张晓彤计量经济学基础

1计量经济学Econometrics薛珑2第1章绪论§1.1计量经济学的定义经济学数学统计学经济统计学数理经济学计量经济学数理统计学3•英文“Econometrics”最早是由挪威经济学家费里希(R.Frish)于1926年模仿“Biometrics”(生物计量学)提出的，标志着计量经济学的诞生。但人们一般认为，1930年12月29日世界计量经济学会成立和由它创办的学术刊物《Econometrica》于1933年正式出版，标志着计量经济学作为一个独立学科正式诞生了。4TheBankofSwedenPrizeinEconomicSciencesinMemoryofAlfredNobel1969forhavingdevelopedandapplieddynamicmodelsfortheanalysisofeconomicprocessesRagnarFrischNorway5•计量经济学的发展可分为三个时期：•(1)20-40年代(2)50-70年代(3)80年代-至今。•第一阶段：19世纪之前，在错综复杂的经济现象面前，经济工作者主要是使用头脑直接对材料进行归纳、综合和推理。十九世纪欧洲主要国家先后进入资本主义社会。工业化大生产的出现，经济活动规模的不断扩大，需要人们对经济问题做出更精确、深入的分析、解释与判断。这是计量经济学诞生的社会基础。•到20世纪初，数学、统计学理论日趋完善为计量经济学的出现奠定了理论基础。17世纪牛顿—莱布尼茨（Newton-Leibniz）提出微积分，19世纪初勒让德尔（Legendre）和高斯（Gauss）分别提出最小二乘法，1821年高斯提出正态分布理论。19世纪末英国统计学家高尔登（Galton）提出“回归”概念。20世纪20年代学生（Student）和Fisher提出抽样分布和精确小样本理论。尼曼（NeymanJ.D.，波兰裔美国人）和皮尔逊（Pearson）提出假设检验理论。至此，数理统计的理论框架基本形成。这时，人们自然想到要用这些知识解释、分析、研究经济问题，从而诞生了计量经济学。6•30年代计量经济学研究对象主要是个别生产者、消费者、家庭、厂商等。基本上属于微观分析范畴。第二次世界大战后，计算机的发展与应用给计量经济学的研究起了巨大推动作用。从40年代起，计量经济学研究从微观向局部地区扩大，以至整个社会的宏观经济体系，处理总体形态的数据，如国民消费、国民收入、投资、失业问题等。但模型基本上属于单一方程形式。第二阶段：1950年以Koopman发表论文“动态经济模型的统计推断”和Koopman-Hood发表论文“线性联立经济关系的估计”为标志计量经济学理论进入联立方程模型时代。计量经济学研究经历了从简单到复杂，从单一方程到联立方程的变化过程。进入五十年代人们开始用联立方程模型描述一个国家整体的宏观经济活动。比较著名的是Klein的美国经济波动模型（1921-1941，1950年作）和美国宏观经济模型（1928-1950，1955年作）后者包括20个方程。联立方程模型的应用是计量经济学发展的第二个里程碑。7进入70年代西方国家致力于更大规模的宏观模型研究。从着眼于国内发展到着眼于国际的大型经济计量模型。研究国际经济波动的影响，国际经济发展战略可能引起的各种后果，以及制定评价长期的经济政策。70年代是联立方程模型发展最辉煌的时代。最著名的联立方程模型是“连接计划”（LinkProject）。截止1987年，已包括78个国家2万个方程。这一时期最有代表性的学者是L.Klein教授。他于1980年获诺贝尔经济学奖。前苏联在20世纪20年代也开展过这方面的研究，但到30年代就中止了。60年代中期以来，前苏联及东欧一些国家开始大量编制投入产出模型并取得有益成果。8第三阶段：因为七十年代以前的建模技术都是以“经济时间序列平稳”这一前提设计的，而战后多数国家的宏观经济变量均呈非平稳特征，所以在利用联立方程模型对非平稳经济变量进行预测时常常失败。从70年代开始，宏观经济变量的非平稳性问题以及虚假回归问题越来越引起人们的注意。因为这些问题的存在会直接影响经济计量模型参数估计的准确性。Granger-Newbold于1974年首先提出虚假回归问题，引起了计量经济学界的注意。Box-Jenkins1967年出版《时间序列分析，预测与控制》一书。时间序列模型有别于回归模型，是一种全新的建模方法，它是依靠变量本身的外推机制建立模型。由于时间序列模型妥善地解决了变量的非平稳性问题，从而为在经济领域应用时间序列模型奠定了理论基础。人们发现耗费许多财力人力建立的经济计量模型有时竟不如一个简单的时间序列模型预测能力好（Cooper1972年专门对两种模型的预测精度作了详细比较）。9•此时，计量经济工作者面临三个亟待解决的问题：(1)如何检验经济变量的非平稳性，(2)如何把时间序列模型引入经济计量分析领域。(3)进一步修改传统的经济计量模型。Dickey-Fuller1979年首先提出检验时间序列非平稳性（单位根）的DF检验法，之后又提出ADF检验法。Phillips-Perron1988年提出Z检验法。这是一种非参数检验方法。Sargan1964年提出误差修正模型概念。当初是用于研究商品库存量问题。Hendry-Anderson(1977)和Davidson(1978)的论文进一步完善了这种模型，并尝试用这种模型解决非平稳变量的建模问题。Hendry还提出动态回归理论。1980年Sims提出向量自回归模型（VAR）。这是一种用一组内生变量作动态结构估计的联立模型。这种模型的特点是不以经济理论为基础，然而预测能力很强。以上成果为协整理论的提出奠定基础。10•计量经济学发展的第三个里程碑是1987年Engle-Granger发表论文“协整与误差修正，描述、估计与检验”。该论文正式提出协整概念，从而把计量经济学理论的研究又推向一个新阶段。Granger定理证明若干个一阶非平稳变量间若存在协整关系，那么这些变量一定存在误差修正模型表达式。反之亦成立。1988-1992年Johansen（丹麦）连续发表了四篇关于向量自回归模型中检验协整向量，并建立向量误差修正模型（VEC）的文章，进一步丰富了协整理论。11TheBankofSwedenPrizeinEconomicSciencesinMemoryofAlfredNobel2003formethodsofanalyzingeconomictimeserieswithcommontrends(cointegration)CliveW.J.GrangerUK12•计量经济学在我国的发展状况。1960年中国科学院经济研究所成立了一个经济数学方法研究组。主要搞投入产出、优化研究。那时在大专院校的经济类专业还没开设计量经济学课程。文革中又把计量经济学作为资产阶级意识形态加以批判。改革开放以后，1979年3月成立了中国数量经济研究会（1984年定名为中国数量经济学会，并办有一份杂志，《数量经济技术经济研究》）。•1980年中国数量经济学会首次举办计量经济学讲习班，邀请Klein等七位美国教授讲课。自此，计量经济学的教学与科研迅速展开，取得许多研究成果。国家信息中心为参加联合国的“连接计划”研制了我国的宏观计量经济模型。吉林大学数量经济研究中心研制了“国家财政模型及经济景气分析系统”。•1998年7月教育部高等学校经济学科教学指导委员会首次将计量经济学列为我国大学经济类专业本科学生的8门必修课之一。多数学校已经把计量经济学列为硕士生和博士生的必修课程。目前我国已经有26个数量经济学专业博士点。但从整体上说我国的计量经济学教学与科研水平与世界水平相比还有很大差距。还缺少在世界上知名的学者。13•2006年数量经济学排名学科代码：020209•1清华大学A++•2吉林大学A++•3华中科技大学A+•4上海财经大学A+•5东北财经大学A•6中国人民大学A•7西安交通大学A•8首都经济贸易大学A•9华侨大学A•10厦门大学A•北京大学B+•复旦大学B+•南京大学B+•南开大学B+•暨南大学B+•中南财经政法大学B+•武汉大学B+•重庆大学B+•西南财经大学B+14§1.2计量经济学的特点•计量经济学用数学模型表示经济变量之间的关系。•例如：利用计量经济学研究需求函数。•其中Qi某商品需求量；Pi该商品价格；P0i代用品价格；•Yi消费者收入；Ti消费者偏好；ui影响商品需求量的其他因素和随机因素；β0-β4需求函数的回归系数。iiiiiiuTYPPQ43021015•统计资料（统计数据、样本观测值、样本数据、样本值）一般有以下几种：•1、时间序列统计资料。•指同一统计指标按时间顺序排列的数据列。•在同一数据列中各个数据统计的对象、范围和时间长度必须一致，是同一口径的，具有可比性。•常用的有以年、季度、月为时间间隔的统计数据。16年份居民储蓄农民纯收入城镇居民可支配收入农民恩格尔系数城镇居民恩格尔系数1978210.6133.6343.467.757.51979281.0160.2387.064.057.21980399.5191.3477.661.856.91981523.7223.4491.959.956.71982675.4270.1526.660.758.71983892.5309.8564.059.459.219841214.7355.3651.259.258.019851622.6397.6739.157.853.319862238.5423.8899.656.452.419873081.4462.61002.255.853.519883822.2544.91181.454.051.419895196.4601.51375.754.854.419907119.8686.31510.258.854.219919241.6708.61700.657.653.8199211759.4784.02026.657.652.9199315203.5921.62577.458.150.1199421518.81221.03496.258.949.9199529662.31577.74283.058.649.9199638520.81926.14838.956.348.6199746279.82090.15160.355.146.4199853407.52162.05425.153.444.5199959621.82210.35854.052.641.9200064332.42253.46280.049.139.2时间序列数据17•2、横截面统计资料。•指在同一时间、不同单位按同一统计指标排列的数据列。•在同一数据列中各个数据也必须是同一口径的，具有可比性。18市、州国内生产总值（亿元）第一产业（亿元）第二产业（亿元）第三产业（亿元）2000全省合计4276.32662.32123.71490.32武汉市1206.8481.36533.31592.17黄石市200.7517.61105.2477.9十堰市178.525.6691.0661.78荆州市301.5488.3122.0791.17宜昌市379.3961.98206.52110.89襄樊市415.2997.19197.04121.06鄂州市90.4714.4347.1128.93荆门市248.2258.78104.9984.45孝感市262.5172.21104.5885.72黄冈市320.9782.9145.2192.86咸宁市133.0734.3658.5440.17恩施自治州120.9652.1934.8833.89随州市120.1133.9850.435.73仙桃市113.0823.4748.0241.59天门市87.4919.938.1729.42潜江市83.9518.4436.2629.25神农架林区2.850.520.921.41截面数据19•3、时间序列和横截面数据合并的统计资料。第一季度第二季