第十章联立方程模型(计量经济学-北京大学,岳昌君)

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计量经济学-联立方程计量经济学模型的系统估计

金融学领域的应用来自01金融市场波动性研究
利用联立方程模型，可以分析金融市场波动性的成因和传导机制，如市
场风险、信用风险和流动性风险等。
02 03
资产配置与投资组合优化
通过构建包含多个资产类别的计量模型，可以研究不同资产之间的相关性、风险收益特征和投资者偏好，为资产配置和投资组合优化提供决策支持。
2
货币政策效果评估
通过构建包含多个方程的计量经济学模型，可以评估货币政策对产出、就业、通胀等宏观经济指标的影响，为政策制定提供科学依据。
3
国际经济关系研究
系统估计方法可用于分析国际贸易、国际投资和国际金融等宏观经济现象，揭示不同国家之间经济的相互依存和影响因素。
微观经济学领域的应用
劳动力市场分析
03
系统估计方法介绍
最小二乘法（OLS）
01 最小二乘法是计量经济学中最常用的估计方法之一。
02
它通过最小化残差平方和来估计模型参数。
03 在满足经典假设条件下，OLS估计量具有无偏性、一致性和有效性等优良性质。
工具变量法（IV）
1
工具变量法用于解决内生性问题，即解释变量与误差项相关的问题。
联立方程模型的应用范围
广泛应用于宏观经济、微观经济、劳动经济、国际经济等领域的研究。
系统估计的目的和意义
系统估计的定义
系统估计是指对联立方程模型中的所有方程进行同时估计的方法。
系统估计的目的
通过同时估计所有方程，得到更加准确和一致的参数估计结果，进而对经济现象进行更加深入的分析和预测。
系统估计的意义
2SLS可以在一定程度上减轻内生性问题，但也可能导致估计效率降低。
三阶段最小二乘法（3SLS）

计量经济学之联立方程模型

计量经济学之联立方程模型引言联立方程模型（Simultaneous Equation Model，简称SEM）是计量经济学中的一个重要分析工具，用于研究多个经济变量之间的相互关系。

通过建立一组方程，可以理解变量之间的联动效应，并进行预测和政策分析。

本文将介绍联立方程模型的基本概念、建模步骤和常见的估计方法等内容。

基本概念联立方程模型的定义联立方程模型是指由多个方程组成的一种数学模型，用于描述多个经济变量之间的关系。

每个方程都包含一个因变量和若干个解释变量，以及一个误差项。

联立方程模型的核心思想是通过解方程组，得到各个变量的估计值，进而分析它们之间的关系。

基本假设在建立联立方程模型时，需要对变量之间的关系进行假设。

常见的基本假设有：1.线性关系假设：方程中的变量之间的关系是线性的。

2.独立性假设：各个方程中的误差项是独立的，即它们之间不存在相关性。

3.零条件均值假设：解释变量的条件均值为零，即解释变量的期望与误差项无关。

4.同方差假设：各个方程中的误差项方差相等。

建模步骤建立联立方程模型的步骤如下：步骤一：确定变量根据研究主题和数据可获得的变量，确定需要建立模型的变量集合。

步骤二：构建方程根据经济理论和实际问题，构建联立方程模型的方程形式。

每个方程包含一个因变量和若干个解释变量。

步骤三：参数估计通过收集数据，对联立方程模型进行参数估计。

常用的估计方法有最小二乘估计（Ordinary Least Squares，简称OLS）和广义矩估计（Generalized Method of Moments，简称GMM）等。

步骤四：模型诊断对估计得到的模型进行诊断，检验模型的拟合优度、参数显著性和误差项的假设等。

常见的诊断方法有虚拟变量检验、异方差性检验和序列相关性检验等。

步骤五：模型解释与政策分析根据估计得到的模型结果，解释各个变量之间的关系，并进行政策分析。

可以利用模型进行预测和模拟，评估不同政策对经济变量的影响。

第十章__联立方程组模型

第十一章联立方程组模型讫今为止我们讨论的都是单一方程计量经济模型，但有的经济问题的计量需要运用联立方程模型。

本章介绍联立方程模型的基础知识，包括联立方程模型的概念和类型、联立方程模型的识别问题及识别的方法、联立方程的估计方法等。

第一节联立方程模型及其偏倚一、联立方程模型的性质单一方程模型中只有一个被解释变量，而有一个或多个解释变量，这类模型最主要的特征是被解释变量与解释变量间为一种单向的因果关系，通常解释变量是变化的原因，被解释变量是变化的结果。

单一方程模型中所研究的对象是单一的变量。

但是，经济现象是错综复杂的，许多情况下所研究的问题不只是一个单一的变量，而是一个由多变量构成的经济系统。

在经济系统中多个经济变量之间可能存在着双向的或多向的因果关系。

例如，对某种商品的需求量Q 的研究中，商品需求量Q 受到商品价格P 的影响，同时商品价格P 又受到商品需求量Q 的影响，这时需求量Q 与价格P 是相互影响，存在着双向的因果关系。

在这种情况下，只用单一方程已经不能正确反映经济系统中诸多因素间的复杂关系了，而需要采用能够表现互为因果关系的联立方程模型。

所谓联立方程模型是指用若干个相互关联的单一方程，同时去表示一个经济系统中经济变量相互联立依存性的模型，即用一个联立方程组去表现多个变量间互为因果的联立关系。

联立方程组中每一个单一方程中包含了一个或多个相互关联的内生变量，每一个方程的被解释变量都是内生变量，解释变量则可以是内生变量，也可以是外生变量。

联立方程模型也称为联立方程组模型。

例如，商品需求与价格的模型，根据经济理论，商品的需求量Q 受商品的价格P 和消费者的收入X 等因素的影响，可建立需求模型：t t t t u X P Q +++=210ααα （11.1）同时，该商品价格P 也受商品需求量Q 和其他代用商品价格*P 的影响，又可建立价格模型：t t t t v P Q P +++=*210βββ （11.2） (11.1)和(11.2)式中的商品需求Q 与商品价格P ，事实上存在双向因果关系，不能只用单一方程模型去描述这种联立依存性，而需要把两个单一方程组成一个联立方程组，同时去研究商品的需求量Q 和商品价格P 的数量关系和变化规律，从而形成如下联立方程模型：t t t t tt t t v P Q P u X P Q +++=+++=*210210βββααα （11.3）又如，凯恩斯宏观经济模型，设变量有国民总收入Y 、消费C 、投资I 、政府支出G 。

联立方程计量经济学模型

C t 0 1Yt 1t I t 0 1Yt 2Yt 1 2t Y C I G t t t t
§6.3 联立方程计量经济学模型的识别
一、识别的概念
Ct 0 1Yt 1t I t 0 1Yt 2t Y C I t t t t 1,2, , n
• 内生变量既作为被解释变量，又可以在不同的方程中作为解释变量。
C t 0 1Yt 1t I t 0 1Yt 2Yt 1 2 t Y C I G t t t t
一般情况，内生变量满足
Cov(Yi , i ) 0 即 E (Yi , i ) 0 因为 Cov(Yi , i ) E（Yi E (Yi )） ( i E( i )) E( （Yi E (Yi )）i ) E(Yi i ) - E(Yi )E(i ) E (Yi i )
⒊完备的结构式模型
• 具有g个内生变量、k个先决变量、g个结构方程的模型被称为完备的结构式模型。即每个内生变量都分别由一个方程来描述，结构方程的数目等于内生变量的数目。
⒋完备的结构式模型的矩阵表示
• 习惯上用Y表示内生变量，X表示先决变量，μ 表示随机项，β 表示内生变量的结构参数，γ 表示先决变量的结构参数
11 12 1g 22 2 g 21 g1 g 2 gg
11 12 1k 21 22 2k g1 g 2 gk
简化式模型：⒈定义
• 用所有先决变量作为每个内生变量的解释变量，所形成的模型称为简化式模型。 • 不反映经济系统中变量之间的直接关系。 • 简化式模型中作为解释变量的变量中没有内生变量，可以采用OLS估计每个方程的参数。 • 简化式模型中每个方程称为简化式方程，方程的参数称为简化式参数。

计量经济学第十章联立方程组模型

第十章联立方程组模型第一节联立方程组模型概述一、问题的提出1、单一方程模型存在的条件是单向因果关系。

2、对于变量之间存在的双向因果关系，则需要建立联立方程组模型。

3、经济现象的表现多以系统或体系的形式进行，仅用单一方程来反映存在局限性。

二、联立方程组的概念1、联立方程组模型的定义。

由一个以上的相互联系的单一方程组成的系统（模型），每一个单一方程中包含了一个过多个相互联系（相互依存）的内生变量。

联立方程组表现的是多个变量间互为因果的联立关系。

联立方程组与单一方程的区别是估计联立方程组模型的参数必须考虑联立方程组所能提供的信息（包括联立方程组里方程之间的关联信息），而单一方程模型的参数估计仅考虑被估计方程自身所能提供的信息。

2、联立方程组模型的例子。

（1）一个均衡条件下市场供给与需求的关系。

)3()2(0)1(012101110s i d i ii s i ii d i Q Q u P Q u P Q =>++=<++=βββααα 称（1）式为需求方程，（2）式为供给方程，（3）式为供需均衡式；d i Q 表示需求量，s i Q 表示供给量，i P 表示价格，i i u u 21,分别为（1）式和（2）式的随机误差项。

按照经济学基本原理，商品的供给与商品的需求共同作用于价格，反过来，价格也要分别决定商品的供给与需求。

这就是方程（1）与方程（2）的作用机制，如果考虑了均衡条件，这又是方程（3）的作用。

因此，通过这一联立方程组将上述商品的供需与价格的相互作用过程得到了反映。

（2）一个凯恩斯宏观经济模型。

011012(4)(5)(6)t t tt t tt t t t C Y u I Y u T C I G ββαα=++=++=++ 式中，C 表示消费，Y 表示国民总收入（又GDP ，实际上它们是有区别的），I 表示私人投资，G 表示政府支出，u1、u2分别为消费函数和投资函数中的随机误差项。

《计量经济学》-联立方程模型

γ 2k
X
kt
u2t
L L L L L L
bg1Y1t b Y g2 2t L b Y gg gt γ X g1 1t γ X g2 2t L γ X gk kt ugt
结构方程的个数等于内生变量的个数，称为完备模型
10
结构型的矩阵表示（一）
b11 b12 L
b21
b22
L
L L L
c5
a2b1 a b
,
c6
a3b1 a b
17
1.结构方程的识别
恰好识别：通过简化模型的参数估计值和参数关系式可以得到结构方程的参数估计值的惟一解，该结构方程恰好识别
过度识别：通过简化模型的参数估计值和参数关系式可以得到结构方程的参数估计值的多个解，该结构方程过度识别
不可识别：通过简化模型的参数估计值和参数关系式可以得不到结构方程的参数估计值，该结构方程不可识别
u1t
u2
t
Ut
u
BYt ΓXt Ut
或
B
Γ
Yt Xt
Ut
12
2. 简化型
Ct
a1b2 1 a1
b1
Yt 1
a1 1 a1
b1
Gt
u1t
a1u2t b1u1t 1 a1 b1
It
b2 ( 1
1 a1 ) a1 b1
Yt
1
b1 1 a1 b1
Gt
u2 t
第九章
联立方程模型
主要内容
联立方程模型的概念联立方程模型的形式模型的识别联立方程模型的参数估计
2
一. 联立方程模型的概念
由若干个单一线性经济计量方程构成联立方程组，描述整个经济系统的模型称为联立方程经济计量模型，简称联立方程模型

第十章联立方程模型计量经济学-北京大学岳昌君cznw

令需求＝供给，便得到以下的均衡价格和数量。
QPtt＝＝
1＋ 5＋
2 6
I I
t＋ t＋
3 7
Rt＋ Rt＋
4 8
Pt Pt
1 1
vt wt
4.3 4.4
其中，
＝ 1－1 1 2－2
，
＝
2
－ 3 2－
2
，
＝
3
－ 4 2－
2
，
＝－3 4 2－
2
，
＝
5
2 1－1 2－ 2
2
，
＝－3 6 2－
2 2
7
（3）制度方程：指与法律、发令、规章制度有直接关系的经济变量方程式。如税收方程，应交税额＝r Q
（4）恒等式：恒等式有两种：一种是某种定义的恒等式，如（2.4）另一种是均衡条件，如（1.3）按形式分：（1）结构式（2）简化式
8
§2 结构式
1、结构式定义结构式模型是描述经济变量结构关系的模型，它具有以下特点：（1）结构式模型是根据经济理论，以数学方程形式对经济变量之间真实的结构关系做出的直接表达。
10
0
－3
0
0 0 －1
It Yt 1
Yt 1 G
＝
u1t u2t 0
11
3、结构式的估计问题 OLS不适合用来估计在一个联立方程组中的单一方程。因为，如果在该方程中有一个或多个解释变量与随机扰动项相关，这样的估计量就是非一致的。
如：Ct 1 2Yt u1t
12
§3 简化式
1、简化式定义简化式模型具有以下特点：（1）每个简化式方程中，内生变量是前定变量和随机扰动项的函数；内生变量＝f（前定变量，随机扰动项）（2）简化式参数表示方程中前定变量对内生变量的直接影响和间接影响的总度量；（3）简化式参数可以由结构参数导出。 2、矩阵表示

计量经济学第10章联立方程模型

第二，联立方程模型反映的是经济系统中变量之间的双向或多向因果关系，内生变量由模型系统决定，反过来也会对模型系统产生影响；
第三，由于内生变量是由模型系统决定的变量，所以，大多数情况下，内生变量是出现在各个方程的等号左边的变量；
第四，在完备的联立方程模型（完整描述了经济系统中变量之间的依存关系的联立方程模型）中，内生变量的个数等于方程的个数。
3t
1t 2t 11 1
引人矩阵
C1 C2 L Cn
Y
I1
I2 L
In
Y1 Y2 L Yn
1 1 L X Y0 Y1 L
G1 G2 L
1
Yn1
Gn
10 11 12
20
21
22
30 31 32
11 12 L 1n
21
22
L
2
n
31 32 L 3n
可表示为
Dt 0 1Pt 2Yt 1t
St
0
1Pt
2 Pt1
2t
Dt St
联立方程模型定义:
由多个方程构成的，用于描述经济系统中变量之间的相互依存关系的，联立方程组形式的计量经济学模型。
提出原因:
1）为了完整、准确地描述经济系统中的变量之间的复杂关系， 2）为了进一步分析经济系统中的这种变量之间的复杂关系。
Ct 0 1Yt 1t
It
0
1Yt
2Yt 1
2t
Yt Ct It Gt
（10-1）
析:
解方程组可得简化式模型
Ct
0 01 10 11 1
12 11 1
Yt 1
1 11
1
Gt
1t
11t 12t 11 1

第十章联立方程模型

滞后内生前定变量：
如Yt 1为滞后一期的内生变量，但因为在当前时期里，Yt 1是已知的，因此把它看作是非随机的
出现在方程组中的方程也许描述了一个经济社会的结构或者描述一个经济人(或消费者或生产者)的行为，因此把这些方程称为结构或者行为方程，众多的β、γ系数称为结构系数，从结构性方程中可以解出m个内生变量的系数，并且导出诱导型方程和相应的诱导型系数。 13
计量经济学
需求函数 : Qtd 0 1Pt 1t 供给函数：Qts 0 1Pt 2t 均衡条件：Qtd (需求) Qts (供给)
P
P0
S
D
Q0
Q
根据经验，预期需求函数的斜率参数1为负，而供给函数的斜率参数1为正
3
不难看出价格P和需求量Q是联合因变量，例如，由于影响需求的其他变量(如收入、财富或嗜好)的改变，需求函数的随机误差项也将改变
Yt
令 0
0 1 , 1 , wt t 1 1 1 1 1 1
0 1 1 It t 1 1 1 1 1 1
10.1.6
Yt 0 1I t wt
10.2.2
公式(10.2.2)就是一个诱导型方程，它把内生变量Y表达为仅由外生变量I和随机误差项组成的函数
15
10.2.2 联立方程模型的识别
联立方程的识别就是指能否从所估计出来的诱导型系数求出一个结构方程的参数估计值，如果能够，那么就说这个联立方程是可以识别的，否则就说该方程是不可识别的。 • (1)完全不可识别情形以例10.1中个需求和供给函数为例，由供给均衡条件可得
计量经济学
Qtd Qts ,即0 1Pt 1t 0 1Pt 2t

计量经济学-联立方程模型的估计方法选择和模型检验

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REPORTING
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计量经济学-联立方程模型的估计方法选择和模型检验
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REPORTING
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目录
• 引言 • 联立方程模型的估计方法 • 模型检验方法 • 估计方法选择依据 • 模型检验实例分析 • 总结与展望
2023
PART 01
引言
REPORTING
计量经济学概述
计算资源
考虑可用的计算资源（如计算能力、内存大小等），选择计算效率较高的估计方法。例如，对于大规模数据集，可采用分布式计算或并行计算提高计算效率。
估计精度要求
根据研究目的和实际需求，权衡估计精度和计算效率。对于需要高精度估计的研究，可选择更注重精度的估计方法；对于需要快速得到结果的研究，可选择计算效率更高的方法。
针对现有估计方法存在的局限性，未来研究可以进一步完善和发展新的估计方法，如基于机器学习的估计方法、贝叶斯估计方法等，以提高模型的估计精度和效率。
模型检验是确保模型有效性和可靠性的重要环节，未来研究可以进一步加强模型检验的研究，发展更为全面和有效的模型检验程序和方法。
未来研究可以考虑将联立方程模型与其他技术相结合，如时间序列分析、空间计量经济学等，以更好地揭示经济现象的本质和规律。
估计方法应用与比较
估计方法
采用二阶段最小二乘法（2SLS）和三阶段最小二乘法（3SLS）进行估计。
方法比较
比较两种方法的估计结果，分析各自的优缺点。
检验结果解读及政策建议
检验结果解读
根据估计结果，分析经济增长与通货膨胀之间的相互影响程度。

计量经济学联立方程组模型课件

单一方程因果关系简单；联立方程组模型中，因果关系复杂，某一变量在一个方程中作为被解释变量，在另一方程中又可能作为解释变量，故需要进行分类。 * 按方程是否含有随机项分为：随机方程；确定性方程 * 按模型对象的行为方式和性质分为：行为方程、技术方程、制度方程和恒等式（P11-12） ** 以变量间的联系形式作为标准，分为：
第一节联立方程组模型概述
一、联立方程组模型的例子联立方程模型：由多个相互联系的单一方程组成的方程组
（每个单一方程中包含一个或多个相互关联的内生变量（模型求解的结果））。
例1 一个小型的宏观计量经济模型。
Ct 0 1Yt u1t I t 0 1Yt 2Yt 1 u 2 t Y C I G t t t t
3）结构参数表示解释变量对被解释变量的直接影响。（它们之间的间接关系（影响）只能通过解方程才能取得）
消费支出Ct改变1个单位。
前述例 1中的方程（ 1 ）中的1表示：GDP（Y）每变动一个单位引起
注：结构型模型中：方程个数与内生变量变量个数相同，则称结构型模型为“完备方程组（模型）” （完备式方程组（模型）是存在唯一解的必要条件）。
例3 凯恩斯的收入决定模型
消费函数: Ct 0 1Yt ut 收入衡等式: Yt Ct I t ( St )
其中： Ct = 消费支出； Yt = 收入； It =投资(假设是外生变量)； St =储蓄
0 1 1
参数1为边际消费倾向
ut的位移会引起消费函数 Ct 位移进而影响Yt。
It是一个内生变量（ It受 Yt 、Yt-1的影响，同时又影响着Yt）
Yt是一个内生变量（ Yt受It、G t的影响，同时又影响着It）滞后内生变量Yt-1、外生变量G t （统称前定变量）

经济计量学第十讲联立方程模型

东北财经大学数量经济系
二、模型识别问题分类
（一）方程识别问题的含义
它是指能否估计出某一方程的参数。如果能唯一估计出方程的参数，称该方程恰度可识别；如果方程的一个或几个参数有若干个估计值，称该方程过度识别；如果方程的一个或几个参数不能得到其估计值，称该方程不可识别。
东北财经大学数量经济系
（二）方程识别状态
(10.5)
可见在(12.4) 中，则Yt与随机干扰项是相关的。
东北财经大学数量经济系
（三）工资价格模型
Wt= α0 +α1UNt+α2Pt +u1t Pt=β0+β1Wt +β2Rt +β3Mt + u2t
(10.6) (10.7)
东北财经大学数量经济系
（四）宏观经济学中的IS模型
消费函数：Ct= β0 + β1Y dt
东北财经大学数量经济系
三、联立方程偏误：OLS估计量的非一致性（2）
Yt-E(Yt ) = ut/(1- β1) cov(Yt,ut )=E[Yt-E(Yt ) ][ut-E(ut)] =E( ut2)/(1- β1) =s 2/(1- β1) 因此，Yt和 ut是相关的。这就违背了OLS假定之一。
（二）模型的简化型
将结构模型中的全部内生变量表示成前定变量和随机干扰项的函数而形成的模型形式。消费函数：Ct= β0 + β1Yt+ut 收入恒等式：Yt=Ct+It Yt=β0 /(1- β1) +1 /(1- β1) It + ut /(1- β1) Ct= β0 /(1- β1) + β1 /(1- β1) It + ut /(1- β1) Yt=P0 +P1 It +wt Ct=P2 +P3 It +wt 东北财经大学数量经济系 (10.4) (10.5)

计量经济学知识点整理联立方程

阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。

——培根联立方程模型一、概念：联立方程模型系统将变量分为内生变量和外生变量两大类。

内生变量：是具有某种概率分布的随机变量，是由模型系统决定的，取值也是由系统决定的，同时也对模型系统产生影响，它会受到随机项的影响。

一般都是经济变量。

每一个内生变量的值都要利用模型中的全部方程才能决定。

外生变量：是不由系统决定的变量，是系统外变量，取值由系统外决定。

一般是确定性变量，或者是具有临界概率分布的随机变量，其参数不是模型系统研究的元素。

外生变量影响系统，但本身不受系统的影响。

外生变量一般是经济变量、条件变量、政策变量、虚变量。

先决变量：外生变量和滞后内生变量注：联立方程模型中有多少个内生变量就必定有多少个方程：根据经济理论和行为规律建立的描述经济变量之间直接结构关系结构式模型的计量经济学方程系统称为结构式模型。

：将一个内生变量表示为其他内生变量、先结构方程的正规形式决变量和随机干扰项的函数形式 g个结构方程：g个内生变量、k个先决变量、完备的结构式模型：描述变量之间经验关系的方程，含有未知的参数和随行为方程机扰动项。

例如：凯恩斯收入决定模型中的消费函数：由法律、制度、政策等制度性规定的经济变量之间的制度方程函数关系，如税收方程。

恒等式：定义方程式和平衡方程。

简化式模型：用所有先决变量作为每个内生变量的解释变量所形成的模型。

参数关系体系：描述简化式参数与结构式参数之间的关系。

法拉兹·日·阿卜——学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。

．阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。

——培根二、识别方程之间的关系有严格的要求，一个方程模型想要能估计，必须可识别。

∴进行模型的估计之前需要判断模型是否可以识别（即是否能被估计）。

1、识别的基本定义：是否具有确定的统计形式。

注：识别的定义是针对结构方程而言的。

模型中每个需要估计其参数的随机方程都存在识别问题。