Структурная форма модели эконометрических уравнений

28. Структурная и приведенная формы модели. Идентификация модели

Система совместных, одновременных уравнений (или структурная форма модели) обычно содержит эндогенные и экзогенные переменные.

Эндогенные переменные – это зависимые переменные, число которых равно числу уравнений в системе и которые обозначаются через Структурная форма модели эконометрических уравнений. Экзогенные переменные – это предопределенные переменные, влияющие на эндогенные переменные, но не зависящие от них. Обозначаются через Структурная форма модели эконометрических уравнений.

Классификация переменных на эндогенные и экзогенные зависит от теоретической концепции принятой модели. Экономические переменные могут выступать в одних моделях как эндогенные, а в других как экзогенные переменные. Внеэкономические переменные (например, климатические условия, социальное положение, пол, возрастная категория) входят в систему только как экзогенные переменные. В качестве экзогенных переменных могут рассматриваться значения эндогенных переменных за предшествующий период времени (Лаговые переменные).

Структурная форма модели позволяет увидеть влияние изменений любой экзогенной переменной на значения эндогенной переменной. Целесообразно в качестве экзогенных переменных выбирать такие переменные, которые могут быть объектом регулирования. Меняя их и управляя ими, можно заранее иметь целевые значения эндогенных переменных.

Структурная форма модели в правой части содержит при эндогенных переменных коэффициенты Структурная форма модели эконометрических уравненийи экзогенных переменных – коэффициенты Структурная форма модели эконометрических уравнений, которые называются Структурными коэффициентами модели. Все переменные в модели выражены в отклонениях от среднего уровня, т. е. под Структурная форма модели эконометрических уравненийподразумевается Структурная форма модели эконометрических уравнений, а под Структурная форма модели эконометрических уравнений– соответственно Структурная форма модели эконометрических уравнений. Поэтому свободный член в каждом уравнении системы (3.3) отсутствует.

Использование МНК для оценивания структурных коэффициентов модели дает, как принято считать в теории, смещенные и несостоятельные оценки. Поэтому обычно для определения структурных коэффициентов модели структурная форма модели преобразуется в Приведенную форму модели.

Приведенная форма модели представляет собой систему линейных функций эндогенных переменных от экзогенных:

Структурная форма модели эконометрических уравнений(3.4)

Где Структурная форма модели эконометрических уравнений– коэффициенты приведенной формы модели,

Структурная форма модели эконометрических уравнений– остаточная величина для приведенной формы.

По своему виду приведенная форма модели ничем не отличается от системы независимых уравнений, параметры которой оцениваются традиционным МНК. Применяя МНК, можно оценить Структурная форма модели эконометрических уравнений, а затем оценить значения эндогенных переменных через экзогенные.

Коэффициенты приведенной формы модели представляют собой нелинейные функции коэффициентов структурной формы модели. Рассмотрим это положение на примере простейшей структурной модели, выразив коэффициенты приведенной формы модели через коэффициенты структурной модели.

Для структурной модели вида

Структурная форма модели эконометрических уравнений(3.5)

Приведенная форма модели имеет вид

Структурная форма модели эконометрических уравнений(3.6)

Из первого уравнения (3.5) можно выразить Структурная форма модели эконометрических уравненийследующим образом (ради упрощения опускаем случайную величину):

Структурная форма модели эконометрических уравнений.

Подставляя во второе уравнение (3.5), имеем

Структурная форма модели эконометрических уравнений,

Откуда Структурная форма модели эконометрических уравнений.

Поступая аналогично со вторым уравнением системы (3.5), получим

Структурная форма модели эконометрических уравнений,

Т. е. система (8.5) принимает вид

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Таким образом, можно сделать вывод о том, что коэффициенты приведенной формы модели будут выражаться через коэффициенты структурной формы следующим образом:

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Следует заметить, что приведенная форма модели хотя и позволяет получить значения эндогенной переменной через значения экзогенных переменных, но аналитически она уступает структурной форме модели, так как в ней отсутствуют оценки взаимосвязи между эндогенными переменными.

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

Структурная модель (3.3) в полном виде содержит Структурная форма модели эконометрических уравненийпараметров, а приведенная форма модели в полном виде содержит Структурная форма модели эконометрических уравненийпараметров. Т. е. в полном виде структурная модель содержит большее число параметров, чем приведенная форма модели. Соответственно Структурная форма модели эконометрических уравненийпараметров структурной модели не могут быть однозначно определены из Структурная форма модели эконометрических уравненийпараметров приведенной формы модели.

Чтобы получить единственно возможное решение для структурной модели, необходимо предположить, что некоторые из структурных коэффициентов модели ввиду слабой взаимосвязи признаков с эндогенной переменной из левой части системы равны нулю. Тем самым уменьшится число структурных коэффициентов модели. Уменьшение числа структурных коэффициентов модели возможно и другим путем: например, путем приравнивания некоторых коэффициентов друг к другу, т. е. путем предположений, что их воздействие на формируемую эндогенную переменную одинаково. На структурные коэффициенты могут накладываться, например, ограничения вида Структурная форма модели эконометрических уравнений.

С позиции идентифицируемости структурные модели можно подразделить на три вида:

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 Сверхидентифицируема, 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.

Если обозначить число эндогенных переменных в Структурная форма модели эконометрических уравнений-м уравнении системы через Структурная форма модели эконометрических уравнений, а число экзогенных (предопределенных) переменных, которые содержатся в системе, но не входят в данное уравнение, — через Структурная форма модели эконометрических уравнений, то условие идентифицируемости модели может быть записано в виде следующего счетного правила:

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Для оценки параметров структурной модели система должна быть идентифицируема или сверхидентифицируема.

Рассмотренное счетное правило отражает необходимое, но недостаточное условие идентификации. Более точно условия идентификации определяются, если накладывать ограничения на коэффициенты матриц параметров структурной модели. Уравнение идентифицируемо, если по отсутствующим в нем переменным (эндогенным и экзогенным) можно из коэффициентов при них в других уравнениях системы получить матрицу, определитель которой не равен нулю, а ранг матрицы не меньше, чем число эндогенных переменных в системе без одного.

Целесообразность проверки условия идентификации модели через определитель матрицы коэффициентов, отсутствующих в данном уравнении, но присутствующих в других, объясняется тем, что возможна ситуация, когда для каждого уравнения системы выполнено счетное правило, а определитель матрицы названных коэффициентов равен нулю. В этом случае соблюдается лишь необходимое, но недостаточное условие идентификации.

В эконометрических моделях часто наряду с уравнениями, параметры которых должны быть статистически оценены, используются балансовые тождества переменных, коэффициенты при которых равны Структурная форма модели эконометрических уравнений. В этом случае, хотя само тождество и не требует проверки на идентификацию, ибо коэффициенты при переменных в тождестве известны, в проверке на идентификацию собственно структурных уравнений системы тождества участвуют.

Видео:Системы одновременных эконометрических уравненийСкачать

Системы одновременных эконометрических 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!

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Видео:Эконометрика. Неделя 1. Суть метода наименьших квадратов.Скачать

Эконометрика. Неделя 1. Суть метода наименьших квадратов.

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 Структурная форма модели эконометрических уравненийрассматривается как функция одного и того же набора факторов Структурная форма модели эконометрических уравнений:

Структурная форма модели эконометрических 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 Структурная форма модели эконометрических уравненийодного уравнения выступает в виде фактора в другом уравнении:

Структурная форма модели эконометрических 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:

Структурная форма модели эконометрических 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) Структурная форма модели эконометрических уравнений.
  • Экзогенные переменные — независимые переменные, которые определяются вне системы Структурная форма модели эконометрических уравнений.
  • Лаговые эндогенные переменные — эндогенные переменные за предыдущие моменты времени.
  • Предопределенные переменные — экзогенные и лаговые эндогенные переменные системы.
  • Коэффициенты Структурная форма модели эконометрических уравненийи Структурная форма модели эконометрических уравненийпри переменных — структурные коэффициенты модели.

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

Структурная форма модели эконометрических уравнений

где Структурная форма модели эконометрических 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 Структурная форма модели эконометрических уравнений— число эндогенных переменных в уравнении, а через Структурная форма модели эконометрических уравнений— число предопределенных переменных, отсутствующих в уравнении, но присутствующих в системе. Тогда необходимое условие идентификации отдельного уравнения принимает вид:

  • уравнение идентифицируемо, если Структурная форма модели эконометрических уравнений;
  • уравнение сверхидентифицируемо, если Структурная форма модели эконометрических уравнений;
  • уравнение неидентифицируемо, если Структурная форма модели эконометрических 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):

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Структурная форма модели эконометрических уравнений— доля импорта в ВВП;
Структурная форма модели эконометрических уравнений— общее число прошений об освобождении от таможенных пошлин; Структурная форма модели эконометрических уравнений— число удовлетворенных прошений об освобождении от таможенных пошлин;

Структурная форма модели эконометрических 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;

Структурная форма модели эконометрических уравнений— реальный ВВП;

Структурная форма модели эконометрических уравнений— реальный объем чистого экспорта; Структурная форма модели эконометрических уравнений— текущий период; Структурная форма модели эконометрических уравнений— предыдущий период; Структурная форма модели эконометрических уравненийи Структурная форма модели эконометрических 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 Структурная форма модели эконометрических уравненийи четыре предопределенные переменные (три экзогенные Структурная форма модели эконометрических уравненийи одну лаговую эндогенную Структурная форма модели эконометрических уравнений).

Проверим необходимое условие идентификации для уравнений модели.

Это уравнение включает три эндогенные переменные Структурная форма модели эконометрических уравненийи две предопределенные ( Структурная форма модели эконометрических уравненийи Структурная форма модели эконометрических 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 Структурная форма модели эконометрических уравненийи одну предопределенную Структурная форма модели эконометрических 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 Структурная форма модели эконометрических уравненийи одну предопределенную Структурная форма модели эконометрических 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:

Структурная форма модели эконометрических 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

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Ранг этой матрицы

Структурная форма модели эконометрических уравнений

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

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

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Ранг этой матрицы

Структурная форма модели эконометрических уравнений

так как она содержит отличный от нуля минор второго порядка

Структурная форма модели эконометрических уравнений

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

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

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Ранг этой матрицы Структурная форма модели эконометрических уравнений, так как она содержит отличный от нуля минор второго порядка

Структурная форма модели эконометрических 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:

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Пример задачи с уравнением №4.2.2.

Рассматривается структурная модель вида:

Структурная форма модели эконометрических 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

Структурная форма модели эконометрических 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 Структурная форма модели эконометрических уравненийи три предопределенные переменные (экзогенные Структурная форма модели эконометрических уравнений).

Проверим необходимое условие идентификации для уравнений модели.

Это уравнение включает две эндогенные переменные ( Структурная форма модели эконометрических уравненийи Структурная форма модели эконометрических уравнений) и две предопределенные ( Структурная форма модели эконометрических уравненийи Структурная форма модели эконометрических 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 Структурная форма модели эконометрических уравненийи одну предопределенную Структурная форма модели эконометрических 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 (Структурная форма модели эконометрических уравненийи Структурная форма модели эконометрических уравнений) и две предопределенные ( Структурная форма модели эконометрических уравненийи Структурная форма модели эконометрических 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:

Структурная форма модели эконометрических уравнений

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

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Структурная форма модели эконометрических 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

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Структурная форма модели эконометрических 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

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Структурная форма модели эконометрических 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:

Структурная форма модели эконометрических уравнений

  • Вычисление структурных коэффициентов модели:

1) из третьего уравнения приведенной формы выразим Структурная форма модели эконометрических уравнений(так как его нет в первом уравнении структурной формы)

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Данное выражение содержит переменные Структурная форма модели эконометрических уравненийи Структурная форма модели эконометрических уравненийкоторые входят в правую часть первого уравнения структурной формы модели (СФМ). Подставим полученное выражение Структурная форма модели эконометрических уравненийв первое уравнение приведенной формы модели (ПФМ)

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Откуда получим первое уравнение СФМ в виде

Структурная форма модели эконометрических уравнений

2) во втором уравнении СФМ нет переменных Структурная форма модели эконометрических уравненийи Структурная форма модели эконометрических уравнений. Структурные параметры второго уравнения СФМ можно будет определить в два этапа.

Первый этап: выразим Структурная форма модели эконометрических уравненийв данном случае из первого или третьегоуравнения ПФМ. Например, из первого уравнения

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Подстановка данного выражения во второе уравнение ПФМ не решило бы задачу до конца, так как в выражении присутствует Структурная форма модели эконометрических уравнений, которого нет в СФМ. Выразим Структурная форма модели эконометрических уравненийиз третьего уравнения ПФМ

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Подставим его в выражение для Структурная форма модели эконометрических уравнений

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Второй этап: аналогично, чтобы выразить Структурная форма модели эконометрических уравненийчерез искомые Структурная форма модели эконометрических уравненийи Структурная форма модели эконометрических уравнений, заменим в выражении Структурная форма модели эконометрических уравненийзначение Структурная форма модели эконометрических уравненийна полученное из первого уравнения ПФМ

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Подставим полученные Структурная форма модели эконометрических уравненийи Структурная форма модели эконометрических уравненийво второе уравнение ПФМ

Структурная форма модели эконометрических уравнений

В результате получаем второе уравнение СФМ

Структурная форма модели эконометрических уравнений

3) из второго уравнения ПФМ выразим Структурная форма модели эконометрических уравнений, так как его нет в третьем уравнении СФМ

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Подставим полученное выражение в третье уравнение ПФМ

Структурная форма модели эконометрических уравнений

В результате получаем третье уравнение СФМ

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Таким образом, СФМ примет вид

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Пример задачи с уравнением №4.2.3.

Изучается модель вида

Структурная форма модели эконометрических уравнений

где Структурная форма модели эконометрических уравнений— валовый национальный доход;

Структурная форма модели эконометрических уравнений— валовый национальный доход предшествующего года;

Структурная форма модели эконометрических уравнений— личное потребление;

Структурная форма модели эконометрических уравнений— конечный спрос (помимо личного потребления); Структурная форма модели эконометрических уравненийи Структурная форма модели эконометрических уравнений— случайные составляющие.

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

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Для данной модели была получена система приведенных уравнений

Структурная форма модели эконометрических 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 ( Структурная форма модели эконометрических уравненийи Структурная форма модели эконометрических уравнений) и две экзогенные переменные ( Структурная форма модели эконометрических уравненийи Структурная форма модели эконометрических 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 Структурная форма модели эконометрических уравненийи Структурная форма модели эконометрических уравненийналожено ограничение: они должны быть равны. В этом уравнении содержится одна эндогенная переменная Структурная форма модели эконометрических уравнений. Переменная Структурная форма модели эконометрических уравненийв данном уравнении не рассматривается как эндогенная, так как она участвует в уравнении не самостоятельно, а вместе с переменной Структурная форма модели эконометрических уравнений. В данном уравнении отсутствует одна экзогенная переменная, имеющаяся в системе. По счетному правилу идентификации получаем: 1 + 1 = 2: Структурная форма модели эконометрических 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 Структурная форма модели эконометрических уравнений. Для этого в приведенное уравнение

Структурная форма модели эконометрических уравнений

подставим значения Структурная форма модели эконометрических уравненийи Структурная форма модели эконометрических уравненийимеющиеся в условии задачи. Полученные значения обозначим Структурная форма модели эконометрических уравнений(табл. 4.2.2).

Шаг 2. По сверхидентифицированному уравнению структурной формы модели заменяем фактические значения Структурная форма модели эконометрических уравнений, на теоретические Структурная форма модели эконометрических уравненийи рассчитываем новую переменную Структурная форма модели эконометрических уравнений(табл. 4.2.2).

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Далее к сверхидентифицированному уравнению применяется метод наименьших квадратов. Обозначим новую переменную Структурная форма модели эконометрических уравненийчерез Структурная форма модели эконометрических уравнений. Решаем уравнение Структурная форма модели эконометрических уравнений. С помощью МНК получим Структурная форма модели эконометрических уравнений. Запишем первое уравнение структурной модели

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Пример задачи с уравнением №4.2.4.

Рассматривается следующая модель:

Структурная форма модели эконометрических уравнений

  • Структурная форма модели эконометрических уравнений— расходы на потребление в период Структурная форма модели эконометрических уравнений;
  • Структурная форма модели эконометрических уравнений— совокупный доход период Структурная форма модели эконометрических уравнений:
  • Структурная форма модели эконометрических уравнений— инвестиции в период Структурная форма модели эконометрических уравнений;
  • Структурная форма модели эконометрических уравнений— процентная ставка в период Структурная форма модели эконометрических уравнений;
  • Структурная форма модели эконометрических уравнений— денежная масса в период Структурная форма модели эконометрических уравнений;
  • Структурная форма модели эконометрических уравнений— государственные расходы в период Структурная форма модели эконометрических уравнений;
  • Структурная форма модели эконометрических уравнений— расходы на потребление в период Структурная форма модели эконометрических уравнений;
  • Структурная форма модели эконометрических уравнений— инвестиции в период Структурная форма модели эконометрических уравнений;
  • Структурная форма модели эконометрических уравнений— текущий период;
  • Структурная форма модели эконометрических уравнений— предыдущий период;

Структурная форма модели эконометрических уравненийи Структурная форма модели эконометрических 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 Структурная форма модели эконометрических уравненийи четыре предопределенные переменные (две экзогенные переменные — Структурная форма модели эконометрических уравненийи Структурная форма модели эконометрических уравнений( и две лаговые эндогенные переменные — Структурная форма модели эконометрических уравненийи Структурная форма модели эконометрических уравнений).

Проверим необходимое условие идентификации для уравнений модели.

Это уравнение включает две эндогенные переменные ( Структурная форма модели эконометрических уравненийи Структурная форма модели эконометрических уравнений) и одну предопределенную переменную (Структурная форма модели эконометрических 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 Структурная форма модели эконометрических уравненийи не включает три предопределенные переменные. Как и 1-е уравнение, оно сверхидентифицировано.

3-е уравнение тоже включает две эндогенные переменные Структурная форма модели эконометрических 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

Структурная форма модели эконометрических 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

Структурная форма модели эконометрических уравнений

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

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Достаточное условие идентификации для 1-го уравнения выполняется.

Выпишем матрицу коэффициентов при переменных, не входящих в уравнение

Структурная форма модели эконометрических уравнений

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

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Достаточное условие идентификации для 2-го уравнения выполняется.

Выпишем матрицу коэффициентов при переменных, не входящих в уравнение

Структурная форма модели эконометрических 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

Структурная форма модели эконометрических уравнений

где Структурная форма модели эконометрических уравнений— случайные ошибки.

Определим параметры каждого из приведенных выше уравнений в отдельности обычным МНК. Затем найдем расчётные значения эндогенных переменных Структурная форма модели эконометрических 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

Структурная форма модели эконометрических уравнений

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

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Если из модели исключить тождество дохода, число предопределенных переменных модели уменьшится на 1 (из модели будет исключена переменная Структурная форма модели эконометрических уравнений). Число эндогенных переменных модели также снизится на единицу — переменная Структурная форма модели эконометрических уравнений, станет экзогенной. В правых частях функции потребления и функции денежного рынка будут находиться только предопределенные переменные. Функция инвестиций постулирует зависимость эндогенной переменной Структурная форма модели эконометрических уравнений, от эндогенной переменной Структурная форма модели эконометрических уравнений(которая зависит только от предопределенных переменных) и предопределенной переменной Структурная форма модели эконометрических 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:

Структурная форма модели эконометрических уравнений

Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических уравнений Структурная форма модели эконометрических 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:Различные формы записи одной модели в эконометрикеСкачать

Различные формы записи одной модели в эконометрике

Системы эконометрических уравнений

Вы будете перенаправлены на Автор24

Видео:Эконометрия_л9Скачать

Эконометрия_л9

Характеристика систем независимых и одновременных уравнений

В социальных науках в последнее время всё активнее применяются методы статистических исследований, объектом которых выступают сложные системы. Для того, чтобы дать описание и объяснение механизма их функционирования, недостаточно построить изолированные уравнения регрессии. Как правило, изменение одной переменной сопровождается изменением других переменных.

Отсюда следует, что особо значима проблема описания структуры связей между переменными, которая может быть решена применением системы уравнений. Например, если объектом исследования является спрос, который рассматривается как отношение количества потребляемых товаров и цен на них, в то же время требуется изучить предложение этих товаров. Благодаря этому можно определить искомое равновесное состояние на рынке.

Существуют два основных способа построения системы уравнений.

В самом общем виде система независимых уравнений, где каждая зависимая переменная Y рассматривается как функция одного и того же набора факторов Х, записывается на эконометрическом языке следующим образом:

Рисунок 1. Система независимых уравнений. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

В каждом уравнении, рассматриваемом в самостоятельном порядке, набор факторов Х может варьироваться. Решение этой системы сводится к определению конкретных значений параметров А. Для этого используется широко известный метод наименьших квадратов (МНК), поскольку каждое уравнение этой системы является уравнением регрессии.

Однако этот метод не применим в отношении системы, так называемых, одновременных (совместных, взаимозависимых) уравнений, которая предполагает разное расположение зависимых переменных (в одних уравнениях – в левой части, в других уравнениях – в правой части).

Готовые работы на аналогичную тему

Рисунок 2. Система одновременных уравнений. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Подобную систему уравнений в эконометрической науке зачастую называют структурной формой модели. Каждое из её уравнений не может рассматриваться самостоятельно, а для нахождения их параметров используются специальные методы оценивания.

Видео:Системы эконометрических уравненийСкачать

Системы эконометрических уравнений

Описание структурной и приведенной форм эконометрической модели

Структурная форма модели (то есть система одновременных уравнений) включает в себя две категории переменных:

  • эндогенные (внутренние) переменные, представляющие собой зависимые переменные, которые обозначаются в математической записи как Y, а их число равняется числу уравнений в системе;
  • экзогенные (внешние) переменные, представляющие собой предопределенные переменные, которые оказывают непосредственное влияние на эндогенные переменные, но каким-либо образом не зависят от них, а обозначаются в математической записи как Х.

Самая простая структурная форма модели включает в себя два уравнения: первое – Y1 = B12 ⋅ Y2 + A11 ⋅ X1 + E1, второе – Y2 = B21 ⋅ Y1 + A22 ⋅ X2 + E2. В этой системе уравнений эндогенными переменными являются Y1 и Y2, а экзогенными – Х1 и Х2, а Е1 и Е2 – это свободные члены.

Представленное деление переменных на эндогенные и экзогенные определяется, прежде всего, конкретными аспектами теоретической концепции принятой модели. Так, в одних моделях экономические переменные могут быть рассмотрены в качестве эндогенных переменных, а уже в других – в качестве экзогенных. Экзогенными переменными всегда признаются внеэкономические переменные (например, территориальная удаленность).

Кроме того, эндогенные переменные, характеризующие текущий период, в последующем периоде уже могут использоваться в качестве экзогенных переменных. Например, объем потребления в текущем периоде, помимо прочего, определяется объемами потребления в прошлых годах.

На значения эндогенной переменной оказывает влияние изменение любой экзогенной переменной, что возможно увидеть благодаря структурной формы модели. Она также предоставляет возможность получить целевые значения эндогенных переменных, потому что исследователь может выбрать, изменить и управлять экзогенными переменными (лучше через них выражать объекты регулирования).

В системе одновременных уравнений выделяют такие элементы, как структурные коэффициенты. Коэффициенты при экзогенных переменных обозначаются как А, коэффициенты при эндогенных переменных – как В.

Также имеют место быть свободные члены. Ими обозначаются не учитываемые отклонения теоретически рассчитанных переменных от фактически существующих параметров.

Структурные коэффициенты модели оцениваются посредством применения метода наименьших квадратов. Однако этот метод в результате даёт смещенные и несостоятельные оценки. Чтобы нивелировать это, в эконометрике предлагают преобразовать структурную форму модели в приведенную.

Она предполагает, что система одновременных уравнений будет преобразована в систему независимых уравнений посредством перенесения всех эндогенных переменных в левую часть уравнений, а экзогенных – в правую часть. Тогда уже применение метода наименьших квадратов становится возможным: значения эндогенных переменных могут быть выражены через экзогенные. Однако приведенная форма модели с аналитической точки зрения уступает структурной форме, поскольку в ней не оценивается взаимосвязь между эндогенными переменными.

Для структурной модели существует возможность получения единственно возможного решения. Для этого нужно уменьшить число структурных коэффициентов благодаря приравниванию некоторых из них нулю.

📺 Видео

Эконометрика. Линейная парная регрессияСкачать

Эконометрика. Линейная парная регрессия

Эконометрика Линейная регрессия и корреляцияСкачать

Эконометрика  Линейная регрессия и корреляция

Модель Леонтьева. Теория и решение задачи.Скачать

Модель Леонтьева. Теория и решение задачи.

Эконометрика. Построение модели множественной регрессии в Excel. Часть 1.Скачать

Эконометрика. Построение модели множественной регрессии в Excel. Часть 1.

Встреча с Путиным в общежитии МГУ на Воробьевых горах!Скачать

Встреча с Путиным в общежитии МГУ на Воробьевых горах!

Математика #1 | Корреляция и регрессияСкачать

Математика #1 | Корреляция и регрессия

Корреляционный анализСкачать

Корреляционный анализ

Алгебра 9 класс. Системы уравнений как математические модели реальных ситуацийСкачать

Алгебра 9 класс. Системы уравнений как математические модели реальных ситуаций

Парная регрессия: линейная зависимостьСкачать

Парная регрессия: линейная зависимость

Коэффициент детерминации. Основы эконометрикиСкачать

Коэффициент детерминации. Основы эконометрики

Эконометрика. Моделирование временных рядов. Построение аддитивной модели.Скачать

Эконометрика. Моделирование временных рядов. Построение аддитивной модели.

Эконометрика в Gretl, временные ряды.Скачать

Эконометрика в Gretl, временные ряды.

Эконометрика. Построение модели множественной регрессии в Excel.Скачать

Эконометрика. Построение модели множественной регрессии в Excel.

Эконометрика. Нелинейная регрессия. Степенная функция.Скачать

Эконометрика. Нелинейная регрессия. Степенная функция.
Поделиться или сохранить к себе: