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计量经济学_詹姆斯斯托克_第8章_非线性的回归模型


对于很小的X,
1
Y /Y X / X
100 Y 表示 Y 变化的百分数; Y
100 X 表示 X 变化的百分数。 X
因此 X 变化 1%对应于 Y 变化1%。 即:1 是 Y 关于 X 的弹性。
例子: ln( TestScore) 对 ln( Income) 回归
首先定义新的因变量 ln(TestScore), 新的自变量 ln(Income) ln(TestScore)对 ln(Income)的线性回归可以用 OLS 进行估计:
2 3D1
三、自变量之间的交互作用
1、两个二元变量间的交互作用
例如:
Y 664.118.2* D1 1.9D2 3.53(D1 * D2 )
Y——考试成绩; D1——教师学生比(比值>20取1,否则0:) D2——英语学习者的比例(比值>10%取1,否则0 )
三、自变量之间的交互作用
Ln(Y ) 682.2 0.97 * X 5.6* D 1.28(X * D) u (11.9) (0.59) (19.5) (1.28)
使用F检验;t检验
三、自变量之间的交互作用
3、两个连续变量的交互作用
Ln(Y ) 0 1X1 2 X 2 3 ( X1 * X 2 ) u
2、连续变量与二元变量间的交互作用
模型1:
Ln(Y ) 0 1X 2D u
Y——收入; X——工作经验(连续) D——学历(大学学历取1,否则取0)
三、自变量之间的交互作用
2、连续变量与二元变量间的交互作用
LnY
X
模型1:截距不同,斜率相同。
三、自变量之间的交互作用
2、连续变量与二元变量间的交互作用 模型2:
1 yˆ
a bx
y
1y
b
a>0,b<0
a>0,b>0
x
图11.4 方程yˆ x a bx
a x
的图象 b
五、S型曲线
S型曲线主要用于描述动、植物的自然生长过程,故
又称生长曲线。
y
Logistic曲线方程为:
ln a
k


1

k aebx
b
k 2
k
1xa
四、其他非线性形式的回归
非线性的回归模型
非线性的回归函数
“非线性”的含义:
(1)非线性的函数 自变量与解释变量之间的非线性
函 数形式。
(2)非线性的回归 参数与随机项的非线性形式。
非线性的回归函数
一、多项式回归 二、对数回归 三、自变量的交互作用 四、其他非线性形式的回归 五*、非线性回归(参数非线性)
一、多项式回归
(b)
改变 X: ln(Y + Y) = 0 + 1ln(X + X)
(a)
相减得: ln(Y + Y) – ln(Y) = 1[ln(X + X) – ln(X)]
于是 或者写成
Y Y

1
X X
1
Y /Y X / X
(small X)
ln(Yi) = 0 + 1ln(Xi) + ui
(a) – (b)可得: ln(Y + Y) – ln(Y) = 1X
于是 或者可以写成
Y Y

1X
1
Y /Y X
(small X)
ln(Yi) = 0 + 1Xi + ui
对于很小的 X,有
1
Y /Y X
100 Y 为 Y 变化的百分数,所以 X 变化一个单
重要概念
利用对数可变换因变量 Y,自变量 X 或者两者(但它们必须都为 正)。下表归纳了这三种情形及其中回归系数1 的解释。每种情形下 因变量和/或自变量取完对数后,再应用 OLS 可估计出1。
情形
回归形式
I
Yi=0+1ln(Xi)+ui
II ln(Yi)=0+1Xi+ui
III ln(Yi)=0+1 ln(Xi)+ui
五*、非线性回归(参数非线性)
Logistic回归 负指数回归 。。。
五*、非线性回归(参数非线性)
负指数回归
Y 0[1 e1( X 2 ) ] u
Ln(TestScore) = 6.336 + 0.0554 ln(Incomei) (0.006) (0.0021)
假设 Income 从$10,000 增加到$1.0554 10% = 0.554%。
如果 TestScore = 650, 意味着测试成绩预计会增加
Yi = 0 + 1ln(Xi) + ui
对于一个很小的X,
1
Y X / X
其中 X 100 表示 X 变化的百分比数, X
X 增加 1% (即 X 变为原来的 1.01 倍)会使 Y 产生 0 .011 的变化。 X 增加 1% ln(X) 增加 0.01
Y 提高 0.011
1 的解释 X 变化 1%引起 Y 变化 0.011 X 变化一个单位(Δ X=1)引起 Y 变化 1001% X 变化 1%引起 Y 变化1%,故1 是 Y 关于 X 的 弹性.
三、自变量之间的交互作用
1、两个二元变量间的交互作用
例如:研究“性别”、“学历”对“收入” 的影响:
Y 0 1D1 2D2 u
一、多项式回归
r = 3时:三次项回归 (cubic model) Y 0 1X 2 X 2 3 X 3 u
一、多项式回归
形式: Y 0 1X 2 X 2 ...r X r u
1、阶数怎么确定?
(1)根据理论背景来确立; (如,成本函数、X对Y有正反两方面影响时)
(b)
设 X 增加X,则 Y + Y = 0 + 1ln(X + X) +ui (a)
(a) – (b):
Y = 1[ln(X + X) – ln(X)]
因此 或
ln(X + X) – ln(X) X ,
X
Y
1
X X
1
Y X / X
(small X)
系数1的经济含义
1、指数函数曲线
指数函数方程有两种形式:
yˆ aebx yˆ abx
y a>0,b>0
a>0,b<0
x
图11.1方yˆ 程 aebx 的图象
二、对数函数曲线
对数函数方程的一般表达式为:
yˆ a b ln x
y
b>0
b<0
x
图11.2 方程yˆ =a+blnx 的图象
Y
位 (X = 1),对应的 Y 变化为 1001%。
X 增加一个单位 ln(Y)增加1
Y 增加 1001%
二、对数回归
3、双对数模型
Ln(Y ) 0 1Ln( X ) u
参数含义: X改变1%引进Y变化百分之几? β1为“弹性”
ln(Yi) = 0 + 1ln(Xi) + ui
(3)多项式回归的参数意义 例如,研究X对Y的边际影响
dY dX
(1 22X
33X 2 ...)
二、对数回归
1、线性对数模型 2、对数线性模型 3、双对数模型
ln(X) 表示 X 的自然对数 对数变换将变量的变化表示为百分率变化。
ln(x+x)

ln(x)
=
ln
1

Y——收入; D1——性别(1——男;0——女) D2——学历(1——大学学历;0——没有)
三、自变量之间的交互作用
1、两个二元变量间的交互作用 交互回归(interaction regression):
Y 0 1D1 2D2 3 (D1 * D2 ) u
学历因素对人们收入的影响;
(2)根据拟合程度的好坏来确定(如,利用spss 的相关功能) 在社会科学领域里,阶数不会太高!
一、多项式回归
形式: Y 0 1X 2 X 2 ...r X r u
(2)多项式的本质 泰勒展开
一、多项式回归
形式: Y 0 1X 2 X 2 ...r X r u
N

1 , 距离焚化炉较近(3公里以内) 0 , 距离焚化炉较远(3公里以外)
案例

案例

案例

案例

同样距离的房屋价格在2000年到 2003年间的变化。
四、其他非线性形式的回归
反函数曲线方程 复合曲线方程方程 幂函数曲线方程 S形曲线方程 生长曲线方程 指数曲线方程 Logistic曲线方程
Ln(TestScore) = 6.336 + 0.0554 ln(Incomei) (0.006) (0.0021)
Income 提高 1%,预计 TestScore 提高 0.0554% 。
增加 0.0554%,(即 Income 变为原来的 1.01 倍,TestScore 增加为原来的 1.000554 倍)
0.00554 650 = 3.6 分。
例如:生产函数
CD生产函数:
Y AK L
对弹性进行估计:
Ln(Y ) LnA LnK LnL u
二、对数回归
注意: 在对变量做对数变换时,该变量的
取值不能出现“负数”!
总结:
非线性回归函数的形式与分类。 回归系数的解释
三、自变量之间的交互作用
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