eviews中的蒙特卡洛模拟程序文件
蒙特卡洛模拟的实施步骤
蒙特卡洛模拟的实施步骤简介蒙特卡洛模拟是一种统计模拟方法,通过使用随机数生成器和概率分布函数来模拟和预测随机现象。
这种方法被广泛应用于金融、物理和工程领域,用于解决复杂的问题,如风险评估、资产定价、模拟实验等。
本文将介绍蒙特卡洛模拟的实施步骤,以帮助读者了解和应用这一方法。
步骤一:定义问题在使用蒙特卡洛模拟之前,首先需要明确和定义问题。
清晰地定义问题是蒙特卡洛模拟成功的关键。
问题的定义需要包括目标、变量和约束条件。
目标明确需要解决的问题,例如计算某个金融产品的风险价值或预测某个物理实验的结果。
变量确定与问题相关的变量,这些变量可能是输入和输出变量。
例如,在金融风险评估中,可能需要考虑利率、股票价格等变量。
约束条件定义问题的约束条件,这些条件可能是限制变量的范围或满足一定的条件。
例如,在物理实验中,可能需要考虑材料的物理性质或实验设备的限制。
步骤二:建立模型在蒙特卡洛模拟中,建立模型是非常重要的一步。
模型是通过利用生成的随机数和概率分布函数来模拟随机现象的数学描述。
随机数生成器选择合适的随机数生成器是蒙特卡洛模拟的关键。
随机数生成器需要能够生成服从特定概率分布的随机数。
常用的随机数生成器有伪随机数生成器和真随机数生成器。
概率分布函数根据问题的定义和变量的分布特征,选择合适的概率分布函数。
常用的概率分布函数有均匀分布、正态分布、泊松分布等。
根据变量的不同分布,生成符合相应分布的随机数。
步骤三:生成样本生成样本是蒙特卡洛模拟的核心步骤。
通过使用随机数生成器和概率分布函数,在合理的范围内生成大量的随机样本。
样本的数量越多,模拟结果的准确性越高。
设定样本量根据问题的要求和计算资源的限制,设定样本量。
通常情况下,样本量需要足够大才能保证结果具有可靠性。
生成随机样本使用随机数生成器和概率分布函数,生成符合要求的随机样本。
根据问题的定义和变量的分布特征,逐个生成样本。
步骤四:计算指标在得到符合要求的随机样本之后,需要计算所需的指标。
蒙特卡洛模拟步骤
蒙特卡洛模拟步骤介绍蒙特卡洛模拟是一种基于概率的仿真方法,通过随机抽样和统计分析来解决复杂问题。
它得名于著名赌城蒙特卡洛,因为在蒙特卡洛赌场中使用了类似的概率方法。
蒙特卡洛模拟广泛应用于众多领域,如金融、物理学、工程学等,用于评估风险、预测结果等。
蒙特卡洛模拟步骤步骤一:定义问题在进行蒙特卡洛模拟之前,需要明确所要解决的问题。
问题应该具体明确,包括问题背景、目标和需要考虑的变量。
步骤二:建立模型在蒙特卡洛模拟中,需要建立一个模型来描述问题。
模型可以是数学模型、统计模型或者计算机模型。
模型应该能够描述问题中的各个变量之间的关系。
步骤三:确定参数分布在蒙特卡洛模拟中,需要确定模型中各个参数的概率分布。
参数分布可以根据实际数据来确定,也可以根据经验或专家知识来确定。
常见的参数分布包括正态分布、均匀分布等。
步骤四:生成随机样本蒙特卡洛模拟的核心是生成符合参数分布的随机样本。
可以使用随机数生成器来生成随机样本,确保样本的分布与参数分布一致。
步骤五:运行模拟在蒙特卡洛模拟中,需要运行模拟多次,以获取足够多的样本。
每次运行模拟时,根据随机样本和模型计算得到一个结果。
多次运行模拟的结果可以用于统计分析,得出问题的解。
步骤六:统计分析在蒙特卡洛模拟的最后,需要对多次模拟的结果进行统计分析。
可以计算均值、方差、置信区间等统计指标,以评估模拟结果的可靠性和稳定性。
步骤七:结果解读根据统计分析得到的结果,可以解读问题的答案。
可以得出问题的预测结果、风险评估等。
同时,还可以通过对结果的敏感性分析,评估不同变量对结果的影响。
蒙特卡洛模拟的应用举例例一:投资组合优化在金融领域,蒙特卡洛模拟可以用于投资组合优化。
通过随机生成不同资产的收益率,可以评估不同的投资组合的风险和收益。
通过多次模拟和统计分析,可以找到最佳的投资组合。
例二:工程设计在工程学中,蒙特卡洛模拟可以用于评估工程设计的可靠性。
通过随机生成不同变量的取值,可以模拟工程设计在不同条件下的性能。
monte carlo 模拟方法
monte carlo 模拟方法Monte Carlo模拟方法是一种通过随机抽样和统计分析来解决问题的数值计算方法。
它的名称来源于摩纳哥的蒙特卡洛赌场,因为模拟方法与赌博的不确定性和随机性相似。
在各个领域,Monte Carlo模拟方法被广泛应用于概率论、统计学、物理学、金融学等领域的计算问题中。
Monte Carlo模拟方法的基本思想是通过随机抽样来模拟系统的行为,从而对系统的特性进行估计。
其核心思想是通过大量的随机抽样来近似计算一个问题的解或概率。
与传统的解析方法相比,Monte Carlo模拟方法不需要求解复杂的方程式或模型,而是通过模拟随机事件的发生频率来得出结果。
Monte Carlo模拟方法的步骤主要包括以下几个方面:1. 定义问题:首先需要明确要解决的问题,并将其转化为数学模型或概率模型。
2. 设定输入参数:根据问题的特性,选择合适的参数,并确定它们的概率分布或可能取值范围。
3. 生成随机样本:根据输入参数的概率分布,使用随机数生成器生成一系列随机样本。
4. 模拟系统行为:根据生成的随机样本,模拟系统的行为,并记录感兴趣的结果或变量。
5. 统计分析:对模拟结果进行统计分析,得出问题的解、概率或其他感兴趣的统计量。
6. 改进模型:根据模拟结果,可以对模型进行调整或改进,进一步提高模拟结果的准确性。
Monte Carlo模拟方法的优势在于可以处理各种复杂的问题,尤其是那些无法通过解析方法求解的问题。
它不需要对问题进行简化或做出过多的假设,能够更好地反映实际系统的不确定性和随机性。
此外,Monte Carlo模拟方法还可以提供问题的概率分布、置信区间等信息,帮助决策者做出准确的决策。
Monte Carlo模拟方法的应用十分广泛。
在金融领域,它可以用于估计期权的价格、风险价值等。
在物理学中,它可以用于模拟粒子运动、能量传输等。
在统计学中,它可以用于估计参数的置信区间、假设检验等。
在工程领域,它可以用于分析系统的可靠性、优化设计等。
蒙特卡洛模拟方法
蒙特卡洛模拟方法蒙特卡洛模拟方法(Monte Carlo simulation)是一种基于随机过程的数值计算方法,通过生成大量随机数来模拟实际问题的概率分布和确定性结果。
它的原理是通过随机抽样和统计分析来近似计算复杂问题的解,适用于各种领域的问题求解和决策分析。
蒙特卡洛模拟方法最早于20世纪40年代在核能研究中出现,命名源于摩纳哥的蒙特卡洛赌场,因为其运作原理与赌场的概率计算类似。
它的核心思想是通过大量的重复实验来模拟问题的解空间,并基于统计原理对结果进行分析。
蒙特卡洛模拟方法的应用领域广泛,包括金融、工程、物理、统计学、风险管理等。
在金融领域,蒙特卡洛模拟方法可以用于模拟股票价格的变动,估计期权的价格和价值-at-risk(风险价值),帮助投资者进行风险管理和资产配置。
在工程领域,蒙特卡洛模拟方法可以用于模拟不同参数对产品性能的影响,优化产品设计和工艺流程。
在物理学中,蒙特卡洛模拟方法可以用于模拟粒子运动轨迹,研究核反应和量子系统的行为。
在统计学中,蒙特卡洛模拟方法可以用于估计未知参数的分布和进行概率推断。
1.明确问题:首先需要明确问题的目标和约束条件。
例如,如果要求估计一个金融产品的价值,需要明确产品的特征和市场环境。
2.设定模型:根据问题的特性,建立模型。
模型可以是概率模型、物理模型、统计模型等,用于描述问题的随机性和确定性因素。
3. 生成随机数:根据问题的特点,选择适当的随机数生成方法。
常见的随机数生成方法包括伪随机数生成器、蒙特卡洛(Monte Carlo)方法、拉丁超立方(Latin Hypercube)采样等。
4.进行实验:根据模型和随机数生成方法,进行大量的实验。
每次实验都是一次独立的抽样过程,生成一个样本,用于计算问题的目标函数或约束条件。
5.统计分析:对实验结果进行统计分析,得到问题的解或概率分布。
常用的统计分析方法包括均值、方差、最大值、最小值、分位数等。
还可以进行敏感性分析,评估输入参数对结果的影响程度。
蒙特卡洛模拟
蒙特卡洛模拟风险分析是我们制定的每个决策的一部分。
我们一直面对着不确定,不明确和变异。
甚至我们无法获得信息,我们不能准确的预测未来。
蒙特卡洛模拟( Monte Carlo simulation)让您看到了您决策的所有可能的输出,并评估风险,允许在不确定的情况下制定更好的决策。
什么是蒙特卡洛模拟( Monte Carlo simulation)蒙特卡洛模拟( Monte Carlo simulation)是一种计算机数学技术,允许人们在定量分析和决策制定过程中量化风险。
这项技术被专家们用于各种不同的领域,比如财经,项目管理,能源,生产,工程,研究和开发,保险,石油&天然气,物流和环境。
蒙特卡洛模拟( Monte Carlo simulation)提供给了决策制定者大范围的可能输出和任意行动选择将会发生的概率。
它显示了极端的可能性-最的输出,最保守的输出-以及对于中间路线决策的最可能的结果。
这项技术首先被从事原子弹工作的科学家使用;它被命名为蒙特卡洛,摩纳哥有名的娱乐旅游胜地。
它是在二战的时候被传入的,蒙特卡洛模拟( Monte Carlo simulation)现在已经被用于建模各种物理和概念系统。
蒙特卡洛模拟( Monte Carlo simulation)是如何工作的蒙特卡洛模拟( Monte Carlo simulation)通过构建可能结果的模型-通过替换任意存在固有不确定性的因子的一定范围的值(概率分布)-来执行风险分析。
它一次又一次的计算结果,每次使用一个从概率分布获得的不同随机数集。
根据不确定数和为他们制定的范围,蒙特卡洛模拟( Monte Carlo simulation)能够在它完成计算前调用成千上万次的重复计算。
蒙特卡洛模拟( Monte Carlo simulation)产生可能结果输出值的分布。
通过使用概率分布,变量能够拥有不同结果发生的不同概率。
概率分布是一种用来描述风险分析的变量中的不确定性的更加可行的方法。
EVIEWS蒙特卡洛
第四篇 用EIVEWS 做蒙特卡洛实验(Monte Carlo )怎么样用EVIEWS 做蒙特卡洛实验①呢? 本篇将以Gujarati 的《计量经济学》(Basic Econometrics )第三章最后一个习题3.26为例,进行详细的说明。
希望通过做这个实验,我们能够加深对于这方面的理解:最小二乘估计量具有无偏性质。
一、交待一下要做的事情:(一)先来看一下3.26原题(方便一下没有这本书的小朋友):回到表3.2中所列的10个X 值(这10个值分别是:80,100,120,140,160,180,200,220,240,260。
我加注)。
令125β=和20.5β=。
假定(0,9)i u N ,即i u 遵从均值为0、方差为9的正态分布。
用这两个参数值去产生100个样本,求出1β和2β的100个估计值,然后对这些估计值描图。
从这一蒙特卡罗研究中,你能得出什么结论?(当然是无偏性了哈哈,不过描图以后还发现应该是正态分布的)。
(二)蒙特卡洛实验的步骤:Gujarati 在正文3.9已经举例描述过,该实验的步骤如下: 1. 假定参数有如下的真值:120β=、20.6β=。
2. 选定样本大小,比方说25n = 。
3. 每次观测值固定一个X 值,这样共有25个X 值。
4. 从一张随机数表选出25个数值,且称它们为i u (当今的统计包大多含有内在随机数发生器)。
5. 1β,2β和X 和i u 已知,便可利用(3.9.1)得到25个i Y 值。
[(3.9.1)就是:12i i i Y X u ββ=+⋅+]6. 现在利用如此产生的25个i Y 值,对在第3步中所选的25个X 值做回归,求出最小二乘法估计量1β)和2β)。
7. 假使重复这一实验99次,每次都用相同的1β,2β和X 。
当然,i u 在每次实验中都有所变化,因而在总共的100次实验中,就产生1β,2β的各100个值。
8. 取这100个估计值的均值,并称它们为1β)、2β)。
直接蒙特卡洛模拟方法
直接蒙特卡洛模拟方法蒙特卡洛模拟方法(Monte Carlo simulation)是一种基于概率和统计方法的数值模拟技术,通过随机抽样和概率模型来解决复杂的问题。
它可以模拟各种问题的随机性和不确定性,适用于金融、经济、工程、物理等各种领域。
下面将详细介绍蒙特卡洛模拟的基本原理、步骤和应用。
蒙特卡洛模拟的基本原理是通过随机抽样来模拟一个系统或问题的不确定性。
首先,需要确定一个合适的概率模型,该模型可以以随机变量和概率分布的形式描述系统或问题的不确定性。
然后,通过生成大量的随机数样本,通过计算这些样本的统计特征来近似计算问题的解。
蒙特卡洛模拟的基本步骤如下:1.定义问题:明确需要解决的问题和目标。
2.定义概率模型:建立一个合适的概率模型,用于描述问题的不确定性。
这包括对输入变量和输出变量的概率分布进行建模。
3.生成随机数样本:根据概率模型,生成大量的随机数样本。
这些样本需要符合概率分布的特性。
4.进行模拟计算:使用生成的随机数样本,进行模拟计算。
对每个样本进行计算,并记录计算结果。
5.统计分析:对模拟计算的结果进行统计分析,得到问题的解的近似值。
这可以包括计算均值、方差、分位数等。
6.模型验证与调整:根据模拟计算得到的近似解,与真实的解进行对比,验证模型的准确性。
如果有必要,可以对模型进行调整和改进。
蒙特卡洛模拟方法可以应用于各个领域的问题,下面以金融领域为例进行介绍。
在金融领域,蒙特卡洛模拟方法常常用于风险评估和投资决策。
例如,我们可以使用蒙特卡洛模拟模拟股票价格的随机变动,来评估投资组合的风险和回报。
具体步骤如下:1.定义问题和目标:比如,我们想要评估一个投资组合在未来一年的收益。
2.定义概率模型:通过历史数据,我们可以建立股票价格的概率模型,比如使用几何布朗运动模型描述股票的价格变动。
3.生成随机数样本:根据概率模型,生成大量的随机数样本,模拟未来一年的股票价格变动。
4.进行模拟计算:对每个样本,计算投资组合的收益。
eviews中的蒙特卡洛模拟程序
eviews中的蒙特卡洛模拟程序模拟程序案例例 1,在做抛掷一枚质地均匀的硬币的试验中发“正面朝上”的事件(用 1 表示)和“正面朝下”的事件 A (用 0 表示)的情况。
历史上一些学者得到的具体试验结果如下:现在需要利用 eviews 来模拟上述三位学者的实验。
算法分析:上述三学者的实验均为二项分布的实验,可以直接利用 eviews 产生二项分布随机数的函数@rbinom (n ,p ). 编程如下:workfile binom u 1 2048 series result for !i=0 to 1 smpl 1 2048 series x x(1)=0for !cou=1 to 2048x(!cou)=@rbinom(!i,0.5) next next x.hist2004006008001,0001,200例 2(投掷骰子)(1)投掷一颗质地均匀的骰子,令 X 表示其出现的点数,分析各点数出现的频率的稳定性及变化规律;(2)利用统计的方法,根据“频率的稳定性”规律求投掷一枚质地不均匀的骰子出现某点数的概率;(3)演示随机变量 X 的数学期望的统计意义。
算法分析:根据逆变换法产生来自分布函数F (x )的随机数,就要求出 F-1(y ),其中 F-1(y )=inf{x :F (x )≥y}.0≤y ≤1.质地均匀的骰子各点数出现的频率的分布函数是 F (x )=p (x ≥x )=(i=1)/6,i-1≤x <i ,i=1,2,…,7 可求得F-1(y )=inf{x:F (x )≥y}.0≤y ≤1=i-1,(i-1)/6≤y <i/6,i=1,…,6因而,可先由产生均匀分布随机数的函数 @runif (0,1)抽取 y 值,再来计算 F-1(y )值即可。
程序实现:workfile binom u 1 1000smpl 1 1000series xseries yseries a1series a2series a3series a4series a5series a6for !i=1 to 1000a1(!i)=1/6a2(!i)=2/6a3(!i)=3/6a4(!i)=4/6a5(!i)=5/6a6(!i)=1x(!i)=@runif(0,1)if x(!i)<a1(!i) then y(!i)=1else if x(!i)>=a1(!i) and x(!i)<a2(!i) then y(!i)=2 else if x(!i)>=a2(!i) and x(!i)<a3(!i) then y(!i)=3 else if x(!i)>=a3(!i) and x(!i)<a4(!i) then y(!i)=4 else if x(!i)>=a4(!i) and x(!i)<a5(!i) then y(!i)=5 else if x(!i)>=a5(!i) and x(!i)<a6(!i) then y(!i)=6 else y(!i)=7endifendifendifendifendifendifnexty.hist40801201602001.通过已知总体模型得到多组样本数据,进行多次回归,验证回归结果的特征、性质 最小二乘法的无偏性workfile mc u 1 10 vector(10) v1v1.fill 80, 100,120,140,160,180,200,220,240,260 mtos(v1,x) !b1=25 !b2=0.5 matrix(100,2) f for !k=1 to 100 series u=3*nrnd series y=!b1+!b2*x+u equation eq.ls y=c(1)+c(2)* x f(!k,1)=c(1) f(!k,2)=c(2) next show fexpand 1 100 smpl 1 100 mtos(f,gr)freeze ser01.qqplot freeze ser01.hist freeze ser02.qqplot freeze ser02.hist matrix(1,2) mm(1,1)=@mean(ser01) m(1,2)=@mean(ser02) show m.46.47.48.49.50.51.52.53.54.55Quantiles of SER02Q u a n t i l e s o f N o r m a lQuantiles of SER01Q u a n t i l e s o f N o r m a l蒙特卡洛模拟程序:(最终调试成功)'store monte carle results in a series 'checked 4/1/2004'set workfile range to number of monte carle replicationswfcreate mcarle u 1 100'create data series for x'note: x is fixed in repeated samples'only first 10 observations are used (remaining 90 obs missing)series xx.fill 80,100,120,140,160,180,200,220,240,260'set true parameter values!beta1=2.5!beta2=0.5'set seed for random number generatorrndseed 123456'assign number of replications to a control variable !reps=100'begin loopfor !I=1 to !reps'set sample to estimation samplesmpl 1 10'simulate y data (only for 10 obs)series y=!beta1+!beta2*x+3*nrnd'regress y on a constant and xEquation eq1.ls y c x'set sample to one observationsmpl !I !i'and store each coefficient estimate in a series series b1=eq1.@coefs(1)series b2=eq1.@coefs(2)next'end of loop'set sample to full samplesmpl 1 100'show kernel density eatimate for each coef freeze(gra1) b1.distplot kernel'drow vertical dashline at true parameter value gra1.draw(dashline,bottom,rgb(156,156,156)) !bet a1show gra1freeze(gra2) b2.distplot kernel'draw vertical dashline at true parameter value gra2.draw(dashline,bottom,rgb(156,156,156)) !bet a2show gra2一元回归参数的分布:Subroutine moni (scalar n, scalar sum, scalar param1, scalar param2, scalar type)For !m=1 to nX(!m)=@rnd*100NextFor !n=1 to sumIf type=0 thenFor !m=1 to nU(!m)=@nrndNextEndifIf type=1 thenFor !m=1 to nIf @rnd<0.5 thenU(!m)=@rndElseU(!m)=@rnd*(-1)EndifNextIf type=2 thenU(1)=@nrndFor !m=2 to nU(!m)=u(!m-1)+@nrndNextEndifIf type=3 thenFor !m=1 to nIf @rnd<0.5 thenU(!m)=@nrndElseU(!m)=@nrnd*2EndifNextEndifFor !m=2 to nY(!m)=param1+param2*x(!m)+u(!m) NextEquation eq.ls y c xB1(!n)=eq.@coefs(1)B2(!n)=eq.@coefs(2)EndsubWorkfile moni u 1 10000 Series b1Series b2Series xSeries ySeries uCall moni(100,10000,20,0.8,3) B1.histB2.hist生成季度虚拟变量的程序:wfcreate dumtest q 1970 1990%start = "1972:1"%end = "1979:4"for !i = @dtoo(%start) to @dtoo(%end) %obsstr = @otod(!i)if (@mid(%obsstr, 5, 1) = ":") then%name = "d_" + @left(%obsstr, 4) + "_" +@mid(%obsstr, 6)else%name = "d_" + %obsstrendifsmpl @allseries {%name} = 0smpl {%obsstr} {%obsstr}series {%name} = 1next下面这个执行不了:!n=10000wfcreate cao u 1 !nmatrix(!n,18) mgroup gfor %1 r0 b0 t0 dw0 r20 f0 r1 b1 t1 dw1 r21 f1 r2 b2 t2 dw2 r22 f2series {%1}=0g.add {%1}nextfor !k=1 to !nsmpl 1 122for %1 y0 x0 y1 x1 y2 x2series {%1}=@rnormnextsmpl 2 122x1=x1(-1)+@rnormy1=y1(-1)+@rnormsmpl 2 122x2=2*x2(-1)-x2(-2)+@rnormy2=2*y2(-1)-y2(-2)+@rnormsmpl 1 122for %1 %2 %3 1 y0 x0 7 y1 x1 13 y2 x2 m(!k,{%1})=@cor({%2},{%3}) equation eq.ls {%2} c {%3}m(!k,{%1}+1)=eq.c(2)m(!k,{%1}+2)=eq.@tstats(2)m(!k,{%1}+3)=eq.@dwm(!k,{%1}+4)=eq.@r2m(!k,{%1}+5)=eq.@fnextnextsmpl 1 !Tmtos(m,g)for %1 t0 t1 t2series cao_{%1}=@abs({%1})>=2freeze(statby_{%1}){%1}.statby(nomean,nostd)cao_{%1}nextfor %1 r0 b0 t0 dw0 r20 f0 r1 b1 t1 dw1 r21 f1 r2 b2 t2 dw2 r22 f2freeze(hist_{%1}) {%1}.histnext伪回归相关系数模拟(不行)workfile corr u 1 500series resultfor !i=1 to 500smpl 1 100series x=nrndseries y=nrndseries xxseries yyscalar sum1=0scalar sum2=0for !counter=1 to 100sum1=sum1+x(!counter) sum2=sum2+y(!counter)xx(!counter)=sum1yy(!counter)=sum2nextnextscalar r=@cor(xx,yy)result(!i)=r时变贝塔系数的模拟(执行不了):' BETA.PRG (3/7/2007)' Time varying beta' demonstrates several ways' to obtain beta between assets' 1) constant beta' 2) rolling beta by regression/moving cov/var ' 3) using state space' 4) using multivariate ARCH' Checked 3/20/2007'change path to program path%path = @runpathcd %path' load workfileload fx.wf1' dependent variables of series must be continuoussmpl @allseries y1 = @pch(index)series y2 = @pch(jy)'------------------------------------------------------------------------' calculate the constant beta using OLS'------------------------------------------------------------------------smpl 1990 @lastequation constant_beta.ls y2 c y1series beta_const=c(2)'------------------------------------------------------------------------' calculating time varying beta with rolling regression' for a bi-variate case can use moving cov/var instead' of OLS regression'------------------------------------------------------------------------!ssize = 200seriesbeta_roll=@movcov(y1,y2,!ssize)/@movvar(y1,!ssi ze)' code for running a rolling regression:' commented out right now'!length = @obs(y1)'equation roll_beta.ls y2 c y1'show roll_beta'for !i = 1 to !length-!ssize+1' smpl @first+!i-1 @first+!i+!ssize-2' equation roll_beta.ls y2 c y1' smpl @first+!i+!ssize-2 @first+!i+!ssize-2' beta_roll = roll_beta.@coefs(2)'next'------------------------------------------------------------------------' calculate beta with State Space' via a time-varying coefficient for Y1'------------------------------------------------------------------------smpl 1990 @lastsspace ssbetassbeta.append y2=c(1)+sv1*y1+[var=exp(c(2))] ssbeta.append @state sv1 = sv1(-1)ssbeta.mlssbeta.makestates beta_*rename beta_sv1 beta_ss'------------------------------------------------------------------------' calculate beta with system ARCH' by estimating the covariance and variance of' the two series using Multivariate ARCH'------------------------------------------------------------------------system arbetaarbeta.append y1 = c(1)arbeta.append y2 = c(2)arbeta.arch @Diagvech c(indef) arch(1,indef) garch(1,indef)arbeta.makegarch(name=arch)series beta_arch = arch01_02/arch01'------------------------------------------------------------------------' display the different betas'------------------------------------------------------------------------group betas_ls_roll beta_const beta_rollgroup betas_roll_ss_arch beta_roll beta_ss beta_archshow betas_ls_roll.lineshow betas_roll_ss_arch.line在生成服从某种分布(标准正态分布白噪声序列)的随机序列的基础上 生成各种ARIMA 序列:AR(1)、MA(1)、ARMA(1,1)、ARIMA(1,1,1)⏹Workfile random2 u 1 1000 ⏹Series u=@nrnd ⏹U(1)=0 ⏹Series x1 ⏹X1(1)=0 ⏹Series x2 ⏹X2(1)=0 ⏹Series x3 ⏹X3(1)=0 ⏹Series x4 ⏹X4(1)=0 ⏹Smpl 2 1000 ⏹x1=0.8*x1(-1)+u ⏹X2=u+0.8*u(-1) ⏹X3=0.8*x3(-1)+u+0.8*u(-1) ⏹X4=x4(-1)+x3 ⏹Smpl @all ⏹group my x1 x2 x3 ⏹show my.line-8-44812⏹workfile simu u 1 1000 ⏹series x1=@runif(0,1) ⏹series x2=@runif(0,1) ⏹series x3=@runif(0,1) ⏹group g x1 x2 x3 ⏹g.line ⏹g.bar ⏹scat x1 x2 ⏹sort x1 ⏹genr y=10+2*x1 ⏹y.line ⏹freeze y ⏹y.hist ⏹scalar yy=@mean(y) ⏹scalar yy1=@skew(y) ⏹ scalar yy3=@kurt(y) 0.00.20.40.60.81.0X1X 2。
蒙特卡洛模拟原理及步骤
二、蒙特卡洛模拟原理及步骤(一)蒙特卡洛模拟原理:经济生活中存在大量的不确泄与风险问题,很多确定性问题实际上是不确定与风险型问题的特例与简化,财务笛理、管理会计中同样也存在大量的不确定与风险型问题,由于该问题比较复杂,一般教材对此问题涉及较少,但利用蒙特卡洛模拟可以揭示不确龙与风险型问题的统计规律,还原一个真实的经济与管理客观而貌。
与常用确龙性的数值计算方法不同,蒙特卡洛模拟是用来解决工程和经济中的非确定性问题,通过成千上万次的模拟,涵盖相应的可能概率分布空间,从而获得一左概率下的不同数据和频度分布,通过对大量样本值的统计分析,得到满足一左精度的结果,因此蒙特卡洛模拟是进行不确定与风险型问题的有力武器。
1、由于蒙特卡洛模拟是以实验为基础的,因此可以成为财务人员进行风险分析的“实验库”, 获得大呈:有关财务风险等方而的信息,弥补确左型分析手段的不足,避免对不确左与风险决策问题的误导;2、财务管理、笛理会计中存在大量的不确定与风险型问题,目前大多数教材很少涉及这类问题,通过蒙特卡洛模拟,可以对英进行有效分析,解决常用决策方法所无法解决的难题,更加全而深入地分析不确能与风险型问题。
(二)蒙特卡洛模拟步骤以概率型量本利分析为例,蒙特卡洛模拟的分析步骤如下:1、分析评价参数的特征,如企业经营中的销售数量、销售价格、产品生产的变动成本以及固泄成本等,并根据历史资料或专家意见,确左随机变量的某些统计参数;2、按照一左的参数分布规律,在计算机上产生随机数,如利用EXCEL提供的RAND函数, 模拟量本利分析的概率分布,并利用VLOOKUP寻找对应概率分布下的销售数量、销售价格、产品生产的变动成本以及固定成本等参数;3、建立管理会计的数学模型,对于概率型量本利分析有如下关系式,产品利润=产品销售数量X (产品单位销售价格-单位变动成本)-固左成本,这里需要说明的是以上分析参数不是确定型的,是依据某些概率分布存在的:4、通过足够数量的讣算机仿真,如文章利用RAND、VLOOKUP等函数进行30000次的模拟,得到30000组不同概率分布的各参数的排列与组合,由于模拟的数量比较大,所取得的实验数据具有一定的规律性;5、根据计算机仿真的参数样本值,利用函数MAX. MIN、AVERAGE等,求出概率型量本利分析评价需要的指标值,通过对大量的评价指标值的样本分析,得到量本利分析中的利润点可能的概率分布,从而掌握企业经营与财务中的风险,为财务决策提供重要的参考。
蒙特卡洛仿真法
蒙特卡洛仿真法
蒙特卡洛仿真法(Monte Carlo Simulation)是一种基于随机抽样的数值计算方法,用于模拟和估计复杂系统或过程的行为和特性。
它通过生成大量随机数,并利用这些随机数对系统进行多次模拟,从而获得系统的统计特征或输出结果。
蒙特卡洛仿真法的基本思想是基于概率分布的采样。
首先,需要确定系统中各个变量或参数的概率分布函数。
然后,通过随机生成符合这些概率分布的样本值,来代表系统在不同情况下的可能状态。
接下来,对每个生成的样本进行计算或模拟,得到相应的输出结果。
通过重复这个过程多次(通常是数千或数万次),可以获得大量的样本结果。
根据这些样本结果,可以计算出系统的统计指标,如均值、标准差、概率分布等,从而对系统的行为进行估计和预测。
蒙特卡洛仿真法的优点包括:
1. 能够处理复杂的系统和不确定性问题;
2. 可以提供系统的统计特征和概率分布信息;
3. 适用于难以通过解析方法求解的问题。
蒙特卡洛仿真法在许多领域都有广泛的应用,如金融工程、风险管理、物理科学、工程设计等。
它可以帮助决策者在不确定性环境下进行风险评估、优化设计和决策制定。
需要注意的是,蒙特卡洛仿真法的准确性和可靠性取决于所选择的概率分布函数、抽样次数以及对结果的统计分析方法。
在实际应用中,需要合理选择和验证这些参数和方法,以确保模拟结果的有效性和可靠性。
应用蒙特卡洛方法辅助理解计量经济学原理和方法——基于Eviews程序设计的两个实例
三、 应用 蒙 特 卡洛 方 法 辅助 理 解 计量 经 济 学原
理 和方 法 的两个 实例
蒙特卡洛模拟方法在 计量经济学中的应用建立一个初步的
认识。
二、 蒙特 卡洛方 法简 介 蒙特卡洛方法是一种以概率论与统计学为基础的随机 思想是指当所求问题的解是某个事件的概率, 或者是某个随
E ) 。 ( 严格来说, O S 在 L 估计量无偏性的证明过程中, 只
itp - h n fy e Ote frm=l on o! t
需用到基本 假定Eu=。因 随机干扰 () 0 此, 项即 使违反同方 差 和 无自 相关假定,L 估计量仍然具有无偏性质,只 OS 是不再
具有有效性。
u m= n d f) m ! @
n x et
为了 地把握上述 直观 定理, 们可以 vw 框架下编 我 在Ei s e
写蒙特卡洛模拟程序, 以期近似地验证不同假定下 O S L 估计 量的统计性质。程序的统一方案如下: 假定回归模型为双变量回归模型: + +。 y X u () 1随意设定卢和 p的真实值, : 比如卢=0 9 0 ; 2 和J=. 2 8
一
运用蒙特卡洛方法来辅助 计量经济学教学的实例有很 模型的一个随机样本。重复多次随机抽样, 即可得到模型的
多个随机样本;3根据模型的多个随机样本 , () 利用一定的统
蒙特 卡洛 模拟程序。 通过对这两个程序的 详细解读, 我们将 计方法来处理相应的 数据, 得到我们感兴趣的 统计量的 统计
法, 加深对计量经济学的理解 。这方面的实例有 : 验证最小二乘估 计量的无偏性 、 验证 t 检验 的检 验效果、 模拟异 方
蒙特卡洛模拟法的实施步骤
蒙特卡洛模拟法的实施步骤1. 引言蒙特卡洛模拟法是一种基于随机采样的数值计算方法,适用于处理复杂的统计问题和数学问题。
本文将介绍蒙特卡洛模拟法的实施步骤,以帮助读者理解和应用这一方法。
2. 确定问题在使用蒙特卡洛模拟法之前,首先需要确定要解决的问题。
这可以是一个统计问题、金融风险评估问题、物理模拟问题或其他类型的问题。
在确定问题后,我们可以开始制定蒙特卡洛模拟法的实施步骤。
3. 定义输入与输出接下来,我们需要定义输入和输出变量。
输入变量是指我们希望模拟的随机变量,而输出变量是指我们希望获得的结果。
在蒙特卡洛模拟法中,我们通常需要模拟多次以获得输出变量的统计特性。
4. 确定概率分布在进行蒙特卡洛模拟之前,我们需要确定输入变量的概率分布。
这可以通过统计数据、经验数据或理论上的假设来确定。
常见的概率分布包括正态分布、均匀分布、指数分布等。
根据实际情况选择合适的概率分布,并获得相应的参数。
5. 生成随机数在蒙特卡洛模拟法中,随机数的生成非常重要。
我们需要生成符合所选概率分布的随机数。
具体的方法包括使用随机数表、随机数生成器或其他随机数生成方法。
生成足够数量的随机数是保证模拟结果准确性的关键步骤。
6. 进行模拟实验有了输入变量的概率分布和生成的随机数,我们可以进行模拟实验。
在每次实验中,我们使用生成的随机数代入输入变量的概率分布,得到相应的输入值。
然后,根据所设定的模型或算法,计算输出变量的值。
重复多次实验可以得到输出变量的统计特性。
7. 分析结果在进行了足够多次的模拟实验之后,我们可以对结果进行统计分析。
通过计算均值、方差、置信区间等指标,我们可以得到输出变量的概率分布特性。
这些统计指标有助于我们理解和解释模拟结果,并作出相应的决策。
8. 敏感性分析敏感性分析是蒙特卡洛模拟法的一个重要环节。
在进行模拟实验之后,我们可以对输入变量进行敏感性分析,以确定哪些变量对输出变量的影响最为显著。
常用的敏感性分析方法包括参数敏感性分析和变量敏感性分析。
Monte-Carlo(蒙特卡洛方法)解析
常用的线性同余生成器
Modulus m 2^31-1
=2147483647
2147483399 2147483563
Multiplier a 16807
在 n 次中出现的频率。假如我们取 fn ( A) 作为 p P(A) 的估计,即 pˆ fn ( A) 。
然后取 ˆ
2l afn ( A)
作为
的估计。根据大数定律,当 n 时,
pˆ
fn ( A) a.s.
p.
从而有ˆ 2l P 。这样可以用随机试验的方法求得 的估计。历史上 afn ( A)
(2) 计算 X F -1(U ) ,则 X 为来自 F(x) 分布的随机数.
例 1 :设 X ~ U (a,b) ,则其分布函数为
0
F
(
x)
x b
a a
1,
xa a xb
xb
F -1( y) a (b a) y , 0 y 1
生成 U (0,1) 随机数 U,则 a (b - a)U 是来自
算法实现
许多程序语言中都自带生成随机数的方法, 如 c 中的 random() 函数, Matlab中的rand()函数等。 但这些生成器生成的随机数效果很不一样, 比如 c 中的函数生成的随机数性质就比较差, 如果用 c , 最好自己再编一个程序。Matlab 中的 rand() 函数, 经过了很多优化。可以产生性质很好的随 机数, 可以直接利用。
U (a,b) 的随机数。
例 2:
设 X ~ exp( ) 服从指数分布,则 X 的分布函数为:
Eviews蒙特卡洛模拟
Package Name: TSDGPAuthor:IHS EViews Date: 2011/07/14Add-in Type: GlobalDefault Proc Name: tsdgpDefault Menu Text: Generate time-series dataInterface: Dialog and Command line.This add-in may be used to generate a series that follows either an ARIMA process, or a GARCH process, or a combination of the two.The general data-generating process that is used may be given by:ߜሺݕ௧ሻ=ߙ+ߚܺ௧+ݑ௧[1]ݑ௧=ߩݑ௧ିୀଵ+ߠߝ௧ିୀଵ[2]ߝ௧=ඥℎ௧ݒ௧[3]ℎ௧=߱+߮ߝ௧ିଶெୀଵ+߰ℎ௧ିேୀଵ[4]Where:• ߜሺ݃ሻ is a differencing function that either takes the 0th difference (i.e. no differencing), or thefirst or second difference.• ߙ is the mean equation constant.• ܺ௧ are a set of exogenous variables in the mean equation.• ߩ are the set of AR terms.• ߠ are the set of MA terms. • ݒ௧ is a randomly distributed error term, following either a standard Normal, a t-distribution(with ߣ degrees of freedom), or a GED distribution (with shape parameter ߣ).• ߱ is the variance equation constant.• ߮ are the set of ARCH terms.• ߰ are the set of GARCH terms.This general data-generating process can be used to create simple time-series data. For example, by setting the restrictions ߱=1,ߛ=0,߮=0,߰=0, a standard ARMA(p,q) model can be generated. Similarly, a standard GARCH(m,n) model can be generated by setting ߙ=0,ߚ=0,ߩ=0,ߠ=0,ߛ= 0.Graphical InterfaceWhen you run the add-in from the add-in menu, you will be presented with the following dialog:(1)The name of the series that will be created.(2)The number of run-in observations to create. These observations are discarded. Because thechoice of initial values for the time-series process can impact the data-generated for a long time, it is recommended that a large number of initial observations are not kept as part of the data generating process.(3)The differencing function, ߜሺݕ௧ሻ in [1]. By default 0 is selected, indicating that no differencingwill occur.(4)Seed value for differencing. If differencing other than 0 is selected in (3), an initial value for thedata must be provided.(5)The value of ߙ in [1].(6)A list of ߚܺ௧ in [1]. For example, to include exogenous variables of 3*X + 4*W, you would enter"3*X+4*W"(7)Space delimited list of AR coefficients. For example, to impose an ARMA(3,0) with ߩଵ= 0.1,ߩଶ=0.2,ߩଷ=0.05, you would enter "0.1 0.2 0.05".(8)Space delimited list of AR coefficients. For example, to impose an ARMA(0,2) with ߠଵ= 0.4,ߠଶ=0.2, you would enter "0.4 0.2".(9)The distribution of ݒ௧ - either Normal, t-distribution, or GED.(10)T he distribution parameter. If the t-distribution was chosen in (9), this is the degrees-of-freedom of the t. If the GED was chosen, it is the shape parameter.(11)T he value of ߱ in [4].(12)S pace delimited list of ARCH coefficients. For example, to impose a GARCH(3,0) with ߮ଵ= 0.1,߮ଶ=0.2,߮ଷ=0.05, you would enter "0.1 0.2 0.05".(13)S pace delimited list of GARCH coefficients. For example, to impose a GARCH(0,3) with ߰ଵ=0.1,߰ଶ=0.2,߰ଷ=0.05, you would enter "0.1 0.2 0.05".Command lineSyntax: tsgdp(options) sernameWhere sername is the name of the series you wish to create, and options are:runin="int"Set the number of run-in observations equal to int.diff="key"Set the differencing function. key can be either 0, 1, or 2. Default value is 0. seed="num" Set the differencing seed level equal to num. Default value is 1,000 meanconst="num" Set the value of ߙ.meanexog="str" An expression containing the list of exogenous variables in the meanequation. For example, to include exogenous variables of 3*X + 4*W, youwould enter "3*X+4*W"ar="str" A space delimited list of AR coefficients.ma="str" A space delimited list of MA coefficients.dist="key" Set the distribution of ݒ௧. key can be either "TDIST" or "GED". If this option is not specified, the distribution will be Normal.distparam="num" Set the distribution parameter. Only valid if the dist option has been used. varconst="num Set the value of ߱.arch="str" A space delimited list of ARCH coefficients.garch="str" A space delimited list of GARCH coefficients.Note: if you receive an error message of "Too many arguments in…" when running the add-in from the command line, please update your copy of EViews to the latest version.ExampleThe following example shows how the add-in may be used to generate a complicated ARIMA(1,2,1) model with GARCH(1,2) error terms . Along with generating 50 time series with this pattern, it estimates an equation from each one, and then takes the mean of the coefficients estimated and compares them to the true values. Note that although this example performs a Monte Carlo simulation;, when used in this fashion, the Add-in is extremely inefficient. For generating many (1,000s) of time series, a custom program is recommended rather than the Add-in.create u 10000rndseed 1!reps = 50series x=rndequation eq1matrix(!reps, 8) coefsfor !i=1 to !repstsdgp(diff="2", seed=100, meanconst="2", meanexog="0.3*x", ar="0.1", ma="0.15", varconst="0.8", arch = "0.15", garch="0.2 0.2") yeq1.arch(1,2, c=1e-6, m=5000) d(y,2) c x ar(1) ma(1)rowplace(coefs, @transpose(eq1.@coefs), !i)%msg = @str(!i) + " repititions out of " + @str(!reps) + " (" + @str(!i/!reps*100) + "%)"statusline {%msg}nextvector cmeans = @cmean(coefs)table resultsresults(1,1) = "Monte Carlo simulation of a twice-differenced, ARMA(1,1), GARCH(1,2) model."results(2,1) = "Parameter"results(2,2) = "True Value"results(2,3) = "Estimated value (mean)"results(3,1) = "Alpha"results(4,1) = "Beta"results(5,1) = "Rho"results(6,1) = "Theta"results(7,1) = "Omega"results(8,1) = "Phi"results(9,1) = "Psi_1"results(10,1) = "Psi_2"results(3,2) = 2results(4,2) = 0.3results(5,2) = 0.1results(6,2) = 0.15results(7,2) = 0.8results(8,2) = 0.15results(9,2) = 0.2results(10,2) = 0.2for !i=1 to 8results(!i+2,3) = cmeans(!i) nextshow results。
蒙特卡洛模拟步骤
蒙特卡洛模拟步骤1. 引言蒙特卡洛模拟是一种基于随机抽样的数值计算方法,它通过生成大量的随机样本来近似计算复杂问题的解。
这种方法被广泛应用于金融、物理、工程、生物等领域,可以帮助我们解决那些无法通过解析方法求解的问题。
本文将介绍蒙特卡洛模拟的基本步骤,帮助读者了解如何使用这一方法来解决实际问题。
2. 蒙特卡洛模拟的基本思想蒙特卡洛模拟的基本思想是通过生成大量的随机样本来近似计算问题的解。
这些随机样本可以代表问题中的各种不确定性因素,例如市场波动、材料性质等。
对于给定的问题,我们首先需要确定一个合适的概率分布来描述不确定性因素。
我们使用这个概率分布来生成大量的随机样本。
对于每个样本,我们根据问题定义的计算规则进行计算,并记录下结果。
通过对所有样本结果进行统计分析,我们可以得到问题的近似解以及相应的不确定性估计。
3. 蒙特卡洛模拟的步骤蒙特卡洛模拟的步骤可以总结为以下几个关键步骤:步骤1:定义问题我们需要明确所要解决的问题。
这包括问题的数学模型、输入参数以及目标函数等。
在这一步中,我们还需要确定问题中存在的不确定性因素,并为它们选择合适的概率分布。
步骤2:生成随机样本在蒙特卡洛模拟中,我们通过生成大量的随机样本来代表不确定性因素。
生成随机样本可以使用伪随机数生成器,例如线性同余法或Mersenne Twister算法等。
对于每个不确定性因素,我们需要根据其概率分布生成相应数量的随机数。
这些随机数将作为输入参数用于后续计算。
步骤3:执行计算在这一步中,我们使用生成的随机样本进行计算。
根据问题定义的计算规则,我们对每个样本进行计算,并记录下结果。
步骤4:统计分析在完成所有计算后,我们需要对所有样本结果进行统计分析。
常见的统计指标包括平均值、方差、置信区间等。
通过统计分析,我们可以得到问题的近似解以及相应的不确定性估计。
步骤5:评估结果我们需要对蒙特卡洛模拟的结果进行评估。
这包括与解析解或其他数值方法进行比较,以及对结果的可靠性进行讨论。
蒙特卡洛模拟原理及步骤
蒙特卡洛模拟原理及步骤一、蒙特卡洛模拟的原理1.问题建模:将实际问题抽象为各种随机变量,确定问题的输入和输出。
2.参数估计:根据已知的数据或者专家经验,估计各种随机变量的概率分布函数。
3.生成随机数:根据估计的概率分布函数生成模拟实验所需的随机数。
4.模拟实验:利用生成的随机数进行模拟实验,模拟可能发生的各种情况。
5.统计分析:根据模拟实验的结果,进行统计分析,得出问题的统计结果。
6.结果评估:评估模拟实验的可靠性和有效性,如果结果不理想,可以进行参数调整或者重新建模。
二、蒙特卡洛模拟的步骤1.定义问题:明确问题的目标和需要考虑的因素,确定所需的输入和输出。
2.参数估计:根据已知的数据或者专家经验,对问题中的各个随机变量进行参数估计,包括概率分布的形式和参数的估计。
3.随机数生成:根据已经估计的概率分布函数,生成所需的随机数。
常见的随机数生成方法包括逆变换法、抽样法和拟合法等。
4.模拟实验:根据生成的随机数进行模拟实验,模拟可能发生的各种情况。
实际操作中,可以根据需要进行多次模拟实验,以获得更稳定的结果。
5.统计分析:对模拟实验的结果进行统计分析,包括求均值、方差、置信区间等。
常见的统计分析方法包括频率分析、概率密度估计和分布拟合等。
6.结果评估:对模拟实验的结果进行评估,判断其可靠性和有效性。
可以通过比较模拟结果与实际观测数据的一致性来进行评估,也可以通过敏感性分析来评估模拟结果对输入参数的敏感性。
7.参数调整:如果模拟结果不理想,可以对参数进行调整,重新进行模拟实验;如果问题的建模存在问题,可以重新建模,重新进行模拟实验。
蒙特卡洛模拟的关键是合理地选择模型和概率分布,并根据具体问题进行适当的参数估计和调整。
同时,模拟实验的结果也需要进行统计分析和评估,以保证模拟结果的准确性和可靠性。
蒙特卡洛模拟在金融、工程、物理、生物和环境等领域都有广泛的应用,可以用于风险评估、预测模型、优化设计等方面。
蒙特卡洛模拟法的步骤-概述说明以及解释
蒙特卡洛模拟法的步骤-概述说明以及解释1.引言1.1 概述蒙特卡洛模拟法是一种基于随机数的数值计算方法,用于解决复杂的数学问题和模拟真实世界的现象。
它在各个领域都有广泛的应用,包括金融、物理学、工程学、统计学等。
蒙特卡洛模拟法的核心思想是通过生成大量的随机样本,并统计这些样本的结果来获取问题的解或现象的模拟。
它模拟随机变量的概率分布,以此推断未知参数的分布或评估某种决策的风险。
蒙特卡洛模拟法的步骤可以简单概括为以下几个关键步骤:1. 确定问题或现象的数学模型:首先,需要将问题或现象抽象为数学模型。
这个模型需要描述问题的输入、输出以及各个元素之间的关系。
2. 生成随机样本:通过使用合适的随机数生成方法,生成满足问题模型要求的随机样本。
样本的生成应充分反映问题模型的特征。
3. 计算模型输出:将生成的随机样本代入问题模型,计算出相应的模型输出。
这个输出可能是一个统计量、概率分布或者其他有意义的指标。
4. 统计分析样本结果:对计算得到的模型输出进行统计分析。
可以计算均值、方差等统计指标,也可以对结果进行可视化分析。
5. 得出结论:根据统计分析的结果,可以得出关于问题的解或现象的模拟。
结论可以包括对问题的影响因素的评估、风险的评估等。
蒙特卡洛模拟法的优势在于它能够处理复杂的数学模型和现象,而不需要依赖于精确的解析方法。
它可以通过增加样本数量来提高模拟结果的精度,因此在计算资源充足的情况下能够得到非常准确的结果。
尽管蒙特卡洛模拟法有着许多优势,但也存在一些限制和挑战。
例如,随机样本的生成可能会消耗大量的计算资源和时间;模型的结果可能受到随机样本选择的影响等。
在未来,随着计算机计算能力的不断提升,蒙特卡洛模拟法将在更多的领域得到应用,并且有望进一步发展和优化,以应对更加复杂的问题和模拟需求。
1.2 文章结构文章结构部分应该介绍整篇文章的组成和内容安排,让读者了解到接下来会讲解哪些内容。
以下是文章结构部分的内容示例:文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。
应用蒙特卡洛方法辅助理解计量经济学原理和方法——基于Eviews程序设计的两个实例
(3)重复步骤2的试验足够多次,比如10 000次,把拒绝 原假设的次数累计下来。
(4)计算拒绝原假设的累积次数与试验次数之比,如果 这一比例与选定的显著性水平相差不多,那么即可验证“即 使随机干扰项不服从正态分布,用通常办法所做的参数显著 性t检验也不完全无效”。
所周知,l检验的前提条件是随机干扰项服从正态分布。然而
(5)根据随机干扰项u的生成方式产生100个随机数:
Ⅱl’%’…’Ⅱm;
u(1):@IIlmd
f矗!m=210n
u(!m)=Il(!II卜1)+@nrnd
next
(6)根据步骤l设定的口。和J92的真实值和步骤3得到 的100个x值以及步骤5得到的100个u值,代入总体回
归方程y邛。弗:x+n,从而可以得到100个y的假想观测
2008年第8期 总第27期
经济研究导刊
ECONOMIC RESEARCH GUIDE
No.8.2008 Serial No.27
应用蒙特卡洛方法辅助理解计量经济学原理和方法
——基于Eviews程序设计的两个实例
赵昆
(湘潭大学商学院,湖南湘潭4lll05)
摘要:计量经济学原理和方法通常都是用抽象的数学语言来加以描述的,因而显得晦涩难懂。利用Evie髑软 件所提供的编程语言来设计并运行相应的蒙特卡洛模拟程序,我们可以直观地认识计量经济学中抽象的原理和方 法,加深对计量经济学的理解。这方面的实例有:验证最小二乘估计量的无偏性、验证t检验的检验效果、模拟异方 差问题和自相关问题以及多重共线性问题的后果等。 关键词:计量经济学;Eviews程序设计;蒙特卡洛方法;t检验 中图分类号:F224.O 文献标志码:A 文章编号:1673—29lx(2008)08—0015—04
Eviews的蒙特卡洛与自抽样程序
Eviews的蒙特卡洛与自抽样程序'Program of simulation'Part 1- Program for Monte-Carloequation eq01.ls ce c yd ce(-1)scalar t0=eq01.@tstats(3)equation eq02.ls ce c ydgenr res=resid'Set seed of random number generatorrndseed 456'calculate sizevector(1000) vt=0scalar size=0for !i=1 to 1000genr y=eq02.@coef(1)+eq02.@coef(2)*yd+nrnd equation eq03.ls y c yd y(-1)scalar t=eq03.@tstats(3)vt(!i)=tif t<@qnorm(0.025) thensize=size+1/1000endifif t>@qnorm(0.975) thensize=size+1/1000endifnext'Part2-Program for bootstrap'not standardlizevector(1000) tstats1=0for !i=1 to 1000res.resample res1series y1=eq02.@coef(1)+eq02.@coef(2)*yd+res1 equation eq04.ls y1 c yd y1(-1)tstats1(!i)=eq04.@tstats(3)nextvector(2) quan01=0quan01(1)=@quantile(tstats1,0.025)quan01(2)=@quantile(tstats1,0.975)scalar pt01=0if t0<@quantile(tstats1,0.5) thenfor !i=1 to 1000if t0<@quantile(tstats1,(!i)/1000) thenpt01=2*(!i-1)/1000!i=1001endifnextendifif t0>@quantile(tstats1,0.5) thenfor !i=1 to 1000if t0<@quantile(tstats1,(!i)/1000) thenpt01=2*(1000-!i+1)/1000!i=1001endifnextendif'standardlizevector(1000) tstats2=0genr i=1genr y20=0group group01 i yd ce(-1)stom(group01,x0)for !i=1 to 198vector xt=@rowextract(x0,!i)vector ht=xt*@inverse(@transpose(x0)*x0)*@transpose(xt) y20(!i+1)=res(!i+1)/@sqrt(1-ht(1))delete xt htnextgenr standres=y20-@mean(y20)for !i=1 to 1000standres.resample res2series y2=eq02.@coef(1)+eq02.@coef(2)*yd+res2 equation eq05.ls y2 c yd y2(-1)tstats2(!i)=eq05.@tstats(3)nextvector(2) quan02=0quan02(1)=@quantile(tstats2,0.025)quan02(2)=@quantile(tstats2,0.975)scalar pt02=0if t0<@quantile(tstats2,0.5) thenfor !i=1 to 1000if t0<@quantile(tstats2,(!i)/1000) thenpt02=2*(!i-1)/1000!i=1001endifnextendifif t0>@quantile(tstats2,0.5) thenfor !i=1 to 1000if t0<@quantile(tstats2,(!i)/1000) thenpt02=2*(1000-!i+1)/1000!i=1001nextendif'Part3-Program for bootstrap2'calculate simulation p-value(size)scalar sp=0scalar num=1000for !j=1 to numgenr y4=eq02.@coef(1)+eq02.@coef(2)*yd+nrndequation eq06.ls y4 c yd y4(-1)scalar t1=eq06.@tstats(3)equation eq07.ls y4 c ydgenr res3=resid'not standardlizevector(1000) tstats3=0for !i=1 to 1000res3.resample res4series y5=eq07.@coef(1)+eq07.@coef(2)*yd+res4 equation eq08.ls y5 c yd y5(-1)tstats3(!i)=eq08.@tstats(3)nextvector(2) quan03=0quan03(1)=@quantile(tstats3,0.025)quan03(2)=@quantile(tstats3,0.975)if t1<="">sp=sp+1/numendifif t1>quan03(2) thensp=sp+1/numendif。
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模拟程序案例例 1,在做抛掷一枚质地均匀的硬币的试验中发“正面朝上”的事件(用 1 表示)和“正面朝下”的事件 A (用 0 表示)的情况。
历史上一些学者得到的具体试验结果如下:现在需要利用 eviews 来模拟上述三位学者的实验。
算法分析:上述三学者的实验均为二项分布的实验,可以直接利用 eviews 产生二项分布随机数的函数rbinom (n ,p ). 编程如下:workfile binom u 1 2048 series result for !i=0 to 1 smpl 1 2048 series x x(1)=0for !cou=1 to 2048 x(!cou)=rbinom(!i,0.5) next next x.hist2004006008001,0001,200例 2(投掷骰子)(1)投掷一颗质地均匀的骰子,令 X 表示其出现的点数,分析各点数出现的频率的稳定性及变化规律;(2)利用统计的方法,根据“频率的稳定性”规律求投掷一枚质地不均匀的骰子出现某点数的概率;(3)演示随机变量 X 的数学期望的统计意义。
算法分析:根据逆变换法产生来自分布函数F (x )的随机数,就要求出 F-1(y ),其中 F-1(y )=inf{x :F (x )≥y}.0≤y ≤1.质地均匀的骰子各点数出现的频率的分布函数是 F (x )=p (x ≥x )=(i=1)/6,i-1≤x <i ,i=1,2,…,7 可求得F-1(y )=inf{x:F (x )≥y}.0≤y ≤1=i-1,(i-1)/6≤y <i/6,i=1,…,6因而,可先由产生均匀分布随机数的函数 runif (0,1)抽取 y 值,再来计算 F-1(y )值即可。
程序实现:workfile binom u 1 1000smpl 1 1000series xseries yseries a1series a2series a3series a4series a5series a6for !i=1 to 1000a1(!i)=1/6a2(!i)=2/6a3(!i)=3/6a4(!i)=4/6a5(!i)=5/6a6(!i)=1x(!i)=runif(0,1)if x(!i)<a1(!i) then y(!i)=1else if x(!i)>=a1(!i) and x(!i)<a2(!i) then y(!i)=2 else if x(!i)>=a2(!i) and x(!i)<a3(!i) then y(!i)=3 else if x(!i)>=a3(!i) and x(!i)<a4(!i) then y(!i)=4 else if x(!i)>=a4(!i) and x(!i)<a5(!i) then y(!i)=5 else if x(!i)>=a5(!i) and x(!i)<a6(!i) then y(!i)=6 else y(!i)=7endifendifendifendifendifendifnexty.hist40801201602001.通过已知总体模型得到多组样本数据,进行多次回归,验证回归结果的特征、性质 最小二乘法的无偏性workfile mc u 1 10 vector(10) v1v1.fill 80, 100,120,140,160,180,200,220,240,260 mtos(v1,x) !b1=25 !b2=0.5matrix(100,2) f for !k=1 to 100 series u=3*nrndseries y=!b1+!b2*x+uequation eq.ls y=c(1)+c(2)* x f(!k,1)=c(1) f(!k,2)=c(2) next show fexpand 1 100 smpl 1 100 mtos(f,gr)freeze ser01.qqplot freeze ser01.hist freeze ser02.qqplot freeze ser02.hist matrix(1,2) mm(1,1)=mean(ser01) m(1,2)=mean(ser02) show m.46.47.48.49.50.51.52.53.54.55Quantiles of SER02Q u a n t i l e s o f N o r m a lQuantiles of SER01Q u a n t i l e s o f N o r m a l蒙特卡洛模拟程序:(最终调试成功)'store monte carle results in a series 'checked 4/1/2004'set workfile range to number of monte carle replications wfcreate mcarle u 1 100 'create data series for x'note: x is fixed in repeated samples'only first 10 observations are used (remaining 90 obs missing) series xx.fill 80,100,120,140,160,180,200,220,240,260 'set true parameter values !beta1=2.5 !beta2=0.5'set seed for random number generator rndseed 123456'assign number of replications to a control variable !reps=100 'begin loop for !I=1 to !reps'set sample to estimation sample smpl 1 10'simulate y data (only for 10 obs) series y=!beta1+!beta2*x+3*nrnd 'regress y on a constant and x Equation eq1.ls y c x'set sample to one observation smpl !I !i'and store each coefficient estimate in a seriesseries b1=eq1.coefs(1)series b2=eq1.coefs(2)next'end of loop'set sample to full samplesmpl 1 100'show kernel density eatimate for each coeffreeze(gra1) b1.distplot kernel'drow vertical dashline at true parameter valuegra1.draw(dashline,bottom,rgb(156,156,156)) !beta1show gra1freeze(gra2) b2.distplot kernel'draw vertical dashline at true parameter valuegra2.draw(dashline,bottom,rgb(156,156,156)) !beta2show gra2一元回归参数的分布:Subroutine moni (scalar n, scalar sum, scalar param1, scalar param2, scalar type) For !m=1 to nX(!m)=rnd*100NextFor !n=1 to sumIf type=0 thenFor !m=1 to nU(!m)=nrndNextEndifIf type=1 thenFor !m=1 to nIf rnd<0.5 thenU(!m)=rndElseU(!m)=rnd*(-1)EndifNextEndifIf type=2 thenU(1)=nrndFor !m=2 to nU(!m)=u(!m-1)+nrndNextEndifIf type=3 thenFor !m=1 to nIf rnd<0.5 thenU(!m)=nrndElseU(!m)=nrnd*2EndifNextEndifFor !m=2 to nY(!m)=param1+param2*x(!m)+u(!m) NextEquation eq.ls y c xB1(!n)=eq.coefs(1)B2(!n)=eq.coefs(2)NextEndsubWorkfile moni u 1 10000Series b1Series b2Series xSeries ySeries uCall moni(100,10000,20,0.8,3)B1.histB2.hist生成季度虚拟变量的程序:wfcreate dumtest q 1970 1990%start = "1972:1"%end = "1979:4"for !i = dtoo(%start) to dtoo(%end)%obsstr = otod(!i)if (mid(%obsstr, 5, 1) = ":") then%name = "d_" + left(%obsstr, 4) + "_" + mid(%obsstr, 6) else%name = "d_" + %obsstrendifsmpl allseries {%name} = 0smpl {%obsstr} {%obsstr}series {%name} = 1next下面这个执行不了:!n=10000wfcreate cao u 1 !nmatrix(!n,18) mgroup gfor %1 r0 b0 t0 dw0 r20 f0 r1 b1 t1 dw1 r21 f1 r2 b2 t2 dw2 r22 f2 series {%1}=0g.add {%1}nextfor !k=1 to !nsmpl 1 122for %1 y0 x0 y1 x1 y2 x2series {%1}=rnormnextsmpl 2 122x1=x1(-1)+rnormy1=y1(-1)+rnormsmpl 2 122x2=2*x2(-1)-x2(-2)+rnormy2=2*y2(-1)-y2(-2)+rnormsmpl 1 122for %1 %2 %3 1 y0 x0 7 y1 x1 13 y2 x2m(!k,{%1})=cor({%2},{%3})equation eq.ls {%2} c {%3}m(!k,{%1}+1)=eq.c(2)m(!k,{%1}+2)=eq.tstats(2)m(!k,{%1}+3)=eq.dwm(!k,{%1}+4)=eq.r2m(!k,{%1}+5)=eq.fnextnextsmpl 1 !Tmtos(m,g)for %1 t0 t1 t2series cao_{%1}=abs({%1})>=2freeze(statby_{%1}) {%1}.statby(nomean,nostd)cao_{%1}nextfor %1 r0 b0 t0 dw0 r20 f0 r1 b1 t1 dw1 r21 f1 r2 b2 t2 dw2 r22 f2 freeze(hist_{%1}) {%1}.histnext伪回归相关系数模拟(不行)workfile corr u 1 500series resultfor !i=1 to 500smpl 1 100series x=nrndseries y=nrndseries xxseries yyscalar sum1=0scalar sum2=0for !counter=1 to 100sum1=sum1+x(!counter)sum2=sum2+y(!counter)xx(!counter)=sum1yy(!counter)=sum2nextnextscalar r=cor(xx,yy)result(!i)=r时变贝塔系数的模拟(执行不了):' BETA.PRG (3/7/2007)' Time varying beta' demonstrates several ways' to obtain beta between assets' 1) constant beta' 2) rolling beta by regression/moving cov/var' 3) using state space' 4) using multivariate ARCH' Checked 3/20/2007'change path to program path%path = runpathcd %path' load workfileload fx.wf1' dependent variables of series must be continuous smpl allseries y1 = pch(index)series y2 = pch(jy)'------------------------------------------------------------------------' calculate the constant beta using OLS'------------------------------------------------------------------------smpl 1990 lastequation constant_beta.ls y2 c y1series beta_const=c(2)'------------------------------------------------------------------------' calculating time varying beta with rolling regression' for a bi-variate case can use moving cov/var instead ' of OLS regression'------------------------------------------------------------------------!ssize = 200series beta_roll=movcov(y1,y2,!ssize)/movvar(y1,!ssize) ' code for running a rolling regression:' commented out right now'!length = obs(y1)'equation roll_beta.ls y2 c y1'show roll_beta'for !i = 1 to !length-!ssize+1' smpl first+!i-1 first+!i+!ssize-2' equation roll_beta.ls y2 c y1' smpl first+!i+!ssize-2 first+!i+!ssize-2' beta_roll = roll_beta.coefs(2)'next'------------------------------------------------------------------------' calculate beta with State Space' via a time-varying coefficient for Y1'------------------------------------------------------------------------smpl 1990 lastsspace ssbetassbeta.append y2=c(1)+sv1*y1+[var=exp(c(2))] ssbeta.append state sv1 = sv1(-1)ssbeta.mlssbeta.makestates beta_*rename beta_sv1 beta_ss'------------------------------------------------------------------------' calculate beta with system ARCH' by estimating the covariance and variance of' the two series using Multivariate ARCH'------------------------------------------------------------------------system arbetaarbeta.append y1 = c(1)arbeta.append y2 = c(2)arbeta.arch Diagvech c(indef) arch(1,indef) garch(1,indef)arbeta.makegarch(name=arch)series beta_arch = arch01_02/arch01'------------------------------------------------------------------------' display the different betas'------------------------------------------------------------------------group betas_ls_roll beta_const beta_rollgroup betas_roll_ss_arch beta_roll beta_ss beta_archshow betas_ls_roll.lineshow betas_roll_ss_arch.line在生成服从某种分布(标准正态分布白噪声序列)的随机序列的基础上生成各种ARIMA序列:AR(1)、MA(1)、ARMA(1,1)、ARIMA(1,1,1)⏹Workfile random2 u 1 1000⏹Series u=nrnd⏹U(1)=0⏹Series x1⏹X1(1)=0⏹Series x2⏹X2(1)=0⏹Series x3⏹X3(1)=0⏹Series x4⏹X4(1)=0⏹Smpl 2 1000⏹x1=0.8*x1(-1)+u⏹X2=u+0.8*u(-1)⏹X3=0.8*x3(-1)+u+0.8*u(-1)⏹X4=x4(-1)+x3⏹Smpl all⏹ group my x1 x2 x3 ⏹ show my.line -8-44812⏹workfile simu u 1 1000 ⏹series x1=runif(0,1) ⏹series x2=runif(0,1) ⏹series x3=runif(0,1) ⏹group g x1 x2 x3 ⏹g.line ⏹g.bar ⏹scat x1 x2 ⏹sort x1 ⏹genr y=10+2*x1 ⏹y.line ⏹freeze y ⏹y.hist ⏹scalar yy=mean(y) ⏹scalar yy1=skew(y) ⏹ scalar yy3=kurt(y)0.00.20.40.60.81.0X1X 2。