Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Системы эконометрических уравнений

Эконометрика как учебная дисциплина на современном этапе благодаря своей универсальности и возможности практического использования для анализа реальных экономических объектов является одним из базовых курсов в системе высшего экономического образования.

Если что-то непонятно — вы всегда можете написать мне в WhatsApp и я вам помогу!

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Видео:Cистемы уравнений. Разбор задания 6 и 21 из ОГЭ. | МатематикаСкачать

Cистемы уравнений. Разбор задания 6 и 21 из ОГЭ.  | Математика

Эконометрика

Эконометрика — это статистико-математический анализ экономических отношений.

Сущность эконометрики заключается в модельном описании функционирования конкретной экономической системы (экономики данной страны, спроса-предложения в данное время в данном месте и т.д.). Одним из основных этапов эконометрических исследований является анализ устойчивости построенной модели, отражающей взаимосвязи между экономическими показателями, и проверка ее на адекватность реальным экономическим данным и процессам.

Виды систем эконометрических уравнений

Сложные экономические процессы описывают с помощью системы взаимосвязанных (одновременных) уравнений.

Различают несколько видов систем уравнений, применяемых в эконометрике:

• система независимых уравнений — когда каждая зависимая переменная Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийрассматривается как функция одного и того же набора факторов Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений:

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Для построения такой системы и нахождения ее параметров используется метод наименьших квадратов, применяемый к каждому уравнению в отдельности;

• система рекурсивных уравнений — когда зависимая переменная Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийодного уравнения выступает в виде фактора в другом уравнении:

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Для построения такой системы и нахождения ее параметров используется метод наименьших квадратов, применяемый последовательно к каждому уравнению в отдельности;

• система взаимосвязанных (совместных) уравнений — когда одни и те же зависимые переменные в одних уравнениях входят в левую часть, а другие в правую:

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Такая система уравнений называется структурной формой модели. Для построения таких систем и нахождения их параметров используются косвенный и двухшаговый методы наименьших квадратов.

Возможно эта страница вам будет полезна:

Введем следующие определения:

  • Эндогенные переменные — взаимозависимые переменные, которые определяются внутри системы (модели) Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений.
  • Экзогенные переменные — независимые переменные, которые определяются вне системы Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений.
  • Лаговые эндогенные переменные — эндогенные переменные за предыдущие моменты времени.
  • Предопределенные переменные — экзогенные и лаговые эндогенные переменные системы.
  • Коэффициенты Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийпри переменных — структурные коэффициенты модели.

Система линейных функций эндогенных переменных от всех предопределенных переменных системы — приведенная форма модели:

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

где Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— коэффициенты приведенной формы модели.

Проблема идентификации

При переходе от приведенной формы модели к структурной исследователь сталкивается с проблемой идентификации. Идентификация -это единственность соответствия между приведенной и структурной формами модели.

С позиции идентифицируемости структурные модели можно подразделить на три вида:

  • идентифицируемые;
  • неидентифицируемые;
  • сверхидентифицируемые.

Модель идентифицируема, если все структурные ее коэффициенты определяются однозначно, единственным образом по коэффициентам приведенной формы модели, т. е. если число параметров структурной модели равно числу параметров приведенной формы модели. В этом случае структурные коэффициенты модели оцениваются через параметры приведенной формы модели и модель идентифицируема.

Модель неидентифицируема, если число приведенных коэффициентов меньше числа структурных коэффициентов, и в результате структурные коэффициенты не могут быть оценены через коэффициенты приведенной формы модели.

Модель еверхидентифицируема, если число приведенных коэффициентов больше числа структурных коэффициентов. В этом случае на основе коэффициентов приведенной формы можно получить два или более значений одного структурного коэффициента. В этой модели число структурных коэффициентов меньше числа коэффициентов приведенной формы.

Сверхидентифицируемая модель, в отличие от неидентифицируемой, модели практически решаема, но требует для этого специальных методов исчисления параметров.

Структурная модель всегда представляет собой систему совместных уравнений, каждое из которых требуется проверять на идентификацию. Модель считается идентифицируемой, если каждое уравнение системы идентифицируемо. Если хотя бы одно из уравнений системы неидентифицируемо, то и вся модель считается неидентифицируемой.

Сверхидентифицируемая модель содержит хотя бы одно сверхидентифицируемое уравнение.

Выполнение условия идентифицируемости модели проверяется для каждого уравнения системы. Чтобы уравнение было идентифицируемо, необходимо, чтобы число предопределенных переменных, отсутствующих в данном уравнении, но присутствующих в системе, было равно числу эндогенных переменных в данном уравнении без одного.

Обозначим через Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— число эндогенных переменных в уравнении, а через Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— число предопределенных переменных, отсутствующих в уравнении, но присутствующих в системе. Тогда необходимое условие идентификации отдельного уравнения принимает вид:

  • уравнение идентифицируемо, если Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений;
  • уравнение сверхидентифицируемо, если Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений;
  • уравнение неидентифицируемо, если Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений.

Если необходимое условие выполнено, то далее проверяется достаточное условие идентификации.

Достаточное условие идентификации — определитель матрицы, составленной из коэффициентов при переменных, отсутствующих в исследуемом уравнении, не равен нулю, и ранг этой матрицы не менее числа эндогенных переменных системы без единицы.

Для решения идентифицируемого уравнения применяется косвенный метод наименьших квадратов, для решения сверхидентифицированных -двухшаговый метод наименьших квадратов.

Косвенный МНК состоит в следующем:

• составляют приведенную форму модели и определяют численные значения ее параметров обычным МНК;

• путем алгебраических преобразований переходят от приведенной формы к уравнениям структурной формы модели, получая тем самым численные оценки структурных параметров.

Двухшаговый МНК заключается в следующем:

• составляют приведенную форму модели и определяют численные значения ее параметров обычным МНК;

• выявляют эндогенные переменные, находящиеся в правой части структурного уравнения, параметры которого определяются двухшаговым МНК, и находят расчетные значения этих эндогенных переменных по соответствующим уравнениям приведенной системы;

• обычным МНК определяют параметры структурного уравнения, используя в качестве исходных данных фактические значения предопределенных переменных и расчетные значения эндогенных переменных, стоящих в правой части уравнения.

Решение эконометрических уравнений

Пример задачи с уравнением №4.2.1.

Рассматривается модель протекционизма Сальватора (упрощенная версия):

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— доля импорта в ВВП;
Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— общее число прошений об освобождении от таможенных пошлин; Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— число удовлетворенных прошений об освобождении от таможенных пошлин;

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— фиктивная переменная, равная 1 для тех лет, в которые курс доллара на международных валютных рынках был искусственно завышен, и 0-для всех остальных лет;

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— реальный ВВП;

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— реальный объем чистого экспорта; Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— текущий период; Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— предыдущий период; Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— случайные ошибки. Задание.

  1. Применив необходимое и достаточное условие идентификации определить, идентифицировано ли каждое из уравнений модели.
  2. Определить метод оценки параметров модели.
  3. Записать приведенную форму модели в общем виде.

Решение:

  1. Модель представляет с собой систему взаимосвязанных (одновременных) уравнений. Для ответа на вопрос о способе оценки параметров модели проверим каждое ее уравнение на идентификацию.

Модель включает три эндогенные переменные Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи четыре предопределенные переменные (три экзогенные Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи одну лаговую эндогенную Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений).

Проверим необходимое условие идентификации для уравнений модели.

Это уравнение включает три эндогенные переменные Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи две предопределенные ( Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений). Следовательно, число предопределенных переменных, не входящих в это уравнение, плюс 1, равно числу эндогенных переменных, входящих в уравнение: 2+1=3. Уравнение идентифицировано.

Это уравнение включает три эндогенные переменные Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи одну предопределенную Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений. Следовательно, число предопределенных переменных, не входящих в это уравнение, плюс 1, больше числа эндогенных переменных, входящих в уравнение: 3+1>3. Уравнение сверхидентифицировано.

Это уравнение включает три эндогенные переменные Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи одну предопределенную Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений. Следовательно, число предопределенных переменных, не входящих в это уравнение, плюс 1, больше числа эндогенных переменных, входящих в уравнение: 3+1>3. Уравнение сверхидентифицировано.

Проверим для каждого из уравнений достаточное условие идентификации. Для этого составим матрицу коэффициентов при переменных модели:

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

В соответствии с достаточным условием идентификации определитель матрицы коэффициентов, не входящих в исследуемое уравнение, не должен быть равен нулю, а ранг матрицы должен быть не менее, чем число эндогенных переменных модели минус 1, т.е. в данной задаче больше или равен 3-1=2.

Матрица коэффициентов при переменных, не входящих в уравнение, имеет вид

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Ранг этой матрицы

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Следовательно, для 1 уравнения достаточное условие выполняется, это уравнение точно идентифицируемо. 2 уравнение.

Матрица коэффициентов при переменных, не входящих в уравнение, имеет вид

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Ранг этой матрицы

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

так как она содержит отличный от нуля минор второго порядка

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Следовательно, для 2 уравнения достаточное условие выполняется, это уравнение сверхидентифицируемо. 3 уравнение.

Матрица коэффициентов при переменных, не входящих в уравнение, имеет вид

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Ранг этой матрицы Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений, так как она содержит отличный от нуля минор второго порядка

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Следовательно, для 3 уравнения достаточное условие выполняется, это уравнение сверхидентифицируемо.

  • Таким образом, система в целом сверхидентифицируема, для оценки ее параметров можно применить двухшаговый метод наименьших квадратов.
  • Запишем приведенную форму модели в общем виде:

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Пример задачи с уравнением №4.2.2.

Рассматривается структурная модель вида:

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

  1. Применив необходимое и достаточное условие идентификации определить, идентифицировано ли каждое из уравнений модели.
  2. Определить метод оценки параметров модели.
  3. Записать приведенную форму модели в общем виде.
  4. Исходя из приведенной формы модели уравнений

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

найти структурные коэффициенты модели.

Решение:

  • Модель представляет с собой систему взаимосвязанных (одновременных) уравнений. Для ответа на вопрос о способе оценки параметров модели проверим каждое ее уравнение на идентификацию.

Модель включает три эндогенные переменные Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи три предопределенные переменные (экзогенные Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений).

Проверим необходимое условие идентификации для уравнений модели.

Это уравнение включает две эндогенные переменные ( Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений) и две предопределенные ( Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений). Следовательно, число предопределенных переменных, не входящих в это уравнение, плюс 1, равно числу эндогенных переменных, входящих в уравнение: 1 + 1=2. Уравнение идентифицировано.

Это уравнение включает три эндогенные переменные Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи одну предопределенную Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений. Следовательно, число предопределенных переменных, не входящих в это уравнение, плюс 1, равно числу эндогенных переменных, входящих в уравнение: 2+1=3. Уравнение идентифицировано.

Это уравнение включает две эндогенные переменные (Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений) и две предопределенные ( Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений). Следовательно, число предопределенных переменных, не входящих в это уравнение, плюс 1, равно числу эндогенных переменных, входящих в уравнение: 1 + 1=2. Уравнение идентифицировано. Проверим для каждого из уравнений достаточное условие идентификации.

Для этого составим матрицу коэффициентов при переменных модели:

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Матрица коэффициентов при переменных, не входящих в уравнение, имеет вид

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

что не менее чем число эндогенных переменных системы минус один. Следовательно, для первого уравнения достаточное условие идентификации выполнено, уравнение точно идентифицируемо.

Матрица коэффициентов при переменных, не входящих в уравнение, имеет вид

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

что не менее чем число эндогенных переменных системы минус один. Следовательно, для второго уравнения достаточное условие идентификации выполнено, уравнение точно идентифицируемо.

Матрица коэффициентов при переменных, не входящих в уравнение, имеет вид

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

что не менее чем число эндогенных переменных системы минус один. Следовательно, для третьего уравнения достаточное условие идентификации выполнено, уравнение точно идентифицируемо.

  • Все уравнения системы точно идентифицируемы, следовательно, система в целом точно идентифицируема, для оценки ее параметров может быть применен косвенный метод наименьших квадратов.
  • Запишем приведенную форму модели в общем виде:

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

  • Вычисление структурных коэффициентов модели:

1) из третьего уравнения приведенной формы выразим Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений(так как его нет в первом уравнении структурной формы)

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Данное выражение содержит переменные Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийкоторые входят в правую часть первого уравнения структурной формы модели (СФМ). Подставим полученное выражение Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийв первое уравнение приведенной формы модели (ПФМ)

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Откуда получим первое уравнение СФМ в виде

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

2) во втором уравнении СФМ нет переменных Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений. Структурные параметры второго уравнения СФМ можно будет определить в два этапа.

Первый этап: выразим Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийв данном случае из первого или третьегоуравнения ПФМ. Например, из первого уравнения

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Подстановка данного выражения во второе уравнение ПФМ не решило бы задачу до конца, так как в выражении присутствует Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений, которого нет в СФМ. Выразим Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийиз третьего уравнения ПФМ

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Подставим его в выражение для Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Второй этап: аналогично, чтобы выразить Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийчерез искомые Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений, заменим в выражении Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийзначение Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийна полученное из первого уравнения ПФМ

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Подставим полученные Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийво второе уравнение ПФМ

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

В результате получаем второе уравнение СФМ

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

3) из второго уравнения ПФМ выразим Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений, так как его нет в третьем уравнении СФМ

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Подставим полученное выражение в третье уравнение ПФМ

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

В результате получаем третье уравнение СФМ

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Таким образом, СФМ примет вид

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Пример задачи с уравнением №4.2.3.

Изучается модель вида

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

где Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— валовый национальный доход;

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— валовый национальный доход предшествующего года;

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— личное потребление;

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— конечный спрос (помимо личного потребления); Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— случайные составляющие.

Информация за девять лет о приросте всех показателей дана в таблице 4.2.1.

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Для данной модели была получена система приведенных уравнений

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

  1. Применив необходимое и достаточное условие идентификации, определить, идентифицировано ли каждое из уравнений модели.
  2. Рассчитать параметры первого уравнения структурной модели.

Решение:

  1. В данной модели две эндогенные переменные ( Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений) и две экзогенные переменные ( Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений). Второе уравнение точно идентифицировано, так как содержит две эндогенные переменные и не содержит одну экзогенную переменную из системы. Иными словами, для второго уравнения имеем по счетному правилу идентификации равенство: 2=1 + 1.

Первое уравнение сверхидентифицировано, так как в нем на параметры при Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийналожено ограничение: они должны быть равны. В этом уравнении содержится одна эндогенная переменная Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений. Переменная Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийв данном уравнении не рассматривается как эндогенная, так как она участвует в уравнении не самостоятельно, а вместе с переменной Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений. В данном уравнении отсутствует одна экзогенная переменная, имеющаяся в системе. По счетному правилу идентификации получаем: 1 + 1 = 2: Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений. Это больше, чем число эндогенных переменных в данном уравнении, следовательно, система сверхидентифицирована.

  • Для определения параметров сверхидентифицированной модели используется двухшаговый метод наименьших квадратов.

Шаг 1. На основе системы приведенных уравнений по точно идентифицированному второму уравнению определим теоретические значения эндогенной переменной Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений. Для этого в приведенное уравнение

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

подставим значения Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийимеющиеся в условии задачи. Полученные значения обозначим Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений(табл. 4.2.2).

Шаг 2. По сверхидентифицированному уравнению структурной формы модели заменяем фактические значения Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений, на теоретические Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи рассчитываем новую переменную Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений(табл. 4.2.2).

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Далее к сверхидентифицированному уравнению применяется метод наименьших квадратов. Обозначим новую переменную Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийчерез Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений. Решаем уравнение Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений. С помощью МНК получим Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений. Запишем первое уравнение структурной модели

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Пример задачи с уравнением №4.2.4.

Рассматривается следующая модель:

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

  • Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— расходы на потребление в период Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений;
  • Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— совокупный доход период Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений:
  • Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— инвестиции в период Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений;
  • Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— процентная ставка в период Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений;
  • Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— денежная масса в период Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений;
  • Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— государственные расходы в период Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений;
  • Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— расходы на потребление в период Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений;
  • Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— инвестиции в период Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений;
  • Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— текущий период;
  • Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— предыдущий период;

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— случайные ошибки.

В предположении, что имеются временные ряды данных по всем переменным модели, предложить способ оценки ее параметров.

Как изменится ваш ответ на вопрос п. 1, если из модели исключить тождество дохода?

Решение:

  1. Модель представляет собой систему одновременных уравнений. Для ответа на вопрос о способе оценки параметров модели проверим каждое ее уравнение на идентификацию.

Модель включает четыре эндогенные переменные Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи четыре предопределенные переменные (две экзогенные переменные — Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений( и две лаговые эндогенные переменные — Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений).

Проверим необходимое условие идентификации для уравнений модели.

Это уравнение включает две эндогенные переменные ( Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений) и одну предопределенную переменную (Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений). Следовательно, число предопределенных переменных, не входящих в это уравнение, плюс 1, больше числа эндогенных переменных, входящих в уравнение: 3 + 1 > 2. Уравнение сверхидентифицировано.

Это уравнение включает две эндогенные переменные Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи не включает три предопределенные переменные. Как и 1-е уравнение, оно сверхидентифицировано.

3-е уравнение тоже включает две эндогенные переменные Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийи не включает три предопределенные переменные. Это уравнение сверхидентифицировано.

Это уравнение представляет собой тождество, параметры которого известны. Необходимости в его идентификации нет.

Проверим для каждого из уравнений достаточное условие идентификации. Для этого составим матрицу коэффициентов при переменных модели

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

В соответствии с достаточным условием идентификации определитель матрицы коэффициентов при переменных, не входящих в исследуемое уравнение, не должен быть равен нулю, а ранг матрицы должен быть не менее числа эндогенных переменных модели минус 1, т. е. 4-1=3.

Матрица коэффициентов при переменных, не входящих в уравнение, имеет вид

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Ее ранг равен 3, так как определитель квадратной подматрицы 3×3 этой матрицы не равен нулю

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Достаточное условие идентификации для 1-го уравнения выполняется.

Выпишем матрицу коэффициентов при переменных, не входящих в уравнение

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Ее ранг равен 3, так как определитель квадратной подматрицы 3×3 этой матрицы не равен нулю

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Достаточное условие идентификации для 2-го уравнения выполняется.

Выпишем матрицу коэффициентов при переменных, не входящих в уравнение

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Ее ранг равен трем, так как имеется квадратная подматрица 3×3 этой матрицы, определитель которой не равен нулю.

Достаточное условие идентификации для 3-го уравнения выполняется.

Таким образом, все уравнения модели сверхидентифицированы. Для оценки параметров каждого из уравнений будем применять двухшаговый МНК.

Шаг 1. Запишем приведенную форму модели в общем виде

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

где Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений— случайные ошибки.

Определим параметры каждого из приведенных выше уравнений в отдельности обычным МНК. Затем найдем расчётные значения эндогенных переменных Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравненийиспользуемых в правой части структурной модели, подставляя в каждое равнение приведенной формы соответствующее значение предопределенных переменных.

Шаг 2. В исходных структурных уравнениях заменим эндогенные переменные, выступающие в качестве факторных признаков, их расчетными значениями

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Применяя к каждому из полученных уравнений в отдельности обычный МНК, определим структурные параметры

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Если из модели исключить тождество дохода, число предопределенных переменных модели уменьшится на 1 (из модели будет исключена переменная Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений). Число эндогенных переменных модели также снизится на единицу — переменная Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений, станет экзогенной. В правых частях функции потребления и функции денежного рынка будут находиться только предопределенные переменные. Функция инвестиций постулирует зависимость эндогенной переменной Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений, от эндогенной переменной Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений(которая зависит только от предопределенных переменных) и предопределенной переменной Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений. Таким образом, мы получим рекурсивную систему. Ее параметры можно оценивать обычным МНК, и нет необходимости исследования системы уравнений на идентификацию.

Возможно эти страницы вам будут полезны:

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института

Видео:Система с тремя переменнымиСкачать

Система с тремя переменными

Системы эконометрических уравнений

Пример . Рассмотрим модель зависимости общей величины расходов на питание от располагаемого личного дохода (х) и цены продуктов питания (р):у = а0 + а1х + а2р + ε. Определим класс модели и вид переменных модели: регрессионная модель с одним уравнением; эндогенная переменная — расходы на питание, экзогенные переменные — располагаемый личный доход и цена продуктов питания.

Принципиальные сложности применения систем эконометрических уравнений связаны с ошибками спецификации модели.

Система уравнений в эконометрических исследованиях может быть построена по-разному. Выделяют следующие 3 вида систем уравнений.

  1. Система независимых уравнений, когда каждая зависимая переменная (y ) рассматривается как функция только от предопределенных переменных (х):
    Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений
  2. Система рекурсивных уравнений, когда в каждом последующем уравнении системы зависимая переменная представляет функцию от зависимых и предопределенных переменных предшествующих уравнений:

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

От структурной формы легко перейти к так называемой приведенной форме модели. Число уравнений в приведенной форме равно числу эндогенных переменных модели. В каждом уравнении приведенной формы эндогенная переменная выражается через все предопределенные переменные модели:
Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений
Так как правая часть каждого из уравнений приведенной формы содержит только предопределенные переменные и остатки, а левая часть только одну из эндогенных переменных, то такая система является системой независимых уравнений. Поэтому параметры каждого из уравнений системы в приведенной форме можно определить независимо обычным МНК.
Зная оценки этих приведенных коэффициентов можно определить параметры структурной формы модели. Но не всегда, а только если модель является идентифицируемой.

Видео:15. Однородная система линейных уравнений / фундаментальная система решенийСкачать

15. Однородная система линейных уравнений / фундаментальная система решений

Проблема идентификации

Количество структурных и приведенных коэффициентов одинаково в модели идентифицируемой.

Видео:Способы решения систем нелинейных уравнений. 9 класс.Скачать

Способы решения систем нелинейных уравнений. 9 класс.

Правила идентификации

Ранг данной матрицы равен 1, что меньше К-1=2, следовательно, 1-ое уравнение модели неидентифицированно.
Составим матрицу А для 2-ого уравнения системы. Во 2-ом уравнении отсутствуют переменные y3, x2, х3:
y3 x 2 x3
b13 a 13 0 — в 1-ом уравнении
1 a32 a33 — в 3-ем уравнении
Ранг данной матрицы равен 2, что равно К-1=2, следовательно, 2-ое уравнение модели точно идентифицированно.
Составим матрицу А для 3-его уравнения системы. В 3-ем уравнении отсутствуют переменные y1, x2:
y 1 x 2
1 a12 — в 1-ом уравнении
b21 0 — во 2-ом уравнении
Ранг данной матрицы равен 1, что меньше К-1=2, следовательно, 3-е уравнение модели неидентифицированно.

Сделаем выводы: 1-ое и 3-е уравнения системы неидентифицированны (т.к. не выполняются достаточные условия идентификации, а в случае 1-ого уравнения и необходимое условие также). 2-ое уравнение системы сверхидентифицированно. Следовательно, система в целом является неидентифицируемой.
Для оценки параметров 2-ого уравнения можно применить двухшаговый МНК. Параметры 1-ого и 3-его уравнений определить по коэффициентам приведенной формы нельзя. Поэтому модель должна быть модифицирована.

Видео:Математика Без Ху!ни. Система линейных уравнений. Метод Крамера.Скачать

Математика Без Ху!ни. Система линейных уравнений. Метод Крамера.

Системы эконометрических уравнений

Если экономический процесс не поддаётся описанию посредством одной модели регрессии, то в подобных ситуациях прибегают к построению нескольких эконометрических уравнений, которые в совокупности образуют систему.

В состав системы эконометрических уравнений входят множество зависимых или эндогенных переменных и множество предопределённых переменных (лаговые и текущие независимые переменные, а также лаговые эндогенные переменные).

Системы эконометрических уравнений используются для объяснения текущих значений эндогенных переменных в зависимости от значений предопределённых переменных.

Системы эконометрических уравнений, которые используются в эконометрическом моделировании, подразделяются на три типа.

1. Система независимых эконометрических уравнений вида:

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Данная система характеризуется тем, что каждая эндогенная переменная y является функцией от одних и тех же переменных x;

2. Система рекурсивных эконометрических уравнений вида:

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Данная система характеризуется тем, что в каждом последующем уравнении эндогенная переменная выступает в качестве экзогенной переменной;

3. Система взаимозависимых эконометрических уравнений вида:

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

Данная система характеризуется тем, что эндогенные переменные в одних уравнениях входят в левую часть (т. е. являются результативными переменными), а в других уравнениях – в правую часть (т. е. являются факторными переменными).

В системе взаимозависимых уравнений значения результативных и факторных переменных формируются одновременно под влиянием внешних факторов. Поэтому данная система также называется системой одновременных или совместных уравнений.

В системах независимых и рекурсивных уравнений каждое уравнение может рассматриваться самостоятельно, поэтому оценки неизвестных коэффициентов этих уравнений можно рассчитать с помощью классического метода наименьших квадратов.

В системе одновременных уравнений каждое уравнение не может рассматриваться как самостоятельная часть системы, поэтому оценки неизвестных коэффициентов данных уравнений нельзя определить с помощью классического метода наименьших квадратов, т. к. нарушаются три основных условия применения этого метода:

а) между переменными системы уравнений существует одновременная зависимость, т. е. в первом уравнении системы y1 является функцией от y2, а во втором уравнении уже y2 является функцией от y1;

б) наличие проблема мультиколлинеарности, т. е. во втором уравнении системы y2 зависит от x1, а в других уравнениях обе переменные являются факторными;

в) случайные ошибки уравнения коррелируют с результативными переменными.

Следовательно, если неизвестные коэффициенты системы одновременных уравнений оценивать с помощью классического метода наименьших квадратов, то в результате мы получим смещённые и несостоятельные оценки.

Основной моделью системы одновременных уравнений является модель одновременного формирования спроса Q d и предложения Q s товара в зависимости от его цены P в момент времени t. Данная модель включает в себя три уравнения:

1) уравнение предложения:

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

2) уравнение спроса:

Системы независимых уравнений и системы взаимозависимых уравнений

3) тождество спроса, справедливое при условии, что рынок находится в состоянии равновесия:

Q s t – предложение товара в момент времени t;

Q d t – спрос на товар в момент времени t;

Pt – цена товара в момент времени t;

Pt–1 – цена товара в предшествующий момент времени (t–1);

It – доход потребителей в момент времени t.

📹 Видео

9 класс, 11 урок, Методы решения систем уравненийСкачать

9 класс, 11 урок, Методы решения систем уравнений

Математика | Система уравнений на желтую звездочку (feat Золотой Медалист по бегу)Скачать

Математика | Система уравнений на желтую звездочку (feat  Золотой Медалист по бегу)

Базисные решения систем линейных уравнений (03)Скачать

Базисные решения систем линейных уравнений (03)

ФСР. Система однородных уравнений. Общее решениеСкачать

ФСР.  Система однородных уравнений.  Общее решение

Билеты №32, 33 "Уравнения Максвелла"Скачать

Билеты №32, 33 "Уравнения Максвелла"

Система уравнений VS Система неравенств. ОГЭ по математике №9, 13| Математика TutorOnlineСкачать

Система уравнений VS Система неравенств. ОГЭ по математике №9, 13| Математика TutorOnline

Решение системы неравенств с двумя переменными. 9 класс.Скачать

Решение системы неравенств с двумя переменными. 9 класс.

"Дегенеративный" Искусственный Интеллект или государственное кибернетическое планированиеСкачать

"Дегенеративный" Искусственный Интеллект или государственное кибернетическое планирование

Решение систем уравнений методом подстановкиСкачать

Решение систем уравнений методом подстановки

После этого видео, ТЫ РЕШИШЬ ЛЮБУЮ Систему Нелинейных УравненийСкачать

После этого видео, ТЫ РЕШИШЬ ЛЮБУЮ Систему Нелинейных Уравнений

Базисные решения систем линейных уравнений (01)Скачать

Базисные решения систем линейных уравнений (01)

Решение систем уравнений второго порядка. 8 класс.Скачать

Решение систем уравнений второго порядка. 8 класс.

Способы решения систем нелинейных уравнений. Практическая часть. 9 класс.Скачать

Способы решения систем нелинейных уравнений. Практическая часть. 9 класс.

Фундаментальная система решений системы линейных уравнений ФСР СЛАУСкачать

Фундаментальная система решений системы линейных уравнений ФСР СЛАУ

МЕТОД ПОДСТАНОВКИ 😉 СИСТЕМЫ УРАВНЕНИЙ ЧАСТЬ I#математика #егэ #огэ #shorts #профильныйегэСкачать

МЕТОД ПОДСТАНОВКИ 😉 СИСТЕМЫ УРАВНЕНИЙ ЧАСТЬ I#математика #егэ #огэ #shorts #профильныйегэ
Поделиться или сохранить к себе: