發(fā)生的頻率代替事件發(fā)生概率的合理性。(15分)答:在相同的條件下進(jìn)行了n次試驗(yàn),在這n次事件中,事件A發(fā)生的次數(shù)記為,稱為事件A發(fā)生的頻數(shù)。稱為事件A發(fā)生的頻率,并記為。由于事件A發(fā)生的頻率是它發(fā)生的次數(shù)與實(shí)驗(yàn)次數(shù)之比,其大小表示A發(fā)生的頻率程度。頻率越大,表示事件A發(fā)生得越頻繁,這意味著A在一次試驗(yàn)中發(fā)生的可能性越大。因而,人們直觀的想法是用頻率來表示A在一次實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的可能性的大小。歷史上有人做過拋硬幣的實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)表

28、明,當(dāng)拋幣次數(shù)n逐漸增大時,出現(xiàn)正面的頻率逐漸穩(wěn)定于一個常數(shù)。對于每一個事件A都有這樣一個客觀存在的常數(shù)與之相對應(yīng)。這種“頻率穩(wěn)定性”就是通常所說的統(tǒng)計規(guī)律性,它揭示了隱藏在隨機(jī)現(xiàn)象中的規(guī)律性。因此,用頻率穩(wěn)定值來表示事件發(fā)生的可能性大?。词录母怕剩┦呛线m的。【注】以上答案不是很貼切,該問題應(yīng)該是考量的大數(shù)定理。在概率論中,一切關(guān)于大量隨機(jī)現(xiàn)象之平均結(jié)果穩(wěn)定性的定理統(tǒng)稱為大數(shù)定理。它在理論上證明了,當(dāng)試驗(yàn)次數(shù)n很大時,獨(dú)立事件出現(xiàn)的頻率接近于其概率。可以用頻率代替概率。2. 從16雙不同的鞋中任意抽取6只,求所取這6只鞋中正好有一雙的概率。(15分)解:16雙中取6只,共有種取法首先,從1

29、6雙中選取一雙,有種取法;從剩下的15雙中取出4雙,有種取法;從這4雙鞋中的每雙任取1只,共有種取法。于是所取6只鞋中正好有一雙的概率為:3. 試解釋隨機(jī)變量的變異系數(shù)的意義。(10分)答:如果E(X)0,定義函數(shù)V(X)=D(X)/E(X)為隨機(jī)變量X的變異系數(shù)。變異系數(shù)V(X)可用來描述隨機(jī)變量的相對離散程度。方差和標(biāo)準(zhǔn)差可用來反映隨機(jī)變量的絕對離散程度,但只依靠絕對偏離程度并不能客觀地反映隨機(jī)變量的偏離程度。例如,標(biāo)準(zhǔn)差為10的數(shù)學(xué)期望為10000的隨機(jī)變量并不算很大的偏差,但對數(shù)學(xué)期望為10的隨機(jī)變量而言就是一個較大的偏差。因此,變異系數(shù)能更加客觀地反映隨機(jī)變量的偏離程度。變異系數(shù)V(

30、X)的另一個意義是:如果期望表示平均收益、方差表示風(fēng)險,則V(X)表示單位收益所承擔(dān)的風(fēng)險。另外,變異系數(shù)還表示數(shù)學(xué)期望代表隨機(jī)變量的代表性的好壞;變異系數(shù)小則表示數(shù)學(xué)期望代表隨機(jī)變量的代表性好。4. 假設(shè)日本、美國、韓國、中國臺灣的出口增長率如下表所示,用幾何平均法,求出各自的出口平均增長率(20分)年度日本美國韓國中國臺灣20015.46.311.812.820024.96.611.05.320031.32.911.37.220044.68.216.25.520055.08.919.012.9解: (1) 日本的出口平均增長率為: = 1.042 1 = 0.042 = 4.2%(2) 美

31、國的出口平均增長率為: = 1.066 1 = 6.6%(3) 韓國的出口平均增長率為: = 1.138 1 = 13.8%(4) 中國臺灣的出口平均增長率為: = 1.087 1 = 8.7%5. 設(shè)啤酒消費(fèi)量(Y每天每人消費(fèi)的杯數(shù))與平均真實(shí)零售價格(X)的關(guān)系:年份1980198119821983198419851986198719881989Y2.602.502.302.302.252.202.112.002.072.06X0.750.700.790.730.760.751.081.811.391.20(1)求啤酒消費(fèi)y關(guān)于平均真實(shí)零售價格x的線性回歸方程,并做出解釋;(2)在顯著水平

32、=0.05下對所求方程作顯著性檢驗(yàn),F(xiàn)0.05(1.8)=5.32;解:(1)假設(shè)y=+x,代入實(shí)際數(shù)據(jù),得到10個方程的方程組之后用最小二乘估計,得到參數(shù)和的值。求得=2.6364,=-0.399因此線性回歸方程為y=2.6364-0.399x(2)t假設(shè)檢驗(yàn),零假設(shè)為a1=0當(dāng)a1=0時有計算t得t=-3.7013r0.05(8)=0.632,因此拒絕零假設(shè)。所得的線性回歸方程依然具有顯著性。6. 試敘述假設(shè)檢驗(yàn)的基本思想(林清泉版本)。(20分)答:假設(shè)檢驗(yàn)是統(tǒng)計推斷的一類重要問題,也是計量經(jīng)濟(jì)學(xué)中數(shù)據(jù)分析的重要工具之一。假設(shè)檢驗(yàn)有參數(shù)假設(shè)檢驗(yàn)和非參數(shù)假設(shè)檢驗(yàn)之分。在總體的分布函數(shù)形式未

33、知或只知其形式,但不知其參數(shù)的情況下,為了推斷總體的分布及這些參數(shù),提出了關(guān)于總體的分布或總體分布中某一參數(shù)的假設(shè)。例如,當(dāng)總體分布未知時,對總體分布提出服從泊松分布、正態(tài)分布等假設(shè),并對該假設(shè)進(jìn)行檢驗(yàn),此類問題稱為非參數(shù)假設(shè)檢驗(yàn);另一種情況是已知總體服從某一分布,只是其中的某些參數(shù)未知。例如,總體的數(shù)學(xué)期望未知,提出總體數(shù)學(xué)期望等于、方差等于的假設(shè),并對其進(jìn)行檢驗(yàn),此類問題屬于參數(shù)假設(shè)檢驗(yàn)。假設(shè)檢驗(yàn)是通過樣本獲取數(shù)據(jù),并對所提出的假設(shè)做出判斷接受或拒絕所提出的假設(shè)。以切割機(jī)切割鋼絲為例,切得鋼絲長度是一隨機(jī)變量,它服從正態(tài)分布,機(jī)器正常時情況均值為0.5,標(biāo)準(zhǔn)差為0.015。某日開工抽取9個

34、樣本,測得長度分別為:0.4790.5060.5180.4980.5110.5200.5150.512,該機(jī)器是否正常?以、分別表示當(dāng)天切割鋼絲的長度的總體X的均值和標(biāo)準(zhǔn)差。由于長期實(shí)踐表明標(biāo)準(zhǔn)差比較穩(wěn)定,我們假設(shè)=0.015,于是X,這里未知。問題是判斷=0.5還是0.5。為此,我們提出假設(shè)和這是兩個對立的假設(shè)。然后,我們給出一個合理的判斷法則。根據(jù)這一法則,利用已知樣本值做出判斷接受假設(shè)(即拒絕假設(shè))或相反。如果做出的判斷是接受,則認(rèn)為,即認(rèn)為機(jī)器工作正常;否則,認(rèn)為機(jī)器不正常。由于要檢驗(yàn)的假設(shè)涉及總體均值,故首先想到是否可借助樣本均值這一統(tǒng)計量來進(jìn)行判斷。我們知道,是的無偏估計,的觀測值

35、大小在一定程度上反映了的大小。因此,如果假設(shè)為真,則觀測值與的偏差一般不應(yīng)太大。若過大,我們就懷疑假設(shè)的正確性,從而拒絕。考慮到為真時,而衡量的大小歸結(jié)為衡量的大小。基于上面的想法,我們可適當(dāng)選定一正數(shù)k,當(dāng)觀測值滿足時就拒絕假設(shè);反之,若,就接受假設(shè)。由于我們只用一個樣本觀測值作為判斷的依據(jù),因此將產(chǎn)生以下兩個問題:當(dāng)為真時仍可能做出拒絕的判斷,這種可能性是無法消除的;當(dāng)為真時,仍有可能接受。前者稱為拒真錯誤,或犯第一類錯誤;后者稱為受偽錯誤,或第二類錯誤。它們的概率分別為:P拒絕|為真或拒絕P接受|不真或接受在確定檢驗(yàn)法則時,我們應(yīng)盡可能使犯這兩類錯誤的概率都比較小。但是,進(jìn)一步討論表明,

36、當(dāng)樣本容量固定時,若減少犯一類錯誤的概率,則犯另一類錯誤的概率往往增大。若要犯兩類錯誤的概率都減少,就必須增加樣本容量。一般來說,在給定樣本容量的條件下,我們應(yīng)控制犯第一類錯誤的概率,使它小于或等于。的大小應(yīng)視具體情況而定,通常取0.1,0.05,0.01等值。這種只犯第一類錯誤的概率加以控制而不考慮犯第二類錯誤的檢驗(yàn)問題,稱為顯著性檢驗(yàn)問題。在顯著性水平下,假設(shè)檢驗(yàn)也常說成“在顯著性水平下,針對檢驗(yàn)” 稱為原假設(shè)或零假設(shè),稱為備用假設(shè)。我們要做的工作是,根據(jù)樣本觀測值,按顯著性檢測方法做出的接受還是。如果接受,這時,可能大于,也可能小于。這種假設(shè)檢驗(yàn)稱之為雙邊假設(shè)檢驗(yàn)。另外,若考慮備擇假設(shè)是

37、不等式形式的假設(shè)檢驗(yàn),則稱之為單邊假設(shè)檢驗(yàn)。7. 試敘述假設(shè)檢驗(yàn)的基本思想(備選一)。(20分)答:假設(shè)檢驗(yàn)是數(shù)理統(tǒng)計學(xué)中根據(jù)一定假設(shè)條件由樣本推斷總體的一種方法。具體作法是:根據(jù)問題的需要對所研究的總體作某種假設(shè),記作;選取合適的統(tǒng)計量,這個統(tǒng)計量的選取要使得在假設(shè)成立時,其分布為已知;由實(shí)測的樣本,計算出統(tǒng)計量的值,并根據(jù)預(yù)先給定的顯著性水平進(jìn)行檢驗(yàn),作出拒絕或接受假設(shè)的判斷。常用的假設(shè)檢驗(yàn)方法有u檢驗(yàn)法、t檢驗(yàn)法、X2檢驗(yàn)法、F檢驗(yàn)法等。假設(shè)檢驗(yàn)的意義:假設(shè)檢驗(yàn)是抽樣推斷中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。它是根據(jù)原資料作出一個總體指標(biāo)是否等于某一個數(shù)值,某一隨機(jī)變量是否服從某種概率分布的假設(shè),然后利用樣

38、本資料采用一定的統(tǒng)計方法計算出有關(guān)檢驗(yàn)的統(tǒng)計量,依據(jù)一定的概率原則,以較小的風(fēng)險來判斷估計數(shù)值與總體數(shù)值(或者估計分布與實(shí)際分布)是否存在顯著差異,是否應(yīng)當(dāng)接受原假設(shè)選擇的一種檢驗(yàn)方法。 用樣本指標(biāo)估計總體指標(biāo),其結(jié)論有的完全可靠,有的只有不同程度的可靠性,需要進(jìn)一步加以檢驗(yàn)和證實(shí)。通過檢驗(yàn),對樣本指標(biāo)與假設(shè)的總體指標(biāo)之間是否存在差別作出判斷,是否接受原假設(shè)。這里必須明確,進(jìn)行檢驗(yàn)的目的不是懷疑樣本指標(biāo)本身是否計算正確,而是為了分析樣本指標(biāo)和總體指標(biāo)之間是否存在顯著差異。從這個意義上,假設(shè)檢驗(yàn)又稱為顯著性檢驗(yàn)。 進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn),先要對假設(shè)進(jìn)行陳述。通過下例加以說明。 例如,設(shè)某工廠制造某種產(chǎn)品的

39、某種精度服從平均數(shù)為方差為的正態(tài)分布,據(jù)過去的數(shù)據(jù),已知平均數(shù)為75,方差為100?,F(xiàn)在經(jīng)過技術(shù)革新,改進(jìn)了制造方法,出現(xiàn)了平均數(shù)大于75,方差沒有變更,但仍存在平均數(shù)不超過75的可能性。試陳述為統(tǒng)計假設(shè)。 根據(jù)上述情況,可有兩種假設(shè),一個是假想平均數(shù)不超過75,即假設(shè)另一個假想是平均數(shù)大于75,即假設(shè)如果我們把作為原假設(shè),即被檢驗(yàn)的假設(shè),稱作零假設(shè),記作于是,假設(shè)相對于假設(shè)來說,是約定的、補(bǔ)充的假設(shè),記作它和有兩者選擇其一的意思,即作為被檢驗(yàn)的假設(shè),則就是備擇的,故稱為備擇假設(shè)或?qū)α⒓僭O(shè)。 還須指出,哪個是零假設(shè),哪個是備擇假設(shè),是無關(guān)緊要的。我們關(guān)心的問題,是要探索哪一個假設(shè)被接受的問題。

40、被接受的假設(shè)是要作為推理的基礎(chǔ)。在實(shí)際問題中,一般要考慮事情發(fā)生的邏輯順序和關(guān)心的事件,來設(shè)立零假設(shè)和備擇假設(shè)。 在作出了統(tǒng)計假設(shè)之后,就要采用適當(dāng)?shù)姆椒▉頉Q定是否應(yīng)該接受零假設(shè)。由于運(yùn)用統(tǒng)計方法所遇到的問題不同,因而解決問題的方法也不盡相同。但其解決方法的基本思想?yún)s是一致的,即都是“概率反證法”思想,即: (1)為了檢驗(yàn)一個零假設(shè)(即虛擬假設(shè))是否成立, 先假定它是成立的,然后看接受這個假設(shè)之后,是否會導(dǎo)致不合理結(jié)果。如果結(jié)果是合理的,就接受它;如不合理,則否定原假設(shè)。 (2)所謂導(dǎo)致不合理結(jié)果,就是看是否在一次觀察中, 出現(xiàn)小概率事件。通常把出現(xiàn)小概率事件的概率記為0,即顯著性水平。 它在

41、次數(shù)函數(shù)圖形中是曲線兩端或一端的面積。因此,從統(tǒng)計檢驗(yàn)來說,就涉及到雙側(cè)檢驗(yàn)和單側(cè)檢驗(yàn)問題。在實(shí)踐中采用何類檢驗(yàn)是由實(shí)際問題的性質(zhì)來決定的。一般可以這樣考慮: 雙側(cè)檢驗(yàn)。如果檢驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)抽樣的樣本統(tǒng)計量與假設(shè)參數(shù)的差數(shù)是否過大(無論是正方向還是負(fù)方向),就把風(fēng)險平分在右側(cè)和左側(cè)。比如顯著性水平為0.05,即概率曲線左右兩側(cè)各占,即0.025。 單側(cè)檢驗(yàn)。這種檢驗(yàn)只注意估計值是否偏高或偏低。如只注意偏低,則臨界值在左側(cè),稱左側(cè)檢驗(yàn);如只注意偏高,則臨界值在右側(cè),稱右側(cè)檢驗(yàn)。對總體的參數(shù)的檢量,是通過由樣本計算的統(tǒng)計量來實(shí)現(xiàn)的。所以檢驗(yàn)統(tǒng)計量起著決策者的作用。8. 試敘述假設(shè)檢驗(yàn)的基本思想(備

42、選二)。(20分)假設(shè)檢驗(yàn)是除參數(shù)估計之外的另一類重要的統(tǒng)計推斷問題。它的基本思想可以用小概率原理來解釋。所謂小概率原理,就是認(rèn)為小概率事件在一次試驗(yàn)中是幾乎不可能發(fā)生的。也就是說,對總體的某個假設(shè)是真實(shí)的,那么不利于或不能支持這一假設(shè)的事件A在一次試驗(yàn)中是幾乎不可能發(fā)一的;要是在一次試驗(yàn)中事件A竟然發(fā)生了,我們就有理由懷疑這一假設(shè)的真實(shí)性,拒絕這一假設(shè)。 例7:某公司想從國外引進(jìn)一種自動加工裝置。這種裝置的工作溫度X服從正態(tài)分布(,52),廠方說它的平均工作溫度是80度。從該裝置試運(yùn)轉(zhuǎn)中隨機(jī)測試16次,得到的平均工作溫度是83度。該公司考慮,樣本結(jié)果與廠方所說的是否有顯著差異?廠方的說法是否

43、可以接受? 類似這種根據(jù)樣本觀測值來判斷一個有關(guān)總體的假設(shè)是否成立的問題,就是假設(shè)檢驗(yàn)的問題。我們把任一關(guān)于單體分布的假設(shè),統(tǒng)稱為統(tǒng)計假設(shè),簡稱假設(shè)。上例中,可以提出兩個假設(shè):一個稱為原假設(shè)或零假設(shè),記為H0:=80(度);另一個稱為備擇假設(shè)或?qū)α⒓僭O(shè),記為H1 :80(度)這樣,上述假設(shè)檢驗(yàn)問題可以表示為: H0:=80 H1:80 原假設(shè)與備擇假設(shè)相互對立,兩者有且只有一個正確,備擇假設(shè)的含義是,一旦否定原假設(shè)H0,備擇假設(shè)H1備你選擇。所謂假設(shè)檢驗(yàn)問題就是要判斷原假設(shè)H0是否正確,決定接受還是拒絕原假設(shè),若拒絕原假設(shè),就接受備擇假設(shè)。應(yīng)該如何作出判斷呢?如果樣本測定的結(jié)果是100度甚至更高(或很低),我們從直觀上能感到原假設(shè)可疑而否定它,因?yàn)樵僭O(shè)是真實(shí)時,在一次試驗(yàn)中出現(xiàn)了與80度相距甚遠(yuǎn)的小概率事件幾乎是不可能的,而現(xiàn)在竟然出現(xiàn)了,當(dāng)然要拒絕原假設(shè)H0?,F(xiàn)在的問題是樣本平均工作溫度為83度,結(jié)果雖然與廠方說的80度有差異,但樣本具有隨機(jī)性,80度與83度之間的差異很可能是樣本的隨機(jī)性造成的

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