第5章自相关性资料讲解
ˆ1
ut ut 1 ut12
r
tn1(Yt Y)(Xt X)
tn1(Yt Y)2
tn1(Xt X)2
根据相关系数的定义,u t 和u t1 之间的相关系数 为:
utut1
ut2
u2 t1
utut1
ut2
u2 t1
uuttu1 t 21ˆ1
式中 u t 是u t -1 滞后一期的随机误差项。因此,计算
自相关往往可写成如下一阶自回归形式:
t=β1t-1+vt
-1<<1
记 为 AR(1) , 称 β1 为 自 回 归 系 数 ( coefficient of AutoRegression)
vi是满足以下标准的OLS假定的随机干扰项:
一阶自相关系数
根据普通最小二乘法原理,模型中 1的OLS估计式
为:
还有生产企业当期的产出水平要受到上期产出水 平的影响。
2、模型设定不当
主要表现在模型中丢掉了重要的解释变量或模型函 数形式有偏误。 1)模型中略去了具有自相关性的解释变量
例如,本来应该估计的模型为
Yt=0+1X1t+ 2X2t + t, 其中Yt为需求,X1为猪肉价格,X2为消费者收入 水平,ut是无自相关的。 但在模型设定中做了下述回归:
如果忽略了消费支出变量的滞后作用,把模型设定为 :
Y t01 X 1 t2 X 2 t v t
而被解释变量和随机扰动又有着相同的分布,这样,上述这 些被解释变量的自相关,很可能引起随机扰动项的自相关。
3、数据处理造成的相关
在实际经济问题中,有些数据是通过已知数据 生成的。因此,新生成的数据与原数据间就有了 内在的联系,表现出序列相关性。 例如:季度数据来自月度数据的简单平均,这 种平均的计算减弱了每月数据的波动性,使季度 数据具有平滑性,从而使随机干扰项出现序列相 关。
3)由被解释变量本身的自相关性所决定
例如:消费支出Yt不仅和收入X1,价格X2有关, 而且与前期消费支出有关,由于心理,习惯,环 境等方面的原因,消费者在收入下降或者价格上 升时也要保持原有的消费水平,所以,本期的消 费支出Yt与前期消费支出Yt-1有关,正确模型设
定应该是 Y t 0 1 X 1 t 2 X 2 t 3 Y t 1 u i
Yt=0+1X1t+ vt 因此, vt=2X2t + t,如果X2确实影响Y,则出现 自相关。
2)模型的函数形式不适当
例如:如果真实的边际成本回归模型应为:
Yt= 0+1Xt+2Xt2+t
其中:Y=边际成本,X=产出, 但建模时设立了如下模型:
Yt= 0+1Xt+vt 因此,由于vt= 2Xt2+t, ,包含了产出的平方对 随机项的系统性影响,随机项也呈现自相关性。
ij, i,j=1,2, …,n
如果对于不同的样本点,随机误差项之间不再
是不相关的,而是存在某种相关性,则认为出现 了自相关性(auto correlation) 。
序列相关
序列相关指的是两个(或更多)不同变量之间 的关系,自相关性是序列相关的一种特殊情况
。它是指同一变量的逐次项之间的关系,因此 ,自相关较多地表现在时间序列数据中,由于 序列相关性经常出现在以时间序列为样本的模 型中,因此,本节将用下标t代表i。
自相关也是相关的一种,即指一随机变量在时
间上与其滞后项之间的相关。这里是指回归模
型中随机误差项ut与其滞后项的相关关系。
即
C ( u to ,u t i) v 0 ,i 1 ,2 , ,t.
自相关性的分类
Yt 01Xtut
如果仅存在 E(t t-1)0
t=1,2, …,n
称为一阶自相关,或自相关(autocorrelation)
Co (utv,uts)s2
二、自相关性的原因
1、经济变量固有的惯性 大多数经济时间数据都有一个明显的特点:惯性, 表现在时间序列不同时间的前后关联上。
例如,绝对收入假设下居民总消费函数模型:
Ct=0+1Yt+t t=1,2,…,n 由于消费习惯的影响被包含在随机误差项中,则 可能出现序列相关性(往往是正相关 )。
§第5章 自相关性
Serial Corre关性概念 二、自相关性的来源 三、自相关性的后果 四、自相关性的检验 五、自相关性的解决办法 六、案例
一、自相关性概念
对于模型
Yi=0+1X1i+2X2i+…+kXki+i
i=1,2, …,n
随机项互不相关的基本假设表现为
Cov(i , j)=0
在经济计量分析中,通常采用一阶自回归形式,
即假定自回归形式为一阶自回归 A R (1 ) 。
一阶自回归形式的性质
对于一元线性回归模型:
Y=1+2X+u
假定随机误差项 u 存在一阶自相关:
ut =ut-1+vt
其中,u t 为现期随机误差,u t - 1 为前期随机误差。
v t 是经典误差项,满足零均值 E(vt ) = 0 ,同方
的自相关系数 称为一阶自相关系数。对于大样本 显然有 ˆ1 ,一阶自回归形式可表示为:
ut = ut-1 + vt.
二阶自相关系数
如果式中的随机误差项 v t 不是经典误差项,即
其中包含有 u t 的成份,如包含有 u t 2 则需将 u t - 2 显含在回归模型中,即为
ut =1ut-1+2ut-2+vt
其中, 1 为一阶自相关系数, 2 为二阶自相关系 数,v t 是经典误差项。此式称为二阶自回归模式,
记为 A 。R (2 )
高阶自相关系数
一般地,如果 u1,u2 ,...,ut 之间的关系为
u t= 1 u t- 1 + 2 u t- 2 + ...+ m u t- m + v t
其中, v t 为经典误差项。则称此式为 m 阶自回 归模式,记为 AR (m ) 。
差 Var(vt)=v2 ,无自相关 E(vtvs)0(ts)
的假定v,t 与 ut-s不相关,即E(utvts)0 。
可得出如下结论:
Co(vut,ut1)E(utut1)E[(ut1 vt )ut1] E(ut21 ut1vt ) E(ut21)E(ut1vt ) 2
类似地, 一般地,
C ov(ut,ut 2)E (utut 2)E [ut 1 ut 2vtut 2] E (ut 1,ut 2)2 2