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1、计量经济学第六章异方差性现在学习的是第1页,共18页一、出现异方差时的OLS估计n如果 ,则存在异方差。n以一元线性回归为例:yi=0+1xi+i仍是线性无偏估计量回归系数的OLS估计仍是线性无偏估计量,但不再有效。回归系数的OLS估计的置信区间以及通常的t和F检验无效。即在同方差假设下的计算值,是实际方差的有偏估计现在学习的是第2页,共18页二、异方差性的侦察n非正式方法:n根据所研究问题的性质就可作出定性判断。n残差分析:通过残差散点图,检查 是否呈现任何系统样式n以因变量的拟合值(或某个解释变量)为横坐标,残差平方为纵坐标,将n个样本点的值描在坐标系中。根据这n个点的分布情况,可以寻找模
2、型错误或方差不相同的证据。现在学习的是第3页,共18页残差散点图例无趋势,满足假定。误差随 的增加而增加000误差呈规律性变化,原因可能是模型不适合,也可能是缺少某些重要值变量0现在学习的是第4页,共18页二、异方差性的侦察n正式方法:检验随机误差项的方差与解释变量观测值之间的相关性。n帕克(Park)检验n先做OLS回归,不考虑异方差性问题。n从OLS回归中获得 ,作下述回归:如果统计上显著,就表明数据中有异方差性,如果不显著,则可接受同方差假设。现在学习的是第5页,共18页二、异方差性的侦察n斯皮尔曼(Spearman)等级相关检验n做OLS回归求出残差ein将ei和xi分别排秩,然后计算
3、斯皮尔曼等级相关系数rsn计算t统计量:服从n-2的t分布如果t大于临界值,则可认为存在异方差,否则,接受同方差假设。现在学习的是第6页,共18页例1 等级相关检验n估计组合证券理论中的资本市场线:Ei=1+2i+i n其中:Ei组合证券的预期回报率,i是回报的标准差。数据如表。做异方差检验。n步骤:n结果:rs=0.333 n=10n检验统计量:t不显著,可认为不存在异方差。现在学习的是第7页,共18页二、异方差性的侦察n格莱泽(Glejser)检验对大样本一般能给出令人满意的结果现在学习的是第8页,共18页二、异方差性的侦察n怀特(White)的一般异方差性检验n以二元回归为例:yi=1+
4、2x2i+3x3i+i 怀特检验步骤如下:1.对给定数据作OLS估计,并获得残差。2.作如下辅助回归:可引入高次方可引入高次方项项3.求辅助回归的R2,则 nR22 渐进服从自由度等于辅助回归元个数的2分布,本例中有5个回归元,故有5个自由度。如果nR2显著,则原回归有异方差性。现在学习的是第9页,共18页三、已知时的异方差修正n以一元回归为例:yi=1+2xi+i n用i除上式得:n 对上式进行OLS估计,即最小化如下函数:n 就可得到1,2的最优线性无偏估计,因为:加权最小二乘法加权最小二乘法现在学习的是第10页,共18页注意注意:新方程的截矩项和斜率系数与原方程对调了四、未知时的异方差修
5、正n当误差项方差随一个自变量变化n仍以一元回归为例:yi=1+2xi+i 现在学习的是第11页,共18页四、未知时的异方差修正注意注意:新方程是一个过原点回归现在学习的是第12页,共18页例 美国产业R&D支出与销售量n1988年美国18个工业群体相对于销售量的R&D费用如表,研究R&D支出与销售量的关系。nRDi=0+1salei+i现在学习的是第13页,共18页同方差假设检验1、Park检验无法拒绝同方差性现在学习的是第14页,共18页同方差假设检验2、Glejser检验t=(0.8525)(2.0931)R2=0.2150t=(-0.5032)(2.3704)R2=0.2599t=(3.
6、7601)(-1.6175)R2=0.1405 和表明,可以拒绝同方差性(存在异方差)现在学习的是第15页,共18页异方差的修正两个斜率系数的估计值相差不大两个r2不能直接相比现在学习的是第16页,共18页四、未知时的异方差修正nWhite的异方差-一致估计量n异方差的存在使OLS的方差估计既有偏又不一致,使我们的统计推断不再合理。White提出一个获得OLS方差和协方差一致估计的方法异方差-一致估计量(Heteroskedasticity-consistent covariance)。以此为基础做假设检验,比OLS好。n此方法对大样本情形成立。现在学习的是第17页,共18页四、未知时的异方差修正nWhite的异方差-一致估计量例:仍用美国R&D支出例。OLS估计:异方差-一致估计现在学习的是第18页,共18页