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经济数量分析方法 与模型 实验课 闵 娜 一、实验课简介 【课程类别】专业必修课 【课程学时】68 【开课学期】5 【实验学时】34 【授课专业】国民经济管理、经 济学专业 二、实验教学目的 指导大家运用EViews和SPSS 等计量分析软件; 将理论学习和实验教学有机 地结合起来; 真正提高学生实际应用能力 和动手操作能力。 三、实验教学基本要求 1.了解异方差的White检验和WLS(加权 最小二乘估计)法。 2.了解用Eviews对非线性模型进行线性 化处理,并对其参数进行估计、显著性检 验和模型评价的方法。 3、理解对含虚拟变量回归模型的设定 原理及操作。 4、掌握EViews软件工作文件的创建及 数据输入方法。 5、掌握用EViews对单个序列描述统 计量,并会使用图象分析法。 6、掌握对两序列进行相关性分析、方 差分析方法。 7、掌握用EViews进行一元及多元线性 回归的参数估计、显著性检验和模型评价 方法,并恰当解释其经济意义。 8、掌握回归模型预测的EViews操作。 9、掌握对联立方程模型进行估计的两 阶段最小平方法(TSLS)的EViews操作。 四、实验项目及学时分配表 序号 实验项目名称 实验一 EViews工作文件的创建 学时 要求 4 必做 类型 综合 实验二 描述统计量及图象分析法 4 必做 综合 实验三 相关性分析、方差分析 4 必做 综合 实验四 线性回归分析(1)、(2) 8 必做 综合 实验五 含虚拟变量回归模型 4 必做 综合 实验六 异方差的White检验和WLS 法 实验七 回归模型预测 2 选做 设计 4 必做 综合 实验八 非线性模型 4 选做 设计 实验项目七 回归模型预测 预习要求和实验目的 1.预习要求: 认真阅读实验指导书《宏观经济模型分 析上机指导》第三章第1、2节。 2.实验目的: (1) 掌握回归模型点预测与区间预测的 原理 (2)掌握回归模型预测的EViews操作 (3)掌握回归模型预测图的EViews操作 实验内容及要求 (1)根据回归模型的预测的原理, 建立预测模型; (2)由已知经济数据,建立多元 线性回归模型,运用Eviews软件对因 变量进行回归模型预测; (3)对回归模型做预测图,并进行 预测分析。 经济预测的基本概念 一、非模型预测法 二、模型预测法 (一)时间序列分析法 (二)回归预测模型 (三)计量经济模型 (四)投入产出模型 (五)系统动力学模型 回归模型预测 1.回归模型的点预测原理 2.回归模型的区间预测原理 3.回归模型预测的Eviews操作 4. 回归预测图的EViews操作 1.回归模型的点预测原理 例如,如果获得300个家 庭的消费支出和可支配收入 的一个样本数据。 消费函数为: Y 1 2X+ 其中:被称为干扰或误差项,是一个误差项, 有良好的概率性质,一般假设它是白噪声系列 加1元, 加约0.542元. 关于消费支出Y对可支配 收入X回归的模型的样本回归 方程为: 其含义是什么? 思考: 我们如何根据X的(预测)值 来预测Y的未来值? 假设我们需要预 测2006年可支配收入 的预期值是7千元条件 下,消费支出的点预 测值为多少? 因为两者点预测相同,只要 把两个给定值代入上面的方程, 便得到它们的预测值: 2.回归模型的区间预测原理 在给定显著性水平α条件 下的预测区间为: 3.回归模型预测的Eviews操作 步骤一、建立多元线性回归模型 1.方程对象的创建 选择[Objects]=>[New Object]; 在[Type of Object](对象类型) 中选择[Equation](方程); 在[Name for Object](对象名称) 中键入序列名称,单击[OK]按钮,显 示如图1所示的方程设定对话框。 图1 方程设定对话框 步骤二、估计多元线形回归模型 进入方程估计输出窗口; 选择模型的估计方法。 普通最小二乘法(OLS)、加权最 小二乘法(WLS)、非线性最小二乘法 (NLS)和自回归移动平均(ARMA)。 在[Estimate Setting](估计设置) 中的[Method](方法)下拉列表中, 可以选择方程的估计方法。 步骤三、线性回归模型预测 对方程对象操作 [Procs]=>[Forecast], 或直接点击其工具栏中的[Forecast]; EViews会产生一个新对话框,打 开新对话框,输入序列名。 可以命为原自便量名加f的新序 列,也可给预测变量随意命名。 命名后,指定的序列将存储于 工作文件中。 用户可以根据需要选择预测区间 (sample range for forecast) Dynamic 选项: 是利用滞后变量以前的预测 值来计算当前样本区间的预测值, Static 选项: 利用滞后变量的实际值来计算 预测值。 当不含有滞后被解释变量或 ARMA项时,两种方法结果相同; 当含有滞后被解释变量或ARMA 项时,两种方法结果不相同。 Output:可选择用图形或 数值来看预测值,或两者都 用以及预测评价指标(平均 绝对误差等)。 将对话框的内容输入完毕, 点击OK得到用户命名的预测 值序列。 4.回归预测图的EViews操作 式来计算。 EViews不能直接 计算出预测值的置信 区间的输出数值。 实线表示因变量的预测值; 上下两条虚线给出的是近似 95%的置信区间。 图右边的附表提供了一系列对 模型的评价指标。 包括七项: 1、Root Mean Squared Error(均 方根误差) 2、Mean Absolute Error(平均绝 对误差) 这两个指标取决于因变量的绝 对数值。 相对指标: 3、Mean Abs. Percent Error(平均绝 对百分误差) MAPE低于10,预测精度较高。 4、Theil Inequality Coefficient (希尔不等系数) 介于0到1之间; 数值越小表明拟合值和真实值之 间的差异越小,预测精度越高. 5、Bias Proportion(偏差率)、 6、Variance Proportion(方差率) 7、Covariance Proportion(协变率) 是三个相互联系的指标 它们的取值范围都在0和1之间 并且这三项指标之和等于1 偏差率BP反映预测值均值和实际 值均值间的差异; 方差率VP反映它们标准差的差异; 协变率CP则衡量了剩余的误差. 当预测是比较理想时,均方 误差大多数集中在协变率上,而 其余两项都很小。 实验项目七 例题 [例1]表1是1950-1987年间美国机动 车汽油消费量和影响消费量的变动量 数值。其中各变量表示: QMG-机动车汽油消费量(单位: 千加仑) CAR(汽车保有量); PMG-机动汽油零售价格; POP-人口数; RGNP-按1982年美元计算的GNP(单 位;十亿美元); PGNP-GNP指数(以1982年为100) 以汽油消费量为因变量,其他变 量为自变量,建立一个回归模型, 并绘制石油消费量的预测图。 解: 首先建立工作文件,产生 序列qmg、car、pmg、pop、 rgnp、pgnp 并按上表录入数据。 1、变量间关系分析—计算相关 系数. 从主菜单中选[Quick]=> [Group Statistics]=> [Correlations] 在出现的对话框中输入所 有需计算相关系数的变量 本例中输入: qmg car pmg pop rgnp pgnp 各变量名之间以空格键隔开 点击OK得到结果。 从相关系数矩阵图可以看出, 机动车汽油消费量与汽车保 有量、人口数、RGNP都呈高度正 相关. 而与油价、PGNP指数的相关性 稍弱. 这表明:线性模型在解释它 们的关系时是比较合适的。 2、建立模型 选择[Object]=> [New Objects] 在新建对象对话框选对象 为Equation,并命名,点击 OK. 在方程定义对话框中输入要拟合 的方程式: qmg=c(1)+c(2)*car+c(3)*pmg+c (4)*pop+c(5)*rgnp+c(6)*pgnp 或者直接输入变量列表也可以: qmg c car pmg pop rgnp pgnp 设置完毕,点击OK,得到回 归的一些统计量的输出结果。 根据结果可得到下面的估计 方程: QMG=68497350+1.5877*CAR10375410*PMG-462.29*POP -12666.47*RGNP-579453.0*PGNP =0.992 =0.991 p=0.000 D.W=0.869 拟合优度检验: 接近于1,表明模型的 拟合效果非常好; F检验: F检验的相伴概率为 0.000000,反映变量间呈高度线 性,回归方程显著。 D.W检验: D.W=0.869。 对于n=38,p=5时查表D.W 检验的1%临界值为: Du=1.52, DL=1.07。 根据判定法则残差序列 存在自相关。 利用回归方程可以分析各个 自变量的边际效应。 QMG=68497350+1.5877*CAR10375410*PMG-462.29*POP -12666.47*RGNP-579453.0*PGNP 如: 变量CAR的系数为1.5877, 说明:在其他变量保持不变的情况 下,每增加一辆汽车,就要增加 1.5877千加仑的汽油消费量。 3、对汽油消费量进行预测 在汽油消费量(qmg)回归结 果输出窗口; 选择[Procs]=>[Forecast]; 给新生成的序列命名为fqmg, 得到汽油消费量的预测值序列. 除此之外,还会得到预测图。 图中的实线表示因变量的预 测值 上下两条虚线给出的是近似 95%的置信区间 图右边的附表提供了一系列 对模型的评价指标。 从预测图看 回归的MAPE值为2.39 Theil不等系数为0.012 三个比例项中CP近似为1 课外思考实验题 在经济预测的基础上,如 何对宏观经济建立经济预警系 统? 例2 工业总产值增长率的预警界限 工业总产值增长率: 工业总产值增长率的变动与 景气循环变动基本一致,通常作 为基准指标。 考察我国景气循环的基准日期。 1981年以来历次景气循环高峰 前3个月工业总产值增长率的平均 值为18%,因此取18%作为工业总 产值的“红灯”和“黄灯”的界 限; 取18%作为工业总产值的“红 灯”和“黄灯”的界限; 而历次景气循环谷底前3个 月的平均值为6%,则取6%作为 “浅蓝灯”和“蓝灯”的界限。 “绿灯”下界检查值的确定: 根据我国“九五”计划中规 定的国民生产总值的增长速度在 8%~9%的经济发展目标而定,故 取10%作为“绿灯”的下界。 取15%作为“绿灯”的上界: 近十几年来工业总产值的增 长速度平均高于国民生产总值 4~5个百分点,所以工业总产值 增长率控制在13%左右是比较适 度的; 考虑到在过去15年中工业总 产值的平均增长率是13.7% 故取15%作为“绿灯”的上界。 这样就确定了工业总产值增 长率的4个检查值: 18% 15% 10% 6%